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Abstract

Die diffusionsgewichtete Magnetresonanztomographie (MRT) verfügt über das Potential die Charakterisierung neurodegenerativer Krankheiten zu verbessern. Aufgrund der endlichen Auflösung kommt es aber zu Fehlern. Diese werden hier analysiert und potentielle Lösungen präsentiert. Das ist ein wichtiger Schritt, um das volle Potential der Technik im klinischen Kontext nutzen zu können. Zuerst wird der Zusammenhang zwischen Auflösung und gemessenen Mikrostrukturparametern untersucht. Anhand realer Daten wird mittels eines neu entwickelten hochpräzisen Messobjektes gezeigt, dass die gemessenen mikrostrukturellen Parameter eines Faserstranges stark von dessen relativer Lage zur Bildmatrix abhängig sind. Daraus folgt, dass Auswertemethoden von der Lage des zu untersuchenden Objektes und der verwendeten Auflösung abhängig sind und dies berücksichtigt werden muss. Kreuzende Fasern stellen eine besondere Herausforderung in der Diffusionsbildgebung dar. In dieser Arbeit werden zwei sich kreuzende Faserstränge untersucht und gezeigt, dass systematischen Unter- und Überschätzungen des Kreuzungswinkels von bis zu 15 ° auftreten können. Um einen systematischen Fehler kleiner als 5 ° zu erreichen, müssen Kugelflächenfunktionen bis zur Ordnung L = 10 verwendet werden. Potentielle Fehlerquellen liegen nicht nur in der Messtechnik sondern auch in der Auswertung von Diffusionsdaten. Mikrostrukturelle Parameter werden häufig im Gruppenvergleich untersucht und der momentane Stand der Technik dafür ist das TBSS Verfahren. Es werden fundamentale Mängel dieser Technik identifiziert (z.B. Vermischung von Nervenbahnen, Benutzerabhängigkeit) und mögliche Weiterentwicklungen diskutiert.