Sprachaktivierungen desselben Patienten mit vier verschiedenen Sprachaufgaben und bei akustischer vs. visueller Reizdarbietung in der funktionellen MRT. Die Aktivierungsmuster hängen von der jeweiligen Aufgabe und dem gewählten Schwellenwert ab. Sie zeigen unterschiedliche Mitaktivierungen je nach Reizdarbietung (deutlich erkennbar z.B. in der Sehrinde beim visuellen Paradigma) und Vergleichsbedingung. Um aussagekräftige Ergebnisse beim Sprachmapping zu erzielen, müssen Sprachaufgabe, Vergleichsbedingung, Reizdarbietung und -geschwindigkeit an das individuelle Leistungsprofil des Patienten und die Lage der jeweiligen Läsion im Gehirn (hier links supramarginal) angepaßt werden. Weltweit bieten gegenwärtig nur wenige Zentren dies ihren Patienten an. Bei den akustischen Paradigmen wurden die störenden MRT-Geräusche durch Active Noise Cancellation von OptoAcoustics Ltd. gezielt unterdrückt. Die Händigkeit (hier Rechtshänder) wurde berücksichtigt, und die akustischen Sprachaufgaben wurden nur linksohrig eingespielt, um (infolge der inkompletten aber überwiegenden Kreuzung der Hörbahn) unspezifische, nicht sprachbezogene Aktivierungen der linken Hörrinde zu minimieren.
Funktionelles MRT bei einer Patientin mit Neurofibromatose Typ II, das die Stimulierbarkeit des auditorischen Systems vom Hirnstamm bis zur Hörrinde belegt (links). Die betroffene Patientin erhielt daraufhin ein cochleäres Implantat (rechts), was eine deutliche Verbesserung ihres Hörvermögens erreichte und ihr das Führen von Telefongesprächen ermöglichte.
MRT-Untersuchung der Sprachlateralisierung bei einem Linkshänder mit vorwiegend rechtshirnigen Sprachaktivierungen
FMRT-Untersuchung der Sprachlateralisierung bei einem Linkshänder mit einem rechtsfrontalem Gliom und ebenfalls vorwiegend rechtshirnigen Sprachaktivierungen
Patient mit diffusem axonalem Schaden nach Schädel-Hirn-Trauma und subjektiv beidohriger Taubheit. Objektiv waren die FMRT-Audiometrie (A; Rot-Gelb) und der FMRT-Promontorialtest (B; Blau-Hellblau) für die rechte Hörrinde (links im Bild) positiv, für die linke (rechts im Bild) negativ. Der Grund lag in einer Unterbrechung der Hörbahn (B; Rot-Gelb) durch eine Scherblutung (^) links auf Höhe der Vierhügelplatte. Ein cochleäres Implantat (Innenohrprothese) war daher erfolgreich nur ins linke Ohr zu implantieren, da dessen Fasern hauptsächlich zur nicht komplett von Hörreizen abgeschnittenen rechten Hörrinde ziehen. Die für Blutungsresiduen sehr sensitive SWI-Sequenz (B) ist auch für gutachterliche Bewertungen der Folgen von Schädel-Hirn-Verletzungen von herausragender Bedeutung und wird in diesem Zusammenhang von der Radiologie Bamberg angeboten.
FMRT im Ruhezustand bei einem Patienten mit einem niedriggradigen Hirntumor des linken Stirnlappens. Das sensomotorische Netzwerk läßt sich in der Regel bereits in Ruhe für den Patienten stressfrei lokalisieren, und die moderne, an der Radiologie Bamberg eingesetzte Simultane-Mehr-Schicht- (SMS-) Bildgebung mit höherer zeitlicher Auflösung verbessert die Ergebnisse bei sonst gleichen Aufnahmeparametern.
Bilder eines Kindes mit der angeborenen Fehlbildung eines sogenannten Sturge-Weber-Syndroms (A, B) und medikamentös nicht hinreichend behandelbaren Krampfanfällen. Das Ruhe-FMRT zeigte fehlende Aktivierungen der linken Sehrinde (C), passend zu einem entsprechenden Gesichtsfeldausfall. Das Sprach-FMRT (D) zeigte vorwiegend rechtshirnige Aktivierungen. Die Rekonstruktion der sprachtragenden und motorischen Faserbahnen (E) zeigte links im Vergleich zur Gegenseite eine geringere Ausbildung des hinteren Bogenbündels (blau) und der Pyramidenbahn (grün). Die operative Behandlung mit Hemisphärotomie links (F) war erfolgreich, führte zu keiner Sprachstörung und einer nur geringgradigen Verschlechterung der vorbestehenden Schwäche des linken Armes.
Sprach-FMRT bei einer mutmaßlichen Fehlbildung der Hirnrinde. Die moderne, an der Radiologie Bamberg eingesetzte Simultane-Mehr-Schicht- (SMS) Bildgebung mit höherer zeitlicher Auflösung kann die Ergebnisse selbst dann noch verbessern, wenn zusätzlich auch die räumliche Auflösung der Aufnahmen noch erhöht wurde (was seinerseits das Signal-zu-Rausch-Verhältnis verringert).
FMRT (links) und Konnektivitätsgradienten (rechts) des ventralen Stroms der Sprachverarbeitung bei einem Linkshänder.
Sprach-FMRT und Reizort (weißer *) der intraoperativen elektrischen Hirnstimulation bei einem Tumor des linken Insel- und Stirnlappens.
Sprach-FMRT und Reizort (schwarzes #) der intraoperativen elektrischen Hirnstimulation bei einem Tumor des linken Schläfenlappens. Die Patientin zeigte ein eingeschränktes Farbenbenennungs- und Lesevermögen bei erhaltener Schreibfähigkeit.
(Senso-)Motorisches Mapping bei einem Oligodendrogliom-Patienten mit Epizentrum des Tumors im linken supplementär-motorischen Areal (SMA) durch aktives (Task) und Ruhe- (Resting State) fMRT mit und ohne simultane Multi-Schicht- (SMS) Akquisitionstechnik. Grundsätzlich ist ein sensomotorisches fMRT-Mapping klinisch nur selten indiziert, da sich die Zentralfurche, um welche sich der primäre motorische und somatosensible Kortex in der Prä- und Postzentralwindung gruppieren, in der Regel (und wie auch in diesem Fall) bereits rein anatomisch identifizieren läßt. Ziel war hier allerdings, die (Prä-)SMA-Aktivierungen darzustellen, welche rechts deutlich stärker als links waren und links mehr vor als in dem Tumor lagen.
Funktionelle MRT der Sprachzentren und Traktographie sprachtragender Faserbahnen bei einem Tumorpatienten und virtuelle Neurochirurgie vor der Operation
Funktionelle MRT von Sprachzentren (in Blau-Hellblau) und probabilistische Traktographie des Bogenbündels (in Rot-Gelb anhand funktioneller und in Grün anhand anatomischer Masken) bei einem Patienten mit einem niedriggradigen hirneigenen Tumor des linken Schläfen- und Insellappens.
Funktionelle MRT von Sprachzentren und probabilistische Traktographie sprachtragender Faserbahnen bei einem Patienten mit einem niedriggradigen Tumor des linken Scheitellappens (Sprachaktivierungen in Rot-Gelb, Faserbahnen in Blau-Hellblau). Zusätzlich zum Bogenbündel ist hier der Fasciculus fronto-occipitalis inferior dargestellt, der Zentren des ventralen Stroms der Sprachverarbeitung miteinander verbindet. Im Bild rechts wurde computergestützt die Durchführbarkeit der neurochirurgischen Entfernung des Tumors geprüft („virtuelle Neurochirurgie“).
Funktionelle MRT von Sprachzentren und probabilistische Traktographie sprachtragender Faserbahnen bei einem Patienten mit einem links frontalen Hirntumor. Zusätzlich zum Sprachmapping (in Rot-Gelb) und zur Traktographie (in Blau-Hellblau) wurde hier im Rahmen der multimodalen Tumorbildgebung die Mehrdurchblutung von Tumoranteilen (in Grün-Hellgrün) nichtinvasiv ohne Kontrastmittelgabe mit Arterial-Spin-Labeling (ASL) untersucht.
Sprach-FMRT und Traktographie des Bogenbündels bei einem Patienten mit einem Tumor des linken Scheitellappens (ohne „Gerstmann-Syndrom“). Die Ergebnisse wurden mit der modernen, an der Radiologie Bamberg eingesetzten Simultanen-Mehr-Schicht- (SMS-) Bildgebung gewonnen, was die Untersuchungszeit für den Patienten deutlich verkürzte.
Sprach-FMRT und Traktographie des Bogenbündels bei einem linkshändigen, an einem von der linken Hirnhälfte ausgehenden Krampfleiden erkrankten Kind. Sowohl die funktionellen als auch strukturellen Konnektivitäten stützen die Annahme rechtshirnig lateralisierter Sprachfunktionen des sogenannten dorsalen Stroms der Sprachverarbeitung. Dies ist für die Abwägung der Risiken einer operativen Behandlung von Bedeutung.
Sprach-FMRT, Traktographie des Bogen- und unteren Längsbündels (a) sowie Operationsbefund (b) und Neuronavigation (c) bei einem Patienten mit einem Tumor des linken Schläfenlappens.
Sprach-FMRT (a), Traktographie des Bogen- und unteren Längs-/Okzipitofrontalbündels (b) und Operationsbefund (c) bei einem Patienten mit einem Blutschwämmchen (Kavernom) des linken Schläfenlappens.
Sprach-FMRT und Traktographie des Bogenbündels bei einem linkshändigen Patienten mit einem Tumor des rechten Stirnlappens. Die moderne, an der Radiologie Bamberg eingesetzte Simultane-Mehr-Schicht- (SMS-) Bildgebung verbessert sowohl die FMRT- (oben) als auch die Traktographie-Ergebnisse (unten).
Darstellung von zwei Blutschwämmchen (sog. Kavernomen; markiert mit * und °) in Bezug zur anatomisch extrahierten (und mit fMRT bestätigten) primären Sehrinde (gelb) sowie zur mit MR-Traktographie rekonstruierten Sehbahn (rot) für die neurochirurgische Zugangsplanung vor ihrer operativen Entfernung. Mit einer solchen gezielten Planung kann verhindert werden, daß durch den Eingriff eine neue Einschränkung – in diesem Fall eine Halbseitenblindheit (= Hemianopsie) – hervorgerufen wird.
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