Die Forschung nutzt bereits Hochfeld-MR-Tomographen mit Feldstärken von 7 Tesla. Mehrkanalige Hochfrequenzsendespulen sollen nun eine höhere Signalqualität und damit eine bessere Bildgebung auch für Ganzkörperdarstellungen ermöglichen.
Klinische MRT-Systeme arbeiten heute mit einer Feldstärke von bis zu 3 Tesla. Bei einer Feldstärke von 7 Tesla wird jedoch eine höhere Signalqualität erzielt. Dies erlaubt eine verbesserte räumliche Auflösung, wenn Gewebestrukturen dargestellt werden sollen, und die höhere Feldstärke ermöglicht auch eine größere Empfindlichkeit für die Darstellung funktioneller und metabolischer Prozesse.
Um den Kernspin im Körpergewebe anzuregen, muss bei der Magnetfeldstärke von 7 Tesla eine Hochfrequenz (HF) von etwa 300 MHz angewendet werden. Deren Wellenlänge liegt jedoch bereits in der Größenordnung der Körperabmessung. Daher können sich im Körper Interferenzen des HF- Feldes einstellen, die eine stark ungleichmäßige Anregung der Kernspins und somit eine inhomogene Ausleuchtung der Bilder verursachen können. Diese Interferenzen sind vor allem in Körperteilen mit größeren Abmessungen deutlicher ausgeprägt. Daher wird die Hochfeld-MRT bisher fast ausschließlich für die Bildgebung im Kopf und in den Gliedmaßen eingesetzt.
Die physikalischen Grenzen bei der Ausleuchtung der Bilder können aber durch Mehrkanal-Sendespulen überwunden werden. Jede Einzelspule leuchtet einen Teil des zu untersuchenden Körperbereichs aus. Um ein gleichmäßig ausgeleuchtetes Gesamtbild zu erzielen, werden die von den Einzelspulen ausgehenden Felder geeignet kombiniert.
Solche Mehrkanalspulen sowie Algorithmen, die die Einzelkanäle ansteuern, müssen aber noch entwickelt werden. Im Rahmen eines vom Bundesforschungsministerium geförderten Projekts forschen Mitarbeiter der IMST GmbH in Kamp-Lintfort mit Fachleuten des Universitätsklinikums Essen, der Tomovation GmbH in Castrop-Rauxel, der Universität Duisburg-Essen und von Siemens Healthcare an so einer mehrkanaligen 7-Tesla-Ganzkörperspule. Mit den Ergebnissen soll der Anwendungsbereich der Hochfeld-MRT zur Diagnostik von Erkrankungen auf den gesamten Körper ausgedehnt werden. So können krankhafte Veränderungen, wie Tumore oder Gefäßwandschäden, besser aufgespürt und folglich die Krebs- und Schlaganfalldiagnostik verbessert werden.
Die Projektergebnisse werden aber auch große Bedeutung für die klinische MRT bei 3 Tesla haben: Die dafür verwendeten Tomographen sind direkte Weiterentwicklungen von 1,5-Tesla-MR-Systemen. Die bei 3 Tesla bereits auftretenden technischen Probleme sind für diese Systeme jedoch noch nicht behoben. Die Entwicklung von Technologien, mit denen sich die 7-Tesla-MRT beherrschen lässt, hat also auch einen enormen Einfluss auf die weitere Entwicklung der aktuellen klinischen MR-Systeme.
Weitere Informationen www.imst.de www.hahn-institute.de
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