dc.contributor.advisor | Frahm, Jens Prof. Dr. | de |
dc.contributor.author | Zhang, Shuo | de |
dc.date.accessioned | 2013-01-31T08:11:43Z | de |
dc.date.available | 2013-01-31T08:11:43Z | de |
dc.date.issued | 2010-01-26 | de |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-000D-F258-8 | de |
dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.53846/goediss-3653 | |
dc.description.abstract | In dieser Dissertation wurde ausgehend von
einer umfassenden Analyse der physikalischen Rahmenbedingungen eine
generische Lösung für die Echtzeit-MRT entwickelt. Sie basiert auf
der FLASH (fast low angle shot) Technik zur schnellen
Datenakquisition, welche in Kombination mit einer radialen
Ortskodierung alle fundamentalen Herausforderungen für die
Echtzeit-MRT erfüllt. Sie erlaubt insbesondere eine schnelle und
kontinuierliche Bildgebung bei hoher Bewegungs-robustheit unter
Gewährleistung der Patientensicherheit. Die Rekonstruktion mit der
sogenannten Gridding-Technik liefert Bilder ohne Artefakte durch
Unterabtastung oder Bewegung. Dabei erlaubt eine vorherige
Kompression der Empfangskanäle mit einer Hauptkomponentenanalyse
eine schnelle Bildrekonstruktion ohne erkennbare Verzögerung auch
für Empfangsspulen mit einer großen Anzahl von Spulenelementen.
Durch eine „sliding window“-Technik wird eine hohe Bildrate von bis
zu 40 Hz und eine flexible Anpassung von räumlicher u! nd
zeitlicher Auflösung erreicht. In experimentellen Untersuchungen
mit Testpersonen wurde die „balanced SSFP“-Variante der
FLASH-Sequenz trotz ihrer bisherigen Beliebtheit für die
Echtzeit-MRT wegen ihrer hohen Sensitivität gegenüber
Magnetfeld-Inhomogenitäten und gewebe-bedingten
Suszeptibilitätsdifferenzen zu Gunsten von „spoiled“ oder
refokussierten FLASH-Varianten verworfen. Mit diesen Verfahren
erreicht die vorgeschlagene Technik für die Echtzeit-MRT (i) eine
exzellente Bildqualität mit gutem Signal-zu-Rausch-Verhältnis, (ii)
die Möglichkeit von unterschiedlichen Kontrastdarstellungen, und
(iii) eine hohe räumliche und zeitliche Auflösung. Erste
Untersuchungen der Funktion des Kiefergelenks, der Visualisierung
der Sprechwerkzeuge während der Spracherzeugung und des
kardiovaskulären Systems bei freier Atmung und ohne Synchronisation
mit einem Elektrokardiogramm zeigen ein großes Potential zur
Beantwortung einer breiten Palette von klinischen und
wissenschaftlichen Fragen. Die Implementierung auf einem
handelsüblichen MRT-System ohne Hardwaremodifikation ermöglicht
dabei eine weite Verbreitung und Anwendbarkeit. | de |
dc.format.mimetype | application/pdf | de |
dc.language.iso | eng | de |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/ | de |
dc.title | Real-time Magnetic Resonance Imaging | de |
dc.type | doctoralThesis | de |
dc.title.translated | Echtzeit Magnetresonanztomographie | de |
dc.contributor.referee | Zippelius, Annette Prof. Dr. | de |
dc.date.examination | 2009-10-28 | de |
dc.subject.dnb | 500 Naturwissenschaften | de |
dc.subject.gok | MED 270 | de |
dc.subject.gok | MED 370 | de |
dc.description.abstracteng | In this PhD thesis a generic solution for
real-time MRI was developed based on a comprehensive analysis of
the physical requirements. The method combines the fast low angle
shot (FLASH) acquisition principle with a radial k-space encoding,
and thus meets all fundamental challenges for real-time MRI. In
particular, this refers to rapid and continuous imaging, motion
robustness, and patient safety. Gridding reconstructions provide
images free from streaking or motion artifacts. Moreover, a channel
compression technique for receiver coils with a large number of
coil elements, which employs an online principal component
analysis, allows for a fast image reconstruction and display
without noticeable delay. A sliding-window and data view-sharing
technique ensures high frame rates of up to 40 Hz and a flexible
adjustment of the spatial and temporal resolution. Experimental
validations with human subjects excluded, for the first time,
balanced SSFP variants for real-time MRI due to their inherent
sensitivity to magnetic field inhomogeneities and magnetic
susceptibility differences. On the other hand, when based on
spoiled or refocused radial FLASH variants, the proposed real-time
MRI technique achieved excellent image quality in terms of
signal-to-noise ratio, multiple contrast capabilities, spatial
accuracy, and temporal fidelity. The ease of implementation on a
commercial MRI system without modification of the hardware offers
widespread distribution and applicability. Preliminary applications
dealt with an assessment of the temporomandibular joint function, a
visualization of articulators during speech production, and imaging
of the cardiovascular system during free breathing and without
synchronization to the electrocardiogram. These results demonstrate
a tremendous potential for a wide range of clinical and scientific
questions. | de |
dc.contributor.coReferee | Parlitz, Ulrich Prof. Dr. | de |
dc.subject.topic | Mathematics and Natural Science | de |
dc.subject.ger | Magnetresonanztomographie (MRT) | de |
dc.subject.ger | echtzeit | de |
dc.subject.ger | radial | de |
dc.subject.ger | kardiovascular | de |
dc.subject.eng | Magnetic resonance imaging (MRI) | de |
dc.subject.eng | real time | de |
dc.subject.eng | radial | de |
dc.subject.eng | cardiovascular | de |
dc.subject.bk | 44.31 | de |
dc.subject.bk | 44.48 | de |
dc.subject.bk | 44.64 | de |
dc.identifier.urn | urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-2358-3 | de |
dc.identifier.purl | webdoc-2358 | de |
dc.identifier.ppn | 637075986 | de |