Messungen zum Lärmschutz bei der funktionellen MR-Tomographie

Zusammenfassung

Hintergrund: Die funktionelle Kernspintomographie (fMRT) kann Änderungen der Sauerstoffsättigung im Gehirn darstellen. Hierfür werden schnell wechselnde starke Gradientenfelder benötigt, die zu hohen Schallintensitäten führen. Bei Untersuchungen des auditorischen Kortex müssen auditive Stimuli differenzierbar zum Hintergrundlärm des aktivierten Tomographen sein.

Methode: Um die Lärmbelastung bei einer konventionellen fMRT-Messung (Siemens Magnetom, Vision, 1,5 T, EPI Sequenz) zu bestimmen, wurden mit einem Kunstkopf die auftretenden Frequenzspektren und Schallintensitäten gemessen. Es wurden der Hintergrundlärm und die Lärmexposition mit vier verschiedenen Schallschutzkapseln (zwei einfache Produkte, Markenprodukt, fMRT-Kapseln) bestimmt.

Ergebnisse: Ohne Lärmschutz lagen die Spitzenintensitäten am Kunstkopf nahe 1000 Hz bei 111dB(A). Eine stärkere Lärmreduktion gelang nur bei hohen Frequenzen (4000 Hz um etwa 25 dB; 8000 Hz um etwa 35 dB) mit dem Markenprodukt und den speziellen fMRT-Kapseln.

Schlussfolgerung: Nur durch hochwertigen Gehörschutz sind Patienten vor den hohen Schallintensitäten geschützt. Werden in Zukunft stärkere Gradientenfelder bei kürzeren Schaltzeiten für das hochauflösende fMRT angewandt, können akustische Stimuli nur in Kombination mit verstärkten Schallschutzmaßnahmen eingespielt werden, um die Gefahr für ein Lärmtrauma zu minimieren.

Abstract

Background: Functional magnetic resonance imaging (fMRI) can detect changes in oxygen saturation of the brain. Fast changing high gradient fields are necessary which produce high levels of noise. In studies of the auditory cortex, auditory stimuli have to be perceived and discriminated against the noise level of the activated tomograph.

Material and methods: The generated frequency bands and their intensities during fMRI with a Siemens Magnetom Vision, 1.5 T, EPI sequence were measured in the outer ear canal of a dummy head. Noise attenuation was evaluated with four different noise muffs (simple/inexpensive products, quality product, specialized fMRI muffs).

Results: Without protection, peak noise levels reached up to 111dB(A) near 1000 Hz in the dummy ear canal. Major noise attenuation was only found at higher frequencies (4000 Hz by about 25 dB; 8000 Hz by about 35 dB) with the quality product and the specialized fMRI muffs.

Conclusion: Only quality noise products can sufficiently protect patients from high sound pressure levels of tomograph noise. If in the future higher gradient fields are applied at faster slew rates, acoustic stimuli can safely be applied only in combination with increased hearing protection systems in order to minimize the risk of noise trauma.

Funktionelle Kernspintomographie · Lärmbelastung · Lärmschutz · Hörverlust · Tinnitus

Functional magnetic resonance imaging · noise exposure · hearing loss · tinnitus

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