HRSS fMRI--Verbesserung der Zuverlassigkeit bei funktioneller Magnetresonanztomografie

Funktionelle Magnetresonanztomografie (fMRT) ist ein wichtiges Forschungsinstrument, das auch in der neuroradiologischen Diagnostik und in der neurochirurgischen Therapieplanung angewendet wird. Ein Vorteil der Methode liegt in der hochauflosenden Darstellung von Kognition. Ein Nachteil sind Schwachen in der Reliabilitat, die insbesondere durch Bildrauschen verursacht werden und fMRT fur medizinische Anwendungen problematisch machen. Aktuelle klinische fMRT-Methoden beruhen zudem auf Algorithmen, die ursprunglich fur Gruppenanalysen entwickelt wurden und in Anwendung am Individuum anfallig fur Bildartefakte sowie Bildrauschen sind. Die oben genannten Einschrankungen konnen durch High-Resolution-Single-Subject (HRSS) fMRI deutlich reduziert werden. HRSS fMRI benotigt wenigstens zwei fMRT-Scans, die sich im raumlichen und/oder zeitlichen Auflosungsniveau unterscheiden mussen. Durch HRSS fMRI wird nach der Datenakquise ein Datensatz erzeugt, welcher eine deutlich hohere Zuverlassigkeit und Auflosung besitzt als die zugefuhrten fMRT-Scans. Auf die ublicherweise angewendeten raumlichen Interpolations- und Glattungsverfahren wird verzichtet, sodass die effektive raumliche Auflosung der zugefuhrten fMRT-Scans erhalten bleibt. Uber ein auf Intraklassen-Korrelation (engl. Intra-class-correlation oder Icc) basierendem Verfahren erfasst HRSS fMRI individuelle Hirnaktivierungen und berucksichtigt damit neue Erkenntnisse zu interindividuellen und intrahemisphariellen Unterschieden der BOLD-Antwort. In einer abgeschlossenen Studie konnten bei allen 25 Probanden durch HRSS fMRI individuelle Hirnaktivierungen mit einer exzellenten Test-Retest-Reliabilitat (ICC > 0.75) erfasst werden. Die Scanzeit ist im Vergleich zu konventioneller fMRT-Bildgebung gering erhoht, wobei der Algorithmus zeiteffizient mit einer handelsublichen Workstation ausgefuhrt werden kann. Zudem bietet sich das Verfahren zur Kombination mit neuen, beschleunigten fMRT-Sequenzen an. Im Ergebnis konnen mit HRSS fMRI hochauflosende und klinisch wertvolle fMRT-Datensatze erzeugt werden, welche die Bildinterpretation vereinfachen und eine robuste neurochirurgische Therapieplanung ermoglichen.