Dual-Frequenz-Spulen auf Basis von Metamaterialien für den Einsatz in der Ultrahochfeld Magnetresonanztomographie (MRT) zur krankheitsspezifischen Bildgebung

基于超材料的双频线圈，用于疾病特异性成像的超高场磁共振成像 (MRI)

• 批准号: 194709972
• 负责人: Dr.-Ing. Andreas Rennings
• 金额: --
• 依托单位: Fachgebiet Allgemeine und Theoretische Elektrotechnik (ATE)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2010-12-31 至 2012-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/194709972?language=en
• 关键词: Dual; Frequenz; Spulen; auf; Basis

In vielen Fällen der krankheitsspezifischen Bildgebung auf Basis der Magnetresonanztomographie (MRT) ist es erforderlich, neben Wasserstoffkernen (1H) auch andere, sog. X-Kerne, wie z.B. Natrium (23Na), darstellen zu können. Verglichen mit den Protonen weisen die X-Kerne eine geringere Konzentration und MR-Sensitivität auf. Daher ist eine Ultrahochfeld-MRT (7 Tesla) Voraussetzung für eine nutzbare Bildgebung. Idealerweise sollte die benötigte Hochfrequenz-Spule bei beiden Kernresonanzen (1H/23Na) resonant sein. Neben dieser Doppelresonanzeigenschaft werden hier mehrkanalige Spulensysteme angestrebt, welche im Rahmen der etablierten mono-resonanten Protonen-MRT zu einer signifikant höheren Bildqualität und einer schnelleren Bildakquise führten. In der einjährigen Pilotphase sollen erstmalig doppelresonante Mehrkanal-Spulen für die 7T-MRT auf Basis von Metamaterialien erforscht werden. Dabei sollen periodische Metall-Strukturen verwendet werden, die aus Einheitszellen aufgebaut sind. Sie bilden die Bausteine für so genannte Metamaterialien – vergleichbar mit den Molekülen in natürlichen Materialien. Da man die Wellenausbreitungs- Eigenschaften dieser künstlich hergestellten Strukturen optimal gestalten kann, bieten sich erweiterte Möglichkeiten, Magnetfelder zu erzeugen. Im Speziellen soll hier die implizite Dualfrequenz-Fähigkeit einer eindimensionalen CRLH (engl. composite right/left-handed) Metamaterial-Struktur ausgenutzt werden, um verbesserte, doppelresonante Spulensysteme (double-tuned MetaCoils-Technologie) zu realisieren. Neben grundsätzlichen Untersuchungen zu geeigneten Topologien für die periodischen Metallstrukturen der CRLH Metamaterialien sind anschließend umfassende feldbasierte Simulationen nötig, um die beiden Resonanzen für das Kernpaar 1H/23Na gezielt anzuregen. Abschließend werden die geeignetsten doppelresonanten Spulensysteme für die Bildgebung in Knie und Kopf aufgebaut und mittels Hochfrequenzmesstechnik charakterisiert. Bei positiven Ergebnissen ist eine anschließende Projektphase für ausführliche Erprobungen in einem 7T Ganzkörpertomograph geplant.

在磁磁共振断层扫描 (MRT) 基础上的复杂故障描述中，neben Wasserstoffkernen (1H) 和其他，都是如此。 X-Kerne，即 z.B.钠 (23Na)，darstellen zu können。 Verglichen mit den Protonen weisen die X-Kerne eine geringere Konzentration 和 MR-Sensitivität auf。 Daher ist eine Ultrahochfeld-MRT (7 Tesla) Voraussetzung für eine nutzbare Bildgebung。理想的解决方案是在 Kernresonanzen (1H/23Na) 共振范围内使用 Hochfrequenz-Spule。 Neben dieser Doppelresonanzeigenschaft werden hier mehrkanalige Spulensysteme angestrebt, welche im Rahmen der etablierten mono-resonanten Protonen-MRT zu einersignifikant höheren Bildqualität und einer schnelleren Bildakquise führten.在 der einjährigen Pilotphase sollen erstmalig doppelresonante Mehrkanal-Spulen for die 7T-MRT auf Basis von Metamaterialien erforscht werden.大北索伦时期金属结构的发展，是由单一因素造成的。 Sie bilden die Bausteine für so genannte Metamaterialien – vergleichbar mit den Molekülen in natürlichen Materialien。 Da man die Wellenausbreitungs- Eigenschaften dieser künstlich hergestellten Strukturen best gestalten kann, bieten sich erweiterte Möglichkeiten, Magnetfelder zu erzeugen. Im Speziellen soll hier die implizite Dualfrequenz-Fähigkeit einer einDimensionen CRLH（英文复合右手/左手）Metamaterial-Struktur ausgenutzt werden，um verbesserte，doppelresonante Spulensysteme（双调谐 MetaCoils 技术）zu realisieren。 CRLH 超材料结构中的拓扑学研究是在 1H/23Na 的基础上进行的。 Abschließend werden die geeignetsten doppelresonanten Spulensysteme für die Bildgebung in Knie und Kopf aufgebaut und mittels Hochfrequenzmesstechnik Charakterisiert. Bei Positiven Ergebnissen ist eine anschließende Projektphase for ausführliche Erprobungen in einem 7T Ganzkörpertomograph geplant。