a funkcionálismr kihívásaiés szentágothai tk - semmelweis … · 2016-08-03 · szentágothai...
TRANSCRIPT
Szentágothai TK -Semmelweis EgyetemMR Kutatóközpont
A funkcionális MR kihívásai éslehetőségei gyermekkorban –esetsorozat
1Kozák Lajos Rudolf, 1Szabó Ádám, 2Hegyi Márta, 1Barsi Péter, 1Rudas Gábor1Semmelweis Egyetem, MR Kutatóközpont, Budapest2Magyarországi Református Egyház Bethesda Gyermekkórháza, NeurológiaiOsztály, Budapest
� Az utóbbi két évtizedben a funkcionális MR (fMRI) technika teret nyert az agytumoros és epilepsziás betegek műtét előtti kivizsgálásában.
� Az idén tíz éves MRKK-ban, a 2007 nyarán végzett első beszédaktivációs klinikai fMRI vizsgálatot� az azóta eltelt időszakban 466 ilyen vizsgálatot végeztünk
változatos patológiájú betegeken� az esetek túlnyomó többsége felnőtt, de mintegy 2%-ban
gyermekeket is vizsgáltunk
� A gyermekek fMRI vizsgálata speciális kihívásokat jelent
Kozák LR: fMRI gyermekkorban - MRT2016 - Budapest
� a BOLD fMRI a neuronális aktivitások mérésének indirekt módszere (keringési válaszon keresztül)
� a BOLD fMR képalkotás az oxi- és deoxiHbszuszceptibilitás különbségén alapul (T2* hatás)
Ogawa et al., PNAS 87:9868-9872, 1990
Arthurs & Boniface TiNS 25:27-31, 2002
Kozák LR: fMRI gyermekkorban - MRT2016 - Budapest
Feladat-alapú fMR� Megfelelő időzítéssel ellátott
feladatot végez az alany/beteg � A feladattal korreláló BOLD
aktivitásokat általános lineáris modell (GLM) elemzéssel
Nyugalmi fMR� Az adatrögzítés „nyugalmi
állapotban” történik, nincs végrehajtandó feladat
� A korrelációs mintázatokat SCA ill. ICA segítségével azonosítjuk
Kozák LR: fMRI gyermekkorban - MRT2016 - Budapest
Feladat-alapú fMR� Megfelelő időzítéssel ellátott
feladatot végez az alany/beteg � A feladattal korreláló BOLD
aktivitásokat általános lineáris modell (GLM) elemzéssel
�
�
Kozák LR: fMRI gyermekkorban - MRT2016 - Budapest
Meg kell keresni az adott területet aktiváló feladatot!Meg kell keresni az adott területet aktiváló feladatot!Meg kell keresni az adott területet aktiváló feladatot!Meg kell keresni az adott területet aktiváló feladatot!
Feladat-alapú fMR� Megfelelő időzítéssel ellátott
feladatot végez az alany/beteg � A feladattal korreláló BOLD
aktivitásokat általános lineáris modell (GLM) elemzéssel
�
�
Kozák LR: fMRI gyermekkorban - MRT2016 - Budapest
az adott feladat végrehajtása során aktív területek
Feladat-alapú fMR� Megfelelő időzítéssel ellátott
feladatot végez az alany/beteg � A feladattal korreláló BOLD
aktivitásokat általános lineáris modell (GLM) elemzéssel
�
�
Kozák LR: fMRI gyermekkorban - MRT2016 - Budapest
Feladat-alapú fMR el őnyei
A megfelelő feladatok megtervezésével szinte bármilyen kognitív funkciót kiszolgáló rendszer térképezhető ill. aktivitásának szintjéről következtetések vonhatóak le
• Szógenerálás � beszéd-hálózat részei (Broca, Wernicke)• Fogadásos feladat � Döntéshozatalban részt vevő területek (pl. ACC)• Érzelemfelismerés � Amygdala, limbikus rendszer• N-back feladatok � munkamemória• Stb., stb.
Feladat-alapú fMR� Megfelelő időzítéssel ellátott
feladatot végez az alany/beteg � A feladattal korreláló BOLD
aktivitásokat általános lineáris modell (GLM) elemzéssel
�
�
Kozák LR: fMRI gyermekkorban - MRT2016 - Budapest
Feladat-alapú fMR hátrányai
• Bizonyos funkciók esetén nem egyszerű megtalálni az optimális feladatot• Aktív kooperációt igényel az alany/beteg részéről
• gyermekkorban a kooperáció igénye külön problémát j elent
Van-e alternatív megoldás?
Kozák LR: fMRI gyermekkorban - MRT2016 - Budapest
�
�
Nyugalmi fMR� Az adatrögzítés „nyugalmi
állapotban” történik, nincs végrehajtandó feladat
� A korrelációs mintázatokat SCA ill. ICA segítségével azonosítjuk
El kell különíteni a funkcionális egységeket, ill. meg kell keresni a kapcsolataikat!El kell különíteni a funkcionális egységeket, ill. meg kell keresni a kapcsolataikat!El kell különíteni a funkcionális egységeket, ill. meg kell keresni a kapcsolataikat!El kell különíteni a funkcionális egységeket, ill. meg kell keresni a kapcsolataikat!
Kozák LR: fMRI gyermekkorban - MRT2016 - Budapest
Beckmann et al. Phil. Trans. R. Soc. B 360:1001-1013, 2005
ICA
van den Heuvel & Hulshoff Pol, Eur Neuropsychopharmacol. 20:519-34, 2010
SCA
�
�
Nyugalmi fMR� Az adatrögzítés „nyugalmi
állapotban” történik, nincs végrehajtandó feladat
� A korrelációs mintázatokat SCA ill. ICA segítségével azonosítjuk
Kozák LR: fMRI gyermekkorban - MRT2016 - Budapest
�
�
Nyugalmi fMR� Az adatrögzítés „nyugalmi
állapotban” történik, nincs végrehajtandó feladat
� A korrelációs mintázatokat SCA ill. ICA segítségével azonosítjuk
Nyugalmi fMR el őnyei
• gyors, könnyen kivitelezhető• kooperációra képetelen páciens is végrehajtható
Nyugalmi fMR hátrányai
• nem feladatspecifikus, ezért csak a funkcionális hálózatokról ill. egyes régiók funkcionális kapcsolatairól tud információt adni
• a különféle feldolgozó- és elemzőszoftverek eltérő eredményre vezetnek a feldolgozás módjától függően
� Ha nem tud kooperálni a gyermek� túl fiatal� kognitív problámái vannak
� Passzív feladatok� passzív mozgatás (akár szedáció mellett)� passzív szöveghallgatás
Kozák LR: fMRI gyermekkorban - MRT2016 - Budapest
� Ha nem tud kooperálni a gyermek� túl fiatal� kognitív problámái vannak
� Passzív feladatok� passzív mozgatás (akár szedáció mellett)� passzív szöveghallgatás
� Ha képes kooperációra:� Adaptált feladatok
� Szöveghallgatás során: mese� Képmegnevezés során: speciális képsorozat� Szógenerálás: szókategóriák megtanulásával,
begyakorlásával
Kozák LR: fMRI gyermekkorban - MRT2016 - Budapest
Szentágothai TK -Semmelweis EgyetemMR Kutatóközpont
3 éves fiúDg: jóindulatú daganat
Pre operativ vizsgálatok szedációban (propofoliv)
Anatómiai viszonyoka lézió helye
Kozák LR: fMRI gyermekkorban - MRT2016 - Budapest
Jobb boka
Bal boka
Passzív mozgatásjobb és bal boka flexioja és extensioja
Funkcionális aktivációk az elvárt lokalizációbanKozák LR: fMRI gyermekkorban - MRT2016 - Budapest
Szentágothai TK -Semmelweis EgyetemMR Kutatóközpont
7 éves fiúDg: hemispheralis polymicrogyria
Pre és postoperativ vizsgálatok szedációban(propofol iv)
Kozák LR: fMRI gyermekkorban - MRT2016 - Budapest
Kozák és mtsai.Ideggyógy Sz 2009
Kozák LR: fMRI gyermekkorban - MRT2016 - Budapest
Kozák et al.Ideggyógy SZ 2009 ESES
Kozák LR: fMRI gyermekkorban - MRT2016 - Budapest
Kozák et al.Ideggyógy SZ 2009
Preop.
Postop
jobb kéz pre- és posztoperatív
Kozák LR: fMRI gyermekkorban - MRT2016 - Budapest
Preop.
Postop
bal kéz pre- and posztoperatív
Funkcionális átrendez ődés az egészséges féltekébeKozák LR: fMRI gyermekkorban - MRT2016 - Budapest
Szentágothai TK -Semmelweis EgyetemMR Kutatóközpont
9 éves lányJobb Hesch gyrus környéki lézió
Képmegnevezésaxialis 3mm-es szeletek
Kozák LR: fMRI gyermekkorban - MRT2016 - Budapest
Hallás utáni szövegértés axialis 3mm-es szeletek
Kozák LR: fMRI gyermekkorban - MRT2016 - Budapest
� A szenzomotoros rendszer térképezése az irodalmi adatoknak megfelelően már kisgyermekkortól lehetséges passzív mozgatásos feladatok alkalmazásával.
� A szedációban végzett fMRI vizsgálatok, és általában az epilepsziás betegen végzett fMRI vizsgálatok során különös figyelmet kell fordítani arra, hogy az epilepsziás aktivitás adott esetben elfedheti az elvárt aktivitások megjelenését, ezt megfelelő premedikációval esetenként ki lehet védeni.
� Gyermekkorban a feladatok életkorhoz igazítása elősegíti az éber beszédfunkciós fMRI térképezés végrehajtását.
Kozák LR: fMRI gyermekkorban - MRT2016 - Budapest
