Beschreibung der Studie

Für viele Patienten mit fokaler Epilepsie oder Hirntumoren ist die Resektion der betroffenen Gewebe die effektivste Therapie. Die Verwendung der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) zur Lokalisierung essentieller Hirnregionen, welche bei Hirnoperationen an Tumor- oder Epilepsiepatienten unbedingt geschont werden müssen, soll in dem vorgestellten Projekt untersucht werden. Die fMRT misst mittels in rascher Folge aufgenommene Bildserien des Gehirns dessen Funktion während Patienten verschiedene Aufgaben wie Fingerbewegungen oder Sprachaufgaben durchführen. Ultrahochfeld Magnetresonanztomographen (7 Tesla) sind auf durch neuronale Aktivität produzierten Bildsignaländerungen sensitiver, als die üblicherweise verwendeten 3 Tesla Routinegeräte. Diese höhere Sensitivität bedeutet, dass 7 Tesla fMRT das Potential besitzt, zuverlässigere und genauere Darstellungen von Hirnaktivitäten zu generieren. Dies erlaubt bei Hirnoperationen optimierte Resektionen und damit eine Verbesserung der Lebenserwartung und –qualität durch Sicherstellung der Motor-, Sprach- und Gedächtnisfunktionen. Die klinische Anwendung der 7T Systeme steht erst am Anfang, daher sind eine Reihe von Fragestellungen zu klären, bevor das volle Potential der Geräte ausgeschöpft werden kann. Wir wollen eine neue schnelle Messsequenz einsetzen, um das sogenannte “Nyquist ghosting”, einen typischen Bildartefakt, welcher besonders stark bei 7T Systemen auftritt, zu eliminieren. Der zweite Aspekt des Antrags betrifft die kontinuierliche Messung der Magnetfeldfluktuationen im Hirn während der fMRT Aufnahmen (dynamische Feldkartierung). Dies erlaubt Verzerrungen der klinischen Hirnfunktionsbilder zu eliminieren und damit den Neurochirurgen genauere Informationen zur Verfügung zu stellen. Schließlich soll auch noch eine explorative Datenanalysemethode implementiert werden (Independent Component Analysis), um Hirnaktivierungen bei Sprachaufgaben besser definieren und von Bewegungsartefakten trennen zu können, da dies mit konventionellen Analysemethoden schwierig ist. Spezielle, in diesem Projekt entwickelte Module sollen es den Chirurgen ermöglichen, aufgabenspezifische Hirnaktivierungen rasch zu identifizieren. Die in diesem Antrag vorgeschlagenen Entwicklungen werden die Sensitivität, Spezifität und Lokalisationsgenauigkeit klinischer fMRT Untersuchungen so erhöhen, dass das klinische Potential dieser Technik voll ausgenützt werden kann, um essentielle Hirnfunktionen in prächirurgischen Hirntumor- und Epilepsiepatienten mit größter Sicherheit zu erhalten. Das vorliegende Projekt führt potenziell zur signifikanten Verbesserung des postoperativen Zustands der Patienten. Dies wiederum führt zu einer verbesserten Lebensqualität und einer geringeren Belastung für das Gesundheitssystem.

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Studiendetails

Studienziel Verbesserung der Qualität von funktionellen magnetresonanztomographischen Ergebnissen bei Patienten mit neurologischen Erkrankungen und bei Probanden, quantifiziert durch geringere "Nyquist ghosts", erhörter BOLD Sensitivität und andere Parameter der Bildqualität, z.B. Verzerrung und Signal zu Rausch Verhältnis.
Status Teilnahme bald möglich
Zahl teilnehmender Patienten 45
Stationärer Aufenthalt Keiner
Finanzierungsquelle Haus der Forschung (Biologie und Medizin)

Kostet die Teilnahme Geld?

Alle während der Studie durchgeführten Behandlungen und Untersuchungen sind für Sie kostenfrei.

Teilnahme­voraussetzungen

Einschlusskriterien

  • Bei Patienten: mindestens 5 Jahre alt, neurologische Pathologien, die zu einer ärztlichen Überweisung für eine fMRI Localisation führen (vorwiegend Epilepsie, Hirntumore). Bei Probanden: mindestens 18 Jahre alt, keine Erkrankungen des Zentralnervensystems.

Ausschlusskriterien

  • Sonstige Kontraindikationen für MRT-Bildgebung (z.B. Herzschrittmacher, zerebrale Aneurysmaclips). Im Fall von Probanden, Erkrankungen des Zentralnervensystems.

Adressen und Kontakt

Medical University of Vienna, High Field Magnetic Resonance Centre, Lazarettgasse 14, A-1090 Wien, Austria, Vienna

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Häufig gestellte Fragen

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Für viele Patienten mit fokaler Epilepsie oder Hirntumoren ist die Resektion der betroffenen Gewebe die effektivste Therapie. Die Verwendung der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) zur Lokalisierung essentieller Hirnregionen, welche bei Hirnoperationen an Tumor- oder Epilepsiepatienten unbedingt geschont werden müssen, soll in dem vorgestellten Projekt untersucht werden. Ultrahochfeld Magnetresonanztomographen (7 Tesla) sind auf durch neuronale Aktivität produzierten Bildsignaländerungen sensitiver, als die üblicherweise verwendeten 3 Tesla Routinegeräte. Diese höhere Sensitivität bedeutet, dass 7 Tesla fMRT das Potential besitzt, zuverlässigere und genauere Darstellungen von Hirnaktivitäten zu generieren. Die klinische Anwendung der 7T Systeme steht erst am Anfang, daher sind eine Reihe von Fragestellungen zu klären, bevor das volle Potential der Geräte ausgeschöpft werden kann. Wir wollen eine neue schnelle Messsequenz (IDEA EPI) einsetzen, um das sogenannte “Nyquist ghosting”, einen typischen Bildartefakt, welcher besonders stark bei 7T Systemen auftritt, zu eliminieren. Diese Methode wird das Signal zu Rausch Verhältnis der Bilder und die Möglichkeiten, Hirnaktivitäten zu messen, signifikant verbessern. Der zweite Aspekt des Antrags betrifft die kontinuierliche Messung der Magnetfeldfluktuationen im Hirn während der fMRT Aufnahmen (dynamische Feldkartierung). Dies erlaubt Verzerrungen der klinischen Hirnfunktionsbilder zu eliminieren und damit den Neurochirurgen genauere Informationen zur Verfügung zu stellen. Schließlich soll auch noch eine explorative Datenanalysemethode implementiert werden (Independent Component Analysis), um Hirnaktivierungen bei Sprachaufgaben besser definieren und von Bewegungsartefakten trennen zu können, da dies mit konventionellen Analysemethoden schwierig ist. Spezielle, in diesem Projekt entwickelte Module sollen es den Chirurgen ermöglichen, aufgabenspezifische Hirnaktivierungen rasch zu identifizieren. Abschließend sollen die Erkenntnisse aus diesem Projekt auch in die bereits routinemäßig eingesetzten prächirurgischen 3 T Protokolle einfließen. Die in diesem Antrag vorgeschlagenen Entwicklungen werden die Sensitivität, Spezifität und Lokalisationsgenauigkeit klinischer fMRT Untersuchungen so erhöhen, dass das klinische Potential dieser Technik voll ausgenützt werden kann, um essentielle Hirnfunktionen in prächirurgischen Hirntumor- und Epilepsiepatienten mit größter Sicherheit zu erhalten.

Quelle

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