Funktionelle Magnetresonanztomographie zur Bestimmung der Diffusion im Gehirn bei gesunden mesocephalen Hunden - Söffler, Anna Charlotte; Justus Liebig University Giessen (My University, 2014)
Die vorliegende Studie beschäftigt sich mit der Diffusionsbildgebung des Hundegehirns. Ziel ist die Evaluierung der Normalverteilung der Diffusion im Gehirn von gesunden, mesocephalen Hunden in ausgewählten Arealen. Damit soll das Wissen über die grundlegenden Funktionen des Hundegehirns erweitert werden. Es werden elf gesunde Beagle mit einem durchschnittlichen Alter von 2,4±0,6 Jahren untersucht. Es können zehn Hunde zur vollständigen Datenauswertung verwendet werden. Ein Beagle zeigt in der linken Gehirnhälfte Suszeptibilitätsartefakte. Thalamus, Lobus piriformis und Hippocampus können bei diesem Hund nur in der rechten Gehirnhälfte ausgewertet werden. Es bestehen statistisch hoch signifikante Unterschiede zwischen den mittleren ADC der einzelnen Regionen. Hippocampus und Capsula interna lassen sich anhand der mittleren ADC signifikant von allen anderen Regionen unterscheiden. In ADC-Darstellungen hat der Hippocampus mit einem mittleren ADC von 1044,29±165,21*10-6mm2/s (MW±SD) die stärkste Diffusion, die Capsula interna dagegen mit einem mittleren ADC von 721,39±126,28*10-6mm2/s (MW±SD) die geringste Diffusion. Thalamus (807,82±128,41*10-6mm2/s (MW±SD)), Cortex cerebri (843,15±98,24*10-6mm2/s (MW±SD)), Nucleus caudatus (902,85±193,88*10-6mm2/s (MW ±SD)) sowie Lobus piriformis (915,44±159,84*10-6mm2/s (MW±SD)) zeigen ähnliche mittlere ADC und damit ein ähnliches Diffusionsverhalten. Es erscheint daher sinnvoll die verschiedenen Gehirnregionen im Vergleich zur Capsula interna sowie zum Hippocampus zu betrachten. Die Unterschiede zwischen Capsula interna und Hippocampus lassen sich über die Zugehörigkeit zur weißen- beziehungsweise grauen Substanz, und dem damit verbundenen unterschiedlichen Grad der Myelinisierung, erklären. Eine mögliche Erklärung für das unterschiedliche Diffusionsverhalten der Gehirnregionen der grauen Substanz sind Unterschiede in der Neuronendichte. Weiterhin bestehen signifikante Unterschiede der mittleren ADC zwischen der rechten (855,03±140,49*10-6mm2/s (MW±SD)) und linken (889,95±150,13*10-6mm2/s (MW±SD)) Gehirnhälfte. Die linke Gehirnhälfte zeigt, bis auf den Hippocampus, insgesamt einen höheren mittleren ADC und somit eine stärkere Diffusion. Möglicherweise handelt es sich hierbei um ein Artefakt aufgrund der Verwendung der Oberflächenspule SENSE-flex-M. Allerdings kann es sich hierbei auch um den Ausdruck eines realen Unterschiedes handeln, beispielsweise infolge unterschiedlicher Neuronendichten in Zusammenhang mit der Händigkeit. Die Ergebnisse liefern einen ersten Überblick über die normale Verteilung der Diffusion im Hundegehirn. Abweichungen von der, in dieser Studie gefundenen, Normalverteilung der Diffusion könnten Hinweise auf Pathologien liefern. Die Diffusionsbildgebung steht in der Veterinärmedizin noch am Anfang. Es besteht weiterer Forschungsbedarf, um genauere Aussagen, im Hinblick auf das Diffusionsverhalten im Gehirn unterschiedlicher Rassen und Spezies sowie bei verschiedenen Erkrankungen, treffen zu können.

This study is about diffusion weighted imaging in canine brains. The purpose of this study was to evaluate the normal distribution of diffusion in selected brain areas of healthy, mesaticephalic dogs to increase the knowledge of the principle function of canine brains. Eleven healthy Beagles with an average age of 2.4±0.6 years were examined. In one dog the appearance of a susceptibility artifact in the left hemisphere prevented evaluation of the thalamus, the piriform lobe and the hippocampus on this side. There are significant differences between the mean ADC of the selected areas. The hippocampus and the internal capsule were significant different compared to all other regions and may therefore serve as reference values for comparison. The hippocampus shows the highest ADC (1044.29±165.21*10-6mm2/s (mean±SD)) on ADC-maps. The internal capsule shows the lowest ADC (721.39±126.28*10-6mm2/s (mean±SD)). Thalamus (807.82±128.41*10-6mm2/s (mean±SD)), cerebral cortex (843.15±98.24*10-6mm2/s (mean±SD)), caudate nucleus (902.85±193.88*10-6mm2/s (mean±SD)) and piriform lobe (915.44±159.84*10-6mm2/s (mean±SD)) have similar ADC and therefore a similar diffusion. Differences between the internal capsule and the hippocampus can be attributed to their affiliation to white and grey matter respectively and therefore to the difference in myelination. A possible explanation for the variation in diffusion between the brain areas belonging to the gray matter may reflect differences in neural density. We also discovered a significant difference between the average ADC of the right (855.03±140.49*10-6mm2/s (mean±SD)) and left (889.95±150.13*10-6mm2/s (mean±SD)) cerebral hemispheres. The left hemisphere, except for the hippocampus, shows higher ADC and therefore a higher degree of diffusion. It is possible this variation is due to an artifact created by the used surface coil SENSE-flex-M. However, it could also be the expression of a real difference due to differences in neural density, for example caused by pawedness. The results of this study give a first estimate of the normal distribution of diffusion in canine brains. Deviations from the normal signal intensities, examined in this study, could be a sign for existing pathologies. Diffusion weighted imaging in veterinary medicine is still in its infancy. The examination of the normal distribution of diffusion in different breeds and species as well as in different diseases is necessary.
Keywords: ddc:630