Článek se zabývá možnostmi funkčního zobrazování metodou MR (fMRI). V úvodu jsou uvedeny principy této nové metody, založené na změně toku krve a krevního objemu (Cerebrař Blood Flow CBF a Cerebral Blood Volume - CBV) a změně oxygenace krve při aktivaci vybraného mozkového centra. Velikost změn MR signálu během aktivace je relativně malá (jednotky procent) a je ruswe ovlivněna fyziologickou pulzaci mozku. Proto klade metoda značné nároky na výběr správné měřicí sekvence, ale také na způsob vyhodnocení naměřených dat. Rychlé sekvence typu Echo-planar imaging (EPI) mají výrazně lepší časové rozlišení než sekvence typu FLASH, ale jejich použití vyžaduje speciální gradientní systém a obrazy jsou velmi náchylné ke geometrickým poškozením díky susceptibility efektům. Uvedeny jsou příklady využití obou technik. Změny signálu mohou být vyhodnoceny různými statistickými metodami (např. t-testem) nebo může být využita korelace s časovým programem stimulace během měření. V článkuje porovnáno několik možných metod vyhodnocení, pro vyhodnocení převážné většiny našich měření byl využit výpočet korelačního koeficientu a relativní změny signálu pro každý voxel obrazu. Přibližně 50 dobrovolníků a 8 pacientů bylo začleněno do studia motorické a senzomotorické aktivity mozku pomocí fMRI. Motorická stimulace byla prováděna pohybem prstů určené ruky ve zvolených intervalech a podávala téměř vždy jasné změny signálu v oblasti primárního motorického kortexu (MK), někdy také sekundárního MK. Velikost aktivované oblasti a změny signálu byly značně závislé na subjektu. Objektivněji proveditelné možnosti stimulace senzomotorického systému jsou např. stimulace elektrickými impulzy (metoda zavedená pro měření EEG) nebo vibrace s optimalizovanou frekvencí a amplitudou. Obě tyto metody byly testovány. V obou případech byla aktivace v senzomotorické oblasti detekována, ale jak velikost aktivovaných oblastí, tak hlavně změny signálu byly výrazně menší než u motorické stimulace.

The authors discuss possibilities of functional imaging by the MR method (fMRI). In the int ntroduction the principles of this new method are given, based on a change of the cerebral blood flow (CBF) and cerebral blood volume (CBV) and change of blood oxygenation during activation of a selected brain centre. The magnitude of changes of the MR signal during activation is relatively small (several per cent) and the physiological pulsation of the brain interferes with it. Therefore the method puts great demands on the selection of the correct sequence of measurements and also on the method of evaluation of assessed data. Rapid sequences of the Echo-planar imaging (EPI) type have a much better time resolution than sequences of the FLASH type but their use calls for a special gradient system and the pictures are very liable to suffer geometrical damage due to the susceptibility effect. Examples of the application of both techniques are given. Changes of the signal can be evaluated by different statistical methods (e.g. the t-test) or correlation with the time programme of stimulation during measurement can be used. The authors compare several possible methods of evaluation. For evaluation of the majority of measurements the authors used calculation of the correlation coefficient and relative changes of the signal for every voxel of the image. About 50 volunteers and 8 patients were included in the group where motor and sensomotor brain activity was studied by means of fMRI. Motor stimulation involved movements of the fingers of the hand at selected intervals and produced almost always clear changes of the signal in the area of the primary motor cortex (MC), sometimes also the secondary MC and very frequently also the MC area of the contralateral hemisphere was activated. The size of the activated area and changes of the signal depended to a great extent on the subject. More objective ways of stimulation of the sensomotor system are e.g. stimulation with electric impulses (the method used for assessment of EEG) or vibrations with an optimal frequency and amplitude. Both these methods were tested. In both instances activation in the sensomotor area was detected but the size of activated areas as well as the change of signal was much smaller than in motor stimulation.

Institut für Neuroradiologie Universitäts Klinikum Mainz DE

Imaging of the functional brain activity by MR

Zobrazování funkční aktivity mozku metodou MR = Imaging of the functional brain activity by MR /

Lit: 24

Souhrn en