Heidelberg 1999 – wissenschaftliches Programm
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A: Atomphysik
A 6: Spektroskopie III
A 6.2: Vortrag
Dienstag, 16. März 1999, 14:15–14:30, TE2
Bestimmung der regionalen Sauerstoffkonzentration in der Lunge mit 3He Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT) — •Tino Grossmann1, Anselm Deninger1, Balthasar Eberle2, Michael Ebert1, Hans-Ulrich Kauczor3, Lars Lauer1, Klaus Markstaller3, Ernst Wilhelm Otten1, Wolfgang Schreiber3, Reinhard Surkau1 und Norbert Weiler2 — 1Institut für Physik, Universität Mainz — 2Klinik für Anesthäsiologie, Universität Mainz — 3Klinik für Radiologie, Universität Mainz
Kernspinpolarisiertes 3He (3 He→) ermöglicht die Messung der lokalen Sauerstoffkonzentration ρO2 in der Lunge unter Verwendung der bildgebenden Kernresonanz (MRT). Über Atom-Molekül Stöße vermittelte Kernspinrelaxation führt bei Anwesenheit von Sauerstoff zu einer Relaxationsrate ΓO2 = ρO2 / ( 2.27 amagat s) (310 K). Zwei Abbildungssequenzen mit variierten Parametern (Anregungswinkel oder Bildabstand) gestatten, zwischen NMR und O2 induziertem Polarisationsabfall zu unterscheiden. ρO2 und die zeitliche Änderung dρO2/dt lassen sich bei Atemanhalt derzeit mit 3 % bzw. 7 % relativer Genauigkeit bestimmen. 3He→ wird mit Optischem Pumpen auf P = 40…50 % polarisiert und in Glasbehälter (V = 500 ml) komprimiert (3 bar). Für jede Bildsequenz inhalieren Probanden 200 ml 3 He→ zu Beginn eines Atemzuges. Während des Atemanhalts werden 7…9 Bilder aufgenommen. Damit konnten erstmals in vivo die Sauerstoffkonzentration und ihre zeitliche Entwicklung lokal gemessen werden.