Ermittlung CSI-spektroskopischer Normwerte der Basalganglien und des Thalamus

Abstract

Im Rahmen dieser diagnostischen Studie wurden 32 gesunde Probanden CSI-spektroskopisch untersucht. Ziel war es, in den Hirnregionen Thalamus, Nucleus caudatus, Putamen und Balken Normwerte anhand von Metaboliten-Konzentrationen zu erhalten, um zu ermitteln, in welchen Bereichen die spektroskopischen Messungen für verschiedene diagnostische Fragestellungen hilfreich sein können und um diese künftig als Referenzdaten nutzen zu können. Es konnten keine alters- oder geschlechtsspezifischen Einflüsse nachgewiesen werden. Die einbezogenen Metaboliten haben einen unterschiedlichen Stellenwert in verschiedenen Fragestellungen, die wichtigsten Signale von Creatin, Cholin, Myo-Inositol und N-Acetyl-Aspatat konnten meist problemlos differenziert werden. Lediglich Glutamat bzw. die gekoppelten Spektren von Glutamat und Glutamin waren oftmals für starke Gesamtstreuungen verantwortlich und haben daher eine eingeschränkte Aussagekraft. Im Bereich des Nucleus caudatus stellte sich die Auswertbarkeit der Spektren als kritisch bzw. unvorhersehbar heraus, was sich durch hohe Fehlerwerte und Streuung in allen Auswertungsschritten bemerkbar machte. Begründet werden könnte dies durch die anatomische Lage nahe an der Grenze des Auswertungsbereichs oder durch andere lokale Inhomogenitäten. Hingegen konnten im Balken, Putamen und vor allem im Thalamus Metabolitenkonzentrationen und Ratios ermittelt werden, die eine potentielle Aussagekraft besitzen, was durch relativ niedrige Streuungsparameter und im Falle des Thalamus durch eine intraindividuelle Streuung von weniger als 10% belegt wird.

Using chemical shift imaging, we found high quality spectra (SD<10%) of thalamus and splenium of the corpus callosum in all subjects with reproducible quantitative results for all absolute concentrations and ratios except for Glu and Glu+Gln. In the putamen, only in half of the subjects high quality spectra could be evaluated. In the caudate nucleus low quality spectra were found, which may be attributed to its small size compared to voxel size. In these voxel position corrected MRSI data no sex or age dependent variations could be observed in our group for Cr, GPC, mI, NAA, GPC+PC, NAA+NAAG, Glu, and Glu+Gln. In this study we could show that valid and reproducible data can be obtained in different basal ganglia regions by MRSI. This new technique may therefore provide a promising tool to further investigate pathophysiology and diagnosis of basal ganglia disorders.