Authors:	Pfleiderer, Christian Alexander
Title:	Funktionelle Magnetresonanztomographie mittels simultaner EEG-Registrierung interiktaler Spikes bei fokaler Epilepsie: Vergleich der on-, off- mit der häufigkeitskorrelierten Datenanalyse
Online publication date:	11-Feb-2009
Year of first publication:	2009
Language:	german
Abstract:	Obwohl die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRI) interiktaler Spikes mit simultaner EEG-Ableitung bei Patienten mit fokalen Anfallsleiden seit einigen Jahren zur Lokalisation beteiligter Hirnstrukturen untersucht wird, ist sie nach wie vor eine experimentelle Methode. Um zuverlässig Ergebnisse zu erhalten, ist insbesondere die Verbesserung des Signal-zu-Rausch-Verhältnisses in der statistischen Bilddatenauswertung von Bedeutung. Frühere Untersuchungen zur sog. event-related fMRI weisen auf einen Zusammenhang zwischen Häufigkeit von Einzelreizen und nachfolgender hämodynamischer Signalantwort in der fMRI hin. Um einen möglichen Einfluss der Häufigkeit interiktaler Spikes auf die Signalantwort nachzuweisen, wurden 20 Kinder mit fokaler Epilepsie mit der EEG-fMRI untersucht. Von 11 dieser Patienten konnten die Daten ausgewertet werden. In einer zweifachen Analyse mit dem Softwarepaket SPM99 wurden die Bilddaten zuerst ausschließlich je nach Auftreten interiktaler Spikes der „Reiz“- oder „Ruhe“-Bedingung zugeordnet, unabhängig von der jeweiligen Anzahl der Spikes je Messzeitpunkt (on/off-Analyse). In einem zweiten Schritt wurden die „Reiz“- Bedingungen auch differenziert nach jeweiliger Anzahl einzelner Spikes ausgewertet (häufigkeitskorrelierte Analyse). Die Ergebnisse dieser Analysen zeigten bei 5 der 11 Patienten eine Zunahme von Sensitivität und Signifikanzen der in der fMRI nachgewiesenen Aktivierungen. Eine höhere Spezifität konnte hingegen nicht gezeigt werden. Diese Ergebnisse weisen auf eine positive Korrelation von Reizhäufigkeit und nachfolgender hämodynamischer Antwort auch bei interiktalen Spikes hin, welche für die EEG-fMRI nutzbar ist. Bei 6 Patienten konnte keine fMRI-Aktivierung nachgewiesen werden. Mögliche technische und physiologische Ursachen hierfür werden diskutiert. The localization of epileptic foci is an important issue in patients with focal epilepsies. Therefore functional magnetic resonance brain imaging of interictal spikes using event-related fMRI with simultaneous EEG recording has been investigated for several years. However, spike-related EEG-fMRI is still being regarded as experimental method. One of the core methodological issues is improving the MR signal detection by optimising the signal-to-noise ratio in imaging data analysis. Earlier event-related fMRI studies revealed an influence of the frequency of single events on the blood oxygen level dependent (BOLD) signal response. In order to investigate the influence of the frequency of interictal spikes on signal response in EEG-fMRI, 20 children with focal epilepsies were examined; the imaging data of 11 of which could be analysed. The imaging data sets were analysed with the SPM99 software package by using two different procedures: first, by taking only the occurrence of interictal spikes in order to determine binary periods of “activation” and “rest” conditions (“on/off-mode”); second, by including also the spike frequency at each activation period in the analysis algorithm (“frequency-correlated mode”). In 5 of the 11 studied patients the results show an increase of sensitivity and significance of fMRI activations for the frequency-correlated analysis mode. A higher specificity of the results could not be demonstrated. The results point to a positive correlation of stimulus frequency and hemodynamic response also for interictal spikes in focal epilepsies. This can be used for optimising signal detection in EEG-fMRI. However, in 6 of the patients studied, no activation could be shown in EEG-fMRI. Possible technical and physiological reasons are discussed.
DDC:	610 Medizin 610 Medical sciences
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 04 Medizin
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-3260
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-18866
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Appears in collections:	JGU-Publikationen