Kurzfassung

Die MRT der Lunge mittels Kontrastgasen erlaubt zur Zeit neben der morphologischen Darstellung auch eine Beurteilung von Ventilation und Mikrostruktur der Lunge. Ziel des Projekts war die Erweiterung dieses Spektrums um Methoden zur quantitativen Untersuchung der Strömungsverhältnisse, insbesondere der Strömungsgeschwindigkeit, von verschiedenen Kontrastgasen.

Es wurde zunächst eine MRT-Messsequenz entwickelt, welche die Bestimmung des Geschwindigkeitsprofils eines strömenden Kontrastgases...Die MRT der Lunge mittels Kontrastgasen erlaubt zur Zeit neben der morphologischen Darstellung auch eine Beurteilung von Ventilation und Mikrostruktur der Lunge. Ziel des Projekts war die Erweiterung dieses Spektrums um Methoden zur quantitativen Untersuchung der Strömungsverhältnisse, insbesondere der Strömungsgeschwindigkeit, von verschiedenen Kontrastgasen.

Es wurde zunächst eine MRT-Messsequenz entwickelt, welche die Bestimmung des Geschwindigkeitsprofils eines strömenden Kontrastgases erlaubt. Dazu wurde von der Phasenkontrast-Technik Gebrauch gemacht, wie sie bspw. in der MR-Angiographie eingesetzt wird.
Zur Erprobung und Validierung der Messsequenz wurde ein Gas-Fluss-Phantom gebaut, welches die Erzeugung einer kontinuierlichen Kontrastgas-Strömung innerhalb des MR-Tomographen ermöglicht. Ein integriertes Spirometer dient dabei zur unabhängigen Bestimmung der Strömungsgeschwindkeit.
Mit Hilfe der entwickelten Messsequenz wurden zahlreiche MR-Geschwindigkeits-messungen an dem Gas-Fluss-Phantom durchgeführt. Dabei kamen als Kontrastgase sowohl 3He als auch fluorinierte Gase (C4F8, C2F6) bei Strömungs-geschwindikeiten von 50-500 cm/s zum Einsatz.



Die Ergebnisse dieser Messungen wurden schließlich mit den jeweiligen Referenzmessungen des Spirometers verglichen. Sowohl für die mittlere Strömungs-geschwindigkeit als auch für das räumliche Geschwindigkeitsprofil zeigte sich dabei eine hohe Übereinstimmung zwischen MRT- und Referenz-Messung.



Die Realisierung von MRT-Geschwindigkeitsmessungen an Kontrastgasen sowie die in diesem Projekt demonstrierte hohe Genauigkeit legt die weitere Verwendung dieser Methode in zukünftigen Projekten nahe. Von Interesse ist dabei vor allem die in-vivo Untersuchung der Strömungsverhältnisse in der Lunge, insbesondere bei Vorliegen von Obstruktion oder unter Einfluss verschiedener Beatmungsmodi.

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