KONTRAST MECHANISMEN
Das Team Kontrastmechanismen entwickelt neue Methoden zur Untersuchung der mikroskopischen Eigenschaften von Gewebe.
NMR-Parameter, so z.B. Relaxationszeiten, spiegeln die mikroskopische Struktur der Umgebung wieder. Beispiele für Mechanismen, welche die Eigenschaften der mittels MR detektierbaren Wassermoleküle lokal verändern, sind: elektrische Feldgradienten (bei Kernen mit Quadrupolmoment), lokale magnetische Feldstörungen, welche durch die Verteilung verschiedener Elemente verursacht werden, Bewegungsbegrenzungen durch z.B. Membranen sowie die Konzentration bestimmter Substanzen (Proteine, Myelin, Ferritin). Dadurch ergeben sich reichhaltige Informationsquellen, welche, zum Teil aufgrund ihrer Komplexität, bisher noch nicht vollständig ausgenutzt wurden. Die Sensitivität der MR-Relaxationszeiten für verschiedene Gewebetypen (weiße Substanz / graue Substanz) und deren pathologische Veränderungen ist seit über dreißig Jahren bekannt. Das diagnostische Potential von MR-Kontrasten hat die moderne Medizin revolutioniert. Unser langfristiges Ziel ist es, mehr über die mikroskopischen Strukturen zu lernen, die für diese Kontraste verantwortlich sind.
Ein Teil der Forschung unseres Teams konzentriert sich auf die Messung „traditioneller” NMR-Parameter (Relaxationszeiten, Protonendichte) mit hoher Präzision und Genauigkeit unter Verwendung optimierter Methoden/Protokolle und Nachbearbeitungstechniken.
Einen weiteren Fokus stellt die Entwicklung von Methoden für quantitative Bildgebung bei sehr hohen magnetischen Feldern dar. Phasen-, Suszeptibilitäts- und T2*-Kontrast bei hoher Auflösung und sehr hohen Feldern geben schon jetzt einen tieferen Einblick in die Gehirnstruktur, als es bei niedrigen Feldern möglich ist.
Hochauflösende Bildgebung ist die prinzipiell einfachste Methode für die Charakterisierung von mikroskopischen Gewebestrukturen bis zur Diffusionsgrenze (ca. 10 μm). Als Teil unserer Forschung werden verschiedene Objekte mit sehr hoher Auflösung entweder quantitativ oder kontrastoptimiert abgebildet. In einem ersten Schritt wurde eine Methode entwickelt, welche die Rekonstrukion einer duenneren Schicht aus mehreren dickeren Schichten ermöglicht (Superresolution).
Leiterin der Arbeitsgruppe
- Institut für Neurowissenschaften und Medizin (INM)
- Physik der Medizinischen Bildgebung (INM-4)
Raum 295d