Aspekte einer quantitativen Gewebecharakterisierung mittels Kontrastmitteldynamik in der Kernspintomographie

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m Rahmen der medizinischen Diagnostik findet eine Vielzahl bildgebender Verfahren Anwendung, die auf den unterschiedlichsten physikalischen Prinzipien basieren. Das bekannteste ist sicher die klassische Röntgenaufnahme. Als grundlegende Effekte werden in der Bildgebung neben der Absorption und Streuung aber auch die Reflektion (z. B. Sonographie) sowie die Emission (z. B. nuklearmedizinische Verfahren, Kernspintomographie) benutzt und unterschiedliche Eigenschaften biologischer Gewebe bezüglich der gemessenen Parameter in Form von Bildern dargestellt.
Anders als bei den auf der Absorption von Röntgenstrahlen basierenden bildgebenden Verfahren beeinflussen in der Kernspintomographie mehrere physikalische Effekte den Bildkontrast (z. B. Dichte von Wasserstoff-Atomen, T1, T2, T2*-Relaxationszeiten, chemische Verschiebung, Fluss- und Diffusionseffekte). Daraus ergibt sich, dass durch geeignete Messstrategien auch eine deutlich größere Informationsmenge vollständig “nicht-invasiv”, d. h. ohne Verletzung des Körpers und ohne Einbringung von Substanzen in diesen, gewonnen werden kann. In den letzten Jahren wird jedoch zunehmend davon Gebrauch gemacht, solche Effekte durch die Gabe von unterschiedlichen, sehr gut verträglichen und/oder mehr oder weniger gewebespezifischen Kontrastmitteln deutlicher zur Darstellung kommen zu lassen (z. B. kontrastverstärkte MR-Angiographie, Perfusionsuntersuchungen, leberspezifische Kontrastmittel).
Die vorliegende Arbeit enthält Beiträge zur Messung und quantitativen Analyse der Aufnahme und Passage paramagnetischer Kontrastmittel in der Kernspintomographie (Kontrastmittel-Aufnahme und Perfusion) sowie zur durch Kontrastmittel unterstützten Bildgebung. Diese werden im Kontext weiterer quantitativer Verfahren dargestellt. Hierbei wird versucht, unter Wahrung physikalischer und mathematischer Exaktheit die Verbindung zwischen methodischen Aspekten und deren klinischer Anwendbarkeit anklingen zu lassen.