@phdthesis{Eirich2022,
  author    = {Eirich, Philipp},
  title     = {Accelerated non-Cartesian cardiovascular MR Imaging at 3T and 7T},
  doi       = {10.25972/OPUS-25397},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-253974},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {In this work, accelerated non-Cartesian Magnetic Resonance Imaging (MRI) methods were established and applied to cardiovascular imaging (CMR) at different magnetic field strengths (3T and 7T). To enable rapid data acquisition, highly efficient spiral k-space trajectories were created. In addition, hybrid sampling patterns such as the twisting radial lines (TWIRL) k-space trajectory were studied. Imperfections of the dynamic gradient system of a MR scanner result in k-space sampling errors. Ultimately, these errors can lead to image artifacts in non-Cartesian acquisitions. Among other reasons such as an increased reconstruction complexity, they cause the lack of spiral sequences in clinical routine compared to standard Cartesian imaging. Therefore, the Gradient System Transfer Functions (GSTFs) of both scanners were determined and used for k-space trajectory correction in post-correction as well as in terms of a pre-emphasis. The GSTF pre-emphasis was implemented as a fully automatic procedure, which enabled a precise correction of arbitrary gradient waveforms for double-oblique slice orientations. Consequently, artifacts due to trajectory errors could be mitigated, which resulted in high image quality in non-Cartesian MRI. Additionally, the GSTF correction was validated by measuring pre-emphasized spiral gradient outputs, which showed high agreement with the theoretical gradient waveforms. Furthermore, it could be demonstrated that the performance of the GSTF correction is superior to a simple delay compensation approach. The developed pulse sequences were applied to gated as well as real-time CMR. Special focus lied on the implementation of a spiral imaging protocol to resolve the beating heart of animals and humans in real time and free breathing. In order to achieve real-time CMR with high spatiotemporal resolution, k-space undersampling was performed. For this reason, efficient sampling strategies were developed with the aim to facilitate compressed sensing (CS) during image reconstruction. The applied CS approach successfully removed aliasing artifacts and yielded high-resolution cardiac image series. Image reconstruction was performed offline in all cases such that the images were not available immediately after acquisition at the scanner. Spiral real-time CMR could be performed in free breathing, which led to an acquisition time of less than 1 minute for a whole short-axis stack. At 3T, the results were compared to the gold standard of electrocardiogram-gated Cartesian CMR in breath hold, which revealed similar values for important cardiovascular functional and volumetric parameters. This paves the way to an application of the developed framework in clinical routine of CMR. In addition, the spiral real-time protocol was transferred to swallowing and speech imaging at 3T, and first images were presented. The results were of high quality and confirm the straightforward utilization of the spiral sequence in other fields of MRI. In general, the GSTF correction yielded high-quality images at both field strengths, 3T and 7T. Off-resonance related blurring was mitigated by applying non-Cartesian readout gradients of short duration. At 7T, however, B1-inhomogeneity led to image artifacts in some cases. All in all, this work demonstrated great advances in accelerating the MRI process by combining efficient, undersampled non-Cartesian k-space coverage with CS reconstruction. Trajectory correction using the GSTF can be implemented at any scanner model and enables non-Cartesian imaging with high image quality. Especially MRI of dynamic processes greatly benefits from the presented rapid imaging approaches.},
  subject      = {Kernspintomografie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Grebe2022,
  author    = {Grebe, S{\"o}ren},
  title     = {Diagnose der linksventrikul{\"a}ren Hypertrophie bei H{\"a}modialyse-PatientInnen anhand von Echokardiographie und EKG im Vergleich zum CMRI},
  doi       = {10.25972/OPUS-27211},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-272115},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {In der Gruppe der H{\"a}modialyse-PatientInnen besteht ein deutlich erh{\"o}htes Risiko an kardiovaskul{\"a}ren Ereignissen zu versterben. Korrespondierend hierzu weisen H{\"a}modia-lyse-PatientInnen eine erh{\"o}hte Pr{\"a}valenz an linksventrikul{\"a}rer Hypertrophie (LVH) auf. Diese gilt als starker unabh{\"a}ngiger Risikofaktor f{\"u}r kardiovaskul{\"a}re Mortalit{\"a}t. Auf-grund der prognostischen Aussagekraft dient die Bewertung des linksventrikul{\"a}ren Massenindex (LVMI) sowie die Diagnose einer LVH vor allem in prospektiven Studien als ein bedeutendes Werkzeug zur Beurteilung des kardiovaskul{\"a}ren Risikos. Die Be-stimmung der LVH kann anhand von bildgebenden Verfahren (u.a. Echokardiographie, CMRI) oder dem EKG erfolgen. Die CMRI-Messung wird gegenw{\"a}rtig als Goldstan-dard zur Messung der LVH betrachtet. Die 2D gef{\"u}hrte M-mode-Methode der Echokardiographie zur Bestimmung der LVM zeichnet sich durch seine einfache und schnelle Durchf{\"u}hrbarkeit aus und wird deshalb trotz pr{\"a}ziserer Messverfahren wie dem 3D-Verfahren sowie diverser Einschr{\"a}nkungen weiterhin von der American Society of Echocardiography (ASE) als Screening-Methode und zur Untersuchung großer PatientInnenpopulationen empfohlen. Die empfohlene ASE-Formel {\"u}bersch{\"a}tzt jedoch den LVMI nachweislich im Vergleich zum CMRI-Messverfahren. Die {\"U}bersch{\"a}tzung zeigte sich abh{\"a}ngig von der H{\"o}he des LVMI. Es wird vermutet, dass die zunehmende {\"U}bersch{\"a}tzung Folge der geometrischen Grundan-nahmen ist, welche den LV vereinfachend als Ellipsoid mit konstantem L/D-Verh{\"a}ltnis annimmt. Dieses Verh{\"a}ltnis scheint sich jedoch bei zunehmender Herzgr{\"o}ße zu ver{\"a}n-dern, was wiederum zu einer Fehleinsch{\"a}tzung des LVMI f{\"u}hrt. Die Teichholz (Th)-Formel korrigiert das L/D-Verh{\"a}ltnis mithilfe einer kurvilinearen Anpassung an den linksventrikul{\"a}ren Durchmesser und zeigte k{\"u}rzlich in einer PatientInnengruppe mit Aor-tenstenose die geringste Tendenz der {\"U}bersch{\"a}tzung bei PatientInnen mit LVH. In der vorliegenden Studie wurden die echokardiographischen Formeln - ASE und Th - mit dem CMRI-Messverfahren verglichen. Beide Formeln zeigten eine deutliche {\"U}bersch{\"a}t-zung des LVMI. Die Th-Formel demonstrierte jedoch neben einer besseren {\"U}berein-stimmung zum CMRI, eine insgesamt geringere {\"U}bersch{\"a}tzung des LVMI sowie eine sukzessive Abnahme der {\"U}bersch{\"a}tzung mit zunehmendem LVMI. Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass die Th-Formel der ASE-Formel in Bezug auf die Be-rechnung des LVMI bei H{\"a}modialyse-PatientInnen insbesondere bei PatientInnen mit LVH {\"u}berlegen ist. Weitere Studien sind jedoch erforderlich, um die Th-Formel in gr{\"o}-ßeren H{\"a}modialyse-PatientInnen-Kohorten mit h{\"o}heren LVMI-Werten zu testen sowie um den prognostischen Wert der Th-Formel im Vergleich zur ASE-Formel zu ermitteln. Die klassischen EKG-Indices und -Scores zur Feststellung einer LVH wiesen, wie be-reits in anderen CMRI-Vergleichsstudien gezeigt, eine schlechte Sensitivit{\"a}t bei guter Spezifit{\"a}t auf. Aufgrund dessen verlor das EKG zunehmend an Bedeutung als Scree-ning-Untersuchung. In dieser Studie wurde der Versuch unternommen die Sensitivit{\"a}t durch zwei L{\"o}sungsans{\"a}tze zu verbessern, einerseits durch die Kombination verschiede-ner EKG-Kriterien und andrerseits durch eine Adjustierung der EKG-Kriterien an den mittels Bioimpedanz gemessenen Fettmassenanteil. Die Kombination verschiedener EKG-Kriterien erzielte eine deutlich erh{\"o}hte Sensitivit{\"a}t von >70 \%. Auch die Anpas-sung der EKG-Kriterien an den individuellen Fettmassenanteil k{\"o}nnte ein hilfreicher L{\"o}sungsansatz zur Verbesserung der Sensitivit{\"a}t bei Adipositas darstellen.},
  subject      = {Transthorakale Echokardiographie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Scheler2022,
  author    = {Scheler, Maximilian Heinrich Julius},
  title     = {Die operative Versorgung des Thoraxmagens - Eine Langzeitanalyse von 2008-2015},
  doi       = {10.25972/OPUS-25301},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-253018},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {Der Thoraxmagen beschreibt eine zirkul{\"a}re Schwachstelle der phreniko{\"o}sophagealen Membran mit einer schrittweisen Dislozierung der Magenkardia und des {\"O}sophagus nach mediastinal. Die Therapie des Thoraxmagens kann konservativ im Sinne des „watchful waiting" oder operativ erfolgen. Aufgrund der m{\"o}glichen Komplikationen wird die elektive Operation durch die amerikanischen Leitlinien empfohlen. Ein zentrales Problem der Hiatushernienchirurgie stellt die hohe Anzahl an Rezidiven dar. Ob die Gr{\"u}nde hierf{\"u}r in der Zwerchfellrekonstruktion, Speiser{\"o}hrenl{\"a}nge, Fundoplicatio oder Netzaugmentation liegen, wird nach wie vor kontrovers diskutiert. In dieser Arbeit wurde die operative Versorgung des Thoraxmagens von 124 Patienten des Universit{\"a}tsklinikums W{\"u}rzburg im Zeitraum von September 2008 bis Juni 2015 untersucht. Hierf{\"u}r war neben den perioperativen Daten auch die Rezidiv- und Letalit{\"a}tsrate von Relevanz. Das Patientenkollektiv wurde sowohl in Hinblick auf das Lebensalter als auch auf die verschiedenen Versorgungsarten analysiert. Um die postoperative Lebensqualit{\"a}t zu beurteilen, erfolgte die Patientenbefragung mit Hilfe eines Symptomfragebogens und dem Gastrointestinalen Lebensqualit{\"a}tsindex nach Eypasch (GIQLI). Zus{\"a}tzlich wurden 17 Patienten postoperativ mittels MRT untersucht, um eine optimierte MRT-Sequenz zur Beurteilung der Hiatusregion zu evaluieren. Im Vergleich der Altersgruppen zeigte sich trotz einer erh{\"o}hten Komorbidit{\"a}tsrate bei dem Patientenkollektiv ≥ 75 Jahre (p=0,002) kein signifikanter Unterschied bei Betrachtung der intraoperativen Komplikationen. Die Rezidivrate lag unabh{\"a}ngig vom Alter bei 20,2\% im Untersuchungszeitraum, jedoch konnte eine verminderte Rezidivrate bei Patienten mit U-Shape Versorgung (p=0,015) festgestellt werden. In der postoperativen Patientenbefragung zeigten sich 87,0\% der Patienten, unabh{\"a}ngig vom Alter und der Versorgungsart, zufrieden mit dem Operationsergebnis und beschrieben ihren Zustand im Vergleich zu pr{\"a}operativ als gebessert. Die Ergebnisse des GIQLI erbrachten in dem untersuchten Patientenkollektiv ein gegen{\"u}ber der Allgemeinbev{\"o}lkerung erniedrigten Wert mit 95,4 Punkten. Die optimierte MRT-Sequenz zeichnete sich durch eine hohe diagnostische Konfidenz bei guter Bildqualit{\"a}t, kurzer Untersuchungsdauer und gleichzeitig hoher Akzeptanz der Patienten gegen{\"u}ber dieser Art der Diagnostik aus. Zusammenfassend stellt die operative Versorgung von Thoraxm{\"a}gen, unabh{\"a}ngig des Patientenalters, eine sichere Therapieform dar, die zu einer hohen Patientenzufriedenheit f{\"u}hrt. Die modifizierte MRT-Untersuchung hat sich als diagnostische Methode bew{\"a}hrt und stellt eine Alternative zu strahlenexponierenden oder von Seiten der Patienten weniger gut tolerierten Untersuchungsmodalit{\"a}ten dar.},
  subject      = {Zwerchfellkrankheit},
  language  = {de}
}