@phdthesis{Ratz2016,
  author    = {Ratz, Valentin},
  title     = {Entwicklung einer funktionellen 3D Magnetresonanz-Def{\"a}kographie},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-139762},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2016},
  abstract  = {Epidemiologische Studien sch{\"a}tzen die Inzidenz chronischer Obstipation auf bis zu 27\% der Gesamtbev{\"o}lkerung. Betroffenen Patienten ist die Stuhlentleerung nicht oder nur unter großer Anstrengung und nicht selten nur unter Zuhilfenahme der Hand m{\"o}glich. H{\"a}ufig sind funktionelle Pathologien, welche sich nur w{\"a}hrend der Def{\"a}kation ausbilden, hierf{\"u}r verantwortlich. Daher ist f{\"u}r die Diagnose und Evaluation dieser Pathologien ein bildgebendes Verfahren notwendig, welches die dynamische Darstellung der Def{\"a}kation erm{\"o}glicht. Der Goldstandard zur Untersuchung von Patienten mit funktionellen Beckenbodenst{\"o}rungen ist die Entero-Colpo-Cysto-Def{\"a}kographie (ECCD). Diese Durchleuchtungsmethode erfordert die Applikation ionisierender Strahlung im Bereich des Beckens. Außerdem m{\"u}ssen f{\"u}r die Untersuchung Rektum und Vagina mit bariumhaltigem Kontrastmittel, der D{\"u}nndarm mit barium- und iodhaltigem Kontrastmittel und zus{\"a}tzlich die Blase mit iodhaltigem Kontrastmittel gef{\"u}llt werden. Bei der MR-Def{\"a}kographie hingegen ist keine ionisierende Strahlung notwendig und nur eine rektale F{\"u}llung mit Ultraschallgel als Kontrastmittel erforderlich. Zudem erm{\"o}glichen statische Aufnahmen aufgrund des hohen Weichteilkontrasts der MR-Bildgebung eine detaillierte Darstellung des gesamten Beckenbodens. Die MR-Bildgebung ist jedoch im Vergleich zu anderen Bildgebungsmodalit{\"a}ten, wie beispielsweise der radiographischen Durchleuchtung, langsam. Besonders zur Darstellung dynamischer Prozesse ist daher eine starke Beschleunigung des Akquisitionsprozesses notwendig. Bei der Standard 2D MR-Def{\"a}kographie wird f{\"u}r die Beschleunigung der Datenakquisition eine regelm{\"a}ßige zweifache Unterabtastung des k-Raums vorgenommen. Hierdurch lassen sich aber nur drei r{\"a}umlich voneinander getrennte 68 2D Schichten mit einer zeitlichen Aktualisierungsrate der drei Schichten von ca. 1s akquirieren. Dadurch ist aber besonders die Diagnose lateral lokalisierter Pathologien eingeschr{\"a}nkt oder gar nicht m{\"o}glich. Daher wurde in dieser Arbeit eine 3D MR-Def{\"a}kographie zur dynamischen Darstellung der Def{\"a}kation innerhalb eines vollst{\"a}ndigen 3D Volumens entwickelt, implementiert und anhand von 9 Patientenmessungen optimiert. Die letzten 4 Patienten wurden mit den optimierten Sequenzparametern untersucht. Ausgehend von der kartesischen Datenakquisition der bestehenden 2D MRDef{\"a}kographie wurden zun{\"a}chst dreidimensionale kartesische Trajektorien zur Datenakquisition und daf{\"u}r geeignete Algorithmen zur Datenrekonstruktion untersucht. In diesem Zusammenhang wurde ein GRAPPA Centric-Out Akquisitionsschema in Kombination mit einer GRAPPA Datenrekonstruktion vorgestellt. Es zeigte sich jedoch, dass eine Stack-of-Stars Trajektorie in Bezug auf die stabile, rauscharme, dynamische Darstellung der Def{\"a}kation, vorteilhaft gegen{\"u}ber der untersuchten kartesischen GRAPPA Centric-Out Trajektorie ist. Zur weiteren Optimierung der Messsequenz wurden daher drei radiale Stackof-Stars Akquisitionsschemata untersucht: Das Standard Stack-of-Stars Schema sowie zwei mit View-Sharing und zwei unterschiedlichen Dichtegewichtungen modifizierte Stack-of-Stars Schemata (DW-Sampling 1 und DW-Sampling 2). Das View-Sharing erm{\"o}glicht durch die Umstellung der Reihenfolge der akquirierten Partitionen nahezu eine Verdopplung der rekonstruierten Zeitpunkte der dynamisch gemessenen Zeitserie. Die Dichtegewichtung bewirkt, dass in den zentralen Partitionen mehr radiale Speichen gemessen werden und damit das k-Raum Zentrum dichter abgetastet wird als in den {\"a}ußeren Partitionen. Beim Dichtegewichtungsschema DW-Sampling 2 ist der Abfall der Anzahl der innerhalb einer Partition gemessenen Speichen st{\"a}rker als beim DW-Sampling 1. Trotzdem f{\"u}hrte das mit View-Sharing und DW-Sampling 2 modifizierte Stackof-Stars Akquisitionsschema in Verbindung mit der FISTA Compressed Sensing Datenrekonstruktion zum besten Kompromiss zwischen erreichbarer r{\"a}umlicher 69 und zeitlicher Aufl{\"o}sung. Dieses optimierte Setup erm{\"o}glicht die dynamische Darstellung der Def{\"a}kation in 7 Schichten eines vollst{\"a}ndigen 3D Volumens mit einer Volumenaktualisierungsrate von 1,3s. Im Vergleich zur standardm{\"a}ßig durchgef{\"u}hrten 2D MR-Def{\"a}kographie ist daher eine mehr als doppelt so große Abdeckung mit einer vergleichbaren zeitlichen Aktualisierungsrate und einer etwas geringeren r{\"a}umlichen Aufl{\"o}sung gew{\"a}hrleistet. Hierdurch lassen sich zus{\"a}tzlich zu den gew{\"o}hnlichen zentral gelegenen Pathologien auch lateral ausgepr{\"a}gte Pathologien besser abdecken und diagnostizieren.},
  subject      = {Kernspintomografie},
  language  = {de}
}