Sternenhimmel-Artefakt
Englisch: starry sky artifact
Definition
Das Sternenhimmel-Artefakt ist ein charakteristischer Abbildungsfehler in der Magnetresonanztomographie, insbesondere bei Verfahren wie SENSE ("Sensitivity Encoding)". Es äußert sich als fleckiges, ungleichmäßig verteiltes Bildrauschen. Zentrale Bildbereiche mit größerem Abstand zu den Oberflächenspulen sind vom Artefakt deutlicher betroffen als oberflächennahe Gewebe.
Entstehung
In der parallelen Bildgebung wird die räumliche Information nicht ausschließlich durch herkömmliche Phasen- und Frequenzkodierung gewonnen, sondern zusätzlich über die positionsabhängigen Sensitivitätsprofile mehrerer Spulen. Dadurch kann die Zahl der notwendigen Kodierschritte reduziert und die Messzeit verkürzt werden. Auslöser des Sternenhimmel-Artefakts ist die inhomogene Verteilung des Bildrauschens, die eng mit dem sogenannten geometrischen Faktor (g-Faktor) verknüpft ist. Er beschreibt, wie effizient die ortsspezifische Empfangsempfindlichkeit der Spulen zur Rekonstruktion genutzt werden können. Hohe g-Faktor-Werte führen lokal zu einer starken Abnahme des Signal-Rausch-Verhältnisses (SNR). Besonders betroffen sind Bildregionen mit großem Abstand zu den Oberflächenspulen, etwa tiefer liegende Gewebe bei großen oder adipösen Patienten.
Das Rauschen verstärkt sich zusätzlich mit höheren Beschleunigungsfaktoren (R-Faktoren). Je stärker die Reduktion der Phasenkodierung zugunsten schnellerer Bildgebung ausfällt, desto weniger redundante Information ist für die Rekonstruktion verfügbar und desto mehr prägt sich das Sternenhimmel-Artefakt aus.
Vermeidung
Durch reduzierte Beschleunigung, Spulenoptimierung und Anpassung der Aufnahmetechnik lässt sich das Artefakt deutlich verringern.
Bildgebung
Typischerweise zeigt sich das Sternenhimmel-Artefakt als körnige, punktförmig-rauschige Bereiche, die an einen „Sternenhimmel“ erinnern. Weiterhin charakteristisch ist die inhomogene Signal-Rausch-Verhältnis-Verteilung im Bild sowie ein stärkeres Rauschen in zentralen, tiefen Gewebsregionen bei gleichzeitig relativ rauschärmeren Oberflächenbereiche nahe den Spulen.
Die Ausprägung kann sequenzabhängig variieren und tritt vor allem in hochbeschleunigten parallelen 2D- oder 3D-Akquisitionen auf.
Literatur
- Botz B. Starry sky artifact (MRI). Reference article, Radiopaedia.org, https://doi.org/10.53347/rID-77914, zuletzt besucht 18.11.2025.
- James F. Glockner, Houchun H. Hu, David W. Stanley, Lisa Angelos, Kevin King. Parallel MR Imaging: A User’s Guide1. (2005) RadioGraphics. 25 (5): 1279-97. doi:10.1148/rg.255045202.