@phdthesis{Kemmer2024, author = {Kemmer, Luisa Diana}, title = {Darstellung von Inflammation in Atherosklerose mit dem CXCR4-gerichteten PET-Tracer \(^{68}\)Ga-Pentixafor im Vergleich zur \(^{18}\)F-FDG-PET/CT}, doi = {10.25972/OPUS-36001}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-360013}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2024}, abstract = {Herz-Kreislauf-Erkrankungen z{\"a}hlen zu den h{\"a}ufigsten Todesursachen weltweit. Ein ihr zugrundeliegender pathologischer Prozess ist die Atherosklerose. Die Ruptur eines atheroskelrotischen Plaques kann lebensbedrohlich sein. Derzeit existieren weder ein evaluierter Biomarker noch eine Bildgebungstechnik, die das Risiko einer solchen Plaqueruptur und eines nachfolgenden akuten kardiovaskul{\"a}ren Ereignisses vorhersagen k{\"o}nnen. Um die bildgebenden Verfahren zur Detektion der Atherosklerose zu optimieren, wurde in dieser Dissertationsarbeit untersucht, ob der PET/CT-Tracer 68Ga-Pentixafor im Vergleich zu 18F-FDG bessere Ergebnisse in der Diagnostik der Atherosklerose erzielen kann. Insgesamt wurden 144 onkologische Patienten in die Studie einbezogen, bei denen die 18F-FDG-PET/CT sowie 68Ga-Pentifaxor-PET/CT aus klinischen Gr{\"u}nden indiziert waren. Befunde, bei denen eine gegen{\"u}ber dem Hintergrund vermehrte Speicherung ohne physiologische Erkl{\"a}rung nachgewiesen werden konnte, wurden als positiv bewertet. Um Unterschiede zwischen den Patienten außer Acht lassen zu k{\"o}nnen, wurde die target-to-background-ratio (TBR) berechnet. Zur Beschreibung der Speicherintensit{\"a}t einer L{\"a}sion wurde der standardized uptake value (SUV) bestimmt. Nach Auswertung der Daten zeigte sich eine m{\"a}ßige Korrelation der Anzahl von 68Ga-Pentixafor-positiven L{\"a}sionen mit der Anzahl der 18F-FDG positiven L{\"a}sionen. Die CXCR4-gerichtete Bildgebung mit 68Ga-Pentixafor identifizierte mehr L{\"a}sionen als die 18F-FDG-PET/CT. Bez{\"u}glich ihres Verteilungsmusters wiesen die beiden Tracer eine geringe Korrelation auf. Die Aufnahmeintensit{\"a}t beider Tracer korrelierte umgekehrt mit dem Ausmaß der Verkalkung. Stark verkalkte Plaques zeigten die niedrigste Traceraufnahme f{\"u}r beide PET-Tracer. Weitere Studien zur Aufkl{\"a}rung der zugrunde liegenden biologischen Mechanismen und Quellen der CXCR4-Positivit{\"a}t sind in hohem Maße gerechtfertigt.}, subject = {Arteriosklerose}, language = {de} } @phdthesis{Heinrich2024, author = {Heinrich, Marieke}, title = {Bildgebung des Prostatakarzinoms im PSMA-PET/CT: Die halbautomatische Quantifizierung des Tumorvolumens zeigt (noch) keine verbesserte Pr{\"a}diktion des Krankheitsverlaufs}, doi = {10.25972/OPUS-35968}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-359684}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2024}, abstract = {Die molekularen Parameter PSMA-TV und TL-PSMA im 68Ga-PSMA PET/CT leiten sich ab von MTV und TLG im FDG PET/CT. Mit der vorliegenden Arbeit wurden die Grenzen neuer Autosegmentierungsprogramme durch eine maximale Belastung mit großen Tumorvolumina von Patienten unter taxanbasierter Chemotherapie ausgelotet. Die Programme Syngo.via und FIJI kamen zu vergleichbaren Ergebnissen. Patienten mit einem Gleason Score von 8-10 zeigten unter Therapie eine signifikante Zunahme des PSMA-TV und TL-PSMA im Gegensatz zu Patienten mit Gleason Score 6-7b. Ein hoher PSA-Wert korrelierte zu allen Zeitpunkten signifikant mit einem hohen PSMA-TV und TL-PSMA, ebenso korrelierte ein steigender PSA-Wert signifikant mit steigenden Werten in PSMA-TV und TL-PSMA. Patienten mit einem biochemischen Progress und einem Progress nach modifiziertem PERCIST zeigten vor Therapie ein signifikant h{\"o}heres PSMA-TV und TL-PSMA als Patienten ohne Progress und unter Therapie eine signifikante Zunahme des PSMA-TV und TL-PSMA im Vergleich zu Patienten ohne Progress. Eine Einteilung des Therapieansprechens aller Patienten in CR, PR, SD und PD nach PSMA-TV, TL-PSMA, PSA-Wert und modifiziertem PERCIST stimmte nicht in allen Patienten {\"u}berein. Ein signifikant k{\"u}rzeres Gesamt{\"u}berleben zeigten lediglich Patienten mit einem nach dem PSA-Wert definiertem Progress. Im praktischen Vergleich der beiden Programme ben{\"o}tigte Syngo.via f{\"u}r eine komplette Segmentierung signifikant mehr Zeit als FIJI, vor allem da der Wechsel von VOI zu VOI signifikant l{\"a}nger dauerte. Unabh{\"a}ngig vom Autosegmentierungsprogramm dauerte eine komplette Segmentierung l{\"a}nger, je gr{\"o}ßer das PSMA-TV und das TL-PSMA war, je mehr VOIs das Programm automatisch setzte und je mehr VOIs manuell gel{\"o}scht und neu gesetzt wurden. In der Gesamtschau bieten PSMA-TV und TL-PSMA in Kombination mit den sich schnell weiterentwickelnden Autosegmentierungs-Programmen die M{\"o}glichkeit, auch sehr hohe Tumorlasten des PCas objektiv und vergleichbar zu beschreiben.}, subject = {Hormonrefrakt{\"a}rer Prostatakrebs}, language = {de} } @phdthesis{Boeser2024, author = {B{\"o}ser, Janis}, title = {Einfluss der PSMA-PET/CT auf das psychische Befinden von Patienten mit Prostatakarzinom}, doi = {10.25972/OPUS-35204}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-352046}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2024}, abstract = {Das fr{\"u}hzeitige Erkennen psychoonkologischer Belastungen ist Bestandteil des optimalen therapeutischen Managements von Tumorpatienten. Nur wenige, widerspr{\"u}chliche Studien untersuchten bisher das psychische Befinden im Verlauf einer PET/CT. Bezogen auf das Prostatakarzinom gibt es bislang keine spezifische Studie, obwohl es die h{\"a}ufigste onkologische Erkrankung des Mannes darstellt. Aufgrund der insgesamt guten Prognose wird von einer geringeren psychischen Belastung ausgegangen. Mithilfe dieser Studie sollte durch Kombination etablierter Frageb{\"o}gen das psychische Befinden im Verlauf der PET/CT explorativ untersucht werden. Von Oktober 2018 bis Februar 2020 wurde 531 m{\"a}nnlichen Patienten der Nuklearmedizin des Universit{\"a}tsklinikums W{\"u}rzburg die Teilnahme angeboten. N = 85 Patienten (n = 38 Patienten mit Prostatakarzinom sowie n = 47 Patienten mit anderen malignen Erkrankungen) stimmten einer vollst{\"a}ndigen Teilnahme zu. Es wurden zwei Messzeitpunkte (T1 nach Durchf{\"u}hrung der PET/CT; T2 nach Ergebnismitteilung) festgelegt. Als Messinstrumente wurden der PA-F-KF, QUICC, DT, STAI-X1, PANAS und ein Selbsteinsch{\"a}tzungsbogen verwendet. 24 \% (T1) bzw. 35 \% (T2) der Patienten mit Prostatakarzinom gaben eine dysfunktionale Progredienzangst an, 55 \% (T1+T2) eine pathologische psychische Belastung. 53 \% (T1) bzw. 50 \% (T2) der Patienten zeigten eine relevant erh{\"o}hte Zustandsangst. Die Progredienzangst stieg nach Ergebnismitteilung an (p = 0,048; η² = 0,106), die Ungewissheit {\"u}ber den Stand der Erkrankung (p = 0,014; η² = 0,165) und Bew{\"a}ltigbarkeit des Alltags (p = 0,016; η² = 0,163) reduzierten sich. Allgemeine {\"A}ngste wie die Zustandsangst, der Distress und negative Affekte ver{\"a}nderten sich nicht. PSA-Werte ohne bildmorphologisches Korrelat l{\"o}sten eine gr{\"o}ßere Unsicherheit bez{\"u}glich des aktuellen Krankheitszustandes aus (p = 0,029; η² = 0,128). J{\"u}ngere Patienten zeigten vor (p = 0,005; η² = 0,207) und nach (p = 0,001; η² = 0,290) Ergebnismitteilung eine h{\"o}here Angst um ihre Berufst{\"a}tigkeit und gaben eine geringere Erleichterung nach Ergebnismitteilung (p = 0,016; η² = 0,165) an. Als Limitationen sind die geringe Fallzahl und Teilnahmequote, multiple Testung und fehlende Erfragung psychischer Erkrankungen zu beachten. Insgesamt zeigen sich eine hohe psychische Belastung und {\"A}ngste im Verlauf der PET/CT. Patienten mit Prostatakarzinom sind zu diesem Zeitpunkt nicht weniger belastet als Patienten mit anderen malignen Erkrankungen.}, subject = {Angst}, language = {de} } @phdthesis{Hoffmann2023, author = {Hoffmann, Jan Vincent}, title = {Small-animal SPECT with Two Stationary Detectors: Performance Evaluation and Image Quality Assessment of Multi-pinhole Collimators}, doi = {10.25972/OPUS-32819}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-328195}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {SPECT as a representative of molecular imaging allows visualization of metabolic processes in vivo. In clinical practice, single photon emission imaging is an established modality for myocardial perfusion imaging or the diagnosis of adrenal or neuroendocrine tumors, to name a few. With technical advances in scanner design and data processing leading to improved spatial resolution and image quality, SPECT has become a serious contender in small animal preclinical imaging. With multi-pinhole collimation, submillimeter spatial resolutions are achieved without limiting sensitivity, which has led to a significant increase of interest in SPECT for preclinical research in recent years. In this dissertation, the potential of a two-detector system through an analysis of three dedicated mouse collimators with multi-pinhole configurations was demonstrated. For this, sensitivity, spatial resolution, and uniformity as key parameters were determined. In the second part of the present work, an evaluation of the image quality at different activity concentrations to allow prediction of the system performance related to in vivo studies was performed. Therefore, a visual evaluation, as well as a calculation of the contrastto-noise ratio, was performed using mini Derenzo phantoms for the respective three mouse collimators. To better classify the results, the study was extended by a comparison with the predecessor system. Due to the absence of the third bottom detector, sensitivity and uniformity are slightly compromised. All three collimators were able to achieve a spatial resolution in the submillimeter range, XUHR-M offers a peak resolution of up to 0.35 mm. In terms of resolution, both evaluated systems performed on an equal level. Visual assessment of image quality indicates a slight advantage of the new two-detector system, and the contrast-to-noise ratio seems to benefit from the improved SROSEM algorithm. However, the differences between the two systems are marginal. The U-SPECT5/CT E-Class is proven to be state-of-the-art for small animal imaging and is a powerful instrument for preclinical molecular imaging research. Improvements in system design compensate well for the reduction in the detection area, allowing excellent imaging even with low activity concentrations.}, subject = {SPECT}, language = {en} } @phdthesis{Janssen2023, author = {Janßen, Jan Paul}, title = {Capabilities of a multi-pinhole SPECT system with two stationary detectors for in vivo imaging in rodents}, doi = {10.25972/OPUS-32860}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-328608}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Molecular imaging of rats is of great importance for basic and translational research. As a powerful tool in nuclear medicine, SPECT can be used to visualize specific functional processes in the body, such as myocardial perfusion or bone metabolism. Typical applications in laboratory animals are imaging diagnostics or the development of new tracers for clinical use. Innovations have enabled resolutions of up to a quarter of a millimeter with acceptable sensitivity. These advances have recently led to significantly more interest in SPECT both clinically and preclinically. The objective of this thesis was to evaluate the performance of the new U-SPECT5/CT E-Class by MILabs with a dedicated ultra-high resolution multi-pinhole collimator for rats and its potential for in vivo imaging of rats. The unique features of the U-SPECT are the large stationary detectors and the new iterative reconstruction algorithm. In addition, compared to the conventional system, the "E-Class" uses only two detectors instead of three. First, the sensitivity, maximum resolution, and uniformity were determined as performance parameters. Thereafter, CNRs for different activity levels comparable to those of typical in vivo activities were examined. Finally, two example protocols were carried out for imaging with 99mTc-MIBI and 99mTc-HMDP in healthy rats to evaluate the in vivo capabilities. For this purpose, CNR calculations and an image quality assessment were performed. The focus was on image quality as a function of scan time and post-reconstruction filter across a wide range of realistically achievable in vivo conditions. Performance was reasonable compared to other systems in the literature, with a sensitivity of 567 cps/MBq, a maximum resolution of 1.20 mm, and a uniformity of 55.5\%. At the lower activities, resolution in phantom studies decreased to ≥1.80 mm while maintaining good image quality. High-quality bone and myocardial perfusion SPECTs were obtained in rats with a resolution of ≥1.80 mm and ≥2.20 mm, respectively. Although limited sensitivity remains a weakness of SPECT, the U-SPECT5/CT E-Class with the UHR-RM collimator can achieve in vivo results of the highest standard despite the missing third detector. Currently, it is one of the best options for high-resolution radionuclide imaging in rats.}, subject = {SPECT}, language = {en} } @phdthesis{Viering2023, author = {Viering, Oliver}, title = {\(^{18}\)F-Fluordesoxyglucose- und \(^{11}\)C-Methionin-PET/CT bei Patient/-innen mit neu diagnostiziertem Multiplen Myelom: Ein Vergleich volumenbasierter PET-Biomarker}, doi = {10.25972/OPUS-31803}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-318032}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {11C-Methionin (11C-MET) ist ein alternatives Radiopharmakon f{\"u}r die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) zur Beurteilung der Krankheitsaktivit{\"a}t bei Patient/-innen mit Multiplem Myelom (MM). Fr{\"u}he Daten legen eine h{\"o}here Sensitivit{\"a}t und Spezifit{\"a}t als bei dem bisherigen Standardtracer 18F-Fluordesoxyglucose (18F-FDG) nahe. Es fehlen bislang jedoch Untersuchungen, welche die neuen, aus PET-Daten abgeleiteten Parameter „metabolic tumor volume" (MTV) und „total lesion glycolysis / total lesion methionin uptake" (TLG/TLMU) in diesen Vergleich miteinbeziehen. In fr{\"u}heren Studien konnte bereits eine prognostische Aussagekraft dieser neuen Imaging Parameter f{\"u}r die 18F-FDG-PET/CT gezeigt werden. Das Ziel dieser bizentrischen Studie war es, die sich im Rahmen bisheriger Studienergebnisse andeutende {\"U}berlegenheit von 11C-MET f{\"u}r das Staging des MM zu {\"u}berpr{\"u}fen und seine Eignung f{\"u}r die Bewertung von metabolischen Imaging Parametern im Vergleich zu 18F-FDG zu untersuchen. Zweiundzwanzig Patient/-innen mit neu diagnostiziertem unbehandelten MM, davon 15 Patient/-innen des Universit{\"a}tsklinikums W{\"u}rzburg und sieben Patient/-innen der Clinica Universidad de Navarra in Pamplona, die eine doppelte PET/CT-Bildgebung unter Verwendung der beiden Tracer 11C-MET und 18F-FDG innerhalb eines Zeitraums von maximal 14 Tagen erhalten hatten, wurden retrospektiv durch den Doktoranden (Oliver Viering) sowie eine nuklearmedizinische Assistenz{\"a}rztin (Maria I. Morales-Lozano) und im Anschluss durch je eine PET/CT-Expert/-in des Universit{\"a}tsklinikums W{\"u}rzburg (Constantin Lapa) und der Clinica Universidad de Navarra (Maria J. Garcia-Velloso) untersucht. Hierf{\"u}r wurden die 18F-FDG- und 11C-MET-PET/CT-Aufnahmen einer dreidimensionalen Analyse mit Hilfe des "PET/CT-Viewer Beth Israel for FIJI" unterzogen. Diese open source Software erm{\"o}glichte die Berechnung von SUVmean, SUVmax und SUVpeak sowie der neuen Imaging Biomarker MTV und TLG/TLMU. Die genannten PET-Parameter wurden mit klinischen und laborchemischen Parametern (H{\"a}moglobin, Calcium, Kreatinin, CRP, β2-Mikroglobulin, Albumin, M-Gradient/M-Protein, Knochenmarkinfiltration, LDH, freier Leichtketten-quotient, R-ISS, zytogenetisches Risiko) korreliert, welche in fr{\"u}heren Studien als prognostisch relevante Parameter der Myelom-Erkrankung identifiziert worden waren. Bei elf der 22 Patient/-innen (50 \%) wurden mithilfe von 11C-MET mehr fokale L{\"a}sionen als mit 18F-FDG nachgewiesen (p < 0,01), daneben konnte bei einer gr{\"o}ßeren Zahl von Patient/-innen eine diffuse Knochenmarkinfiltration durch die malignen Plasmazellen identifiziert werden (11C-MET: 19, 18F-FDG: 12). Sowohl die SUV-Parameter (SUVmean, SUVmax und SUVpeak) als auch die neuen Imaging Parameter (TMTV und TLG/TLMU) waren bei der 11C-MET- signifikant h{\"o}her als bei der 18F-FDG-PET/CT (p < 0,05). In Bezug auf die neuen Imaging Parameter zeigten sich f{\"u}r 11C-MET h{\"a}ufiger signifikante Korrelationen mit den prognostisch relevanten klinischen und laborchemischen Parametern als f{\"u}r 18F-FDG. Bei TMTV konnten f{\"u}r die 11C-MET-PET/CT signifikante Korrelationen f{\"u}r β2-Mikroglobulin (p = 0,006), die M-Komponente (p = 0,003), den Grad der Knochenmarkinfiltration (p = 0,007) und das Serum-H{\"a}moglobin (p = 0,016) gefunden werden, wohingegen sich bei 18F-FDG lediglich eine signifikante Korrelation f{\"u}r β2-Mikroglobulin (p = 0,044) zeigte. In Bezug auf die TLG/TLMU konnten bei 18F-FDG keine signifikanten Korrelationen zwischen TLG und den klinischen und laborchemischen Parametern nachgewiesen werden. Bei 11C-MET zeigten sich hingegen signifikante Korrelationen zwischen dem TLMU und der Kalzium-Konzentration im Serum (p = 0,028), dem β2-Mikroglobulin (p = 0,047), der M-Komponente (p = 0,033) und dem Grad der Knochenmarkinfiltration (p = 0,041). Trotz zahlreicher Limitationen dieser Arbeit, wie etwa der geringen Patientenzahl und des retrospektiven Charakters der Auswertung bekr{\"a}ftigt auch diese Studie in {\"U}bereinstimmung mit den bisherigen Studienergebnissen, dass 11C-MET im Vergleich zu 18F-FDG ein sensitiverer Marker f{\"u}r die Beurteilung der Myelom-Tumorlast sein k{\"o}nnte. Eine Untersuchung der prognostischen Aussagekraft von 11C-MET in Bezug auf progressionsfreies- und Gesamt{\"u}berleben im Zuge der prim{\"a}ren Bildgebung der Erkrankung war aufgrund der kurzen Nachbeobachtungszeit und der Heterogenit{\"a}t der Behandlung, welche die Patient/-innen im Anschluss an die Staging-Untersuchungen erhalten hatten, nicht m{\"o}glich und muss im Rahmen zuk{\"u}nftiger, insbesondere prospektiver Studien weiter untersucht werden.}, subject = {Plasmozytom}, language = {de} } @phdthesis{Heider2023, author = {Heider, Melanie}, title = {Detektionsrate der \(^{68}\)Ga-PSMA-PET/CT bei Patienten mit Rezidiv eines Prostatakarzinoms und Androgendeprivationstherapie}, doi = {10.25972/OPUS-30612}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-306123}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Die Detektion des Prostataspezifischen Membranantigens (PSMA) mittels kombinierter Positronenemissions- und Computertomographie (PET/CT) ist ein etabliertes diagnostisches Verfahren bei Patienten mit Prostatakarzinom. Hierbei ist bislang unklar, ob und wie eine bereits eingeleitete Androgendeprivationstherapie (ADT) die diagnostische Genauigkeit der PSMA-PET/CT beeinflusst. Ziel dieser Arbeit war es, die Detektionsrate der PSMA-PET/CT mit 68Ga-PSMA I\&T unter ADT in Abh{\"a}ngigkeit des PSA-Wertes zu evaluieren und mit einer Kontrollgruppe ohne ADT zu vergleichen. In dieser retrospektiven Studie wurden Daten von Patienten mit biochemischem Rezidiv nach radikaler Prostatektomie analysiert, welche zwischen 2014 und 2018 eine PSMA-PET/CT am Universit{\"a}tsklinikum W{\"u}rzburg erhalten haben. Mittels Propensity Score Matching wurde f{\"u}r die Patienten mit ADT innerhalb der letzten 6 Monate vor Durchf{\"u}hrung der PSMA-PET/CT eine Kontrollgruppe ohne ADT erstellt. Die Patienten mit ADT (n=62) wiesen eine signifikant h{\"o}here Detektionsrate auf als die Patienten ohne ADT (n=62). Die Traceranreicherung unterschied sich nicht signifikant in beiden Gruppen. Dagegen wiesen die Patienten mit ADT jedoch eine signifikant h{\"o}here Tumorlast auf und hatten h{\"a}ufiger Knochen- und Organmetastasen, sodass als Ursache f{\"u}r die h{\"o}here Detektionsrate der PSMA-PET/CT bei Patienten mit ADT ein fortgeschritteneres Tumorstadium angenommen wurde. Die Detektionsrate war bei den Patienten mit ADT auch bei niedrigen PSA-Werten hoch. Es scheint daher nicht erforderlich zu sein, eine bestehende ADT vor Durchf{\"u}hrung der PSMA-PET/CT im biochemischen Rezidiv abzusetzen und damit das Risiko einer Krankheitsprogression einzugehen. Die Korrelation des PSA-Wertes mit der Tumorlast in der PSMA-PET/CT war bei Patienten mit ADT geringer ausgepr{\"a}gt als bei Patienten ohne ADT. Patienten unter ADT k{\"o}nnten daher von einer regelm{\"a}ßigen Durchf{\"u}hrung der PSMA-PET/CT zur {\"U}berwachung der Krankheitsprogression profitieren. Hier bleibt allerdings eine Kosten-Nutzen-Analyse abzuwarten, da dies deutlich aufwendiger und teurer ist als die Bestimmung des PSA-Wertes.}, subject = {Positronen-Emissions-Tomografie}, language = {de} } @phdthesis{Page2022, author = {Page, Lukas}, title = {Entwicklung und pr{\"a}klinische Evaluation immunologischer und nuklearmedizinischer diagnostischer Tests f{\"u}r Schimmelpilz-assoziierte Hypersensitivit{\"a}t und invasive Mykosen}, doi = {10.25972/OPUS-25245}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-252459}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Schimmelpilze k{\"o}nnen in Abh{\"a}ngigkeit des Immunstatus und der Vorerkrankungen betroffener Patienten unterschiedliche Krankheitsbilder wie Hypersensitivit{\"a}ts-erkrankungen oder lebensbedrohliche invasive Infektionen hervorrufen. Da die Diagnosestellung dieser Erkrankungen mitunter komplex und insensitiv ist, sollten im Rahmen dieser Arbeit unterschiedliche Ans{\"a}tze neuer diagnostischer Assays untersucht werden. In den letzten Jahren wurden Assays entwickelt, die auf Basis durchflusszytometrisch quantifizierter Pilz-spezifischer T-Zellen aus peripherem Blut einen supportiven Biomarker zur Diagnostik invasiver Mykosen liefern k{\"o}nnten. Da die hierf{\"u}r isolierten T-Zellen anf{\"a}llig gegen{\"u}ber pr{\"a}analytischer Lagerzeiten und immunsuppressiver Medikation sind, wurden hier Protokolloptimierungen vorgenommen, um anhand eines Vollblut-basierten Assays mit zus{\"a}tzlicher CD49d-Kostimulation diesen Limitationen entgegen zu wirken. In einer Studie an gesunden Probanden konnte dabei gezeigt werden, dass die Kombination der Durchflusszytometrie mit ausgew{\"a}hlten Zytokin-Messungen (IL-5, IL-10 und IL-17) zu einer verbesserten Erkennung vermehrt Schimmelpilz-exponierter Personen beitragen k{\"o}nnte. Neben Infektionen k{\"o}nnten dabei im umwelt- und arbeitsmedizinischen Kontext Polarisationen der T-Zell-Populationen detektiert werden, welche mit Sensibilisierungen und Hypersensitivit{\"a}t assoziiert werden. Zus{\"a}tzlich wurde ein in vitro Transwell® Alveolarmodell zur Simulation pulmonaler Pilzinfektionen f{\"u}r Erreger der Ordnung Mucorales adaptiert, durch Reproduktion wichtiger Merkmale der Pathogenese von Mucormykosen validiert, und f{\"u}r Untersuchungen der Immunpathologie und Erreger-Invasion verwendet. Das Modell wurde anschließend zur in vitro Evaluation von radioaktiv markiertem Amphotericin B mit 99mTc oder 68Ga als nuklearmedizinischen Tracer verwendet. Die untersuchten Schimmelpilze zeigten dabei eine zeit- und dosis-abh{\"a}ngige Aufnahme der Tracer, w{\"a}hrend bakteriell infizierte Proben nicht detektiert wurden. Die erhobenen Daten dokumentieren ein vielversprechendes Potenzial von Amphotericin B-basierten Tracer, das in zuk{\"u}nftigen in vivo Studien weiter evaluiert werden sollte.}, subject = {Schimmelpilze}, language = {de} } @phdthesis{Schadt2022, author = {Schadt, Fabian}, title = {Entwicklung und erste Validierung eines innovativen Analysen-Tools f{\"u}r pr{\"a}klinische Bewertungen von PET-Radiopharmazeutika zur \(in\) \(vivo\) Untersuchungen neurologischer Erkrankungen}, doi = {10.25972/OPUS-24749}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-247499}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Die pr{\"a}klinische Forschung stellt den ersten wichtigen Meilenstein in der Kl{\"a}rung und Untersuchung klinisch-relevanter Erkrankungen dar. Dar{\"u}ber hinaus unterst{\"u}tzt die pr{\"a}klinische Forschung erheblich die Entwicklung von Therapien. Die Kleintier-Positronenemissionstomographie (µ-PET) spielt dabei eine wichtige Rolle, da sie in der Lage ist, funktionelle, physiologische und biochemische Prozesse in vivo darzustellen und zu quantifizieren. Trotz diverser etablierter PET-Datenauswertungs-Programme bleibt die Analyse von in vivo akquirierten Bilddaten aufgrund der Vielzahl an medizinischen Fragestellungen, der Komplexit{\"a}t der Krankheitsbilder, sowie der Etablierung neuer Radiotracer weiterhin eine große Herausforderung in der Medizin. Ziel dieser Doktorarbeit ist es daher, ein geeignetes, brauchbares Auswertungstool f{\"u}r eine einfache und effiziente Analyse von akquirierten µ-PET-Daten zu entwickeln und zu etablieren, welches das Spektrum bereits vorhandener Programme erweitert. Das entwickelte nuklearmedizinische Datenverarbeitungs-Analyseprogramm (engl. nuclear medicine data processing analysis tool, NU_DPA) wurde in Matlab implementiert und anhand dreier pr{\"a}klinischer Versuchs- bzw. Testreihen erprobt und etabliert. Bei den Datenreihen handelt es sich um µ-PET-Datens{\"a}tze verschiedener Schlaganfall-Rattenhirnmodelle unter Verwendung folgender Radiotracer. Zum einen die im Gehirn homogen akkumulierende 2-[18F]Fluor-2-desoxy-glukose ([18F]FDG) zum anderen das spezifisch an P-Selektin anreichernde [68Ga]Fucoidan. Das NU_DPA umfasst die automatische Selektion des Zielvolumens (volume-of-interest, VOI) aus dem vollst{\"a}ndigen PET-Bild und die anschließende Ausrichtung des VOI mit Hilfe eines PET-Templates (gemittelter PET-Datensatz). Dieses PET Template wird aus den eigenen akquirierten PET-Daten erstellt. Durch das Einbinden eines geeigneten anatomischen MRT-Atlas' (anpassbar) k{\"o}nnen die ausgerichteten PET-Daten einzelnen, Atlas-spezifischen Teilregionen zugeordnet werden. Eine solche Subklassifikation des VOI erlaubt eine genauere Betrachtung und Auswertung der Radiotracer-Akkumulation. Des Weiteren bietet NU_DPA die M{\"o}glichkeit einer semiquantitativen Auswertung der PET-Bilddaten anhand von drei unterschiedlichen Parametern, der normalisierten Aktivit{\"a}t, dem Standardized Uptake Value und der Uptake Ratio. Durch die Matlab-integrierten Statistik-Algorithmen ist zus{\"a}tzlich eine M{\"o}glichkeit der statistischen Auswertung der zuvor berechneten Parameter gegeben. Das NU_DPA-Programm stellt somit ein semi-automatisiertes Datenauswertungs-Programm dar, das sowohl die Registrierung als auch die semiquantitative Auswertung von PET-Bilddaten innerhalb einer Versuchsreihe erm{\"o}glicht und bereits erfolgreich f{\"u}r die Radiotracer [18F]FDG und [68Ga]Fucoidan in Tiermodellen getestet wurde. Nach derzeitigem Kenntnisstand ist kein Datenauswertungs-Programm bekannt, das PET-Bilddaten unter Verwendung des hinzugef{\"u}gten Atlas' semi-automatisiert analysieren kann und potenziell f{\"u}r homogene und Target-spezifisch akkumulierende Radiotracer geeignet ist.}, subject = {PET}, language = {de} } @phdthesis{Messerschmidt2022, author = {Messerschmidt, Konstantin Felix}, title = {Einfluss der PSMA-Expression auf die Docetaxel-Sensitivit{\"a}t sowie systemischer Medikamente auf die Expression von PSMA, CXCR4 und SSTR2}, doi = {10.25972/OPUS-28336}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-283364}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {F{\"u}r das klinische Management des Prostatakarzinoms werden nuklearmedizinische Verfahren zunehmend relevant. Bildgebung und Therapie, welche gegen das Prostataspezifische Membranantigen (PSMA) gerichtet sind, werden bereits im klinischen Alltag angewendet. Weitere potenzielle Biomarker des Prostatakarzinoms, wie beispielsweise der CXC-Motiv-Chemokinrezeptor 4 (CXCR4) und der Somatostatinrezeptor Typ 2 (SSTR2), werden zudem als nuklearmedizinische Zielstrukturen diskutiert. Vorangegangene Arbeiten legten einen Zusammenhang zwischen dem Ausmaß der PSMA-Expression und der Sensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber Docetaxel in Prostatakarzinomzellen nahe. Ein Ziel der vorliegenden Arbeit war, diesen Mechanismus genauer zu untersuchen. Dabei wurden die Aktivit{\"a}t onkogener Signalwege, die Proliferation und die CXCR4- sowie die Androgenrezeptor (AR)- Expression in Prostatakarzinomzelllinien mit unterschiedlicher PSMA-Expression durchflusszytometrisch quantifiziert. Im zweiten Projektteil sollte der Einfluss von Metformin und verschiedener, bereits in der Prostatakarzinomtherapie angewandter Medikamente (Docetaxel, Dexamethason, Abirateron und Enzalutamid), auf die Expression von PSMA, CXCR4 und SSTR2 untersucht werden. Die Quantifizierung der Expression erfolgte mittels Durchflusszytometrie. Ein kausaler Mechanismus f{\"u}r den Zusammenhang zwischen PSMA-Expression und Docetaxel-Sensitivit{\"a}t konnte in dieser Arbeit schließlich nicht hergestellt werden. Es zeigten sich jedoch vor allem Expressionsmodulationen von PSMA und CXCR4. Mittels Docetaxel konnte z.B. bei C4-2 Zellen eine Verdopplung der PSMA-Expression und eine Verdreifachung der CXCR4-Expression erreicht werden. Dar{\"u}ber hinaus zeigte die Behandlung mit Abirateron eine deutliche Heraufregulation der PSMA- Expression bei LNCaP und C4-2 Zellen, sowie eine Zunahme der CXCR4- Expression bei allen untersuchten Zelllinien. Sollte sich der Einfluss der medikament{\"o}sen Behandlung auf die Expression von PSMA und CXCR4 best{\"a}tigen, kann dies zuk{\"u}nftig zur verbesserten und individualisierten Diagnostik und Therapie von Prostatakarzinompatienten beitragen.}, subject = {Prostatakrebs}, language = {de} } @phdthesis{Schumann2022, author = {Schumann, Sarah}, title = {Zeit- und Dosisabh{\"a}ngigkeit von DNA-Sch{\"a}den induziert durch interne Bestrahlung mit unterschiedlichen Radionukliden}, doi = {10.25972/OPUS-22390}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-223904}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {In der Nuklearmedizin werden radioaktive Substanzen eingesetzt, um zu therapeutischen Zwecken gezielt b{\"o}sartiges Gewebe zu zerst{\"o}ren oder in diagnostischen Anwendungen Stoffwechselvorg{\"a}nge bildlich darzustellen. Die ionisierende Strahlung der eingesetzten Radionuklide kann jedoch auch DNA-Sch{\"a}den in gesunden Zellen verursachen. DNA-Doppelstrangbr{\"u}che geh{\"o}ren dabei zu den kritischsten L{\"a}sionen, da sie schwer zu reparieren sind und eine fehlerhafte Reparatur zu Mutationen oder zum Zelltod f{\"u}hren kann. W{\"a}hrend Radionuklidtherapien ist daher in Risikoorganen darauf zu achten, dass die deponierte Energie pro Masse, die Energiedosis, bestimmte Werte nicht {\"u}berschreitet. Zu diesen Risikoorganen geh{\"o}rt auch das blutbildende System. Da eine Absch{\"a}tzung der Energiedosis im Knochenmark h{\"a}ufig {\"u}ber die Bestimmung der Energiedosis im Blut als Surrogat erfolgt, ist deren Kenntnis von besonderem Interesse. In dieser Arbeit wurden daher Berechnungen der Energiedosis im Blut nach interner Bestrahlung durchgef{\"u}hrt und die Ergebnisse mit der Anzahl an strahlungsinduzierten DNA-Doppelstrangbr{\"u}chen in PBMCs korreliert. Zur Quantifizierung der DNA-Sch{\"a}den wurden die Biomarker \(\gamma\)-H2AX und 53BP1 verwendet, die nach Entstehung eines Doppelstrangbruchs um diesen akkumulieren und sich durch Immunfluoreszenzf{\"a}rbung als mikroskopische Foci sichtbar machen und quantifizieren lassen. Dadurch erm{\"o}glicht der \(\gamma\)-H2AX+53BP1-Assay einen quantitativen Nachweis strahlungsinduzierter Doppelstrangbr{\"u}che. Somit konnten im Rahmen dieser Arbeit neue Kenntnisse {\"u}ber die Dosisabh{\"a}ngigkeit von DNA-Sch{\"a}den in PBMCs w{\"a}hrend interner Bestrahlung mit unterschiedlichen Radionukliden sowohl ex vivo als auch in vivo gewonnen werden. Ex-vivo-Untersuchungen haben den Vorteil, dass sie unter gleichbleibenden, gut definierten Bedingungen durchgef{\"u}hrt werden k{\"o}nnen und somit eine Analyse der Induktion von Doppelstrangbr{\"u}chen bei festgelegten Energiedosen und einer konstanten Bestrahlungsdauer erlauben. In dieser Arbeit wurden Blutproben von gesunden Versuchspersonen durch Zugabe von Radionukliden in bestimmten Aktivit{\"a}tskonzentrationen eine Stunde lang intern bestrahlt. F{\"u}r die Bestrahlung wurden die \(\alpha\)-Emitter \(^{223}\)Ra und \(^{224}\)Ra, die \(\beta\)\(^{-}\)-Emitter \(^{177}\)Lu und \(^{90}\)Y, der \(\beta\)\(^{+}\)-Emitter \(^{68}\)Ga und der \(\gamma\)-Emitter \(^{99m}\)Tc verwendet. Der untersuchte Energiedosisbereich lag zwischen 5 mGy und 136 mGy. Nach der Bestrahlung von Blutproben mit \(\beta\)- beziehungsweise \(\gamma\)-Emittern wurde beobachtet, dass die Anzahl der strahlungsinduzierten \(\gamma\)-H2AX+53BP1-Foci (RIF) in den PBMCs linear mit der Energiedosis im Blut ansteigt. Zudem zeigte sich, dass die Induktion der RIF unabh{\"a}ngig vom verwendeten Radionuklid und unabh{\"a}ngig von der Versuchsperson ist. Nach der Bestrahlung von Blutproben mit \(\alpha\)-Emittern waren zus{\"a}tzlich zu den nach Expositionen mit \(\beta\)- beziehungsweise \(\gamma\)-Emittern beobachteten kleinen, runden Foci auch \(\gamma\)-H2AX+53BP1 enthaltende Spuren \(\alpha\)-Spuren) in den Zellkernen erkennbar, welche die Trajektorien der emittierten \(\alpha\)-Teilchen darstellten. Es konnte gezeigt werden, dass die Anzahl dieser \(\alpha\)-Spuren linear mit der Energiedosis im Blut zunimmt und damit ein geeigneter Parameter f{\"u}r die Biodosimetrie nach Expositionen mit \(\alpha\)-emittierenden Radionukliden ist. Auch in vivo wurde die Dosisabh{\"a}ngigkeit der DNA-Doppelstrangbr{\"u}che w{\"a}hrend der internen Bestrahlung durch Radionuklide mit unterschiedlichen Emissionseigenschaften untersucht. Aufgrund der neuen, vielversprechenden Entwicklungen von Radiopharmaka zur Therapie und Diagnostik des Prostatakarzinoms in den letzten Jahren wurden daf{\"u}r Blutproben von Prostatakarzinom-Patienten w{\"a}hrend Therapie mit [\(^{177}\)Lu]Lu-PSMA I\&T, w{\"a}hrend PET/CT-Diagnostik mit [\(^{68}\)Ga]Ga-PSMA I\&T und w{\"a}hrend Therapie mit [\(^{223}\)Ra]RaCl\(_2\) untersucht. W{\"a}hrend Therapie mit [\(^{177}\)Lu]Lu-PSMA I\&T zeigte sich, dass die Anzahl der RIF in den ersten Stunden nach Therapiebeginn durch eine lineare Anpassungskurve angen{\"a}hert werden kann, die mit der Energiedosis im Blut ansteigt, gefolgt von einem R{\"u}ckgang der RIF zu sp{\"a}teren Zeitpunkten, der durch die DNA-Reparatur erkl{\"a}rt werden kann. Die gesamte Energiedosis im Blut lag im Mittel bei (109 \(\pm\) 28) mGy. Der linear dosisabh{\"a}ngige Anstieg der RIF zu Therapiebeginn gleicht der dosisabh{\"a}ngigen Induktion der RIF ex vivo nach Bestrahlung mit \(\beta\)- und \(\gamma\)-emittierenden Radionukliden und kann gut mit der entsprechenden Ex-vivo-Kalibrierkurve beschrieben werden. Zu sp{\"a}teren Zeitpunkten (48 h und 96 h nach Verabreichung) konnte in dieser Arbeit eine lineare Korrelation zwischen der Anzahl der noch verbleibenden RIF und der Dosisleistung nachgewiesen werden. Eine signifikante Korrelation der Anzahl der RIF 96 h nach Verabreichung mit dem PSA-Wert deutet zudem darauf hin, dass ein Zusammenhang mit klinischen Parametern besteht. Ein signifikanter Anstieg der \(\gamma\)-H2AX+53BP1-Foci konnte auch nach Verabreichung von [\(^{68}\)Ga]Ga-PSMA I\&T f{\"u}r diagnostische PET/CT-Untersuchungen beobachtet werden, obwohl die Energiedosen im Blut bis zum PET/CT-Scan nur < 3 mGy betrugen. Im Vergleich zur Ex-vivo-Kalibrierkurve war die Steigung der linearen Anpassungskurve in vivo im Bereich < 3 mGy in dieser Studie etwa um ein Zehnfaches h{\"o}her, was auf eine m{\"o}gliche Hypersensitivit{\"a}t im Niedrigdosisbereich hindeuten k{\"o}nnte. Der Beitrag der CT zur Energiedosis im Blut konnte durch Ex-vivo-Experimente auf etwa 12 mGy abgesch{\"a}tzt werden. Auch w{\"a}hrend Therapie mit [\(^{223}\)Ra]RaCl\(_2\) lagen die berechneten Energiedosen im Blut im Niedrigdosisbereich < 17 mGy. Trotzdem konnten in dieser Studie erstmalig \(\alpha\)-Spuren in vivo nach der Verabreichung eines \(\alpha\)-emittierenden Radionuklids quantifiziert werden, deren Anzahl 3 h und 4 h nach Verabreichung des Radiopharmakons signifikant erh{\"o}ht war. Auch zu sp{\"a}ten Zeitpunkten, bis vier Wochen nach Therapiebeginn, waren noch \(\alpha\)-Spuren nachweisbar, was auf eine unvollst{\"a}ndige Reparatur der komplexen, durch die \(\alpha\)-Teilchen induzierten DNA-Sch{\"a}den hinweisen k{\"o}nnte. Leider erlaubte die geringe Anzahl an Patienten und Datenpunkten keine zuverl{\"a}ssigen Korrelationen mit der Energiedosis oder mit klinischen Parametern. Nachdem in dieser Arbeit gezeigt werden konnte, dass DNA-Sch{\"a}den nach interner Bestrahlung mit \(\alpha\)-, \(\beta\)- und \(\gamma\)-emittierenden Radionukliden mit Hilfe des \(\gamma\)-H2AX+53BP1-Assays zuverl{\"a}ssig nachgewiesen und anhand der Schadensgeometrie unterschieden werden k{\"o}nnen, w{\"a}re es in Zukunft interessant, DNA-Sch{\"a}den auch nach Bestrahlung mit Radionuklidgemischen zu untersuchen. Dies k{\"o}nnte sowohl im Hinblick auf den Nachweis von Inkorporationen bei Strahlenunf{\"a}llen hilfreich sein als auch zu einem besseren Verst{\"a}ndnis der Effekte bei Behandlungen mit Radionuklidgemischen beitragen, welche vielversprechende M{\"o}glichkeiten f{\"u}r nuklearmedizinische Therapien bieten. Zudem zeigen die Ergebnisse dieser Arbeit, dass insbesondere im f{\"u}r die Diagnostik relevanten Bereich sehr niedriger Energiedosen < 10 mGy weiterer Forschungsbedarf besteht. Durch die Untersuchung der dosisabh{\"a}ngigen Reparatur der durch interne Bestrahlung induzierten DNA-Sch{\"a}den k{\"o}nnte beispielsweise analysiert werden, ob die Reparaturf{\"a}higkeit im Niedrigdosisbereich eingeschr{\"a}nkt ist. Außerdem w{\"a}re es gerade im Bereich niedriger Dosen von Interesse, zu untersuchen, inwiefern Beobachtungen ex vivo das Verhalten in vivo geeignet repr{\"a}sentieren. Um die erh{\"o}hten statistischen Unsicherheiten im Niedrigdosisbereich zu reduzieren, k{\"o}nnten zuk{\"u}nftig Verbesserungen auf dem Gebiet der automatisierten Auswertung der \(\gamma\)-H2AX+53BP1 enthaltenden Foci und Spuren hilfreich sein. Weitere Ziele zuk{\"u}nftiger Forschungsvorhaben k{\"o}nnten gezielte Untersuchungen zu Korrelationen zwischen der dosisabh{\"a}ngigen Induktion und Reparatur von DNA-Sch{\"a}den und klinischen Parametern sowie die Analyse von DNA-Sch{\"a}den w{\"a}hrend mehrerer Therapiezyklen darstellen. In Zusammenhang mit der Analyse klinischer Parameter w{\"a}re es denkbar, dass biodosimetrische Auswertungen zuk{\"u}nftig auch zur personalisierten Therapieplanung oder auch zur Vorhersage des Therapieerfolgs dienen und somit langfristig zu einer Optimierung nuklearmedizinischer Therapien beitragen k{\"o}nnten.}, subject = {Nuklearmedizin}, language = {de} } @phdthesis{Kaiser2021, author = {Kaiser, Franz R.}, title = {Ein \(^{18}\)F markiertes PET-Radiopharmakon (LMI1195) zur Bildgebung des Norepinephrin-Stoffwechsels im Rattenherz}, doi = {10.25972/OPUS-24433}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-244335}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Der neuartige (18)F-markierte Tracer, LMI1195 (N-[3-bromo-4-(3-(18)F-fluoro-propoxy)-benzyl]-guanidine) wurde f{\"u}r die Bildgebung des sympathischen Nervensystems entwickelt; die hohe Spezifit{\"a}t dieses Tracers f{\"u}r den neuralen Uptake-1 Mechanismus wurde bereits gezeigt in Zell-Versuchen, sowie in Studien mit Kaninchen- und nicht menschlichen Primaten zur Bestimmung des kardialen Tracer-Uptakes. Das Ziel dieser Studie war es, die Mechanismen des kardialen (18)F-LMI1195-Uptakes in der Ratte zu untersuchen, von der bekannt ist, dass es neben dem Uptake-1 Mechanismus weitere Arten der Noradrenalin-Aufnahme im Herzen gibt.}, subject = {LMI1195}, language = {de} } @phdthesis{Boegelein2021, author = {B{\"o}gelein, Anna}, title = {Einfluss systemischer Therapeutika auf die CXCR4-Expression von Myelomzellen}, doi = {10.25972/OPUS-24174}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-241746}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Im Zuge der Bem{\"u}hungen um neue, tumorspezifische Therapieans{\"a}tze f{\"u}r die Myelomerkrankung hat sich der C-X-C-Chemokinrezeptor 4 (CXCR4) aufgrund seiner zentralen Rolle in der Tumorgenese als vielversprechender Angriffspunkt hervorgetan. Im Sinne eines theranostischen Konzepts wird der Rezeptor mithilfe eines radioaktiv markierten Liganden quantifiziert und anschließend von rezeptorspezifischen Radiotherapeutika als Zielstruktur genutzt. Die CXCR4-Expression ist allerdings ein h{\"o}chst dynamischer Prozess mit großer inter- und intraindividueller Heterogenit{\"a}t, der u.a. durch eine begleitende Chemotherapie beeinflusst werden kann. Ob sich therapieinduzierte Ver{\"a}nderungen der Rezeptorexpression gezielt nutzen lassen, um die CXCR4-Expression zu optimieren und so die Effektivit{\"a}t der CXCR4-gerichteten Strategien zu steigern, wurde bislang nicht untersucht. Vor diesem Hintergrund wurden in der vorliegenden Arbeit verschiedene, in der Myelomtherapie etablierte Substanzen sowohl einzeln als auch in Kombination hinsichtlich ihres Einflusses auf die CXCR4-Expression von MM-Zelllinien und prim{\"a}ren MM-Zellen unter in vitro Bedingungen analysiert. In den durchgef{\"u}hrten Experimenten zeigte sich eine hohe Variabilit{\"a}t der CXCR4-Expression der MM-Zellen nach Therapieinduktion, die sich als substanz-, dosis- und zeitabh{\"a}ngig herausstellte. Die Ergebnisse best{\"a}tigten das große Potenzial der therapieinduzierten Modulation der CXCR4-Expression. Im weiteren Verlauf sind translationale Forschungsans{\"a}tze gerechtfertigt, die die {\"U}bertragbarkeit der in vitro gewonnenen Ergebnisse auf die komplexen Vorg{\"a}nge im lebenden Organismus {\"u}berpr{\"u}fen. Langfristiges Ziel ist der Entwurf eines patientenzentrierten, multimodalen Therapiekonzepts, welches das CXCR4-gerichtete theranostische Konzept mit einer individuell angepassten, medikament{\"o}sen MM-Therapie kombiniert.}, subject = {Plasmozytom}, language = {de} } @phdthesis{Eissler2021, author = {Eißler, Christoph Marcel}, title = {Assessment of the left ventricular systolic and diastolic function in rats using electrocardiogram-gated cardiac positron emission tomography}, doi = {10.25972/OPUS-21976}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-219765}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {DD is a cardiac disturbance, which has gained increasing importance in recent years due to its important role in different cardiac disease and cardiomyopathies including ischemic cardiomyopathy, arterial hypertension and diabetic cardiomyopathy. ECG-gated 18F-FDG PET is an imaging technique, that can distinguish between districts of myocardial viability and myocardial scars and further provides information of great interest on the efficacy of experimental approaches designed to improve the cardiac function and/or myocardial metabolism in experimental small animal models. However, ECG-gated 18F-FDG PET is a technique whose feasibility in the assessment of the LV diastolic function in small animals has not been a subject of study. In this thesis, the ability of the ECG-gated 18F-FDG PET for the assessment of both the systolic and diastolic function in eight control rats and in seven ZDF rats, which are an experimental animal model mimicking T2DM conditions and diabetic related complications in humans including DCM, has been investigated The ECG-gated 18F-FDG PET imaging was performed under hyperinsulinemic-euglycemic clamping and the data were stored in list mode files and retrospectively reconstructed. The systolic and diastolic parameters were achieved from the time/volume and the time/filling curve calculated from the software HFV. Additionally, the influence of the number of gates per cardiac cycle on the LV volumes and function parameters has been studied. Hyperinsulinemic-euglycemic clamp procedure and blood glucose measurement did confirm the development of a manifest diabetes in the ZDF rats at the timepoint of the experiments. Regarding the systolic parameters, no significant difference could be detected between the ZDF and ZL rats. The values for the CO were similar in both groups, which demonstrates a similar LV systolic function in the ZDF and the ZL rats at the age of 13 weeks. Values for the systolic parameters are in good line with previous PET, MRI and cardiac catheterization-based studies in diabetic rats. The main finding of this study was that by using in vivo ECG-gated 18F-FDG PET and the software HFV, reliable diastolic parameters could be calculated. Moreover, it was possible to detect the presence of a mild impaired diastolic filling in the ZDF rats in absence of any systolic alteration. This impaired diastolic function in an early stage of diabetes could also be detected by other investigators, who used echocardiography or cardiac catheterization. Therefore, this is the first study showing, that the assessment of the diastolic function in rats can be carried out by ECG-gated 18F-FDG PET imaging. In conclusion, additionally to calculating LV volumes and LV EF, ECG-gated 18F-FDG PET can evaluate the diastolic function of healthy and diabetic rats and is able to detect a DD in ZDF rats.}, subject = {Positronen-Emissions-Tomografie}, language = {en} } @phdthesis{Saam2020, author = {Saam, Marian}, title = {In-vitro-Untersuchung zum Einfluss von Therapeutika auf die PSMA- und CXCR4-Rezeptorexpression in humanen Prostatakarzinomzelllinien}, doi = {10.25972/OPUS-21916}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-219163}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {Die therapeutischen M{\"o}glichkeiten des metastasierten Prostatakarzinoms (Pca) haben sich durch die neuen Substanzen Docetaxel und Abirateron deutlich verbessert. Das prostataspezifische Membranantigen (PSMA) stellt f{\"u}r die Diagnose und Therapie des Pca´s einen vielversprechenden Angriffspunkt dar. PSMA wird in Prostatakarzinomzellen {\"u}berexprimiert und dient als Zielstruktur f{\"u}r nicht-invasives bildgebendes Verfahren und Lutetium-177-PSMA-Radioligandentherapie als Therapieoption. Der CXCR4-Rezeptor wird an unterschiedlichen Zelltypen und Organen exprimiert. Seine {\"U}berexpression wird mit einer Metastasierung und schlechter Prognose assoziiert. Gallium-68-PSMA PET/CT liefert genaue Kenntnisse bez{\"u}glich Ausbreitung und Fortschreiten des Tumorgeschehens. Die vorliegende Arbeit untersucht die Zusammenh{\"a}nge zwischen Expression von PSMA und CXCR4 in Verbindung mit etablierten Therapeutika und versucht Wege aufzuzeichnen, welche durch Erh{\"o}hung der PSMA-Expression zur verbesserten Sensitivit{\"a}t des PSMA PET/CT f{\"u}hren k{\"o}nnten, wodurch der personalisierte Therapieansatz weiter optimiert werden kann.}, subject = {psma}, language = {de} } @phdthesis{SoaresMachado2019, author = {Soares Machado, J{\´e}ssica}, title = {Dosimetry-based Assessment of Radiation-associated Cancer risk for \(^9\)\(^9\)\(^m\)Tc-MAG3 Scans in Infants and Optimization of Administered Activities for \(^6\)\(^8\)Ga-labelled Peptides in Children and Adolescents}, doi = {10.25972/OPUS-19264}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-192640}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {In 2006, 0.18 Mio pediatric nuclear medicine diagnostic exams were performed worldwide. However, for most of the radiopharmaceuticals used data on biokinetics and, as a consequence on dosimetry, are missing or have not been made publicly available. Therefore, most of the dosimetry assessments presented today for diagnostic agents in children and adolescents rely on the biokinetics data of adults. Even for one of the most common nuclear medicine exams for this patient group, renal scintigraphy with 99mTc-MAG3 for assessing renal function measured data on biokinetics is available only from a study performed on four children of different ages. In particular, renal scans are among the most frequent exams performed on infants and toddlers. Due to the young age, this patient group can be classified as a risk group with a higher probability of developing stochastic radiation effects compared to adults. As there are only limited data on biokinetics and dosimetry in this patient group, the aim of this study is to reassess the dosimetry and the associated radiation risk for a larger number of infants undergoing 99mTc-MAG3 renal scans based on a retrospective analysis of existing patient data. Data were collected retrospectively from 34 patients younger than 20 months with normal (20 patients) and abnormal renal function (14 patients) undergoing 99mTc-MAG3 scans. The patient-specific organ activity was estimated based on a retrospective calibration which was performed based on a set of two 3D-printed infant kidneys (newborns: 8.6 ml; 1-year-old: 23.4 ml) filled with known activities. Both phantoms were scanned at different positions along the anteroposterior axis inside a water phantom, providing depth- and size-dependent attenuation correction factors for planar imaging. Time-activity curves were determined by drawing kidney, bladder, and whole body regions-of-interest for each patient, and subsequently applying the calibration factor for conversion of counts to activity. Patient-specific time-integrated activity coefficients were obtained by integrating the organ-specific time-activity curves. Absorbed and effective dose coefficients for each patient were assessed with OLINDA/EXM for the provided newborn and 1-year-old phantom. Based on absorbed dose values, the radiation risk estimation was performed individually for each of the 34 patients with the National Cancer Institute's Radiation Risk Assessment Tool. The patients' organ-specific mean absorbed dose coefficients for the patients with normal renal function were 0.04±0.03 mGy/MBq for the kidneys and 0.27±0.24 mGy/MBq for the bladder. This resulted in a mean effective dose coefficient of 0.02±0.02 mSv/MBq. Based on the dosimetry results, the evaluation of the excess lifetime risk (ELR) for the development of radiation-induced cancer showed that the group of newborns has an ELR of 16.8 per 100,000 persons, which is higher in comparison with the 1-year-old group with an ELR of 14.7 per 100,000 persons. With regard to the 14 patients with abnormal renal function, the mean values for the organ absorbed dose coefficients for the patients were: 0.40±0.34 mGy/MBq for the kidneys and 0.46±0.37 mGy/MBq for the bladder. The corresponding effective dose coefficients (mSv/MBq) was: 0.05±0.02 mSv/MBq. The mean ELR (per 100,000 persons) for developing cancer from radiation exposure for patients with abnormal renal function was 29.2±18.7 per 100,000 persons. As a result, the radiation-associated stochastic risk increases with the organ doses, taking age- and gender-specific influences into account. Overall, the lifetime radiation risk associated with the 99mTc-MAG3 scans is very low in comparison to the general population risk for developing cancer. Furthermore, due to the increasing demand for PET-scans in children and adolescents with 68Ga-labelled peptides, in this work published data sets for those compounds were analyzed to derive recommendations for the administered activities in children and adolescents. The recommendation for the activities to be administered were based on the weight-independent effective dose model, proposed by the EANM Pediatric Dosage Card for application in pediatric nuclear medicine. The aim was to derive recommendations on administered activities for obtaining age-independent effective doses. Consequently, the corresponding weight-dependent effective dose coefficients were rescaled according to the formalism of the EANM dosage card, to determine the radiopharmaceutical class of 68Ga-labeled peptides ("multiples"), and to calculate the baseline activities based on the biokinetics of these compounds and an upper limit of the administered activity of 185 MBq for an adult. Analogous to 18F-fluoride, a minimum activity of 14 MBq is recommended. As a result, for those pediatric nuclear medicine applications involving 68Ga-labeled peptides, new values for the EANM dosage card were proposed and implemented based on the results derived in this work. Overall, despite the low additional radiation-related cancer risk, all efforts should be undertaken to optimize administered activities in children and adolescents for obtaining sufficient diagnostic information with minimal associated radiation risk.}, subject = {Biokinetics}, language = {en} } @phdthesis{BrumberggebIchouh2019, author = {Brumberg [geb. Ichouh], Dalma}, title = {\(^{11}\)C-MET und \(^{18}\)F-FDG: \(In\) \(vitro\) Vergleich zur Bildgebung beim Multiplen Myelom im Kontext biologischer Charakteristika}, doi = {10.25972/OPUS-18184}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-181843}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Das Multiple Myelom ist eine h{\"a}matologische Erkrankung, die durch die Proliferation von Plasmazellen und die Produktion von Antik{\"o}rpern oder deren Leichtketten gekennzeichnet ist. Eine fr{\"u}he Diagnosestellung durch Detektion sowohl intra- als auch extramedull{\"a}rer Manifestationen ist f{\"u}r die Einleitung einer effektiven Therapie von entscheidender Bedeutung. Ebenso bedeutsam ist ein wirksames Therapiemonitoring. Wichtige diagnostische Modalit{\"a}ten sind bei beiden Fragestellungen tomografische, bildgebende Verfahren. Hierbei wurde die Effektivit{\"a}t der 18F-FDG-PET/CT im Rahmen der Diagnose, des Stagings und der Prognoseabsch{\"a}tzung bereits nachgewiesen. Dennoch ist ihr klinischer Nutzen durch die geringe Sensitivit{\"a}t bei Detektion von diffusem Knochenmarksbefall und Vorliegen sowohl falsch positiver als auch falsch negativer Befunde limitiert. Die vorliegende Arbeit hat untersucht, ob der aminos{\"a}urebasierte Tracer 11C-MET {\"u}ber spezifische Eigenschaften verf{\"u}gt, die eine h{\"o}here Sensitivit{\"a}t und Spezifit{\"a}t in der Detektion von Myelomzellen erm{\"o}glichen und ob der Radioligand dem etablierten Glukoseanalogon 18F-FDG {\"u}berlegen ist. Hierf{\"u}r wurden drei etablierte humane Myelomzelllinien, sowohl nativ als auch nach 48-st{\"u}ndiger Therapie mit dem Proteasominhibitor Carfilzomib, mit 18F-FDG und 11C-MET inkubiert und mithilfe eines Gammastrahlungsz{\"a}hlers beurteilt. Zudem wurde untersucht, ob die Traceraufnahme mit spezifischen Charakteristika der Tumorbiologie korreliert. So wurde die Oberfl{\"a}chenexpression von CD138 und CXCR4, die intrazellul{\"a}re Expression der Leichtketten κ/λ und die Proliferation der Zelllinien mittels Durchflusszytometrie vor und nach Behandlung mit Carfilzomib eruiert. Die unbehandelten Zellen zeigten, verglichen zu 18F-FDG, bereits nach k{\"u}rzester Inkubationsdauer eine 3-3,5-fach h{\"o}here 11C-MET Retention. Weiterhin zeigte sich die 11C-MET-Aufnahme nach Behandlung aller Zellreihen insgesamt marginal h{\"o}her als die 18F-FDG-Aufnahme, w{\"a}hrend die Reduktion der 11C-MET-Anreicherung im pr{\"a}- zu posttherapeutischen Vergleich f{\"u}r alle drei Zelllinien signifikant war. Eine m{\"o}gliche Erkl{\"a}rung f{\"u}r diese Beobachtungen liefert die Myelombiologie: eine erh{\"o}hte Aufnahme der radioaktiv markierten Aminos{\"a}ure durch MM-Zellen k{\"o}nnte durch eine Zunahme der Zellproliferation und insbesondere durch eine Steigerung der Proteinsynthese im Rahmen der {\"u}berschießenden Produktion von M-Protein bedingt sein. In Zusammenschau k{\"o}nnte 11C-MET mit h{\"o}herer Sensitivit{\"a}t Myelommanifestationen detektieren, wodurch ggf. L{\"a}sionen mit geringem Metabolismus dargestellt und eine bessere Beurteilung des Krankheitspogresses erfolgen k{\"o}nnte. Zudem bietet f{\"u}r den klinischen Einsatz die - verglichen zu 18F-FDG - gr{\"o}ßere Differenz der 11C-MET-Retention zwischen pr{\"a}- und posttherapeutischer Messung die M{\"o}glichkeit einer besseren Beurteilbarkeit des Therapieansprechens. 11C-MET birgt ggf. das Potential auch minimale aktive Restherde zu detektieren und damit Patienten einem individualisierten Therapiekonzept zuzuf{\"u}hren. Ein Zusammenhang zwischen den untersuchten Biomarkern und der 11C-MET Retention bzw. deren Abnahme nach Behandlung konnte nicht gezeigt werden. Somit sollten f{\"u}r 11C-MET andere Biomarker herangezogen werden, um diese mit der Bildgebung zu korrelieren und zu bewerten.}, subject = {Multiples Myelom}, language = {de} } @phdthesis{Kajdi2019, author = {Kajdi, Georg Wilhelm}, title = {iROLL - 3D-bildnavigierte, radioaktivit{\"a}tsgest{\"u}tzte Resektion des nicht-palpablen Mammakarzinoms}, doi = {10.25972/OPUS-18045}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-180459}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {In dieser prospektiven Studie wurde die Durchf{\"u}hrbarkeit der 3D-bildnavigierten, radioaktivit{\"a}tsgest{\"u}tzten Resektion des nicht-palpablen Mammakarzinoms (iROLL) unter Verwendung der freehand SPECT (fhSPECT)-Technologie untersucht. Das Verfahren wurde mit der als Goldstandard etablierten, drahtgest{\"u}tzten Lokalisation (WGL) verglichen. Sekund{\"a}re Endpunkte der Studie waren die erfolgreiche Sentinellymphknotenbiopsie (SLNB) mittels fhSPECT, der Patientenkomfort beider Verfahren, die m{\"o}gliche Vorhersage tumorpositiver Resektatr{\"a}nder mittels fhSPECT, inklusive notwendiger Nachresektionen und der Einfluss von iROLL auf die OP-Dauer. Die fhSPECT-gest{\"u}tzte iROLL ist ein schmerzarmes, patientenfreundliches, zeiteffizientes und v.a. gut durchf{\"u}hrbares brusterhaltendes Therapieverfahren (BET) ist. Gegen{\"u}ber der WGL wird eine einzeitige Markierung zur Primarius- und SLN-Markierung m{\"o}glich, ohne dabei auf eine visuell fassbare, intraoperative Navigationshilfe verzichten zu m{\"u}ssen.}, subject = {Brustkrebs}, language = {de} } @phdthesis{Hartrampf2019, author = {Hartrampf, Philipp Emanuel}, title = {Evaluation der PET-Tracer [\(^1\)\(^8\)F]FDG, [\(^1\)\(^8\)F]Cholin und [\(^6\)\(^8\)Ga]PSMA I\&T zur nicht-invasiven Charakterisierung von Prostatakarzinomzellen und des Ansprechens auf eine Docetaxeltherapie}, doi = {10.25972/OPUS-17629}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-176299}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Das Prostatakarzinom (PCa) stellt derzeit in Deutschland die h{\"a}ufigste Krebserkrankung der m{\"a}nnlichen Bev{\"o}lkerung dar und steht bei den t{\"o}dlich verlaufenden Malignomen an zweiter Stelle. Aktuell umfasst die Diagnostik immer {\"o}fter auch eine molekulare Bildgebung mittels PET/CT und den Tracern [18F]Cholin und [68Ga]PSMA. Letzterer detektiert selektiv das prostataspezifische Membranantigen (PSMA), welches in Prostatakarzinomzellen h{\"a}ufig {\"u}berexprimiert ist. Das Wachstum von PCa geschieht in der Regel androgenabh{\"a}ngig, wobei sich auch teilweise eine androgenunabh{\"a}ngige Entwicklung findet. F{\"u}r das bei kastrationsresistenten Karzinomen und fortgeschrittenen Stadien eingesetzte Chemotherapeutikum Docetaxel, werden immer wieder Resistenzentwicklungen beobachtet, wodurch dieses nur unzureichend effektiv ist. Ziel dieser Arbeit war es, die Eignung verschiedener PET-Tracer ([18F]FDG, [18F]Cholin und [68Ga]PSMA) zur Bildgebung androgenabh{\"a}ngiger und -unabh{\"a}ngiger Prostatakarzinomzellen zu testen sowie ihr Potential zur Beurteilung des Therapieansprechens auf Docetaxel zu untersuchen. Weiterhin sollte untersucht werden, ob die [68Ga]PSMA-Retention mit der PSMA-Expression korreliert. Im zweiten Teil wurde ein Zusammenhang zwischen der Expression von PSMA und der Resistenzentwicklung gegen Docetaxel untersucht. Methoden: F{\"u}r die in-vitro Experimente wurden die hormonabh{\"a}ngige Zelllinie LNCaP sowie die hormonunabh{\"a}ngige Zelllinie LNCaP C4-2 verwendet. Im zweiten Teil wurden zus{\"a}tzlich PSMA-negative PC-3 Zellen eingesetzt. Die aufgenommene bzw. gebundene Traceraktivit{\"a}t wurde mittels Gammacounter gemessen. Die Untersuchung der PSMA-Expression erfolgte mit Western-Blot und Durchflusszytometrie. Ein PSMA-Knockdown-System wurde mittels siRNA in LNCaP-Zellen etabliert. Ergebnisse: Die PSMA-Expression und die Sensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber Docetaxel waren bei LNCaP Zellen tendenziell erh{\"o}ht gegen{\"u}ber der LNCaP C4-2 Zelllinie. Nach Docetaxelbehandlung zeigte sich in beiden Zellreihen eine unver{\"a}nderte PSMA-Expression. Der PSMA-spezifische PET-Tracer zeigte, im Vergleich zu den metabolischen Tracern [18F]FDG und [18F]Cholin, eine nur sehr geringe Retention. Im Vergleich der Zelllinien untereinander nahmen LNCaP C4-2 Zellen ca. 50 \% mehr [18F]FDG auf als LNCaP Zellen. Die Aufnahme von [18F]Cholin unterschied sich nicht signifikant. Der Tracer [68Ga]PSMA zeigte eine h{\"o}here Bindung an LNCaP Zellen im Vergleich zu LNCaP C4-2 Zellen. In weiteren Versuchen konnte gezeigt werden, dass sowohl [18F]FDG als auch [18F]Cholin, nicht jedoch [68Ga]PSMA in vitro ein Therapieansprechen auf Docetaxel durch verminderte Traceraufnahme in beiden Zelllinien aufzeigen. Es konnte zudem eine direkte Korrelation zwischen der [68Ga]PSMA-Bindung und der PSMA-Expression nachgewiesen werden. Nach einer siRNA-vermittelten Verminderung der PSMA-Expression in LNCaP Zellen (Knockdown-Zellen) zeigte sich eine deutlich geringere Sensitivit{\"a}t f{\"u}r Docetaxel. Gleichzeitig war jedoch die Docetaxelsensitivit{\"a}t von PSMA-negativen PC-3 Zellen h{\"o}her als die von LNCaP Knockdown-Zellen. Schlussfolgerung: Insgesamt zeigten unsere Untersuchungen, dass sich die PET-Tracer [18F]FDG und [68Ga]PSMA zur Unterscheidung des androgenabh{\"a}ngigen Zellmodells vom androgenunabh{\"a}ngigen Modell eignen. Außerdem erm{\"o}glicht der [68Ga]PSMA-Tracer eine Einsch{\"a}tzung der PSMA-Expression. Die Tracer [18F]FDG und [18F]Cholin eignen sich in vitro f{\"u}r die Beurteilung des Therapieansprechens einer Docetaxeltherapie, [68Ga]PSMA dagegen nicht. Die PSMA-Expression scheint ein entscheidender, aber nicht alleinstehender Faktor f{\"u}r die Sensitivit{\"a}t von LNCaP Zellen gegen{\"u}ber Docetaxel zu sein. Es scheinen hierbei allerdings eher der Verlust von PSMA, wie im Knockdown-Modell induziert, sowie bislang unbekannte Faktoren eine wichtige Rolle zu spielen.}, subject = {Positronen-Emissions-Tomografie}, language = {de} } @phdthesis{Neumann2017, author = {Neumann, Sabrina}, title = {Beta-Strahlenexposition der Finger bei der Radiosynoviorthese}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-154271}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2017}, abstract = {There are few, but worrisome, data available on fingertip radiation exposure of medical personnel during radiosynovectomy (RSV). To reduce radiation exposure, we performed a dedicated application procedure. This report summarizes the acquired skin equivalent dose [Hp(0.07)] of the personnel involved in the preparation and administration of the three RSV !-emitters 90Y, 186Re and 169Er. Over a period of 3 years, 547 joints in 368 patients were treated with 52 421MBq of the aforementioned three radionuclides. The Hp(0.07) was recorded with thermoluminescence dosimeters worn on the dominant index fingertip and was analysed monthly. Eight staff members were exposed to an Hp(0.07) of 492 mSv. The cumulative dose was less than 10 μSv/MBq. The dose per person was 1.1 μSv/MBq in physicians and up to 4.5 μSv/MBq in technicians. The accumulated personal Hp(0.07) during RSV was far below the regulatory limit and published data.}, subject = {Radiosynoviorthese}, language = {de} }