@phdthesis{Blaimer2005,
  author    = {Blaimer, Martin},
  title     = {Selbstkalibrierende Verfahren in der parallelen Magnetresonanztomographie},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24022},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2005},
  abstract  = {In der klinischen Magnetresonanztomographie (MRT) spielt neben dem Bildkontrast und der r{\"a}umlichen Aufl{\"o}sung, die Messzeit eine sehr wichtige Rolle. Auf Grund schneller Bildgebungsmethoden und technischer Fortschritte in der Ger{\"a}teentwicklung konnten die Aufnahmezeiten bis auf wenige Sekunden reduziert werden. Somit wurde die MRT zu einem der wichtigsten Verfahren in der klinischen Diagnostik. Der gr{\"o}ßte Fortschritt f{\"u}r eine weitere Verk{\"u}rzung der Aufnahmezeiten erfolgte durch die Einf{\"u}hrung von Partiell-Parallelen-Akquisitions (PPA) Techniken in den sp{\"a}ten 1990er Jahren. Inzwischen sind PPA-Verfahren etabliert und stehen auch f{\"u}r den Einsatz im klinischen Alltag zur Verf{\"u}gung. Die Grundlage aller PPA-Verfahren bildet eine Anordnung von mehreren Empfangsdetektoren, welche gleichzeitig und unabh{\"a}ngig voneinander ein Objekt abbilden. Das Signal jedes einzelnen Detektors enth{\"a}lt dabei je nach Position eine gewisse r{\"a}umliche Information. Eine Messzeitverk{\"u}rzung wird im Allgemeinen dadurch erzielt, dass die Menge der aufzunehmenden Daten reduziert wird. Dies f{\"u}hrt zu Fehler behafteten Bildern auf Grund von fehlenden Daten. Alle g{\"a}ngigen PPA-Verfahren benutzen die in der Detektoranordnung inh{\"a}rente r{\"a}umliche Information, um mit geeigneten Algorithmen die Fehler behafteten Bilder zu korrigieren. Die beiden erfolgreichsten Ans{\"a}tze stellen momentan das "Sensitivity Encoding" (SENSE) Verfahren und die "Generalized Autocalibrating Partially Parallel Acquisitions" (GRAPPA) Methode dar. Die Leistungsf{\"a}higkeit von PPA-Methoden ist allerdings beschr{\"a}nkt. Zun{\"a}chst begrenzt die Anzahl der Einzeldetektoren den maximal erreichbaren Messzeitgewinn. Weiterhin f{\"u}hrt der Einsatz von PPA-Verfahren zu einer Verringerung des Signal-zu-Rausch-Verh{\"a}ltnis (englisch: signal-to-noise ratio, SNR). Im Allgemeinen ist das SNR um den Faktor der Wurzel des Beschleunigungsfaktors verringert. Ein zus{\"a}tzlicher SNR-Verlust entsteht durch den Rekonstruktionsprozess und ist stark abh{\"a}ngig von der geometrischen Anordnung der Detektoren. Auf Grund dieser Verluste ist der Einsatz von PPA-Methoden auf Applikationen mit bereits hohem intrinsischen SNR beschr{\"a}nkt. In dieser Arbeit werden Erweiterungen von PPA-Verfahren vorgestellt, um deren Leistungsf{\"a}higkeit weiter zu verbessern. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der selbstkalibrierenden GRAPPA-Methode, welche die fehlenden Daten im reziproken Bildraum, dem so genannten k-Raum, rekonstruiert. Zun{\"a}chst wird der Einsatz von GRAPPA f{\"u}r die 3D-Bildgebung beschrieben. In der 3D-Bildgebung ist es f{\"u}r die Rekonstruktionsqualit{\"a}t von PPA-Methoden vorteilhaft, die Daten entlang zweier Raumrichtungen zu reduzieren. GRAPPA war bisher auf Experimente mit Datenrekonstruktion in nur einer Richtung beschr{\"a}nkt. Es wird gezeigt, dass sich durch Kombination mit SENSE der Vorteil einer zwei-dimensionalen Datenreduktion erstmals auch f{\"u}r GRAPPA benutzen l{\"a}sst. Weiterhin wird eine Neuformulierung der GRAPPA-Rekonstruktion als Matrixoperation vorgestellt. Dieser Formalismus wird als GRAPPA-Operator Formalismus bezeichnet und erlaubt es, ein gemessenes Signal im k-Raum zu verschieben, um fehlende Daten zu rekonstruieren. Eigenschaften und Beziehungen zwischen unterschiedlichen Verschiebungen werden beschrieben und daraus resultierende Anwendungen f{\"u}r die 2D- und 3D-Bildgebung pr{\"a}sentiert. Im Allgemeinen arbeiten alle konventionellen PPA-Verfahren ausschließlich auf der Rekonstruktionsseite. Somit ist die Bildqualit{\"a}t und damit der erzielbare Messzeitgewinn nur durch die Geometrie der Detektoranordnung beeinflussbar. In der Mehrschicht-MRT l{\"a}sst sich diese Abh{\"a}ngigkeit von der Detektoranordnung reduzieren, indem Bildartefakte bereits w{\"a}hrend der Datenaufnahme gezielt ver{\"a}ndert werden. Auf diese Weise kann der SNR-Verlust aufgrund des Rekonstruktionsprozesses minimiert werden. Dieses Konzept der kontrollierten Einfaltungen (englisch: Controlled Aliasing in Parallel Imaging Results in Higher Acceleration, CAIPIRINHA) wird f{\"u}r den Einsatz in der dynamischen Herzbildgebung vorgestellt. Bei geringen Beschleunigungsfaktoren kann mit CAIPIRINHA im Gegensatz zu den {\"u}blichen PPA-Verfahren eine Bildqualit{\"a}t erzielt werden, welche keine signifikanten Einbußen gegen{\"u}ber konventionellen Experimenten aufweist.},
  subject      = {Magnetische Resonanz},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Grodzki2011,
  author    = {Grodzki, David Manuel},
  title     = {Entwicklung von neuen Sequenzen mit ultrakurzen Echozeiten f{\"u}r die klinische Magnetresonanzbildgebung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-71328},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Stoffe mit schnell zerfallendem Magnetresonanz (MR)-Signal sind mit herk{\"o}mmlichen MR- Sequenzen nicht darstellbar. Solche Stoffe haben meist starke Bindungen, wie im menschlichen K{\"o}rper beispielsweise Sehnen, B{\"a}nder, Knochen oder Z{\"a}hne. In den letzten Dekaden wurden spezielle Sequenzen mit ultrakurzer Echozeit entwickelt, die Signale von diesen Stoffen messen k{\"o}nnen. Messungen mit ultrakurzen Echozeiten er{\"o}ffnen der Kernspintomographie neue Anwendungsgebiete. In dieser Doktorarbeit werden die in der Literatur bekannten Methoden zur Messung mit ultrakurzen Echozeiten untersucht und evaluiert. Es werden zwei neue, in dieser Arbeit entwickelte Ans{\"a}tze vorgestellt, die es zum Ziel haben, bestehende Probleme der vorhandenen Methoden bei robuster Bildqualit{\"a}t zu l{\"o}sen, ohne auf Hardware{\"a}nderungen am Kernspintomographen angewiesen zu sein. Die 'Gradient Optimized Single Point imaging with Echo time Leveraging' (GOSPEL) Sequenz ist eine Single-Point-Sequenz, die im Vergleich zu den bekannten Single-Point-Sequenzen eine stark reduzierte Echozeit erm{\"o}glicht. Es wird gezeigt, dass dadurch ein deutlich besseres Signalzu-Rausch-Verh{\"a}ltnis (SNR) von Stoffen mit schnell zerfallendem Signal erreicht wird. Das Problem der sehr langen Messzeit bei Single-Point-Verfahren wird mit der 'Pointwise Encoding Time reduction with Radial Acquisition' (PETRA) Sequenz gel{\"o}st. Bei diesem Ansatz wird der k-Raum-Außenbereich radial und das k-Raum-Zentrum single-point-artig abgetastet. Durch die Kombination beider Akquisitionsstrategien ist eine schnelle und robuste Bildgebung mit ultrakurzer Echozeit und ohne Hardware{\"a}nderungen m{\"o}glich. Wie bei anderen Ans{\"a}tzen sind bei der PETRA-Sequenz die Bildgebungsgradienten zum Anregungszeitpunkt bereites angeschaltet. Es wird untersucht, welchen Einfluss ungewollte Schichtselektionen auf die Bildgebung haben k{\"o}nnen und ein Korrekturalgorithmus entwickelt, mit dem sich dadurch entstehende Artefakte im Bild beheben lassen. Die Limitationen des Korrekturalgorithmus sowie m{\"o}gliche Artefakte der PETRA-Sequenz werden untersucht und diskutiert. Erste Anwendungsbeispiele der PETRA-Sequenz bei verschiedenen Feldst{\"a}rken und Applikationen werden demonstriert. Wie bei anderen Sequenzen mit ultrakurzen Echozeiten sind die Gradientenaktivit{\"a}ten bei der PETRA- und GOSPEL-Sequenz gering, wodurch die Messung sehr leise sein kann. Lautst{\"a}rkemessungen zeigen, dass bei Messungen mit der PETRA-Sequenz der Ger{\"a}uschpegel um nur ein bis f{\"u}nf dB(A) im Vergleich zum Hintergrundger{\"a}uschpegel steigt. Es wird demonstriert, dass sich dadurch neue Anwendungsgebiete er{\"o}ffnen k{\"o}nnten. Vergleichsmessungen zwischen einer T1-gewichteten PETRA- und einer MPRAGE-Messung weisen Bilder auf, die in Kontrast, Aufl{\"o}sung, SNR und Messzeit vergleichbar sind. Mit den in dieser Arbeit entwickelten Methoden konnten Probleme bestehender Ans{\"a}tze gel{\"o}st und offene Fragen beantwortet werden. Die Ergebnisse k{\"o}nnen helfen, Applikationen von Sequenzen mit ultrakurzen Echozeiten in der klinischen Routine weiter zu etablieren.},
  subject      = {Kernspintomographie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hunecke2004,
  author    = {Hunecke, Andreas Christian},
  title     = {Quantifizierung von Arteriosklerose in der thorakalen M{\"a}useaorta mittels hochaufl{\"o}sender MR-Bildgebung in vivo - Methodenvalidierung im Vergleich zur Histomorphologie},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-11152},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {In der vorliegenden Studie wurde die Magnetresonanzbildgebung als nichtinvasives diagnostisches Verfahren mit dem herk{\"o}mmlichen Verfahren der lichtmikroskopischen Untersuchung histologischer Pr{\"a}parate anhand der Gef{\"a}ßvermessung arteriosklerotisch ver{\"a}nderter M{\"a}useaorten verglichen. Es war Ziel der Arbeit zu pr{\"u}fen, ob die nichtinvasive Bildgebung mit getriggerter Aufnahmetechnik zur Unterdr{\"u}ckung von atmungs- und herzschlagbedingten Bewegungsartefakten ebenso verl{\"a}ßliche und akkurate Ergebnisse liefert wie die Histometrie mit dem Mikroskop. Hierzu wurden eine Versuchsgruppe genetisch manipulierter M{\"a}use (Apolipoprotein-E Knockout) und eine kleinere Kontrollgruppe gesunder M{\"a}use zun{\"a}chst magnetresonanztomographisch untersucht. Nach Euthanasierung folgte anschließend die Pr{\"a}paration der Aorta mit dem Herz und benachbarter Strukturen f{\"u}r die histologische Analyse. Anhand der anatomischen Strukturen erfolgte der Vergleich der Schnittbilder, um die korrespondierenden Ebenen in {\"U}bereinstimmung zu bringen. Insgesamt wurden 79 MR/histopathologisch korrespondierende Gef{\"a}ßquerschnitte mit entsprechender Bildanalysesoftware vermessen. Die f{\"u}r die vergleichende Analyse relevanten Meßparameter umfaßten Wandfl{\"a}che, Gef{\"a}ßumfang, Wanddicke max. und Wanddicke min.. Die histomorphologischen Auswertungen umfaßten weiterhin Messungen der Plaques und der einzelnen Plaquekomponenten. Die Ergebnisse der Messungen zeigten eine hohe Korrelation zwischen MR-Bildgebung und Histometrie mit durchwegs geringf{\"u}gig gr{\"o}ßeren Werten der MR-Messungen, hervorgerufen durch verschiedene Faktoren wie Summationseffekte der MR-Bilder durch gr{\"o}ßere Schichtdicken, unterschiedliche Meßzeitpunkte (MR-Bilder w{\"a}hrend der Systolenmitte, diastolischer Zustand der histologischen Pr{\"a}parate) und Gewebeschrumpfung w{\"a}hrend der einzelnen Schritte der histologischen Pr{\"a}parateherstellung. Die Atmungs- und EKG-getriggerte MR-Methode gew{\"a}hrleistete die Aufnahme von Bildern mit hoher Aufl{\"o}sung frei von Verzerrungs- und Verwischungsartefakten. Aufgrund technischer Limitationen in Aufl{\"o}sung und Kontrast war eine Differenzierung der Plaques und ihrer Zusammensetzung nicht m{\"o}glich. Die hier dargestellten Ergebnisse stehen mit zahlreichen Berichten in der Literatur in Einklang, in denen {\"a}hnliche methodenbedingte Differenzen zwischen MR- und histologischen Meßergebnissen beschrieben sind. Es konnte weiterhin gezeigt werden, daß die MR-Bildgebung das Potential zur Gewebecharakterisierung auch am Gef{\"a}ßsystem der Maus hat. Zusammenfassend stellt man fest, daß die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit die hohe Wertigkeit der MR-Bildgebung als nichtinvasives Verfahren f{\"u}r die kardiovaskul{\"a}re Grundlagenforschung best{\"a}tigen. Die Anwendung der beschriebenen Methode verspricht interessante neue Einblicke sowohl in die Gef{\"a}ßbiologie, als auch in die Pathophysiologie der Arteriosklerose.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Karaus2010,
  author    = {Karaus, Alexander},
  title     = {Aufbau und Anwendung von Verfahren der Magnetresonanztomografie mit stimulierten Echos},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-49190},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Die vorliegende Dissertation befasst sich mit der Entwicklung und Anwendung von Schnellbild-Verfahren der Magnetresonanztomografie (MRT), die auf der Messung stimulierter Echosignale beruhen. Die schnellen STEAM (STEAM = stimulated echo acquisition mode) MRT-Technik leidet im Gegensatz zu alternativen Messtechniken auch bei hohen Magnetfeldst{\"a}rken nicht unter Bildverzerrungen und Begrenzungen durch eine hohe Hochfrequenzbelastung. Da sie jedoch Bilder geringerer Signalintensit{\"a}t liefert, bestand das Prim{\"a}rziel dieser Arbeit in einer Verbesserung des Signal-zu-Rausch-Verh{\"a}ltnisses, um die Vorteile f{\"u}r die Herzbildgebung und die diffusionsgewichtete MRT des Gehirns besser nutzen zu k{\"o}nnen (Anwendungen am Menschen bei einer Feldst{\"a}rke von 3 Tesla). Durch eine Kombination verschiedener physikalischer (Messtechnik, Ortskodierung, Unterabtastung) und mathematischer Maßnahmen (Bildrekonstruktion) konnte in dieser Arbeit eine erhebliche Signalsteigerung bei gleichzeitiger Verk{\"u}rzung des Messzeit von Einzelbildern erreicht werden. Die Ergebnisse der STEAM-MRT am Herzen zeigen Schnittbilder des Herzmuskels ohne den st{\"o}renden Einfluss der Signale des Blutes. Die diffusionsgewichtete MRT des Gehirns lieferte ohne Suszeptibilit{\"a}tsartefakte eine verzerrungsfreie Kartierung des Diffusionstensors und - daraus abgeleitet - eine anatomisch korrekte, dreidimensionale Rekonstruktion von Nervenfaserbahnen etwa des Cingulums.},
  subject      = {NMR-Tomographie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Kleineisel2024,
  author    = {Kleineisel, Jonas},
  title     = {Variational networks in magnetic resonance imaging - Application to spiral cardiac MRI and investigations on image quality},
  doi       = {10.25972/OPUS-34737},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-347370},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2024},
  abstract  = {Acceleration is a central aim of clinical and technical research in magnetic resonance imaging (MRI) today, with the potential to increase robustness, accessibility and patient comfort, reduce cost, and enable entirely new kinds of examinations. A key component in this endeavor is image reconstruction, as most modern approaches build on advanced signal and image processing. Here, deep learning (DL)-based methods have recently shown considerable potential, with numerous publications demonstrating benefits for MRI reconstruction. However, these methods often come at the cost of an increased risk for subtle yet critical errors. Therefore, the aim of this thesis is to advance DL-based MRI reconstruction, while ensuring high quality and fidelity with measured data. A network architecture specifically suited for this purpose is the variational network (VN). To investigate the benefits these can bring to non-Cartesian cardiac imaging, the first part presents an application of VNs, which were specifically adapted to the reconstruction of accelerated spiral acquisitions. The proposed method is compared to a segmented exam, a U-Net and a compressed sensing (CS) model using qualitative and quantitative measures. While the U-Net performed poorly, the VN as well as the CS reconstruction showed good output quality. In functional cardiac imaging, the proposed real-time method with VN reconstruction substantially accelerates examinations over the gold-standard, from over 10 to just 1 minute. Clinical parameters agreed on average. Generally in MRI reconstruction, the assessment of image quality is complex, in particular for modern non-linear methods. Therefore, advanced techniques for precise evaluation of quality were subsequently demonstrated. With two distinct methods, resolution and amplification or suppression of noise are quantified locally in each pixel of a reconstruction. Using these, local maps of resolution and noise in parallel imaging (GRAPPA), CS, U-Net and VN reconstructions were determined for MR images of the brain. In the tested images, GRAPPA delivers uniform and ideal resolution, but amplifies noise noticeably. The other methods adapt their behavior to image structure, where different levels of local blurring were observed at edges compared to homogeneous areas, and noise was suppressed except at edges. Overall, VNs were found to combine a number of advantageous properties, including a good trade-off between resolution and noise, fast reconstruction times, and high overall image quality and fidelity of the produced output. Therefore, this network architecture seems highly promising for MRI reconstruction.},
  subject      = {Kernspintomografie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Lubina2013,
  author    = {Lubina, Nora},
  title     = {3,0 Tesla HR-MR-Mammographie bei pathologischer Mamillensekretion},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-106180},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Da die h{\"a}ufigste Ursache der pathologischen Mamillensekretion ein benigner Prozess ist, sollte die Diagnostik mittels nicht invasiver Verfahren im Vordergrund stehen. Dabei stellt die Kernspintomographie eine wichtige Modalit{\"a}t dar, vor allem wenn die Mammographie und die Mammasonographie keine Befunde zeigen. In dieser Studie wurden Patientinnen mit pathologischer Mamillensekretion mittels MR-Mammographie bei 3,0 Tesla und anschließend mittels Galaktographie untersucht. Von Juli 2009 bis Juni 2012 wurden 50 Patientinnen in die Studie eingeschlossen, die eine pathologische Mamillensekretion zeigten und einer MR-Mammographie bei 3,0 Tesla zustimmten. Bei allen Studienteilnehmerinnen waren sowohl die Mammographie als auch die Mammasonographie negativ oder zeigten einen unklaren Befund. Weitere Einschlusskriterien waren im Normbereich liegende Nieren- und Prolaktinwerte. Sechs Patientinnen zeigten einen beidseitigen Ausfluss. Hier wurden beide Br{\"u}ste in die Studie eingeschlossen, so dass insgesamt 56 F{\"a}lle mit einem Durchschnittsalter von 51,2 Jahren (Standardabweichung ± 12,8 Jahre, Median 52,5 Jahre) betrachtet wurden. {\"A}ltere Patientinnen zeigten dabei h{\"a}ufiger maligne Ursachen als j{\"u}ngere, ohne Nachweis eines signifikanten Unterschieds (p = 0,272). Bei der klinischen Untersuchung war in 44,6\% (25/56) ein nicht-blutiger und in 55,4\% (31/56) ein blutiger Ausfluss erkennbar. Die Inzidenz der Malignit{\"a}t in der Gruppe der blutigen Sekretion war h{\"o}her (19,4\% vs. 8,0\%), jedoch nicht signifikant (p = 0,23). In der Literatur wird davon berichtet, dass bei blutigem Ausfluss das Risiko f{\"u}r ein Mammakarzinom h{\"o}her ist. Es wird aber auch darauf hingewiesen, dass bei einem nicht-blutigen Ausfluss ein Malignom keinesfalls ausgeschlossen werden kann. Die h{\"a}ufigste Ursache der pathologischen Mamillensekretion war, wie auch in der Literatur berichtet wird, mit 39,4\% ein Papillom. Insgesamt wurde in 14,8\% ein Malignom nachgewiesen. Dies ist etwas h{\"o}her als die vergleichbaren Angaben von 2\% - 10\% in der Literatur. Es bestand ein signifikanter, direkt proportionaler Zusammenhang zwischen Gr{\"o}ße in der MR-Mammographie und Malignit{\"a}t (p = 0,019). Ein Ph{\"a}nomen, das Liberman et al. ebenfalls beschrieben. Sowohl sie als auch Langer et al. empfehlen somit bei L{\"a}sionen, die kleiner als 5 mm sind, aufgrund der geringen Malignomrate auf eine Biopsie zu verzichten. Auch in der vorliegenden Studie waren alle L{\"a}sionen < 5 mm benigne. Zwischen der MR-mammographisch gesch{\"a}tzten Gr{\"o}ße und der histopathologisch ermittelten Gr{\"o}ße konnte eine signifikant hohe Korrelation gezeigt werden (Korrelationskoeffizient nach Pearson 0,095, p < 0,0001). Dabei wurden die Befunde in der Kernspintomographie tendenziell gr{\"o}ßer dargestellt. Die gleiche Erfahrung machten auch Son et al. und Schouten van der Velden et al.. Die Ergebnisse der MR-Mammographie wurden mit der danach durchgef{\"u}hrten Galaktographie verglichen. Ein wichtiger Nachteil der Galaktographie zeigte sich in der eingeschr{\"a}nkten Durchf{\"u}hrbarkeit. In 23,3\% konnte diese nicht erfolgreich beendet werden. In der Literatur wird von {\"a}hnlichen Prozents{\"a}tzen gesprochen. Zus{\"a}tzlich erzielten wir im Vergleich zur MR-Mammographie sowohl eine geringere Sensitivit{\"a}t (86\% vs. 96\%) als auch eine niedrigere Spezifit{\"a}t (33\% vs. 70\%) f{\"u}r die Galaktographie, was sicherlich auch die Schwierigkeit der Unterscheidung zwischen benignen und malignen Befunden bei einer Galaktographie widerspiegelt. Morrogh et al. verglichen die Galaktographie mit der MR-Mammographie bei 1,5 Tesla ebenfalls bei Patientinnen mit pathologischer Mamillensekretion und negativer Standarddiagnostik. Die von ihnen berichtete Sensitivit{\"a}t von 83\% f{\"u}r die MR-Mammographie ist vergleichbar mit der der vorliegenden Studie (75\%). Bei 1,5 Tesla erreichten sie allerdings nur eine Spezifit{\"a}t von 62\%, die geringer ist als die von uns errechnete Spezifit{\"a}t von 88\%. Auch andere Studien referieren eine h{\"o}here Spezifit{\"a}t bei h{\"o}herer Feldst{\"a}rke. Um dies allerdings aussagekr{\"a}ftig zu zeigen, muss eine intraindividuelle Studie bei 1,5 Tesla und 3,0 Tesla durchgef{\"u}hrt werden. Zusammenfassend kann man jedoch sagen, dass die Galaktographie durch die nicht invasive, strahlungsfreie MR-Mammographie bei der Untersuchung von Patientinnen mit pathologischer Mamillensekretion ersetzt werden sollte, insbesondere wenn die Standarddiagnostik keine auff{\"a}lligen Befunde liefern konnte.},
  subject      = {NMR-Mammographie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Offenberger2009,
  author    = {Offenberger, Wolfgang},
  title     = {Hochaufgel{\"o}ste Magnetresonanz-Bildgebung der M{\"a}useaorta zur Bestimmung der Dynamik funktioneller Parameter durch Laufrad-Training bei ApoE-Knock-Out-M{\"a}usen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-35146},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2009},
  abstract  = {Einf{\"u}hrung: Atherosklerose ist eine f{\"u}hrende Ursache von Morbidit{\"a}t und Mortalit{\"a}t weltweit. Die ApoE-Knock-Out-Maus (ApoE-/-) ist das wichtigste Tiermodell f{\"u}r das Studium der Atherosklerose und von Interventionen auf diese Erkrankung. Mittels hochaufgel{\"o}ster Magnet-Resonanz-Bildgebung ist es m{\"o}glich, eine nicht-invasive in-vivo Gef{\"a}ß-Charakterisierung bei M{\"a}usen durchzuf{\"u}hren. In dieser Arbeit wurden die Auswirkungen von Sport auf die Gef{\"a}ßfunktion der Aorta ascendens und abdominalis bei ApoE-/--M{\"a}usen mittels hochaufgel{\"o}ster MR-Cine-FLASH-Bildgebung untersucht. Methodik und Ergebnisse: 18 ApoE-/--M{\"a}use mit oder ohne Lipid-reicher „Western Type Diet" (WTD) f{\"u}hrten 4-6 Wochen lang Laufrad-Training durch. Vor Laufrad-Training wurde zweimal (Validit{\"a}t) und nach Laufrad-Training einmal mittels EKG- und Atmungs-getriggerter Magnet-Resonanz-Cine-FLASH-Bildgebung an einem 7-Tesla-Scanner unter Isofluran-Inhalationsnarkose die Compliance von Aorta ascendens und abdominalis gemessen. Aufnahme-Parameter: TR/TE = 4,3/1,4 ms; Field of View (FOV) = 3,0 x 3,0 cm2; Matrixgr{\"o}ße = 256 x 256; Pixel-Gr{\"o}ße = (FOV / Matrix) = (30 mm / 256) = 0,0117 mm2; Schichtdicke = 1,0 mm, Aufl{\"o}sung von 0,0137 mm3. Die Resultate wurden verglichen mit 9 Wildtyp-M{\"a}usen vom Stamm C57BL/6J, und mittels der Auswerte-Software Interactive Data Language (IDL) prozessiert. Es zeigten sich gewisse positive Effekte hinsichtlich Compliance der Aorta ascendens durch Sport, die Ergebnisse waren f{\"u}r ApoE-/--M{\"a}use ohne WTD jedoch wesentlich konsistenter als f{\"u}r ApoE-/--M{\"a}use mit WTD, wo die Ergebnisse teilweise widerspr{\"u}chlich erscheinen. Dasselbe gilt f{\"u}r die Aorta abdominalis, die sich zudem in vielen MR-Untersuchungen nicht auswerten ließ, was zu nicht interpretierbaren Ergebnissen f{\"u}hrte. Bez{\"u}glich der Validit{\"a}t zeigte sich eine sehr hohe Intra-Observer- und Inter-Observer-{\"U}bereinstimmung der Ergebnisse, dies zeigte sich auch f{\"u}r Messungen zu zwei Zeitpunkten. Schlussfolgerung: Die Ergebnisse erscheinen insgesamt kritisch beleuchtet nicht signifikant und zeigen allenfalls Besserungs-Tendenzen f{\"u}r die Compliance der Aorta ascendens und abdominalis bei ApoE-/--M{\"a}usen durch Sport. Weitere MRT-Studien mit h{\"o}heren Feldst{\"a}rken und weiterentwickelten MR-Protokollen sind notwendig, um die Aussage dieser Doktorarbeit, dass Atherosklerose bei ApoE-/--M{\"a}usen durch Sport teilweise reversibel ist, zu best{\"a}tigen.},
  subject      = {Magnetresonanztomographie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Portmann2023,
  author    = {Portmann, Johannes},
  title     = {Accelerated inversion recovery MRI of the myocardium using spiral acquisition},
  doi       = {10.25972/OPUS-30282},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-302822},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {This work deals with the acceleration of cardiovascular MRI for the assessment of functional information in steady-state contrast and for viability assessment during the inversion recovery of the magnetization. Two approaches are introduced and discussed in detail. MOCO-MAP uses an exponential model to recover dynamic image data, IR-CRISPI, with its low-rank plus sparse reconstruction, is related to compressed sensing. MOCO-MAP is a successor to model-based acceleration of parametermapping (MAP) for the application in the myocardial region. To this end, it was augmented with a motion correction (MOCO) step to allow exponential fitting the signal of a still object in temporal direction. Iteratively, this introduction of prior physical knowledge together with the enforcement of consistency with the measured data can be used to reconstruct an image series from distinctly shorter sampling time than the standard exam (< 3 s opposed to about 10 s). Results show feasibility of the method as well as detectability of delayed enhancement in the myocardium, but also significant discrepancies when imaging cardiac function and artifacts caused already by minor inaccuracy of the motion correction. IR-CRISPI was developed from CRISPI, which is a real-time protocol specifically designed for functional evaluation of image data in steady-state contrast. With a reconstruction based on the separate calculation of low-rank and sparse part, it employs a softer constraint than the strict exponential model, which was possible due to sufficient temporal sampling density via spiral acquisition. The low-rank plus sparse reconstruction is fit for the use on dynamic and on inversion recovery data. Thus, motion correction is rendered unnecessary with it. IR-CRISPI was equipped with noise suppression via spatial wavelet filtering. A study comprising 10 patients with cardiac disease show medical applicability. A comparison with performed traditional reference exams offer insight into diagnostic benefits. Especially regarding patients with difficulty to hold their breath, the real-time manner of the IR-CRISPI acquisition provides a valuable alternative and an increase in robustness. In conclusion, especially with IR-CRISPI in free breathing, a major acceleration of the cardiovascular MR exam could be realized. In an acquisition of less than 100 s, it not only includes the information of two traditional protocols (cine and LGE), which take up more than 9.6 min, but also allows adjustment of TI in retrospect and yields lower artifact level with similar image quality.},
  subject      = {Kernspintomografie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Wech2012,
  author    = {Wech, Tobias},
  title     = {Compressed Sensing in der funktionellen kardialen Magnetresonanztomographie},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-77179},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Die MRT des Herzens wird aufgrund hoher Reproduzierbarkeit und geringer Variabilit{\"a}t als Referenzstandard f{\"u}r die Bestimmung der kardialen Funktion betrachtet. Auch in der pr{\"a}klinischen Forschung bietet die MRT eine ausgezeichnete Charakterisierung der kardialen Funktion und erm{\"o}glicht eine exzellente Analyse modellierter Krankheitsbilder. In beiden F{\"a}llen besteht jedoch weiterhin Optimierungsbedarf. Die klinische Herz-MRT stellt ein aufwendiges Verfahren mit relativ langer Messzeit dar und ist dadurch mit hohen Untersuchungskosten verbunden. In der pr{\"a}klinischen Kleintierbildgebung m{\"u}ssen zum Erreichen der notwendigen h{\"o}heren Orts- und Zeitaufl{\"o}sung ebenfalls lange Aufnahmezeiten in Kauf genommen werden. Um die kardiale MRT dort routinem{\"a}ßig in großen Studienkollektiven anwenden zu k{\"o}nnen, ist eine schnellere Bildgebung essentiell. Neben einer Verbesserung der Tomographen-Hardware und der Optimierung von Bildgebungssequenzen standen im letzten Jahrzehnt vermehrt informationstheoretische Ans{\"a}tze zur Beschleunigung der MR-Datenakquisition im Fokus der Entwicklung. W{\"a}hrend zu Beginn des Jahrtausends die Parallele Bildgebung (PI) einen Forschungsschwerpunkt repr{\"a}sentierte, spielte sich in den letzten f{\"u}nf Jahren vermehrt die von Donoho und Cand{\`e}s eingef{\"u}hrte Compressed Sensing (CS) Theorie in den Vordergrund. Diese erm{\"o}glicht eine Signalrekonstruktion aus unvollst{\"a}ndig gemessenen Koeffizienten einer linearen Messung (z.B. Fouriermessung) unter Ausnutzung der Sparsit{\"a}t des Signals in einer beliebigen Transformationsbasis. Da sich die MRT hervorragend f{\"u}r den Einsatz von CS eignet, wurde die Technik in der Forschung bereits vielfach angewendet. Die zur Rekonstruktion unterabgetasteter Aufnahmen n{\"o}tigen CS-Algorithmen haben jedoch eine signifikante Ver{\"a}nderung des Bildgebungsprozesses der MRT zur Folge. Konnte dieser zuvor in guter N{\"a}herung als linear und station{\"a}r betrachtet werden, so repr{\"a}sentiert die CS-Rekonstruktion eine nichtlineare und nichtstation{\"a}re Transformation. Objektinformation wird nicht mehr ortsunabh{\"a}ngig und proportional zur Intensit{\"a}t in die Abbildung transportiert. Das Bild ist viel mehr das Ergebnis eines Optimierungsprozesses, der sowohl die Konsistenz gegen{\"u}ber der unterabgetasteten Messung als auch die Sparsit{\"a}t des Signals maximiert. Der erste Teil dieser Dissertation beschreibt eine Methode, die eine objektive Einsch{\"a}tzung der Bildqualit{\"a}t CS-rekonstruierter MR-Bilder erm{\"o}glicht. Die CS-Beschleunigung verspricht eine Verk{\"u}rzung der Messzeit ohne Verlust an Bildqualit{\"a}t, wobei letztere bisher gr{\"o}ßtenteils qualitativ bzw. quantitativ nur unzureichend beurteilt wurde. Konnte der Bildgebungsprozess der klassischen MRT (linear und station{\"a}r) durch die Bestimmung einer Punktspreizfunktion (PSF) robust und effektiv validiert und optimiert werden, erlauben die CS-Algorithmen aufgrund ihres nichtlinearen und nichtstation{\"a}ren Verhaltens ohne Weiteres keine {\"a}quivalente Analyse. Um dennoch eine entsprechende Evaluierung des CS-Bildgebungsprozesses zu erm{\"o}glichen, wurde die Anwendung einer lokalen Punktspreizfunktion (LPSF) f{\"u}r den in der Folge verwendeten Iterative Soft Thresholding Algorithmus untersucht. Die LPSF ber{\"u}cksichtigt die Ortsabh{\"a}ngigkeit der CS-Rekonstruktion und muss daher f{\"u}r jeden Ort (Pixel) eines Bildes bestimmt werden. Dar{\"u}ber hinaus wurde die LPSF im linearen Bereich der CS-Transformation ermittelt. Dazu wurde das zu bewertende Bild nach Anwenden einer kleinen lokalen St{\"o}rung rekonstruiert. Die Breite des Hauptmaximums der LPSF wurde schließlich verwendet, um ortsaufgel{\"o}ste Aufl{\"o}sungsstudien durchzuf{\"u}hren. Es wurde sowohl der Einfluss typischer Unterabtastschemata f{\"u}r CS als auch der Einsatz diskreter Gradienten zur Sparsifizierung eines Phantombildes untersucht. Anschließend wurde die Prozedur zur Bestimmung der r{\"a}umlichen und zeitlichen Aufl{\"o}sung in der Herzbildgebung getestet. In allen Beispielen erm{\"o}glichte das vorgeschlagene Verfahren eine solide und objektive Analyse der Bildaufl{\"o}sung CS-rekonstruierter Aufnahmen. Wurde zuvor meist ausschließlich auf Vergleiche mit einer vollst{\"a}ndig abgetasteten Referenz zur Qualit{\"a}tsbeurteilung zur{\"u}ckgegriffen, so stellt die vorgestellte Aufl{\"o}sungsbestimmung einen Schritt in Richtung einer standardisierten Bildanalyse bei der Verwendung der Beschleunigung mittels CS dar. Die Analyse der Abtastmuster zeigte, dass auch bei der Anwendung von CS die Ber{\"u}cksichtigung der nominell h{\"o}chsten Frequenzen k_max unerl{\"a}sslich ist. Fr{\"u}here Publikationen schlagen Abtastfolgen mit einer teils starken Gewichtung der Messpunkte zum k-Raum-Zentrum hin vor. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit relativieren ein derartiges Vorgehen, da zumindest bei den durchgef{\"u}hrten Untersuchungen ein Aufl{\"o}sungsverlust bei analoger Vorgehensweise zu verzeichnen war. Ebenso zeigten sich dynamische Aufnahmen, die unter Verwendung des x-f-Raums als sparse Basis rekonstruiert wurden, durchaus anf{\"a}llig f{\"u}r zeitliches Blurring. Dieses resultiert aus der Unterdr{\"u}ckung hoher zeitlicher Frequenzen und konnte durch die ortsaufgel{\"o}sten Aufl{\"o}sungskarten sichtbar gemacht werden. Neben der Aufl{\"o}sung ist f{\"u}r eine umfassende Analyse der Bildqualit{\"a}t auch die Untersuchung potentieller Aliasing-Artefakte sowie des Signal-zu-Rausch-Verh{\"a}ltnisses (SNR) notwendig. W{\"a}hrend Aliasing mit Hilfe der Eintr{\"a}ge der LPSF außerhalb des Hauptmaximums untersucht werden kann, wurde in Kap. 5 eine Modifikation der Multi-Replika-Methode von Robson et al. zur Rauschanalyse bei Verwendung nichtlinearer Algorithmen vorgestellt. Unter Einbeziehung aller genannten Qualit{\"a}tsparameter ist eine robuste Bewertung der Bildqualit{\"a}t auch bei einer Verwendung von CS m{\"o}glich. Die differenzierte Evaluierung ebnet den Weg hin zu einem objektiven Vergleich neuer Entwicklungen mit bisherigen Standard-Techniken und kann dadurch den Einzug von CS in die klinische Anwendung vorantreiben. Nach den theoretischen Betrachtungen der Bildqualit{\"a}t behandelt die Dissertation die erstmalige Anwendung von CS zur Beschleunigung der funktionellen Herzdiagnostik in der pr{\"a}klinischen MR-Kleintierbildgebung. Diese Studien wurden in Zusammenarbeit mit der British Heart Foundation Experimental Magnetic Resonance Unit (BMRU) der University of Oxford durchgef{\"u}hrt. Die Algorithmen f{\"u}r eine Beschleunigung mittels der CS-Theorie wurden anhand der dort am 9,4T Tomographen gemessenen (unterabgetasteten) Datens{\"a}tze entwickelt und optimiert. Zun{\"a}chst wurde eine Beschleunigung ausschließlich mittels CS untersucht. Dazu wurde die segmentierte, EKG- und Atemgetriggerte kartesische Cine-Aufnahme in Phasenkodierrichtung unterabgetastet und mittels CS rekonstruiert. Die sparse Darstellung wurde durch Ermitteln zeitlicher Differenzbilder f{\"u}r jede Herzphase erhalten. Durch Variation der Abtastmuster in der zeitlichen Dimension konnte ein vollst{\"a}ndig abgetastetes zeitliches Mittelbild bestimmt werden, das anschließend von jedem einzelnen Herzphasenbild subtrahiert wurde. In einer Validierungsphase wurden an der Maus vollst{\"a}ndig aufgenommene Cine-Akquisitionen retrospektiv unterabgetastet, um die maximal m{\"o}gliche Beschleunigung mittels CS zu ermitteln. Es wurden u.a. funktionelle Herz-Parameter f{\"u}r jede Gruppe des jeweiligen Beschleunigungsfaktors bestimmt und mittels einer statistischen Analyse verglichen. Die Gesamtheit aller Ergebnisse zeigte die M{\"o}glichkeit einer dreifachen Beschleunigung ohne eine Degradierung der Genauigkeit der Methode auf. Die ermittelte Maximalbeschleunigung wurde in einer unterabgetastet gemessenen Bilderserie mit anschließender CS-Rekonstruktion validiert. Die Abtastschemata wurden dazu mit Hilfe der Transformations-Punktspreizfunktion weiter optimiert. In einer Erweiterung der Studie wurde zum Zweck einer noch h{\"o}heren Beschleunigung die CS-Technik mit der PI kombiniert. Erneut fand eine Unterabtastung der Phasenkodierrichtung einer kartesischen Trajektorie statt. Die Messungen erfolgten mit einer 8-Kanal-M{\"a}usespule an einem 9,4T Tomographen. Um das Potential beider Beschleunigungstechniken auszunutzen, wurden die Methoden CS und PI in serieller Weise implementiert. F{\"u}r die PI-Beschleunigung wurde der vollst{\"a}ndig abgetastete k-Raum zun{\"a}chst gleichm{\"a}ßig unterabgetastet. Auf dem resultierenden Untergitter wurde zus{\"a}tzlich eine Unterabtastung nach Pseudo-Zufallszahlen durchgef{\"u}hrt, um eine Beschleunigung mittels CS zu erm{\"o}glichen. Die entwickelte Rekonstruktion erfolgte ebenfalls seriell. Zun{\"a}chst wurde mittels CS das {\"a}quidistante Untergitter rekonstruiert, um anschließend mittels GRAPPA die noch fehlenden Daten zu berechnen. Um eine zus{\"a}tzliche Messung zur Kalibrierung der GRAPPA-Faktoren zu umgehen, wurde das {\"a}quidistant unterabgetastete Untergitter von Herzphase zu Herzphase um je einen Phasenkodierschritt weitergeschoben. Dieses Vorgehen erlaubt die Ermittlung eines vollst{\"a}ndig abgetasteten k-Raums mit einer geringeren zeitlichen Aufl{\"o}sung, der die notwendige Bestimmung der Wichtungsfaktoren erm{\"o}glicht. Folgende Kombinationen von Beschleunigungsfaktoren wurden mittels retrospektiver Unterabtastung eines vollst{\"a}ndig aufgenommenen Datensatzes untersucht: R_CS x R_PI = 2 x 2, 2 x 3, 3 x 2 und 3 x 3. Die Analyse des Bildrauschens, des systematischen Fehlers und der Aufl{\"o}sung f{\"u}hrte zu dem Schluss, dass eine sechsfache Beschleunigung mit Hilfe der hybriden Rekonstruktionstechnik m{\"o}glich ist. W{\"a}hrend mit steigender CS-Beschleunigung der systematische Fehler leicht anstieg, f{\"u}hrte ein h{\"o}herer PI-Beschleunigungsfaktor zu einer leichten Verst{\"a}rkung des statistischen Fehlers. Der statistische Fehler zeigte jedoch ebenfalls eine Verringerung bei steigender Beschleunigung mittels CS. Die Fehler waren allerdings stets auf einem Niveau, das durchaus auch Beschleunigungen bis R_CS x R_PI =3 x 3 zul{\"a}sst. Die LPSF-Analyse zeigte einen Verlust der r{\"a}umlichen Aufl{\"o}sung von ca. 50 \% bei R=6 sowie einen mittleren Verlust von 64 \% bei R=9. Offensichtlich ging die ebenfalls beobachtete Minimierung des Bildrauschens durch den CS-Algorithmus im Falle der relativ stark verrauschten Kleintieraufnahmen zu Lasten der Bildaufl{\"o}sung. Die mit zunehmender Beschleunigung st{\"a}rker geblurrten Grenzen zwischen Blutpool und Myokardgewebe erschweren die Segmentierung und stellen eine m{\"o}gliche Fehlerquelle dar. Unter Beachtung aller Ergebnisse ist eine sechsfache Beschleunigung (R_CS x R_PI = 2 x 3, 3 x 2) vertretbar. Die Hinzunahme der PI erm{\"o}glicht somit im Vergleich zur alleinigen Verwendung von CS eine weitere Beschleunigung um einen Faktor von zwei. Zusammenfassend erm{\"o}glicht der Einsatz von CS in der pr{\"a}klinischen funktionellen Herzbildgebung am Kleintier eine deutliche Reduktion der Messzeit. Bereits ohne Vorhandensein von Mehrkanalspulen kann die notwendige Datenmenge ohne signifikante Beeinflussung der Messergebnisse auf ein Drittel reduziert werden. Ist der Einsatz von Spulenarrays m{\"o}glich, kann die mit PI m{\"o}gliche dreifache Beschleunigung um einen weiteren Faktor zwei mittels CS auf R=6 erweitert werden. Dementsprechend kann CS einen wesentlichen Beitrag dazu leisten, dass das Potential Herz-MRT am Kleintier in großen Studienkollektiven effektiver abgerufen werden kann. Im letzten Teil der Arbeit wurde eine Technik f{\"u}r die funktionelle klinische MR-Herzbildgebung entwickelt. Hier wurde eine Beschleunigung mittels CS verwendet, um die Aufnahme des gesamten Herzens innerhalb eines Atemstillstandes des Patienten zu erm{\"o}glichen. Bei der derzeitigen Standardmethode werden {\"u}blicherweise 10-15 2D-Schichten des Herzens akquiriert, wobei jede einzelne Aufnahme einen Atemstillstand des Patienten erfordert. F{\"u}r die notwendige Beschleunigung wurde eine unterabgetastete 3D-Trajektorie verwendet. Durch Phasenkodierung einer Richtung sowie radiale Projektionen in den beiden anderen Dimensionen konnte eine effiziente Aufnahme unterhalb des Nyquist-Kriteriums erreicht werden. Die Sparsifizierung erfolgte, wie bereits in der beschriebenen pr{\"a}klinischen Anwendung, durch die Subtraktion eines zeitlichen Mittelbildes. In einer Simulation anhand eines retrospektiv unterabgetasteten Datensatzes konnte die theoretische Funktionalit{\"a}t der Rekonstruktionstechnik bei einer Beschleunigung bez{\"u}glich der Nyquist-Abtastung von R ~ 10 validiert werden. Die Unterschiede zum vollst{\"a}ndig abgetasteten Datensatz waren vernachl{\"a}ssigbar klein, so dass die vorgeschlagene Abtastfolge am Tomographen implementiert wurde. Mit dieser Sequenz wurde anschließend eine funktionelle Bilderserie an einem gesunden Probanden mit vollst{\"a}ndiger Herzabdeckung innerhalb eines Atemstopps aufgenommen. Fehlende Daten wurden analog zur Simulation mit Hilfe des vorgeschlagenen Algorithmus rekonstruiert. Im Vergleich zur Simulation ergaben sich aufgrund des Schichtprofils der 3D-Slab-Anregung zus{\"a}tzliche Aliasing-Artefakte in den {\"a}ußeren Partitionen. Die f{\"u}r radiale Aufnahmen typischen Streifenartefakte waren im rekonstruierten Bild, wenn auch mit sehr geringer Amplitude, noch erkennbar. Davon abgesehen wurde die Dynamik jedoch {\"u}ber das gesamte Herz hinweg gut dargestellt. Der hohe Kontrast zwischen Myokard und Blutpool bescheinigt den Bildern eine hervorragende Eignung f{\"u}r die Bestimmung funktioneller Herzparameter mittels einer Segmentierung. Zusammengefasst erlaubt die entwickelte Methode aufgrund der drastischen Reduktion der notwendigen Atemstopps des Patienten einen deutlich erh{\"o}hten Patientenkomfort sowie einen schnelleren Durchsatz aufgrund der verk{\"u}rzten Messzeit.},
  subject      = {Kernspintomografie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Werner2010,
  author    = {Werner, Anne},
  title     = {Beitr{\"a}ge zu makromolekularen Kontrastmitteln f{\"u}r die Magnetresonanztomographie},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-56331},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Synthese heptadentater Ligandsysteme f{\"u}r die Magnetresonanztomographie. Neben der Synthese von Gadolinium- und Mangankomplexen stand die Entwicklung makromolekularer Kontrastmittel auf Dendrimerbasis im Mittelpunkt dieser Arbeit.},
  subject      = {NMR-Tomographie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Wesemeier2006,
  author    = {Wesemeier, Carmen Gudrun},
  title     = {Eisenpartikelverst{\"a}rkte Magnetresonanztomographie bei der Experimentellen-Autoimmun-Neuritis(EAN)},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-24626},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {In diesem experimentellen Ansatz ist es gelungen, durch Einsatz von eisenhaltigen Kontrastmittel die MRT-Spezifit{\"a}t bei peripheren autoimmunen Nervenentz{\"u}ndungen deutlich zu erh{\"o}hen. Es ist gelungen in vivo den zeitlichen Verlauf der Monozyten/Makropahgeninfiltration bei entz{\"u}ndliche Autoimmunerkrankungen des Peripheren Nervensystems zu demonstrieren.},
  subject      = {Experimentelle allergische Neuritis},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Wichmann2012,
  author    = {Wichmann, Tobias},
  title     = {Spulen-Arrays mit bis zu 32 Empfangselementen f{\"u}r den Einsatz an klinischen NMR-Ger{\"a}ten},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-79358},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {In dieser Arbeit wurden f{\"u}r spezielle Anwendungen an klinischen MR-Ger{\"a}ten optimierte Phased-Array-Spulen entwickelt. Das Ziel war, durch die Verwendung neuer Spulen entweder neue Anwendungsgebiete f{\"u}r klinische MR-Ger{\"a}te zu er{\"o}ffnen oder bei bestehenden Applikationen die Diagnosem{\"o}glichkeiten durch eine Kombination von h{\"o}herem SNR und kleineren g-Faktoren im Vergleich zu bestehenden Spulen zu verbessern. In Kapitel 3 wurde untersucht, ob es durch den Einsatz neu entwickelter, dedizierter Kleintierspulen sinnvoll m{\"o}glich ist, Untersuchungen an Kleintieren an klinischen MR-Ger{\"a}ten mit einer Feldst{\"a}rke von 1,5T durchzuf{\"u}hren. Der Einsatz dieser Spulen verspricht dem klinischen Anwender Studien an Kleintieren durchf{\"u}hren zu k{\"o}nnen, bei denen er den gleichen Kontrast wie bei einer humanen Anwendung erh{\"a}lt und gleichzeitig Kontrastmittel sowie Sequenzen, die klinisch erprobt sind, einzusetzen. Durch die gew{\"a}hlten geometrischen Abmessungen der Spulen ist es m{\"o}glich, Zubeh{\"o}r von dedizierten Tier-MR-Ger{\"a}ten, wie z. B. Tierliegen oder EKG- bzw. Atemtriggereinheiten, zu verwenden. Durch Vorversuche an f{\"u}r Ratten dimensionierten Spulen wurden grundlegende Zusammenh{\"a}nge zwischen verwendetem Entkopplungsmechanismus und SNR bzw. Beschleunigungsf{\"a}higkeit erarbeitet. F{\"u}r Ratten wurde gezeigt, dass in akzeptablen Messzeiten von unter f{\"u}nf Minuten MR-Messungen des Abdomens in sehr guter Bildqualit{\"a}t m{\"o}glich sind. Ebenfalls gezeigt wurde die M{\"o}glichkeit durch den Einsatz von paralleler Bildgebung sowie Kontrastmitteln hochaufgel{\"o}ste Angiographien durchzuf{\"u}hren. Es stellte sich heraus, dass bei 1,5T dedizierte M{\"a}usespulen bei Raumtemperatur von den SNR-Eigenschaften am Limit des sinnvoll Machbaren sind. Trotzdem war es m{\"o}glich, auch f{\"u}r M{\"a}use ein 4-Kanal-Phased-Array zu entwickeln und den Einsatz bei kontrastmittelunterst{\"u}tzten Applikationen zu demonstrieren. Insgesamt wurde gezeigt, dass durch den Einsatz von speziellen, angepassten Kleintierspulen auch Tieruntersuchungen an klinischen MR-Ger{\"a}ten mit niedriger Feldst{\"a}rke durchf{\"u}hrbar sind. Obwohl sich die Bestimmung der Herzfunktion an MR-Ger{\"a}ten im klinischen Alltag zum Goldstandard entwickelt hat, ist die MR-Messung durch lange Atemanhaltezyklen f{\"u}r einen Herzpatienten sehr m{\"u}hsam. In Kapitel 4 wurde deswegen die Entwicklung einer 32-Kanal-Herzspule beschrieben, welche den Komfort f{\"u}r Patienten deutlich erh{\"o}hen kann. Schon mit einem ersten Prototypen f{\"u}r 3T war es m{\"o}glich, erstmals Echtzeitbildgebung mit leicht reduzierter zeitlicher Aufl{\"o}sung durchzuf{\"u}hren und damit auf das Atemanhalten komplett zu verzichten. Dies erm{\"o}glicht den Zugang neuer Patientengruppen, z. B. mit Arrythmien, zu MR-Untersuchungen. Durch eine weitere Optimierung des Designs wurde das SNR sowie das Beschleunigungsverm{\"o}gen signifikant gesteigert. Bei einem Beschleunigungsfaktor R = 5 in einer Richtung erh{\"a}lt man z. B. gemittelt {\"u}ber das gesamte Herz ein ca. 60 \% gesteigertes SNR zu dem Prototypen. Die Kombination dieser Spule zusammen mit neuentwicklelten Methoden wie z. B. Compressed- Sensing stellt es in Aussicht, die Herzfunktion zuk{\"u}nftig in der klinischen Routine in Echtzeit quantifizieren zu k{\"o}nnen. In Kapitel 5 wurde die Entwicklung einer optimierten Brustspulen f{\"u}r 3T beschrieben. Bei Vorversuchen bei 1,5T wurden Vergleiche zwischen der Standardspule der Firma Siemens Healthcare und einem 16-Kanal-Prototypen durchgef{\"u}hrt. Trotz gr{\"o}ßerem Spulenvolumen zeigt die Neuentwicklung sowohl hinsichtlich SNR als auch paralleler Bildgebungseigenschaften eine signifikante Verbesserung gegen{\"u}ber der Standardspule. Durch die Einhaltung aller Kriterien f{\"u}r Medizinprodukte kann diese Spule auch f{\"u}r den klinischen Einsatz verwendet werden. Mit den verbesserten Eigenschaften ist es beispielsweise m{\"o}glich, bei gleicher Messdauer eine h{\"o}here Aufl{\"o}sung zu erreichen. Aufgrund des intrinsischen SNR-Vorteils der 3 T-Spule gegen{\"u}ber der 1,5 T-Spule ist es dort sogar m{\"o}glich, bei h{\"o}heren Beschleunigungsfaktoren klinisch verwertbare Schnittbilder zu erzeugen. Zusammenfassend wurden f{\"u}r alle drei Applikationen NMR-Empfangsspulen entwickelt, die im Vergleich zu den bisher verf{\"u}gbaren Spulen, hinsichtlich SNR und Beschleunigungsverm{\"o}gen optimiert sind und dem Anwender neue M{\"o}glichkeiten bieten.},
  subject      = {Kernspintomografie},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Ye2013,
  author    = {Ye, Yuxiang},
  title     = {Molecular and Cellular Magnetic Resonance Imaging of Myocardial Infarct Healing},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-72514},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Myokardinfarkte (MI) sind eine der h{\"a}ufigsten Todesursachen weltweit. Eine rechtzeitige Wiederherstellung des koronaren Blutflusses im isch{\"a}mischen Myokard reduziert signifikant die Sterblichkeitsrate akuter Infarkte und vermindert das ventrikul{\"a}re Remodeling. {\"U}berlebende MI-Patienten entwickeln jedoch h{\"a}ufig eine Herzinsuffizienz, die mit einer reduzierten Lebensqualit{\"a}t, hohen Sterblichkeitsrate (10\% j{\"a}hrlich), sowie hohen Kosten f{\"u}r das Gesundheitssystem einhergeht. Die Entwicklung der Herzinsuffizienz nach einem MI ist auf den hohen Verlust kontraktiler Kardiomyozyten, w{\"a}hrend der Isch{\"a}mie-Reperfusion zur{\"u}ckzuf{\"u}hren. Anschließende komplexe strukturelle und funktionelle Ver{\"a}nderungen resultieren aus Modifikationen des infarzierten und nicht infarzierten Myokards auf molekularer und zellul{\"a}rer Ebene. Die verbesserte {\"U}berlebensrate von Patienten mit akutem MI und das Fehlen effizienter Therapien, die die Entwicklung und das Fortschreiten des ventrikul{\"a}ren Remodelings verhindern, f{\"u}hren zu einer hohen Pr{\"a}valenz der Herzinsuffizienz. Die kardiale Magnetresonanztomographie (MRT) ist eine wichtige Methode zur Diagnose und Beurteilung des Myokardinfarktes. Mit dem technologischen Fortschritt wurden die Grenzen der MRT erweitert, so dass es heute m{\"o}glich ist, auch molekulare und zellul{\"a}re Ereignisse in vivo und nicht-invasiv zu untersuchen. In Kombination mit kardialer Morphologie und Funktion k{\"o}nnte die Visualisierung essentieller molekularer und zellul{\"a}rer Marker in vivo weitreichende Einblicke in den Heilungsprozess infarzierter Herzen liefern, was zu neuen Erkenntnissen f{\"u}r ein besseres Verst{\"a}ndnis und bessere Therapien des akuten MI f{\"u}hren k{\"o}nnte. In dieser Arbeit wurden Methoden f{\"u}r die molekulare und zellul{\"a}re kardiale MRT-Bildgebung der Inflammation und des Kalziumstroms im Heilungsprozess des akuten Myokardinfarktes in vivo in einem Rattenmodel mit klinischer Relevanz etabliert.},
  subject      = {Kernspintomografie},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Ziener2008,
  author    = {Ziener, Christian H.},
  title     = {Suszeptibilit{\"a}tseffekte in der Kernspinresonanzbildgebung},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-35425},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Das Dephasierungsverhalten und die daraus resultierende Relaxation der Magnetisierung sind Grundlage aller auf der Kernspinresonanz basierenden bildgebenden Verfahren. Das erhaltene Signalder pr{\"a}zedierenden Protonen wird wesentlich von den Eigenschaften des untersuchten Gewebes bestimmt. Insbesondere die durch magnetisierte Stoffe wie z. B. desoxygeniertes Blut (BOLD-Effekt) oder magnetische Nanopartikel erzeugten Suszeptibilit{\"a}tsspr{\"u}nge gewinnen zunehmend Bedeutung in der biomedizinischen Bildgebung. In der vorliegenden Arbeit wurden die Einfl{\"u}sse von Feldinhomogenit{\"a}ten auf das NMR-Signal untersucht.},
  subject      = {Magnetische Kernresonanz},
  language  = {de}
}