Quantitative Mehrschicht-Perfusionsbildgebung des Gehirns

Zusammenfassung.

Ziel der Arbeit: Eine MR-Pulssequenz sollte entwickelt werden, die es erlaubt, die Perfusion des Gehirns durch Aufnahme der Passage eines Kontrastmittelbolus mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung in mehreren Schichten quantitativ zu bestimmen. Methoden: Es wurde eine EPI-Sequenz, EPIDET (Echo Planar Imaging using Different Echo Times), entwickelt, die es erlaubt, verschiedene Schichten mit verschiedenen Echozeiten zu messen. Die Passage eines Kontrastmittelbolus wurde in einer Schicht durch die großen hirnversorgenden Gefäße mit niedriger Echozeit (TE1 = 17 ms) aufgenommen, während in bis zu 9 weiteren Schichten das Hirnparenchym mit langer Echozeit (TE2 = 34 ms) gemessen wurde. Ergebnisse: Durch Verwendung von zwei Echozeiten war es in allen Untersuchungen möglich, die arterielle Inputfunktion zu bestimmen (Signalrückgang auf 32 - 59 % des Ausgangssignals) und im Hirnparenchym trotzdem genügend Signalabfall (14 - 22 %) für eine verlässliche quantitative Perfusionsauswertung zu bekommen. Schlussfolgerungen: Durch die Kombination der Vorteile der unterschiedlichen Echozeiten der DUAL-FLASH-Sequenz und der Möglichkeit der Aufnahme mehrerer Schichten von EPI-Sequenzen in der EPIDET-Sequenz sind quantitative Mehrschicht-Untersuchungen der zerebralen Perfusion im MRT möglich. Im Vergleich zur DUAL-FLASH-Technik verbessert EPIDET zusätzlich die räumliche und zeitliche Auflösung.

Quantitative Multi-Slice Imaging of Perfusion of the Brain.

Aim: To develop an MR pulse sequence that allows the determination of the quantitative perfusion of the brain by imaging the passage of a contrast agent bolus with high temporal and spatial resolution. Methods: An EPI sequence, EPIDET (Echo Planar Imaging using Different Echo Times), was developed that allows the acquisition of different slices at different echo times. The passage of a contrast agent bolus was recorded in a slice through the large brain feeding arteries at a short echo time (TE1 = 17 ms), while brain parenchyma was imaged in up to nine additional slices at a long echo time (TE2 = 34 ms). Results: The different echo times allowed the determination of the arterial input function (signal decrease to 32 % - 59 % of baseline intensity) and gave a sufficient signal reduction (14 - 22 %) for reliable quantification of perfusion in brain parenchyma. Conclusions: The combination of different echo times of the DUAL-FLASH sequence and the multislice capability of EPI sequences in the EPIDET sequence enables the quantification of multi-slice perfusion examinations. Compared to the DUAL-FLASH sequence EPIDET improves spatial and temporal resolution.

Schlüsselwörter:

Gehirnperfusion - Zerebraler Blutfluss - Echoplanar MRT - MRT Perfusionsstudie - MR Pulssequenz

Key words:

Brain perfusion - Brain blood flow - MR echo planar - MR perfusion study - MR pulse sequence

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