Schreiber, Jan-Michael
[VerfasserIn]
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Haueisen, Jens
[Sonstige Person, Familie und Körperschaft];
Knösche, Thomas R.
[Sonstige Person, Familie und Körperschaft];
Descoteaux, Maxime
[Sonstige Person, Familie und Körperschaft]
Plausibility Tracking
: a method to evaluate anatomical connectivity and microstructural properties along fiber pathways
Anmerkungen:
Parallel als Online-Ausg. erschienen unter der Adresse http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=24800
Beschreibung:
Komplexe kognitive Funktionen werden in der Regel von mehreren Arealen im Gehirn gemeinsam geleistet. Aber wie sind diese Areale miteinander verbunden und in welchem Maße korreliert die Stärke der Verbindungen mit kognitiven Fähigkeiten? Die diffusionsgewichtete Magnetresonanztomographie ermöglicht es, die Verläufe von Faserverbindungen nachzuvollziehen und zeigt damit, wie verschiedene Areale im Gehirn miteinander verbunden sind. Dieses Bildgebungsverfahren kann außerdem dazu eingesetzt werden, um mikrostrukturelle Eigenschaften des Gehirns zu beschreiben. Wenn diese beiden Methoden so miteinander verknüpft werden, dass die lokale Richtung eines Faserverlaufs dazu verwendet wird den Wert auszuwählen, der die Struktur dieser Verbindung beschreibt, dann können neue Erkenntnisse über die Funktion und Entwicklung des menschlichen Gehirns gewonnen werden.Um einen Verbindungspfad zu modellieren wurde eine neue globale Traktographiemethode namens "Plausibility Tracking" entwickelt. Basierend auf den zugrundeliegenden Daten liefert Plausibility Tracking den plausibelsten Verbindungspfad zwischen zwei Arealen im Gehirn. Die Qualität des Verlaufs wird mit einem neuen Maß, der Plausibilität einer Verbindung, bewertet. Die Pfade von Plausibility Tracking erlauben es, diejenigen Werte der Gewebecharakterisierung auszuwählen, die zu der zu untersuchenden Verbindung gehören. Plausibility Tracking ist in ein System eingebettet, welches diese Werte auf die Verbindungspfade projiziert. Diese Verbindungspfade dienen als Koordinatensysteme für den Vergleich der Werte zwischen Probanden. Um die anatomischen Eigenheiten der Probanden zu berücksichtigen, wird die Parametrisierung des Verbindungspfades durch einen speziell angefertigten Atlas geleitet. Plausibility Tracking ermöglicht es, faserbündelspezifische Werte die Verbindungspfade kennzeichnen entlang deren Verlauf zu vergleichen. Diese biophysikalisch sinnvollen Werte erlauben eine spezifischere Beschreibung der Mikrostruktur eines Faserbündels, als die zumeist verwendete fraktionale Anisotrophie. Gleichzeitig stellt die Methode kaum höhere Anforderungen and die Aufnahmesequenz als etablierten Standardmethoden. Folglich kann die hier vorgestellte Methode sogar im klinischen Bereich eingesetzt werden.