Messung Im Zentralen Nervensystem

Question 1

Elektroenzephalographie (EEG)

Answer 1

registriert spontane oder evozierter Aktivität der Großhirnrinde
-> besonders von Gyri

Spannungsschwankungen durch synchron entladenden größeren Nervenzellpopulationen

Question 2

Anbringen der Messapperatur

EEG

Answer 2

mittels 10-20 System

Nasionen 10%
Inionen 3× 20%
dann wieder 10%

Question 3

Referenz EEG

Answer 3

Monopolar
- aktive Elektrode vs inaktive Referenz

Bipolar
- aktive Elektrode vs aktive Referenz

Offline Umrechnung

• gemittelte Mastoid-Referenz
• average Referenz

Question 4

Artefakte EEG

Answer 4

nicht physiologische Artefakte

physiologische Artefakte

Muskuläre Artefakte

• Augenbewegung durch EOG Ableitung kontrolliert
• Muskel Artefakte durch EMG

Question 5

EEG Filterung

Answer 5

Bandpass filter
- bestimmter Bereich

Hochpassfilter
- nur Frequenzen über einen cut-off Wert

Tiefpassfilter
- nur Frequenzen unter einem cut-off Wert

Question 6

Typen der EEG Aktivität

Answer 6

Spontan Aktivität

• Frequenzbereich zwischen 0.5 und 50 Hz
• Amplitudenhöhe zwischen 1 und 200ųVolt
• Frequenzbänder

evozierte Aktivität EKP

• Ereignis korrelierte Potentiale
• langsame Potential verschiebung
• niedrig Amplitudig

Question 7

EEG Auswertung

Answer 7

Frequenzdomäne

• Signal wird hinsichtlich verschiedener Frequenzkomponente charakterisiert
• > spontan EEG

Zeitdomäne

• Signal als Spannungsmessung über konstruktive Zeitpunkte
• > Ereigniskorrelierte Potentiale

Question 8

Auswertung der Spontanaktivität

Answer 8

spektralanalyse

• prozentualer zeitlicher Anteil der verschiedenen Frequenzbänder innerhalb eines Zeitabschnittes
• > Frequenzhistogramm

Furier-Analyse

• Das EEG wird gegen die Frequenz (1/t) abgetragen
• > Frequenzbänder werden sichbar

Power Spektrum

• quadrierte Amplitude verschiedener Frequenzen
• > verdeutlicht zeitlich variieren Dominanz bestimmter Frequenzen

Question 9

Frequenzbänder spontan EEG

Answer 9

Delta-Rhytmus

(0. 5-3 Hz)
- große Amplituden
- nieder Frequent
- Tiefschlaf

Theta-Rhytmus
(4-7 Hz)
-große Amplituden
- nieder Frequent
dösender Wachzustand

Alpha-Rhythmus
(8-13 Hz)
- große Amplituden
Augen zu, wach

Beta-Rhythmus
(14-30 Hz)
- kleine Amplituden
Augen auf, mentale Aktivität

Gamma-Rhythmus
(31-60 Hz)
- kleine Amplituden
- hohe Frequenz

Question 10

EKP Komponente

Answer 10

einzelne Teile des EKPs, die mit bestimmter experimenteller Manipulation einhergehen

exogen ( früh, < 200ms)

Endogen (spät)

Question 11

Signal Genese des EEG

Answer 11

durch EPSP

summierte EPSP an den apikalen Dendriten der Pyramidenzellen, welche zu negativer Spannung an der Kopfoberfläche führen

Question 12

Magnet-Enzephalographie MEG

Answer 12

größere Auflösung der Sulci

Registrierung magnetischer Felder oberhalb der Schadeloberfläche mittels hoch empfindlichen Detektoren (SQUIDs)

Question 13

Computertomogrqphie CT

Answer 13

aus vielen einzelnen Röntgenaufnahmen ermittelte Dichteverteilung des Körpergewebes

-> Untersuchung sogar während der Op möglich

Question 14

rCBF Messung regionaler Hirndurchblutung

Answer 14

Man injiziert Radioaktive Märker in A. carotis

• das Gas löst sich im Blut
• Detektoren messen die Intensität der Strahlung
• wo viel Blut ist, ist viel Strahlung

Bei funktioneller Aktivierung von Hirnregionen weiten sich die Ateriole und die Durchblutung (CBF) wird erhöht

Question 15

Positronen-Emissions-Tomographie

PET

Answer 15

Nutzt Radiopharmaka um mittels radioaktiver Strahlung der Radionuklide neuronale Aktivitäten sichtbar zu machen

Question 16

Radiopharmaka

PET

Answer 16

= mit einen Radionuklid (instabiler Atomkern) markierte stoffwechselrelevante Substanzen

• > instabile Atomkerne zerfallen unter Freisetzung eines Positrons
• > Bei Verschmelzung des Positrons mit Elektron werden zwei Annihilationsphotone frei
• > photone entfernen sich in entgegengesetzter Richtung
• > Gammastrahlung wird von Koinzidenzschaltung aufgenommen und zur Ortung verwendet

Question 17

Magnetresonanztomographie
MRT

1) Prinzip
2) Eigenschaft der Protone

Answer 17

beruht auf dem Prinzip der Kernspinresonanz (NMR)

Protonen

• haben eine positive Ladung
• haben einen Spin
• besitzen einen magnetischen Dipol

Question 18

MRT physikalische Grundlagen

Answer 18

Magnet

• sorgt für ein starkes äußeres Magnetfeld
• > parallele oder antiprarllele Ausrichtung der Protone

Hochfrequenzsender

• zusätzliches horizontales Magnetfeld
• > horizontale Ausrichtung der Protone

Hochfrequenzdetektor
- misst die Relaxationssignale, die von den zurück pendelnden Protonen bei ausschalten des Hochfrequenzsender ausgeht

Question 19

Bewegungskomponente MRT

Answer 19

Längsmagentisierung

• baut sich nach Abschalten des horizontalen Magnetfeldes langsam wieder auf
• > Spin-Gitter-Relaxation

Quermagnetisierung

• besteht während des horizontalen Magnetfeldes
• zerfällt rasch, wenn dieses abgeschaltet wird
• > spin-spin-Relaxation

Question 20

Zeitkomponente des MRT

Answer 20

T1
(Aufbau der Längsmagentisierung)
- Liquor langsam Dunkel
- Fett schnell Hell

T2
(Zerfall der Quermagnetisierung)
- Liquor langsam hell
- fett schnell dunkel

Question 21

Ortskodierung MRT

Answer 21

räumliche Zuordnung des MR-Signals zu spezifischen Orten (Voxeln) erfolgt über folgende 3 unabhängige Ortskodierungen

Magnetische Schichtauswahl
- Gradient der Feldstärke in z-Richtung
stellt sicher dass nur eine Schicht Reagiert

Phasencodierung
- Gradient in y-Richtung
stellt sicher, dass der Spin in jeder Schicht unterschiedlich schnell dephasiert

Frequenzcodierung
- Gradient in x-Richtung
sorgt dafür, dass ein Frequenzspektrum detektiert werden kann

Question 22

fMRT

Answer 22

spiegelt das Verhältnis von Sauerstoffreichem und Sauerstoffarmen Blut wieder

macht sich dabei die unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften von Oxyhämoglobin und Desoxyhämoglobin zu nutzen

Question 23

Nahinfrarotspektroskopie

NIRS

Answer 23

misst die Lichtabsorption

Oxyhämoglobin ist heller

Desoxyhämoglobin ist dunkler