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Reproduzierbarkeit von funktionellen kernspintomographischen Untersuchungen zur Kartierung von Hirnfunktionen

Autor :Karsten Specht
Herkunft :OvGU Magdeburg, Fakultät für Naturwissenschaften
Datum :24.06.2003
 
Dokumente :
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Typ :Dissertation
Format :Text
Kurzfassung :Die funktionelle Kernspintomographie (fMRI) ist eine Methode, um neuronale Prozesse im Gehirn sichtbar zu machen. Derzeit wird dieses Verfahren hauptsächlich im Zusammenhang mit wissenschaftlichen Fragestellungen angewandt. Um diese Methode auch als mögliche Routineanwendung im klinischen Alltag nutzen zu können, muß deren Zuverlässigkeit getestet werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurden daher Methoden und Computerprogramme entwickelt, die es ermöglichen, fMRI-Daten auf ihre Reproduzierbarkeit hin zu testen. Zur Anwendung kamen dabei unterschiedliche statistische Verfahren, die jeweils verschiedene Aspekte, die zur Beurteilung der Reproduzierbarkeit der fMRI-Technik wichtig sind, analysierten. Dieses waren die Berechnung von Intraklassen Korrelationskoeffizienten (ICC), die Bestimmung der Korrelation von Zeitreihen und t-Werten sowie die Bestimmung von Regionen, die in verschiedenen Messungen desselben Probanden konstant aktiviert wurden. Die neu entwickelten Programme wurden vollständig in das Programmpaket zur Auswertung funktioneller Daten (SPM) eingebunden, um eine einfache und benutzerfreundliche Anwendung zu ermöglichen. Sie waren so ausgelegt, dass die statistischen Einzelfall-Ergebnisse einer SPM-Auswertung die Grundlage für die Reliabilitätsuntersuchung bildeten. Die Programme sind jedoch so entwickelt worden, dass auch andere Daten Ausgangspunkt für eine Reliabilitätsuntersuchung sein können. Die hier dargestellten Ergebnisse beschreiben daher die Reproduzierbarkeit der statistischen Analysen. Als besonders hilfreich erwiesen sich die bildlichen Darstellungen der ICC-Analysen und die Überlagerung der konstant aktivierten Voxel. Dadurch war es möglich, neben einer Kartierung von Hirnfunktionen auch eine Lokalisation unterschiedlicher Reliabilitäten durchzuführen. Im zweiten Teil der Arbeit werden insgesamt sieben Studien beschrieben. Die dort gefundenen Aktivierungen wurden auf ihre Reproduzierbarkeit hin untersucht. Dabei handelte es sich um Studien zur visuellen und auditiven Wahrnehmung, die sowohl mit einfachen als auch komplexen Stimuli arbeiteten. Das wichtigste Ergebnis war, dass bei allen Studien gut reproduzierbare Aktivierungen gefunden wurden. Dabei wurde festgestellt, dass die Aufmerksamkeit, mit der ein Proband die Präsentationen wahrnahm, der wichtigste Faktor war, der die Reproduzierbarkeit einer Aktivierung bestimmte. Einheitlich war in allen Studien, dass die Fokussierung der Aufmerksamkeit auf eine konkrete Aufgabenstellung zu stabileren BOLD-Signalen führte. Einige der durchgeführten Studien erlaubten zusätzlich einen Vergleich zwischen Paradigmen mit Blockdesign und solchen mit einem Event-Related-Design. Während das Blockdesign durchweg zu größeren Aktivierungen führte, ließen sich keine systematischen Unterschiede in der Reproduzierbarkeit der Aktivierungen zwischen den beiden Versuchdesigns feststellen. Dadurch kann die Wahl des Versuchdesigns primär von der Fragestellung abhängig gemacht werden. So ist für klinische Studien zur Operationsplanung, bei denen aktivierbares Gewebe von krankhaftem Gewebe abgegrenzt werden muß, vorzugsweise das Blockdesign zu wählen. Bei Studien, in denen speziell die Aufzeichnung der hämodynamischen Reaktion von Interesse ist, bietet sich eher das Event-Related-Design an. Ingesamt demonstriert diese Arbeit, dass unter Berücksichtigung einiger grundsätzlicher Aspekte hinsichtlich des Designs und der Aufgabenstellung, die funktionelle Kernspintomographie es ermöglicht, hämodynamische Reaktionen mit einer guten Sensitivität und Reliabilität aufzuzeichnen. Dies schafft letztendlich die Grundlage, um diese Technik in Zukunft auch klinisch nutzbar zu machen.
Schlagwörter :Kernspintomographie, Gehirn, Repoduzierbarkeit, Psychologie, Neurowissenschaft
Rechte :Dieser Text ist urheberrechtlich geschützt.
Größe :162 S.
 
Erstellt am :08.10.2008 - 09:36:20
Letzte Änderung :22.04.2010 - 08:55:07
MyCoRe ID :HALCoRe_document_00004852
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