Schnelle spektroskopische NMR-Bildgebung zur absoluten Quantifizierung der biochemischen Veränderungen beim akuten Schlaganfall:
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| Published: |
Berlin
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2005
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|---|---|
| adam_text | Titel: Schnelle spektroskopische NMR-Bildgebung zur absoluten Quantifizierung der biochemischen Veränderun
Autor: Stengel, Astrid Helmine
Jahr: 2005
Inhaltsverzeichnis
Einleitung und Motivation 1
1. Physikalische Grundlagen 7
1.1 Die Grundlagen des NMR Experimentes 8
1.1.1 Die HF Anregung 8
1.1.2 Die Bloch-Gleichungen 9
1.1.3 Die Relaxationszeiten 11
1.1.4 Die räumliche Kodierung des NMR Signals 15
1.1.5 Der k Raum Formalismus 17
1.2 Die NMR Spektroskopie 19
1.2.1 Die chemische Verschiebung 19
1.2.2 Die J-Kopplung - 20
1.2.2.1 Die Dichtematrix 20
1.2.2.2 Das homonukleare AX-System 22
2, NMR Bildgebung und Spektroskopie beim akuten Schlaganfall 27
2.1 Die Pathophysiologie des akuten Schlaganialls ., 28
2.2 Die NMR Methoden 29
2.2.1 Dieperfusionsgewichtete Bildgebung (PWI) 29
2.2.2 Die diffusionsgewieiitete Bildgebung (DWI) 32
TNHAT TSVF.R7.EICHNIS
2.2.3 Die HNMR Spektroskopie 33
23 Die Charakterisierung der Penumbra mittels MR Tomographie 41
3. Methoden der Messzeitverkürzung in der spektroskopischen
NMRBüdgebung 45
3.1 Die Grundlagen der spektroskopischen Bildgebung 46
3.2 Die Verfahren zur schnellen Datenakquisition in der spektroskopischen
Bildgebung 48
3.3 Multi-Spin-Echo Spectroscopic Imaging (MSE-SI) 51
3.3.1 Die Ziele 51
3.3.2 Material 53
3.3.3DieMSI-SIGrundsequenz. 53 j
3.3.4 Die frequenzselektive Vorsättigung des Wassersignals 5 3 {
3.3.5 Die räumliche selektive Vorsättigung der Hirnrand-
bereiche 55
{ 3.3.6 Messzeitverkürzungvs, spektraler Auflösung 57
i 3.3.7 Wahl der Anregungs- und Refokussierungspulse 60
3.4 In wo Anwendungen: Vergleich von EPSI und MSE-SI 61
4. Methoden der Quantifizierung in der NMR Spektroskopie 69
4.1 Die Nachbearbeitung der Signale in der Frequenz- und Zeitdomäne ... 70
4.2 Die Auswertung der spektroskopischen Daten « 71
4.3 Die Methoden der absoluten Quantifizierung » 73
4.3.1 Interne Referenzsubstanzen 74
4.3.2 Externe Referenzsubstanzen 76
4.3.2.1 Quantifizierung von SVS und CSI Spektren.. 76
4.3.2.2 Entwicklung einer Quantifizierungsinethode
für MSE-SI Spektren , 76
4.4 Die Oberprüfung der Genauigkeit der Quantifizierung von MSE-SI.... 81
INHALTSVERZEICHNIS III
4.4.1 Messungen an Phantomen 81
4.4.2 Messungen an Probanden , 84
5. Quantitative Auswertung von Lactat 93
5.1 Theoretische Überlegungen zu PRESS 94
5.1.1 J-Kopplung und Signalintensität 95
5.1.2 J-Kopplung und das chemische Verschiebungsartefakt 97
5.1.3 J-Kopplung und Pulswinkelverteilung 100
5.2 Optimierung von PRESS und MSE-SI 102
5.2.1 Messungen an Phantomen 102
5.2.2 Messungen im Gewebe 107
6. In vivo Anwendungen: Quantitative MSE-SI beim akuten Schlaganfall 111
6.1 Material und Methoden 112
6.1.1 Die Studienpopulation 112
6.1.2 Die MRI und MRSI Datenakquisition 112
6.1.3 Die MRI und MRSI Datennachbearbeitung ., 114
: 6.2 Die Lokalisation der biochemischen Veränderungen 115
6.2.1 Die Korrelation von MSE-SI und DWI 115
6.2.2 Die perfusionsgewichtete Bildgebung 119
6.3 Die absolute Quantifizierung von MSE-SI , 121
6.4 Die Überprüfung der Quantifizierung von Lactat 123
6.5 Diskussion , , 125
6.6 Ausblick 127
7. Zusammenfassung und Ausblick 129
7.1 Zusammenfassung 129
7.2 Ausblick 133
IV INHALTSVERZEICHNIS
7.3 Summary 135
7.4 Outlook 139
Literaturverzeichnis 141
j
I
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Titel: Schnelle spektroskopische NMR-Bildgebung zur absoluten Quantifizierung der biochemischen Veränderun
Autor: Stengel, Astrid Helmine
Jahr: 2005
Inhaltsverzeichnis
Einleitung und Motivation 1
1. Physikalische Grundlagen 7
1.1 Die Grundlagen des NMR Experimentes 8
1.1.1 Die HF Anregung 8
1.1.2 Die Bloch-Gleichungen 9
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1.1.4 Die räumliche Kodierung des NMR Signals 15
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1.2 Die NMR Spektroskopie 19
1.2.1 Die chemische Verschiebung 19
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1.2.2.2 Das homonukleare AX-System 22
2, NMR Bildgebung und Spektroskopie beim akuten Schlaganfall 27
2.1 Die Pathophysiologie des akuten Schlaganialls ., 28
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23 Die Charakterisierung der Penumbra mittels MR Tomographie 41
3. Methoden der Messzeitverkürzung in der spektroskopischen
NMRBüdgebung 45
3.1 Die Grundlagen der spektroskopischen Bildgebung 46
3.2 Die Verfahren zur schnellen Datenakquisition in der spektroskopischen
Bildgebung 48
3.3 Multi-Spin-Echo Spectroscopic Imaging (MSE-SI) 51
3.3.1 Die Ziele 51
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i 3.3.7 Wahl der Anregungs- und Refokussierungspulse 60
3.4 In wo Anwendungen: Vergleich von EPSI und MSE-SI 61
4. Methoden der Quantifizierung in der NMR Spektroskopie 69
4.1 Die Nachbearbeitung der Signale in der Frequenz- und Zeitdomäne . 70
4.2 Die Auswertung der spektroskopischen Daten « 71
4.3 Die Methoden der absoluten Quantifizierung » 73
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4.3.2.1 Quantifizierung von SVS und CSI Spektren. 76
4.3.2.2 Entwicklung einer Quantifizierungsinethode
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4.4 Die Oberprüfung der Genauigkeit der Quantifizierung von MSE-SI. 81
INHALTSVERZEICHNIS III
4.4.1 Messungen an Phantomen 81
4.4.2 Messungen an Probanden , 84
5. Quantitative Auswertung von Lactat 93
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5.1.1 J-Kopplung und Signalintensität 95
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5.1.3 J-Kopplung und Pulswinkelverteilung 100
5.2 Optimierung von PRESS und MSE-SI 102
5.2.1 Messungen an Phantomen 102
5.2.2 Messungen im Gewebe 107
6. In vivo Anwendungen: Quantitative MSE-SI beim akuten Schlaganfall 111
6.1 Material und Methoden 112
6.1.1 Die Studienpopulation 112
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6.4 Die Überprüfung der Quantifizierung von Lactat 123
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6.6 Ausblick 127
7. Zusammenfassung und Ausblick 129
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Literaturverzeichnis 141
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