Diskussion:Diffusions-Tensor-Bildgebung

Dieser Artikel war am 11. Januar 2007 der Artikel des Tages.

Diskussion aus dem Review des 5. Schreibwettbewerbs (September 2006)

Ich habe gerade mal einen Überblick über das Thema hingeschrieben, weitere Details, Bilder, Quellen und Literaturangaben sollen im Laufe des Monats folgen. --Thomas Schultz 22:21, 3. Sep 2006 (CEST)

Du solltest IMHO den Unterschied zur klassischen MRT noch stärker herausarbeiten, ebenso wie die Entwicklung des Verfahrens. Literatur und Weblinks und Referenzen werden übrigens andersrum sortiert. --P. Birken 19:17, 19. Sep 2006 (CEST)

Zur Geschichte der DT-MRI lassen sich sicher noch ein paar Sätze sagen. Ein paar Abbildungen sollten in den nächsten Tagen folgen, auch zu den Anwendungen und (kurz) zur Forschung kommt noch etwas hinzu. Was fehlt Dir hinsichtlich der Unterschiede zur klassischen MRT? Und wo ist die Reihenfolge von Literatur, Weblinks und Referenzen verbindlich geklärt? Ich hatte sowas im Wikipedia-Portal erfolglos gesucht und mich dann an den exzellenten Artikeln Philosophie des Geistes und Neuroethik orientiert. --Thomas Schultz 11:36, 20. Sep 2006 (CEST)

Auch wenn der Artikel noch nicht ganz vollständig ist (Anwendungen und Forschung), würde ich mich über weitere Reviews freuen. --Thomas Schultz 18:03, 24. Sep 2006 (CEST)

toller Artikel, sehr interessant! aber eine kleine Anmerkung hätte ich da: in Gehirnen gibt es keine Zellwände, nur Zellmembranen. Wir sind ja keine Baumstämme :-) LG und weiter so!

Sehr berechtigter Einwand, danke. Ich rede mich jetzt mal damit raus, dass ich es in dem Kontext fast nie mit deutscher Terminologie zu tun bekomme ;-) Liebe Grüße --Thomas Schultz 16:53, 28. Sep 2006 (CEST)

Der 5. Schreibwettbewerb ist beendet. -- Dishayloo + 14:35, 23. Okt. 2006 (CEST)

Tensorbegriff

Die Verwendung des Begriffs Tensors empfinde ich persönlich hier als zu aufgeblasen, weil man den Inhalt auch ohne Kenntnis von Tensorrechnung oder gar Differentialgeometrie verstehen kann.

Den Begriff kann man ja beibehalten (wenn er so eingebürgert ist), aber bei der Erklärung würde ich den Begriff Tensor im Hintergrund halten und mehr erklären, warum man die Diffusion lokal durch lineare Abbildungen sinnvoll beschreiben kann.

--Marc van Woerkom 23:38, 24. Okt. 2006 (CEST)

Hallo Marc,

der Tensorbegriff ist in der Literatur zum Thema zentral und er trifft m.E. auch den Kern der Sache: Es geht um eine physikalische Größe, deren Bedeutung vom Koordinatensystem unabhängig ist, in dem sie gemessen wird, also um einen Tensor.

Mir gefällt die Charakterisierung über das Transformationsverhalten besser). Wo ändert sich was, durch Wechsel des Inertialsystems? Ich meine z.B. war es doch so, dass das elektromagnetische Feld durch einen 4x4 Tensor (Maxwellscher Feldtensor?) beschrieben wird, der E- und B-Feld Komponenten enthält. Aber wir 3-D Wesen sehr wohl je nach Inertialsystem z.B. das B-Feld nicht mehr sehen. Vielleicht hinkt mein Beispiel auch, ich bin aus dem Thema ziemlich raus. :-)

--Marc van Woerkom 23:18, 25. Okt. 2006 (CEST)

Ich glaube, wir meinen gerade das Gleiche - mein "unabhängiger Bedeutungsgehalt" äußert sich ja gerade in einem genau definierten Transformationsverhalten: Wenn Du das Koordinatensystem des Scanners rotierst, ändern sich die Einträge der Matrix nach den für Tensoren charakteristischen Regeln. --Thomas Schultz 11:39, 26. Okt. 2006 (CEST)

Die Beschreibung der Diffusion erfolgt dabei zunächst durch eine Quadrik, nicht durch eine lineare Abbildung (dazu später einmal mehr – ich wollte das eigentlich rauslassen, weil es sich kaum allgemeinverständlich darstellen lässt, aber lt. Jury-Kritik ist es dennoch erwünscht).

Habe ich vermutet, da die Ellipsoide so nach Hauptachsentransformation riechen.

--Marc van Woerkom 23:18, 25. Okt. 2006 (CEST)

Der Tensor, der dieser Quadrik entspricht, wird in der Literatur für manche Zwecke sowohl als lineare Abbildung "umgedeutet", als auch differentialgeometrisch und allein der Tensorbegriff ist in der Lage, diese Deutungen zu verknüpfen. --Thomas Schultz 10:38, 25. Okt. 2006 (CEST)

Hallo Marc,

ich habe jetzt die mathematischen Grundlagen ergänzt. Im ersten Fickschen Gesetz tritt der Diffusionstensor tatsächlich als lineare Abbildung auf; ich hatte neulich in erster Linie die Stejskal-Tanner-Gleichung im Kopf, wo er eine quadratische Form beschreibt, die den Diffusions-Koeffizienten angibt.

Vielleicht magst Du über die neuen Abschnitte ja mal drüberschauen, über Feedback würde ich mich freuen.

Vielen Dank --Thomas Schultz 23:13, 29. Okt. 2006 (CET)

Tensor-Glyphen

Besteht wirklich keine nähere Verwandtschaft zum Artikel Glyph?

Dort ist ein Zeichen die abstrakte Idee eines Buchstabens und ein Glyph eine konkrete grafische Form zu seiner Darstellung (in Knuths Digital Typographie ist eine schöne Seite dazu, ganz viele As, genauer: A-Glyphen, die wir alle irgendwie als das Zeichen A darstellend verstehen).

Eine lin. Abb. von R^3 nach R^3 ist halt auch nicht so einfach zu visualisieren (lin. Abb. = abstrakte Idee), wie hier durch ihre Wirkung auf die Einheitsvektoren => Grafik eines Ellipsoids als Glyph.

--Marc van Woerkom 23:46, 24. Okt. 2006 (CEST)

Hallo nochmal,

sicherlich haben beide Bedeutungen des Worts die gleiche ethymologische Wurzel. Einen Wikilink an der Stelle fände ich dennoch unangebracht, weil der Artikel Glyphe ausschließlich die typografische Bedeutung des Worts (als grafische Repräsentation eines Schriftzeichens) erklärt, womit der Leser sich "verirren" würde (s. WP:WSIGA). Etwas anderes wäre es, wenn es einen Artikel zu der Bedeutung des Worts im Kontext der Visualisierung gäbe (in dem dann wiederum auf die Verwandschaft zur Bedeutung in der Typografie hingewiesen werden könnte). --Thomas Schultz 10:52, 25. Okt. 2006 (CEST)

Steht da in der Quelle (Visualisierung ..) was dazu?

--Marc van Woerkom 23:18, 25. Okt. 2006 (CEST)

In dem angegebenen Buch sind verschiedene Tensor-Glyphen beschrieben, die mehr oder weniger gebräuchlich sind – auf den Begriff des Glyphen in der Visualisierung ganz allgemein und die Geschichte seiner Verwendung geht es aber nicht näher ein. Sowas wie eine Definition habe ich nach kurzer Recherche finden können in Ribarsky et al., Glyphmaker: Creating customized visualizations of complex data., IEEE Computer, 27(7):57-64, 1994 (Zitat: „Glyphs are graphical objects whose attributes – position, size, shape, color, orientation, etc. – are bound to data.“). Synonym gebraucht wird manchmal der Begriff "Icon" (s. z.B. Post et al., Iconic Techniques for Feature Visualization, IEEE Visualization 1995), wobei sich im DTI-Kontext eben "glyph" eingebürgert hat. Viele Grüße --Thomas Schultz 11:39, 26. Okt. 2006 (CEST)

-- 129.132.211.212 01:19, 2. Aug. 2010 (CEST) Es is noch anzumerken dass ellipsoide Glyphen je nach Perspektive schlecht voneinander zu unterscheiden sind. Wesentlich besser in dieser Hinsicht sind da Superquadric Tensor Glyphs (http://www.cs.utah.edu/~gk/papers/vissym04/). Vielleicht wäre das aber in einem dedizierten Artikel über Tensorglyphen besser aufgehoben.

Exzellenzkandidatur November 2006 (erfolgreich)

Diese Kandidatur lief vom 30. Oktober bis zum 19. November 2006.

Der Artikel behandelt ein relativ neues bildgebendes Verfahren in der Medizin und war mein Beitrag zum Schreibwettbewerb. Ich habe in den letzten Tagen nochmal einige Arbeit investiert, um die von der Jury vermissten Punkte nachzutragen und erhoffe mir von der Exzellenz-Diskussion nun Anregungen für den allerletzten "Feinschliff". Als Hauptautor natürlich ohne Votum. --Thomas Schultz 23:26, 30. Okt. 2006 (CET)

•  Pro Ein überzeugender Artikel, auf den ich schon im SW aufmerksam geworden bin. Er wird sicherlich so manche Oma die Stirn runzeln lassen, aber selbst ich habe den Teil mit den Formeln nur überfliegen können - das ist einfach sehr speziell. An Fachchinesisch führt hier m.E. kein Weg vorbei. Soweit ich das beurteilen kann, wurde aber alles getan, die technischen und physikalischen Grundlagen möglichst verständlich zu formulieren. Kleine Frage: Ist es nicht so, dass nur Protonen in Kernen mit ungerader Nukleonenzahl einen Kernspin haben (Wasserstoff also ja, das normale Sauerstoff-Isotop hätte dann keinen)?? Bin selbst nicht mehr sicher... Danke für den Artikel, jetzt weiß ich wenigstens mal, was der Radiologe mit der Diffusionswichtung meint. - Gancho Kolloquium 00:17, 31. Okt. 2006 (CET)

Danke erstmal für das Lob. Den mathematischen Teil hatte ich zunächst bewusst ausgelassen, da er mir zu speziell erschienen war, er wurde nach dem SW aber explizit gewünscht. Ich hoffe, dass sich vielleicht der ein oder andere Physiker daran erfreut und normale Leser den Abschnitt ohne Schaden überblättern können.

Zu Deiner Frage: Soweit ich weiß, haben Protonen prinzipiell den Spin 1/2. Allerdings richten sich die Einzelspins in komplexeren Atomkernen antiparallel aus, d.h. die Spins von jeweils zwei Nukleonen neutralisieren sich nach außen hin. Deshalb können in der MRT tatsächlich nur Kerne mit ungerader Nukleonenzahl verwendet werden, weil da zwangsläufig ein Teilchen ohne Partner und somit ein halber Spin "Überschuss" bleibt. --Thomas Schultz 01:27, 31. Okt. 2006 (CET)

Protonen haben immer nen Spin von 1/2. Damit der vom Kern ungleich Null ist, dürfen Protonen- und Neutronenzahl nicht beide gerade sein.

•  Pro Toller Artikel, toll was man mit NMR alles machen kann. Bzgl. Omatauglichkeit stimme ich Gancho zu. Gelungener Spagat. --GattoVerde 01:21, 31. Okt. 2006 (CET).
• Pro - der Artikel hat mich bereits im Schreibwettbewerb sehr beeindruckt -- Achim Raschka 09:09, 31. Okt. 2006 (CET)
• Pro Sehr schöner Artikel, im Detail sicher nicht für Laien verständlich, aber das ist angesichts des Themas auch nicht möglich. --Uwe G. ¿⇔? 16:28, 31. Okt. 2006 (CET)
• Pro durchaus auch für Laien (etwas physikalisches Interesse vorrausgesetzt) verständlich. Sehr guter Artikel. --Felix ^fragen! 16:44, 31. Okt. 2006 (CET)
• Contra Zu unkritisch. Das diffusionsgewichtete Bilder sinnvolle Aussagen zulassen, das ist klar. Die Traktographie ist aber ein Verfahren, das noch völlig im experimentellen Stadium ist. In einem exzellenten Artikel muß das meiner Meinung nach deutlich dargestellt werden. Gruß -- Andreas Werle d·c·b 20:53, 6. Nov. 2006 (CET)

Rückfrage zwecks konstruktiver Verbesserung: Was ist Dir an Allerdings gibt es bislang kaum gesicherte Erkenntnisse darüber, inwiefern die Ergebnisse gängiger Traktografie-Verfahren mit dem tatsächlichen Verlauf der Nervenbahnen übereinstimmen. nicht deutlich genug? --Thomas Schultz 06:00, 10. Nov. 2006 (CET)

• Pro, sah schon beim SW gut aus, und ist jetzt nochmal besser geworden. Lennert B d·c·r 23:03, 6. Nov. 2006 (CET)
• pro, ein sehr schön geschriebener Artikel, der überraschend gut verständlich ist. Die Sache mit der mangelnden Kritik kann ich (noch?) nicht ganz nachvollziehen. Über die Forschungssituation wird ja nicht hinweggetäuscht, es heißt im Artikel Derartige Studien befinden sich derzeit (Stand: 2006) allerdings noch in einem frühen Stadium. Die Methoden, mit denen sie die DTI-Daten weiterverarbeiten und auswerten, sind noch nicht hinreichend vereinheitlicht und führen bisweilen zu widersprüchlichen Ergebnissen. Es ist daher noch nicht abschließend geklärt, in welchem Ausmaß die Diffusions-Tensor-Bildgebung zur Aufklärung von Struktur und Erkrankungen des Gehirns beitragen kann. Wenn es darüber hinaus noch konkrete Kritik am verfahren gibt, wäre das natürlich interessant, bin mir allerdings nicht sicher, ob es die gibt und wie sie dann aussieht. --Davidl 03:46, 7. Nov. 2006 (CET)
•  Pro ohne Einschränkung--Dr.cueppers 13:00, 14. Nov. 2006 (CET)

10 Minuten Zeit

Ich bitte alle Fachfrauen und -männer sich 10 Minuten Zeit für diese Tabelle zu nehmen.

• Die Tabelle soll einen umfassenden Überblick über alle Bildgebenden Verfahren aus den Fachbereichen Medizin, Fotografie, Analytik, Messtechnik usw. geben.
• In der Tabelle erscheinen nur Stichworte (daher kann das von jedem schnell erledigt werden).
• Da es sich um eine große Bandbreite interdisziplinärer Methoden handelt, ist das von niemanden allein zu schaffen.
• Um die sachliche Richtigkeit zu wahren, müssen vorhandene Einträge (ggfl.) korrigiert werden.

Also: wem eine Ergänzung einfällt, wer weitere Stichworte parat hat, wer jemand kennt, der jemand kennt ...
... verschenkt bitte 10 Minuten eurer Zeit!

Vielen Dank im voraus für eure Hilfe! -- Friedrich Graf 20:27, 24. Jan. 2009 (CET)

Fiber Tracking

Hi, ich habe heute beim Physiotherapeuten einen Artikel in "Physical Medicine" über DTI gelesen, der speziell auf das Fiber-Tracking einging. Beim nächsten Termin werde ich mir 'ne Kopie machen lassen und werde dann versuchen, das hier einzuarbeiten. --Markus 20:14, 4. Jun. 2009 (CEST)

Hallo Markus! Fiber Tracking ist inzwischen zu so einem komplexen Forschungsthema geworden, dass es m.E. sogar einen eigenständigen Artikel rechtfertigen würde. Viele Grüße --Thomas Schultz 11:07, 5. Jun. 2009 (CEST)

Wikipedia-Wortneuschöpfung?

Hallo!

Ich habe den Verdacht, dass der gerade verlinkte Begriff "Diffusivitätsmaßzahl" eine Neuschöpfung ist; zumindest ist er mir aus der Fachliteratur nicht geläufig. Allerdings kenne ich fast nur englischsprache Literatur zum Thema und kann mich daher irren – gibt es eine Referenz dafür, dass das im Deutschen ein üblicher Begriff ist?

Besten Dank --Thomas Schultz 20:48, 14. Jul. 2011 (CEST)

Hallo Thomas

Der Begriff Diffusivität wird in deutschsprachicger Fachliteratur verwendet, z.B. Veränderungen von Diffusivität und Anisotropie im posterioren Cingulum bei Patienten mit leichter kognitiver Beeinträchtigung (MCI), Eine MR-Studie mit Diffusions-Tensor-Bildgebung; Andreas Fellgiebel, Martin Mazanek, Paulo R. Dellani, Matthias J. Müller, Armin Scheurich, Andrei Tropine, Lutz G. Schmidt and Peter Stoeter,Clinical Neuroradiology, 2005. Da in der Fachliteratur verschiedene Masszahlen verwendet werden, z.T. mit Diffusivität als Bezeichnungsbestandteil (radial und axiale Diffusivität) habe ich die verschiedenen Masszahlen unter dem Begriff 'Diffusivitätsmasszahlen' zusammengefasst, um dort das gemeinsame dieser Masszahlen zu beschreiben. Verletzt das Wikipedia-Richtlinien, und wenn, ja, welche ?

Danke für die Rückmeldung, bin neu hier und bin froh um Anregungen und Kritik ! --Amygdulus 21:28, 14. Jul. 2011 (CEST)

Hallo Amygdulus! Diffusivität als Fachterminus ist völlig unstrittig, ebenso die in dem Artikel zusammengefassten Maße. Es ging mir nur um das mir unbekannte Wort "Diffusivitätsmaßzahl". Hier greift m.E. die Wikipedia-Richtlinie Wikipedia:Keine Theoriefindung (siehe dort insbesondere den Unterpunkt „Begriffsfindung“). Viele Grüße --Thomas Schultz 22:54, 14. Jul. 2011 (CEST)

DTI und DWI

Hallo!

Vorab: ein wirklich sehr schöner Artikel, der auch für Laien verständlich ist. Allerdings würde ich vorschlagen den ersten Absatz, also den zur DWI allg. zu überarbeiten: Da es bislang keinen eigenständigen Artikel zur DWI-MRT gibt, kann sonst der Eindruck entstehen, dass die DWI = DTI ist. Dies wird insbesondere durch den Satz "Sie wird in erster Linie zur Untersuchung des Gehirns eingesetzt, da sich das Diffusionsverhalten im Gewebe bei einigen Erkrankungen des zentralen Nervensystems charakteristisch verändert und die Richtungsabhängigkeit der Diffusion Rückschlüsse auf den Verlauf der großen Nervenfaserbündel erlaubt." suggeriert. Erstens ist DWI auch für andere Fragestellungen von imenser Bedeutung. Zweitens ist hier ein inhalticher Sprung zur DTI, da man mit der DWI nach gängigem Gebrauch des Begriffes nicht die Richtungsabh. der Diffusion, sondern die Nettodiffusivität auf Basis einer Messung in 3-Raumrichtungen misst.

Vorschlag wäre daher die Einfügung des fetten Textes in den bestehenden Absatz:

"ist ein bildgebendes Verfahren, das mit Hilfe der Magnetresonanztomografie (MRT) die Diffusionsbewegung von Wassermolekülen in Körpergewebe misst und räumlich aufgelöst darstellt. Damit ist es z.B. möglich den z.T. massiven strukturellen Umbau des Gewebes im Rahmen eines malignen Prozesses abzubilden: die Gewebeveränderung führt zu einer stark limitierten Bewegungsfreiheit der Wassermoleküle im Tumorgewebe, während die Wassermolekülen im gesunden Umgebungsgewebe vergleichsweise frei beweglich sind. Makroskopisch lässt sich im Tumor eine Diffusionsrestriktion messen und in einen Bildkontrast umsetzen. Die DW-MRI ist für die Diagnostik zahlreicher Tumorentitäten, wie dem Prostatakarzinom, eine Methode von wachsender Bedeutung. Ein recht ähnlicher mikroskopischer Vorgang ist im Gehirn für die Diagnostik eines ischämischen Infarktes von Bedeutung: kurz nach dem ischämischen Ereignis sinkt der Anteil des extrazellulären Wassers im Verhältnis zum Wasser im Intrazellularraum und es kommt somit zu einer lokalen Diffusionsrestriktion, da die Wassermoleküle innerhalb der Zellen wesentlich in ihrer Beweglichkeit eingeschränkt sind. Das Areal mit Diffusionsrestriktion entspricht in seinen Ausmaß in etwa dem Anteil des geschädigten Gewebes. Neben den Möglichkeiten verschiedene Ausprägungen einer Diffusionsrestriktion zu messen, ist es auch möglich die Richtungsabhängigkeit der Diffusion darzustellen. Dieses Verfahren wird in erster Linie zur Untersuchung des Gehirns eingesetzt, da sich das Diffusionsverhalten im Gewebe bei einigen Erkrankungen des zentralen Nervensystems charakteristisch verändert und die Richtungsabhängigkeit der Diffusion Rückschlüsse auf den Verlauf der großen Nervenfaserbündel erlaubt."

VG Gregor (nicht signierter Beitrag von 139.18.235.210 (Diskussion) 09:45, 11. Apr. 2012 (CEST))

Hallo Gregor!

Unter dem Lemma "Diffusions-Tensor-Bildgebung" geht es natürlich tatsächlich hauptsächlich um DTI. Ein eigenständiger Artikel zur Diffusions-Bildgebung im Allgemeinen (von einfacher mittlerer Diffusivität bis hin zu HARDI-, DSI-, Faserkaliber-Modellen etc.) wäre ganz sicher sinnvoll und steht auch schon seit längerer Zeit auf meiner TODO-Liste. Den von Dir vorgeschlagenen Text finde ich für das bestehende Lemma aber nicht ganz passend und insbesondere für die Einleitung, die ja nur die ẃichtigsten Aspekte des Artikels kurz zusammenfassen soll, auch zu lang. Hättest Du Lust, an einer Neuanlage mitzuwirken, in die wir ggf. einzelne Teile des bestehenden DTI-Artikels auslagern könnten?

Viele Grüße --Thomas Schultz (Diskussion) 23:51, 11. Apr. 2012 (CEST)