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Ziel der vorliegenden Untersuchung war die Entwicklung und Validierung eines pla-nimetrischen MRT-Messprotokolls zur Erhebung von Normwerten für das menschli-che Bulbusvolumen und die Sulcustiefe in der deutschen Bevölkerung. Neben der Häufigkeitsangabe zum Vorkommen von Bulbusaplasien wurden ferner Seitendis-krepanzen sowie eine mögliche Beeinflussung durch das Alter und Geschlecht un-tersucht. Aus vorhergehenden Untersuchungen ist bekannt, dass das Bulbusvolu-men und die Sulcustiefe in direktem Zusammenhang mit dem Riechvermögen ste-hen. Aufgrund der starken Prävalenz von Riechstörungen in der Bevölkerung wurden die Strukturen weiterhin auf einen möglichen morphologischen Zusammenhang mit dem Vorkommen von Stirn- und Kieferhöhlenverschattungen analysiert.
Für die Auswertung mittels der Bildbetrachtungssoftware OsiriX standen 250 MRT-Datensätze der SHIP-Studie zur Verfügung.
Mit Volumina von 10,8 mm³ bis 251,2 mm³ und einer Standardabweichung von 44,9 mm³ erwies sich der BO als äußerst variabel. In zwei Fällen konnte eine linksseitige Aplasie beobachtet werden. Die Sulcustiefe unterlag mit Messwerten von 0,14 mm bis 13,87 mm und einer SD von 1,71 mm ebenso großen Schwankungen. Die ermit-telten Normwerte des BO (104,6 mm³, SD = 44,9 mm³) und des SO (8,39 mm, SD = 1,71 mm) sind vergleichbar mit den Ergebnissen aus Untersuchungen von Bur-meister et. al und Rombaux et al. (Burmeister et al. 2011d; Rombaux et al. 2010). Die statistische Analyse zeigte, dass das Bulbusvolumen unabhängig von Seite, Alter und Geschlecht ist. Auf die Sulcustiefe dagegen wirken mehrere Einflussfaktoren. Der SO auf der linken Seite war um durchschnittlich 0,47 mm signifikant flacher als auf der rechten Seite. Zudem konnte mit zunehmendem Alter eine Abflachung der Sulcustiefen nachgewiesen werden. Männer verfügten über durchschnittlich 0,71 mm signifikant flachere Sulci als Frauen. Ferner wurde untersucht, ob Stirn- und Kiefer-höhlenverschattungen als Einflussfaktoren auf den SO und BO wirken. Männer wie-sen signifikant häufiger Verschattungen der Stirnhöhlen auf als Frauen. Auf das Bul-busvolumen bewirkten Verschattungen jedoch keine Veränderung.
Mit der vorliegenden Arbeit wurde eine standardisierte Methode vorgestellt, die es ermöglicht, den BO und SO quantitativ zu analysieren. Die Tiefenmessung des SO erwies sich als reliabel und ist geeignet um im Klinikalltag angewendet zu werden. Ebenso wie die Tiefenmessungen des SO in einer definierten Ebene erfolgten, wur-den für die planimetrischen Bulbusmessungen die Lage und Begrenzung des BO präzise beschrieben. Das hier entwickelte Messprotokoll kann als Anleitung für wei-tergehende Untersuchungen dienen. Perspektivisch kann zur Erleichterung und Ver-kürzung der aufwendigen und zeitintensiven Vermessungen des BO das vorgestellte Messprotokoll als Grundlage für eine semiautomatische Methodik genutzt werden. Außerdem kann geprüft werden, ob die Messungen in 3T-MRTs und in T1- und T2-Wichtung leichter fallen.
Die Vergleiche mit anderen Arbeiten lassen aufgrund der Probandenauswahl, deren geringeren Probandenanzahl und der abweichenden Vorgehensweisen bei den Mes-sungen nur bedingt Schlussfolgerungen zu. Daraus resultierend existieren bisher keine einheitlichen Normwerte für den BO und SO. Aus den Ergebnissen der vorlie-genden Arbeit ergeben sich neue Anreize für künftige Studien, die sich mit phyloge-netischen Aspekten befassen könnten. Weiterhin sollte der Frage nachgegangen werden, ob bei neurodegenerativen, psychischen und internistischen Krankheiten abweichende Werte für den BO oder SO beobachtet werden können und inwiefern das Maß der Abweichung als prognostisches Instrument genutzt werden kann. An-hand der vorliegenden Untersuchung kann zudem keine Aussage getroffen werden, inwiefern sich symptomatische Verschattungen der Stirn- und Kieferhöhlen von asymptomatischen Verschattungen hinsichtlich des Bulbusvolumens und der Sulcus-tiefe unterscheiden. Weiterführende Studien sollten deshalb neben der klinischen Relevanz auch den Zustand der gesamten Nasennebenhöhlen, insbesondere der Siebbeinzellen, betrachten, um zu überprüfen, ob dortige Veränderungen den BO oder SO beeinflussen.
Die motorische Leistungsfähigkeit nimmt mit steigendem Alter ab. Es wurde die Hypothese aufgestellt, dass cerebrale Mehraktivierungen, die bei älteren Menschen beobachtet werden, die altersbedingten Defizite kompensieren können. Jedoch ist nicht bekannt, ob gesteigerte Aktivierung — besonders in motorischen Regionen der kontralateralen und ipsilateralen Hemisphäre — effektiv zu motorischer Leistung beitragen oder ob diese Ausdruck einer ineffektiven Anpassung an altersbedingte Defizite des motorischen Systems sind und somit einer neuronalen Dedifferenzierung entsprechen. Wir untersuchten diese Frage in Gruppen von jungen und alten Probanden anhand unterschiedlich komplexer motorischer Paradigmen. Diese umfassten einfache Paradigmen (passive Bewegungsschiene, Faustschlussbewegungen in 1 Hz und in individuell maximaler Frequenz) sowie komplexe Paradigmen eines somatosensorisch geführten Fingerfertigkeitstests und einer visuellen Nachführaufgabe. In der Gruppe der älteren Probanden waren die Hirnaktiverungen generell gesteigert, vor allem in den primären und sekundären Arealen der ipsilateralen Hemisphäre. Die Gruppe der jungen Probanden zeigte fokussierte Mehraktivierungen im kontralateralen primär motorischen Kortex während des Fingerfertigkeitstests. Während des komplexen Paradigmas der Fingerfertigkeit war das Leistungsniveau der Gruppen vergleichbar. Korrelationen zwischen motorischer Leistung und den fMRT Aktivierungen wurden durchgeführt. Die älteren Probanden zeigten eine negative Korrelation in der ipsilateralen SMA und im ipsilateralen SM1. Die jungen Probanden zeigten eine positive Korrelation in der kontralateralen SMA und dem kontralateralem SM1. In der ersten Studie konnte gezeigt werden, dass die gesteigerte cerebrale Rekrutierung eine ineffektive Antwort auf eine altersbezogen gesteigerte Schwierigkeit der Aufgabe darstellt und nicht als effektiver Weg angesehen werden kann, altersbezogene Defizite des motorischen Systems zu überwinden. Eine weitere Gruppe von Probanden, die sich durch cerebrale Mehraktivierungen auszeichnen, sind Schlaganfallpatienten. Gesteigerte Aktivierungen sind dabei oft Ausdruck schlechter motorischer Restitution und mit schlechten Rehabilitationserfolgen assoziiert. Für die Vorhersage des Rehabilitations-Potentials nach Schlaganfall spielen sowohl die strukturelle als auch die funktionelle Integrität der absteigenden motorischen Bahnen eine gewichtige Rolle. Die zweite Studie untersuchte das Verhältnis zwischen Biomarkern cerebraler Bildgebung auf Ebene der Capsula interna in der kontra- und ipsilateralen Hemisphäre und der Handfunktion bei Schlaganfallpatienten, die eine fast vollständige Restitution der motorischen Funktion erfahren hatten. Die fraktionale Anisotropie und das Verhältnis der Bahnen in den Hemisphären des posterioren Schenkels der Capsula interna wurden durch diffusionsgewichtete MRT Messungen bestimmt. Die funktionelle Integrität der kortikospinalen Bahnen wurde mittels Transcranieller Magnetischer Stimulation (TMS) gemessen. Patienten mit geringer MEP-Amplitude zeigten hier eine abgeschwächte Handkraft und vermehrte Aktivierung des primär motorischen Kortex der betroffenen Hemisphäre. Bei einer Gruppe von chronischen Schlaganfallpatienten mit subkortikalen ischaemischen Insulten wurden mittels fMRT die Hirnaktivierungen während der Paradigmen einer passiven Bewegungsschiene und Faustschlussbewegungen in 1Hz und individuell maximaler Frequenz gemessen. Asymmetrische Verteilung der subkortikalen Bahnen zwischen den Hemisphären war mit schlechterer Handfertigkeit und mit gesteigerter Aktivierung des dorsalen Prämotorischen Kortex der kontraläsionalen Hemisphäre während der anspruchsvollen Handparadigmen assoziiert. Aus den Ergebnissen der Studie kann man die Möglichkeit einer vorteilhaften Reorganisation der ipsiläsionalen sekundär motorischen Regionen ableiten, die auf gesteigerte Anforderungen nach Affektion der kortikospinalen Bahnen durch subkortikale Schlaganfälle zurückzuführen ist.