Retrospektive und prospektive Verfahren zur bildbasierten Korrektur von Patientenkopfbewegungen bei neurofunktioneller Magnetresonanztomographie in Echtzeit

Schon kleine Kopfbewegungen des Patienten während neurofunktionellen Messungen mit Magnetresonanz können massive Artefakte in den resultierenden Aktivierungskarten des Gehirns verursachen. Signifikante Verbesserungen durch die Anwendung von aufwendigen Korrekturverfahren sind unbestritten, die oft stundenlangen Rechenzeiten behindern jedoch häufig einen Einsatz. In Rahmen dieser Arbeit wurden Methoden für eine echtzeitfähige, retrospektive 3DBewegungskorrektur entwickelt, welche die erforderliche Rechenzeit auf unter 25 der Meßzeit reduzieren. Das Verfahren benötigt bei typischen Datensätzen pro Meßvolumen ~150ms für die Detektion der Bewegung und ~500ms für die Korrektur. Es wurde ein Modell über die Einflüsse von Rauschen auf die Korrektur entwickelt und anhand von Simulationen und Messungen überprüft. Eine Detektionsgenauigkeit der entwickelten Methoden von <0.2mm kann für die funktionelle Bildgebung belegt werden. Weiterhin wird gezeigt, daß zur Vermeidung von Artefakten durch retrospektive Korrekturen Anforderungen an die Daten gestellt werden müssen, die mit den heutigen Akquisitionstechniken nicht realisierbar sind. Durch die Echtzeitfähigkeit der entwickelten Verfahren ergibt sich weiterhin erstmals die Möglichkeit, einer präzisen prospektiven Bewe-gungskorrektur, welche Bewegungen kompensiert, indem die Schichtpositionen und -orientierungen mit dem Patientenkopf mitgeführt werden. Es konnte erstmals nachgewiesen werden, daß durch eine ausreichend genaue prospektive Bewegungskorrektur die theoretisch erwarteten Verbesserungen gegenüber retrospektiven Verfahren in der Praxis tatsächlich genutzt werden können. Ferner wurden die entwickelten Korrekturverfahren erfolgreich für Fragestellungen außerhalb der neurofunktionellen Bildgebung verwendet.

Level thesis:degree_level

thesis.doctoral

Grantor dc:publisher

Universität Heidelberg

Year

2001

Author dc:creator

• Thesen, Stefan

Contributors dc:contributor

• Povh, Bogdan

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http://www.ub.uni-heidelberg.de/archiv/1811

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