In der Studie wurde die Drahtmarkierung als Operationshilfsmethode vor der VATSvideo- assistierten Thorakoskopie bei der Abklärung von solitären pulmonalen Rundherden untersucht. Mit dieser Methode konnte der Lungenherd exakt markiert und transthorakal fixiert werden. Intraoperativ wurde der am Draht hängende Herd mit dosierter Kraft nach außen gezogen, endoskopisch verifiziert und komplikationslos entfernt. Bei der Drahtmarkierung wurden drei verschiedene Drähte benutzt, der größte Teil der Markierungen wurde mit dem Somatex-Lokalisationsset 18 G (84) Spiraldraht durchgeführt. Bei 3 Patienten wurde ein minimaler Pneumothorax, bei 5 Patienten eine geringe Einblutung und bei 2 Patienten ein großer Pneumothorax (>1 cm) und bei 3 Patienten beide Komplikationen festgestellt. Bei keinem Patienten war eine Dislokalisation des Drahtes aufgetreten. Chirurgen und Radiologen teilen die Meinung, dass der Spiraldraht patientenkomfortabel, treffsicher anwendbar und zukunftsträchtig ist. Die kombinierte Anwendung von Herdfixation mittels Spiraldraht und videothorakoskopischer Entfernung von Lungenherden ist für pleuraferne und daher oberflächlich nicht sichtbare Lungenherde empfehlenswert. / With the increasing use of multi-slice computed tomography (MSCT) pulmonary nodules are more often detected. The propose of our study was to evaluate use of the computed tomography guided spiral-wire localization before video-assisted thoracoscopic surgery (VATS). 54 patients with pulmonary nodules underwent ct-guided application of a spiralwire lung localization-set (Somatom, Berlin, Germany). The average age was 58 years, the mean distance between the nodule and the visceral pleura was 7,9 mm and the mean diameter was 13,1 mm. Following this procedure, the patients underwent a VATS resection. In all patients the placement of the spiral-wire was succesful without any dislocation. The major complications were: Asymtomatic pneumothorax, local bleeding and in 3 patients a combination of local bleeding and a minor pneumothorax. In conclusion wire localization of peripheral pulmonary nodules is a safe and effective procedure to assist VATS resection.

Gesunder humaner Knochen unterliegt einem permanenten Umbau, um sich den mechanischen Anforderungen anzupassen, Mikrofrakturen zu reparieren und das Mineraliengleichgewicht zu erhalten. Dieser Umbauprozess wird durch Osteoblasten- und Osteoklastenaktivität realisiert, den knochenbildenden bzw. knochenresorbierenden Zellen. Gesteuert wird dieser Prozess durch Osteozyten, dessen Netzwerk mechanosensorische Fähigkeiten zugesprochen werden. Bisphosphonate (BP), hemmen die Osteoklastenaktivität und erhöhen somit die Knochenumsatzzeit. Im ersten Teil dieser Arbeit wurden morphologische Eigenschaften der Osteozyten-Lakunen (OL) in humanem Knochen mittels Synchrotron-µCT untersucht. Dabei wurden sowohl gesunde als auch mit BP behandelte Spender verglichen. Anschließend haben wir Synchrotron-Nano-CT in Kombination mit Phasenkontrast angewandt, um unsere Untersuchungen auf die Morphologie des lakuno-kanalikulären Netzwerkes (LKN) und die Gewebeeigenschaften in der Umgebung des LKN auszuweiten. Wir nahmen an, dass der sekundäre Mineralisierungsprozess mittels eines Diffusionsprozesses durch die Grenzfläche der extrazellulären Flüssigkeit im LKN stattfindet, was zu Gradienten der Massendichte in der Umgebung des LKN führen sollte. Unsere Untersuchungen haben gezeigt, dass sowohl in der Umgebung der OL als auch der Kanäle Massendichtegradienten existieren. Daraus schließen wir, dass der Mineralienaustausch zwischen der extrazellulären Flüssigkeit und der mineralisierten Matrix an der gesamten Oberfläche des LKN stattfindet. Wir schätzten, dass die Kapazität, unter Berücksichtigung des gesamten LKN, Mineralien auszutauschen etwa eine Größenordnung höher ist, gegenüber der Annahme, dass der Austausch lediglich an den Grenzflächen der OL stattfindet. Zukünftige Studien sollten nicht nur die peri-LKN Gewebeeigenschaften während der sekundären Mineralisierung untersuchen, sondern auch Schwankungen der Mineralienkonzentration bei hohen Kalziumanforderungen des Körpers berücksichtigen. / Under healthy conditions human bone undergoes permanent remodeling to adjust to mechanical demands, to repair micro-cracks and to maintain mineral homeostasis. This process of remodeling is performed by osteoblasts and osteoclasts: bone-forming and bone-resorbing cells. The activity of osteoclasts and osteoblasts is triggered by osteocytes, the most frequently occurring type of bone cell, via mechanosensation processes. Bisphosphonates (BP) prescribed during treatment for osteoporosis or bone metastasis inhibit osteoclast activity and thus decrease the bone turnover. In this work, the distribution and morphology of osteocyte lacunae of human cortical jaw bone was investigated in 3D, and a comparison between healthy and BP-treated donors was performed using synchrotron radiation (SR) µCT. In a second approach, we used SR nano-CT with phase contrast to investigate the morphology of the canalicular network and the bone tissue properties in the vicinity of the lacuna-canalicular network of human jaw bone, originating from both healthy subjects and patients treated with BPs. We hypothesized that secondary mineralization takes place via a diffusion process through the fluid-matrix interface at both the lacunar and the canalicular surfaces. This should result in mass density gradients with respect to the distance to the pore boundary. Such mass density gradients were indeed observed at both lacunar and canalicular interfaces. We concluded that mineral exchange between extracellular fluid and mineralized matrix occurs at all bone surfaces, including the canaliculi. Our data suggested that the capacity of the pore network to exchange mineral with the bone matrix would increase by one order of magnitude if the canalicular surface is taken into account. However, more studies should be performed, targeting not only the changes of tissue properties during secondary mineralization, but also during fluctuations of mineral concentration in periods of high mineral demand.

Unter Verwendung der Netzplantechnik mit der Methode zur Ermittlung der zeitkritischen Vorgänge (CPM) und zur realitätsnahen Berechnung von Vorgangszeiten (PERT) wurden Arbeitsabläufe zur Durchführung einer CT-Untersuchung analysiert und optimiert. Eine Analyse des Arbeitsablaufes von CT Kopf und Thoraxuntersuchungen wurde unter Verwendung der Netzplantechnik (CPM/PERT) durchgeführt durch 1. Beobachten von CT-Untersuchungen und Definition von anfallenden Arbeitsschritten. 2. Zeitmessungen von 158 CT-Untersuchungen an 2 Spiral-CT-Geräten (von 1998 und 2000), das Patientengut wurde in drei Kategorien (Mobil, Bettlägerig und Intensiv) aufgeteilt. 3. Berechnungen und Erstellen eines graphischen Netzplans mit Definition des kritischen Pfades. 4. Aufzeigen von variablen Arbeitsschritten 5. Prozessoptimierung. Untersuchungszeiten für CT Thorax und Kopf (mobile Patienten) wurden mit 21:04 und 23:05 Minuten für das CT von 2000 bwz. 36:01 und 34:50 Min. für das CT von 1998 gemessen. Befundung, Untersuchungsprotokolle (7,1 min Standardabweichung (SD)), Patientenmanagement, Bildbearbeitung (4,5 min SD) und -speicherung auf Film wurden als zeitintensive Aktivitäten erkannt. Nach Netzplanoptimierung konnte eine realistische Untersuchungsdauer für CT Thorax und Kopf von 15:15 (-28%) und 18:37 Min. (-16%) für das CT von 2000 bzw. 27:07 (-25%) und 31:26 Min. (-10%) für das CT von 1998 projiziert werden. Während der Vorbereitung liegen die Tätigkeiten des Arztes auf dem kritischen Pfad. Die CT-MTRA arbeitet bei der Durchführung der Untersuchung, die Patienten-MTRA zur Nachbereitung auf dem kritischen Pfad. Bei Intensivpatienten wurden im Vgl. zu mobilen und bettlägerigen Patienten bis zu 30% längere Untersuchungszeiten errechnet. Projizierte Untersuchungszeiten am CT-Arbeitsplatz können unter Verwendung der Netzplantechnik bis zu 28% verkürzt werden. / The efficiency of CT operations was evaluated to identify ways to redesign and improve the workflow. A workflow analysis using Critical Pathway Method (CPM) and Program Evaluation and Review Technique (PERT) was performed of head and chest CT by: 1. Observation and definition of work steps to perform the CT scans. 2. Time measurement of 158 CT scans (2 CT scanners of 1998 and 2000), dividing into 3 patient categories (mobile, led up, ICU). 3. Calculation of operational measures and graphical representation of process flow. 4. Finding problematic work steps and reasons behind delays. 5. Process redesign. Mean examination times for chest and head CT of mobile patients were 21:04 and 23:05 minutes respectively for the scanner of 2000 and 36:01 and 34:50 min. for the scanner of 1998. Inside the scanner room the greatest inefficiencies were due to protocol problems (7.1 min standard deviation) and post-processing (4.5 min s.d.). The process redesign lead to a realistic projected examination time of 15:15 (-28%) and 18:37 min. (-16%) for chest and head CT of 2000 respectively and 27:07 (-25%) and 31:26 min.(-10%) for chest and head CT of 1998 (all for mobile patients). The M.D. works critical during preparation time, scanning technician during examination time and patient technician during post-processing time. ICU patients may lengthen examination time up to 30%. Examination time may be reduced up to 28% using CPM and PERT to help redesign the workflow.

Bei den Verfahren der partiellen Massivumformung, wie dem Bohrungsdrücken, erfährt der Werkstoff eine zyklische Plastifizierung. Dabei bedeutet „zyklisch“ einerseits, dass jedes Werkstoffsegment nur temporär im Umformeingriff ist und dass andererseits der Werkstoff alternierend plastifiziert wird. Inhalt der Arbeit ist die Beschreibung der Geometrie der Umformzone beim Bohrungsdrücken mit Hilfe der Computertomographie und die Untersuchung des zyklisch plastischen Werkstoffverhaltens mit verbleibendem Umforminkrement pro Umformzyklus an Hand von Torsionsuntersuchungen. Mit der Computertomographie ist es gelungen, eine Umformzone bei der partiellen Massivumformung zerstörungsfrei zu analysieren. Die Umformzone kann in zwei Verformungsbereiche aufgeteilt werden. Im Stempelbereich wird der Werkstoff unter einem hohen hydrostatischen Druckspannungsanteil einsinnig plastisch verformt. Im Walkbereich wird der Werkstoff zyklisch plastisch verformt mit einem verbleibenden Umforminkrement pro Zyklus. Das zyklisch plastische Werkstoffverhalten wird von der Verformungsamplitude, der Zyklenzahl, der Verformungsgeschwindigkeit und der Temperatur geprägt. Die Differenzen sowohl zum einsinnigen Werkstoffverhalten als auch bei verschiedenen Verformungsparametern sind in der unterschiedlich ausgeprägten Versetzungszell- und Subkorbildung begründet. Die Umformarbeit unter einsinniger Torsion steht in einem bestimmten Verhältnis zur Umformarbeit unter zyklischer Belastung. Dieses Verhältnis beschreibt der Bauschinger-Energieparameter. Er kann für die energetische Beschreibung zyklisch plastischer Verformungen verwendet werden.

Maschinelle Beatmung kann neben den gewünschten Effekten eine vorbestehende Lungenerkrankung weiter aggravieren und sogar das Lungenparenchym zuvor lungengesunder Patienten schädigen. Mit Hilfe der quantitativen Computertomographie (qCT) können pathologische Belüftungszustände und gegebenenfalls durch maschinelle Beatmung verursachte Schäden analysiert werden. Solche auf der qCT basierende Analysen der Lungenbelüftung werden jedoch potentiell durch CT-Akquisitions- und Bildrekonstruktionsparameter beeinflusst. Um die Ergebnisse vor allem von Analysen des überbelüfteten Lungenvolumens richtig bewerten zu können, müssen solche Einflüsse untersucht werden. Bei 10 Versuchstieren (Schweine) wurden bei einem konstanten Atemwegsdruck von 25 cm H2O zuerst bei gesunder Lunge und dann erneut nach experimenteller Lungenschädigung CT-Bildserien mit zwei unterschiedlichen Strahlendosen angefertigt. Von diesen Rohdaten wurden Bildserien mit unterschiedlichen Rekonstruktionsparametern angefertigt und in jeder dieser Bildserien das überbelüftete Lungenvolumen bestimmt. Sowohl die Schichtdicke, der Filter als auch die Stromstärke hatten einen signifikanten Einfluss auf das eigentlich konstante überbelüftete Lungenvolumen, der jedoch nur teilweise klinisch relevant war. Bei der Interpretation von Messungen des überbelüfteten Lungenvolumens sollten dennoch die Einflüsse der genannten Parameter beachtet und für Vergleichsuntersuchungen gleiche Parametereinstellungen verwendet werden. Eine Dosisreduktion scheint dabei für Messungen des überbelüfteten Lungenvolumens praktikabel.

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Introduction: The role of positron emission tomography (PET) with 2-[18F]fluoro-2-deoxy-D-glucose ([18F]FDG) is currently under evaluation in urologic oncology. The aim of the present study was to investigate the use of [18F]FDG positron emission tomography ([18F]FDG-PET) in the detection and treatment control of malignant germ cell tumors compared to computed tomography (CT). Materials and Methods: Thirty-two PET studies and CT scans were carried out in 23 patients with histologically proven germ cell tumors (10 seminomas, 12 non-seminomatous germ cell tumors (NSGCT), 1 unclassified serologic recurrent disease) Lugano stage I–III. The scans were done either after initial diagnosis (n = 21) and/or within 3–45 days after chemotherapy was completed (n = 11). PET and CT were validated either by histology (n = 7) or clinical follow-up of 6–11 months after the last PET study has been performed (n = 16). Sensitivity, specificity, accuracy, positive and negative predictive values were determined for PET and CT. Differences between PET and CT for parameters of diagnostic value were evaluated by =χ2 test. Results: Although not statistically significant, the sensitivity, accuracy and negative predictive value were higher for PET than for CT with respect to the detection of metastatic infradiaphragmatic and supradiaphragmatic lesions after initial diagnosis. The specificity and positive predictive value of PET and CT were comparable. After chemotherapy, PET was found to be significantly superior in specificity and accuracy compared to CT with respect to infradiaphragmatic lesions (p < 0.05). False-positive PET findings in supradiaphragmatic lesions after chemotherapy occurred in the case of inflammatory processes and resulted in a loss of specificity and accuracy compared to CT (p < 0.05). Conclusions: These preliminary results demonstrate [18F]FDG-PET to be a useful diagnostic tool for the initial staging and treatment control in patients with germ cell tumors. Possible advantages compared to CT, however, are as yet not clearly defined. The possibility of false-positive PET findings due to reactive supradiaphragmatic inflammatory processes early after chemotherapy have to be considered. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

Objectives: To compare 64-slice contrast-enhanced computed tomography (CT) with 3-Tesla magnetic resonance imaging (MRI) using Gd-EOB-DTPA for the diagnosis of hepatocellular carcinoma (HCC) and evaluate the utility of diffusion-weighted imaging (DWI) in this setting. Methods: 3-phase-liver-CT was performed in fifty patients (42 male, 8 female) with suspected or proven HCC. The patients were subjected to a 3-Tesla-MRI-examination with Gd-EOB-DTPA and diffusion weighted imaging (DWI) at b-values of 0, 50 and 400 s/mm2. The apparent diffusion coefficient (ADC)-value was determined for each lesion detected in DWI. The histopathological report after resection or biopsy of a lesion served as the gold standard, and a surrogate of follow-up or complementary imaging techniques in combination with clinical and paraclinical parameters was used in unresected lesions. Diagnostic accuracy, sensitivity, specificity, and positive and negative predictive values were evaluated for each technique. Results: MRI detected slightly more lesions that were considered suspicious for HCC per patient compared to CT (2.7 versus 2.3, respectively). ADC-measurements in HCC showed notably heterogeneous values with a median of 1.2±0.5×10−3 mm2/s (range from 0.07±0.1 to 3.0±0.1×10−3 mm2/s). MRI showed similar diagnostic accuracy, sensitivity, and positive and negative predictive values compared to CT (AUC 0.837, sensitivity 92%, PPV 80% and NPV 90% for MRI vs. AUC 0.798, sensitivity 85%, PPV 79% and NPV 82% for CT; not significant). Specificity was 75% for both techniques. Conclusions: Our study did not show a statistically significant difference in detection in detection of HCC between MRI and CT. Gd-EOB-DTPA-enhanced MRI tended to detect more lesions per patient compared to contrast-enhanced CT; therefore, we would recommend this modality as the first-choice imaging method for the detection of HCC and therapeutic decisions. However, contrast-enhanced CT was not inferior in our study, so that it can be a useful image modality for follow-up examinations.

Der ehemalige Salzbergbau im Raum Staßfurt führt seit dem 19. Jahrhundert zu Subrosion und teils bruchhaften Deformationen und damit verbundenen Senkungen und Vernässungen im Stadtgebiet. Im Rahmen eines Forschungsverbundvorhabens unter Federführung der BGR sollen in dieser Arbeit die grundlegenden strömungsdynamischen Prozesse im Salinar und Deckgebirge der betroffenen geologischen Formationen aufgeklärt werden. An Bohrkernen aus den entsprechenden Bereichen werden Durchflussexperimente durchgeführt und die Fluiddynamik im Inneren der Proben mittels Positronen-Emissions-Tomographie dreidimensional dargestellt. In Kooperation mit der Bundesanstalt für Materialforschung- und prüfung Berlin und dem Geologischen Institut der Johannes-Gutenberg Universität Mainz werden diese PET-Messungen der Fluiddynamik mit hochauflösenden computertomographischen Messungen der internen Struktur der Proben in Übereinstimmung gebracht. Die beobachteten Fließmuster sollen mittels einer Lattice-Boltzmann-Simulation nachvollzogen und dadurch das grundlegende Verständnis der Strömungsdynamik in diesen Gesteinen erweitert werden. Langfristig soll dies zu einer Verbesserung des Verständnisses der Grundwasserdynamik auf regionaler Ebene führen.