@phdthesis{Richter2014,
  author    = {Richter, Dominik},
  title     = {Compressed Sensing zur Filterung und Reduktion der Rekonstruktionszeit in der Positronen-Emissions-Tomographie},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-106569},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2014},
  abstract  = {Durch die Verwendung radioaktiver Substanzen mit ihrer sch{\"a}digenden Wirkung auf den menschlichen K{\"o}rper besteht in der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) ein fortw{\"a}hrendes Interesse an der Reduktion der applizierten Dosis bei gleichbleibender Qualit{\"a}t der Ergebnisse. Zus{\"a}tzlich ist im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit der Systeme eine Reduktion sowohl der Akquisitions- als auch der Rekonstruktionszeit erstrebenswert. In dieser Arbeit werden zwei M{\"o}glichkeiten vorgestellt, diese Ziele durch den Einsatz von Compressed Sensing (CS) zu erreichen. Neben der Entwicklung neuartiger Rekonstruktionsalgorithmen k{\"o}nnen Filtertechniken eingesetzt werden, um eine qualitative Verbesserung rekonstruierter Bilder zu erzielen. Der Vorteil eines Filters besteht unter anderem darin, dass diese retrospektiv angewandt werden k{\"o}nnen. Es ist folglich m{\"o}glich, die Qualit{\"a}t eines Bildes zu {\"u}berpr{\"u}fen und lediglich im Bedarfsfall einen Filter einzusetzen. Die Technik des CS war in den letzten Jahren Gegenstand zahlreicher Forschungsarbeiten im Bereich der Bildgebung, insbesondere in der Magnetresonanztomographie und der Computertomographie (CT). Mit CS k{\"o}nnten bildgebende Verfahren wie die CT oder die PET mit weniger Messungen durchgef{\"u}hrt werden, wodurch sich die Messzeit und die Strahlenexposition reduziert. In der molekularen Bildgebung mit der PET ist CS jedoch weitgehend unbekannt. Im ersten Teil dieser Dissertation wird eine Methode vorgestellt, welche CS als Filtertechnik in der PET einsetzt. Den Ausgangspunkt stellt ein vollst{\"a}ndiger, analytisch rekonstruierter Datensatz dar. Dieser wird mit einer Reihe unterschiedlicher Abtastmuster retrospektiv unterabgetastet und jeweils erneut, unter Verwendung von CS rekonstruiert. Im rauschfreien Fall w{\"u}rde CS stets das Originalbild liefern. Das {\"u}berlagerte Rauschen f{\"u}hrt jedoch zu Artefakten und einer Verschlechterung des Ergebnisses. CS kann nun einerseits das Rauschen vermindern. Andererseits ist es durch die Mittelung mehrerer unterschiedlicher Rekonstruktionen m{\"o}glich, die Artefakte zu reduzieren. Auf diesem Weg kann die Bildqualit{\"a}t signifikant verbessert werden. Es konnte gezeigt werden, dass die Technik sowohl f{\"u}r 2D, als auch f{\"u}r 3D Datens{\"a}tze verwendet werden kann. Die gr{\"o}ßten qualitativen Verbesserungen werden erzielt, wenn der Datensatz lediglich aus wenigen Ereignissen besteht. In diesem Fall ist die Bildqualit{\"a}t der analytischen Rekonstruktionen extrem schlecht, die Verbesserung durch die Filtertechnik mit CS und die damit verbundene Erh{\"o}hung des Signal-Rausch-Verh{\"a}ltnisses jedoch am gr{\"o}ßten. Bei diesen Datens{\"a}tzen k{\"o}nnen die Ergebnisse iterativer Rekonstruktionen {\"u}bertroffen werden. In der Praxis w{\"a}re damit ein Einsatz speziell bei dynamischen oder getriggerten Aufnahmen denkbar. In beiden F{\"a}llen basieren die Rekonstruktionen nicht selten auf wenigen Ereignissen. Die resultierenden Bilder sind h{\"a}ufig von schlechter Qualit{\"a}t, womit eine Verbesserung durch Filterung sinnvoll ist. Der zweite Teil dieser Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Rohdaten-basierten Triggerung am Kleintier-PET sowie mit dem Einsatz von CS zur Reduktion der Rekonstruktionszeit. Fr{\"u}here Ver{\"o}ffentlichungen zeigten bereits die Anwendbarkeit Rohdaten-basierter Triggermethoden bei humanen Datens{\"a}tzen. Im Hinblick auf eine pr{\"a}klinische Anwendung, speziell bei Datens{\"a}tzen mit dem Fokus auf M{\"a}useherzen, existieren jedoch nur wenige Studien. In dieser Arbeit wird gezeigt, dass die segmentierte Methode des Massenschwerpunkts (COMseg) eine Technik darstellt, welche die kardiale Triggerung sowohl bei Datens{\"a}tzen von Ratten, als auch von M{\"a}usen erlaubt. Ein nicht zu untersch{\"a}tzender Nachteil der COMseg besteht darin, dass vor deren Anwendung die List-Mode Datei in kleine Zeitframes unterteilt und in Sinogramme sortiert werden muss. Auf jedes Sinogramm wird im Anschluss ein Rebinning Algorithmus angewandt. Dies stellt einen enormen Zeitaufwand dar, wodurch sich eine Anwendung bei gr{\"o}ßeren Studien in der Praxis als schwierig erweist. Ziel der Triggermethoden ist die Gewinnung eines Triggersignals, durch welches beispielsweise der Herzschlag in mehrere Phasen aufgeteilt werden kann. Das Triggersignal hat f{\"u}r gew{\"o}hnlich eine d{\"u}nnbesetzte Repr{\"a}sentation im Frequenzraum. Dieses Vorwissen erm{\"o}glicht den Einsatz von CS. Anstelle des vollst{\"a}ndigen Datensatzes wurde lediglich ein Teil der Daten in kleine Zeitframes sortiert und mit der COMseg ausgewertet. Aus diesem unterabgetasteten Datensatz wird mit Hilfe von CS das vollst{\"a}ndige Triggersignal rekonstruiert. Die St{\"a}rke der Unterabtastung entspricht in etwa dem Faktor der Reduktion der Rekonstruktionszeit. Auf diesem Weg ist es m{\"o}glich, eine signifikante Beschleunigung zu erzielen. Die Anwendung dieser Technik ist jedoch nicht auf die COMseg beschr{\"a}nkt. Prinzipiell kann das Verfahren bei allen Methoden der Rohdaten-basierten Triggerung angewandt werden, welche es erlauben, die Abtastpunkte des Signals separat zu berechnen. Damit werden Algorithmen interessant, deren Einsatz aufgrund aufw{\"a}ndiger Berechnungen bislang in der Praxis nicht sinnvoll war. Zusammenfassend legen die in dieser Arbeit vorgestellten Daten nahe, dass CS ein neuartiges Werkzeug in der PET darstellen k{\"o}nnte, mit welchem eine Filterung von Bildern sowie eine Reduktion der Rekonstruktionszeit m{\"o}glich ist.},
  subject      = {Komprimierte Abtastung},
  language  = {de}
}
@article{JaegerPernitzschRichteretal.2012,
  author    = {J{\"a}ger, Dominik and Pernitzsch, Sandy R. and Richter, Andreas S. and Backofen, Rolf and Sharma, Cynthia M. and Schmitz, Ruth A.},
  title     = {An archaeal sRNA targeting cis- and trans-encoded mRNAs via two distinct domains},
  series = {Nucleic Acids Research},
  volume    = {40},
  journal   = {Nucleic Acids Research},
  number    = {21},
  doi       = {10.1093/nar/gks847},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-134972},
  pages     = {10964-10979},
  year      = {2012},
  abstract  = {We report on the characterization and target analysis of the small (s) RNA\(_{162}\) in the methanoarchaeon Methanosarcina mazei. Using a combination of genetic approaches, transcriptome analysis and computational predictions, the bicistronic MM2441-MM2440 mRNA encoding the transcription factor MM2441 and a protein of unknown function was identified as a potential target of this sRNA, which due to processing accumulates as three stabile 5' fragments in late exponential growth. Mobility shift assays using various mutants verified that the non-structured single-stranded linker region of sRNA\(_{162}\) (SLR) base-pairs with the MM2440-MM2441 mRNA internally, thereby masking the predicted ribosome binding site of MM2441. This most likely leads to translational repression of the second cistron resulting in dis-coordinated operon expression. Analysis of mutant RNAs in vivo confirmed that the SLR of sRNA\(_{162}\) is crucial for target interactions. Furthermore, our results indicate that sRNA\(_{162}\)-controlled MM2441 is involved in regulating the metabolic switch between the carbon sources methanol and methylamine. Moreover, biochemical studies demonstrated that the 50 end of sRNA\(_{162}\) targets the 5'-untranslated region of the cis-encoded MM2442 mRNA. Overall, this first study of archaeal sRNA/mRNA-target interactions unraveled that sRNA\(_{162}\) acts as an antisense (as) RNA on cis- and trans-encoded mRNAs via two distinct domains, indicating that cis-encoded asRNAs can have larger target regulons than previously anticipated.},
  language  = {en}
}
@article{KraftWeickBreueretal.2022,
  author    = {Kraft, Johannes and Weick, Stefan and Breuer, Kathrin and Lutyj, Paul and Bratengeier, Klaus and Exner, Florian and Richter, Anne and Tamihardja, J{\"o}rg and Lisowski, Dominik and Polat, B{\"u}lent and Flentje, Michael},
  title     = {Treatment plan comparison for irradiation of multiple brain metastases with hippocampal avoidance whole brain radiotherapy and simultaneous integrated boost using the Varian Halcyon and the Elekta Synergy platforms},
  series = {Radiation Oncology},
  volume    = {17},
  journal   = {Radiation Oncology},
  doi       = {10.1186/s13014-022-02156-6},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-301221},
  year      = {2022},
  abstract  = {No abstract available.},
  language  = {en}
}
@article{GroebnerWorstWeischenfeldtetal.2018,
  author    = {Gr{\"o}bner, Susanne N. and Worst, Barbara C. and Weischenfeldt, Joachim and Buchhalter, Ivo and Kleinheinz, Kortine and Rudneva, Vasilisa A. and Johann, Pascal D. and Balasubramanian, Gnana Prakash and Segura-Wang, Maia and Brabetz, Sebastian and Bender, Sebastian and Hutter, Barbara and Sturm, Dominik and Pfaff, Elke and H{\"u}bschmann, Daniel and Zipprich, Gideon and Heinold, Michael and Eils, J{\"u}rgen and Lawerenz, Christian and Erkek, Serap and Lambo, Sander and Waszak, Sebastian and Blattmann, Claudia and Borkhardt, Arndt and Kuhlen, Michaela and Eggert, Angelika and Fulda, Simone and Gessler, Manfred and Wegert, Jenny and Kappler, Roland and Baumhoer, Daniel and Stefan, Burdach and Kirschner-Schwabe, Renate and Kontny, Udo and Kulozik, Andreas E. and Lohmann, Dietmar and Hettmer, Simone and Eckert, Cornelia and Bielack, Stefan and Nathrath, Michaela and Niemeyer, Charlotte and Richter, G{\"u}nther H. and Schulte, Johannes and Siebert, Reiner and Westermann, Frank and Molenaar, Jan J. and Vassal, Gilles and Witt, Hendrik and Burkhardt, Birgit and Kratz, Christian P. and Witt, Olaf and van Tilburg, Cornelis M. and Kramm, Christof M. and Fleischhack, Gudrun and Dirksen, Uta and Rutkowski, Stefan and Fr{\"u}hwald, Michael and Hoff, Katja von and Wolf, Stephan and Klingebeil, Thomas and Koscielniak, Ewa and Landgraf, Pablo and Koster, Jan and Resnick, Adam C. and Zhang, Jinghui and Liu, Yanling and Zhou, Xin and Waanders, Angela J. and Zwijnenburg, Danny A. and Raman, Pichai and Brors, Benedikt and Weber, Ursula D. and Northcott, Paul A. and Pajtler, Kristian W. and Kool, Marcel and Piro, Rosario M. and Korbel, Jan O. and Schlesner, Matthias and Eils, Roland and Jones, David T. W. and Lichter, Peter and Chavez, Lukas and Zapatka, Marc and Pfister, Stefan M.},
  title     = {The landscape of genomic alterations across childhood cancers},
  series = {Nature},
  volume    = {555},
  journal   = {Nature},
  organization    = {ICGC PedBrain-Seq Project, ICGC MMML-Seq Project,},
  doi       = {10.1038/nature25480},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-229579},
  pages     = {321-327},
  year      = {2018},
  abstract  = {Pan-cancer analyses that examine commonalities and differences among various cancer types have emerged as a powerful way to obtain novel insights into cancer biology. Here we present a comprehensive analysis of genetic alterations in a pan-cancer cohort including 961 tumours from children, adolescents, and young adults, comprising 24 distinct molecular types of cancer. Using a standardized workflow, we identified marked differences in terms of mutation frequency and significantly mutated genes in comparison to previously analysed adult cancers. Genetic alterations in 149 putative cancer driver genes separate the tumours into two classes: small mutation and structural/copy-number variant (correlating with germline variants). Structural variants, hyperdiploidy, and chromothripsis are linked to TP53 mutation status and mutational signatures. Our data suggest that 7-8\% of the children in this cohort carry an unambiguous predisposing germline variant and that nearly 50\% of paediatric neoplasms harbour a potentially druggable event, which is highly relevant for the design of future clinical trials.},
  language  = {en}
}