Das Forschungszentrum Jülich - d-nb, Archivserver DEPOSIT.D-NB ...

automatische Systemkalibrierung zu entwickeln und die Auflösung auf unter 1mm zu
verbessern.
• Entwicklung einer neuen Methode zur quantitativen Bestimmung des Wassergehaltes
in vivo: Eine neue Methode zur quantitativen und lokalen in vivo Bestimmung des
Wassergehalts basierend auf MRI wurde entwickelt und etabliert. Durch die Berücksichtigung
aller notwendigen Korrekturfaktoren konnte eine Messgenauigkeit von ±1.3% für weiße
Substanz und ±1.7% für graue Substanz erreicht werden. Basierend auf der neuen Methode
wurden Studien zur Alters- und Geschlechtabhängikeit des cerebralen Wasserinhaltes in
gesunden Probanden sowie erste noch andauernde klinische Studien zur quantitativen
Beurteilung der Ödembildung bei Patienten mit Hirntumor sowie Patienten mit hepatischer
Enzephalopathie durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen bei gesunden Personen eine Abnahme
des Wasserinhaltes in der grauen Substanz mit zunehmendem Alter, wobei Frauen einen ca.
1% höheren Wasserinhalt aufweisen als gleichaltrige Männer. In der weißen Substanz wurden
keine signifikante Altersabhängigkeit und keine Geschlechts-spezifischen Unterschiede
festgestellt.
Neeb et al. International Congress Series 1265: 113-123 (2004).
• Entwicklung einer automatischen Qualitätskontrolle für fMRT Daten: Es wurde ein
standardisiertes und vollkommen automatisches Verfahren zur Qualitätskontrolle von fMRT
Daten entwickelt, sowie ein Konzept für Kontrollmessungen zur Evaluierung der fMRT
Hardware. Das Verfahren basiert auf der Summation aller möglicher Fehlerquellen, zufãlliger
oder kohärenter Art (Artefakte), sowie der Definition aussagekräftiger Parameter zur
Beschreibung der Datenqualität. Die Anwendung der Methode unter Berücksichtigung
sinnvoller Grenzwerte als Ausschlusskriterium ermöglicht eine signifikante Verbesserung der
Aussagekraft von fMRT Untersuchungen. Das wichtigste Ergebnis wurde im Zusammenhang
mit fMRT Gruppenvergleichen aufgezeigt, da die Ergebnisse stark von Unterschieden in der
Datenqualitãt zwischen den Gruppen abhãngig sind. Für die Anwendbarkeit von fMRT in der
klinischen Routine ist demnach eine Qualitätskontrolle der Daten unbedingt notwendig.
Stöcker T et al. Human Brain Mapping, in press (2005).
• Die semiautomatische Segmentierung von MR-Daten auf der Basis des Live-Wire-
Verfahrens dient der Flexibilisierung der Regionenextraktion in 2D und 3D. Die Modifikation
der Merkmale ermöglichte erhebliche Verbesserungen der Segmentierungsgenauigkeit. Ein
erster Prototyp wurde in 2004 eingesetzt. Die Entwicklung eines Algorithmus zur Umwandlung
digitaler Hirnatlanten in sogenannte Volumes-of-Interest ermöglichte erstmals den Einsatz
dieser Atlanten zur Funktionsanalyse.
Wagenknecht et al. Methods Inf Med 2004; 43: 383-390.
Programmthema 3: Pathophysiologische Mechanismen neuronaler und psychiatrischer
Erkrankungen.
• Erforschung der Grundlagen neurologischer Ausfallserscheinungen nach
Schlaganfällen: Schlaganfälle sind die häufigste Ursache bleibender schwerer körperlicher
Behinderungen in unserer Gesellschaft und verursachen immense soziale und ökonomische
Belastungen. Zum Beispiel führen Schädigungen der linken Hirnhälfte zu Störungen der
Sprache (Aphasie) und motorischer Abläufe (Apraxie) während Schädigungen der rechten
Hirnhälfte zu Störungen des räumlichen Wahrnehmens führen (Neglect). Patienten mit
Apraxie zeigen oft nicht nur eine gestörte Durchführung einfacher und komplexer Handlungen,
sondern auch eine gestörte Imitation. Zum ersten Mal konnte nun bei Normalpersonen
nachgewiesen werden, dass ein fronto-parietales Netzwerk nicht nur für die Durchführung
komplexer Bewegungsabläufe notwendig ist, sondern auch bei der Beobachtung von
Bewegungen aktiv ist. In Abhängigkeit vom Zweck der Beobachtung konnte zusätzlich
einzelnen Strukturen in diesem fronto-parietalen Netzwerk eine spezifische Funktion, z.B. für
das Kurzzeitgedächtnis, zugewiesen und ein Modell entwickelt werden, das Implikationen für
die Neurorehabilitation von Apraxie-Patienten hat.
Buccino et al. Neuron 42: 323-334 (2004).
• Prof. Gereon Fink hat für seine Arbeiten zur Aufklärung der neuralen Grundlagen
schlaganfallbedingter Ausfallerscheinungen den Heinrich-Pette-Preis der Deutschen
Gesellschaft für Neurologie 2004 erhalten.
• Dr. Juraj Kukolja hat (gemeinsam mit Prof. John Marshall und Prof. Gereon Fink) den
Wissenschaftlichen Nachwuchspreis NRW 2004 für seine Arbeiten zum „Repräsentationalen
Neglect“ erhalten.
• Erforschung der Grundlagen neuer Therapieansätze zur Behandlung neurologischer
Ausfallerscheinungen nach Schlaganfällen: Räumlicher Neglect ist eine
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