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Neue Rekonstruktionsverfahren für die parametrische Bildgebung

Ein neues Gebiet der medizinischen Bildgebung, die parametrische Bildgebung, ermöglicht den Forschenden einen Blick ins Innere des Gehirns von bislang noch nie erreichter Deutlichkeit, was den Wissensstand über Krankheiten neu definiert. Verbesserte Verfahren, welche die Untersuchung dynamischer Prozesse ermöglichen, stellen einen bedeutenden Schritt zur Erkundung von Prozessen dar, die mit einer sehr schnellen Geschwindigkeit ablaufen.
Neue Rekonstruktionsverfahren für die parametrische Bildgebung
Multimodale Bildgebung ist in der routinemäßigen klinischen Praxis, insbesondere auf dem Gebiet der Nuklearmedizin, vergleichsweise gut etabliert. Im Vergleich zur computergestützten Bildgebung hat die Magnetresonanztomografie (MRT) einen besseren Kontrast zwischen den Weichteilgeweben, minimale Strahlenbelastung für den Patienten und eine gleichzeitige Datenerfassung zu bieten. Parametrische Positronenemissionstomografie (PET) und MRT verschaffen nützliche Einblicke in eine Anzahl von neurologischen Störungen wie etwa die Alzheimer-Krankheit und geben Hilfestellung bei der Charakterisierung von Hirntumoren.

Im Rahmen von DYNAMIC PET/MR (Dynamic PET/MR - New reconstruction methods for parametric imaging) verbesserten die Forschenden die Methoden zur Untersuchung mit dynamischer PET im Millisekundenbereich unter Einsatz von MRT-Datenmaterial.

Eine kinetische Modellierung physiologischer Parameter erfordert eine Eingabefunktion (Input Function, IF) und Zeit-Aktivitäts-Kurven (Time-Activity Curves, TACs). Die Eingabefunktion bezieht sich auf den Zeitverlauf der auf das Gewebe ausgeübten Aktivität, während sich die Zeit-Aktivitäts-Kurven jedes Volumenelements auf die Veränderung in der Aktivität im Verlauf der Zeit beziehen. Anhand eines maximalen A-posteriori-Wahrscheinlichkeitsrekonstruktionsverfahrens in Verbindung mit anatomischen Teilvolumenkorrekturverfahren erzielten die Forscher eine Eingabefunktion und Zeit-Aktivitäts-Kurven mit weniger Rauschen und Partialvolumeneffekten. Das Team entwickelte unter Einsatz von MRT-Informationen eine neue bildabgeleitete Eingabefunktion, welche eine Verbesserung gegenüber der Eingabefunktionsschätzung in den früheren Bildern darstellte, welche stärkeres Rauschen und mehr Teilvolumeneffekte aufweisen.

Die DYNAMIC PET/MR-Methoden bieten große Vorteile in Sachen medizinische Bildgebung. Verbesserte Bildqualität durch das neue Rekonstruktionsverfahren kann dazu beitragen, die Dosis für den Patienten zu reduzieren. Gegenüber der arteriellen Kanülierung oder auch venösen Blutprobenentnahme ist die bildabgeleitete Eingabefunktion eine attraktive nichtinvasive Alternative, die dem Patienten die Therapie angenehmer macht.

Verwandte Informationen

Fachgebiete

Scientific Research

Schlüsselwörter

Rekonstruktionsverfahren, parametrische Bildgebung, Kernspintomografie, Magnetresonanztomografie, Positronenemissionstomografie, Eingabefunktion
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