Bildkontraste im menschlichen Muskelgewebe und Beugungsphänomene in der 1H-NMR infolge individueller und kollektiver Dipol-Dipol-Wechselwirkungen von Wasserprotonen in flüssiger Phase

Individuelle und kollektive 1H-Dipol-Dipol-Wechselwirkungen in der NMR von Flüssigkeiten eröffnen neue Ansätze zur Untersuchung von mikroskopischen Strukturen. In der CRAZED-Pulssequenz (zwei HF-Pulse, Zeitintervall τ, Gradient G) führen kollektive Dipol-Dipol-Wechselwirkungen zwischen Protonen mit einem Abstand d= π/(γGτ) zu intermolekularen Mehrquantenkohärenzen. Die Korrelationsdistanz d ist über die Stärke eines Gradienten einstellbar und beträgt typischerweise 1mm…0,1mm. Die variable Abstandsabhängigkeit eröffnet prinzipiell die Möglichkeit, strukturierte Proben zu vermessen. Mit Hilfe von periodisch strukturierten Phantomen konnte die Abstandsabhängigkeit verifiziert werden. Weiterhin konnte gezeigt werden, daß die CRAZED-Signale das Fourierspektrum der untersuchten Probe reflektieren. Ähnlich wie bei konventionellen Streuexperimenten erhält man Information über die Wellenzahlen der untersuchten Struktur. Um das CRAZED-Experiment für MRT-Studien verfügbar zu machen, wurden verschiedene CRAZED-MR-Bildgebungstechniken auf einem klinischen 1,5T-Ganzkörper-Tomographen implementiert, mit denen In-vivo-Bilder vom Kopf von Probanden aufgenommen werden konnten. Die CRAZED-Pulssequenz bietet für die MRT einen neuen, vom Abstand zweier Kernspins abhängigen Kontrastparameter. In verschiedenen biologischen Gewebstypen (z.B. Sehnen, Muskelgewebe, Knorpelgewebe, Nervengewebe) resultieren individuelle 1H-Dipol-Dipol-Wechselwirkungen aus bewegungsgehemmten Protonen. Ursache der Bewegungshemmung sind kurzeitige Bindungen der Protonen an eine makromolekulare Matrix (z.B. Proteine) oder chemischer Austausch mit dieser. Um den Anteil der bewegungsgehemmten Protonen in einer MR-Bildgebung selektiv aufzunehmen, wurde der Unterschied zwischen den beiden transversalen Relaxationszeiten T2 und T2 ρ genutzt. Die Technik basiert auf der Signaldifferenz einer synchronisierten Spinecho- und „Magic Sandwich Echo“-Aufnahme. Mit Hilfe von Agar-Gel-Phantomen konnte das Verfahren verifiziert werden. In-vivo-Aufnahmen an der Wade von Probanden konnten damit aufgenommen werden. In Untersuchungen der oben genannten Gewebstypen könnte dieses Verfahren von Nutzen für die Diagnostik sein.

Level thesis:degree_level

thesis.doctoral

Grantor dc:publisher

Universität Heidelberg

Year

2004

Author dc:creator

• Kirsch, Stefan

Contributors dc:contributor

• Bachert, Peter

Repository record source_url

http://www.ub.uni-heidelberg.de/archiv/4670

OAI identifier oai:identifier

oai:archiv.ub.uni-heidelberg.de:4670