Zusammenfassung
Ziel der Arbeit war es, für ausgewählte medizinische Anwendungen die Eignung einer NMR-Tomographie bei 3 Tesla und die mit der hohen Feldstärke verbundenen Vor- und Nachteile zu untersuchen.
Für die Herzbildgebung bei 3 T wurde eine schnelle EKG-getriggerte und flußkompensierte Gradienten-Echo-Sequenz implementiert und optimiert sowie auf ihr Artefaktverhalten hin untersucht. Mit dieser Sequenz konnten innerhalb einer Atemanhalteperiode (17 Herzschläge) artefaktfreie Schnittbilder beliebiger Orientierung, u.a. auch Kurzachsenschnitte, sowie sogenannte Cine-Sequenzen, d.h. die Abbildung der Herzbewegung in einer Schicht während des Herzzyklus, aufgenommen werden. Durch den Einsatz speziell für die Herzbildgebung entwickelter und gebauter Mehr-Element-Oberflächen-Empfangsspulen in Kombination mit dem Ganzkörperresonator als Sendespule wurde im Mittel eine Steigerung des Signal-Rausch-Verhältnisses (S/R) etwa um den Faktor 2 gegenüber Messungen bei 1,5 T erzielt.
Die durch Bereiche unterschiedlicher magnetischer Suszeptibilitäten verursachte größere B0-Feldinhomogenität (±
1 ppm) und die daraus resultierenden kürzeren T2*-Relaxationszeiten im linken Ventrikel (<
20 ms) erschweren die Herzbildgebung bei 3 T im Vergleich zu niedrigeren Feldstärken, wobei insbesondere die artefaktanfällige Echtzeitbildgebung betroffen sein sollte. Die durch Suszeptibilitätseffekte bedingte Verkürzung der T2*-Relaxationszeiten mit steigender Feldstärke läßt hingegen einen höheren BOLD-(Blood Oxygenation Level Dependent)-Kontrast erwarten, der zur Messung der Gewebe-Oxygenierung und Perfusion ausgenutzt werden kann.
Bei 3 T erreicht die HF-Wellenlänge im Menschen die Abmessungen im Körper, so daß dielektrische Resonanzen die elektromagnetische Feldverteilung im Körper beeinflussen, was zu einer inhomogenen B1-Feldverteilung führen kann. Zusammen mit der für denselben Drehwinkel der Magnetisierung bei gleicher HF-Pulslänge benötigten höheren Sendeleistung (Faktor 4 gegenüber 1,5 T) wird somit in erheblichem Maße der Einsatz von Spin-Echo- sowie verschiedenen Präparationssequenzen erschwert.
Im zweiten Teil der Arbeit wurde eine MR-Thermographiemethode (Thermosonden-Methode), bei der als Kontrastmittel ein paramagnetischer Praseodym-Chelat (Pr-MOE-DO3A) eingesetzt wird, in Kombination mit einem schnellen spektroskopischen Bildgebungsverfahren (Echo Planar Spectroscopic Imaging, EPSI) hinsichtlich der Eignung für eine Therapiekontrolle während einer regionalen Hyperthermie-Behandlung untersucht. In einem Phantom wurde mit der EPSI-Methode die Verteilung der absoluten Temperatur in einem Volumen von 24 ´
24 ´
24 cm3 (Voxelgröße 1,5 ´
1,5 ´
1,5 cm3) innerhalb von 14 s mit einer Genauigkeit von ±
0,45 °C gemessen.
Diese Arbeit hat gezeigt, daß mit der hohen Feldstärke nicht nur Vorteile, sondern auch erhebliche Nachteile verbunden sind. Deshalb erscheint der Einsatz der MR-Bildgebung und -Spektroskopie bei hohen Feldstärken (?
3 T) zwar in der medizinischen Forschung und für spezielle Anwendungen der medizinischen Diagnostik und Therapiekontrolle sinnvoll, jedoch ist ein Ersatz der hochentwickelten MR-Tomographie bei niedrigeren Feldstärken (1,0 – 1,5 T) eher unwahrscheinlich. | 
