Wie funktioniert MRI?: eine Einführung in Physik und Funktionsweise der Magnetresonanzbildgebung ; mit 9 Tabellen
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Titel: Wie funktioniert MRI?
Autor: Weishaupt, Dominik
Jahr: 2009
Inhaltsverzeichnis
1 Spins und das MR-Phänomen 1
2 Relaxation 5
2.1 T1: Longitudinale Relaxation 5
2.2 T2/T2*: Transversale Relaxation 6
3 Bildkontrast 9
3.1 Repetitionszeit TR und T1 -Gewichtung 9
3.2 Echozeit TE und T2-Gewichtung 11
3.3 Sättigung bei kurzer Repetitionszeit 14
3.4 Pulswinkel (»Flip Angle«) 15
3.5 Vorsättigung (»Presaturation«) 15
3.6 Magnetisierungstransfer 15
4 Schichtwahl und Ortskodierung 17
4.1 Dreidimensionale Ortskodierung 21
4.2 K-Raum 22
5 Determinanten des Signal-zu-Rausch-Verhältnisses 25
5.1 Pixel, Voxel, Matrix 26
5.2 Schichtdicke und Bandbreite 26
5.3 Field-of-View und Matrix 28
5.4 Anzahl der Messungen 32
5.5 Bildparameter 32
5.6 Magnetfeldstärke 32
5.7 Spulen 32
5.8 Parallele Bildgebung 34
6 Aufbau eines MR-Tomographen 37
6.1 Magnet 37
6.2 Gradientensystem 39
6.3 Hochfrequenzsystem 40
6.4 Computer 40
7 Basis-Pulssequenzen 41
7.1 Spinecho(SE)-Sequenz 42
7.2 Outflow-Effekt 43
7.3 Mehrschichtaufnahme (»Multislice Imaging«) 43
7.4 lnversion-Recovery(IR)-Sequenz 44
7.5 STIR-Sequenz (»Short Tl Inversion Recovery«) 45
7.6 FLAIR-Sequenz (»Fluid Attended Inversion Recovery«) 45
7.7 Gradientenecho(GRE)-Sequenz 46
7.8 Mehrfache Echos (Multi-Echo-Sequenzen) 48
8 Schnelle Pulssequenzen 49
8.1 Schnelle (Fast, FSE)- oderTurbo-Spinecho(TSE)-Sequenzen 49
8.2 Single-Shot-Fast-Spine-Echo(SSFSE)-Sequenz 51
8.3 Schnelle (Fast) oder Turbo-Inversion-Recovery (Fast STIR)-Sequenzen 51
8.4 Schnelle Gradientenecho(GRE)-Sequenzen 52
8.5 Echoplanare (EPI-) Sequenz 53
8.6 Hybridsequenz 54
8.7 Gradient and Spinecho(GRASE)-Sequenz 54
8.8 Spiralsequenz 54
8.9 Echozeit und T2-Kontrast in schnellen Sequenzen 54
9 Techniken zur Fettsuppression 55
9.1 Fettsuppression durch Nutzen der chemischen Verschiebung zwischen
Wasser und Fett 55
9.2 Frequenzselektive Fettsuppression 57
9.3 Short-Time Inversion Recovery (STIR) 58
9.4 Spectral Presaturation with Inversion Recovery (SPIR) 58
10 Parallele Bildgebung 59
10.1 Hintergrund 59
10.2 Prinzip der parallelen Bildgebung 59
10.3 Besondere Anforderungen 60
10.4 Anwendungsbereich 61
11 Kardiovaskuläre Bildgebung 63
11.1 Angiographie 63
11.2 Perfusionsbildgebung 77
11.3 Diffusionsbildgebung 78
11.4 Der BOLD-Effekt in der funktioneilen Hirnbildgebung 81
11.5 Bildgebung am Herzen 83
11.6 Herzbildgebung mit SSFP-Sequenzen 84
11.7 Myokardperfusionsbildgebung 85
11.8 Späte Signalverstärkung: »Late-Enhancement« 86
11.9 Nachweis pathologisch hoher Eisenkonzentrationen im Herzmuskel 87
12 MR-Kontrastmittel 89
12.1 Wirkungsweise 89
12.2 Chemische Struktur/Komplexchemie 93
12.3 Relaxivität und Dosis-Wirkungs-Beziehung 97
12.4 Pharmakologische Eigenschaften der extrazellulären Kontrastmittel 100
12.5 Leberspezifische Kontrastmittel 106
12.6 Intravaskuläre oder Blood-Pool-Kontrastmittel 109
12.7 MR-Athrographie mit extrazellulären Gadoliniumkomplexen 111
12.8 Magen-Darm-Kontrastierung 112
12.9 Weitere MR-Kontrastmittel und Kontrastierungskonzepte 114
13 Artefakte im MR-Bild 121
13.1 Bewegungs- und Flussartefakte (»Ghosting«) 121
13.2 Phase Wrapping 123
13.3 Chemische Verschiebung (»Chemical Shift«) 124
13.4 Suszeptibilität 126
13.5 Trunkationsartefakt 126
13.6 Magic Angle 127
13.7 »Eddy Currents« 127
13.8 Partialvolumenartefakte 127
13.9 Inhomogene Fettsuppression 127
13.10 Linienartefakte (»Zipper-Like Artifacts«), Radiofrequenzstörung 128
13.11 Criss-Cross- oder Herring-Bone-Artefakte, Datenfehler 128
13.12 Dielektrische Effekte 128
14 Hochfeld-MRI 129
14.1 Gewebekontrast 130
14.2 Suszeptibilität 130
14.3 Chemische Verschiebung 130
14.4 Hochfrequenz(HF)-Absorption 131
14.5 Dielektrische Effekte 131
14.6 Klinische Bildgebung 132
15 Bildgebung jenseits von Morphologie und Struktur 133
16 Sicherheit und Risiken 137
16.1 Biologische Effekte 137
16.2 Lärm 138
16.3 Patientensicherheit 139
Weiterführende Literatur 143
Glossar 147
Stichwortverzeichnis 167 |
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