Voxel-basierte Morphometrie

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VBM zeigt Strukturunterschied des Hypothalamus bei Cluster-Kopfschmerz

Die Voxel-basierte Morphometrie (VBM) befasst sich damit, Hirnstrukturen aus der tomographischen Bildgebung durch Größe, Intensität, Form- und Texturparameter quantitativ zu beschreiben. Diese Maßzahlen werden in Statistiken verwendet und gemeinsam mit anderen klinischen und experimentellen Parametern analysiert [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.

Um Unterschiede im menschlichen Gehirn zu analysieren, wird bei der Voxel-basierten Morphometrie das gesamte Hirnvolumen auf der Voxel-Ebene auf Anteile von grauer oder weisser Substanz oder von Gehirnflüssigkeit/Knochenstrukturen überprüft. Dabei werden alle kernspintomographischen Bilder der untersuchten Gehirne auf ein einheitliches Maß gebracht, um die Daten in einem standardisierten Raum auszuwerten. Dadurch sind Vergleiche zwischen mehreren Personen möglich. Zuerst werden die Ausrichtung und die Größe der Abbildungen der Gehirne korrigiert: Die Ausrichtung im Raum erfolgt durch Verschiebung und Drehung und die Größenänderung durch Skalierung und Scherung. Danach befinden sich alle Hirnvolumina im selben standardisierten Raum, die lokalen strukturellen Differenzen werden hervorgehoben. Die anschliessende Unterteilung in Abschnitte ergibt parametrische Karten, mit korrespondierenden Anteilen für graue oder weisse Substanz, bzw. der Gehirnflüssigkeit/ Knochenstrukturen. Die Karten werden in jedem Voxel statistisch analysiert. So lassen sich die lokalen strukturellen Unterschiede errechnen, welche eine andere Konzentration oder ein unterschiedliches Volumen aufweisen [2].

Literatur

  • May A (April 2010). "Das Fenster zur Kopfschmerzforschung: Was lehrt uns die funktionelle und strukturelle Neurobildgebung?". Schmerz 24 (2): 130–6. doi:10.1007/s00482-010-0898-y. 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:10.1007/s00103-010-1096-x. PMID 20700779. 

Einzelnachweise

  1. Morphometrie, Max-Planck-Institut für neurologische Forschung
  2. Funktionelle Bildgebung und Voxel-basierte Morphometrie, Klinik für Neurologie der Universität Regensburg
  3. Wikipedia (en): Voxel-based morphometry
  4. Department of Cognitive Neurology, Institute of Neurology, Queen Square, London: Voxel-Based Morphometry - The Methods (PDF Datei)