Sprach-fMRT bei Kindern und Jugendlichen: Entwicklung einer optimierten Mess- und Auswertestrategie

Abstract

Vor epilepsiechirurgischem Eingriff nahe potentiell sprachrelevanten Arealen muss die hemisphärische Sprachdominanz bestimmt werden. Der invasive Wada-Test wird hierfür traditionell eingesetzt. Funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) bewährte sich als nicht-invasives Alternativverfahren. Unsere Arbeitsgruppe konnte 4 fMRT-Sprachaufgaben (Vokalidentifikation VIT, Wörterketten WCT, Beep-stories BST, Synonyme SYT) für Kinder entwickeln. Ziel der vorliegenden Studie war die Entwicklung einer optimierten Mess- und Auswertestrategie zur Bestimmung der Sprachdominanz mit diesen 4 Sprach-Tasks. Dazu wurden Sprach-fMRTs von 114 neuropädiatrischen Patienten (Alter 5,8-17,8 Jahre) aus dem Zeitraum 01/2008-04/2016 mittels eines „Region-of-interest“ (ROI)-basierten Auswertungsansatzes retrospektiv analysiert. Die Bestimmung der Sprachdominanz erfolgte mittels 13 „valide lateralisierender ROIs“ (VLRs) in Frontal-, Temporal- und Parietallappen und Cerebellum, welche in einer vorangegangenen Studie (Meinhold et al., Clin Neuroradiol. 2020) für die 4 Sprachaufgaben validiert wurden. Von den 114 Patienten wurden 47 als links-dominant, 34 als bilateral und 6 als rechts-dominant klassifiziert (87/114). 27 Patienten konnten nicht klassifiziert werden. Anhand dieser Klassifikation wurde die Aktivierung weiterer ROIs als „konkordant“ bzw. „diskordant“ klassifiziert. Folgende 4 neue task-spezifische ROIs zeigten stets konkordante Aktivierung und waren in mind. 10 Sessions aktiviert: Temporales Sprachareal in VIT, sowie Gyrus frontalis medius, Sulcus intraparietalis und Cerebellum in SYT. Unter Verwendung dieser 4 zusätzlichen als „valide lateralisierend“ definierten ROIs hätte die Sprachdominanz in 5 weiteren fMRT-Untersuchungen (92/114) bestimmt werden können. Durch Analyse der Erfolgsraten der einzelnen Sprachaufgaben und ihrer möglichen Kombinationen wurde die Task-Messreihenfolge VIT-WCT-BST-SYT für eine bestmögliche fMRT-Auswertung auch bei Untersuchungsabbruch vor Vollendung der gesamten Aufgabenreihe ermittelt. Mit Hilfe des erweiterten Sets von VLRs und der entwickelten Task-Messreihenfolge steht nun eine optimierte Mess- und Auswertestrategie für pädiatrische Sprach-fMRT-Untersuchungen im klinischen Kontext zur Verfügung.