Thesis (doctoral)--Syddansk universitet, 2006.

Thesis (doctoral)--Mainz, 1981.

Zugl.: München, Techn. Universiẗat, Diss., 2009.

Regensburg, Univ., Diss., 2009.

Zugl.: Giessen, University, Diss., 2007.

Zugl.: Giessen, University, Diss., 2007.

Kombinierte Ventilations- und Inhalationsszintigraphie Während konventionelle Lungenfunktionsparameter zur Bestimmung ventilatorisch und atemmechanisch bedingten Verteilungsstörungen nur eine funktionelle Beurteilung erlauben, ermöglichen die Methoden der Ventilations- und Inhalationsszintigraphie eine regional funktionelle Zuordnung. Bei obstruktiven Lungenerkrankungen kann durch den Einsatz von Aerosolen gezielt eine Verteilungsstörung nachgewiesen werden, die um so ausgeprägter ist, je weniger sich im Szintigramm (regional) die Lungenperipherie darstellen läßt. Mit einer gleichzeitig durchgeführten Xenon-133-Ventilation kann differenziert werden, ob es sich um eine obstruktionsbedingte Minderbelüftung handelt ( Ventilations-Inhalations-Mismatch), oder ob die Belüftung bestimmter Lungenareale funktionell ausgefallen ist ( Ventilations-Inhalations-Match). Ziel unserer Untersuchung war es herauszufinden, in welcher Beziehung die regionale Darstellung der Ventilations-Inhalations-Konstellationen zu konventionellen Inhomogenitätsparametern der Lungenfunktion bei Patienten mit COPD steht und inwieweit Informationen über die Lungenfunktion hinaus erlangt werden können. Patienten: Wir untersuchten 32 Patienten mit chronisch obstruktiver Lungenkrankheit (COPD) im Alter zwischen 17 und 68 Jahren. Die Untersuchung der Patienten wurde in einem möglichst beschwerdefreien Intervall unter klinischer Fragestellung durchgeführt. Methodik: Die Patienten wurden mittels folgender Methoden untersucht:1. Lungenfunktionsdiagnostik: Fluß-Volumen-Kurve, Bodyplethysmographie, FRC-Rebreathing, Diffusionsmessung und Impulsoszillometrie. 2. Szintigraphische Untersuchung: Alle Patienten wurden zur Darstellung der belüfteten Lungenabschnitte einer Xenon-133-Ventilationsszintigraphie und im Anschluß daran einer Technetium-99m-DTPA-Inhalationsszintigraphie unterzogen. Xenon-133 wurde im single-breath Verfahren mit 10 Sekunden Atemanhaltezeit verabreicht. Die Inhalation von Technetium markierten Aerosolpartikeln erfolgte mittels eines Verneblersystems. Die Patienten atmeten das Aerosol 7 Minuten langsam und ruhig ein. Die quantitative Auswertung erfolgte mittels interessierender Regionen (ROI) und eines Scores. Statische Szintigramme wurden nach einem Score in 4 Gruppen entsprechen verschiedener Ventilations-Inhalations-Konstellationstypen ( Mismatch, Match) eingeteilt. Ergebnisse: Bei Patienten mit COPD wurden nuklearmedizinisch 3 Schweregrade von Ventilationsstörungen unterschieden: geringgradiges Ventilations-Inhalations-Mismatch, ausgeprägtes Ventilations-Inhalations-Match, pathologisches Ventilations-Inhalations-Match. Im Vergleich der Schweregradeinteilung der Verteilungsstörungen durch Methoden der konventionellen Lungenfunktionsdiagnostik und der Nuklearmedizin ergibt sich eine hochsignifikante Korrelation. Von den 22 Patienten, die pathologische Lungenfunktionswerte aufwiesen, ergaben sich auch zu 95 % Veränderungen in der Szintigraphie, währenddessen zeigten von den 28 Patienten mit pathologischer nuklearmedizinischer Bewertung nur 75% pathologische Inhomogenitätsparameter. Die Methode der Ventilations- und Inhalationsszintigraphie erwies sich somit als sensitiver. / Combination of ventilation and inhalation scintigraphy While conventional parameters to determine the ventilatory and respiratory-mechanical distribution disturbances allow a functional assessment only, the methods of ventilation and inhalation scintigraphy enable a regional functional categorization. With obstructive pulmonary diseases, a disturbance of distribution can be traced with the help of aerosols, the disturbance of distribution being the more severe the less the regional periphery of the lung can be imaged in the scintigram. A simultaneous xenon-133-ventiation, which is performed in selected cases, allows to differentiate between an obstructive underventilation (ventilation-inhalation mismatch) and the functional failure of ventilation of definite areas of the lung (ventilation-inhalation match). It was the aim of our investigation to find out the relation between the regional demonstration of the different ventilation-inhalation patterns and conventional parameters of inhomogeneity in patients with COPD. Is it possible to get more informations by scitigraphic methods and is there perhaps a parameter in conventional pulmonary function that reflects the degree of the disturbance of nuclear medical measures best? Patients: We examined 32 patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) between 17 and 68 years of age. The patients were examined during a complaint-free period, so it was possible. Methodology: The following methods were applied to examine the patients: 1. Pulmonary function: flow-volume curves, bodyplethysmography, FRC-rebreathing, diffusion measuring and impulse oscillometry. 2. Scintigraphic examination: For imaging the ventilated parts of the lung, all patients underwent a xenon-133-ventilation scintigraphy followed by a technetium-99m-DTPA-inhalation scitigraphy with 10 seconds of breath-holding. The inhalation of technetium-marked particles of aerosol was enabled by mechanical atomising system. The patients inhale the aerosol for 7 minutes slowly and calmly. Quantitative evaluation was based on the regions of interest (ROI) and score. Static scitigrams were devided into 4 groups according to a score and to the different types of ventilation-inhalation patterns (match, mismatch). Results: In patients with COPD three degrees of severity of ventilation disturbances are defined by nuclear medical examinations: low-grade ventilation-inhalation mismatch, moderate ventilation-inhalation mismatch, pathological ventilation-inhalation match. A comparison of the classification of severity of distribution disturbances according to conventional pulmonary function diagnosis and nuclear medicine results in a highly significant correlation. Of the 22 patients with pathological values of pulmonary function, 95% showed pathological changes in the scintigram, whereas in the 28 patients who underwent nuclear medical examinations pathological inhomogeneity parameters were found in only 75%. Hence it follows that the method of ventilation and inhalation scintigraphy is the more sensitive one.

Im Rahmen der szintigraphischen Untersuchung der Halswirbelsäule gibt es unterschiedliche Aussagen zum physiologischen Speicherungsverhalten, insbesondere der kaudalen Facettengelenke. Eine Objektivierung der Szintigramme und Ermittlung von Normalbereichen der entsprechenden Speicherquotienten ist daher wichtig und stellt das Ziel dieser Arbeit dar. Zur Untersuchung kamen dafür 31 Pferde, bei denen es sich um Patienten der Chirurgischen Tierklinik in Leipzig aus dem Jahr 2008 handelte. Falls bei einem Pferd eine Lahmheit der Vordergliedmaße vorhanden war, wurde mit Hilfe der klinischen und szintigraphischen Untersuchung, sowie mittels diagnostischer Anästhesien als deren Ursache die Halswirbelsäule ausgeschlossen. Alle Pferde wiesen eine freie Beweglichkeit des Halses in alle Richtungen auf. Zur Bildung von Speicherquotienten wurden die als Interessenareale dienenden Facettengelenke C3/C4 bis C7/Th1, sowie der Wirbelkörper des sechsten Halswirbels zu verschiedenen Referenzarealen ins Verhältnis gesetzt. Als Referenzareale wurden dabei der Wirbelkörper des dritten und des vierten Halswirbels, sowie das auch als Interessenareal dienende Facettengelenk C3/C4 getestet. Anschließend wurden Normalbereiche für die Speicherquotienten ermittelt. Nach sonographischer Muskeldickenmessung über den Facettengelenken wurden deren Speicherquotienten mit Hilfe einer Formel auf einen Nullwert korrigiert, und für diese korrigierten Werte wurden ebenfalls Normalbereiche ermittelt. Es zeigte sich, dass die Speicherquotienten nach der Muskeldickenkorrektur gegenüber den nativen Speicherquotienten eine größere Streuung aufwiesen und somit größere und ungenauere Normalbereiche hervorbrachten. Dementsprechend sollten die nativen Speicherquotienten bevorzugt werden. Als das am besten geeignete Referenzareal für die Interessenareale C4/C5 bis C7/Th1 erweist sich hierbei die Isokontur-ROI auf dem Facettengelenk C3/C4. Für das Interessenareal C3/C4 eignet sich sowohl der Vergleich mit dem Referenzareal C3, als auch der mit dem Referenzareal C4. Das Interessenareal auf dem Wirbelkörper C6 wird am besten zum Referenzareal C4 ins Verhältnis gesetzt. Hervorzuheben sind die nativen Werte der Normalbereiche für die Gelenke C5/C6 und C6/C7, da hier am häufigsten röntgenologische Veränderungen zu finden sind. Sie betragen für das Gelenk C5/C6 auf der linken Halsseite 0,82-1,10 und auf der rechten Halsseite 0,86-1,10. Für das Gelenk C6/C7 beträgt der Normalbereich für die linke Halsseite 0,75-1,23 und für die rechte Halsseite 0,81-1,17. Zusammenfassend ist zu sagen, dass die quantitative Auswertung mittels der „Regions of Interest“-Technik an der Halswirbelsäule durchaus möglich ist und mit dieser Arbeit akzeptable Normalbereiche für die Facettengelenke C3/C4 bis C7/Th1 und für den Wirbelkörper C6 ermittelt werden konnten. Es fehlen nun noch Werte von Pferden mit einer klinischen Halswirbelsäulenproblematik, um die Aussagekraft der hier ermittelten Normalbereiche zu überprüfen.

Im Rahmen der szintigraphischen Untersuchung der Halswirbelsäule gibt es unterschiedliche Aussagen zum physiologischen Speicherungsverhalten, insbesondere der kaudalen Facettengelenke. Eine Objektivierung der Szintigramme und Ermittlung von Normalbereichen der entsprechenden Speicherquotienten ist daher wichtig und stellt das Ziel dieser Arbeit dar. Zur Untersuchung kamen dafür 31 Pferde, bei denen es sich um Patienten der Chirurgischen Tierklinik in Leipzig aus dem Jahr 2008 handelte. Falls bei einem Pferd eine Lahmheit der Vordergliedmaße vorhanden war, wurde mit Hilfe der klinischen und szintigraphischen Untersuchung, sowie mittels diagnostischer Anästhesien als deren Ursache die Halswirbelsäule ausgeschlossen. Alle Pferde wiesen eine freie Beweglichkeit des Halses in alle Richtungen auf. Zur Bildung von Speicherquotienten wurden die als Interessenareale dienenden Facettengelenke C3/C4 bis C7/Th1, sowie der Wirbelkörper des sechsten Halswirbels zu verschiedenen Referenzarealen ins Verhältnis gesetzt. Als Referenzareale wurden dabei der Wirbelkörper des dritten und des vierten Halswirbels, sowie das auch als Interessenareal dienende Facettengelenk C3/C4 getestet. Anschließend wurden Normalbereiche für die Speicherquotienten ermittelt. Nach sonographischer Muskeldickenmessung über den Facettengelenken wurden deren Speicherquotienten mit Hilfe einer Formel auf einen Nullwert korrigiert, und für diese korrigierten Werte wurden ebenfalls Normalbereiche ermittelt. Es zeigte sich, dass die Speicherquotienten nach der Muskeldickenkorrektur gegenüber den nativen Speicherquotienten eine größere Streuung aufwiesen und somit größere und ungenauere Normalbereiche hervorbrachten. Dementsprechend sollten die nativen Speicherquotienten bevorzugt werden. Als das am besten geeignete Referenzareal für die Interessenareale C4/C5 bis C7/Th1 erweist sich hierbei die Isokontur-ROI auf dem Facettengelenk C3/C4. Für das Interessenareal C3/C4 eignet sich sowohl der Vergleich mit dem Referenzareal C3, als auch der mit dem Referenzareal C4. Das Interessenareal auf dem Wirbelkörper C6 wird am besten zum Referenzareal C4 ins Verhältnis gesetzt. Hervorzuheben sind die nativen Werte der Normalbereiche für die Gelenke C5/C6 und C6/C7, da hier am häufigsten röntgenologische Veränderungen zu finden sind. Sie betragen für das Gelenk C5/C6 auf der linken Halsseite 0,82-1,10 und auf der rechten Halsseite 0,86-1,10. Für das Gelenk C6/C7 beträgt der Normalbereich für die linke Halsseite 0,75-1,23 und für die rechte Halsseite 0,81-1,17. Zusammenfassend ist zu sagen, dass die quantitative Auswertung mittels der „Regions of Interest“-Technik an der Halswirbelsäule durchaus möglich ist und mit dieser Arbeit akzeptable Normalbereiche für die Facettengelenke C3/C4 bis C7/Th1 und für den Wirbelkörper C6 ermittelt werden konnten. Es fehlen nun noch Werte von Pferden mit einer klinischen Halswirbelsäulenproblematik, um die Aussagekraft der hier ermittelten Normalbereiche zu überprüfen.

Bei der vorgelegten Habilitationsschrift handelt es sich um eine kumulative Arbeit. In den einzelnen Originalarbeiten werden die Probleme der bildgebenden Verfahren bei der Diagnostik einer Früharthritis sowie Empfehlungen zur Technik und Evaluierung des Stellenwertes der Arthrosonographie in der Diagnostik rheumatischer Krankheitsbilder, beispielhaft an unterschiedlichen Gelenken dargestellt. In einer prospektiven bildgebenden Verlaufsstudie werden vier bildgebende Verfahren (konventionelle Röntgendiagnostik, Drei-Phasen-Skelett-Szintigraphie, Arthrosonographie, dynamische MR-Tomographie) neben dem klinischen Untersuchungsbefund hinsichtlich des Nachweises des frühentzündlichen Weichteil- und Knochenprozesses initial von 60 Patienten und im Verlauf von 49 Patienten mit arthritischen Erkrankungen der Fingergelenke untersucht. Im Ergebnis konnte gezeigt werden, dass die MR-Tomographie, die Arthrosonographie und die Drei-Phasen-Skelett-Szintigraphie sensitiver im Nachweis eines entzündlichen Gelenkprozesses sind als die konventionelle Röntgendiagnostik. Die Sonographie erlaubt dabei einen sensitiven Nachweis der entzündlichen Weichteilläsionen in Form einer sich entwickelnden Synovitis und Tenosynovitis, ist jedoch im Vergleich zur MR-Tomographie nicht optimal im Nachweis der Knochenerosionen. Oberflächlich liegende Knochenläsionen werden mittels Sonographie besser erfasst als tiefer liegende Knochenläsionen. Der Einsatz der Szintigraphie ist weniger geeignet als die Sonographie und MR-Tomographie im Nachweis des frühentzündlichen Gelenkprozesses wegen ihrer unzureichenden Spezifität. Die MR-Tomographie zeigte sich ebenso sensitiver als die konventionelle Röntgendiagnostik im Nachweis der entzündlichen Weichteilläsionen als auch im Nachweis von Erosionen. Die konventionelle Röntgendiagnostik ist nicht sensitiv genug im Nachweis einer Früharthritis mit frühen Knorpel- und Knochenläsionen. Die Sonographie erlaubt eine gute Differenzierung zwischen Erguss, Synovialis, Proliferation und Tenosynovitis. Knochenläsionen werden mittels Sonographie ebenfalls früher nachgewiesen als mittels konventioneller Röntgendiagnostik aber nicht in dem Ausmaß wie mittels MR-Tomographie. Auch wenn die MR-Tomographie sich empfindlicher erwies in dem Aufzeigen früher Gelenkläsionen, so hat die Arthrosonographie eine große Bedeutung in der täglichen Praxis als eine leicht einzusetzende, kostengünstige und patientenfreundliche Untersuchungsmethode. Die Arthrosonographie und die MR-Tomographie sind hilfreiche diagnostische Verfahren bei Arthritis-Patienten mit negativem Röntgenbefund. / This work represents a cumulative collection of several original papers addressing problems of imaging techniques in early arthritis. Guidelines of technique and evaluation of musculoskeletal sonography in the diagnosis of rheumatic diseases are shown on example of different joints. A prospective imaging study was performed to compare conventional radiography, three-phase-bone-scintigraphy, ultrasonography (US), 3D magnetic resonance imaging (MRI) and clinical course in 60 patients initially and 49 patients at follow-up of patients with arthritis of finger joints at two years. We could show that MRI, US and scintigraphy were more sensitive in detection of early arthritic changes than conventional radiography. The sonography was able to detect early inflammatory soft tissue changes such e.g. synovitis and tenosynovitis and demonstrate erosions very sensitively and earlier than conventional radiography. Superficially located bone lesions were detected better than deeper lesions by sonography. Scintigraphy was not suitable for the detection of early erosion because of its low specificity. Moreover, MRI was a sensitive method for the detecting of both soft tissue lesions and early erosions in arthritis. The conventional radiography was unsufficient sensitive in detection of early arthritis with early cartilage and bone lesions. The sonography allows a good differentiation between effusion, synovitis proliferation and tenosynovitis. Bone lesions were detected earlier by sonography than conventional radiography though not to the same extent as 3D MRI. Musculoskeletal sonography is most valuable in a clinical setting because of its good handling, low costs and patient convinience, whereas MRI appears to be the most sensitive detection method of early joint lesions. Overall, sonography and MRI are helpful diagnostic tools in arthritis patients with negative radiographic findings.