Promotionsvortrag Physik: „Phase Distribution Graphs – A new approach to MRI signal calculation“

Ankündigung des Promotionsvortrags von: Herrn Jonathan Endres

Ein wesentlicher Bestandteil der MRT-Forschung ist die Entwicklung neuer Messequenzen. Diese profitiert stark von der computergestützten Simulation dieser Sequenzen, welche Einblicke in die Entstehung des MRT-Signals und die Durchführung beschleunigt. Neben der üblichen Vorgehens-weise, die Vorgänge im MRT durch die Berechnung der Magnetisierung an unzähligen Punkten nachzustellen, existiert mit Extended Phase Graphs (EPG) ein mathematischer Ansatz, sie ana-lytisch zu beschreiben. EPG erlaubt es, das Zustandekommen verschiedener Signalechos zu er-klären und deren Amplitude zu berechnen. Ziel dieser Dissertation war es, diese Technik zu einer vollständigen Simulation des gesamten MRT-Signals auszubauen. Daraus resultierte die Entwick-lung der Phase Distribution Graphs (PDG) – ein mathematisches Modell der Magnetisierung, die diese ähnlich zu EPG exakt beschreibt und dennoch genau wie bisherige numerische Näherungen das gesamte Signal einer Messung berechnen kann. Für dieses Ziel musste die Reduktion der exponentiell ansteigenden Komplexität einer solchen analytischen Beschreibung gelöst werden. Des Weiteren wurde der Abstand zwischen Simulation und Realität durch die Inklusion verschie-dener physikalischer Phänomene wie T2‘ Dephasierung, Diffusion, Bewegung oder dynamischer Feldinhomogenitäten stetig verkleinert werden. Dies wurde durch die Quantifizierung der physi-kalischen Eigenschaften in-vivo und etlicher Messungen in verschiedenen Projekten bestätigt. Das Resultat ist eine Simulation, die nicht nur von Messungen ununterscheidbare Bilder erzeugen kann, sondern auch in der Lage ist, die Simulationszeit existierender Ansätze auf einen Bruchteil zu reduzieren. Zugleich stellt sie die Grundlage vieler weiterer Entwicklungen dar, wie der auto-matischen Erkennung der Signalcodierung und der Berechnung der Point Spread Function, und diverser Ende-zu-Ende Sequenzoptimierungen.

(Vortrag auf Deutsch)

Dem Vortrag schließt sich eine Diskussion von 15 Minuten an. Vortrag und Diskussion sind öffentlich. Diesen Verfahrensteilen folgt ein nicht öffentliches Rigorosum von 45 Minuten.