Funktionelle Bildgebung in der NeurologieAcademia Neurologica Plau am See, 10.03.2010

Famulus Marco Gericke

Klinische Indikationen der funktionellen Bildgebung- Abgrenzung von funktionsfhigem und infarziertem Gewebe bei IschmieDifferenzialdiagnose bei der DemenzFrhe Diagnose bei degenerativen ErkrankungenFokussuche bei der EpilepsiediagnostikOperationsplanung in der NeurochirurgieTherapiebeurteilung bei M.Parkinson

Kartierung von Hirnfunktionen (Brain Mapping)Anatomische Kartierung:Makro+MikroarchitekturFunktionelle Kartierung: visuelles,motorisches,somatosensibles System,Sprache,Gedchtnis,Emotion,BewutseinBiochemie von Verhalten (Neurotransmitter)Pathogenese von KrankheitenZerebrale Reorganisation nach peripheren und zentralen Lsionen

Elektrische/Magnetische VerfahrenElektroencephalographie: EEGMagnetencephalographie: MEGTranskranielle Magnetstimulation: TMS

Elektroencephalographie: EEG

EEG-Frequenzbnder

- Delta: 0 - 3,5 Hz TiefschlafTheta: 3,5 - 7,5 Hz Starke Mdigkeit,EinschlafenAlpha: 7,5 - 13 Hz Erwachsener wach,entspannt mit geschlossenen AugenBeta: 13 30 Hz wacher Erwachsener mit gffneten Augen und geistiger Ttigkeit

Indikationen und Grenzen des EEGKlinische Indikationen-Epilepsiediagnostik-Hirntoddiagnostik-Schlafdiagnostik-hirnorganische Prozesse z.B. Enzephalitis, Intoxikationen,Stoffwechsel-strungen-evozierte PotentialeGrenzen-Nur das obere Kortexdrittel ist der Ableitung zugnglich-nderung von Kortexpotentialen durch tieferliegende Strukturen ?

Magnetencephalographie: MEGDie magnetischen Signale des Gehirns bewegen sich im Bereich sehr geringer Feldstrken (fT)Zur Messung ist daher eine elektromagnetische Abschirmung notwendigElektrische Strme aktiver Nervenzellen erzeugen Magnetfelder die in den bis zu 300 MEG-Messpulen(SQUIDs) eine Spannung induzieren Daraus folgt eine sehr hohe zeitliche Auflsung

Parkinson-Tremor im MEGGelb markierte Areale bezeichnen Regionen hoher Aktivitt

Indikationen und Grenzen des MEGKlinische IndikationenFokussuche in der Epilepsiediagnostik

- Planung komplexer neurochirurgischer Eingriffe z.B. bei HirntumorenGrenzen-Teilweise uneindeutige Ergebnisse wegen mglicher falscher Zuordnung der Magnetimpulse zu anatomischen Strukturen

Transkranielle MagnetstimulationSchmerzloses nichtinvasives Verfahren zur Untersuchung des Motokortex und seiner EfferenzenExtrakraniell applizierter fokussierter Magnetreiz identifiziert die Reprsentationsareale einzelner MuskelnKombination mit PET und fMRT

Metabolische VerfahrenPositronenemissionstomographie: PETSingle-Photon-Emissionscomputertomographie: SPECTFunktionelle Magnetresonanztomographie: fMRTMagnetic Particle Imaging: MPI

Positronenemissiontomographie: PETPatienten wird durch Injektion in die Armvene ein Positronen emittierendes Radiopharmakon verabreichtDie Positronen kollidieren mit Elektronen im Krper, dabei entstehen 2 Photonen, die in entgegengesetzte Richtungen fliegenGegenberliegende Detektoren des PET-Gerts registrieren die Photonen und errechnen ein Bild

Kombination morphologischer und funktioneller Bildgebung im PET/CT

-Die verwendeten Radionuklide sind z.B. 15O, 18F, 11C , 13N, 68Ga, 82Rb

-Meistens wird 18F verwendet (in ber 90%)

-In der Neurologie z.B. hufig 18F-6-Fluoro- DOPA in der Parkinson-Diagnostik zur Dar- stellung des prsynaptischen Dopamin-Pools

Indikationen und Grenzen der PETKlinische IndikationenBasalganglienerkrankungen z.B. M.Parkinson,Chorea HuntingtonDemenzfrherkennungFokussuche bei EpilepsieDiagnostik bei TemporallappenepilepsienGrenzenHohe Kosten und Lieferprobleme bei den RadionuklidenStrahlenbelastung

SPECT-Es handelt sich um ein nuklearmedizinisches Verfahren wie bei der PET.-Das applizierte Radionuklid ist ein Gammastrahler meistens 99mTc-Es werden statische und dynamische Verfahrenangewendet

Indikationen und Grenzen der SPECTKlinische Indikationen- Epilepsiediagnostik- Hirnfunktionsdiagnostik bei degenerativen Erkrankungen und DemenzenGrenzenMorphologisch nur geringe AussagekraftGeringere rumliche Auflsung als die PETDaher Kombination mit CT im SPECT/CTStrahlenbelastung

Funktionelle Magnetresonanztomographie: fMRTBasiert auf den unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften von oxygeniertem und desoxygeniertem Blut (BOLD-Effekt)

fMRT-Untersuchung1.Prescan: kurzer Scan zur Lageberprfung des Patienten2.Anatomischer MRT-Scan: hochauflsender Scan um die Anatomie des Untersuchungsbezirks zu erfassen- 3.fMRT-Scan: schneller Scan der Durchblutungsunterschiede anhand des BOLD-Effektes registriert

Grenzen des fMRTGeringe zeitliche AuflsungNeuronale Aktivitt wird nicht direkt gemessen sondern aus den Unterschieden in der Durchblutung geschlussfolgert- MglicheVerflschung der Daten durch Bildkonstruktion

Magnetic Particle Imaging: MPIMagnetpartikelbildgebung, MPI bestimmt die Verteilung von magnetischen Partikeln (Eisennanopartikel) in einem Volumen- Anders als beim MRT werden nicht die Auswirkungen des Magnetfeldes sondern die Magnetisierung der Partikel selbst detektiert.- hohe rumliche und zeitliche Auflsung

Vielen Dank fr Ihre Aufmerksamkeit !