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Untersuchung von selbstnavigierenden MR-Sequenzen für die Perfusionsbildgebung der Nieren

F. Lietzmann, F. Zöllner, H. Michaely and L. Schad

Z Med Phys, 20 (2), pp.124-133

Zusammenfassung Aufgrund der weltweit steigenden Anzahl an chronischen Nierenerkrankungen kommt der Nierenbildgebung in der Magnetresonanztomografie als nicht-invasives Schnittbildverfahren eine immer größere Bedeutung zu. Speziell die dynamische, kontrastmittelverstärkte MRT bietet eine Technik, um physiologische Parameter wie den Blutfluss durch die Nieren oder die glomerulare Filtrationsrate zu bestimmen. Wie in der gesamten abdominellen Bildgebung ist hierbei das größte zu überwindende Problem die fehlerhafte Ortskodierung aufgrund von Bewegungen während der Akquisitionsperiode. Diese Bewegungsartefakte resultieren vorrangig aus der Atembewegung des Patienten. Die selbstnavigierende BLADE-Sequenz ist daher ein Ansatz, der intrinsisch Bewegungsartefakte unterdrückt. In dieser Arbeit wurde eine T1-gewichtete BLADE-Sequenz entwickelt, um die Anwendbarkeit dieser Technik in der abdominellen Perfusionsbildgebung zu demonstrieren. Hierbei wird gezeigt, dass die Anzahl phasenkodierender Linien einer BLADE-Aufnahme direkten Einfluss auf den Grad der Bewegungsregistrierung nimmt. In einem Vergleich der optimierten BLADE-Sequenz mit Standardsequenzen aus der Klinikroutine konnte nachgewiesen werden, dass diese neue Aufnahmetechnik eine signifikante Bewegungsreduzierung durchführt. Durch Messung der Nierenposition über die gesamte Akquisitionsperiode konnte die Bewegungskorrektur quantifiziert werden und ergab für die BLADE einen um mindestens 50% besseren Wert als für eine konventionelle Sequenz ohne Atemanhaltetechnik. Abschließende kontrastmittelunterstützte Untersuchungen zeigten zudem, dass bewegungskorrigierte, dynamische Messungen ohne die Notwendigkeit einer Atemanhaltetechnik möglich sind. Due to the worldwide increasing number of cases of chronic kidney diseases renal imaging - as a non-invasive technique in magnetic resonance imaging - has become a very important tool for an early diagnosis of probable insufficiencies and malfunction. Especially, dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI) provides a technique to derive physiological parameters like renal blood flow or glomerular filtration rate. Similar to the entire field of abdominal imaging, the major problems are motion artifacts that primarily arise from the patient's respiration. The self-navigating BLADE-sequence with a post processing motion correction is an approach that does not require breath holding and is therefore also easily applicable to patients who are not able to undergo multiple breath hold examinations. In this work, a T1-weighted BLADE-sequence was optimized to demonstrate the feasibility of this technique to perfusion imaging. The number of phase-encoding lines of one BLADE has a direct impact on the reduction of motion artifacts. In comparison to standard DCE-MRI sequences, the developed BLADE-sequence with optimized number of phase encoding lines could significantly reduce motion artifacts. A quantitative analysis revealed that up to a 50% displacement of the kidneys could be corrected. Therefore, it was demonstrated that dynamic motion corrected measurements without the need of a breath hold-technique are feasible.

Contact: Dr. Frank Zöllner last modified: 14.01.2019
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