Papers by Robin Heidemann
Magnetic Resonance in Medicine
Scientific Reports
The success of deep brain stimulation (DBS) targeting the internal globus pallidus (GPi) depends ... more The success of deep brain stimulation (DBS) targeting the internal globus pallidus (GPi) depends on the accuracy of electrode localization inside the GPi. In this study, we sought to compare visualization of the medial medullary lamina (MML) and accessory medullary lamina (AML) between proton density-weighted (PDW) and T2-weighted (T2W) sequences on 3T and 7T MRI scanners. Eleven healthy participants (five men and six women; age, 19–28 years; mean, 21.5) and one 61-year-old man were scanned using two-dimensional turbo spin-echo PDW and T2W sequences on 3T and 7T MRI scanners with a 32-channel receiver head coil and a single-channel transmission coil. Profiles of signal intensity were obtained from the pixel values of straight lines over the GP regions crossing the MML and AML. Contrast ratios (CRs) for GPe/MML, GPie/MML, GPie/AML, and GPii/AML were calculated. Qualitatively, 7T visualized both the MML and AML, whereas 3T visualized the MML less clearly and hardly depicted the AML. T...
PLOS ONE
Background There is evidence that glaucoma is a neurodegenerative disease involving the whole vis... more Background There is evidence that glaucoma is a neurodegenerative disease involving the whole visual pathway. We prospectively examined potential benefits of volumetry of the lateral geniculate nucleus (LGN) and diffusion tensor imaging (DTI) using a new 7T scanner. Methods 20 patients with normal tension glaucoma and 16 control individuals were examined. LGN volume and fractional anisotropy (FA) of the optic tract (OT) and the optic radiation (OR) and their correlation with RNFL (retinal nerve fiber layer) thickness were analyzed. Results LGN volume was significantly reduced in NTG (60.9 vs 88.3; p < 0.05). FA of the OT (right: 0.35 vs 0.66, left: 0.36 vs 0.67; p < 0.05) and of the OR (right: 0.41 vs 0.70, left: 0.41 vs 0.69; p < 0.05) was also significantly reduced. Nasal RNFL thickness correlated with the volume of the contralateral LGN (r = 0.471, p = 0.05). Temporal RNFL thickness correlated with the volume of the ipsilateral LGN (r = 0.603, p = 0.015). Conclusion NTG leads to significant atrophy of the LGN compared to controls. FA of the optic tract and the optic radiation is reduced in NTG as sign of axonal degeneration. RNFL thickness but not FA correlates with LGN volume.
Radiologe, 2004
Viel e Untersuchungsmöglichkeiten in der klinischen Magnetresonanztomographie (MRT) sind durch di... more Viel e Untersuchungsmöglichkeiten in der klinischen Magnetresonanztomographie (MRT) sind durch die Aufnahmezeit und damit direkt durch das Signal-zu-Rausch-Verhältnis (S/R) limitiert.Der Einsatz schneller Aufnahmetechniken [1,2,3] in Verbindung mit erheblichen Fortschritten in der Technik von MR-Tomographen reduzierte die Aufnahmezeit für ein zweidimensionales Schnittbild aus dem menschlichen Körper von vielen Minuten auf wenige Sekunden bzw. Bruchteile von Sekunden. Erst durch den technischen Fortschritt der letzten Jahre wurde die Anwendung ultraschneller Sequenzen wie "echo planar imaging" (EPI) [1] oder "fast imaging with steady precession" (true-FISP) [4] ermöglicht,gleichwohl ihre Entwicklung z. T. schon vor mehr als 26 Jahren stattfand. Heute arbeiten moderne MR-Tomographen am Limit dessen, was technisch möglich und aus medizinischer Sicht noch vertretbar ist. Einer weiteren Steigerung der Aufnahmegeschwindigkeit durch stärkere und schnellere Gradienten sind neben technischen auch physiologische Grenzen gesetzt. Aus Gründen des Patientenschutzes,um Nervenstimulationen oder Gewebeerwärmung zu vermeiden,dürfen Gradientenstärke und Schaltzeiten festgesetzte Grenzwerte nicht überschreiten.Gleichwohl einer weiteren Steigerung der Aufnahmegeschwindigkeit in der MRT Grenzen gesetzt sind,gibt es technische Möglichkeiten, die Aufnahmequalität zu verbessern. Durch den Übergang
Introduction: The application of the basic Cartesian GRAPPA [1] reconstruction algorithm requires... more Introduction: The application of the basic Cartesian GRAPPA [1] reconstruction algorithm requires regular, symmetric undersampled data. Non-Cartesian sampling schemes, such as radial or spiral trajectories, do not fulfill this requirement. Therefore, special reconstruction and/or data reordering procedures are necessary. In all previous methods, the GRAPPA reconstruction is performed first on the reordered data, followed by regridding of the reconstructed data onto a Cartesian grid [2-5]. However, if the undersampled non-Cartesian data are first regridded, the inherent symmetry of the acquisition scheme can be used to define several Cartesian patterns in the regridded data which can be used for reconstruction. Examining specifically the spiral case, the regridded undersampled k-space can be divided into several "sectors," where each sector can be reconstructed with a specific Cartesian pattern. The reconstruction for each sector is then identical to a Cartesian GRAPPA reco...
High resolution diffusion weighted imaging is affected by blurring due to T2* relaxation and dist... more High resolution diffusion weighted imaging is affected by blurring due to T2* relaxation and distortions due to off-resonance effects. The use of parallel imaging can reduce those effects resulting in significantly improved image quality. However, parallel imaging is not without limitations and even with large phased arrays it is still a challenge to obtain high acceleration factors greater than four in a single dimension. The combination of a zoomed approach and parallel imaging can overcome this limitation enabling high resolution DW imaging with single-shot EPI.
Introduction: One dimensional parallel imaging is limited to reduction factors of approximately R... more Introduction: One dimensional parallel imaging is limited to reduction factors of approximately R=4, due to intrinsic limitations on the sensitivity variations in one spatial dimension. Besides the high intrinsic SNR in 2D parallel imaging, due to the volume excitation, scan time reduction can be performed in two spatial dimensions simultaneously, thereby exploiting the sensitivity variations more efficiently, which results in significantly higher reduction factors. It has recently been shown that besides standard 2D SENSE reductions [1], 2D CAIPIRINHA–type [2] reductions are also applicable, which use sampling patterns with sample positions shifted from their normal positions. Thus, there are multiple 2D sampling patterns conceivable given a specific reduction factor. One central question to answer is which sampling pattern exploits the sensitivity variations provided by the underlying coil configuration most efficiently and therefore provides the best image quality after parallel ...
NeuroImage, 2009
247 F-AM Spatiotemporal relations between longitudinal gray matter and white matter lesion change... more 247 F-AM Spatiotemporal relations between longitudinal gray matter and white matter lesion changes in multiple sclerosis-A combined parametric and non-parametric voxel-based morphometry study
Viel e Untersuchungsmöglichkeiten in der klinischen Magnetresonanztomographie (MRT) sind durch di... more Viel e Untersuchungsmöglichkeiten in der klinischen Magnetresonanztomographie (MRT) sind durch die Aufnahmezeit und damit direkt durch das Signal-zu-Rausch-Verhältnis (S/R) limitiert.Der Einsatz schneller Aufnahmetechniken [1,2,3] in Verbindung mit erheblichen Fortschritten in der Technik von MR-Tomographen reduzierte die Aufnahmezeit für ein zweidimensionales Schnittbild aus dem menschlichen Körper von vielen Minuten auf wenige Sekunden bzw. Bruchteile von Sekunden. Erst durch den technischen Fortschritt der letzten Jahre wurde die Anwendung ultraschneller Sequenzen wie "echo planar imaging" (EPI) [1] oder "fast imaging with steady precession" (true-FISP) [4] ermöglicht,gleichwohl ihre Entwicklung z. T. schon vor mehr als 26 Jahren stattfand. Heute arbeiten moderne MR-Tomographen am Limit dessen, was technisch möglich und aus medizinischer Sicht noch vertretbar ist. Einer weiteren Steigerung der Aufnahmegeschwindigkeit durch stärkere und schnellere Gradienten sind neben technischen auch physiologische Grenzen gesetzt. Aus Gründen des Patientenschutzes,um Nervenstimulationen oder Gewebeerwärmung zu vermeiden,dürfen Gradientenstärke und Schaltzeiten festgesetzte Grenzwerte nicht überschreiten.Gleichwohl einer weiteren Steigerung der Aufnahmegeschwindigkeit in der MRT Grenzen gesetzt sind,gibt es technische Möglichkeiten, die Aufnahmequalität zu verbessern. Durch den Übergang
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