title: Dynamische Magnetresonanztomographie des Sauerstoffisotops 17O zur Charakterisierung des zerebralen Sauerstoffumsatzes
creator: Niesporek, Sebastian Christian
subject: ddc-500
subject: 500 Natural sciences and mathematics
subject: ddc-530
subject: 530 Physics
subject: ddc-600
subject: 600 Technology (Applied sciences)
description: In vielen Organismen nimmt die Verstoffwechselung von molekularem Sauerstoff eine zentrale Rolle im Energiestoffwechsel ein. Ziel dieser Arbeit war es, die dynamische Magnetresonanztomographie (MRT) des Sauerstoffisotops 17O zur quantitativen und lokalen Bestimmung des zerebralen Sauerstoffumsatzes (CMRO2) mittels eines Inhalationsexperimentes bei einer Magnetfeldstärke von B0=7T weiterzuentwickeln sowie in ihrer Robustheit und Genauigkeit zu evaluieren. Die physikalischen Eigenschaften des 17O-Atomkerns verlangen spezielle radiale Auslesetechniken und erlauben nur geringe räumliche Auflösungen. Die daraus resultierenden Partialvolumeneffekte(PVE) verfälschen die Signalwertbestimmung und vermindern die erreichbare Präzision bei der funktionellen Quantifizierung.  Daher wurde ein PVE-Korrekturalgorithmus etabliert, der eine verbesserte Konzentrations- sowie T2*-Bestimmung erlaubt. Für Inhalationsexperimente wurde ein Aufbau bestehend aus einem Gasapplikationssystem und optimierter Hochfrequenz-Sende- und Empfangsantenne konzipiert. Des Weiteren wurde für die 17O-MRT die Korrekturstabilität und erreichbare zeitliche sowie nominelle räumliche Auflösung von (4,5mm)3 verifiziert: eine temporäre Abtastrate von 1:00 min erlaubt eine Genauigkeit der Konzentrationsbestimmung innerhalb von 5–9% des Literaturwertes. Die Analyse des dynamischen Signal- und Korrekturverhaltens mittels Simulationen führte zum Protokoll eines In-vivo-Inhalationsexperiments. Die quantifizierten funktionellen Parameter einer Probandenstudie waren CMRO2,GM=(2,03–2,52)±0,14μmol/g min (graue Substanz, GM) sowie CMRO2,WM=(0,61–0,74)±0,08μmol/g min (weiße Substanz, WM) und lagen damit im GM-Kompartiment höher als in vorherigen Studien. Die Ergebnisse zeigten eine geringe Variation über alle Messungen und demonstrierten dadurch die Reproduzierbarkeit der vorgeschlagenen Methode der dynamischen 17O-MRT.
date: 2017
type: Dissertation
type: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
type: NonPeerReviewed
format: application/pdf
identifier: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserverhttps://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/23859/1/Diss--Niesporek%2CSC-2017-Dynamische%20Magnetresonanztomographie%20des%20Sauerstoffisotops%2017O%20zur%20Charakterisierung%20des%20zerebralen%20Sauerstoffumsatzes.pdf
identifier: DOI:10.11588/heidok.00023859
identifier: urn:nbn:de:bsz:16-heidok-238591
identifier:   Niesporek, Sebastian Christian  (2017) Dynamische Magnetresonanztomographie des Sauerstoffisotops 17O zur Charakterisierung des zerebralen Sauerstoffumsatzes.  [Dissertation]     
relation: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/23859/
rights: info:eu-repo/semantics/openAccess
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language: ger