|
|
||||
|
Diplom- und Studienarbeiten zur Magnetresonanztomographie |
||||
|
|
||||
|
Neben Diplomarbeiten der Technischen Physik wurden an der 0,06T-MR-Anlage auch Diplom- und Studienarbeiten der Elektrotechnik durchgeführt. Die Betreuung dieser Arbeiten erfolgte je nach Themenschwerpunkt gemeinsam durch die Technische Physik (Prof. Bomsdorf: MR-Physik und MR-Systemfragen) und durch den Fachbereich Elektrotechnik (Prof. Forner bzw. Prof. Glasmachers: Hardware-Entwicklungen).
|
||||
|
Diplomarbeiten (seit 1999): |
||||
|
|
||||
|
|
|
"Implementierung und Untersuchung von Pulssequenzen für einen Niederfeld-Kernspintomographen"
|
|
Diplomarbeit (DI, 1999)
|
|
|
|
|
|
Diplomarbeit (DI, 2000)
|
|
|
|
|
|
Diplomarbeit (DI, 2002)
|
|
|
|
"Bildbasierte Registrierung funktionaler und anatomischer MR-Bilder des Gehirns"
|
|
Diplomarbeit (DI, 2002)
|
|
|
||||
|
Aktuelle Diplomarbeiten: |
||||
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Bisherige Diplomarbeiten (seit 1999): Die Durchführung von Bildgebungsexperimenten mit einem Kernspintomographen erfordert die Implementierung entsprechender Pulssequenzen durch den Benutzer bzw. Systementwickler. Bei dem vorhandenen Tomographen erfolgt dies in Form eines Programmes in der Programmiersprache "C". Im Rahmen dieses Themas war eine Reihe verschiedener Bildgebungssequenzen auf der 0.06T-Anlage zu implementieren und experimentell zu erproben. Dabei wurden speziell Aspekte der Empfindlichkeitsoptimierung (bzw. der Messzeitminimierung) u.a. durch 3D- und MS-Verfahren berücksichtigt und Methoden implementiert, die auf kommerziellen Systemen i. allg. nicht vorgesehen sind (z.B. "field map imaging"). Software zur Rekonstruktion und Darstellung von mehrdimensionalen Datensätzen wurde entwickelt.
|
|
|
Ein Kernstück eines MR-Spektrometers bildet die Hard- und Software zur Erzeugung beliebig geformter HF-Pulsfolgen und zur Aufnahme und Digitalisierung des von den Kernen ausgehenden HF-Signales. In Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Messtechnik des Fachbereichs Elektrotechnik (Prof. Glasmachers) waren im Rahmen vorangegangener Diplom- und Studienarbeiten bereits entsprechende Komponenten zur Steuerung eines Ganzkörpertomographen der Flussdichte 0.06 Tesla entwickelt worden. Zentraler Gesichtspunkt bei der Konzeption der Modulations- und Demodulationseinheit war dabei die Verwendung einer Zwischenfrequenz im Sende- und Empfangspfad und die Realisierung der erforderlichen Quadraturdemodulation in Form von Software nach der Datenaufnahme. Als Host-Rechner und zur Speicherung der erforderlichen Signalformen sowie zur Bildrekonstuktion dient ein PC. Das Thema umfasste die Überarbeitung und den Neuaufbau verschiedener Komponenten des PC-gesteuerten Spektrometers unter Verwendung neuer Hardwaremodule sowie den Einbau der entwickelten Schaltungen in das Messsystem. Insbesondere wurden zur Steigerung der Unempfindlichkeit gegenüber Störungen statische anstelle dynamischer RAMs zur Speicherung der HF-Pulsformen eingesetzt und der digitale Schaltungsentwurf auf Basis neuer EPLD- Bausteine realisiert. |
|
|
Hintergrund de Themenstellung ist ein sich über mehrere Diplomarbeiten erstreckendes Projekt, in dessen Rahmen ein existierendes Datenaufnahmesystem für die Magnetresonanztomographie durch eine PC-basierte Neukonstruktion zu ersetzen war. Dabei waren innerhalb von Vorgängerarbeiten bereits erste Bilder erzeugt worden, die jedoch vor allem aufgrund instabiler Hardwarekomponenten nicht reproduzierbar waren. Zu Beginn dieser Arbeit lagen bereits überarbeitete Versionen der Sende- und Empfangseinheit sowie eine neu konzipierte Hardware zur Erzeugung der Gradientenpulse vor. Beide Neuentwicklungen machten nun eine Überarbeitung der gesamten Spektrometersoftware erforderlich, mit dem Ziel, eine korrekte Pulssequenzausgabe mit der veränderten Hardware sicherzustellen. Diese Systemintegration war Aufgabe der vorliegenden Arbeit. Neben der Durchführung der notwendigen Softwareanpassungen waren zwei weitere Einschubkarten zur Gradientenansteuerung aufzubauen, das Gesamtsystem in Betrieb zu nehmen und in ersten Experimenten zu erproben. |
|
|
Unter dem Begriff "funktionelle MRT" (fMRT) versteht man auf dem Prinzip der Magnetresonanztomographie basierende Bildgebungsverfahren, die eine Funktionsdiagnostik durch Lokalisierung aktiver Hirnregionen erlauben. Die Aktivierung erfolgt dabei durch einen externen Stimulus, in dessen Folge sich die Durchblutung eines Gehirnbereichs verändert. Schnelle Pulssequenzen, wie etwa das "Echo Planar Imaging" (EPI), reagieren auf die von der Durchblutung abhängige Gewebesuszeptibilität, so dass durch Vergleich von Bildern mit und ohne vorherigen Stimulus die betroffene Hirnregion sichtbar gemacht werden kann. Die Visualisierung und Auswertung der in der Ortsauflösung begrenzten fMRT-Bilder erfolgt üblicherweise durch anatomisch richtige Überlagerung mit einer konventionellen MRT-Aufnahme der selben Schicht. Dazu ist das i. Allg. deutlich geometrisch verzerrte fMRT-Bild zur Anpassung an das qualitativ hochwertige Referenzbild geeignet zu korrigieren. Ziel der Diplomarbeit war die Entwicklung von Algorithmen, die eine solche sog. Bildregistrierung allein auf Basis der beiden Bilder, d.h. ohne Verwendung von Vorwissen über die Art und Form der vorliegenden geometrischen Bildverzerrungen, ermöglichen. Die Arbeit wurde am Philips Forschungslaboratorium Hamburg durchgeführt und von dort inhaltlich betreut. |
|
|
|
|
|
(Letzte Änderung: 13.09.2006) |
|
|
|
|
