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Ce mémoire présente des algorithmes de reconstruction conçus pour le développement de nouveaux systèmes d'imagerie par rayons X adaptés aux contraintes du bloc opératoire, notamment pour guider des interventions orthopédiques telles que le vissage pédiculaire. Après une présentation du contexte médical et technologique, nous rassemblons les principaux résultats de tomographie 2D permettant de comprendre les spécificités des problèmes de tomographie à données tronquées ; le comportement souvent très satisfaisant de la méthode de rétroprojection filtrée, d'ordinaire ignoré en tomographie locale, est notamment souligné. Un état de l'art sur l'utilisation des ondelettes en tomographie 2D est ensuite dressé, dans lequel nous mettons en évidence l'existence de liens forts entre des travaux adaptés de la méthode de rétroprojection filtrée et les approches de type ondelettes-vaguelettes. Une nouvelle méthode d'inversion de la transformée de Radon par ondelettes est ensuite proposée, bâtie à partir de résultats théoriques établis par M. Holschneider : nous montrons que cette nouvelle méthode se prête très bien au traitement de données locales (aussi bien pour le problème intérieur que pour le problème à angle limité). Nous présentons enfin une approche totalement différente, dans laquelle est reconstruite la surface d'une vertèbre à partir de deux images fluoroscopiques et d'un modèle statistique de surface de vertèbre; nous utilisons différents détecteurs de contours pour traiter les images fluoroscopiques (par ondelettes, ou avec des contours actifs), et montrons qu'ils conduisent à des résultats de reconstruction satisfaisants sur un fantôme numérique.

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Ursache des klinisch durch die Amsterdam-Kriterien definierten HNPCC sind hochpenetrante Keimbahnmutationen in den DNAMismatchrepair( MMR)-Genen MLH1, MSH2, seltener in MSH6 und PMS2. Mutationsträger in diesen MMR-Genen haben ein hohes kumulatives Risiko (52–92%) für die Entwicklung kolorektaler – einschließlich syn- und metachroner – Karzinome, die sich meist in früheren Lebensjahren als bei sporadischen Fällen entwickeln. Darüber hinaus findet sich bei diesen Mutationsträgern ein deutlich erhöhtes Risiko für extrakolonische Karzinome, insbesondere des Endometriums, seltener der Ovarien, des Magens, der ableitenden Harnwege und des Dünndarms. Aus dieser Risikokonstellation erwächst die Frage nach einem spezifischen, individualisierten Therapiekonzept bei HNPCC-Patienten bzw. Mutationsträgern. Prinzipiell könnten drei Möglichkeiten des chirurgischen Vorgehens bezüglich des Kolorektums in Frage kommen: 1. prophylaktische Resektion bei gesunden Mutationsträgern 2. onkologische Resektion bei Karzinommanifestation 3. erweiterte Resektion mit zusätzlich prophylaktischer Intention bei Manifestation des ersten Kolon- oder Rektumkarzinoms. Die erste Möglichkeit kann nach kritischer Evaluation verschiedener Argumente als Option der Prävention nicht empfohlen werden. Zur Zeit kann sicherlich auch keine endgültige Empfehlung abgegeben werden, ob die zweite oder dritte Option des operativen Vorgehens favorisiert werden sollte. Die Indikation zur prophylaktischen Hysterektomie und Oophorektomie sollte nach ausführlicher genetischer, chirurgischer und gynäkologischer Beratung bei postmenopausalen Patientinnen, die die Amsterdam-Kriterien erfüllen oder Trägerinnen einer pathogenen Keimbahnmutation in einem MMR-Gen sind und bei denen dieser Eingriff mit einer anderweitig indizierten Operation kombiniert werden kann, erwogen werden. Eine exakte Prädiktion des individuellen Risikos und Erkrankungsalters auf Grundlage der Analyse von Interaktionen zwischen endogenen und exogenen, modifizierenden Faktoren ist Voraussetzung für individuelle Empfehlungen für «maßgeschneiderte»Vorsorgeprogramme oder prophylaktische chirurgische Maßnahmen. / Hereditary nonpolyposis colorectal cancer (HNPCC), clinically defined by the Amsterdam criteria, is caused by highly penetrant germ line mutations in DNA mismatch repair (MMR) genes, mostly in MLH1 and MSH2, infrequently in MSH6 und PMS2. Mutation carriers are at high cumulative risk (52-92%) for developing colorectal cancer (CRC), including syn- and metachronous colorectal carcinomas, with a younger age of onset compared with sporadic CRC. In addition, there is a remarkably increased risk in these mutation carriers for extracolonic carcinomas, especially for endometrial and ovarian carcinomas but also for gastric, ureter and renal pelvis and small bowel cancer. Therefore, the question arises if an individually tailored conception of treatment should be applied to HNPCC patients and mutation carriers. On principle, there are three options of surgical approach conceivable concerning the colorectum: i) prophylactic resection in healthy mutation carriers ii) oncological resection in the case of CRC iii) extended resection with an additional prophylactic intent in the case of first CRC. After critical evaluation of various arguments, the first option cannot be recommended for CRC prevention. However, a final recommendation neither for the second nor the third option of surgical approach can be given at the moment. The indication for a prophylactic hysterectomy and oophorectomy should be weighted in the following postmenopausal patients after intensive genetic, surgical and gynecologic counselling: patients fulfilling the Amsterdam II criteria or who have been identified as mutation carriers of a disease causing germ line mutation in one of the MMR genes and who have to be operated on due to another cause. A precise prediction of the individual risk and age of onset on the basis of the analysis of interactions between endogenous and exogenous modifying factors is the precondition for recommendations concerning individually tailored surveillance or prophylactic surgery. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

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Brain metastases are treated with surgery, radiotherapy, radiosurgery, and chemotherapy. In this review, recently published studies concerning different treatment strategies are presented with respect to solitary lesions, multiple metastases, and recurrent tumor growth. Selection criteria for the appropriate therapy are: control of the primary tumor, extent of extracerebral metastases, time interval between diagnosis of the primary tumor and the development of cerebral lesions, number of cerebral metastases, Karnofsky performance scale score, and age. Treatment approaches were evaluated with respect to median survival time and quality of life. A singular brain metastasis can be treated with surgery or with radiosurgery. Especially when the primary tumor is under control, there are few extracerebral lesions which are stable, the Karnofsky performance scale score is above 70, the lesion is larger than 3 cm in diameter and surgically accessible surgery is the treatment of choice. Postoperative adjuvant radiotherapy may delay relapse. Median survival time ranges between 10 to 18 months. Radiosurgery can be applied in lesions smaller than 3 cm in diameter and is the treatment of choice in lesions which are surgically not accessible. Multiple metastases are treated either by conventional radiotherapy, radiosurgery or surgery. Commonly, no more than 3 lesions are approached by either surgery or radiosurgery. Median survival time ranges between 6 to 9 months for both treatment concepts, but without therapy only is 4–6 weeks. According to the clinical and neurological condition of the patient, recurrent brain metastases can be treated by operation, reirradiation, or radiosurgery. The efficacy of chemotherapy depends on the chemosensitivity of the primary tumor and the ability to penetrate the blood-brain barrier. Long-term survivors with cancer disease encourage to perform active treatment strategies. / Hirnmetastasen werden durch Operation, Ganzhirnbestrahlung, Radiochirurgie und Chemotherapie behandelt. In dieser Übersichtsarbeit werden kürzlich publizierte Studien bezüglich der Therapiekonzepte für solitäre Läsionen, multiple Metastasen und Tumorrezidive vorgestellt. Auswahlkriterien für eine angemessene Behandlung sind: Kontrolle des Primärtumors, Ausmaß der extrakraniellen Metastasen, Zeitintervall zwischen Diagnose des Primärtumors und dem Auftreten der Hirntumoren, Anzahl der zerebralen Metastasen, Karnofsky-Performance-Scale-Score und Lebensalter. Behandlungskonzepte wurden nach der medianen Überlebenszeit und Lebensqualität ausgewertet. Singuläre Hirnmetastasen können operativ oder radiochirurgisch behandelt werden. Insbesondere wenn der Primärtumor unter Kontrolle ist, wenige extrazerebrale Läsionen bestehen und diese stabil sind, der Karnofsky-Performance-Scale-Score über 70 ist, die Tumoren größer als 3 cm im Durchmesser und chirurgisch erreichbar sind, ist die Operation die Methode der Wahl. Postoperative adjuvante Strahlentherapie kann erneute Progression verzögern. Die mediane Überlebenszeit liegt zwischen 10 und 18 Monaten. Für Läsionen, die kleiner als 3 cm sind und chirurgisch nicht erreicht werden können, ist die Radiochirurgie die Therapie der Wahl. Multiple Metastasen können durch konventionelle Ganzhirnbestrahlung, Radiochirurgie oder Operation behandelt werden. Im allgemeinen werden nicht mehr als 3 Herde operativ oder radiochirurgisch angegangen. Die mediane Überlebenszeit liegt bei beiden Therapieformen zwischen 6 und 9 Monaten, ohne Behandlung hingegen bei nur 4–6 Wochen. Entsprechend dem klinischen und neurologischen Zustand der Patienten können Rezidive von Hirnmetastasen durch chirurgische Entfernung, erneute Bestrahlung oder durch Radiochirurgie therapiert werden. Die Wirkung der Chemotherapie hängt von der Chemosensitivität des Primärtumors und der Durchlässigkeit der Blut-Hirn-Schranke für das Chemotherapeutikum ab. Langzeitüberleber motivieren zu aktiven Behandlungsstrategien. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

Background: Vagus nerve stimulation is increasingly applied to treat epilepsy, psychiatric conditions and potentially chronic heart failure. After implanting vagus nerve electrodes to the cervical vagus nerve, side effects such as voice alterations and dyspnea or missing therapeutic effects are observed at different frequencies. Cervical vagus nerve branching might partly be responsible for these effects. However, vagus nerve branching has not yet been described in the context of vagus nerve stimulation. Materials and methods: Branching of the cervical vagus nerve was investigated macroscopically in 35 body donors (66 cervical sides) in the carotid sheath. After X-ray imaging for determining the vertebral levels of cervical vagus nerve branching, samples were removed to confirm histologically the nerve and to calculate cervical vagus nerve diameters and cross-sections. Results: Cervical vagus nerve branching was observed in 29%of all cases (26% unilaterally, 3% bilaterally) and proven histologically in all cases. Right-sided branching (22%) was more common than left-sided branching (12%) and occurred on the level of the fourth and fifth vertebra on the left and on the level of the second to fifth vertebra on the right side. Vagus nerves without branching were significantly larger than vagus nerves with branches, concerning their diameters (4.79mm vs. 3.78mm) and cross-sections (7.24 mm2 vs. 5.28mm2). Discussion: Cervical vagus nerve branching is considerably more frequent than described previously. The side-dependent differences of vagus nerve branching may be linked to the asymmetric effects of the vagus nerve. Cervical vagus nerve branching should be taken into account when identifying main trunk of the vagus nerve for implanting electrodes to minimize potential side effects or lacking therapeutic benefits of vagus nerve stimulation.

Zugl.: Freiburg (Breisgau), Univ., Diss., 2008

Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2008