Optical Detection Of Respiration Motion And Heart Beats For Magnetic Resonance Imaging (MRI) Applications

Martens, Géraldine; Helzel, T.; Kordts, J.

doi:10.1117/12.951179

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“…Hierzu wurde ein Brustgurt mit e'inem faseroptischen Sensor entwickelt, der völlig ohne metallische Teile auskommt und daher keine Probleme mit induzierten Spannungen im hohen Feld bereitet [7]. Aus dem modulierten optischen Signal kann sowohl das Atmungs-als auch ein überlagertes EKG-vergleichbares Herzsignal gewonnen werden (Abb.…”

Section: Abb 4: Fett/wasser-trennung (Nach [5]) Bei Einem Kopf-transunclassified

Neue Ergebnisse in der MR-Tomographie mit hohen Feldstärken (2 Tesla)

Kühn¹

1986

Biomedizinische Technik/Biomedical Engineering

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Hohe Feldstärken versprechen Vorteile für spektroskopische MR-Untersuchungen, insbesondere eine verbesserte spektrale Auflösung bei der ^-Spektroskopie und eine verkürzte Untersuchungszeit bei der 3^-Spektroskopie. Voraussetzung für die lokalisierte Spektroskopie, d.h. die Akquisition eines Spektrums aus einem spezifizierten, begrenzten Volumen, dürfte jedoch ein Protonen-MR-Bild sein, in dem dies Volumen vom Untersucher interaktiv angewählt wird. Deshalb beschäftigen sich einige Forschungsgruppen mit der MR-Tomographie bei Magnetflußdichten oberhalb des maximalen kommerziell verfügbaren ßetriebswertes von 1.5 Tesla.Für die Tomographie schlägt bei hohen Feldstärken für alle interessanten Kerne das in diesem Bereich etwa proportional ansteigende Signal-zu-Rausch-Verhältnis (SNR) positiv zu Buche. Dem stehen allerdings eine Reihe von Problembereichen gegenüber.Die chemische Verschiebung zwischen Wasser-und Fett-(CH 2 -) Protonen wächst linear mit der Feldstärke und beträgt relativ etwa 3.5 ppm bezogen auf die Larmorfrequenz des Wasserprotons. Bei der Tomographie entstehen Bildfehler einerseits durch den Versatz der angeregten Wasser-gegenüber der angeregten Fettschicht gemäß Abb. l, andererseits durch den Versatz von Wasser-gegenüber Fettsignalen im rekonstruierten Bild in Richtung des sog. "Auslesegradienten", des Magnetfeldgradienten, der während der Signalabtastung eingeschaltet ist. Dieser Versatz ebenso wie der vorher erwähnte Schichtversatz gemäß Abb. l, hängt von der Stärke des Feldgradienten gemäß Abb. 2 ab. Abb. 1: Durch die unterschiedliche Larmorfrequenz von Fett-und Wasserprotonen durch chemische Verschiebung werden in Anwesenheit eines Schichtselektionsgradienten G z , der dem Gleichfeld B 0 über-lagert wird, unterschiedliche Schichten für Fettund Wasserprotonen angeregt. . , -, · Abb. 2: Abhängigkeit des Fett-Wasser-Versatzes in 'Schicht-oder. Lesegradienten-Richtung von der Gleichfeld-Flußdichte B 0 und der Stärke des Feldgradienten. BIOMEDIZINISCHE TECHNIK -BAND 31 · ERGÄNZUNGSBAND · 1986 SEPTEMBER -194-Brought to you by | University of Queensland -UQ Library Authenticated Download Date | 7/14/15 11:17 AM

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Section: Abb 4: Fett/wasser-trennung (Nach [5]) Bei Einem Kopf-transunclassified

Neue Ergebnisse in der MR-Tomographie mit hohen Feldstärken (2 Tesla)

Kühn¹

1986

Biomedizinische Technik/Biomedical Engineering

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Spectroscopy and imaging with a 4 tesla whole‐body mr system

et al. 1988

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Magnetic resonance (MR) spectroscopy and imaging experiments on humans were performed with a whole-body MR system at a static field of 4 tesla. Spectroscopic studies focussed on 1H, 13C, and 31P. Imaging of humans turned out to be possible, although below the optimum at this field. This holds especially for body imaging, since RF penetration effects and dielectric resonances influence the RF field homogeneity. Excellent volume selective proton spectra of the human cerebrum and cerebellum were obtained using the stimulated echo method. Natural abundance carbon spectra of the human calf were acquired both undecoupled and with narrowband decoupling, resolving the various triglyceride resonances. Broadband decoupling, however, would have violated SAR guidelines. Liver glycogen was detected on natural abundance 13C spectra.

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Optical Detection Of Respiration Motion And Heart Beats For Magnetic Resonance Imaging (MRI) Applications

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Neue Ergebnisse in der MR-Tomographie mit hohen Feldstärken (2 Tesla)

Neue Ergebnisse in der MR-Tomographie mit hohen Feldstärken (2 Tesla)

Spectroscopy and imaging with a 4 tesla whole‐body mr system

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