Der BOLD-Effekt in der funktionellen Magnetresonanztomographie bei hoher magnetischer Feldstärke und hoher räumlicher Auflösung an Ratten

In dieser Arbeit wird der BOLD-Effekt an Ratten bei hoher magnetischer Feldstärke und hoher räumlicher Auflösung untersucht. Es wird allgemein angenommen, dass der BOLD-Kontrast in einem funktionellen MRT-Experiment mit höherer Feldstärke ansteigt. In dieser Arbeit wird ein Vergleich des BOLD-Kontrastes mit SE- und GE-EPI bei den Feldstärken 7.0 Tesla und 11.7 Tesla vorgestellt. Darin wird gezeigt, dass bei einer Erhöhung von 7.0 Tesla auf 11.7 Tesla, trotz des gesteigerten Signal-Rausch-Verhältnisses, die erwartete Steigerung der Amplitude des BOLD-Kontrastes ausbleibt. Die aktuelle Theorie des BOLD-Effektes erklärt extravaskuläre und intravaskuläre sowie statische und dynamische BOLD-Effekte. Die Theorie wird in Hinblick auf die Ergebnisse besonders auf den Einfluss der Echozeiten TE und der 2D-Auflösung von (400 μm)^2 diskutiert. Bei einer Studie mit EPI-Aufnahmen bei 11.7 Tesla mit hoher räumlicher 2D-Auflösung von bis zu (125 μm)^2 mit Quadratur-Oberflächenspule und bis zu (75 μm)^2 mit Vierkanal-Oberflächenspule und paralleler Bildgebungstechnologie werden deutliche Strukturen wie laminare Schichten und kortikale Säulen im somatosensorischen Kortex sowie thalamische Aktivierung im VPL detektiert. Diese Ergebnisse ermöglichen neue Untersuchungen mit bisher nicht bekannter Auflösung und Kontrast in dieser Region. Zudem wird der Anstieg des BOLD-Kontrastes für SE- und GE-EPI mit steigender räumlicher Auflösung aufgrund fallender Partialvolumen-Effekte bestätigt und quantifiziert