thesis

Echo-planare 31P-NMR-spektroskopische Bildgebung in vivo bei 7T

Abstract

31P-NMR-Spektroskopie ermöglicht die nicht-invasive Beobachtung des Energiestoffwechsels im lebenden Gewebe. In dieser Arbeit wurde eine echo-planare 31P-spektroskopische Bildgebungsmethode (31P-EPSI) für In-vivo-Messungen bei einer Magnetfeldstärke von B0 = 7T entwickelt und validiert. Die Methode nutzt eine segmentierte Aufnahme der spektralen Dimension, eine Aufnahmegewichtung und den nuklearen Overhauser-Effekt (31P-{1H}-NOE). Bildartefakte der echo-planaren Auslese wurden eingehend untersucht und konnten erfolgreich vermindert werden. Zur Optimierung der Signalausbeute von 31P-EPSI wurde ein theoretisches Modell, das die Sensitivität (SNR) der Sequenz und die Dynamik des 31P-{1H}-NOE beschreibt, erstellt und in Modellmessungen validiert (Signalgewinn in vivo bis zu 35%). Die Technik wurde in Messungen an Wadenmuskulatur und Gehirn von Probanden angewendet. Die In-vivo-31P-EPSI-Spektren sind von vergleichbarer Qualität wie In-vivo-31P-Spektren mit konventionellen Aufnahmetechniken. Schließlich wurde die 31P-EPSI-Sequenz für funktionelle 31P-spektroskopische Bildgebung unter Belastung der Wadenmuskulatur eingesetzt. Die Veränderungen der Signalintensität von Metaboliten wie Phosphokreatin oder Änderungen des Gewebe-pH-Wertes konnten dabei mit hoher zeitlicher Auflösung (15-30s für einen 16x16-EPSI-Datensatz) verfolgt werden. Die 31P-EPSI-Technik bei B0 = 7T eröffnet Anwendungsmöglichkeiten für nicht-invasive Untersuchungen der Biophysik des Energiestoffwechsels

    Similar works