Computersimulation eines klinischen Magnetresonanztomographen für Ausbildungszwecke

Zusammenfassung ZIELSETZUNG: Die Idee zu diesem Projekt entsprang aus der Notwendigkeit, angehenden Medizinern einen einfachen Zugang zu den theoretischen Grundlagen der Magnetresonanztomographie anbieten zu können. Ziel war es, Eigenschaften und Verhalten eines solchen Tomographen durch ein Computerprogramm auf einem handelsüblichen PC zu simulieren. METHODE: Die Simulation wurde in der Programmiersprache Java unter der GNU General Public License programmiert und ist kostenlos verfügbar. Sie benötigt einen handelsüblichen PC mit Windows-, Macintosh- oder Linux-Betriebssystem. Die grafische Benutzeroberfläche orientiert sich an einem realen Magnetresonanztomographen. In einem externen Programm werden aus klinischen Untersuchungen Parameterbilder für die Protonendichte und die Relaxationszeiten T1 und T2 berechnet. Im Simulationsprogramm erfolgt hieraus die Bildberechnung pixelweise anhand einer vom Anwender ausgewählten und modifizierten Pulssequenz. Die Bilder können gespeichert und ausgedruckt werden. Ferner besteht die Möglichkeit, die Bilder im k-Raum zu betrachten und zu modifizieren. ERGEBNISSE: Es sind 7 Klassen von Pulssequenzen implementiert, wobei bis zu 14 relevante Sequenzparameter, wie Repetitions- und Echozeit, verändert werden können. Einfaltungs- und Bewegungsartefakte werden simuliert. Da die Bildberechnung lediglich einige Sekunden dauert, ist ein interaktives Arbeiten möglich. SCHLUSSFOLGERUNG: Die Simulation wird seit über einem Jahr in der universitären Lehre eingesetzt. Die Simulation stellt in anschaulicher Weise die Abhängigkeiten der MR-Bilder von den Messparametern dar. Dadurch sollte Studierenden in Zukunft der Zugang zum Verständnis der MR-Bildgebung erleichtert werden.