Das unten beschriebene Protokoll entspricht den Richtlinien und Standards, die von der Ethikkommission für Humanforschung der University of Missouri festgelegt wurden, um die ethische Durchführung der Studie und den Schutz der Rechte, der Sicherheit und des Wohlbefindens der Teilnehmer zu gewährleisten. HINWEIS: Um die Zuverlässigkeit und Genauigkeit von hyperpolarisierten Xenon-MRT-Studien zu gewährleisten, ist es von entscheidender Bedeutung, eine strenge Charakterisierung der aufgenommenen Bilder durchzuführen, ein umfassendes Protokoll zu befolgen und effektive Fehlerbehebungsstrategien anzuwenden. Die Bildgebungssitzung umfasst mehrere Schritte: Gashyperpolarisation, Kommunikation zwischen 129Xe-Spule und Scanner, 129Xe-Spektroskopie, Datenerfassung, Datenrekonstruktion und Bildanalyse. Das Protokoll beginnt mit einer detaillierten Erörterung dieser Schritte und hebt die notwendigen Vorsichtsmaßnahmen und Fehlerbehebungsstrategien hervor, um den Bildgebungsprozess zu optimieren. Durch die Befolgung dieser Verfahren und die Einbeziehung von Expertenstrategien zur Fehlerbehebung können Forscher den Bildgebungsprozess optimieren und Herausforderungen meistern, die bei hyperpolarisierten Xenon-MRT-Studien auftreten können. Anschließend werden wir uns mit gängigen Fehlerbehebungspraktiken befassen, die in verschiedenen Fällen suboptimaler Daten auftreten können. 1. Wichtige Schritte für eine umfassende HPG-MRT-Studie Hier haben wir einen kurzen Überblick über die Prozesse gegeben, die an einer typischen hyperpolarisierten 129Xe-Bildgebungssitzung beteiligt sind. Detaillierte Protokollempfehlungen des 129Xe Clinical Trials Consortium finden sich in Niedbalski et al.11. Nr. 129Xe HyperpolarisationStellen Sie sicher, dass der 129Xe-Hyperpolarisator gemäß den Richtlinien des Herstellers oder den laborspezifischen Protokollen für kundenspezifische Polarisatoren eingerichtet und betriebsbereit ist. Durchführung von T1-Relaxationsmessungen mit der Kernspinresonanztechnik (NMR) an einer repräsentativen Probe des Gases HP 129Xe an der HP-Messstation. In einem stabilen Feld von 30 mT sollte Xenon in einem 1-Liter-Gasdosisbeutel einen T1 von > 45 min haben.HINWEIS: Nach Abschluss der Polarisationsmessung sollte der HP 129Xe-Dosisbeutel innerhalb des Magnetfelds der HP-Messstation aufbewahrt werden, um seine Polarisation aufrechtzuerhalten, bis er für den Transport zum MRT-Scanner bereit ist. Die Polarisation wird nach12 abfallen,(1.1)wobei P(t) die Polarisation zum Zeitpunkt t, P0 die anfängliche Polarisation und T1 die Magnetisierungsabklingrate ist (ohne Berücksichtigung von Polarisationsverlusten aufgrund von Anregung). Messung von Polarisationsverlusten durch GastransportSorgen Sie für einen direkten und effizienten Weg von der Xenon-Sammelstelle zum Magnetraum, in dem die Bildgebung stattfinden soll. Minimieren Sie Verzögerungen während des HP-Xenon-Transports, um die Polarisation aufrechtzuerhalten, da die Polarisation schnell abfällt, sobald sich die Dosis außerhalb des T1-erhaltenden Magnetfelds befindet. Wenn die Polarisation während des Transports um 20 % oder mehr abnimmt, verwenden Sie einen magnetisch abgeschirmten Koffer. Vermeiden Sie fremde HF-Signale entlang des Transportwegs (z. B. Kartenleser, Laser, Edelstahlplatine usw.), da diese zum Polarisationsverlust beitragen können. Messen Sie die anfängliche Äquivalentdosis (DE) des HP 129Xe-Gases vor dem Transport. DE ist gegeben durch 11,(1.2)wobei f129 die isotrope Fraktion von 129Xe, P129 die Kernspinpolarisation von 129Xe und VXe das Gesamtvolumen von Xenongas ist. Transportieren Sie das Gas von der Messstation in die Magnetbohrung und dann auf dem gleichen Weg zurück zur Polarimetriestation. Messen Sie DE nach dem Roundtrip erneut, um den zu erwartenden Signalverlust während des Gastransports zu quantifizieren. Wenn keine zusätzlichen HF-Signale entlang des Transportweges interferieren, folgt die geschätzte Polarisation genau der T1-Abklingkurve, die in Gleichung 1.1 skizziert ist. Multinukleare (129Xe MRT) SpulePlatzieren Sie die 129Xe-Spule richtig im Magneten, um die richtige Ausrichtung zu gewährleisten. Wenn eine Quadraturspule verwendet wird, ist eine Anti-Quadratur-Anregung zu vermeiden, da dies zu einem erheblichen Signalabfall in der Mitte des Bildvolumens führen kann.HINWEIS: Die Xenon-Spule sollte für eine breite Palette von Brustgrößen geeignet sein, um Schwankungen in der Spulenabstimmung/-belastung zwischen den Probanden und während verschiedener Atmungsphasen auszugleichen, was zu unterschiedlichen Kippwinkeln über die Scans hinweg führt. Stellen Sie eine sichere physikalische Verbindung zwischen dem Spulenstecker und dem MR-System über die dafür vorgesehene Buchse her und konfigurieren Sie die Spulensoftware so, dass die zulässigen Kerne (in unserem Fall 129Xe) angegeben werden. Teilen Sie die gut charakterisierte Protonenresonanzfrequenz des MR-Scanners durch 3,61529, um die Xenonfrequenz11 zu erhalten. Charakterisierung der Spulenparameter (maximale Sendeamplitude, Senderreferenzamplitude, spezifische Absorptionsrate – SAR). Messung der 129Xe-SpektroskopieErstellen Sie ein thermisch polarisiertes 129-Xenon-Phantom.Schließen Sie einen Glasdruckbehälter an einen mit Xenon-Gas gefüllten Beutel an und stellen Sie sicher, dass die Beutelgröße und das Xenon-Volumen auf das Fassungsvermögen des Behälters abgestimmt sind. Tauchen Sie den Druckbehälter in eine kleine Menge flüssigen Stickstoffs (LN2), um die Xenon-Diffusion und das Gefrieren zu ermöglichen (siehe Abbildung 1). Versiegeln Sie das Gefäß, nachdem das Xenon gefrorenen Schnee im Inneren gebildet hat, und lassen Sie es dann auftauen, wobei Sie den Behälter unter Druck setzen. Berechnen Sie den Druck im Behälter: P = (V-Behälter +V-Beutel)/V-Behälter , wobeiV-Behälter das Volumen des Behälters undV-Beutel das Volumen des Xenons im Beutel ist.HINWEIS: Im Gegensatz zu hyperpolarisierten Gasbeuteln (HPG) muss das thermisch polarisierte 129Xe-Gefäß nicht von Sauerstoff gespült oder vakuumeviert werden, da der zusätzliche Sauerstoff das XenonT1 reduziert – ein günstiger Effekt im thermisch polarisierten Phantom. Außerdem ist darauf zu achten, dass der Gasdruck im Behälter die vom Hersteller angegebene Druckgrenze nicht überschreitet. Mit einem Phantom aus 129Xe-Gas kann die Xenon-Frequenz auf der MRT-Konsole gemessen werden. Kommerzielle Xenon-Phantome für die Qualitätssicherung sind ebenfalls erhältlich13. Detektieren Sie die Spitzenfrequenz mit einem thermisch polarisierten Xenon-Phantom.Setzen Sie das Xenon-Phantom in die 129Xe-Spule ein und platzieren Sie es ähnlich wie bei einem belasteten Patienten, da Unterschiede in der Spulengeometrie das dem Phantom zugeführte B1 erheblich verändern können (Abbildung 2).HINWEIS: Es wird empfohlen, auch ein geeignetes Wasserphantom zu laden, um die Spule richtig zu laden. Führen Sie einen Scan mit Protonenfrequenz durch, da einige Scanner mehrkernige Scans ohne einen anfänglichen Protonenfrequenz-Lokalisierer möglicherweise nicht zulassen. Verwenden Sie einen Breitband-Sendeimpuls (falls verfügbar), eine hohe Bandbreite und ein hochauflösendes Ausleseexperiment, um die Xenon-Frequenzspitze genau zu erkennen. Ein breitbandiger Puls regt einen hohen Frequenzbereich an und stellt sicher, dass die Xenon-NMR detektiert werden kann. Sobald ein genau definierter Peak erkannt wurde, zeichnen Sie die Frequenz mit voller Genauigkeit auf und wiederholen Sie das Experiment mit der neuen Frequenz mit geringer Bandbreite (~1000 Hz), um das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) und die Genauigkeit der Spitzenfrequenz zu maximieren (Abbildung 3). Sobald ein zufriedenstellender Spitzenwert mit hohem Signal erkannt wurde, bewahren Sie das Protokoll für zukünftige QC-Tests auf.HINWEIS: Die präzise geometrische Platzierung der Spule im Scanner bietet einen Basis-Spektroskopie-Scan, der in Zukunft repliziert werden kann, um auftretende Probleme zu identifizieren, wenn sich das Signal-Rausch-Verhältnis verschlechtert. Das Phantom selbst kann direkt abgebildet werden, obwohl es mehrere Aufnahmen erfordern kann, um genügend Signal für die Bildrekonstruktion zu erzeugen, und möglicherweise keine faire Schätzung des erreichbaren Signal-Rausch-Verhältnisses liefert, da im Allgemeinen höhere Flip-Winkel erforderlich sind. Ein präparierter Beutel mit hyperpolarisiertem Xenon ist die beste Option, um das gewünschte Bildgebungsprotokoll mit In-vivo-Bildgebungsparametern zu testen. HP 129Xe Bildgebung mit einem TestbeutelVerwenden Sie für die Bildgebung eine kleine Menge HP 129Xe (>300 ml), die gut konzentriert und frei von Sauerstoff ist. Messen Sie den 129Xe DE unmittelbar vor der Bildgebung genau. Stellen Sie das Testbildgebungsprotokoll so ein, dass es die gewünschten In-vivo-Parameter so genau wie möglich widerspiegelt11. Erfassen und speichern Sie das Bild des Xenon-Beutels als Basismaß für die Scannerleistung. Messen und zeichnen Sie das Signal-Rausch-Verhältnis der aufgenommenen Bilder zusammen mit allen Scanparametern und Xenon DE auf. Das akzeptable Signal-Rausch-Verhältnis für einen 2D-GRE-Scan kann je nach Standort variieren, sollte aber in der Regel bei etwa 30 oder höher liegen, mit einem Mindestschwellenwert von 15 für die anschließende Bildanalyse11. Für die Messung des Flip-Winkels (FA) wird α ein Gradienten-Echo-Scan mit vollem Volumen durchgeführt, bei dem das Sichtfeld zweimal hintereinander (mit FA ≈ 8-10°) unter Verwendung identischer Sequenzparameter und ohne Lücke zwischen dem Ende des ersten und dem Beginn des zweiten Bildes abgebildet wird. Messen Sie das Signal-Rausch-Verhältnis am DC-Offset der beiden Bilder S0 und S1, zählen Sie die Anzahl der Phasencodierungsschritte (n) und berechnen Sie die Umkehrwinkelkarte wie folgt 14:(1.3)ANMERKUNGEN: Gängige Parameter für die in vivo HP 129Xe MRT sowie eine kompliziertere, aber hochgenaue Flip-Angle-Kalibrierungsmethode (Multi-Shot-Pulse/Acquire-Experiment) sind in Niedbalski et al.11 angegeben. Im lebenden Organismus HP 129Xe BildverarbeitungBieten Sie dem Probanden ein angemessenes Coaching in Bezug auf Techniken zum Anhalten des Atems an und lassen Sie den Probanden die Inhalationsprozedur mit einem Luftbeutel üben, bevor Sie den HP 129Xe-Beutel einführen. Weisen Sie die Versuchsperson an, eine Reihe von Atemzügen mit Raumluft durchzuführen, gefolgt von einer tiefen Einatmung von HP 129Xe-Gas, anhaltendem Atem und Beginn des Scans (eine häufig verwendete Methode). Überwachen Sie die Brustbewegung des Probanden genau, um sicherzustellen, dass die Atmung mit den Anweisungen synchronisiert bleibt.ANMERKUNG: Verschiedene Coaching-Methoden werden derzeit für Verfahren mit angehaltenem Atem eingesetzt, und ein zukünftiges Konsortialpapier wird wahrscheinlich eine Konsenserklärung dazu festlegen. Verwenden Sie Nasenklammern, um das Einatmen des Gases durch die Nase beim Anhalten des Atems zu verhindern. Nach der Bildgebung mit angehaltenem Atem atmen die Probanden tief durch, um Xenon aus der Lunge zu entfernen und vorübergehende Nebenwirkungen zu beseitigen11. Diejenigen, die eine Xenon-Bildgebung in der gelösten Phase durchführen, sollten sich darüber im Klaren sein, dass das Inhalationsvolumen der Probanden die erfassten Daten zur gelösten Phase wahrscheinlich erheblich beeinflusst15. Datenrekonstruktion und -analyseExportieren Sie “Rohdaten” aus dem Scanner, in der Regel in Form einer Liste komplexer Daten in der Reihenfolge der Ausleseerfassung. Bei geradlinig erfassten k-Raum-Trajektorien entspricht jeder komplexe Datenpunkt einer ganzzahligen Frequenz im zweidimensionalen (2D) oder dreidimensionalen (3D) k-Raum. Rekonstruieren Sie das Bild mit einer einfachen, schnellen Fourier-Transformation (FFT) für geradlinige Trajektorien. Für nicht-geradlinige Trajektorien (z. B. radiale oder spiralförmige Daten) führen Sie ein Datenraster durch, um komplexe Daten vor der nachfolgenden FFT zu interpolieren oder in ganzzahlige Abschnitte zu wickeln. Untersuchen Sie die Daten, bevor Sie ggf. ein Raster durchführen, um die Genauigkeit sicherzustellen und potenzielle Artefakte zu vermeiden.ANMERKUNG: FFT von k-Raum-Rohdaten kann Bilder liefern, die ähnlich, aber nicht identisch mit Scanner-rekonstruierten DICOM-Bildern sind, da der Scanner rekonstruierte Bilder basierend auf bekannten Nichtlinearitäten im Gradientenverhalten weiter korrigiert. Diese Effekte sind im Allgemeinen gering, können aber an den Rändern des Scanner-Bildvolumens stärker ausgeprägt sein, insbesondere wenn große Organe wie die Lunge abgebildet werden. Es wird empfohlen, das mit dem Scanner rekonstruierte Bild (falls vorhanden) für die Nachbearbeitung zu verwenden. 2. Schritte zur Fehlerbehebung HINWEIS: Während das Protokoll einige Verfahren zur Qualitätskontrolle (QC) in der hyperpolarisierten 129Xe-MRT beschreibt, kann eine Fehlerbehebung aufgrund von auftretenden Problemen, Anomalien und Herausforderungen erforderlich sein. Fehler oder Fehltritte im Prozess können sich auf nachfolgende Schritte auswirken und zu Problemen wie fehlenden oder minderwertigen Bildern mit geringer Signalintensität, hohem Rauschpegel oder vollständigem Signalverlust führen. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, sollten strategische Ansätze eingesetzt werden, um die Probleme im Detail zu identifizieren und zu untersuchen. HP 129Xe Dosisbeutelvorbereitung für die QualitätskontrolleEine genaue Menge Xenongas für den Kontroll-Xenon-Beutel vorsichtig aufbrühen und dabei auf den damit vermischten Stickstoff achten. Bilden Sie den Xenon-Beutel im MRT-Scanner ab und führen Sie vor und nach der Bildgebungssitzung genaue Polarisationsmessungen durch, um zuverlässige Vergleiche zu ermöglichen. Verwenden Sie für alle QC-Scans die gleiche Bildgebungssequenz, um zuverlässige Vergleiche zu ermöglichen. Notieren Sie sich die Xenon-DE-Werte vor und nach der Durchführung aller QC-Scans, um zukünftige Vergleiche zu ermöglichen. Charakterisierung des systemischen RauschensErstellen Sie ein Kontrollgeräuschprofil für QC-Zwecke. Verwenden Sie eine spezielle benutzerdefinierte 2D-GRE-Sequenz, die ein hohes Sichtfeld (FOV; 400-500 mm) umfasst, um das maximale Signal aus dem Bereich zu erfassen, eine hohe Bandbreite pro Pixel (die maximal verfügbare oder mindestens >50 kHz) zur Identifizierung von Rauschresonanzen in der Nähe und die niedrigstmögliche Wiederholungszeit (TR) und Echozeit (TE)11, 13. Anmelden Erfassen Sie die Qualitätskontrolle für das Geräuschprofil mit einer Xenon-Weste oder einer Loop-Spule. Erhalten Sie ein Bild ohne Probe (HP 129Xe) in der Spule. Dieses Bild charakterisiert das Rauschprofil. Untersuchen Sie die erfassten Rauschdaten, insbesondere den k-Raum, auf nicht-Gaußsche Elemente wie Spitzen, Muster oder diskretisierte/klassifizierte Werte. Erstellen Sie ein QQ-Diagramm, indem Sie die erfassten Real-/Imaginärdaten gegen einen synthetisierten Gauß-Datensatz (mit entsprechender Zufallszahlengenerierungsfunktion) mit identischem Mittelwert, Standardabweichung und Vektorlänge darstellen, die beide vom kleinsten zum größten geordnet sind. Abweichungen von der Linie y = x im QQ-Diagramm deuten auf das Vorhandensein von nicht-Gaußschen Komponenten in den erfassten Daten hin, die weitere Untersuchungen erfordern. (Abbildung 4).HINWEIS: Ein Quantil-Quantil-Diagramm (QQ-Diagramm) kann Aufschluss darüber geben, ob zwei Datensätze ähnliche Verteilungen aufweisen. Durch den Vergleich der Daten mit einem normalverteilten Datensatz kann beurteilt werden, ob es sich um eine Gaußsche Verteilung handelt oder nicht. Das Protokoll geht davon aus, dass der Real- und der Imaginärteil des k-Raums in Abwesenheit einer Gaußschen Verteilung approximieren. Identifizieren Sie das Rauschverteilungsmuster und mögliche Ausreißer mit einem geeigneten Diagramm Ihrer Wahl (ggf. Chauvenet-Kriterium verwenden16). Kategorisieren Sie das Rauschen anhand seiner Eigenschaften in regelmäßige und unregelmäßige Typen (siehe Schritte 2.3 und 2.4).HINWEIS: Regelmäßiges Rauschen beinhaltet regelmäßig auftretende Muster in den Auslesungs- oder k-Raum-Daten. Unregelmäßiges Rauschen erscheint relativ zufällig und hat oft eine hohe Intensität ohne erkennbares Timing-Muster, zeigt aber kein Gauß-Profil wie unvermeidliches thermisches Rauschen. Regelmäßige GeräuscherkennungUm den Scanner als Rauschquelle auszuschließen, nehmen Sie Bilder mit dem Standard-Standortprotokoll auf, wobei verschiedene Impulsfolgeparameter deaktiviert und elektronische Komponenten ausgeschaltet sind. Wenn z. B. eine bestimmte Gradientenspule Rauschen aussendet, sollten die Gradienten vor dem Ausführen des Scans heruntergefahren werden, um zu untersuchen, ob sich das Rauschen auflöst.HINWEIS: Das Herunterfahren des Gradienten erfordert in der Regel einen erhöhten Zugriff auf die Scannerkonsole und erfordert möglicherweise die Anwesenheit eines Servicetechnikers. Letztendlich sollte eine Sequenz, in der das multinukleare Spektrometer aktiv ist, aber keine Gradienten mit Strom versorgt werden und keine HF abgegeben wird, ausreichen, um festzustellen, ob ein Rauschproblem von diesen Komponenten ausgeht. Beseitigen Sie Lärmquellen aus dem Raum und identifizieren Sie anschließend mögliche Ursachen für regelmäßigen Lärm.HINWEIS: Zu den Rauschquellen können elektronische Komponenten wie Kontrastinjektoren, Codetasten, Sensoren, Vitalparametermonitore, Scannerkomponenten (z. B. Positionierungslaser, Bett-Mechanoelektronik, Lüfter, Leuchten) oder Wellenleiter zwischen Konsolen-/Magnetwänden gehören. Verwenden Sie eine einfache Oberflächenschleifenspule, die auf die Frequenz 129Xe abgestimmt ist, um im Magnetraum nach Rauschquellen zu “schnüffeln”. Platzieren Sie das Xenon-Spulenelement in der Nähe potenziell problematischer Geräte und führen Sie eine Testsequenz (siehe Schritt 2.2.1) durch, um verstärktes Rauschen zu erkennen. Untersuchen Sie den k-Raum und die Bilddaten, um die genaue Quelle des Kohärenzrauschens zu ermitteln. Wenn eine bestimmte Quelle identifiziert wird, versuchen Sie, sie zu deaktivieren oder sie mit Aluminiumfolie/Blinkblech oder einem Kupfergitter abzudecken, um das Rauschen zu reduzieren. Führen Sie den Scan erneut aus, nachdem Sie Rauschquellen deaktiviert oder abgedeckt haben, um zu sehen, ob das Rauschen verschwindet. Setzen Sie diesen Vorgang fort, bis alle Rauschquellen eliminiert sind und nur noch Gauß’sches Rauschen mit niedrigem Mittelwert (RMS) übrig bleibt. Erkennung von unregelmäßigem RauschenIdentifizieren Sie unregelmäßiges Rauschen als hohe Signalspitzen in einzelnen k-Raum-Pixeln mit ungewöhnlich hohen oder niedrigen Signalen in den realen oder imaginären Kanälen.HINWEIS: K-Space-Spitzen führen häufig zu Bildern mit Streifen- oder “Cord”-Mustern (Abbildung 5). Das Vorhandensein hoher Werte oder Spitzen in den k-Raumdaten kann häufig zum Auftreten eines Streifenmusters im Bildraum führen. Dieses Phänomen wird häufig mit gradientenbedingten Problemen in Verbindung gebracht. Beseitigen Sie potenzielle Probleme mit X-, Y- oder Z-Farbverläufen, indem Sie die Richtung identifizieren, die für das Streifenmuster verantwortlich ist (Abbildung 5). Führen Sie die Bildgebung in verschiedenen Phasenkodierungsausrichtungen durch, einschließlich von vorne nach hinten, von Kopf zu Fuß und von links nach rechts. Untersuchen Sie systematisch die resultierenden Bilder in jeder Ausrichtung, um festzustellen, welche spezifische Verlaufsrichtung zum Streifenmuster beiträgt. Wenden Sie sich bei Bedarf an den klinischen Ingenieur des Standorts, um einzelne Gradienten selektiv zu aktivieren und zu deaktivieren, damit die Quelle von Rauschspitzen identifiziert werden kann. Kein SignalHINWEIS: Wenn nach der Erfassung in HPG-MRT-Studien kein Signal beobachtet wird, kann ein systematischer Ansatz zur Fehlerbehebung durchgeführt werden. Hier sind einige Empfehlungen, um dieses Problem zu beheben:Überprüfen Sie die Xenonspule und den Anschluss.Stellen Sie sicher, dass die Xenonspule im MRT-Scanner ausgewählt und richtig angeschlossen ist. Eine Bewegung des Patienten während des Scans kann zum Trennen der Spule führen, daher sollten Sie die Spulenverbindung sorgfältig überprüfen. Überprüfen Sie, ob die Tür des MRT-Scanners sicher geschlossen ist, da eine offene Tür RF von außen in den Magnetraum lassen kann. Spektroskopie am Xenon-Phantom durchführen (siehe Abschnitt 1.4.2) und Xenon-Peakhöhe und Grundrauschen aus der Spektroskopie überprüfen. Verwenden Sie einen Neigungswinkel von 90°, um das Vorhandensein eines Xenon-Peaks sicherzustellen. Berechnen Sie das maximale Signal, das mit einer 90°-Anregung verbunden ist, und vergleichen Sie die Spannung/Leistung mit den Ergebnissen des QC-Scans. Bewerten Sie die Xenonspule.Bereiten Sie einen kleinen Beutel Xenon vor und messen Sie die Polarisation an der Messstation. Bilde den Beutel mit einem einfachen 2D-GRE-Scan auf einem HP 129Xe-Beutel mit den folgenden Parametern ab: höherer Kippwinkel von 90° (passen Sie die Impulsdauer bei Bedarf an, da die Impulsdauer die Sendebandbreite [BW] bestimmt), verwenden Sie die Referenzspannung basierend auf der vorherigen QC eines Phantoms, ein hohes Sichtfeld und ein niedriges BW, während die Basisauflösung niedrig bleibt. Messen Sie die Polarisation erneut an der Messstation. Wenn die Polarisation nicht signifikant abnimmt, deutet dies auf ein potenzielles Problem mit dem Sender oder Verstärker der Xenonspule hin.ANMERKUNG: Das Polarisationsniveau erfährt während dieses Prozesses einen allmählichen Abfall aufgrund des T1-Zerfalls, unabhängig vom Erfolg der Anregungsimpulse von der Xenonspule. Daher wird ein hoher FA von 90° empfohlen, um einen ausreichenden Polarisationsabfall zu beobachten, der durch den Anregungsimpuls verursacht wird, um ein Problem mit der Funktionalität des Xenonspulensenders auszuschließen. Wenn die Polarisation deutlich abnimmt, aber kein Signal im Bild erkannt wird, liegt ein Problem mit dem Xenon-Spulenempfänger vor. Umfassende AnalyseAnalysieren Sie sowohl den k-Raum als auch die Bildraumdaten, um Anomalien oder Inkonsistenzen zu untersuchen. Vergleichen Sie die erfassten Daten mit früheren Scans oder Referenzdaten, um mögliche Unterschiede oder Abweichungen zu identifizieren. Diskretisierung der DatenÜberprüfen Sie, ob die Daten diskretisiert sind (Abbildung 6).HINWEIS: Wenn Spulenspannungen vom Scanner-Spektrometer aufgezeichnet werden, werden sie auf geeignete Pegel verstärkt, um sicherzustellen, dass der volle Dynamikbereich des Spektrometers genutzt wird und die höchste Genauigkeit erreicht wird. Das Signal wird zeitlich entsprechend der Auslesebandbreite diskretisiert, die umgekehrt proportional zur Verweilzeit des Datenpunkts ist, und die aufgezeichneten analogen Spannungswerte werden in diskrete Signal-“Bins” digitalisiert, die durch die Bittiefe des Spektrometers bestimmt werden. Für die korrekte Verstärkung des eingehenden Signals, um die volle Bittiefe zu erreichen, muss der Benutzer die korrekten Werte für Spulenspannung/Verstärkung/Skalierung angegeben haben. Bei einigen Scannern ist ein bildgebender Scan nicht zulässig, bis Präparationsimpulse mit der Zielfrequenz durchgeführt werden – ein Prozess, der bei hyperpolarisierten Studien vermieden werden muss, da die zusätzliche HF die Polarisation reduziert und die Atemanhaltezeit erhöht. Wenn das Spektrometer nicht richtig kalibriert ist oder das Signal nicht ausreichend verstärkt, können die aufgezeichneten Daten grob diskretisiert sein – nur ein kleiner Prozentsatz der Amplitudenabschnitte ist mit digitalisierten Datenpunkten gefüllt. Die Diskretisierung von Daten kann sich auch auf den Informationsgehalt auswirken, indem sie zu Quantisierungsfehlern und dem Verlust feiner Details führt. Die Diskretisierung von Daten kann auch zu Artefakten führen, das Signal-Rausch-Verhältnis beeinträchtigen und die Fähigkeit zur genauen Analyse physiologischer Veränderungen einschränken. Wichtig ist, dass die grobe Diskretisierung von k-Space-Daten die Produktion eines scheinbar zufriedenstellenden Bildes nicht verhindern darf (Abbildung 6). Optimieren Sie die Erfassungsparameter und setzen Sie geeignete Rekonstruktionsalgorithmen ein, um die Datendiskretisierung zu reduzieren. Verbessern Sie die Hardware und nutzen Sie Techniken wie höhere Abtastraten, fortschrittliche Interpolationsmethoden und Strategien zur Rauschunterdrückung, um die negativen Auswirkungen der Datendiskretisierung abzumildern.