Search

A Cartesian subsampling scheme is proposed incorporating the idea of PF acquisition and variable-density Poisson Disc (vdPD) subsampling by redistributing the sampling space onto a smaller region aiming to increase k-space sampling density for a given acceleration factor. Especially the normally sparse sampled high-frequency components benefit from this sampling redistribution, leading to improved edge delineation. The prospective subsampled and compacted k-space can be reconstructed by a seamless combination of a CS-algorithm with a Hermitian symmetry constraint accounting for the missing part of the k-space. This subsampling and reconstruction scheme is called Compressed Sensing Partial Subsampling (ESPReSSo) and was tested on in-vivo abdominal MRI datasets. Different reconstruction methods and regularizations are investigated and analyzed via global (intensity-based) and local (region-of-interest and line evaluation) image metrics, to conclude a clinical feasible setup. Results substantiate that ESPReSSo can provide improved edge delineation and regional homogeneity for multidimensional and multi-coil MRI datasets and is therefore useful in applications depending on well-defined tissue boundaries, such as image registration and segmentation or detection of small lesions in clinical diagnostics.

Die MR/PET ermoglicht als Hybridverfahren die Akquisition einer Vielzahl von Parametern wahrend einer einzelnen Untersuchung. Dazu gehoren die Darstellung der Anatomie, aber auch funktioneller und metabolischer Informationen, etwa zu Perfusion, Diffusion und Stoffwechsel. Die vorliegende Arbeit gibt einen Uberblick uber die verschiedenen Methoden und deren Anwendungsmoglichkeiten in multiparametrischer Bildgebung mittels MR/PET. Es konnte gezeigt werden, dass die Zusammenfuhrung der Informationen, die bei den Hybridverfahren gewonnen werden, bei onkologischen, neurologischen und inflammatorischen Erkrankungen zu einer Verbesserung der diagnostischen Genauigkeit fuhren kann. Aufgrund der Fulle und Komplexitat der hierbei anfallenden Daten ist die Anwendung von Klassifikationsverfahren und Methoden der Parameterselektion sinnvoll. Derzeit sind der klinischen Anwendung der dargestellten Verfahren noch Grenzen gesetzt, da einerseits eine Software fur eine schnelle und standardisierte Auswertung der gewonnenen Bilddaten noch fehlt. Andererseits gibt es Mangel bei der Vergleichbarkeit der Ergebnisse aufgrund von fehlenden Standardisierungen des Untersuchungs- und Befundungsablaufs.

Objective A potential major application of simultaneous avalanche photodiode-based positron emission tomography (PET)/magnetic resonance imaging (MRI) systems are quantitative brain studies for cerebral blood flow measurements in combination with blood-oxygen-level-dependent or perfusion MRI, requiring a high performance for both modalities. Thus, we evaluated PET quantification accuracy and homogeneity for 2 different simultaneous PET/MRI systems (whole-body and brain scanner) compared with those of a state-of-the-art PET detector (PET/computed tomography) using phantom studies. In addition, we investigated the long-term stability of PET and quality of functional MRI measurements of a clinical whole-body PET/MRI scanner. Materials and methods Phantom measurements were conducted using spheres filled with [F]-fluoride distributed in a homogeneous cylinder phantom at different positions inside the PET field of view. Recovery values and standard deviations were extracted from resulting PET images. The influence of magnetic resonance-based attenuation correction and that of activity outside the PET field of view on the recovery values of these spheres was evaluated. Furthermore, long-term PET stability of the whole-body PET/MRI system was assessed by evaluating position profiles, energy spectra, count rates, and recovery values from [Ge]-phantom scans. Functional MRI applicability was tested in accordance with the functional Biomedical Information Research Network procedure. Results The BrainPET system showed high recovery values (up to 99%) but also increased variability (up to 7.4%). Significant underestimations in PET quantification near activity outside the PET field of view were found (up to 80%). Using magnetic resonance-based attenuation correction led to an underestimation in PET activity of approximately 7%. In distinction, the whole-body PET/MRI system revealed performance similar to the PET/computed tomographic scanner (recovery values up to approximately 60% with a variability of approximately 4%). Long-term stability and fMRI performance of the whole-body PET/MRI scanner showed no degradation compared with stand-alone systems. Conclusions Homogeneity and accuracy of avalanche photodiode-based PET detectors is comparable with those of the state-of-the-art detectors based on photomultiplier tubes. However, attenuation correction on PET/MRI systems has to be adapted carefully for quantitative PET measurements. The BrainPET system needs improved scatter correction to perform quantitative brain studies. The whole-body PET/MRI scanner, however, is applicable for quantitative brain studies.

Arterial spin labeling (ASL) is a non-invasive magnetic resonance technique for tissue perfusion quantification working without contrast media application. The method uses magnetically labeled blood protons as intrinsic tracer. Perfusion-weighted images are obtained by the signal difference between an image with proximal labeling of the arterial water protons and a control image. Initially designed for cerebral perfusion measurement, the ASL technique is increasingly being used for the evaluation of extracranial organs which might be attributed to the improvements in scanner, coil and sequence technology but also to the elaboration of postprocessing tools. In this review, the basic principles of ASL are explained. Technical difficulties in ASL sequence design are discussed. To illustrate the potential role of ASL in clinical research and diagnostics, comparison of ASL with other methods currently applied for perfusion assessment is performed. Finally, a variety of clinical applications of ASL is presented with respect to the current literature.

Der folgende Ubersichtsartikel prasentiert die Moglichkeiten, die sich mit der Hybridbildgebung an einem Magnetresonanz-Positronenemissionstomografen (MR/PET) ergeben. Mit den seit Kurzem zur Verfugung stehenden Ganzkorper-MR/PET-Scannern ist es moglich, die Vorteile beider Modalitaten auserhalb des Kopfes zu kombinieren. Dabei sind beide Modalitaten gefordert: auf Seiten des MRT ist die Bereitstellung hochaufgeloster anatomischer Bilder essenziell. Zusatzlich spielen funktionelle Methoden wie die diffusionsgewichtete Bildgebung (DWI), Spektroskopie und die Kontrastmitteldynamik eine wichtige Rolle. Auf Seiten der PET besteht die technische Herausforderung v. a. in der Bereitstellung einer geeigneten MR-basierten Schwachungskorrektur fur die PET-Daten. Mit der Hybridbildgebung an einem MR/PET gelingt es, in einer Untersuchung sowohl morphologische als auch funktionelle Parameter zu erfassen. Es zeichnet sich ab, dass von diesem neuen hybriden Bildgebungsverfahren bei onkologischen Fragestellungen insbesondere Kinder und jungere Erwachsene mit mehreren Verlaufskontrollen profitieren werden. Zum anderen werden sich fur bestimmte Krankheitsbilder, bei denen regelhaft eine MRT- und eine PET/CT-Untersuchung durchgefuhrt werden, Vorteile ergeben. Dennoch ist zu erwarten, dass die MR/PET die PET/CT nicht ersetzen wird, da die PET/CT aufgrund ihrer Kosteneffizienz und der guten Verfugbarkeit weiter fuhrend bleiben durfte. Zudem existieren in der Lungendiagnostik nach wie vor Einschrankungen in der MRT. Fur Forschungsbelange eroffnet insbesondere die simultane MR/PET neue Moglichkeiten, sei es in der Herzbildgebung, in funktionellen Hirnstudien oder bei der Erprobung neuer Tracer in Korrelation mit speziellen MR-Techniken. Die MR/PET stellt ein vielversprechendes Verfahren dar, mit dem in einer Strahlendosis-sparenden Untersuchung multimodal 2 Untersuchungen kombiniert durchgefuhrt werden konnen. Welche Krankheitsbilder konkret von dieser neuen Technik profitieren konnen, wird in prospektiven Studien zu klaren sein.

Zielsetzung: Ziel dieser prospektiven Studie war die Untersuchung der technischen Machbarkeit und diagnostischen Gute der kombinierten FDG-PET/MRT zur onkologischen Diagnostik bei Kleinkindern. Dies erfolgte im direkten Vergleich zur FDG-PET/CT. Material und Methodik: 10 Doppeluntersuchungen wurden an 9 Patienten (4 Madchen; 3,8 ± 1,8J.) durchgefuhrt. Zunachst erfolgte die PET/CT 60 min nach Injektion von 115 ± 13 MBq 18F-FDG. Im Anschluss wurde 120 min nach FDG-Injektion die PET/MRT durchgefuhrt. Neben einer T1-Gradientenecho-Sequenz zur PET-Schwachungskorrektur wurden folgende MR-Sequenzen akquiriert: GK-STIR cor, GK-DWI, axiale STIR des Halses/Thorax, axiale T2 TSE des Abdomens/Beckens, axiale GK-T1-Flash-3D. PET/CT und PET/MRT wurden unabhangig voneinander durch zwei Befunderpaare klinisch ausgewertet. Zudem erfolgte eine quantitative Auswertung der PET-Datensatze hinsichtlich Genauigkeit der PET-Quantifizierung. Eff. Dosen wurden anhand des Dosislangenproduktes und der applizierten FDG-Dosis errechnet. Ergebnisse: Insgesamt wurden mittels PET-CT bzw PET-MRT jeweils 21 PET-positive und 7 bzw 8 PET-negative Lasionen detektiert. Dabei konnte mittels CT bzw MRT in 13 bzw 20 von 21 Fallen ein sicheres morphologisches PET- Korrelat identifiziert werden. In 5 von 10 Untersuchungen fuhrte die PET/MRT im Vergleich zur PET/CT zu einer potentiellen Anderung des weiteren klinischen Vorgehens. Die quantitative Auswertung der PET-Komponente ergab einen hohen Grad der Ubereinstimmung der PET-SUVs zwischen PET/CT und PET/MRT. Lediglich intrapulmonal und intraossar ergaben sich relevante Abweichungen der SUV-Werte um 10 bis 15%, was auf Ungenauigkeiten der MR-basierten PET-Schwachungskarte zuruckzufuhren war. Die theoretische Reduktion der eff. Dosis betrug ca 48%, Schlussfolgerungen: Die FDG-PET/MRT ist in der onkologischen Diagnostik bei Kleinkindern zuverlassig durchfuhrbar und zeigt zur PET/CT diagnostisch gleichwertige Ergebnisse mit Vorteilen in der Detektion von Weichteillasionen. Dabei ist mindestens eine Halbierung der eff. Dosis moglich.

Ziele: Ziel der Studie war die Analyse von Peritonealkarzinoseherden unterschiedlicher histologisch gesicherter Primartumoren mittels Diffusions-gewichteter Bildgebung (DWI) und F18-FDG-PET. Methode: 43 Patienten erhielten zunachst eine routinemasig durchgefuhrte PET/CT-Untersuchung. Direkt im Anschluss erfolgte eine simultane MR/PET-Untersuchung des Abdomens an einem Ganzkorper-MR/PET (Biograph mMR, 3T, Siemens). 22/43 Patienten hatten messbare solide Lasionen >1,5 cm. Patienten mit kleinnodular/disseminiertem Befall und Untersuchungen

Ziele: Die Diagnostik der Tuberkulose (Tb)-induzierten Uveitis stellt eine diagnostische Herausforderung dar, insbesondere bei Fehlen direkter Hinweise auf eine aktive Tb-Infektion. Wir untersuchten, ob die 18F-FDG-PET/CT fur die Diagnose der Tb bei Patienten mit Uveitis und positivem QuantiFERON-TB Test sowie negativer Vordiagnostik einen Nutzen bietet. Methode: Bei 20 QuantiFERON+ Patienten mit Uveitis wurde ein PET/CT mit 350 MBq 18F-FDG und kontrastangehobener CT durchgefuhrt. Vor der PET/CT durchliefen alle Patienten eine umfassende klinische Diagnostik, inklusive Rontgen u/o CT des Thorax. Die PET/CT-Scans wurden hinsichtlich Nachweis, Grose und metabolischer Aktivitat(SUVmax) hilarer und mediastinaler LK sowie pulmonaler Lasionen ausgewertet. Es wurden auch LK