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FullHD CEST Bildgebung des Gehirns bei 7T
{Einleitung: Spektral hochaufgel\"oste in vivo Z-Spektren k\"onnen zu einer besseren Identifizierung von CEST Substrukturen, aber auch f\"ur quantitative CEST Evaluierungen oder Machine-Learning Ans\"atze genutzt werden. Die zus\"atzlich ben\"otigte Messzeit konnten wir durch die Anwendung der neuesten Entwicklungen in der 3D-Bilderfassung und -nachbearbeitung deutlich reduzieren. Material und Methoden: Z-Spektren wurden bei 7T mittels der Snap-shot Sequenz1 (18 Schichten, 1.72x1.72x3mm3) aufgenommen. Die CEST S\"attigung bestand aus gaussf\"ormigen Pulsen (tsat\textequals1.875s, tp\textequals100ms, DC\textequals80\textpercent) und verschiedenen S\"attigungsamplituden B1. Jedes Z-Spektrum wurde mit 328 Frequenzoffsets aufgenommen. Die WASABI-Methode2 erm\"oglichte die B0- und B1-Korrektur3. Eine zus\"atzliche Kalibrierungsmessung erm\"oglichte es Steady-State Z-Spektren zu errechnen4, welche mittels Denoising nachbearbeitet wurden. Insgesamt wurden 1080 3D Volumen, d.h. FullHD, in ca. 90min aufgenommen. Die Isolierung der CEST Peaks wurde durch eine Multipool Lorentzfit erreicht3. Ergebnisse: Im repr\"asentativen Z-Spektrum aus der Wei\ssen Hirnsubstanz (Abbildung 1) sind die bekannten Peaks der Amide, Amine und dem rNOE bei 3.5, 2.0 und -3.3ppm sichtbar. In \"Ubereinstimmung mit k\"urzlich publizierten Z-Spektren bei 9.4T5 sind zus\"atzliche Peaks bei 2.7, 1.3 und -1.7ppm zu erkennen. Das verwendete Protokoll erm\"oglicht es, im Vergleich zu unserem Standardprotokoll, sechsmal so viele Daten in der gleichen Zeit aufzunehmen. Zusammenfassung: Wir sind in der Lage in vivo Z-Spektren mit erheblich vergr\"o\sserter spektraler Aufl\"osung in annehmbarer Zeit f\"ur einen Gro\ssteil des Gehirns aufzunehmen. Das FullHD CEST Protokoll k\"onnte in Zukunft als Ground-Truth Messung f\"ur Machine-Learning Ans\"atze oder als Benchmark- und Optimierungsgrundlage f\"ur Sequenz- oder Auswertungsparameter dienen.}
@misc{item_3157161, title = {{FullHD CEST Bildgebung des Gehirns bei 7T}}, booktitle = {{50. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft f\"ur Medizinische Physik (DGMP 2019)}}, abstract = {{Einleitung: Spektral hochaufgel\"oste in vivo Z-Spektren k\"onnen zu einer besseren Identifizierung von CEST Substrukturen, aber auch f\"ur quantitative CEST Evaluierungen oder Machine-Learning Ans\"atze genutzt werden. Die zus\"atzlich ben\"otigte Messzeit konnten wir durch die Anwendung der neuesten Entwicklungen in der 3D-Bilderfassung und -nachbearbeitung deutlich reduzieren. Material und Methoden: Z-Spektren wurden bei 7T mittels der Snap-shot Sequenz1 (18 Schichten, 1.72x1.72x3mm3) aufgenommen. Die CEST S\"attigung bestand aus gaussf\"ormigen Pulsen (tsat\textequals1.875s, tp\textequals100ms, DC\textequals80\textpercent) und verschiedenen S\"attigungsamplituden B1. Jedes Z-Spektrum wurde mit 328 Frequenzoffsets aufgenommen. Die WASABI-Methode2 erm\"oglichte die B0- und B1-Korrektur3. Eine zus\"atzliche Kalibrierungsmessung erm\"oglichte es Steady-State Z-Spektren zu errechnen4, welche mittels Denoising nachbearbeitet wurden. Insgesamt wurden 1080 3D Volumen, d.h. FullHD, in ca. 90min aufgenommen. Die Isolierung der CEST Peaks wurde durch eine Multipool Lorentzfit erreicht3. Ergebnisse: Im repr\"asentativen Z-Spektrum aus der Wei\ssen Hirnsubstanz (Abbildung 1) sind die bekannten Peaks der Amide, Amine und dem rNOE bei 3.5, 2.0 und -3.3ppm sichtbar. In \"Ubereinstimmung mit k\"urzlich publizierten Z-Spektren bei 9.4T5 sind zus\"atzliche Peaks bei 2.7, 1.3 und -1.7ppm zu erkennen. Das verwendete Protokoll erm\"oglicht es, im Vergleich zu unserem Standardprotokoll, sechsmal so viele Daten in der gleichen Zeit aufzunehmen. Zusammenfassung: Wir sind in der Lage in vivo Z-Spektren mit erheblich vergr\"o\sserter spektraler Aufl\"osung in annehmbarer Zeit f\"ur einen Gro\ssteil des Gehirns aufzunehmen. Das FullHD CEST Protokoll k\"onnte in Zukunft als Ground-Truth Messung f\"ur Machine-Learning Ans\"atze oder als Benchmark- und Optimierungsgrundlage f\"ur Sequenz- oder Auswertungsparameter dienen.}}, pages = {300}, year = {2019}, slug = {item_3157161}, author = {Meissner, JE and Breitling, J and Zimmermann, F and Goerke, S and Korzowski, A and Zaiss, M and Ladd, ME and Bachert, P} }