Gradientenecho-Sequenz

Bei der Gradientenecho-Sequenz erfolgt die Anregung der Spins durch einen Hochfrequenzpuls mit kleinem Flipwinkel. Die Dephasierung und anschließende Rephasierung der Spins wird durch Gradientenfelder erreicht, wodurch ein Echo entsteht. Im Gegensatz zur Spinecho-Sequenz wird kein 180°-Refokussierungspuls verwendet. Durch die meist sehr kurzen Repetitionszeiten entstehen sogenannte Steady-State-Zustände, die das Signalverhalten komplex machen. Das resultierende Signal ist stark von Magnetfeldinhomogenitäten abhängig, sodass eine T2*-Gewichtung entsteht.

Das Signal- und Kontrastverhalten hängt wesentlich von Parametern wie Repetitionszeit, Echozeit, Flipwinkel und insbesondere der Art des Spoilings (kein Spoiling, Gradientenspoiling oder RF-Spoiling) ab. Diese Faktoren bestimmen den Kompromiss zwischen Signalstärke und Kontrast, insbesondere im Hinblick auf T1-gewichtete Bildgebung.

Gradientenecho-Sequenzen lassen sich anhand ihrer Sequenzparameter und der Signalbildung in verschiedene Typen einteilen. Grundsätzlich kann zwischen einfachen Gradientenecho-Sequenzen mit langen Repetitionszeiten und schnellen Gradientenecho-Sequenzen mit kurzen Repetitionszeiten unterschieden werden. Letztere sind klinisch besonders relevant.

Zu den wichtigsten Varianten zählen unbalancierte Gradientenecho-Sequenzen, RF-gespoilte Gradientenecho-Sequenzen sowie balancierte Steady-State-Sequenzen (z. B. TrueFISP oder FIESTA). Sie unterscheiden sich vor allem durch die Art des Spoilings und die resultierenden Kontrasteigenschaften. Darüber hinaus existieren zahlreiche spezielle Implementierungen wie FLASH oder Turbo-FLASH, die für besonders schnelle Bildgebung optimiert sind.

Gradientenecho-Sequenzen werden in einer Vielzahl von MRT-Techniken eingesetzt und sind aus der klinischen Praxis nicht mehr wegzudenken. Sie finden Anwendung in der MR-Angiographie, Perfusionsbildgebung, Suszeptibilitätsbildgebung, funktionellen MRT sowie in der kardialen Bildgebung und ermöglichen schnelle 2D- und 3D-Aufnahmen.

Durch die kurzen Aufnahmezeiten eignen sie sich besonders für dynamische Untersuchungen und Untersuchungen unter Atemanhaltebedingungen. Dies hat insbesondere die Thorax-MRT ermöglicht, da Bewegungsartefakte durch Atmung, Herzschlag und Gefäßpulsationen reduziert werden können.

In der Diagnostik des Bronchialkarzinoms erlauben schnelle Gradientenechosequenzen beispielsweise eine gute Abgrenzung von Tumor, Gefäßen und Fettgewebe sowie die Beurteilung von Infiltrationen. Zudem können sie bei bestimmten Fragestellungen eine sinnvolle Ergänzung zur CT darstellen, insbesondere wenn eine Kontrastmittelgabe nicht möglich ist.

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