Hardware-Erweiterungen für die MR-Forschung
MRT zählt zu den flexibelsten Methoden in der medizinischen Bildgebung. Um neue Bereiche zu erschließen und bestehende Bereiche zu verbessern werden oft auch neuartige Geräte gebraucht, um diese Methoden umzusetzen oder zu verbessern.
Am HFMRC werden diese Geräte aktiv erforscht und entwickelt. Zu diesen Anwendungen gehören:
- Neue multimodale Anwendungen wie die MR-Elastographie.
- Adaptionen in der MR-Signalkette um eine kabellose optische Übertragung des MR Signals zu erreichen oder die simultanen Messung verschiedener Atomkerne für ein besseres Verständnis von Stoffwechselvorgängen zu erlangen.
MR Elastographie ist die moderne, quantitative Form des Abtastens. Dabei wird diese uralte Form der Diagnose auf eine quantitative Ebene gehoben und mit moderner Bildgebung verbunden. Für die Verwendung der MRE werden akustische Wellen erzeugt, die Schwingungen im Körper werden dann mittels MRT Phasenbilder vermessen. Dafür benötigt man eine effektive Anregung mechanischer Schwingungen, wir haben dafür einen sogenannten Aktuators oder Transducer entwickelt, der mit einer Druckluftturbine angetrieben wird.
Beteiligte Forschungsgruppen
Publikationen
- A novel compact pneumatic turbine-driven transducer for MR Elastography (IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2026)
Die Entwicklung flexibler Mehrkanaldetektorspulen stößt mit der Verwendung konventioneller Koaxialkabel zur Datenübertragung zunehmend an ihre Grenzen was Skalierbarkeit, Handhabung und Sicherheit betrifft. Genau an diesem Punkt setzt das OPTIMAL Projekt an. Ziel ist die kabellose Übertragung des MRT Signals. Dabei grenzt sich OPTIMAL in zwei wesentlichen Punkten von anderen Arbeiten zu kabellosen MRT Detektoren ab: Die Datenübertragung wird nicht mit konventionellem WLAN oder Bluetooth, sondern mit Licht realisiert und das Signal wird nicht digital, sondern analog übertragen. Datenübertragung mittels Licht, auch optische Freiraumkommunikation genannt, birgt charakteristische Vorteile wie eine hohe Bandbreite, einen niedrigen Energiebedarf und keine Wechselwirkung mit elektromagnetischen Feldern die bei einer MRT Untersuchung auftreten. Durch die analoge Signalübertragung kann der Energiebedarf für elektronische Komponenten weiter reduziert werden. Außerdem kann so ein kabelloses Übertragungssystem konzipiert werden, das mit bestehenden MRT Geräten und ihren Bildverarbeitungssystemen kompatibel ist.
Beteiligte Forschungsgruppen
Publikationen
- Analog optical wireless MRI: Proof-of-concept for RF signal transfer and system transparency (ISMRM & ISMRT Annual Meeting & Exhibition, 2025)
- Infrared control signaling for a fully wireless stand-alone RF coil with analog optical signal transfer (ISMRM & ISMRT Annual Meeting & Exhibition, 2026)
- Optical Receiver with Variable Gain for Wireless Optical Transmission of MRI Coil Signals (IEEE I2MTC Conference 2026)
- Logarithmic Transimpedance Amplifier for Automated Beam Tracking in an Optical Wireless Communication System in Magnetic Resonance Imaging (IEEE I2MTC Conference 2026)