Doktorarbeit Peter Pietruk

„Optimierung der Sehbahndarstellung durch Anpassung von MR-Akquisitionsschemata“

 

In der Neurochirurgie gilt die maximal sichere Tumorvolumenresektion (maximal ausgedehnte Resektion ohne neue postoperative neurologische Defizite) als positiv prädiktiver Faktor für das Überleben der Patienten. Bei hirneigenen Tumoren stellt dies eine besondere Herausforderung dar, auch für den erfahrenen Operateur. Zur Unterstützung der Operateure kommt dabei die multimodale Neuronavigation zum Einsatz. Neben strukturellen Daten (T1/T2) mit segmentiertem Tumor können auch funktionelle Daten (z.B. Faserbahnsysteme) integriert und im Operationssitus dargestellt werden.

Für die Darstellung von Faserbahnsystemen wird klinisch bereits seit vielen Jahren die Diffusions-Tensor-Bildgebung (DTI) eingesetzt. Mit Hilfe der Faserbahnrekonstruktionen lassen sich dabei Informationen über die Lage und den Verlauf der Faserbahnen gewinnen, jedoch wird deren Ausdehnung meist deutlich unterschätzt. So müssen zum Teil große zusätzliche Sicherheitsabstände zwischen Resektionsort und Faserbahnsystem eingehalten werden, was das resezierbare Tumorvolumen begrenzen kann.

Trotz des verbreiteten Einsatzes gibt es bislang keinen „Standard“ zur Diffusions-Tensor-Bildgebung, so dass vermehrt Interesse in der Optimierung der Bildgebung selbst (z.B. Parametereinstellungen) und auch in der Anwendung alternativer Modelle zur Berechnung (Diffusionsmodell und Rekonstruktion) liegt. Viele komplexere Modelle sind dabei aufgrund langer Akquisitionsdauern (z.B. High Angular Resolution Diffusion Imaging (HARDI)) klinisch noch nicht praktikabel. In neueren Arbeiten kommt mit Hilfe der Technik des Compressed Sensing jedoch die Option auf, auch komplexere Diffusionsmodelle klinisch einzusetzen.

 

In dieser Arbeit soll an der Optimierung der diffusionsgewichteten Sequenz unter Ausnutzen verschiedener Parametereinstellung, Diffusionsmodelle und Rekonstruktionsalgorithmen zur Darstellung der Sehbahn gearbeitet werden.

 

Effekt verschiedener Akquisitionseinstellungen auf die Rekonstruktion von Faserbahnen ausgehend von vergleichbaren Regions-of-Interest.