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Tim Christopher Kranemann

• In der Magnetpartikel-Sonographie (engl. magnetomotive ultrasound) werden magnetische Nanopartikel als Ultraschall-Kontrastmittel verwendet. Dabei wurde oft eine statische lineare Magnetisierungscharakteristik modelliert. Zunächst wird dargelegt, dass mit der Berücksichtigung nichtlinearer dynamischer Magnetisierungseffekte in der Sonographie bisher nicht zugängliche Gewebeparameter prinzipiell über die magnetische Partikelmobilität ermittelt werden können. Da die Nanopartikel in der Sonographie über eine magnetisch induzierte Gewebebewegung abgebildet werden, wird auch die Wirkung einer harmonischen Gewebebewegung auf Ultraschalldaten untersucht. Erkenntnisse werden dazu genutzt, einen phasenbasierten Bewegungsschätzer zu optimieren. Des Weiteren wird erstmals ein therapeutisches Ultraschallsystem in die Magnetpartikel-Bildgebung MPI integriert, sodass schließlich die Temperatur bei Gewebeerhitzung durch therapeutischen Ultraschall mit der Magnetpartikel-Bildgebung gemessen wird.
• In magnetomotive ultrasound, magnetic nanoparticles are used as ultrasound contrast agents. A static linear magnetization characteristic has often been assumed for modeling purposes. First, it is argued that with the consideration of dynamic nonlinear magnetization effects, previously inaccessible tissue parameters can, in principle, be determined via the magnetic particle mobility in sonography. Since nanoparticles are imaged in sonography via a magnetically induced tissue motion, the effect of harmonic tissue motion on ultrasound data is investigated. Findings are used to optimize a phase-based motion estimator. Furthermore, a therapeutic ultrasound system is integrated into a magnetic particle imaging device (MPI) for the first time, so that the temperature during tissue heating by therapeutic ultrasound is measured with magnetic particle imaging.