@phdthesis{Kreutner2018,
  author    = {Kreutner, Jakob},
  title     = {Charakterisierung des Knochens und seiner Mikrostruktur mit hochaufl{\"o}sender 3D-MRT},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-168858},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2018},
  abstract  = {Neue Therapieans{\"a}tze durch Tissue Engineering erfordern gleichzeitig angepasste Diagnosem{\"o}glichkeiten und nicht-invasive Erfolgskontrollen. Speziell die 3D-MR-Bildgebung ist ein vielversprechendes Instrument, um Parameter mit hoher r{\"a}umlicher Pr{\"a}zision zu quantifizieren. Vor diesem Hintergrund wurden im Rahmen dieser Arbeit neue Ans{\"a}tze f{\"u}r die hochaufl{\"o}sende 3D-MRT in vivo entwickelt und deren Eignung im Bereich des Tissue Engineerings gezeigt. Welchen Vorteil die Quantifizierung von Parametern bietet, konnte im Rahmen einer pr{\"a}-klinischen Studie an einem Modell der H{\"u}ftkopfnekrose gezeigt werden. Der Therapieverlauf wurde zu verschiedenen Zeitpunkten kontrolliert. Trotz der niedrigen r{\"a}umlichen Aufl{\"o}sung, konnten durch eine systematische Auswertung der Signalintensit{\"a}ten von T1- und T2-FS-gewichteten Aufnahmen R{\"u}ckschl{\"u}sse {\"u}ber Ver{\"a}nderungen in der Mikrostruktur gezogen werden, die dar{\"u}ber hinaus in guter {\"U}bereinstimmung mit Ergebnissen von ex vivo µCT-Aufnahmen waren. Dort konnte eine Verdickung der Trabekelstruktur nachgewiesen werden, welche sehr gut mit einer Signalabnahme in den T1-gewichteten Aufnahmen korrelierte. Die radiale Auswertung der Daten erlaubte dabei eine komprimierte Darstellung der Ergebnisse. Dadurch wurde eine effiziente Auswertung der umfangreichen Daten (verschiedene Tiere an mehreren Zeitpunkten mit einer Vielzahl an Einzelaufnahmen) erm{\"o}glicht und eine unabh{\"a}ngige Bewertung erreicht. Um die Limitationen der begrenzten Aufl{\"o}sung von 2D-Multi-Schichtaufnahmen aufzuheben, wurden neue Ans{\"a}tze f{\"u}r eine hochaufgel{\"o}ste 3D-Aufnahme entwickelt. Hierf{\"u}r wurden Spin-Echo-basierte Sequenzen gew{\"a}hlt, da diese eine genauere Abbildung der Knochenmikrostruktur erlauben als Gradienten-Echo-basierte Methoden. Zum einen wurde eine eigene 3D-FLASE-Sequenz entwickelt und zum anderen eine modifizierte 3D-TSE-Sequenz. Damit an Patienten Aufnahmen bei klinischer Feldst{\"a}rke von 1,5 T mit einer hohen r{\"a}umlichen Aufl{\"o}sung innerhalb einer vertretbaren Zeit erzielt werden k{\"o}nnen, muss eine schnelle und signalstarke Sequenz verwendet werden. Eine theoretische Betrachtung bescheinigte der TSE-Sequenz eine um 25 \% h{\"o}here Signaleffizienz verglichen mit einer FLASE-Sequenz mit identischer Messzeit. Dieser Unterschied konnte auch im Experiment nachgewiesen werden. Ein in vivo Vergleich der beiden Sequenzen am Schienbein zeigte eine vergleichbare Darstellung der Spongiosa mit einer Aufl{\"o}sung von 160 × 160 × 400 µm. F{\"u}r die Bildgebung des H{\"u}ftkopfs mit der neuen Sequenz waren jedoch aufgrund der unterschiedlichen Anatomie weitere Modifikationen notwendig. Um l{\"a}ngere Messzeiten durch ein unn{\"o}tig großes Field-of-View zu vermeiden, mussten Einfaltungsartefakte unterdr{\"u}ckt werden. Dies wurde durch die orthogonale Anwendung der Anregungs- und Refokussierungspulse in der TSE-Sequenz effizient gel{\"o}st. Technisch bedingt konnte jedoch nicht eine vergleichbare Aufl{\"o}sung wie am Schienbein realisiert werden. Der Vorteil der 3D-Bildgebung, dass Schichtdicken von deutlich weniger als 1 mm erreicht werden k{\"o}nnen, konnte jedoch erfolgreich auf den Unterkiefer {\"u}bertragen werden. Der dort verlaufende Nervus Mandibularis ist dabei eine wichtige Struktur, deren Verlauf im Vorfeld von verschiedenen operativen Eingriffen bekannt sein muss. Er ist durch eine d{\"u}nne kn{\"o}cherne Wand vom umgebenden Gewebe getrennt. Im Vergleich mit einer 3D-VIBE-Sequenz zeigte die entwickelte 3D-TSE-Sequenz mit integrierter Unterdr{\"u}ckung von Einfaltungsartefakten eine {\"a}hnlich gute Lokalisierung des Nervenkanals {\"u}ber die gesamte L{\"a}nge der Struktur. Dies konnte in einer Studie an gesunden Probanden mit verschiedenen Beobachtern nachgewiesen werden. Durch die neue Aufnahmetechnik konnte dar{\"u}ber hinaus die Aufl{\"o}sung im Vergleich zu bisherigen Studien deutlich erh{\"o}ht werden, was insgesamt eine pr{\"a}zisere Lokalisierung des Nervenkanals erlaubt. Ein Baustein des Tissue Engineerings sind bio-resorbierbare Materialien, deren Abbau- und Einwachsverhalten noch untersucht werden muss, bevor diese f{\"u}r die klinische Anwendung zugelassen werden. Die durchgef{\"u}hrten in vitro µMR-Untersuchungen an Polymerscaffolds zeigten die reproduzierbare Quantifizierung der Porengr{\"o}ße und Wandst{\"a}rke. Dar{\"u}ber hinaus wurde eine inhomogene Verteilung der Strukturparameter beobachtet. Die Ergebnisse waren in guter {\"U}bereinstimmung mit µCT-Aufnahmen als Goldstandard. Unterschiedliche Varianten der Scaffolds konnten identifiziert werden. Dabei bewies sich die MR-Bildgebung als zuverl{\"a}ssige Alternative. Insgesamt zeigen die Ergebnisse dieser Arbeit, welche Vorteile und Anwendungsm{\"o}glichkeiten die 3D-MRT-Bildgebung bietet, und dass auch mit klinischer Feldst{\"a}rke in vivo Voxelgr{\"o}ßen im Submillimeterbereich f{\"u}r alle Raumrichtungen erreichbar sind. Die erzielten Verbesserungen in der r{\"a}umlichen Aufl{\"o}sung erh{\"o}hen die Genauigkeit der verschiedenen Anwendungen und erm{\"o}glichen eine bessere Identifikation von kleinen Abweichungen, was eine fr{\"u}here und zuverl{\"a}ssigere Diagnose f{\"u}r Patienten verspricht.},
  subject      = {Kernspintomografie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Lermann2005,
  author    = {Lermann, Johannes},
  title     = {Die Endoprothesenversorgung bei H{\"u}ftkopfnekrose : zementiert oder unzementiert? Ergebnisse unter Zuhilfenahme der EBRA-FCA},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-14363},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {Von 1992 1998 wurden insgesamt 67 Patienten mit der Diagnose H{\"u}ftkopfnekro-se mit zementfreien H{\"u}fttotalendoprothesen (n = 41; Mittleres Alter: 48,2 ± 9,1; m : w = 6 : 1, Alkohol, kortikoidinduziert, Idiopathisch: 6 : 7 : 15) oder zementier-ten Implantaten (n = 26, Mittleres Alter: 65,3 ± 8,4, m : w = 1 : 1, Alko-hol:kortikoidinduziert:Idiopathisch = 6 : 5 : 15) untersucht. Neben klinischen und konventionell radiologischen Untersuchungen wurde als Parameter der Implantatstabilit{\"a}t insbesondere das Tiefertreten des Schaftes mit Hilfe eines computergest{\"u}tzten Messverfahrens, der digitalen EBRA-FCA, untersucht. Die subjektiven Parameter der Patienten wurden mit dem SF 36 und dem Womac-Score bewertet. Nach durchschnittlich 6 ± 2 Jahren bei den zementfreien und 5,6 ± 2,5 Jahren bei den zementierten H{\"u}ften wurden die Patienten nachuntersucht. In diesem Nach-untersuchungszeitraum war kein Implantat gelockert oder revidiert. Die zement-freien Sch{\"a}fte zeigen eine mittlere Subsidence von -0,59 mm, die zementierten Sch{\"a}fte ein Tiefertreten von -0,68 mm. Die durchschnittlichen subjektiven Para-meter im HHS, Womac und SF 36 waren bei den zementfreien Prothesen (HHS = 83 ± 19, Womac = 2,0 ± 2,6, k{\"o}rp. Summenskala SF 36 = 40,1 ± 13,4) besser als bei den zementierten (HHS = 74 ± 20,4, Womac = 2,6 ± 2,6 und k{\"o}rp. Summenskala SF 36= 33,4 ± 12,1). Die schlechtesten subjektiven Parameter und die schlechteste kortikale Knochenstruktur zeigten die Patienten mit kortikoidinduzierter Nekrose, sowohl bei den zementierten als auch bei den zementfreien Schaftversorgungen. Eine h{\"o}here Migrationsrate wurde bei den zementfrei-en Implantationen in dieser Untergruppe jedoch nicht gefunden. Die vorliegende Untersuchung beschreibt Ergebnisse der zementfreien Schaft-versorgung bei Patienten mit H{\"u}ftkopfnekrose. Der Vergleich mit einer im Durch-schnitt {\"a}lteren Vergleichsgruppe mit zementierten Implantaten zeigt keine h{\"o}here Implantatmigration, keine Revision im Nachuntersuchungszeitraum und insgesamt h{\"o}here subjektive Ergebnisse in verschiedenen Score-Systemen. Auch bei schlechterer prim{\"a}rer Ausgangssituation zeigen die zementfreien Implantate kein schlechteres Wanderungsverhalten. Insgesamt ist daher die Indikation oder die Versorgung von H{\"u}ftkopfnekrosen bei j{\"u}ngeren Patienten mit zementfreien Imp-lantaten weiterhin gerechtfertigt.},
  language  = {de}
}