Dit is een complete samenvatting voor het vak Neurological and Psychiatric disorders (NPD), wat onderdeel is van de minor Biomedical Topics in healthcare. De samenvatting is geschreven in het Nederlands. Ik behaalde een 9,4 voor het tentamen door deze samenvatting te leren!
Hoorcollege 1 - Brain Imaging
Anatomische verdelingen
a. Axiaal (transvers): van boven naar beneden
b. Coronaal: van voor naar achter
c. Sagittaal: van links naar rechts
Soorten onderzoek
Kwalitatief: standaard klinische uitvoering; detecteren van pathologische verschijnselen
Kwantitatief: output in aantallen; begrijpen van biologische mechanismen. Vergelijken van patiënten
groepen met gezonde controles.
Structurele imaging
Structurele imaging: wordt gebruikt voor kwantificeren van hersenstructuren. Ook voor identificeren
van de effecten van een stroke (hartinfarct), lokaliseren van cyste en tumoren, het vinden van
zwelling en bloedingen & onderzoeken van ziekte-gerelateerde
leasies.
MRI: Magnetic resonance imaging
Werkt met magneten, het bevat een coil en gebruikt
radiofrequentie. Is gebaseerd op verschillen in watercontent; de
dichtheid van protonen (waterstof atomen).
Werking
a. Protonen spinnen/bewegen zich random door het lichaam
b. Door de magneet worden de protonen opgesteld rondom hun as in het magnetische veld
(zullen netjes gaan opstellen)
c. Radiofrequentie (RF) pulse zorgt voor een 90 graden rotatie van de
ongepaarde ‘up’ protonen. Deze verplaatsen zich uit de nette opstelling
d. Het uitzetten van de RF pulse zorgt ervoor dat de protonen weer netjes in
de opstelling gaan (ze flippen terug). Hierbij komt energie vrij.
à elk weefsel heeft een specifieke tijd voor het terugflippen en ook een specifieke
hoeveelheid energieafgifte. Dit komt door de chemische verschillen en het milieu.
Voordelen
- Is niet invasief
- Non-ionizing radiatie
- Hoge resolutie van zachte weefsel en
onderscheiden tussen weefseltypen
- Morfologische als functionele informatie
Nadelen
- Kost veel tijd
- Contraindicaties (mensen met pacemaker, mensen met magnetische implantaten etc. (vooral
ijzer)
- Veel geluid
- Sequences (instellingen van pulse sequentie en gradiënt) moeten aangepast worden op de
vraagstelling
- Magneet moet koud zijn om te werken. MRI machine kan uitgezet worden door magneet op
te warmenà kost veel energie
1
,Neurological and psychiatric disorders
Soorten sequences
T1 weighted images
• White matter is wit
• CSF (bestaat voornamelijk uit water) is donker
• Contrast van vet en water
• Goed voor anatomie van de hersenen. Atrofie is goed te zien, deleties (door schade).
Oedeem is slecht te zien
FLAIR (fluid-attenuated inversion recovery): is een T2-weighted instelling waarbij een
bepaald type weefsel eruit gefilterd kan worden (wordt onderdrukt (inversion
recovery)). Water signaal wordt onderdrukt waardoor de veranderingen gerelateerd
aan water goed te zien zijn (oedeem imaging).
T2 weighted images
• Contrast van water en weefsel
• CSF is wit
• Wordt gebruikt voor pathologie; leasies zijn goed te zien. Leasies met oedeem (water) zal dit
oplichten.
- T-twoà Water = wit
T2+FLAIR (dubbele inversion recovery)
Voor het onderdrukken van CSF (water) en white matter (vet) signaal. Hierdoor worden leasies
en plaques in witte materie zichtbaar of verschillen tussen grijs en wit.
A. T1: vet/water; oedeem, gadolinium (verhoogt contrast)
B. T2: weefsel/water
C. FLAIR: T2 met CSF suppressie; verhoogt contrast
D. DIR: onderdrukt CSF en witte materie: laesies tussen weefseltypen
zijn goed te zien.
MR imaging: gebruiken voor bloedtoevoer aan het brein en de
vaatformatie van het brein
• MRA (magnetic resonance angiography): na injectie contrast vloeistof
(gadolinium) kunnen bloedvaten in beeld gebracht worden. Wordt o.a.
gebruikt voor precies lokaliseren van ischemic stroke. Je kan goed het vat
zien
**AVM: arteriovenous malformaties; venen en arteriën worden niet
correct verenigd. Kan gedetecteerd worden door MRI (T2) en MRA.
DTI (Diffusion tensor imaging)
Meet de diffusiteit (beweegbaarheid) van het water in weefsel waardoor er contrast in de MRI
ontstaat. De diffusie van water is niet random, maar afhankelijk van de interactie met obstakels
(macromoleculen, fibers en membranen). Met DTI kunnen de integriteit van de witte materie
bepalen. Is belangrijk bij de volgende aandoeningen
- Alzheimer à verminderde integriteit van de witte materie
- ADHD
- Parkinson
- MS
- Schizofrenie
2
,Neurological and psychiatric disorders
Bepaling van integriteit van witte materie
Isotropisch: diffusie vindt gelijkmatig plaats in alle richtingen. Watermoleculen zijn bolvormig.
Anisotropisch: diffusie vindt niet gelijkmatig plaats in alle richtingen. Water is anisotropisch wanneer
het obstakels tegenkomt. Wateratomen nemen dan een ellips vorm aan
Anisotropie speelt een rol bij de witte stof van axonen in de hersenen. Obstakels kunnen hier op vele
manieren ontstaan (bijv. celmembranen, witte stof (myeline) en axonen). In de witte stof is de
myelineschede rond de axonen het grootste obstakel voor de waterdiffusiteit. Bundels van axonen
vormen een barrière voor de hierop loodrechtstaande diffusiepatronen. Dit vormt daarnaast een
diffusiepad dat parallel loopt met de richting van de zenuwvezels. Water verspreid zich sneller langs
de axonbundels dan erdoorheen.
**Snelweg bestaat uit heel veel banen. Voor een hert
is het lastig deze over te steken. Het hert kan wel
gemakkelijk langs de snelweg mee rennen.
**In het geval van myeline beschadiging zal de
anisotrope diffusie verminderen.
Tractografie
Is het in beeld brengen van de neuronale verbindingen
in de hersenen d.m.v. DTI. Elke voxel is een 3D unit van
de imaging foto (soort pixel). De voxels geven via de diffusiepatronen de richting van de assen weer
Structurele connectivity: Kwantificeren het aantal axonen tussen 2 hersenregio’sà je kan het aantal
verbindingen meten tussen verschillende hersen regio’s. Hierdoor ontstaat het connectome.
Functionele imaging:
Bepalen hoe het brein werkt door gebruik te maken van neuroimaging. Ook het bepalen van de
relatie tussen activiteit in bepaalde hersengebieden en specifieke mentale functies.
PET (positron emission tomografie);
Werkt met radiotraces, isotopen die radioactief zijn. Deze elementen binden aan bepaalde
substanties in het weefsel. Deze binding kunnen we meten en dit geeft metabole activiteit. Er zijn
verschillende isotopen (18F, 11C en 15O). We geven injectie met radioactieve stof in arterie. Door
middel van gamma straling kunnen we de positron (e+ van radioactieve
isotopen) meten.
We kunnen PET met CT combineren en PET met MRI ook. MRI wordt
gecombineerd om ook de structuur eromheen te zien.
• Ischemische stroke: minder metabole activiteit aan 1 kant
• B-amyloide tracer in dementie: Links meer b-amyloid opname
(Alzheimer) - rechts is gezond.
3
, Neurological and psychiatric disorders
MRS (Magnetic resonane spectroscopy)
Is een speciaal type MRI; genereert een spectrum in plaats van een foto. Is niet ionizing en niet
invasief. Meet de metabole concentraties in het brein van verschillende stoffen (choline, creatine,
GABA, glutamaat, gluthathion).
fMRI (functional MRI)
lokale MR signaal is afhankelijk van zuurstofgehalte in het bloed. We meten verschil tussen
zuurstofarm en zuurstof rijk. Wanneer brein deel actief is dan zal er veel meer energie nodig zijn
(zuurstof). Hierdoor meet je de hemodynamische response van neuronale activiteit. Bloed-zuurstof-
level dependent (BOLD) contrast is de metabole reactiviteit; is de bloed
response op de activiteit van het brein. Is wat traag).
Task based fMRI – blok design
Design dat gebruikt kan worden om geactiveerde voxels te detecteren bij
een bepaalde taak. Je hersenen reageren best traag. Er is zwakke
mogelijkheid om de tijd te bepalen van de response (door BOLD)
Voorbeeld: verschil tussen tropisch landschap en geen tropisch landschap.
En dan moet je op een knopje drukken. Je krijgt ook een plaatje met een
pijl, dan moet je op ofwel het rechter, ofwel het linker knopje drukken. Je
wilt weten wat de hersenactiviteit is van het tropische gedeelte. Je filtert
het motor cortex activiteit weg wanneer iemand het pijl plaatje krijgt. Je houdt dan alleen
hersenactiviteit over die gerelateerd is aan het landschap.
MagnetoEncephaloGraphy (MEG)
MEG meet een magnetisch veld, voornamelijk van dendrieten. Pyrimidale cellen lopen als een
pyramide, dit kan je meten met MEG (uitlopers van dendrieten vormen de pyramide, hier versterkt
het MEG signaal). De dendrieten liggen vaak in dezelfde oriëntatie in de cortex en dendrieten vuren
langer dan axonen à elektrisch spanningsverschil (veroorzaakt door overdracht in de dendrieten)
levert een magnetisch veld. Magnetische veld wordt niet beïnvloed door het schedel en de haren.
EEG meet een elektrisch veld van zowel dendrieten als axonenà signaal is minder sterk (axonen
geven slecht signaal doordat ze kriskras georiënteerd liggen; het magnetische veld signaal van
aanliggende ascending en descending axonen verstoren)
Waarom MEG en geen fMRI:
• MEG heeft goede temporale resolutie: snellere veranderingen in cortex zijn zichtbaar
• MEG is directe maat van neuronale activiteit (*maar slechter spatiele resolutie dan fMRI)
• Diepere grijze stof niet zichtbaar met MEG
• fMRI duurt 6 tot 7 seconden, MEG duurt veel langer.
• MEG wordt niet beïnvloed door haargel en zweet, MAAR wordt nog
steeds beïnvloed door metaal (haarverf, vullingen en beugels)
• Met meg kan je accuraat meten WANNEER en met fMRI kan
accuraat meten WAAR
Connectomics; de zoektocht van verbindingen in het connectome
We mappen verbindingen in het brein; network neuroscience.
4
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, creditcard of Stuvia-tegoed voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper ninawesterman. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €8,49. Je zit daarna nergens aan vast.
