Fast Low Angle Shot

Fast Low Angle Shot (Abk. FLASH) bezeichnet eine 1985 von Jens Frahm und Axel Haase eingeführte Weiterentwicklung der Gradienten-Echo Sequenz. Es handelt sich um ein Verfahren zur schnellen Bildgebung mit Magnetresonanz-Tomografie (MRT, auch als Kernspintomographie bekannt). Bei der FLASH - Technik werden kurze Repetionszeiten (TR) und Anregungspulse mit kleiner Amplitude eingestellt, um ein konstantes MR-Signal über eine längere Messperiode zu erhalten.

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Mit der schnellen Gradienten-Echo Technik konnten gegenüber herkömmlichen Spin-Echo Sequenzen die Messzeiten für die bildgebende Diagnostik erheblich verkürzt werden, so daß neuartige Untersuchungen möglich wurden. Dazu zählten vor allem

• die Bildgebung des Bauchraums (z.B. Leber und Niere) bei Atem-Anhalten,
• filmische Aufnahmen des schlagenden Herzens bei Synchronisation der Messungen mit dem Elektrokardiogramm (EKG),
• dynamische sequentielle Aufnahmen der Gewebeperfusion nach Kontrastmittelgabe,
• hochaufgelöste dreidimensionale MRT-Aufnahmen komplexer Organstrukturen (z.B. Gehirn, weibliche Brust oder Kniegelenk), sowie
• hochaufgelöste dreidimensionale Darstellungen der Blutgefäße durch Magnetresonanz-Angiografie (MRA).

Für 3D-Aufnahmen konnten die (vorher hypothetischen) Messzeiten von mehreren Stunden auf wenige Minuten reduziert werden. Auch Hirnfunktionen können mit dem Verfahren in besonders hoher Auflösung dynamisch kartiert werden.

Grundlage der Magnetresonanz-Tomografie ist eine räumlich aufgelöste bzw. ortskodierende Messung von Wasserprotonen im Gewebe mit Hilfe der nuklearmagnetischen Resonanz (NMR). In physikalischer Hinsicht besteht das Prinzip der FLASH-Technik aus einer einfachen Gradienten-Echo-Sequenz, die für die Hochfrequenz-Anregung kleine Anregungswinkel (Kippwinkel, kleine Leistung) einsetzt und mit einer sehr schnellen Wiederholung des Experimentes kombiniert. Dabei ist die Wiederholzeit (Repetitionszeit) sehr viel kürzer als die üblichen T1 Relaxationszeiten der Wasserprotonen im Gewebe. Durch die Möglichkeit der FLASH-Technik, Daten auf unbegrenzte Zeit in einem dynamischen Gleichgewichtszustand aufzuzeichnen, lassen sich sequentielle Einzelaufnahmen realisieren und beispielsweise Filme aufnehmen. Zudem gelingen sehr hoch aufgelöste dreidimensionale Aufnahmen in kurzer Messzeit. Das FLASH-Patent ist das erfolgreichste Patent der Max-Planck-Gesellschaft seit ihrer Gründung.

Literatur

• JM Hutchinson, RJ Sutherland, JR Mallard. NMR imaging: Image recovery under magnetic fields with large non-uniformities. J Phys 1978 E2:217-221

• J Frahm, A Haase, W Hänicke, KD Merboldt, D Matthaei. Hochfrequenz-Impuls und Gradienten-Impuls-Verfahren zur Aufnahme von schnellen NMR-Tomogrammen unter Benutzung von Gradientenechos. Deutsche Patentanmeldung P 35 04 734.8 vom 12. Februar 1985

• A Haase, J Frahm, D Matthaei, W Hänicke, KD Merboldt. FLASH imaging: rapid NMR imaging using low flip angle pulses. J Magn Res 1986; 67:258-266

• J Frahm, A Haase, D Matthaei. Rapid three-dimensional MR imaging using the FLASH technique. J Comput Assist Tomogr 1986; 10:363-368

• J Frahm, A Haase, D Matthaei. Rapid NMR imaging of dynamic processes using the FLASH technique. Magn Reson Med 1986; 3:321-327

• Biomedizinische NMR Forschungs GmbH: Weitere Informationen über FLASH und MRT in der neurobiologischen Forschung

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