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Abstract

Das Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung einer Methode zur Detektion von biexponentiell relaxierenden Natriumionen mit höherer Signal-Rausch-Verhältnis(SNR)-Ausbeute und niedriger spezifischer Absorptionsrate (SAR) im Vergleich mit der tripelquantengefilterten 23Na-MR-Bildgebung. Dafür wurden Techniken entwickelt, die auf der Erzeugung eines Differenzbildes auf Grundlage einer tripelquantengefilterten (TQF) Sequenz beruhen. Die Bilder werden innerhalb einer Sequenz akquiriert, wobei das erste mit einer sehr kurzen Echozeit (TE ≤ 0,55 ms) nach dem ersten und das zweite nach dem dritten Hochfrequenzpuls aufgenommen wird. Damit weist das erste Bild eine Spindichte-Wichtung auf und das zweite Bild kann mit unterschiedlichen Techniken auf Einquantenkohärenzen gefiltert werden. Mit diesen Sequenzen wurde bei In-vivo-Anwendungen ein biexponentiell gewichtetes Bild mit bis zu 200% höherem SNR erzeugt. Durch den Verzicht auf den dritten Hochfrequenzpuls konnte eine Reduzierung der SAR erreicht werden. Der zweite Hochfrequenzpuls transformiert Ein- in Tripelquantenkohärenzen in Regionen, in denen Natriumionen mit eingeschränkter Beweglichkeit vorkommen. Da nur Einquantenkohärenzen detektiert werden können, ist das zweite aufgenommene Bild intrinsisch einquantengefiltert. Diese Zweipuls-Sequenz erreicht eine noch bessere SNR-Effizienz (theoretisch bis zu etwa 40% höher), welche bei hohen Feldstärken B0 ≥ 7 T durch die Reduzierung der Repetitionszeit weiter gesteigert werden kann. Im Vergleich zu einem Differenzbild, das auf einer Doppelecho-Sequenz basiert, erreicht die Zweipuls-Sequenz höhere SNR-Werte und eine geringere Abhängigkeit von der Korrelationszeit. Mit der Zweipuls-Sequenz konnten die Auflösung (von (∆ x)3 = (8mm)3 auf (5mm)3) und die Messzeit (von 30 auf 10 min) bei In-vivo-Aufnahmen eines ganzen Kopfes bei B0 = 7 T im Vergleich zur konventionellen TQF-Bildgebung reduziert werden. Die erreichten SNR-Werte sind mit 30 (TQF) bzw. 33 (Zweipuls) etwa gleich hoch.