@phdthesis{Grodzki2011,
  author    = {Grodzki, David Manuel},
  title     = {Entwicklung von neuen Sequenzen mit ultrakurzen Echozeiten f{\"u}r die klinische Magnetresonanzbildgebung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-71328},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Stoffe mit schnell zerfallendem Magnetresonanz (MR)-Signal sind mit herk{\"o}mmlichen MR- Sequenzen nicht darstellbar. Solche Stoffe haben meist starke Bindungen, wie im menschlichen K{\"o}rper beispielsweise Sehnen, B{\"a}nder, Knochen oder Z{\"a}hne. In den letzten Dekaden wurden spezielle Sequenzen mit ultrakurzer Echozeit entwickelt, die Signale von diesen Stoffen messen k{\"o}nnen. Messungen mit ultrakurzen Echozeiten er{\"o}ffnen der Kernspintomographie neue Anwendungsgebiete. In dieser Doktorarbeit werden die in der Literatur bekannten Methoden zur Messung mit ultrakurzen Echozeiten untersucht und evaluiert. Es werden zwei neue, in dieser Arbeit entwickelte Ans{\"a}tze vorgestellt, die es zum Ziel haben, bestehende Probleme der vorhandenen Methoden bei robuster Bildqualit{\"a}t zu l{\"o}sen, ohne auf Hardware{\"a}nderungen am Kernspintomographen angewiesen zu sein. Die 'Gradient Optimized Single Point imaging with Echo time Leveraging' (GOSPEL) Sequenz ist eine Single-Point-Sequenz, die im Vergleich zu den bekannten Single-Point-Sequenzen eine stark reduzierte Echozeit erm{\"o}glicht. Es wird gezeigt, dass dadurch ein deutlich besseres Signalzu-Rausch-Verh{\"a}ltnis (SNR) von Stoffen mit schnell zerfallendem Signal erreicht wird. Das Problem der sehr langen Messzeit bei Single-Point-Verfahren wird mit der 'Pointwise Encoding Time reduction with Radial Acquisition' (PETRA) Sequenz gel{\"o}st. Bei diesem Ansatz wird der k-Raum-Außenbereich radial und das k-Raum-Zentrum single-point-artig abgetastet. Durch die Kombination beider Akquisitionsstrategien ist eine schnelle und robuste Bildgebung mit ultrakurzer Echozeit und ohne Hardware{\"a}nderungen m{\"o}glich. Wie bei anderen Ans{\"a}tzen sind bei der PETRA-Sequenz die Bildgebungsgradienten zum Anregungszeitpunkt bereites angeschaltet. Es wird untersucht, welchen Einfluss ungewollte Schichtselektionen auf die Bildgebung haben k{\"o}nnen und ein Korrekturalgorithmus entwickelt, mit dem sich dadurch entstehende Artefakte im Bild beheben lassen. Die Limitationen des Korrekturalgorithmus sowie m{\"o}gliche Artefakte der PETRA-Sequenz werden untersucht und diskutiert. Erste Anwendungsbeispiele der PETRA-Sequenz bei verschiedenen Feldst{\"a}rken und Applikationen werden demonstriert. Wie bei anderen Sequenzen mit ultrakurzen Echozeiten sind die Gradientenaktivit{\"a}ten bei der PETRA- und GOSPEL-Sequenz gering, wodurch die Messung sehr leise sein kann. Lautst{\"a}rkemessungen zeigen, dass bei Messungen mit der PETRA-Sequenz der Ger{\"a}uschpegel um nur ein bis f{\"u}nf dB(A) im Vergleich zum Hintergrundger{\"a}uschpegel steigt. Es wird demonstriert, dass sich dadurch neue Anwendungsgebiete er{\"o}ffnen k{\"o}nnten. Vergleichsmessungen zwischen einer T1-gewichteten PETRA- und einer MPRAGE-Messung weisen Bilder auf, die in Kontrast, Aufl{\"o}sung, SNR und Messzeit vergleichbar sind. Mit den in dieser Arbeit entwickelten Methoden konnten Probleme bestehender Ans{\"a}tze gel{\"o}st und offene Fragen beantwortet werden. Die Ergebnisse k{\"o}nnen helfen, Applikationen von Sequenzen mit ultrakurzen Echozeiten in der klinischen Routine weiter zu etablieren.},
  subject      = {Kernspintomographie},
  language  = {de}
}
@article{WeiseBasseLuesebrinkKleinschnitzetal.2011,
  author    = {Weise, Gesa and Basse-L{\"u}sebrink, Thomas C. and Kleinschnitz, Christoph and Kampf, Thomas and Jakob, Peter M. and Stoll, Guido},
  title     = {In Vivo Imaging of Stepwise Vessel Occlusion in Cerebral Photothrombosis of Mice by \(^{19}\)F MRI},
  series = {PLoS One},
  volume    = {6},
  journal   = {PLoS One},
  number    = {12},
  doi       = {10.1371/journal.pone.0028143},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-137792},
  pages     = {e28143},
  year      = {2011},
  abstract  = {Background \(^{19}\)F magnetic resonance imaging (MRI) was recently introduced as a promising technique for in vivo cell tracking. In the present study we compared \(^{19}\)F MRI with iron-enhanced MRI in mice with photothrombosis (PT) at 7 Tesla. PT represents a model of focal cerebral ischemia exhibiting acute vessel occlusion and delayed neuroinflammation. Methods/Principal Findings Perfluorocarbons (PFC) or superparamagnetic iron oxide particles (SPIO) were injected intravenously at different time points after photothrombotic infarction. While administration of PFC directly after PT induction led to a strong \(^{19}\)F signal throughout the entire lesion, two hours delayed application resulted in a rim-like \(^{19}\)F signal at the outer edge of the lesion. These findings closely resembled the distribution of signal loss on T2-weighted MRI seen after SPIO injection reflecting intravascular accumulation of iron particles trapped in vessel thrombi as confirmed histologically. By sequential administration of two chemically shifted PFC compounds 0 and 2 hours after illumination the different spatial distribution of the \(^{19}\)F markers (infarct core/rim) could be visualized in the same animal. When PFC were applied at day 6 the fluorine marker was only detected after long acquisition times ex vivo. SPIO-enhanced MRI showed slight signal loss in vivo which was much more prominent ex vivo indicative for neuroinflammation at this late lesion stage. Conclusion Our study shows that vessel occlusion can be followed in vivo by \(^{19}\)F and SPIO-enhanced high-field MRI while in vivo imaging of neuroinflammation remains challenging. The timing of contrast agent application was the major determinant of the underlying processes depicted by both imaging techniques. Importantly, sequential application of different PFC compounds allowed depiction of ongoing vessel occlusion from the core to the margin of the ischemic lesions in a single MRI measurement.},
  language  = {en}
}