Tumors have several important hallmarks; anomalous and heterogeneous behaviors of their vascular structures, and high angiogenesis and neovascularization. Tumor tissue presents high blood flow (F) and extraction ratio (E) of contrast molecules. Consequently there is growing interest in non invasive methods for characterizing changes in tumor vasculature. Toft's model has been extensively used in the past in order to calculate Ktrans maps which take into consideration both F and E. However, in this thesis we argue that for accurate tumor characterization we need a model able to compute both F and E in tissue plasma. This project has been developed as part of a larger project, working toward building a Clinical Decision Support System (CDSS): an interactive expert computer software, that helps doctors and other health professionals make decisions regarding patient treatment progress. Using the Gamma Capillary Transit Time (GCTT) pharmacokinetic model we calculate F and E separately in a more realistic framework; unlike other models it takes into account the heterogeneity of the tumor, which depends on parameter a-1. a-1 is the width of the distribution of the capillary transit times within a tissue voxel. In more detail, a-1 expresses the heterogeneity of tissue microcirculation and microvasculature. We studied 9 patients pathologically diagnosed with glioblastoma multiforme (GBM), a common malignant type of brain tumor. Several physiological parameters including the blood flow and extraction ratio distributions were calculated for each patient. Then we investigated if these parameters can characterize early the patients' responsiveness to current treatment; we assessed the classification potential based on the actual therapy outcome. To this end, we present a novel analysis framework which exploits the new parameter a-1 and organizes each voxel into four sub-region. Our results indicate that early characterization of response based on GCCT can be significantly improved by focusing on tumor voxels from a specific sub-region.

Background: The goal of the study was to evaluate the masticatory efficacy in patients who had been provided with resection prostheses after tumor removal in the maxillary/ mandibular region. These patients complained of impairment of masticatory function. Patients and Methods: 3 groups of patients were compared under clinical-experimental conditions. A uniform chewing material was masticated by the participants under standardized conditions. A sieving procedure was used to evaluate the masticatory efficacy. Analysis of the particle sizes and particle masses obtained was performed with the aid of computers. Results: The results showed that the masticatory efficacy of the patients with resection prostheses was the lowest of the 3 groups compared. The number of existing supporting zones and the location of the defect were found to be important influencing factors. Recording of the dietary habits of all patients was performed using a standardized dietary questionnaire. These data were analyzed using the corresponding software of the German Nutrition Society. With regard to the patients with resection prostheses, it was revealed that they often switched to food that did not require mastication. Conclusions: A nutritional guideline for patients with resection prostheses was developed, which is available for downloading free of charge on the Internet. / Hintergrund: Ziel der Untersuchung war die Prüfung der Kaueffektivität bei Patienten, die mit Resektionsprothesen nach Tumorentfernung im Kieferbereich versorgt worden waren. Diese Patienten klagten über eine Einschränkung der mastikatorischen Funktion. Patienten und Methoden: Unter klinisch xperimentellen Bedingungen erfolgte der Vergleich von 3 Patientengruppen. Unter standardisierten Bedingungen zerkleinerten die Patienten einheitliches Kaugut. Zur Bewertung der Kaueffektivität wurde ein Siebverfahren eingesetzt. Die Auswertung der ermittelten Partikelgrößen und Partikelmassen erfolgte computergestützt. Ergebnisse: Die Ergebnisse zeigten, dass im Vergleich der 3 Gruppen die Kaueffektivität der Patienten mit Resektionsprothesen am geringsten war. Die Zahl der vorhandenen Stützzonen des Restgebisses und die Defektlokalisation wurden als bedeutsame Einflussfaktoren ermittelt. Die Erfassung der Ernährungsgewohnheiten aller Patienten erfolgte mittels eines standardisierten Ernährungsfragebogens. Diese Daten wurden mit der zugehörigen Software der Deutschen Gesellschaft für Ernährung ausgewertet. Bei den Patienten mit Resektionsprothesen zeigte sich, dass diese auf Nahrungsmittel ausweichen, die kein Kauen erfordern. Schlussfolgerungen: Es wurde eine Ernährungsrichtlinie für Patienten mit Resektionsprothesen abgeleitet, die zum kostenfreien Herunterladen im Internet zur Verfügung steht. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

Background: The goal of the study was to evaluate the masticatory efficacy in patients who had been provided with resection prostheses after tumor removal in the maxillary/ mandibular region. These patients complained of impairment of masticatory function. Patients and Methods: 3 groups of patients were compared under clinical-experimental conditions. A uniform chewing material was masticated by the participants under standardized conditions. A sieving procedure was used to evaluate the masticatory efficacy. Analysis of the particle sizes and particle masses obtained was performed with the aid of computers. Results: The results showed that the masticatory efficacy of the patients with resection prostheses was the lowest of the 3 groups compared. The number of existing supporting zones and the location of the defect were found to be important influencing factors. Recording of the dietary habits of all patients was performed using a standardized dietary questionnaire. These data were analyzed using the corresponding software of the German Nutrition Society. With regard to the patients with resection prostheses, it was revealed that they often switched to food that did not require mastication. Conclusions: A nutritional guideline for patients with resection prostheses was developed, which is available for downloading free of charge on the Internet. / Hintergrund: Ziel der Untersuchung war die Prüfung der Kaueffektivität bei Patienten, die mit Resektionsprothesen nach Tumorentfernung im Kieferbereich versorgt worden waren. Diese Patienten klagten über eine Einschränkung der mastikatorischen Funktion. Patienten und Methoden: Unter klinisch xperimentellen Bedingungen erfolgte der Vergleich von 3 Patientengruppen. Unter standardisierten Bedingungen zerkleinerten die Patienten einheitliches Kaugut. Zur Bewertung der Kaueffektivität wurde ein Siebverfahren eingesetzt. Die Auswertung der ermittelten Partikelgrößen und Partikelmassen erfolgte computergestützt. Ergebnisse: Die Ergebnisse zeigten, dass im Vergleich der 3 Gruppen die Kaueffektivität der Patienten mit Resektionsprothesen am geringsten war. Die Zahl der vorhandenen Stützzonen des Restgebisses und die Defektlokalisation wurden als bedeutsame Einflussfaktoren ermittelt. Die Erfassung der Ernährungsgewohnheiten aller Patienten erfolgte mittels eines standardisierten Ernährungsfragebogens. Diese Daten wurden mit der zugehörigen Software der Deutschen Gesellschaft für Ernährung ausgewertet. Bei den Patienten mit Resektionsprothesen zeigte sich, dass diese auf Nahrungsmittel ausweichen, die kein Kauen erfordern. Schlussfolgerungen: Es wurde eine Ernährungsrichtlinie für Patienten mit Resektionsprothesen abgeleitet, die zum kostenfreien Herunterladen im Internet zur Verfügung steht. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.