MR-Methoden für die funktionellen Untersuchungen des Gehirns

Die Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT) ermöglicht es über die Morphologie hinaus funktionelle Parameter darzustellen, die das Gehirn näher charakterisieren und mit physiologischen bzw. pathophysiologischen Vorgängen korrelieren.

Die Diffusions-MRT erfasst die regellose Bewegung der Wassermoleküle, die sogenannte Brownsche Molekularbewegung. Auf ihr basiert das Diffusion-Tensor-Imaging (DTI), mit dem man die Intaktheit der Faserbahnen der weißen Hirnsubstanz messen kann.

Zur Perfusions-MRT gibt es drei unterschiedliche Verfahren:

Beim Dynamic Susceptibility Contrast Enhanced (DSC) Imaging verwendet man einen Kontrastmittelbolus und eine schnelle T2*-gewichtete Sequenz, um den Durchgang des Bolus durch die Kapillaren zu messen und hierüber beispielsweise das zerebrale Blutvolumen und den Blutfluss zu bestimmen.

Auch bei der Dynamic Contrast Enhanced (DCE) Technik verwendet man Kontrastmittel, allerdings misst man mit einer T1-gewichteten Sequenz seriell die Kontrastmittelaufnahme im Gewebe. Neben den oben genannten vaskulären Parametern kann man hiermit die Permeabilität der Blut-Hirn-Schranke bestimmen.

Beim Arterial Spin Labeling (ASL) verwendet man kein exogenes Kontrastmittel, sondern das arterielle Blut, das durch einen Hochfrequenzpuls magnetisch invertiert wird; durch Erfassung der Veränderung der Relaxation kann man dann auf den Blutfluss rückschließen.

Die Blood Oxygen Level Dependent (BOLD) Technik beruht darauf, dass Oxy- und Deoxyhämoglobin unterschiedliche magnetische Eigenschaften haben. Durch serielle Messung der Signalveränderungen während unterschiedlichster Aktivierungen kann man die entsprechenden Funktionen im Gehirn anatomischen Regionen zuordnen und so kartieren.

Lernziele:

• Auf welchen physiologischen/physikalischen Effekten beruhen die Verfahren?

• Was ist bei der MR-Untersuchung zu beachten?

• Wie kommt man vom MR-Signal zum funktionellen Parameter?

• Limitationen der Methoden?

Korrespondierender Autor: Heiland S

Universitätsklinikum Heidelberg, Sektion Exp. Radiologie, Abt. Neuroradiologie, Im Neuenheimer Feld 400, 69120 Heidelberg

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