Tobias Knopp – författare

This volume provides a comprehensive overview of recent developments in magnetic particle imaging (MPI), a novel imaging modality. Using various static and oscillating magnetic fields, and tracer materials made from iron oxide nanoparticles, MPI can perform background-free measurements of the particles’ local concentration. The method exploits the nonlinear remagnetization behavior of the particles and has the potential to surpass current methods for the detection of iron oxide in terms of sensitivity and spatiotemporal resolution. Starting from an introduction to the technology, the topics addressed include setting up an imaging device, assessment of image quality, development of new MPI tracer materials, and the first preclinical results. This is the first book to be published on magnetic particle imaging, and it will be an invaluable source of information for everyone with an interest in this exciting new modality.

This volume provides a comprehensive overview of recent developments in magnetic particle imaging (MPI), a novel imaging modality. Using various static and oscillating magnetic fields, and tracer materials made from iron oxide nanoparticles, MPI can perform background-free measurements of the particles’ local concentration. The method exploits the nonlinear remagnetization behavior of the particles and has the potential to surpass current methods for the detection of iron oxide in terms of sensitivity and spatiotemporal resolution. Starting from an introduction to the technology, the topics addressed include setting up an imaging device, assessment of image quality, development of new MPI tracer materials, and the first preclinical results. This is the first book to be published on magnetic particle imaging, and it will be an invaluable source of information for everyone with an interest in this exciting new modality.

Das bildgebende Verfahren Magnetic-Particle-Imaging (MPI) ermöglicht es, die örtliche Verteilung super-paramagnetischer Eisenoxid-Nanopartikel mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung zu bestimmen. Tobias Knopp erläutert zunächst die Rekonstruktion von MPI-Daten und entwickelt auf Grundlage eines Modells der MPI-Signalkette eine effiziente Methode zur Bestimmung der Systemmatrix. Für die Rekonstruktion der örtlichen Partikelverteilung nutzt er einen gewichteten, regularisierten Kleinste-Quadrate-Ansatz. Er zeigt, dass durch die Verwendung iterativer Verfahren mit einer speziellen Zeilengewichtung die Rekonstruktionszeit gegenüber direkten Verfahren deutlich verkürzt werden kann. Im zweiten Teil der Arbeit stellt der Autor verschiedene neuartige Spulentopologien vor: Zum einen eine Spulenanordnung, bei der alle felderzeugenden Elemente von nur einer Seite an das Messobjekt herangeführt werden, sodass ein offener Patientenzugang entsteht. Zum anderen eine effiziente Spulentopologie für die Generierung einer rotierenden feldfreien Linie, mit der eine vollkommen neue Form der Bildkodierung mit deutlich höherer Sensitivität realisiert werden kann.