Gussew, Alexander
[Verfasser:in]
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Keller, Andreas
[Sonstige Person, Familie und Körperschaft];
Reichenbach, Jürgen R.
[Sonstige Person, Familie und Körperschaft];
Moser, Ewald
[Sonstige Person, Familie und Körperschaft]
Advances in proton MR spectroscopy for quantifying pain associated metabolic changes in the human brain
Anmerkungen:
Parallel als Druckausg. erschienen
Zsfassung in dt. Sprache
Systemvoraussetzungen: Acrobat reader
Beschreibung:
Die vorliegende Arbeit beschreibt die Anwendung der Protonenmagnetresonanzspektroskopie(1H-MRS) zum nicht invasiven Nachweis von schmerzinduzierten Änderungen des erregenden Neurotransmitters Glutamat sowie anderer Metaboliten im menschlichen Gehirn. Diese Informationen könnten zu einem tieferen Verständnis der biochemischen Prozesse während der zerebralen Schmerzverarbeitung beitragen. Nach einer kurzen Einführung in die Problematik der Schmerzforschung sowie in die Grundlagen der MRSTechnikwird eine im Rahmen dieser Arbeit implementierte Methode zur Berechnung absoluter Metabolitenkonzentrationen unter Berücksichtigung der heterogenen Gewebezusammensetzung im spektroskopischen Volumen beschrieben. Der Vorteil dieses Verfahrens in Bezug auf die Verbesserung der Quantifizierungsgenauigkeit wird anhand von Ergebnissen spektroskopischer Messungen in einem Phantom sowie in Gehirnen gesunder Probanden belegt. Der zweite Teil befasst sich mit der Implementierung einer Technik zur reizgetriggerten Akquisition von MR Spektren, welche eine Abtastung verschiedener Stimulationszustände mit einer zeitlichen Auflösung von wenigen Sekunden zulässt und somit die Detektion dynamischer Änderungen von Metaboliten im Gehirn ermöglicht. Durch die Anwendung dieser Methode bei Messungen an gesunden Probanden konnten Änderungen im Glutamatstoffwechsel infolge einer Stimulation mit kurzen akuten Schmerzreizen nachgewiesen werden. Im dritten Teil der Arbeit wird schließlich eine an gesunden Probanden und Patienten mit chronischen Schmerzen durchgeführte Studievorgestellt, innerhalb derer die Auswirkungen der Schmerzchronifizierung auf den Metabolismus in schmerzverarbeitenden kortikalen Regionen untersucht wurden. Die Ergebnisse dieser Studie belegen die Hypothese, dass chronischer Schmerz mit Veränderungen imNeurotransmitterstoffwechsel sowie mit degenerativen Prozessen auf zellulärer Ebene einhergeht. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es mit der 1H-MRS möglich ist, schmerzinduzierte Änderungen der Metaboliten im menschlichen Gehirn unter Verwendung von klinischen Standartverfahren zu quantifizieren. Dies wiederum eröffnet ein breites Feld für weitere Untersuchungen, welche zur Erforschung der zerebralen Schmerzverarbeitung sowie zur Verbesserung der Spezifität diagnostischer Verfahren bei chronischen Schmerzen beitragen könnten.