Universität zu Köln

Jaeger, I. E. (2023). Compressed Sensing beschleunigte 4D-MR- Flussbildgebung des Liquors. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

Hintergrund Die 4D-Phasenkontrastbildgebung (4D PC-MRT) des Liquors kann einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der Veränderungen der Dynamik des Liquorflusses bei verschiedenen neurologischen Erkrankungen leisten. Aufgrund der langen Aufnahmezeiten ist die Verwendung in der klinischen Praxis jedoch eingeschränkt. Das Ziel dieser Studie war es, die Genauigkeit der mittels Compressed SENSE (CSE) beschleunigten Magnetresonanztomographie (MRT) Messungen des Liquorflusses in der Wirbelsäule zu analysieren. Methode Bei 20 gesunden Probanden wurde eine 4D-Phasenkontrastbildgebung des Liquors entlang der Halswirbelsäule durchgeführt. Es erfolgte eine Beschleunigung der Akquisitionen mittels CSE unter Verwendung der Beschleunigungsfaktoren CSE 4, CSE 6, CSE 8 und CSE 10. Ein konventioneller, mittels SENSE beschleunigter Scan, wurde als Referenz herangezogen. Die nachfolgend analysierten Parameter waren die Maximalgeschwindigkeit (PV), der absolute Nettofluss (AF), der Vorwärtsfluss (FF) und der Rückwärtsfluss (BF). Zur Ermittlung der Test-Retest-Reproduzierbarkeit und der Übereinstimmung zwischen Sensitivity encoding (SENSE) und CSE wurde eine Bland-Altman-Analyse durchgeführt. Zusätzlich wurden ein zeitlich kumulierter Flussfehler und die mittleren Differenzen berechnet. Bei einem weiteren Probanden wurde exemplarisch der Fluss des Liquors entlang der gesamten Wirbelsäule akquiriert. Ergebnisse Die durchschnittliche Aufnahmezeit betrug 10:21 min (SENSE), 9:31 min (CSE 4), 6:25 min (CSE 6), 4:53 min (CSE 8) und 3:51 min (CSE 10). Die Erfassung des Liquorflusses entlang der ganzen Wirbelsäule dauerte 14:40 min. Die Bland-Altman-Analyse ergab eine gute Übereinstimmung für die Maximalgeschwindigkeit und leichte Überschätzungen des absoluten Nettoflusses, des Vorwärtsflusses und des Rückwärtsflusses zunehmend von CSE 4 bis 8. Die Ergebnisse des kumulierten Flussfehlers waren von CSE 4 bis CSE 8 vergleichbar. Schlussfolgerung Eine quantitative Analyse der Beschleunigungsfaktoren CSE 4 bis 10 zeigte, dass CSE mit einem Beschleunigungsfaktor von bis zu 6 durchführbar ist. Dies ermöglicht eine Reduktion der Scanzeit um rund 40 %. Zudem erlaubt der Einsatz von CSE die Erfassung und Analyse der Liquorflussdynamik entlang der gesamten Wirbelsäule in einer klinisch vertretbaren Scanzeit.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Jaeger, I. E. ijaeger2@smail.uni-koeln.de UNSPECIFIED UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-702833
Date:	23 June 2023
Language:	German
Faculty:	Faculty of Medicine
Divisions:	Faculty of Medicine > Radiologische Diagnostik > Institut und Poliklinik für Radiologische Diagnostik
Subjects:	Medical sciences Medicine
Uncontrolled Keywords:	Keywords Language Compressed Sensing English MRT German
Date of oral exam:	4 April 2023
Referee:	Name Academic Title Bunck, A. Prof. Dr. med. Galldiks, N. Universitätsprof. Dr. med.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/70283