Bewegungskompensation für die Magnetresonanztomographie mit Compressed-Sensing-Rekonstruktion

Patientenbewegungen während der Messphase der Magnetresonanztomographie (MRT) führen zu unerwünschten Bildartefakten, die so gravierend sein können, dass die gesamte Messung diagnostisch unbrauchbar wird. Aufbauend auf Vorarbeiten der Antragsteller und dem Compressed-Sensing-Prinzip sollen im Rahmen des vorgeschlagenen Forschungsvorhabens neue Rekonstruktionsverfahren entwickelt und erprobt werden, die eine effiziente Bewegungsschätzung und -kompensation beinhalten. Der medizinische Fokus liegt auf den besonders kritischen Gebieten der abdominellen und der Hals-/Kopf-MRT. Ziel ist es, dass die Patienten während der Messung gelegentlich durchatmen bzw. frei atmen und auch schlucken dürfen, ohne dass dadurch die Bildqualität nennenswert beeinträchtigt wird. Eine zentrale Rolle bei dem neuen Ansatz nehmen mehrdimensionale komplexe Wavelet-Transformationen ein, die sowohl für die compressed-sensing-basierte Bildrekonstruktion als auch für die Schätzung der auftretenden komplexen Bewegungsvektorfelder eingesetzt werden sollen. Eine besonders geeignet erscheinende komplexe Wavelet-Transformation wurde in Vorarbeiten des Antragstellers entwickelt. Der im Forschungsvorhaben verfolgte neue Ansatz soll hier erstmals grundsätzlich untersucht und hinsichtlich der Recheneffizienz so optimiert werden, dass ein baldiger Einsatz in der klinischen Praxis möglich wird.