Neue MRT-Sequenz ermöglicht effiziente Verzerrungskorrektur für ultrahochauflösende Gehirnbildgebung
19. Juni 2026
Seong Dae Yun*, Patricia Pais-Roldán, Jeongbeen Lee and N. Jon Shah
Bei der funktionellen MRT (fMRT) kommt häufig die Echo-Planar-Bildgebung (EPI) zum Einsatz, ein schnelles Bildgebungsverfahren, das sehr anfällig für geometrische Verzerrungen ist, die durch Inhomogenitäten im Magnetfeld verursacht werden. Diese Verzerrungen können es erschweren, funktionelle Bilder genau mit hochauflösenden anatomischen Scans abzugleichen, was die präzise Lokalisierung der Gehirnaktivität einschränkt
Eine Möglichkeit, diese Herausforderung zu bewältigen, besteht darin, anatomische Bilder mit einer EPI-basierten Sequenz namens MP2EPI aufzunehmen, die dasselbe Verzerrungsmuster wie funktionelle Scans aufweist und somit eine unkomplizierte Bildausrichtung ermöglicht. Da jedoch auch die mit MP2EPI aufgenommenen anatomischen Bilder verzerrt sind, sind zusätzliche Scans mit umgekehrter Phasenkodierung erforderlich, um diese Verzerrungen zu korrigieren, was die gesamte Bildgebungszeit verdoppelt.
Forscher des INM-4 haben nun eine neue MP2EPI-Sequenz entwickelt, die die für die Verzerrungskorrektur benötigten Daten mit umgekehrter Phasenkodierung gleichzeitig in einer einzigen Aufnahme erfasst. Die Sequenz wurde technisch umgesetzt und für fMRT mit Submillimeter-Auflösung bei 7 Tesla (7T) validiert, wo Bildverzerrungen eine besondere Herausforderung darstellen können. Der Ansatz soll eine höhere anatomische Genauigkeit ermöglichen, die bei der fMRT-Analyse im Submillimeterbereich mit der des Standard-MP2RAGE vergleichbar ist, und gleichzeitig ein effizientes Aufnahmeprotokoll beibehalten.
Die obige Abbildung zeigt die Ergebnisse der anatomischen ROI-Parcellierung. Die parcellierten kortikalen ROIs, die aus unkorrigierten (oben) und verzerrungskorrigierten (unten) MP2EPI-Scans gewonnen wurden, sind auf den MP2RAGE-Scan überlagert. Die in unterschiedlichen Farben dargestellten anatomischen ROIs sind im verzerrungskorrigierten Fall im Vergleich zum unkorrigierten Fall genauer auf den MP2RAGE-Scan ausgerichtet. Dies zeigt sich besonders deutlich in den markierten Regionen: dem Gyrus frontalis superior, dem Gyrus frontalis medius, dem Gyrus precentralis und dem Gyrus cinguli.
Diese Arbeit stellt einen praktischen Fortschritt für die Ultrahochfeld-MRT dar und könnte zukünftige hochauflösende funktionelle Bildgebungsstudien unterstützen, indem sie die Verzerrungskorrektur vereinfacht, ohne zusätzliche Scanzeit zu erfordern.
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