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Generic
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Neue Methoden zur Untersuchung metabolischer Prozesse mittels spektroskopischer und bildgebender 17O-Kernspinresonanz
%A Borowiak, Robert
%A Klinik für Radiologie Medizin Physik
%A DKTK German Cancer Consortium
%A Deutsches Krebsforschungszentrum
%A Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Fakultät für Mathematik und Physik
%A Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
%A Hennig, Jürgen
%A Bock, Michael
%I Universität
%K Kernspintomografie
%K Magnetische Kernresonanz
%K Glucose
%K Glucosestoffwechsel
%K Spule
%K Sauerstoff-17
%K Bilderzeugung
%K Diagnose
%K Diagnostik
%K Differentialdiagnose
%K Pflegediagnose
%K 17O-Kernspinresonanz
%K 17O-MRT
%K Sauerstoffmetabolismus
%K Glucosemetabolismus
%K (local)doctoralThesis
%K Hochschulschrift
%D 2017
%X IN COPYRIGHT http://rightsstatements.org/page/InC/1.0 rs
%X Abstract: Tumore und neurodegenerative Erkrankungen wie z.B. Alzheimer oder Parkinson weisen eine veränderte Rate des Sauerstoffmetabolismus CMRO2 auf (engl. cerebral metabolic rate of oxygen consumption).<br>Ziel dieser Arbeit war daher die lokalisierte CMRO2-Quantifizierung mit Hilfe dynamischer 17O-MRT bei einer klinischen Feldstärke von 3 Tesla. <br>Hierzu wurde zur Aufnahme des schnell zerfallenden 17O-Signals (T2* ≈ 2 ms) eine SNR-effiziente dichtegewichtete 3D-Radialsequenz implementiert und eine homogene zirkular polarisierte 17O-Kopfspule gebaut. Für die Gabe und Rückgewinnung des teuren 17O-Gases wurde ein Atemsystem verwendet.<br>Aus dem Fit eines pharmakokinetischen Modells an die aus den zeitaufgelösten 3D 17O-MR-Datensätzen für große Regionen grauer und weißer Hirnsubstanz ermittelten H217O-Konzentrationskurven wurden gemittelte CMRO2-Werte von 1,17 ± 0,18 µmol/g/min bzw. 0,90 ± 0,10 µmol/g/min erhalten. Diese stimmen mit Raten aus 15O-PET-Studien überein. <br><br>Darüber hinaus wurde erstmals die zelluläre Glycolyse im Maushirn mit 17O-Glucose und dynamischer 17O-MRS bei 9,4 Tesla untersucht. Die Glucosemoleküle (Glc-1, Glc-6 und Glc-1,6) waren dabei am anomeren Kohlenstoffatom C1 oder am C6 oder an beiden mit 17O markiert.<br>Für die Aufnahme der zeitaufgelösten MR-Spektren nach Injektion eines Glucosebolus wurde eine SNR-effiziente Oberflächenspule konstruiert sowie eine FID-Sequenz (engl. free induction decay) mit sehr kurzen Echo- und Repetitionszeiten von TE = 62 µs bzw. TR = 5,4 ms verwendet. Die Signaldynamiken der Glucoseresonanzen 1-OH und 6-CH2OH konnten mit der Unterdrückung der dominanten H217O-Resonanz durch einen HLSVD-Algorithmus (engl. Hankel-Lanczos singular value decomposition) qualitativ beobachtet werden (SNR ≈ 4 - 5). Die Ergebnisse der Austauschmessungen von Glc-1 -und Glc-6-Lösungen sowie der in vivo Experimente zeigen, dass die 17O-Markierung in der 6-CH2OH-Gruppe ausschließlich glycolytisch in das metabolische Endprodukt H217O umgesetzt wird, während 17O in der OH-Gruppe am C1 sowohl über die direkte Hydrolyse als auch über die Glycolyse metabolisiert wird.<br>Aus dem CMRGlc-Modellfit an den zeitlichen Verlauf der H217O-Konzentrationen (zeitliche Auflösung: 10,5 s) wurde ein Wert von 0,07 ± 0,02 µmol/g/min extrahiert. Diese Rate liegt in derselben Größenordnung wie ein mit 18FDG-PET gemessener Wert
%C Universität
%C Freiburg
%U http://slubdd.de/katalog?TN_libero_mab2