Neuroimaging
Neuroimaging Experimente (fMRI, strukturelle MRT)
Neuroimaging Experimente (fMRI, strukturette MRT) werden mit Hilfe von MRT-Scannern in der Nähe des klinischen Studienortes durchgeführt. Die Scanner werden von PI PharmaImage vor Ort gemietet (in der Nähe der CRO oder des Krankenhauses, in dem die klinische Studie durchgeführt wird), PI PharmaImage stellt MR-Sequenzen zur Verfügung und das Personal (technische Assistenten/Ärzte) wird bei Bedarf vor Ort geschult. Analysen von Bilddaten (z.B. ereignis-/aufgabenbezogen, Ruhezustand fMRI, Volumina von Hippocampus oder cholinergen Kernen) werden in Berlin ferngesteuert durchgeführt.
Es werden auch Paradigmen zur Bildgebung (Ketamin/Nikotin) eingeführt. Diese Paradigmen ermöglichen es, neue Substanzen zu testen, ob sie der durch das Challenge-Medikament hervorgerufenen Gehirnfunktion entgegenwirken oder diese nachahmen.
Gleichzeitige fMRI/EEG-Experimente, die die Sensitivität des EEG mit der hohen räumlichen Auflösung des MRT kombinieren, sind ebenfalls möglich. Zusätzliche physiologische Messungen (EKG, Hautleitwiderstand), maßgeschneiderte Stimulationsparadigmen (z.B. kognitive, photische Stimulation) können ebenfalls bereitgestellt werden. Alle elektrophysiologischen oder neuroimaging Daten werden sicher vom Studienort zu Pharmaimage in Berlin übertragen, wo die Datenanalysen durchgeführt werden.
Für weitere Informationen siehe: Bildgebende Verfahren & Elektrophysiologie-Biomarker
Hardware
PI PharmaImage-Hardware kann an das klinische Studienzentrum (z.B. CRO) geliefert werden.
Simultaneous fMRI/EEGSimultane fMRI/EEG-Untersuchungen:
- 1 komplettes MR-kompatibles EEG- Aufzeichnungssystem BrainAmp MR Plus (32 Kanäle) mit 2 Aufzeichnungs-Dongles, 2 Laptops, 4 BrainCaps MR, 2 Syncboxen
Endpunkte/Software-Standardpakete:
Bildgebende Endpunkte (fMRI):
- Ruhezustand, Blockdesign, ereignisbezogen
- ROI, ganzes Gehirn voxelweise
- Funktionale Konnektivitätsanalysen (Seed- basierte, unabhängige Komponentenanalyse inkl. Standardmodus-Netzwerkanalysen)
- Zusätzlich gewünschte Parameter oder MR- Sequenzen (z.B. Perfusion) sind möglich
Software: Statistical Parametric Mapping (SPM12)
Bildgebende Endpunkte (strukturelle MRT):
- Sequenzen: MPRAGE, T2-SPACE, T2 (hochauflösend)
- Ganzhirnvoxel-basierte Morphometrie, volumenbasiert inkl. Teilfeldanalysen (z.B. Hippocampus, Ncl. Basalis Meynert), oberflächenbasierte Analysen
Software: Freesurfer, DARTEL Toolbox
Funktionelle Magnetresonanz-Bildgebung
Die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRI) wird zunehmend in der ZNS-Medikamentenforschung eingesetzt. Als funktioneller Biomarker wird die fMRT häufig eingesetzt, wenn es darum geht, lokale Arzneimittelwirkungen, insbesondere in subkortikalen Schaltkreisen des Gehirns, nachzuweisen.
Auch die Perfusionsbildgebung (Arterial Spin Labeling) ist von enormem Wert, insbesondere zur Beurteilung der Hirndurchblutung bei älteren Patienten mit (früher) vaskulärer Demenz und zur Beurteilung, ob und wie ein bestimmtes Medikament die Hirndurchblutung beeinflusst. Unser Angebot:
- Studienaufbau und fMRI-Datenerfassung inkl. QC/Monitoring (und SOP für multizentrische Datenerfassung).
- fMRI-Aufgabenbedingungen: Ruhezustand (Standardmodus Netzwerk), N-Back, verbales Gedächtnis, Oddball, Belohnung usw.
- Datenanalyse: ganzes Gehirn voxelweise, Region-of-Interest (ROI), Seed-basierte funktionelle Konnektivität und unabhängige Komponentenanalysen mit den FSL/SPM8- Softwarepaketen.
- Arterielle Spin-Beschriftung (ASL): Gepulste ASL-Sequenz mit echoplanarer Auslesung und Online-Berechnung von CBF-Karten (zerebraler Blutfluss).
- Pharmako-fMRI: subanästhetisches Ketamin und Nikotin als Herausforderung.
- Referenzdaten von N = 100 klinisch stabilen Schizophrenie-Patienten und > N = 100 Personen mit MCI (Mild Cognitive Impairment) sind verfügbar (zusätzlich zu N = 1000 gesunden Kontrollpersonen).
- Spezielles Angebot: Simultane fMRI/EEG. z.B. für EEG-informierte funktionelle Konnektivitätsanalysen ohne die Notwendigkeit, a priori einen anatomischen Seed zu definieren. Zum Beispiel kann die EEG-Information (z.B. Vigilance-Staging während der Bildgebung für die (partielle) Regression des BOLD-Signals verwendet werden. Die Vorteile: EEG zusammen mit fMRI erhöht die Sensitivität (z.B. zur Erkennung von Medikamentenwirkungen). Das EEG ist ein sehr zuverlässiges Maß, es stabilisiert die erhaltenen BOLD-Antwortmaße (z.B. bei Netzwerkanalysen im Standardmodus).
Strukturelle Magnetresonanz-Bildgebung
In der Arzneimittelforschung des ZNS kann die strukturelle MRT nützlich sein, um Untergruppen von Patienten (z.B. Demenz, MCI) zu definieren oder um langfristige (> sechs Monate) Arzneimittelwirkungen zu überwachen.
Wir bieten an:
- Studienaufbau und MRT-Datenerfassung inkl. QC/Monitoring (und SOP für multizentrische Datenerfassung).
- T2-gewichtet inkl. hochauflösender (z.B. Hippocampus-Volumen), T1-gewichtet, Diffusionstensor-Bildgebung (DTI).
- Datenanalyse: VBM, ROI-Analysen einschließlich cholinerger Kerne (DARTEL Toolbox), fraktionierte Anisotropie, Diffusität, Traktographie, Oberflächen-Rendering mit dem Freesurfer-Softwarepaket oder hauseigener Software.
- Es sind Referenzdaten von N = 100 klinisch stabilen Schizophrenie-Patienten und > N = 100 Personen mit MCI (Mild Cognitive Impairment) verfügbar (zusätzlich zu N = 1000 gesunden Kontrollpersonen).
- Auf Anfrage: Zugang zum 7T-Ultrahochfeld-MRT (z.B. für die MR-Bildgebung der Blut-Hirn-Schranke, die sich derzeit in der Entwicklung befindet).
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