HF-induzierte Artefakte bei 3 Tesla: Positionierung einer elektrisch leitfähigen Probe im Magneten und die Geometrie des umgebenden Mediums als relevante Einflussgrößen

Ziele: MRT-Untersuchungen bei 3 T können schon in Anwesenheit von relativ kleinen leitfähigen Objekten erhebliche Artefakte aufweisen. Durch Einkopplung der hochfrequenten B1-Anregefelder werden die lokalen magnetischen und elektrischen Hochfrequenzfelder verändert. Dies führt zu Bildartefakten und kann eine Gewebeerwärmung verursachen. In dieser Arbeit wurden Einflüsse der Positionierung und der Geometrie des umgebenden wässrigen Mediums auf die Bildgebung eines Kupferdrahts untersucht. Methode: Um Suszeptibilitätsartefakte zu vermeiden, wurde ein Draht aus Kupfer in wässriger Gd-DTPA Lösung untersucht. Die Länge des Drahtes entsprach mit 13,5cm der halben Wellenlänge elektromagnetischer Wellen in Wasser bei einer vorgegebenen Frequenz von 127,8MHz bei 3 T. Der Draht lag senkrecht oder parallel zum Grundfeld. Bei paralleler Ausrichtung ist eine maximale Effektivität als E-Feld Antenne zu erwarten. Es wurde mit einer TSE-Sequenz mit hoher Auslesebandbreite (781Hz/Px) und einer maximalen SAR-Grenze im Modus „first level“ und einem nominellen Körpergewicht von 80kg gemessen. Durch eine Reduzierung der Transmitterspannung konnten der Anregewinkel variiert und Veränderungen der lokalen Anregebedingungen sichtbar gemacht werden. Ergebnis: Bei Ausrichtung des Drahts parallel zum B0-Feld werden deutlich ausgeprägtere Effekte erzielt als bei dazu senkrechter Orientierung. Bei paralleler Positionierung der Nadel in der Magnetenlängsachse variierte die Artefaktausprägung entsprechend der z-Position. Bei einer Änderung in x- bzw. y-Richtung vergrößern sich die Artefakte deutlich, je weiter sich der Draht der Gehäusewand nähert. Wesentlichen Einfluss hat das umgebende Medium. Wird die Menge des umgebenden Wassers von 1 l auf 3 l erhöht, so änderte sich die Artefaktausprägung um etwa 25% je ½ l Wasser. Schlussfolgerung: Die Ergebnisse zeigen eine erhebliche Beeinflussung des HF-Induktionsverhaltens durch die Positionierung und die Geometrie des Mediums, in das der Draht eingebettet war. Bei der Prüfung von Instrumenten und Implantaten aus leitfähigen Materialien ist es notwendig, diese Parameter entsprechend zu berücksichtigen. Es ist nicht ausreichend, die zu prüfenden Objekte nur vollständig mit Wasser zu umgeben. Die Definition eines möglichen „worse case“ Szenarios ist hilfreich.

Korrespondierender Autor: Lauer UA

Universitätsklinik Tübingen, Abteilung für Radiologische Diagnostik, Sektion für Experimentelle Radiologie, Hoppe-Seyler-Strasse 3, 72076 Tübingen

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Key words

MRT-Artefakte - HF-Induktion - elektrisch leitfähige Objekte