Projekt

Die EKG-getriggerte MR-Koronarangiographie wurde in den letzten Jahren hinsichtlich vieler Aspekte verbessert. Bei dieser Anwendung ist es erstrebenswert, die Bildgebung unter freier Atmung durchzuführen. Erstens ist dies angenehm für den Patienten, weil damit keine langen und wiederholten Atemanhaltezyklen erforderlich sind - somit wird die Untersuchung von Kindern und Patienten möglich, die Schwierigkeiten haben, die Luft auch nur kurz anzuhalten. Zweitens muss damit die Akquisitionszeit nicht auf ein zeitliches Atemanhalte-Fenster beschränkt werden und lässt sich somit merklich ausdehnen. Zudem werden Aufnahmen unter freier Atmung im Vergleich zu Messungen unter Anhalten des Atems als klinisch relevanter angesehen, weil mit letzteren nicht vollständig verstandene Änderungen des Blutflusses und -druckes im Bereich des Herzens einhergehen können.
Gut etabliert ist der Einsatz von stabförmigen Navigatoren, die typischerweise auf der Kuppe des rechten Zwerchfells positioniert werden und eine prospektive Verfolgung der Atembewegung in Echtzeit und in Richtung des Hauptbewegungsmusters, d.h. der Superior-Inferior-Richtung (SI-Richtung), liefern. Bei dieser Methode wird ein Akzeptanzfenster für die Atembewegung definiert, so dass außerhalb dieses Fensters akquirierte Daten verworfen und im darauffolgenden R-R-Intervall erneut gemessen werden. Bei diesem Ansatz, bei dem man üblicherweise einen linearen Zusammenhang zwischen den Verschiebungen von Zwerchfell und Herz mit einem festen, patientenunabhängigen Korrekturfaktor annimmt, muss man einen sehr kleinen Akzeptanzbereich - typischerweise 5mm - verwenden, was zu einer reduzierten Scan-Effizienz von 30-50% und verlängerten Messzeiten führt.
Obwohl Navigator-gesteuerte Techniken prinzipiell effizient sind, was die Minimierung von durch Atembewegung erzeugten Artefakten angeht, gibt es eine Anzahl von möglichen Fehlerquellen. Erstens kann die Korrelation zwischen der gemessenen Navigator-Position und der aktuellen Position des Herzens beeinträchtigt sein durch Hysterese-Effekte, eine ungenaue Navigatorpositionierung und den zeitlichen Abstand zwischen Navigator- und Bildaufnahme. Zweitens können irreguläre Atemmuster die Aufnahme-Effizienz merklich verschlechtern, was zu einer Verlängerung der Messzeit führt. Drittens ist eine ausgedehnte Aufnahme von Navigator-Scouts vor der eigentlichen Bildaufnahme erforderlich.

Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung von Algorithmen für die Bewegungserfassung und -korrektur, die direkt in die Bildaufnahme integriert werden können und die Limitationen des bisherigen Gold-Standards überwinden. Damit soll eine Verkürzung und Vereinfachung der Planungsphase vor der eigentlichen Messung und eine Maximierung der Aufnahme-Effizienz möglich werden.