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Neuro Imaging Research Core Facility
 

Der 3T- Forschungs MRT Siemens Verio ist eine Core Facility der Medizinischen Universität, die von der Universitätsklinik für Neuroradiologie betrieben wird.

Aufgaben und Organisation
Das 3T Magnetresonanztomographie-Gerät (Core Facility Neurowissenschaftliche Bildgebungsforschung, Neuroimaging Research Core Facility  - NRCF) ist eine interdisziplinäre Forschungseinheit für neurowissenschaftliche Forschung. Die Nutzung des 3T-MRT-Zentrums steht allen Institutionen der Universität und des Klinikums offen, die neurowissenschaftliche Fragestellungen bearbeiten.
Nach Evaluierung ihres Forschungsvorhabens können Forscher den 3T-MRT und diese Infrastruktur nutzen – im Normalfall für Studien von Probanden und Patienten und nach Rücksprache und Vorgaben des Hygienebeauftragten auch von Versuchstieren.

Die ausführlichen Nutzungsbedingungen finden Sie hier.

Die Zuweisung von Nutzungszeiten erfolgt nach wissenschaftlichen Kriterien und technischer Machbarkeit (verfügbare Ressourcen, technische Durchführbarkeit etc.), wobei der Forschungsschwerpunkt im Bereich der Neurowissenschaften liegt. 

Betrieb
Die Hauptbetriebszeiten sind Mo-Fr von 8-16 Uhr. Während dieser Zeit steht das betriebsführende technische Personal (RT, Physiker) für die Durchführung der MR Untersuchungen zur Verfügung.
Außerhalb dieser Zeiten dürfen nur Messungen in Anwesenheit von qualifiziertem Personal durchgeführt werden, wobei die Einhaltung aller einschlägigen gesetzlichen Bestimmungen des Strahlen-, Arbeits-, Brand-, und Tierschutzes, der Unfallverhütung und die Leitlinien zur Qualitätssicherung in der MRT zu beachten ist.
Eine Evaluierung der Ergebnisse und des Fortschrittes durchgeführter Projekte soll in regelmäßigen Abständen erfolgen. Jede Nutzung des 3T-MR-Zentrums ist dokumentationspflichtig.
 

Funktionelle MRT

Die funktionelle Magnetresonanztomographie, abgekürzt fMRT oder fMRI (für Englisch functional magnetic resonance imaging), ist ein bildgebendes Verfahren, um physiologische Funktionen und Abläufe im Gehirn darzustellen. Dabei werden aktivierte Hirnareale (meist basierend auf der Blutoxygenierung) mit hoher räumlicher Auflösung ermittelt und farbig in einem morphologischen          3-dimensionalem MRT-Scan dargestellt (Bild 1). Grundlage hierfür bilden Veränderungen von magnetischen Eigenschaften des Blutes (Suszeptibilitätsveränderungen) durch den Verbrauch von Blutsauerstoff in aktiven Nervenzellen (BOLD-Effekt). Durch passive Stimulation von außen (visuelle, akustische, oder sensorische) oder aktive Anregung von innen (bewusstes Ausführen von Bewegungen oder Denkaufgaben) können so die aktivierten Hirnareale festgestellt und 3-dimensional dargestellt werden.
 
Klinische Anwendungen
• Neurochirurgische Planung
• Beurteilung der Auswirkung von neurodegenerativen Erkrankungen, Traumata oder
  Schlaganfällen auf die Gehirnfunktion
• Brain-Mapping 
 


Funktionelle Magnetresonanztomografie

 

Magnet Resonanz Spektroskopie (MRS)

Die Magnet Resonanz Spektroskopie oder auch Kernspinresonanzspektroskopie genannt (NMR-Spektroskopie, Englisch nuclear magnetic resonance) ist eine Methode zur Untersuchung der elektronischen Umgebung einzelner Atome und der Wechselwirkungen mit den Nachbar-Atomen. Dadurch wird eine Bestimmung von Konzentrationen einzelner Moleküle möglich – wodurch man in weiterer Folge auf bestimmte Krankheitsbilder rückschließen kann.
Sie beruht auf der magnetischen Kernresonanz, einer Wechselwirkung zwischen dem magnetischen Moment des Atomkerns und einem hochfrequenten magnetischen Wechselfeld, welches von Außen eingestrahlt wird. Diese Wechselwirkung kann in einem bestimmten Bereich (Single Voxel – 2D), oder in mehreren Bereichen (Multivoxel – 3D) gemessen werden. In der Hauptanwendung wird die Wasserstoff Spektroskopie durchgeführt (H-MRS).

Klinische Anwendungen
• Tumoröse Veränderungen
• Demyelinisierende Pathologien
• Infektiöse Erkrankungen
• Stoffwechselerkrankungen
• Epilepsie
• Degenerative Erkrankungen
• Prostata-Spektroskopie für die Diagnose und Lokalisierung von Prostatakrebs
• Unterstützung bei Biopsie- oder der Strahlentherapieplanung

 

  
Bild links: Single Voxel Magnetresonanz Spektroskopie Bild rechts: Multi Voxel MRS (mehrere Bereiche)
  

Diffusionsgewichtete MRT – FiberTracking

Bei der Diffusionsgewichtete Magnetresonanztomografie (abgekürzt DW-MRI Englisch diffusion-weighted magnetic resonance imaging) wird die Diffusionsbewegung von Wassermolekülen im Körpergewebe gemessen und räumlich aufgelöst darstellt. Sie wird vor allem zur Untersuchung des Gehirns eingesetzt, da sich das Diffusionsverhalten im Gewebe bei einigen Erkrankungen des zentralen Nervensystems charakteristisch verändert und die Richtungsabhängigkeit der Diffusion Rückschlüsse auf den Verlauf der großen Nervenfaserbündel erlaubt.
Eine Variante der DW-MRI ist die Diffusions Tensor Bildgebung (DTI), welche die Richtungsabhängigkeit der Diffusion erfasst und einen Tensor berechnet (3x3 Matrix), welcher das 3-dimensionale Diffusionsverhalten der Wassermoleküle beschreibt. Es können dabei bis zu 256 verschieden Richtungen unterschieden werden. Mittels zusätzlicher Software lassen sich anschließend zusammengehörige Nervenfaserbündel errechnen und in 3D darstellen.


Klinische Anwendungen
• Präoperative Planung durch Kombination von Traktographie und funktioneller MRT.
• Hirntumordifferenzierung.
• Beurteilung der Schwere eines Schlaganfalls
• Epilepsie
• Diagnose und Folgeuntersuchungen von Multipler Sklerose Erkrankungen 
 


DTI mit FiberTracking in 256 verschiedene Richtungen aufgenommen.
  

Perfusion

Bei der Perfusions-MR Aufnahme (Durchblutungsmessung des Gehirns) können quantitative Aussagen über die regionale Durchblutung des Hirngewebes gewonnen werden. Hierbei können verschiedene Parameter der Hirndurchblutung nicht- invasiv gemessen werden, zum Beispiel der regionale zerebrale Blutfluss (rCBF), das regional zerebrale Blutvolumen (rCBV), sowie die mittlere Transitzeit eines Stoffes durch das Gehirn (MTT). Dazu nötig ist die Gabe eines MR-Kontrastmittels. Diese Parameter werden gemessen, farbkodiert und strukturellen MRT-Bilder überlagert.
Verschiedene krankhafte Veränderungen können so frühzeitig entdeckt und behandelt werden, wie zum Beispiel das akute Areal eines Schlaganfalls und dessen Ausdehnung in andere, noch gesunde Bereiche. Die Dauer der Messung beträgt einige Minuten.
 

Klinische Anwendungen
• Schlaganfall
• Hirntumordifferenzierung.
• Beurteilung der Schwere eines Schlaganfalls
• Epilepsie 
 


 Perfusionsbild

 

ASL (Arterial Spin Labeling)

Zum Unterschied zur „normalen“ MR-Perfusionsmessung wird beim ASL das Wasser des arteriellen Blutes als endogenes Kontrastmittel zur nicht-invasiven Beurteilung der Perfusion verwendet. Dabei wird zuerst das Wasser im arteriellen Blut gerade unterhalb der interessierenden Region durch Anlegen eines 180-Grad-HF-Inversionsimpulses magnetisch angeregt, also markiert (Labelling). Dieses markierte Blut fließt nach einer gewissen Zeit (Transitzeit) in die zu interessierende Region, vermischt sich dort mit dem Blut bzw. Gewebswasser und verändert dadurch die magnetischen Eigenschaften der ROI (Region Of Interest). Diese Veränderungen werden gemessen und nach Subtraktion eines Bildes ohne markiertes Blut ein Perfusionsbild berechnet.

Klinische Anwendungen
• Akuter Schlaganfall
• Beurteilung von zerebrovaskulären Erkrankungen
• Degenerative Erkrankungen wie z.B. Alzheimer
• Beurteilung von Gehirntumoren
 


Perfusionsbild mittels ASL berechnet



 

 

 

 

Universitätsklinik für Neuroradiologie, Anichstrasse 35, A-6020 Innsbruck