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Funktionelle Magnetresonanztomographie

Version vom 7. Februar 2008, 21:38 Uhr von 85.1.211.250 (Diskussion)

Synonyme: fMRT, Funktionelle Magnetresonanztomografie
Englisch: Functional magnetic resonance imaging, fMRI

1 Definition

Die Funktionelle Magnetresonanztomographie ist eine auf den Physiker Kenneth Kwong zurückgehende Variante der Magnetresonanztomographie. Die Methode misst Veränderungen der Gewebsdurchblutung (rCBF) in den verschiedenen Hirnregionen, die durch den Energiebedarf aktiver Nervenzellen hervorgerufen werden. Sie kann dadurch funktionelle Abläufe im Gehirngewebe in Form von Schnittbilderserien darstellen.

2 Grundlagen

Grundlage für die Darstellung des fMRT ist der so genannte BOLD-Effekt, der die unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften von sauerstoffreichem und sauerstoffarmem Blut zur Signaldetektion nutzt, genauer gesagt den Unterschied zwischen Oxyhämoglobin und Desoxyhämoglobin.  

Oxyhämoglobin ist diamagnetisch und hat keinen Einfluss auf die magnetischen Eigenschaften des umgebenden Gewebes. Desoxyhämoglobin hingegen ist paramagnetisch. Diese Eigenschaft führt zu diskreten, aber darstellbaren Magnetfeldveränderungen.

Bei der einer Stimulation von Gehirnarealen kommt es zu einer umschriebenen Stoffwechselsteigerung, die sich regional durch einen gesteigerten zerebralen Blutfluss manifestiert. Dadurch verändert sich das Verhältnis von oxigeniertem zu desoxigeniertem Hämoglobin, was eine Signaländerung nach sich zieht. Werden die Aufnahmen zu zwei unterschiedlichen Zeitpunkten (Ruhezustand vs. stimulierter Zustand) gemacht, können sie durch statistische Testverfahren miteinander verglichen werden. Die stimulierten Areale werden dann vom Computer räumlich zugeordnet und visuell dargestellt.

3 Aussagekraft

Die fMRT kann in einem Zeitfenster von wenigen Sekunden Nervenzellaktivitäten millimetergenau lokalisieren. Sie ermöglicht dadurch neue Einblicke in die Funktionsabläufe des Gehirns, vor allem in die Topografie von kognitiven und emotionalen Vorgängen. Bei der Auswertung der Daten muss beachtet werden, dass die Veränderung der Hämodynamik im Gehirngewebe nicht direkt mit der neuronalen Aktivität auftritt, sondern erst nach einer Latenzzeit von einigen Sekunden.

4 Einsatzgebiete

Die fMRT wird zur Zeit (2007) u.a. zur Operationsvorbereitung neurochirurgischer Eingriffe, in der Hirnforschung und im Neuromarketing eingesetzt.


5 Weitere Definition

Als Funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRI) wird ebenso das kinematische Darstellen von Organen wie z.B. der Wirbelsäule oder von Gelenken bezeichnet (auch "kinematic MRI", kMRI). Dies geschieht in Magnetresonanztomografen, welche es ermöglichen, den Patienten nicht nur liegend sondern auch sitzend oder stehend in den verschiedensten Körperpositionen (auch "positional MRI", pMRI) zu untersuchen. Die Vorteile dieser Methode liegen u.a. in der realistischen Darstellung der Organe in physiologischer Körperhaltung, unter natürlicher Körperbelastung sowie auch in der genauen Schmerzposition.

Diese Seite wurde zuletzt am 2. März 2007 um 02:21 Uhr bearbeitet.

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