Magnetresonanz-Bildgebung mit Mehrwellenvektor-Diffusionswichtung zur beschränkten Diffusion - Anwendung am Menschen

Die 1H-Kernspinresonanz-Bildgebung (magnetic resonance imaging, MRI) ermöglicht nichtinvasive, ortsaufgel öste Messungen der Diffusionsbewegung von Wasser in lebendem Gewebe. Pathologische Prozesse können die Gewebestruktur so verändern, dass sich die Charakteristika der Wasserdiffusion messbar ändern. In diesem Projekt zur diffusionsgewichteten Magnetresonanz-Bildgebung werden die Möglichkeiten einer neuen Methode ausgelotet, charakteristische Gewebeparameter wie z. B. den mittleren Zelldurchmesser zu messen. Daraus könnte sich ein Weg eröffnen, Parameter wie Zellgröße und -form nichtinvasiv zu messen und auf diese Weise z. B. Gebiete mit pathologisch veränderten Körperzellen bei Tumoren oder degenerativen Erkrankungen zu erkennen. Es soll untersucht werden, welche Auswirkungen die Diffusionswichtung eines Kernspinresonanz-Signals mit zwei Magnetfeldgradienten in unterschiedlichen Richtungen hat, wenn die Diffusionsbewegung der Wassermoleküle in der Probe durch Zellmembranen eingeschränkt oder behindert ist. Im Unterschied zur Diffusionstensor- Bildgebung werden hier zwei verschiedene Gradientenrichtungen zwischen Anregung und Datenaufnahme verwendet und der Winkel zwischen den Richtungen variiert. Der aufgrund von Modellvorstellungen des Gewebes in der Literatur theoretisch vorhergesagte Signalverlauf wird an biologischen Testobjekten überprüft. Aus den Messungen soll der mittlere Zelldurchmesser abgeleitet und mit lichtmikroskopisch bestimmten Werten verglichen werden. In einem zweiten Schritt soll die Technik auf in-vivo-Messungen am menschlichen Gehirn angewandt werden.