Anatomische Zuordnung tiefer Hirnstrukturen auf hochauflösenden MRT-Aufnahmen fixierter Gehirnproben

Stärker, Katrin

dc.contributor.advisor	Helms, Gunther PD Dr.
dc.contributor.author	Stärker, Katrin
dc.date.accessioned	2017-08-02T09:02:54Z
dc.date.available	2017-08-21T22:50:05Z
dc.date.issued	2017-08-02
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0023-3EBF-3
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.53846/goediss-6412
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.53846/goediss-6412
dc.language.iso	deu	de
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject.ddc	610	de
dc.title	Anatomische Zuordnung tiefer Hirnstrukturen auf hochauflösenden MRT-Aufnahmen fixierter Gehirnproben	de
dc.type	doctoralThesis	de
dc.title.translated	Anatomical assignment of deep brain structures on high-resolution MRI images of fixed brain specimens	de
dc.contributor.referee	Helms, Gunther PD Dr.
dc.date.examination	2017-08-14
dc.description.abstractger	Die Grundlage dieser Arbeit sind hochaufgelöste, via 3-Tesla MR-Tomograph erstellte, MRT-Volumendatensätze formalinfixierter menschlicher Gehirnpräparate. Verwendet wurde der Mittelwert von Echosignalen einer Gradientenechotechnik (3D-FLASH), wobei eine Kombination aus Protonendichtewichtung (PD), Magnetisierungstransfer (MT) und T2*-Wichtung kontrastgebend ist. Es konnte gezeigt werden, dass die Mittelung der Echosignale das Hintegrundrauschen reduziert und dass durch die Verwendung von Magnetisierungstransfer eine Zunahme des Kontrast-Rausch-Verhältnisses zwischen grauer und weißer Substanz um 53 % gegenüber Aufnahmen ohne MT erreicht wurde. In den untersuchten Datensätzen ergab sich hieraus eine hervorragende Differenzierbarkeit von hypointensen Faserbahnen und hyperintensen Kernen. Ziel dieser Arbeit ist die Identifizierung der Strukturen von Diencephalon, Mesencephalon, Pons, Medulla oblongata sowie der zentralen Kerne von Telencephalon und Cerebellum in einer angepassten Schichtführung, der „mesenzephalen Kippung“, die tangential zum Knick des Neuralrohres im Mesencephalon verläuft. Die Identifizierung der Strukturen der o. g. Regionen war sehr gut möglich, wenngleich bei Auflösungen von 0,4 mm und 0,5 mm deutlich bessere Ergebnisse erzielt wurden als bei 0,55 mm. Auf diese Weise konnten auch sehr kleine Kerne und Faserbahnen wie der Ncl. reticularis thalami oder die Lamina medullaris interna sicher identifiziert werden. Als Leitstrukturen in der axialen Ebene der mesenzephalen Kippung wurden die vordere Kommissur, die Ncll. rubri, der vollständige Verlauf der Ped. cerebellaris superiores und die Ncll. dentati cerebelli definiert. Die Strukturen des subthalamischen Areals und des Mesencephalons werden in der Axialansicht der mesenzephalen Kippung vollständig entlang ihrer größten Ausdehnung erfasst. Damit ist eine sehr gute Darstellung der Substantia nigra und des Ncl. ruber möglich. Auch die Subareale dieser Kerne können so, in einem axialen Schnittbild, differenziert werden. Ebenso können Ncl. ruber, Substantia nigra und Ncl. subthalamicus nebeneinander in einer axialen Schicht erfasst werden. Koronar resultiert eine exzellente Darstellbarkeit des Ncl. subthalamicus und der Zona incerta. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass durch die 0,4 mm Bildauflösung die Identifikation sehr kleiner Strukturen ermöglicht wird und in der axialen Ansicht der mesenzephalen Kippung eine sehr gute Übersicht über die Kerne des subthalamischen Areals entsteht.	de
dc.description.abstracteng	This thesis is based on formalin-fixed human brain specimens that were scanned on a 3T clinical MR system using a three-dimensional multi-gradient-echo technique (3D-FLASH). The contrast is defined by a combination of proton density (PD), magnetization transfer (MT) and T2*-weighting. It is shown that echo averaging decreased the noise and the usage of an MT pre-pulse augmented the contrast-to-noise ratio between gray and white matter by 53 % compared to imaging without MT. This improved the differentiability of hypointense fiber tracts and hyperintense nuclei. The objective of the thesis is the accurate identification of structures of the diencephalon, the mesencephalon, the pons, the medulla oblongata and the central nuclei of telencephalon and cerebellum in an adapted angulation - dubbed "mesencephal angulation" - tangential to the kink of the neural tube in the mesencephalon. The identification of anatomical structures relating to these regions was readily possible. Utilizing smaller voxels of 0,4 mm and 0,5 mm side-length resulted in a better delineation compared to 0,55 mm. Furthermore, the smaller nuclei and fiber tracts, such as the reticular thalamic nucleus or the internal medullary lamina, were identified consistently. The anatomical landmarks in the axial plane of the mesencephal angulation are the anterior commissure, both red nuclei, the complete extension of both superior cerebellar peduncle and the dentate nuclei. These structures can be identified in the same axial slice. The structures belonging to the subthalamic area and the mesencephalon appear along their greatest extent in the axial plane of the mesencephal angulation. Therefore, a very good depiction of the substantia nigra and the red nucleus is possible. Even the subareals of these nuclei can be differentiated together in one axial picture. The red nucleus, the substantia nigra and the subthalamic nucleus are identifed in the same axial map. Regarding to the coronary maps results an excellent differentiability of the subthalamic nucleus and the zona incerta. In summary, it can be stated that the MRI images at 0,4 mm resolution allow it to identify even small deep brain structures and that the axial view of the mesencephal angulation shows an outstanding overview of the nuclei in the subthalamic area.	de
dc.contributor.coReferee	Metz, Imke PD Dr.
dc.subject.ger	MRT	de
dc.subject.ger	3D-FLASH	de
dc.subject.ger	Ncl. subthalamicus	de
dc.subject.ger	Nucleus ruber	de
dc.subject.ger	Zona incerta	de
dc.subject.ger	Substantia nigra	de
dc.subject.ger	Mesenzephalon	de
dc.subject.ger	mesenzephale Kippung	de
dc.subject.ger	menschliches Gehirn	de
dc.subject.eng	MRI	de
dc.subject.eng	3D-FLASH	de
dc.subject.eng	subthalamic nucleus	de
dc.subject.eng	red nucleus	de
dc.subject.eng	zona incerta	de
dc.subject.eng	substantia nigra	de
dc.subject.eng	Mesencephalon	de
dc.subject.eng	mesencephal angulation	de
dc.subject.eng	human brain	de
dc.identifier.urn	urn:nbn:de:gbv:7-11858/00-1735-0000-0023-3EBF-3-6
dc.affiliation.institute	Medizinische Fakultät	de
dc.subject.gokfull	Medizin (PPN619874732)	de
dc.subject.gokfull	Anatomie / Histologie / Embryologie / Medizinische Anthropologie - Allgemein- und Gesamtdarstellungen (PPN619875208)	de
dc.subject.gokfull	Bildgebende Verfahren {Medizin} (PPN619875607)	de
dc.subject.gokfull	Radiologie (PPN619875593)	de
dc.description.embargoed	2017-08-21
dc.identifier.ppn	894984063

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Human- und Zahnmedizin [2872]

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