Radiologische Physik

Die Radiologische Physik ist hauptsächlich in den Bereichen Forschung – Magnetresonanz (MR) und ionisierende Strahlung – und Lehre sowie zu einem kleineren Teil in der Dienstleistung tätig.

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Strahlenschutz

Forschung

Unser Schwerpunkt liegt auf der methodischen Entwicklung in der MR-Bildgebung, der Erforschung von neuen Verfahren, die im weitesten Sinn eine quantitative Gewebecharakterisierung am Patienten ermöglichen. Dabei steht im ersten Schritt oft nicht eine klinische Fragestellung oder spezifische Organerkrankung im Vordergrund, sondern vielmehr eine möglichst universelle Beschreibung und Analyse der MR-Signalentstehung im lebenden Gewebe und in Proben. In dieser virtuellen, im Computer modellierten und simulierten, Welt kann das Verhalten der Kernmagnetisierung auf äussere Änderungen (Fluss, Oxygenierung, Diffusion, usw.) untersucht werden.

Die Radiologische Physik versteht sich ausserdem als Plattform für Kooperationsprojekte durch die Entwicklung und Bereitstellung spezifischer MR-Techniken, speziell in den Bereichen fMRI (functional Magnetic Resonance Imaging), neurologische Bildgebung, Herzbildgebung und muskuloskelettale Bildgebung.

Zudem befassen wir uns mit Aspekten der ionisierenden Strahlung, beispielsweise im Zusammenhang mit den diagnostischen Referenzwerten in der Radiologie und der Nuklearmedizin.

Lehre und Fortbildung

Wir engagieren uns in der Ausbildung und Betreuung von Studenten (Master- und Doktorarbeiten) aus Medizin, Physik, Elektrotechnik, Informatik und Biomedizinischer Technik. Zudem bieten wir verschiedene Vorlesungen und Seminare über Strahlenphysik und Strahlenschutz, über spezielle Themen der MR sowie über biomedizinische Technik an. Für die beruflich strahlenexponierten Personen am Universitätsspital Basel organisieren wir regelmässig Fortbildungen, insbesondere zum Thema Strahlenschutz.

Dienstleistung

Wir sind verantwortlich für die Strahlenüberwachung der ca. 700 beruflich strahlenexponierten Personen am Universitätsspital. Die Koordination der Qualitätssicherung an den Röntgeneinrichtungen des gesamten Spitals, das Bewilligungswesen für den Betrieb dieser Geräte sowie Dosisabschätzungen bei Röntgenuntersuchungen und die Beratung bei diversen Strahlenschutzfragen innerhalb und ausserhalb des Spitals gehören ebenfalls zu unseren Aufgaben.

Research

Our research is focused on the methodological development and basic research in the fundamentals of magnetic resonance, and on their potential applications in the field of biophysical, biochemical, and clinical sciences.

We believe that basic research on MR signal formation and the development of dedicated MR techniques is the key for a widespread application of MR in the future.

MR Theory and Sequences

The analysis, description and development of rapid gradient echo or steady state free precession sequences for basic research and clinical applications have been a major research focus of our group since more than one decade.

Our expertise and research activities in the field of MR theory and sequence development covers:

MR signal theory
Rapid Imaging Techniques
Echo Generation and Manipulation
Ultra-High Fields Methods

MR Tissue Characterization

During the last years, we concentrated on the development and application of rapid gradient echo techniques, particularly balanced and non-balanced steady state techniques, with a special focus on MR tissue quantification.

Our expertise and research activities in the field of MR tissue characterization covers:

Relaxometry
Diffusion Imaging
Quantitative Magnetization Transfer
Water-Fat Imaging
Imaging of short-lived T2 species
Post Mortem MRI

Interventional MRI

We are active in the field of interventional MRI since years and developed various techniques for rapid acquisition of positive contrast images, real-time feedback procedures for MR-guided high intensity focused ultrasound, prospective motion tracking using navigator techniques, cell tracking or molecular imaging.

Our expertise and research activities in the field of interventional MRI covers:

MR-guided interventions
Cell Tracking and Molecular Imaging

Functional MRI

We believe that functional imaging is not limited solely to the detection of brain activity, but can be applied to a variety of other organs, such as the lung, heart, or muscle using dedicated and carefully designed MR techniques.

Our expertise and research activities in the field of functional MRI covers:

BOLD Imaging
Flow and Motion
MR Elastography
Magnetic Resonance Electromyography (MR-EMG)
Lung Imaging

External Collaborators and Industrial Partners

External Collaborators

Hemodynamics and Cardiovascular Technology Laboratory (LHTC), EPFL, CH
Radiology, UKBB, Basel, CH
Rares V. Salomir, Faculty of Medicine, University of Geneva, CH
Institute of Forensic Medicine, University of Zürich, CH
Medical Image Analysis Center (MIAC), University of Basel, CH
EOC, Lugano, CH
Department of Radiology, Klinikum rechts der Isar, Technische Universität München, DE
MRC Department, Max Planck Institute for Biological Cybernetics, Tübingen, DE
Erwin L. Hahn Institute for Magnetic Resonance Imaging, Essen, DE
High-Field MR Centre, Department of Radiology, Medical University of Vienna, A
Daniel Jirák, Department of Radiodiagnostic and Interventional Radiology, Institute for Clinical and Experimental Medicine, Prague, CZ