Nesten lavvinkelskudd

Det engelske begrepet Fast Low-Angle Shot ( FLASH ) beskriver en metode for rask avbildning basert på magnetisk resonansavbildning (MRT, også kjent som magnetisk resonansavbildning ), introdusert i 1985 av Jens Frahm , Axel Haase , Wolfgang Hänicke , Klaus-Dietmar Merboldt og Dieter Matthaei kjent). FLASH-patentet er et av Max Planck Societys mest vellykkede patenter siden det ble grunnlagt.

applikasjoner

FLASH har betydelig kortere måletider for avbildningsdiagnostikk sammenlignet med konvensjonell spinnekko -sekvenser. På denne måten ble nye typer undersøkelser mulig. Disse inkluderer fremfor alt

• avbildning av underlivet (f.eks. lever og nyre) når pusten holdes,
• filmopptak av det bankende hjertet når målingene synkroniseres med elektrokardiogrammet (EKG),
• dynamiske sekvensielle registreringer av vevsperfusjon etter administrering av kontrastmiddel ( perfusjon MRT ),
• tredimensjonale MR-bilder med høy oppløsning av komplekse organstrukturer (f.eks. hjerne, kvinnelig bryst eller kneledd), samt
• Høy oppløsning tre-dimensjonale representasjoner av blodårene ved hjelp av magnetisk resonans -angiografi ( magnetisk resonans- angiografi , MRA).

For 3D-opptak kan måletidene (tidligere urealiserbare for in vivo-applikasjoner) reduseres fra flere timer til noen få minutter. Hjernefunksjoner kan også kartlegges dynamisk med metoden i høy oppløsning.

I 2010 var det mulig å utvikle en robust metode for MRT i sanntid med en utvidet FLASH-metode basert på sterkt under-samplet radial romlig koding og iterativ bildekonstruksjon . Denne FLASH-metoden tilbyr en tidsoppløsning på 20 millisekunder (1/50 sekund) og kan derfor for eksempel bilde (filme) det bankende hjertet uten synkronisering med EKG og med fri pust. Sammen med dette nye gjennombruddet tilsvarer akselerasjonen av bildene med FLASH en faktor på 10.000 sammenlignet med MR-bildene før 1985.

Fysisk prinsipp

Fysisk er FLASH-teknikken basert på en enkel gradient - ekkosekvens , den lille for høyfrekvente eksitasjonsvinkel (tiltvinkel, lav effekt) blir brukt og kombinert med en veldig rask repetisjon av eksperimentet. Gjentagelsestiden ( repetisjonstiden ) er mye kortere enn de vanlige T1-avslapningstidene for vannprotonene i vevet. På denne måten oppnås en konstant langsgående likevektsmagnetisering etter kort tid, som deretter opprettholdes over en hvilken som helst målingstid; på denne måten kan det gjøres sekvensielle individuelle opptak og for eksempel filmer kan spilles inn i sanntid. I tillegg kan det gjøres svært høyoppløselige tredimensjonale opptak på kort målingstid.

Signal fra FLASH-sekvensen avhenger av den innledende magnetiseringen , avspenningstidene og vevet samt sekvensparametrene (ekkotid , repetisjonstid og eksitasjonsvinkel ): ${\ displaystyle S _ {\ text {FLASH}}}$${\ displaystyle M_ {0}}$${\ displaystyle T_ {1}}$${\ displaystyle T_ {2} ^ {*}}$${\ displaystyle T _ {\ text {E}}}$${\ displaystyle T _ {\ text {R}}}$${\ displaystyle \ alpha}$

${\ displaystyle S _ {\ text {FLASH}} = M_ {0} \ sin (\ alpha) {\ frac {1-e ^ {- T _ {\ text {R}} / T_ {1}}} {1- e ^ {- T _ {\ text {R}} / T_ {1}} \ cos (\ alpha)}} e ^ {- T _ {\ text {E}} / T_ {2} ^ {*}}.}$

Maksimalt signal (for en gitt repetisjonstid) oppnås med Ernst-vinkelen (oppkalt etter Richard R. Ernst ):

${\ displaystyle \ alpha _ {\ text {Ernst}} = \ arccos e ^ {- T _ {\ text {R}} / T_ {1}}.}$

weblenker

• Joseph P. Hornak: Grunnleggende om MR .
• Biomedizinische NMR Forschungs GmbH (mer informasjon om FLASH og MRT i nevrobiologisk forskning)
• Informasjon fra den Max Planck Society

Individuelle bevis

1. ^ A. Haase, J. Frahm, D. Matthaei, W. Hänicke, KD Merboldt: FLASH imaging. Rask NMR-avbildning med lave vippepulser . I: Journal of Magnetic Resonance . teip 67 , 1986, ISSN  0022-2364 , s. 258-266 , doi : 10.1016 / 0022-2364 (86) 90433-6 . 
2. ↑ Patent DE3504734 : Metode og innretning for registrering av spinnresonansdata . Registrert 12. februar 1985 , publisert 14. august 1986 , oppfinnere: Jens Frahm, Axel Haase, Dieter Matthaei, Wolfgang Hänicke, Klaus-Dietmar Merboldt. ‌
3. ^ D. Matthaei, J. Frahm, A. Haase, W. Hänicke: Regionale fysiologiske funksjoner avbildet av sekvenser av raske magnetiske resonansbilder . I: The Lancet . teip 326 , 1985, ISSN  0023-7507 , pp. 893 , doi : 10.1016 / S0140-6736 (85) 90158-8 , PMID 2864605 . 
4. ^ J. Frahm, A. Haase, D. Matthaei: Rask NMR-avbildning av dynamiske prosesser ved bruk av FLASH-teknikken . I: Magnetisk resonans i medisin . teip 3 , 1986, ISSN  0740-3194 , s. 321-327 , doi : 10.1002 / mrm.1910030217 , PMID 3713496 . 
5. ^ J. Frahm, A. Haase, D. Matthaei: Rask tredimensjonal MR-avbildning ved hjelp av FLASH-teknikken . I: Journal of Computer Assisted Tomography . teip 10 , 1986, ISSN  0363-8715 , s. 363-368 , PMID 3950172 . 
6. U Martin Uecker, Shuo Zhang, Dirk Voit, Alexander Karaus, Klaus-Dietmar Merboldt, Jens Frahm: MR i sanntid med en oppløsning på 20 ms . I: NMR i biomedisin . teip 23 , nei. 8 , 2010, s. 986-994 , doi : 10.1002 / nbm.1585 . 
7. ↑ Shuo Zhang, Martin Uecker, Dirk Voit, Klaus-Dietmar Merboldt, Jens Frahm: Kardiovaskulær magnetisk resonans i sanntid ved høy tidsoppløsning: radial FLASH med ikke-lineær invers rekonstruksjon . I: Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance . teip 12 , 2010, s. 39 , doi : 10.1186 / 1532-429X-12-39 .