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Multikern-Magnetresonanz-Spektroskopie (MRS) Multikern-Magnetresonanz-Spektroskopie (MRS) ermöglicht die direkte Messung von Energie- Lipid- und Glukosemetabolismus in gesunden Versuchspersonen, sowie deren pathologischer Veränderungen auf molekularer Ebene. Die Hoch- bzw. Ultra-Hochfeld MR-Systeme (mit 3 sowie 7 Tesla Ganzkörper-Magneten) sind für Multikern-MRS-Messungen ausgestattet und ermöglichen Messungen mit hohem Signal-zu-Rausch-Verhältnis sowie verbesserter spektraler Auflösung gegenüber Systemen mit niedrigerer Feldstärke. Die Multikernspektroskopie wurde von Prof. Moser und Mitarbeitern, nach Auslandsaufenthalten in Philadelphia und Oxford, seit 1990 aufgebaut und methodisch seit der Installation des ersten 3 Tesla-Spektrometers stark verbessert. Seit 1996 bilden Studien zu Glukose- und Fettsäure-Stoffwechsel im Gehirn, Skelettmuskel und Leber von Gesunden und Patienten mit Diabetes Mellitus Typ 1 und Typ 2, in enger Kooperation mit der Universitätsklinik für Innere Medizin III der MUW, dem Karl-Landsteiner Institut für Endokrinologie und Stoffwechsel in Wien und der Yale University (USA), einen Forschungsschwerpunkt des Zentrums. Die Entwicklung von MR-Messmethoden (siehe auch Bildbeispiele) konzentriert sich dabei auf Lokalisierung und Quantifizierung von 31P MR-Spektren in Verbindung mit der zeit-aufgelösten Erfassung dynamischer Parameter des Energiestoffwechsels. Beispielsweise wurde eine Methode zur simultanen zeit-aufgelösten Bestimmung von Laktat und energiereichen phosphorylierten Metaboliten mit räumlicher Selektion des Signals entwickelt. Damit können, auf einen einzigen aktiven Muskel konzentriert, Metabolische Flüsse während und nach ischaemischer Kontraktion untersucht werden. Die Experimente dienen dem besseren Verständnis des Muskelstoffwechsels mit Anwendungsmöglichkeiten in der Rehabilitation und Trainingsverlaufskontrolle bei Leistungssportlern. Multikernspektroskopie des Skelettmuskels (1H, 13C, 31P)  (für volle Auflösung auf das Bild klicken) Abb. 1: 3D-Rekonstruktion eines Oberschenkels, sowie je ein 1H, 13C bzw. 31P Magnetresonanz-Spektrum des menschlichen Skelettmuskels. Mittels dieser MR-Spektren können die Konzentrationen der im Gewebe vorhandenen Metaboliten nichtinvasiv bestimmt werden. (Siehe auch: Meyerspeer et al., MRM 2007, Schmid et al., Proc ISMRM 2004.) Sättigungstransfer Experiment an der Leber (31P)  (für volle Auflösung auf das Bild klicken) Abb. 2: Lokalisiertes 31P MRS Sättigungstransfer-Experiment angewandt
an der Leber eines gesunden Probanden. Links im Bild die Position der
1H/31P-Oberflächenspule, sowie die Lokalsation des
Spektroskopie-Signals (zwischen den parallelen Linien). Rechts die
dazugehörigen lokalisierten 31P MR-Spektren ohne (obere Linie) bzw.
mit gamma-ATP-Sättigung (Mitte), sowie das Differenz-Spektrum (unten).
Die Region um die Resonanz des anorganischen Phosphats (Pi) ist
vergrößert dargestellt. (Siehe auch: Schmid et al., NMR in Biomed 2008.) Quantifizierung von Leberspektren (31P-MRSI)  (für volle Auflösung auf das Bild klicken) Abb. 3: Quantifizierung von phosphorylierten Metaboliten in der Leber
mittels hochauflösender 31P-MRSI. Die Qualität der Lokalisierung des
Spektroskopie-Signals zeigt sich in der nahezu völligen Abwesenheit von
PCr in den aus Leber-Gewebe stammenden Spektren (Mitte, ganz oben). Rechts ist die Verteilung der gamma-ATP-Resonanz in der Leber
dargestellt. (Siehe auch: Chmelík et al., MRM 2008.) 
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