Voxel-basierte Morphometrie
Die Voxel-basierte Morphometrie (VBM) ist ein Auswerteverfahren für Kernspinaufnahmen des Gehirns. Sie vergleicht Punkt für Punkt, wie viel graue Substanz an jeder Stelle des Gehirns liegt, und findet so Unterschiede zwischen zwei Gruppen, zum Beispiel zwischen Menschen mit und ohne Cluster-Kopfschmerz. Anders als ältere Messverfahren, die nur einzelne, leicht abgrenzbare Strukturen ausmessen, untersucht sie das ganze Gehirn auf einmal.[1]
Der Begriff Voxel setzt sich aus den Wörtern volumetric und pixel (Bildpunkt) zusammen. Ein Voxel ist das dreidimensionale Äquivalent eines Pixels. Die Morphometrie ist die Charakterisierung der Form von Objekten durch quantifizierbare Größen.
So läuft eine VBM-Auswertung ab: Zuerst werden die Aufnahmen aller Teilnehmenden in einen gemeinsamen, genormten Raum gebracht – verschoben, gedreht und in Größe und Form angeglichen –, damit dieselbe Stelle bei allen Gehirnen an derselben Position liegt. Danach wird in jedem Bild die graue Substanz von der weißen Substanz und dem Hirnwasser getrennt, und die Bilder werden leicht geglättet. Zum Schluss wird für jeden einzelnen Bildpunkt statistisch geprüft, ob sich die Menge an grauer Substanz zwischen den Gruppen unterscheidet. Das Ergebnis ist eine Karte der Stellen, an denen sich die Gruppen unterscheiden.[1]
Was VBM beim Cluster-Kopfschmerz gezeigt hat
- 1999 – der Anfang: Mit VBM fand die Arbeitsgruppe um Arne May und Peter Goadsby bei Menschen mit Cluster-Kopfschmerz eine Veränderung der Hirnstruktur in der Gegend des Hypothalamus – an derselben Stelle, an der die PET-Bildgebung bei denselben Menschen eine veränderte Aktivität zeigte. Die Autoren schrieben, damit müsse die Vorstellung vom „strukturell normalen“ Gehirn bei primären Kopfschmerzen grundlegend überdacht werden.[2]
- Spätere VBM-Studien fanden vor allem weniger graue Substanz in Regionen, die an der Schmerzverarbeitung und -hemmung beteiligt sind, z. B. im Stirnhirn, im Thalamus und in der Inselrinde (15 Menschen mit episodischem Cluster-Kopfschmerz, 2012; 49 Menschen, 2013). Eine Veränderung am Hypothalamus nennen die Zusammenfassungen dieser beiden Studien nicht. Die Studie von 2013 fand außerdem Unterschiede zwischen der Zeit in und außerhalb einer Episode.[3][4]
- 2017 – gezielt nachgemessen: Eine Studie von 2017 hat den Hypothalamus gezielt untersucht, mit VBM und zusätzlich von Hand ausgemessen. Der Hypothalamus war bei episodischem und chronischem Cluster-Kopfschmerz größer als bei Menschen ohne Kopfschmerz und bei Menschen mit Migräne (im Mittel 1,89 und 1,87 ml gegenüber 1,72 und 1,68 ml), vor allem im vorderen Teil.[5]
- Was das heißt: Das sind Gruppenunterschiede aus Forschungsstudien. Die Diagnose richtet sich nach den Kriterien der Internationalen Kopfschmerz-Klassifikation. Diese beschreiben die Attacken und ihre Begleitzeichen und verlangen, dass keine andere Diagnose die Beschwerden besser erklärt[6] (siehe Diagnose).
Literatur
- May A (April 2010). "Das Fenster zur Kopfschmerzforschung: Was lehrt uns die funktionelle und strukturelle Neurobildgebung?". Schmerz 24 (2): 130–6. doi:. PMID 20376601.
- Schwedt TJ, Dodick DW.: Advanced neuroimaging of migraine. Lancet Neurol. June 2009; 8(6): 560-8. DOI.
- Weiller C, Meyer PT, Hennig J (August 2010). "Wissenschaftliche Neurobildgebung in der Medizin". Bundesgesundheitsblatt Gesundheitsforschung Gesundheitsschutz 53 (8): 801–9. doi:. PMID 20700779.
Weblinks
Einzelnachweise
- ↑ 1,0 1,1 Ashburner J, Friston KJ (2000). "Voxel-based morphometry – the methods". NeuroImage 11: 805–821. doi:. Volltext (PDF) beim Institute of Neurology, London. Gelesen am 24.09.2026.
- ↑ May A, Ashburner J, Büchel C, McGonigle DJ, Friston KJ, Frackowiak RS, Goadsby PJ (1999). "Correlation between structural and functional changes in brain in an idiopathic headache syndrome". Nat Med 5 (7): 836–838. doi:. PMID 10395332. Am 23.09.2026 über Europe PMC geprüft.
- ↑ Absinta M, Rocca MA, Colombo B u. a. (2012). "Selective decreased grey matter volume of the pain-matrix network in cluster headache". Cephalalgia 32 (2): 109–115. doi:. PMID 22174349. Am 23.09.2026 über Europe PMC geprüft.
- ↑ Yang FC, Chou KH, Fuh JL u. a. (2013). "Altered gray matter volume in the frontal pain modulation network in patients with cluster headache". Pain 154 (6): 801–807. doi:. PMID 23582154. Am 23.09.2026 über Europe PMC geprüft.
- ↑ Arkink EB, Schmitz N, Schoonman GG u. a. (2017). "The anterior hypothalamus in cluster headache". Cephalalgia 37 (11): 1039–1050. doi:. PMID 27530226. Volumen (Mittelwert): episodisch 1,89 ml, chronisch 1,87 ml, Kontrollen 1,72 ml, Migräne 1,68 ml. Am 23.09.2026 über Europe PMC geprüft.
- ↑ ICHD-3 (deutsche Fassung), 3.1 Clusterkopfschmerz, Diagnostische Kriterien A bis E. Gelesen am 23.09.2026.
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