Az fMRI kutat

1
Az fMRI kutatási és klinikai diagnosztikus
alkalmazásai

• Feldmann Ádám
• PTE-OEC-ÁOK
• Neurológiai klinika

2
Munkatársak

• PTE OEC ÁOK
• Neurológiai klinika
• Nagy Ferenc
• Illés Zsolt
• Mike Andrea
• Trauninger Anita
• Kovács Norbert
• Pfund Zoltán

Kaposvári Egyetem Diagnosztikai Centrum Bogner
Péter Tóth Lilla Kotek Gyula Bajzik Gábor Repa
Imre
PTE BTK Pszichológiai Intézet Illés Eniko
3
Az fMRI technika az agy lokális, egy
alapállapothoz viszonyított vérátáramlás
megváltozását képes regisztrálni másodperces
nagyságrendu idoablakon belül. (2 4 s
általában)
BOLD (blood oxigenation level dependent) szignál,
amely az oxihemoglobin és a deoxihemoglobin
mágneses paramétereinek eltérésén alapul.
L. Pauling and C. Coryell, PNAS USA 22210-216
(1936) BOLD effects in vivo S. Ogawa, et
al., MRM, 1468-78 (1990) BOLD aktivációs
vizsgálatok K. K. Kwong, et al., PNAS USA,
895675-5679 (1992) S. Ogawa, et al., PNAS USA,
895951-5955 (1992) P. A. Bandettini, et al.,
MRM, 25390-397 (1992) J. Frahm, et al., JMRI,
2501-505 (1992)
4
Jelkeletkezés mechanizmusa az fMRI során
Agyi aktivitás
Oxigén fogyasztás
Agyi vérátáramlás
Oxyhemoglobin Deoxyhemoglobin
Mágneses érzékenység
T2
MRI jelintenzitás
5
Oxyhemoglobin és Deoxyhemoglobin aránya az
erekben az aktiváció során
Nyugalmi helyzet
Aktivációs helyzet
Normál vérátáramlás
Megemelkedett vérátáramlás
Oxyhemoglobin Deoxyhemoglobin
6
Hemodinamikai szignál formája egy 1.5 T scanneren
7
EPI többszeletes szekvencia
Paraméterek
TR 3560 TE 50 Szeletszám 36
8
fMRI postprocessing
Problémák fej pozíciójának vizsgálat közbeni
megváltozása Okai vizsgálat közbeni
mozgás (aperiodikus zaj)
légzés (periodikus zaj)
vérkeringés
(periodikus zaj) Megoldás realignment
téri normalizáció
9
Realignment
10
Téri normalizáció
11
fMRI vizsgálatok fajtái

Blokkok
Feladat
Alapállapot
20-60s
Esemény kiváltott válasz
8-12s
12
Hemodinamikai válasz eredményei
13
Eredmények kiértékelése
Pontos anatómiai lokalizáció
14
Elemzési és értékelési eljárások
Hipotézis vezérelt értékelési módszerek
t-próba, kereszt-korreláció, általános
lineáris modell Adat vezérelt kiértékelés fok
omponens elemzés (PCA), független komponens
elemzés (ICA) klaszter elemzés.
15
Vizsgálatok
Szédüléssel járó kórképek vizsgálata kalorikus
ingerléssel mozgás illúzióval hipnózissal Deme
ntiával járó kórképek vizsgálata
kognitív tesztek kidolgozása és kipróbálása
posterior cerebrális atrófia Poszthipnotikus
szuggesztió kognitív teljesítményre gyakorolt
hatásának vizsgálata
16
Szédülés vizsgálata kalorikus ingerléssel
Vizsgálat célja Szédülés élmény
kiváltása
fülbe juttatott hideg vízzel. Vizsgálati
elrendezés 20 ml 4C-víz fülbe juttatása
fecskendovel. fMRI
blokkok TR
3560 ms
TE 50 ms
Szeletszám
36
Felvételszám 60 FOV
240 mm
17
Kísérleti blokk
Kalorikus ingerlés
Alapállapot
20 felvétel
60. felvétel
Szédülés szubjektív érzetének vége
Szédülés szubjektív érzetének kezdete
18
Eredmények
19
Dementiával járó kórképek vizsgálata (PCA)
A PCA ritka betegség, amely az occipitális és
parietális lebeny atrófiájával jár. A beteg
verbális IQ- ja 126, míg a performációs IQ- ja 64
pont. A Rey teszt ábrát képtelen lemásolni, míg
emlékezetbol a másoláshoz képest jól teljesít. Az
óra teszt elrendezését képtelen lemásolni.
20
Vizsgálat célja Memória, számolási és
vízuális figyelmi képességek
mérése. Vizsgálati tesztek Számolási
feladatok
összeadás kivonás szorzás osztás
mennyiségi összehasonlítás pont teszt
Vizuális figyelmi
feladat adott alakzat keresése
Memória teszt
21
Eredmények I.
Memória teszt eredménye -PCA
Memória teszt eredménye -kontroll
22
Eredmények II.
Órateszt -kontroll
Órateszt PCA
23
Poszthipnotikus szuggesztió vizsgálata
Vizsgálat célja Gátolható-e a kognitív
teljesítmény és ha igen, akkor
hogyan, a poszthipnotikus
szuggesztió segítségével?
24
Eredmények
25
A leginkább aktív területek poszthipnotikus
szuggesztió során (5 fo átlaga) P lt 0.001
x,y,z mm label name
distmm -----------------------------------------
-------------- -10 34 8 Cingulum_Ant_
L 8.25 -10 34 8 Caudate_R
10.77 -20 8 14 Putamen_R
4.47 -20 8 14 Pallidum_R
8.94
26
KÖSZÖNÖM A FIGYELMET !