Neuartige Kontraste in der Magnetresonanz-Bildgebung wie Diffusionswichtung (DW) oder Magnetisierungstransfer (MT) finden zunehmend Verwendung in der klinischen Diagnostik. Während bei der DW der Kontrast durch unterschiedliche Diffusionseigenschaften von Wassermolekülen in Gewebe verursacht wird, wird der MT-Kontrast durch unterschiedliche Anteile an gebundenen und freien Protonen im Gewebe beeinflusst. Der MT basiert auf einer selektiven Sättigung der an Makromolekülen gebundenen Protonen und dem anschließenden Transfer dieser Sättigung der Magnetisierung auf freie Protonen. Dieser Austausch führt zu einem Abfall der Signalsättigung von freien Protonen. Diese Methode besitzt das Potential, Rückschlüsse auf spezifische mikrostrukturelle Veränderung im Gewebe zu ziehen. In der vorliegenden Pilotstudie wurde ein neuer Parameter zur Beschreibung des MT-Kontrastes - die MT-Sättigung - auf ihr Potential untersucht,  Gewebeveränderungen in einem Teil der Basalganglien bei der sporadischen Creutzfeldt-Jakob-Erkrankung (sCJK) zu detektieren. Typische mikrostrukturelle Gewebeveränderungen bei der sCJK beinhalten die Ablagerungen pathologischer Prion-Proteine, spongiformen Umbau des Neuropils sowie astrozytäre Gliose und Nervenzellverlust. Anonymisierte klinisch-diagnostische MRT-Bilddaten (3D-FLASH, DWI) von 5 Patienten mit definitiver oder wahrscheinlicher sCJD wurden retrospektiv untersucht und mit denen altersangepasster gesunder Kontrollen verglichen. Mittels einer ROI-Analyse auf den MT-Karten wurden neben dem Caput des Ncl. caudatus, dem Putamen und dem Pulvinar auch MT-Werte in der Amygdala bestimmt. Im Gegensatz zum Pulvinar und zur Amygdala konnten mit dieser Methode im Ncl. caudatus und im Putamen Veränderungen aufgezeigt werden. Hier wurden im Vergleich zu einer gesunden Kontrollkohorte in beiden Strukturen signifikant niedrigere MT-Werte bei sCJK-Patienten gefunden. Eine Regressionsanalyse gegen die DW-MRT, dem etablierten diagnostischen Kriterium, ergab eine signifikante positive Korrelation von MT und mittlerer Diffusivität (MD), die auf einen Zusammenhang von erhöhten Diffusionsbarrieren und erhöhtem Wassergehalt schließen lässt. Diese Korrelation könnte auf mikrozystische Veränderungen im Neuropil zurückzuführen sein. Eine inverse Korrelation im Pulvinar sowohl in der erkrankten als auch in der gesunden Kohorte deutet dagegen auf inhärent strukturelle Barrieren hin, die die Diffusion dominierend einschränken. Die MT-Sättigung hat somit das Potential, als diagnostisches Kriterium bei der sCJK eingesetzt zu werden. Der Informationsgewinn kann hierdurch gesteigert werden, indem verschiedene quantitative MR-Techniken miteinander kombiniert werden.

Abstract Schlick, Christoph Struktur und Dimension des oropharyngealen Luftweges im Digitalen Volumentomographen (DVT) Fragestellung. Auf der Basis vorhandener DVT-Datensätze sollte der Luftweg im Bereich des orofazialen Systems vermessen werden. Die dabei gemessenen Parameter dienten der Erstellung von Normwerten in horizontaler Körperposition mit Schwerpunkt der Ermittlung geschlechtsspezifischer Unterschiede. Des Weiteren sollten die Zusammenhänge anatomischer Faktoren des aufsteigenden Unterkieferastes und der Luftwegsdimension dargestellt werden. Methodik. Die Bestimmung des oberen Luftweges wurde an 129 Patienten (65 Frauen und 64 Männer), im Alter zwischen 30 und 68 Jahren, mittels des Digitalen Volumentomographen NewTom QR-DVT 9000© vorgenommen. Dabei mussten die anatomischen Strukturen von der Nasallinie bis zum Hyoid abgebildet sein. Im Rahmen der Untersuchung wurden unteranderen folgende Parameter bestimmt: die Hartgaumenlänge, die Weichgaumenlänge und Weichgaumenbreite, die Länge des kollapsfähigen Segments, der Abstand von Hyoid zur Nasallinie, die sagittalen Dimension auf Höhe des Inzisialpunktes (MPW), auf Höhe des dorsalsten Punktes der Zunge (TPW) und auf Höhe der Vallecula glossoepiglottica (LPW), sowie die Neigung des Unterkieferastes zur mediosagittalen Ebene (Winkel α und Winkel β). Resultate: Bei Messungen in der mediosagittalen Ebene wurden signifikante Unterschiede zwischen den Geschlechtern festgestellt: bei der Hartgaumenlänge, bei der Weichgaumenlänge und Weichgaumenbreite, die Länge des kollapsfähigen Segments und beim Abstand von Hyoid zur Nasallinie. Auch bei den Luftwegsdimensionen gab es signifikante Unterschiede und zwar in der sagittalen Dimension auf Höhe des Inzisialpunktes, auf Höhe des dorsalsten Punktes der Zunge und auf Höhe der Vallecula glossoepiglottica. Auch bei den Querschnittsflächen konnte signifikante Unterschiede festgestellt werden: auf Höhe des Inzisialpunktes, auf Höhe des dorsalsten Punktes der Zunge und auf Höhe der Vallecula glossoepiglottica. Keine signifikante Unterschiede konnte in den transversalen Durchmessern, beim Luftquerschnitt auf Höhe des Isthmus und bei der Neigung des Unterkieferastes zur mediosagittalen Ebene (Winkel α und Winkel β) festgestellt werden. Schlussfolgerung. Insgesamt konnte man feststellen, dass es zahlreiche anatomische Unterschiede in Bezug auf den oberen Luftweg zwischen den beiden Geschlechtern gibt. Der hohe Frauenanteil ermöglichte eine höhere Aussagekraft in Bezug auf den Geschlechtervergleich. Die wichtigsten signifikanten Unterschiede waren vor allem Weichgaumenlänge und- breite, die Länge des kollapsfähigen Segments, der Abstand von Hyoid und Nasallinie, Querschnitte und sagittale Ausdehnung des Luftweges auf Höhe der dorsalsten Stelle der Zunge und auf Höhe der Vallecula glossoepiglottica. Hier waren die Ergebnisse bei den Männern deutlich größer. Dagegen war der Luftweg auf Höhe des Inzisialpunktes bei den Frauen größer. Auch die Rolle der Körperposition muss bei der Auswertung miteinbezogen werden. Die Körperposition scheint nur im Bereich hinter dem Velum einen Einfluss auf die Luftwegsdimension zu haben. In liegender Position scheinen die Luftwegsquerschnitte deutlich kleiner zu sein als in aufrechter. Das NewTom QR-DVT 9000© liefert wertvolle Informationen über die Luftwegsdimensionen in horizontaler Lage.

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Der endogene adaptive Mechanismus der Hypoxietoleranzentwicklung, als ischemic tolerance bezeichnet, wurde sowohl für Angina-pectoris-Anfälle vor einem folgenden Myokardinfarkt als auch für eine TIA vor einem ischämischen Hirninfarkt beschrieben. Da es Anhalte für eine Minderperfusion des Hirngewebes nach einem Schädelhirntrauma (SHT) gibt, wurde hier untersucht, welche Auswirkung eine cerebrale, ischämische Präkonditionierung (IPC) in Form einer TIA vor dem Trauma oder mikroangiopathische Veränderungen des Hirnparenchyms im CT oder die als neuroprotektiv beschriebene Acetylsalicylsäure auf die Nachblutungsrate bei SHT-Patienten haben. Die Nachblutungsrate in der Gruppe der ischämisch präkonditionierten war signifikant geringer als in der Kontrollgruppe (10,4 % vs. 48,9 %, p<0,001). Auf Grund einer Korrelation der ASS Einnahme mit dem vorliegen einer IPC konnte für diesen Faktor in der multivariaten Analyse kein signifikantes Ergebnis gezeigt werden. Der Glasgow Coma Scale als Maß für das neurologische Defizit bei Entlassung unterschied sich nicht signifikant (12,9 vs. 12,7). Insgesamt traten bei 35,7 % der Patienten Nachblutungen auf, bei initial unauffälligem CT sogar in 54 %. Die Ergebnisse dieser Studie legen nahe, dass eine IPC vor einem SHT eine Rolle spielen könnte. Da jedoch die vorliegenden Daten zeigen, dass eine Nachblutung nicht zwingend mit einem schlechteren neurologischen Outcome einhergeht, müssen noch andere Faktoren existieren, die den klinischen Verlauf eines SHT-Patienten beeinflussen. Diese Studie belegt erneut die Notwendigkeit von Verlaufskontrollen - z.B. mittels CT - da auch bei initial unauffälligem CT-Befund intraparenchymale Blutungen auftreten.

Although functional magnetic resonance imaging (fMRI) has gained increasing importance in investigating neural substrates of anxiety disorders, less is known about the stress eliciting properties of the scanner environment itself. The aim of the study was to investigate feasibility, self-reported distress and anxiety management strategies during an fMRI experiment in a comprehensive sample of patients with panic disorder and agoraphobia (PD/AG). Within the national research network PANIC-NET, n = 89 patients and n = 90 controls participated in a multicenter fMRI study. Subjects completed a retrospective questionnaire on self-reported distress, including a habituation profile and exploratory questions about helpful strategies. Drop-out rates and fMRI quality parameters were employed as markers of study feasibility. Different anxiety measures were used to identify patients particularly vulnerable to increased scanner anxiety and impaired data quality. Three (3.5%) patients terminated the session prematurely. While drop-out rates were comparable for patients and controls, data quality was moderately impaired in patients. Distress was significantly elevated in patients compared to controls; claustrophobic anxiety was furthermore associated with pronounced distress and lower fMRI data quality in patients. Patients reported helpful strategies, including motivational factors and cognitive coping strategies. The feasibility of large-scale fMRI studies on PD/AG patients could be proved. Study designs should nevertheless acknowledge that the MRI setting may enhance stress reactions. Future studies are needed to investigate the relationship between self-reported distress and fMRI data in patient groups that are subject to neuroimaging research.

Objective: The heart rate is an essential vital sign that can be measured remotely with camera-based photoplethysmography (cbPPG). Systems for cbPPG typically use cameras that deliver red, green, and blue (RGB) channels. The combination of these channels has been proven to increase signal-to-noise ratio (SNR) and heart rate measurement accuracy (ACC). However, many combinations remain untested, the comparison of proposed combinations on large datasets is insufficiently investigated, and the interplay with skin tone is rarely addressed. Methods: Eight regions of interest and eight color spaces with a total of 25 color channels were compared in terms of ACC and SNR based on the Binghamton-Pittsburgh-RPI Multimodal Spontaneous Emotion Database (BP4D+). Additionally, two systematic grid searches were performed to evaluate ACC in the space of linear combinations of the RGB channels. Results: Glabella and forehead regions of interest provided highest ACC (up to 74.1 %) and SNR (> -3 dB) with the hue channel H from HSV color space and the chrominance channel Q from NTSC color space. The grid searches revealed a global optimum of linear RGB combinations (ACC: 79.2 %). This optimum occurred for all skin tones, although ACC dropped for darker skin tones. Conclusion: Through systematic grid searches we were able to identify the skin tone independent optimal linear RGB color combination for measuring heart rate with cbPPG. Our results proved on a large dataset that the identified optimum outperformed conventionally used color channels. Significance: The presented findings provide useful evidence for future considerations of algorithmic approaches for cbPPG.