Physik und Entwicklung bildgebender Geräte

 

Innerhalb unseres Instituts betreiben wir ein modernes Bildgebungslabor, das mit verschiedenen Bildgebungsmodalitäten ausgestattet ist, wie z. B.:

  • 1-Tesla- und 7-Tesla-Magnetresonanztomographie (MRT)
  • Magnetische Partikel-Bildgebung (MPI)
  • Photoakustische Bildgebung (PA)
  • Ultraschall-Bildgebung (US)
  • Fluoreszenz-vermittelte Tomographie (FMT)
  • Computertomographie (CT)
  • Positron Emissions Tomography (PET) kombiniert mit MRT

Neben diesem Pool an Bildgebungsmodalitäten konzentriert sich unsere Forschung im Bereich der bildgebenden Geräte und der Bildgebungsphysik auf die Erforschung und Entwicklung neuer Bildgebungsmodalitäten und deren Kombinationen. Jüngste Untersuchungen im Bereich MRT erforschten neue Bildgebungssequenzen für die quantitative Bildgebung, wie z.B. MR-Fingerprinting an 1,5-Tesla- und 7-Telsa-Systemen, sowie Methoden zur Visualisierung verschiedener Gewebetypen mit MRT, wie z.B. kortikaler Knochen mit unserer selbst entwickelten UTE-DIXON-Sequenz.

Im Bereich der Hybridbildgebung arbeiten wir an neuartigen PET-Detektorkonzepten, um eine bessere räumliche und zeitliche Auflösung zu erreichen. Darüber hinaus ermöglichen diese Detektoren den gleichzeitigen Betrieb mit MRI-Systemen von 1-Telsa bis 7-Tesla. In EU-FP7-, EU-H2020- und Industrieprojekten entwickeln wir in Zusammenarbeit mit Partnern dedizierte PET-MRI-Geräte für z.B. Brustkrebs, Neurologie und Strahlentherapie.

Darüber hinaus arbeiten wir an der quantitativen 3D-Fluoreszenz-Bildgebung und erforschen neuartige Rekonstruktionsmethoden für die FMT. In diesem Zusammenhang wählen wir auch häufig einen hybriden Bildgebungsansatz und kombinieren die FMT mit Computertomographie (CT) oder MRT, um die genauen Grenzen der Organismen und ihrer Organe zu bestimmen. Diese Informationen werden dann zur Verbesserung der Rekonstruktion und als anatomische Referenz verwendet.

Die Forschung zu der neuen Bildgebungsmodalität konzentriert sich auf die Erhöhung der Empfindlichkeit, die Verbesserung der Bildrekonstruktion und die Rekonstruktion anderer Parameter als der Nanopartikelverteilung. Zu diesem Zweck bauen wir eigene Prototypen und untersuchen die Leistung in bildgebenden Experimenten.