Die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) mit einer Feldstärke von 3 T ist in der prächirurgischen Nutzen-Risiko-Evaluation von Patienten mit Hirntumoren in bzw. im Bereich funktionell bedeutsamer Regionen, wie beispielsweise in Nachbarschaft zum Sulcus centralis, gut etabliert. Das Konzept der Neuroplastizität umfasst unter anderem Mechanismen zur zerebralen kortikalen Reorganisation nach Hirnschädigung. Ziel der vorliegenden prospektiven fMRT-Verlaufsstudie ist die Evaluation der noch wenig bekannten längerfristigen funktionellen Veränderungen des Gehirns nach neurochirurgischer Intervention. Zu diesem Zwecke wurden 14 Patienten mit Hirntumoren innerhalb oder in der Nähe des primären motorischen Cortex (MI) in die Studie eingeschlossen, welche sich einer neurochirurgischen Behandlung unterzogen. Bei 12 der Patienten wurde sowohl prä- als auch postoperativ eine funktionelle Bildgebung (fMRT) anhand des motorischen Paradigmas des unimanuellen und bimanuellen Fingertappens in einem 3 T MRT-Scanner durchgeführt. Wegen Bewegungsartefakten konnten lediglich 9 der Patienten in die weitere Auswertung eingeschlossen werden. Als Kontrollgruppe diente eine einmalige Untersuchung von neun gesunden Probanden. An längerfristigen Reorganisationsmustern konnten bei Patienten ohne Handparese sowohl die Rekrutierung der geschädigten als auch der intakten Hemisphäre des kortikalen motorischen Netzwerkes aufgezeigt werden. Tumorwachstum im Bereich des supplementär-motorischen Areals (SMA) ging mit einer bilateralen Rekrutierung der rostralen Portion des SMA (SMAr) einher. Die postoperative Reorganisation des motorischen Netzwerkes umfasste unter kontraläsionalen Fingertappen eine Lateralisierung der Aktivierung der SMAr zur nicht betroffenen Hemisphäre. Diese war umso ausgeprägter je größer das Tumorvolumen oder je näher der Tumor zur SMAr gelegen war. Demnach kann eine Dysfunktion der ipsilateralen SMAr präoperativ durch eine bilaterale und postoperativ durch eine kontraläsionale Rekrutierung kompensiert werden.

Background: This study aimed to evaluate the incremental prognostic value of infarct size, microvascular obstruction (MO), myocardial salvage index (MSI), and left ventricular ejection fraction (LV-EFCMR) assessed by cardiac magnetic resonance imaging (CMR) in comparison to traditional outcome markers in patients with ST-elevation myocardial infarction (STEMI) reperfused by primary percutaneous intervention (PCI). Methods: STEMI patients reperfused by primary PCI (n = 278) within 12 hours after symptom onset underwent CMR three days after the index event (interquartile range [IQR] two to four). Infarct size and MO were measured 15 minutes after gadolinium injection. T2-weighted and contrast-enhanced CMR were used to calculate MSI. In addition, traditional outcome markers such as ST-segment resolution, pre- and post-PCI Thrombolysis In Myocardial Infarction (TIMI)-flow, maximum level of creatine kinase-MB, TIMI-risk score, and left ventricular ejection fraction assessed by echocardiography were determined in all patients. Clinical follow-up was conducted after 19 months (IQR 10 to 27). The primary endpoint was defined as a composite of death, myocardial reinfarction, and congestive heart failure (MACE). Results: In multivariable Cox regression analysis, adjusting for all traditional outcome parameters significantly associated with the primary endpoint in univariable analysis, MSI was identified as an independent predictor for the occurrence of MACE (Hazard ratio 0.94, 95% CI 0.92 to 0.96, P <0.001). Further, C-statistics comparing a model including only traditional outcome markers to a model including CMR parameters on top of traditional outcome markers revealed an incremental prognostic value of CMR parameters (0.74 versus 0.94, P <0.001). Conclusions: CMR parameters such as infarct size, MO, MSI, and LV-EFCMR add incremental prognostic value above traditional outcome markers alone in acute reperfused STEMI.

Objective: Chronic recurrent multifocal osteomyelitis/ chronic non-bacterial osteomyelitis (CRMO/CNO) is a rare auto-inflammatory disease and typically manifests in terms of musculoskeletal pain. Because of a high frequency of musculoskeletal disorders in children/ adolescents, it can be quite challenging to distinguish CRMO/ CNO from nonspecific musculosketetal pain or from malignancies. The purpose of this study was to evaluate the visibility of CRMO lesions in a whole-body diffusion-weighted imaging (WB-DWI) technique and its potential clinical value to better characterize MR-visible lesions. Materials and methods: Whole-body imaging at 3T was performed in 16 patients (average: 13 years) with confirmed CRMO. The protocol included 2D Short Tau Inversion Recovery (STIR) imaging in coronal and axial orientation as well as diffusion-weighted imaging in axial orientation. Visibility of lesions in DWI and STIR was evaluated by two readers in consensus. The apparent diffusion coefficient (ADC) was measured for every lesion and corresponding reference locations. Results: A total of 33 lesions (on average 2 per patient) visible in STIR and DWI images (b = 800 s/mm2 and ADC maps) were included, predominantly located in the long bones. With a mean value of 1283 mm2/s in lesions, the ADC was significantly higher than in corresponding reference regions (782 mm2/s). By calculating the ratio (lesion to reference), 82% of all lesions showed a relative signal increase of 10% or higher and 76% (25 lesions) showed a signal increase of more than 15%. The median relative signal increase was 69%. Conclusion: This study shows that WB-DWI can be reliably performed in children at 3T and predominantly, the ADC values were substantially elevated in CRMO lesions. WB-DWI in conjunction with clinical data is seen as a promising technique to distinguish benign inflammatory processes (in terms of increased ADC values) from particular malignancies.

Image-based quantifications of visceral adipose tissue (VAT) volumes from segmented VAT areas are increasingly considered for risk assessment in obese patients. The goal of this study was to determine the power of partial VAT areas to predict total VAT volume in morbidly obese patients (BMI > 40 kg/m2) as a function of gender, age and anatomical landmarks. 130 morbidly obese patients (mean BMI 46.5 kg/m2; 94 females) underwent IRB-approved MRI. Total VAT volumes were predicted from segmented VAT areas (of single or five adjacent slices) at common axial landmark levels and compared with the measured ones (VVAT-T, about 40 slices between diaphragm and pelvic floor). Standard deviations σ1 and σ5 of the respective VAT volume differences served as measures of agreement. Mean VVAT-T was 4.9 L for females and 8.1 L for males. Best predictions were found at intervertebral spaces L3-L4 for females (σ5 = 688 ml, σ1 = 832 ml) and L1-L2 for males (σ5 = 846 ml, σ1 = 992 ml), irrespective of age. In conclusion, VAT volumes in morbidly obese patients can be reliably predicted by multiplying the segmented VAT area at a gender-specific lumbar reference level with a fixed scaling factor and effective slice thickness.

Für Patienten mit fortgeschrittener Herzinsuffizienz ist die Herztransplantation die einzige kurative Therapieoption. Die akute Abstoßungsreaktion ist ein entscheidender Faktor der Mortalität nach Transplantation. Zur Früherkennung einer Abstoßungsreaktion gilt nach wie vor die Endomyokardbiopsie als Goldstandard. Diese stellt jedoch ein invasives Verfahren mit seltenen, aber potentiell schwerwiegenden Komplikationen dar. In der vorliegenden Studie wurde die diagnostische Wertigkeit der kardialen Magnetresonanztomographie zur Detektion der Abstoßungsreaktion nach Herztransplantation untersucht. Als Referenz diente die Myokardbiopsie mit histologischer Beurteilung nach dem Schema der International Society of Heart and Lung Transplantation (ISHLT). Insbesondere bei Kombination mehrerer Parameter konnte ein hoher negativ prädiktiver Wert zum Ausschluss einer akuten Abstoßungsreaktion erzielt werden. Dagegen waren Spezifität und positiv prädiktiver Wert zu gering, um eine Therapie-Änderung alleine auf Basis eines positiven MRT-Befundes zu rechtfertigen.:1 Titelblatt 1 2 Bibliographische Beschreibung 4 3 Einführung 5 3.1 Hintergrund zur Herztransplantation 5 3.1.1 Indikation und Epidemiologie 5 3.1.2 Abstoßungsreaktion und Immunsuppression 6 3.1.3 Statistiken zu Abstoßung und Immunsuppression 8 3.1.4 Verfahren und Probleme der Endomyokardbiopsie 10 3.2 Bisherige Ansätze zum nicht-invasiven Screening 12 3.2.1 Echokardiographie 12 3.2.2 Elektrokardiogramm 14 3.2.3 Biomarker im peripheren Blut 14 3.2.4 Kardiale Magnetresonanztomographie 16 3.3 Rationale und Fragestellungen zur vorliegenden Studie 19 4 Publikationsmanuskript 21 5 Zusammenfassung der Arbeit 33 6 Anlagen 39

The vocal tract shape is crucial to voice production. Its lower part seems particularly relevant for voice timbre. This study analyzes the detailed morphology of parts of the epilaryngeal tube and the hypopharynx for the sustained German vowels /a/, /e/, /i/, /o/, and /u/ by thirteen male singer subjects who were at the beginning of their academic singing studies. Analysis was based on two different phonatory conditions: a natural, speech-like phonation and a singing phonation, like in classical singing. 3D models of the vocal tract were derived from magnetic resonance imaging and compared with long-term average spectrum analysis of audio recordings from the same subjects. Comparison of singing to the speech-like phonation, which served as reference, showed significant adjustments of the lower vocal tract: an average lowering of the larynx by 8 mm and an increase of the hypopharyngeal cross-sectional area (+ 21.9%) and volume (+ 16.8%). Changes in the analyzed epilaryngeal portion of the vocal tract were not significant. Consequently, lower larynx-to-hypopharynx area and volume ratios were found in singing compared to the speech-like phonation. All evaluated measures of the lower vocal tract varied significantly with vowel quality. Acoustically, an increase of high frequency energy in singing correlated with a wider hypopharyngeal area. The findings offer an explanation how classical male singers might succeed in producing a voice timbre with increased high frequency energy, creating a singer‘s formant cluster.

Bildgesteuerte, perkutane Interventionen stellen bei vielen diagnostischen und therapeutischen Fragestellungen eine Alternative zum chirurgischen Vorgehen dar. Hierbei kommen bevorzugt die Sonographie und die Computertomographie (CT) zum Einsatz. Zu den Indikationen für eine gezielte Nutzung der Magnetresonanztomographie (MRT) zählen Befunde, die sich mit anderen Modalitäten nicht ausreichend darstellen lassen, die fehlende Strahlenexposition (CT) sowie Alleinstellungsmerkmale wie der hervorragende native Weichteilkontrast oder die Möglichkeiten zur Darstellung von Temperaturen oder Diffusionsprozessen. Zu den Nachteilen zählen die langen Messzeiten, das starke Magnetfeld sowie die räumliche Enge in den meist röhrenförmigen Geräten, die ein interventionelles Vorgehen oft erschweren. Stereotaktische Führungs- und Navigationshilfen sind kein notwendiger Bestandteil der interventionellen Ausrüstung, ermöglichen jedoch oft eine gezieltere Planung, bessere Visualisierung oder vereinfachte Durchführung, insbesondere gegenüber einer rein kognitiven Einbeziehung der MRT-Informationen. Assistenzsysteme für geschlossene MRT-Geräte sind meist rahmenbasiert und beschränken sich auf bestimmte Regionen, z. B. die Mamma, die Prostata oder das muskuloskelettale System. Diese Arbeit beschreibt hingegen eine leistungsstarke rahmenlose Assistenztechnik (Navigation), die sich praktisch in beliebigen Körperregionen einsetzen lässt. Der Operateur orientiert sich dabei anhand von hochwertigen MRT-Ansichten, die gemäß der in Echtzeit erfassten Nadellage aus einem kurz zuvor erhobenen Referenzdatensatz reformatiert werden. Ausgehend von der Implementierung an einem speziellen offenen MRT-System (0,5 T) werden interventionelle Komponenten und Methoden beschrieben, die erfolgreich auf ein herkömmliches MRT-System (1,5 T) übertragen wurden. Die Einschränkungen des geschlossenen Systems führten dabei zu einer speziellen Registrierungstechnik mit Hilfe einer kompakten, frei positionierbaren Referenzplatte mit resonanten Miniatur-Hochfrequenzspulen (semiaktiv) als MR-Positionsmarker. Im Vordergrund stand die systematische Prüfung der Marker hinsichtlich Signalverhalten und Sicherheit sowie die Zuverlässigkeit und Genauigkeit einer vollautomatischen, bildbasierten 3D-Lokalisation unter experimentellen und klinischen Randbedingungen. Gegenüber herkömmlichen, passiven (Kontrastmittel-) Markern zeichnet sich die semiaktive Technik dadurch aus, dass sie gleichzeitig, auch mehrere, beliebig über das gesamte Messvolumen verteilte Marker, praktisch unabhängig von sämtlichen anatomischen Strukturen lokalisieren kann. Sowohl die Festlegung einer Position (ein Marker) oder einer Ebene (drei Marker) wie auch die navigierte Platzierung einer Nadel zeigten im Experiment ausreichend hohe Genauigkeiten. Auf Basis einer zeitlich optimierten (Subsekunden-) Markerbildgebung konnte experimentell eine robotisch geführte Nadel direkt im MRT bildgebend verfolgt werden, was weitere Anwendungen der Lokalisationstechnik in Aussicht stellt. Navigierte Biopsien an einem Gewebephantom zeigten nach ausschließlich stereotaktischer Positionierung – ohne Kontrollbildgebung – unabhängig vom Erfahrungsgrad der medizinischen Anwender ausreichend hohe Trefferquoten. Gleichzeitig lieferte die Studie wertvolle, auch anwenderspezifische Erkenntnisse über die Bedienbarkeit sowie den Zeitbedarf für einzelne Interventionsschritte. Im Vergleich mit anderen prototypischen oder kommerziellen Systemen zeigte sich die vorgestellte Assistenztechnik – am Beispiel muskuloskelettaler Interventionen – als klinisch flexibel einsetzbar.

Die Analyse von Implantat-Gewebe-Wechselwirkungen basiert derzeit hauptsächlich auf histologischen Techniken. Der invasive Charakter der histologischen Präparation lässt allerdings keine Untersuchung am lebenden Tier zu. Dadurch ist es nicht möglich, den Prozess der Implantateinheilung wiederholt an einem Tier zu beobachten. Die Folgen sind eine hohe Anzahl aufzuwendender Versuchstiere und eine Vergrößerung der Messunsicherheit infolge der gestiegenen biologischen Variabilität. Nicht-invasive, bildgebende Verfahren spielen daher eine zunehmende Rolle für die Entwicklung neuer Biomaterialien. Während die Computertomographie (CT) häufig zur Untersuchung der knöchernen Implantateinheilung verwendet wird, hat sich die Nutzung der Magnetresonanztomographie (MRT) für diese Fragestellungen bisher nicht etabliert. Bei der Magnetresonanztomographie handelt es sich, analog zur Computertomographie, um ein bildgebendes Verfahren zur nicht-invasiven Erzeugung digitaler Schnittbilder. Im Gegensatz zur CT, die das Hartgewebe abbildet, wird bei der MRT das Weichgewebe detektiert, wobei keine ionisierende Strahlung verwendet wird. Der große Vorteil der MRT gegenüber anderen bildgebenden Methoden besteht darin, dass es möglich ist, das Weichgewebe auf den Schnittbildern anhand verschiedener Kontraste darzustellen. Zusätzlich können MR-spezifische Parameter quantifiziert werden, die einen direkten Rückschluss auf die Struktur zulassen. Mit diesen Kennzahlen ist es möglich, Veränderungen im Weichgewebe analysieren. Das Ziel der Arbeit war es deshalb, die Eignung und mögliche Anwendungen der Magnetresonanzto-mographie (MRT) zur Analyse der Implantat-Gewebe-Wechselwirkungen zu erörtern. Für die Untersu-chungen wurde ein NMR-Spektrometer inklusive Imaging-Zubehör verwendet. Die Dissertationsarbeit beinhaltete sowohl die Untersuchung verschiedener Materialsysteme hinsichtlich ihrer Eignung für die MRT und deren Biokompatibilität, als auch die Analyse der knöchernen Einheilung ausgewählter Biomaterialien. Diese umfasste Aussagen zur Darstellbarkeit und Abgrenzbarkeit von Strukturen und beinhaltete auch quantitativ gewonnene Messparameter. Die Ergebnisse wurden stets im Vergleich mit der Histologie diskutiert. In der Arbeit konnte dargestellt werden, dass die Überprüfung der Eignung des zu untersuchenden Materials für die MRT vor der Analytik erfolgen muss. Es wurde demonstriert, dass Metalle erheblich mit dem MR-System wechselwirken können, was in der Konsequenz zu drastischen Störungen der Bildqualität führt. Diese Effekte waren stark von den ausgewählten Messparametern abhängig. Als ein MRT-geeignetes Verbundmaterial wurde Titan-beschichtetes Polyetheretherketon (PEEK/Ti) vorgeschlagen. Die Beschichtung mit Titan führte zu einer signifikant verbesserten Biokompatibilität des Kunststoffes. Die erfolgreiche Analyse der knöchernen Einheilung mit der Magnetresonanztomographie wurde im Rahmen von zwei tierexperimentellen Studien an verschiedenen Biomaterialien gezeigt (die Analyse erfolg-te ex vivo). Die Untersuchung der knöchernen Integration eines Zahnimplantates aus PEEK/Ti hatte das Ziel, die Darstellbarkeit des Implantates und knöcherner Strukturen mit der Magnetresonanztomographie zu evaluieren. Außerdem wurde ebenfalls gezeigt, dass es anhand der MRT-Schnittbilder möglich ist, quantitative Messgrößen zur Beschreibung des Einheilprozesses zu gewinnen. Aufgrund der geringen Versuchstierzahl wurde jedoch eine breite Streuung der Messdaten festgestellt. Allerdings besitzt die Studie durch die Untersuchung eines Zahnimplantates aus Polyetheretherketon/Titan mit der MRT nicht nur Neuheitswert in der Biomaterialforschung, sondern schlägt gleichzeitig eine Brücke zur klinischen, dentalen Implantologie. Die Bewertung der Darstellbarkeit knöcherner Strukturen und der verwendeten (teils tissue-engineerten) Knochenersatzmaterialien mit MRT und Histologie und des klinischen Erfolges derselben bildeten einen Schwerpunkt der zweiten tierexperimentellen Studie (die Analyse erfolgte ex vivo). Es war möglich, mit beiden bildgebenden Verfahren zu zeigen, dass sich die verwendeten Knochenersatzmaterialien nicht für die vorgesehene Anwendung eigneten. Die Beurteilung der Übereinstimmung der quantitativ gewonnenen Parameter beider Analysenmethoden bildete den Abschluss der Arbeit. Es wurde festgestellt, dass zwischen den Messdaten stets ein syste-matischer Unterschied bestand. Nachweislich war dieser aber weniger das Resultat der ungleichen lateralen Auflösungen oder der unterschiedlichen Darstellbarkeit von Gewebestrukturen der beiden Verfahren, sondern konnte auf den Einfluss der Analyse verschiedener Schichtebenen und individueller Unterschiede bei der digitalen Quantifizierung der auswertenden Personen zurückgeführt werden. / Currently, histological techniques are used to analyse implant-tissue-interactions. However, these methods are destructive and do not allow for the investigation of living animals. Therefore, it is not possible to study the integration of biomaterials repeatedly with one animal, resulting in a large number of animals and an increase of biological variability. Non-invasive imaging techniques have gained interest in the field of biomaterials. Whereas Computed Tomography (CT) was often used to evaluate the osseous integration, the assessment using Magnetic Resonance Imaging (MRI) has not been established, yet. MRI is a non-invasive medical imaging method that detects soft tissue. In contrast to CT the method does not require individuals to be exposed to radiation. The most important benefit of MRI is the possibility to acquire different soft tissue contrasts in situ because the various tissues have different signal intensities on MR images that can be altered by using different experimental parameters. Furthermore, it is possible to gain MR-specific properties that allow conclusions to the tissue structure. Thus, the objective of the doctoral thesis has been to investigate the suitability of MRI for the use in biometerial research and to show potential areas of application. The examinations were performed using a laboratory NMR-spectrometer inclusive imaging accessory. The thesis included an evaluation of the MR compatibility of different materials and their biocompati-bility and an analysis of the ingrowth of chosen biomaterials into bone. For that, the detection and identification of tissue structures and biomaterials was investigated with both, MRI and histology. Additionally, quantitative parameters were acquired and their comparability was assessed. It was clearly demonstrated, that metals interacted with the MR system and provoked large image distortions. These effects were strongly dependent on experimental parameters chosen. Polyetheretherketone with titanium coating (PEEK/Ti) was investigated and has been found to be MR safe. Above all, it was demonstrated that the biocompatibility of the polymer was significantly enhanced by coating with titanium. Within two animal studies the successful analysis of the osseous healing of different biomaterials with MRI was presented. To demonstrate the visibility of bony structures and biomaterials a dental implant made of PEEK/Ti was analysed. The ability to measure quantitative data in analogy to histomorphometry was shown, ditto. A large variation of the values was detected due to the limited number of animals used for the pilot study. Evaluating the displayability of bone and (to some extent tissue engineered) bone substitutes and assessing the clinical success of these materials was one main focus of the second animal study. Both, MRI and histological analysis could undeniably illustrate that all of the bone substitutes were not suitable for the chosen application. The thesis was completed with the determination of the agreement of quantitative values from both analysing methods. It was concluded that all values gained from the animal study were significantly different. It was proven that the chosen slice position and the image interpretation with two evaluators had a larger share to disagreement than the different lateral resolution of MRI and histological images or the diverging displayability of bone and bone substitutes. By investigating a MR suitable dental PEEK implant the doctoral thesis fulfils the criteria of novelty in biomaterial research. Moreover, it forges links between preclinical research and dental implantology.

Die im Rahmen dieser Arbeit vorgestellten Studien führen zu einer Erweiterung der Indikationen der kardiovaskulären Magnetresonanztomographie bei der Diagnostik der koronaren Herzerkrankung. Die Methoden zur schnellen Erfassung der Myokardbewegung bis hin zu Echtzeittechniken, zur Bestimmung der Myokardperfusion, zur Quantifizierung von hibernating Myokard und zur Unterdrückung von Atemartefakten bei der Koronararteriendarstellung oder Koronarflussmessung wurden optimiert und in klinischen Studien evaluiert. Die Magnetresonanztomographie ist der Echokardiographie bei Dobutamin-Stress-Untersuchungen zur Erkennung einer koronaren Herzerkrankung signifikant überlegen, was sich insbesondere durch die bessere Bildqualität erklärt. Dabei kann zur Überwachung der Patienten während der Stressuntersuchung auf Echtzeitverfahren zurückgegriffen werden, die sowohl für eine quantitative Analyse der linksventrikulären Funktion, als auch für die Erkennung von stressinduzierten Wandbewegungsstörungen geeignet ist. Für die Beurteilung der Myokardperfusion ist die Magnetresonanztomographie mit herkömmlichen Techniken wie SPECT oder PET vergleichbar. Dabei ist insbesondere die Analyse der Einwaschgeschwindigkeit eines Kontrastmittelbolus in Ruhe und unter Vasodilatation geeignet, ischämische und normal perfundierte Myokardabschnitten zu differenzieren. Für die Abbildung der Koronararterien haben sich insbesondere Navigatortechniken als sinnvoll erwiesen. Dabei kann die Anwendung optimierter Korrekturverfahren der Zwerchfellposition zu einer Verringerung von ateminduzierten Bewegungsartefakten führen. Mit Hilfe diese Navigatortechnik können auch Koronarflussmessungen optimiert und ihre Genauigkeit im Vergleich zur intravaskulären Doppler-Sonographie durch Verbesserung der räumlichen und zeitlichen Auflösung gesteigert werden. Damit steht die kardiovaskuläre Magnetresonanztomographie an der Schwelle zum breiten Einsatz in der klinischen Routine. Das derzeitige Indikationsspektrum ist für eine integrative und genaue Untersuchung geeignet und kann in den nächsten Jahren durch weitere Aspekte (z.B. Darstellung von Gefäßplaques, Anwendung spezifischer Kontrastmittel) noch erweitert werden. / The studies compiled in the following manuscript lead to a broadening of indications for cardiovascular magnetic resonance imaging for the diagnosis of coronary artery disease Methods for rapid assessment of myocardial motion including real-time techniques, for the determination of myocardial perfusion, for the quantification of hibernating myocardium, and for the reduction of artefacts from breathing motion for the visualization of the coronary arteries and coronary flow measurements were optimised and evaluated in clinical studies. Dobutamin stress magnetic resonance imaging is superior to dobutamine stress echocardiography for the detection of coronary artery disease, which is mainly due to the superior image quality. For patient monitoring real-time techniques can be used which allow quantitative assessment of left ventricular function and detection of stressinduced wall motion abnormalities. The accuracy of perfusion measurements with magnetic resonance imaging is comparable to conventional techniques such as SPECT of PET. Especially the analysis of the wash-in of a contrast agent bolus at rest and during vasodilation allows a differentiation of ischemic and normal myocardium. For coronary artery imaging especially navigator techniques have been shown to be useful. The application of optimised correction techniques for the position of the diaphragm can lead to a reduction of breathing induced artefacts. Thus, cardiovascular magnetic resonance is on its way towards broad clinical application. The current spectrum of indications allows an integrative and accurate examination and can be expanded with additional aspects (e.g. plaque imaging, use of specific contrast agents) in the next years

Impulsivität ist ein zentraler Aspekt der Persönlichkeit, welcher entlang eines Kontinuums in normaler bis devianter Ausprägung auftreten kann. So moduliert persönlichkeitsbezogene Impulsivität sowohl das Verhalten Gesunder, als auch, in ihrer extremen Ausprägung, klinisch relevante Verhaltensweisen. Signifikant überdurchschnittlich ausgeprägte Impulsivität gilt als charakteristisch für eine Vielzahl psychiatrischer Krankheitsbilder wie Abhängigkeitserkrankungen. Die differentiell-psychologische Forschung geht von einer Persönlichkeitseigenschaft aus, welche den verschiedenen Facetten des Phänomens Impulsivität zu Grunde liegt. Jedoch sind strukturelle Bildgebungsstudien an gesunden Probanden zu diesem Gegenstand noch immer rar und ihre Befunde sehr heterogen. Ziel der vorliegenden publikationsbasierten Dissertationsschrift ist es, einen Beitrag zu einem vertieften Verständnis zerebraler struktureller Korrelate persönlichkeitsbezogener Impulsivität bei Gesunden zu leisten. In drei empirischen Untersuchungen wurden Daten struktureller Magnetresonanztomographie bei Gesunden erhoben und jeweils auf korrelative Zusammenhänge mit persönlichkeitsbezogener Impulsivität getestet. Insgesamt zeigten die für multiple Testung korrigierten Ergebnisse dieser Arbeit negative Korrelationen zwischen persönlichkeitsbezogener Impulsivität und morphometrischen Maßen (kortikale Dicke, kortikales Volumen) des linken superior frontalen Kortex, des linken mittleren frontalen Kortex sowie des linken orbitofrontalen Kortex. Erstmalig wurden Zusammenhänge zwischen Impulsivität als spezifischer Persönlichkeitsfacette und der Kortexdicke an einer repräsentativen gesunden Stichprobe gezeigt. Insgesamt weisen die Ergebnisse auf eine zentrale Rolle linkshemisphärischer Strukturen im Bereich des präfrontalen Kortex für Impulsivität hin. / Impulsiveness is a pivotal aspect of personality comprising a continuum from normal to deviant occurrence. Trait impulsiveness modulates both behavior in healthy individuals and, in its extreme occurrence, even clinically relevant behavior. So, inhibition disorder is understood to be a characteristic in a number of mental health problems such as addiction disorders, personality disorders and attention deficit/ hyperactivity disorders. Research in the field of personality psychology views impulsiveness as a broad trait underlying all of the different facets of impulsiveness. The interest in the biological correlates of trait impulsiveness has stimulated a growing number of neuroscientific studies. However, non-clinical structural imaging studies on impulsiveness are still rare and their findings very heterogeneous. The present cumulative thesis aims to contribute to an advanced understanding of structural cerebral correlates of trait impulsiveness in healthy individuals. Within the scope of three empirical studies structural data were acquired by means of high-resolution magnetic resonance scans in healthy participants and tested respectively for correlations with trait impulsiveness. Summarizing these present studies’ findings, the results surviving a multiple comparison corrected threshold showed negative correlations between trait impulsiveness and morphometric measurements (cortical thickness, cortical volume) of the left superior frontal cortex, the left middle frontal cortex and the left orbitofrontal cortex. For the first time, associations between impulsiveness as a certain facet of personality and cortical thickness have been shown in a representative healthy sample. The present work provides further insight into structural cerebral substrates of trait impulsiveness considering novel methodological aspects. In summary, the results suggest structures of the left prefrontal cortex play a central role in impulsiveness.