Doctoral Thesis
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Genauigkeit von einfachen Ansätzen zur Abschätzung des Lebervolumens mit bildgebenden Verfahren
(2017)
Der Zweck dieser Studie war es, die Genauigkeit von einfachen Diametermessungen und daraus berechneten Volumenindices zur Bestimmung der Lebergröße zu bewerten und einen einfachen Ansatz zur Abschätzung des Lebervolumens abzuleiten. Dreihundertneunundzwanzig Freiwillige (Kohorte A) wurden entsprechend ihres Lebervolumens gruppiert : klein (n = 109) , mittel (n = 110 ) und groß (n = 110) . Das wahre Lebervolumen wurde durch die Magnetresonanztomographie mittels einer semi-automatischen Segmentierung bestimmt. Es wurden die maximalen Durchmesser (maxdiam) der Leber sowie die Durchmesser der Leber in der Medioclavikularlinie (MCL) ermittelt. Die Volumenindices wurden als einfaches Produkt der gemessenen Durchmesser berechnet und nachfolgend kalibriert, um das wahre Lebervolumen vorherzusagen. Die Leistungsfähigkeit der kalibrierten Methode wurde in einer unabhängigen Kontrollgruppe (Kohorte B) mit zufällig ausgewählten Freiwilligen (n = 110) und einer Patientengruppe mit histologisch nachgewiesener parenchymatöser Lebererkrankung (n = 28) evaluiert. In Kohorte A gab es eine starke Korrelation zwischen den Durchmessern und dem wahren Lebervolumen (rs = 0,631 – 0,823). Die berechneten Volumenindices hatten eine noch etwas bessere Korrelation (maxdiam rs = 0,903, MCL rs = 0,920). Der Kalibrierungsindex wurde aus den Volumina und Diametern der Kohorte A abgeleitet. Die Anwendung dieser Kalibrierung auf die Kohorte B bestätigte eine sehr starke Korrelation zwischen kalibrierten Volumenindices und dem wahren Lebervolumen (maxdiam rs = 0,920, MCL rs = 0,909). Darüberhinaus bestätigte der geringe mittlere Unterschied zwischen dem vorhergesagten Lebervolumen (maxdiam = -70,9 cm3; MCL = -88,4 cm3) und dem echten Lebervolumen, dass die kalibrierte Methode eine genaue Beurteilung des Lebervolumens ermöglicht. Zusammenfassend ermöglichen sowohl einfache Diametermessungen als auch die Berechnung von Volumenindices eine Abschätzung der Lebergröße. Eine simple Kalibrierungs-Formel ermöglicht die Vorhersage des wahren Lebervolumens ohne erheblichen Mehraufwand.
Dynamische MR- Mammografie – Prävalenz und Follow- Up von Brustläsionen in der Normalbevölkerung
(2023)
Brustkrebs ist die häufigste Tumorerkrankung bei Frauen in Deutschland. Hohe Inzidenzraten und die Erkrankung junger Frauen führen zu wichtigen medizinischen und sozioökonomischen Auswirkungen dieser Krankheit. Ergebnisse prospektiver randomisierter Studien zeigen, dass eine frühzeitige Diagnose zu einer reduzierten Sterblichkeit durch Brustkrebs führt. Daher wurde auch in Deutschland ein Mammografie- Screening- Programm (MSP) eingeführt, das Frauen im Alter von 50 bis 69 Jahren zur Teilnahme an einer Mammografie alle zwei Jahre berechtigt. Zahlreiche Studien belegen eine reduzierte Sensitivität der Mammografie bei Frauen mit dichtem Brustgewebe, wodurch Intervallkarzinome mit einer Häufigkeit von 30- 50 % im MSP auftreten. Die begrenzte Sensitivität der Mammographie und die damit verbundene relativ hohe Intervallkarzinomrate haben das Interesse an alternativen Screening- Methoden wie die Tomosynthese und Sonografie geweckt. Die MR- Mammografie (MRM) wurde bisher zum Screening von Frauen mit hohem Brustkrebsrisiko eingesetzt. In diesem Setting weist sie im Vergleich zur Mammographie und Sonografie eine durchweg überlegene Sensitivität auf. Inzwischen gibt es erste Hinweise darauf, dass sich ein MRM- Screening bei Frauen mit familiärem Brustkrebs auch in einem Überlebensvorteil niederschlägt. Zu Beginn dieser Untersuchungen existierte keine Studie, die den Nutzen der MRM zum Screening bei Frauen mit durchschnittlichem Brustkrebsrisiko untersucht hat.
Ziel der vorliegenden Studie war es daher, den Einsatz der MRM für die Detektion des Mammakarzinoms innerhalb einer Normalbevölkerung zu evaluieren. Die Study of Health in Pomerania (SHIP)-Studie ist eine populationsbasierte Bevölkerungsstudie und repräsentativ für eine deutsche Normalbevölkerung. Im Rahmen der SHIP-Studie durchgeführte, kontrastmittelgestützte, dynamische MRM wurden unter Verwendung des MR-BI-RADS Atlas des American College of Radiology standardisiert ausgewertet. Ziel war es, zu klären mit welcher Prävalenz unterschiedliche Brustläsionen in der MRM in der Normalbevölkerung auftreten, wie hoch die Raten an abklärungsbedürftigen Befunden (Recall- Rate), die Biopsierate und die Karzinomrate sind und wie sich diese Parameter im Vergleich zu aktuellen Daten aus dem MRM- Hochrisikoscreening und dem deutschen MSP verhalten.
In der vorliegenden populationsbasierten Beobachtungsstudie haben sich im Zeitraum von Juni 2008 bis Oktober 2012 774 Frauen einer kontrastmittelgestützten MRM unterzogen. Das mittlere Alter betrug 51 ± 12,9 Jahre (Umfang 20 - 83 Jahre). 320 (41,3 %) Frauen waren prämenopausal und 454 (58,7 %) postmenopausal.
Die standardisierte Auswertung der Bilddaten anhand des modifizierten MR-BI-RADS Lexikons führte zu einer exzellenten Inter- Reader- Übereinstimmung für die abschließende BI-RADS- Klassifikation (gewichteter kappa 0,828 bzw. 0,857).
113/ 774 Frauen (Detektionsrate 14,6 %) hatten einen mitteilungsbedürftigen Befund der Kategorie BI-RADS IV (N=106, 13,7 %) oder BI-RADS V (N=7, 0,9 %). Von den insgesamt 128 suspekten Läsionen waren 84 (65,6 %) Herdbefunde, 29 NML (22,7 %) und 15 Foci (11,8 %). Die Mehrzahl der kontrastmittelanreichernden Läsionen (825/ 953, 86,6 %) wurde dagegen als gutartig (BI-RADS II) beschrieben. Da eine Direktzuweisung von Probandinnen mit abklärungsbedürftigen Befunden an die Kliniken und Institute der Universitätsmedizin Greifswald zur weiteren Abklärung seitens der Ethikkommission untersagt wurde, erfolgte diese über die Haus- und Fachärzte. Die Ergebnisse der Abklärungsdiagnostik wurden mittels Fragebogen bei den Haus- und Fachärzten und bei den Probandinnen selbst angefragt. Die gesamte Nachverfolgungsrate betrug 111/113 (98,2 %) Frauen bzw. 124/128 (96,9 %) Läsionen. Bei 21/111 (18,9 %) Frauen bzw. 23/124 (18,5 %) Läsionen erfolgte eine histologische Sicherung (Biopsierate 21/ 774, 2,7 %). Ein Malignom wurde bei 7/774 Frauen (Karzinomrate 0,9 %) histologisch gesichert: sechs invasive Mammakarzinome (zweimal Stadium T1b, dreimal Stadium T1c, einmal Stadium T2) und ein duktales Carcinoma in situ (DCIS). Bei einer Probandin (0,13 %) wurde eine NML fälschlicherweise als benigne eingestuft (falsch negativ).
Zusammengefasst zeigen die Ergebnisse dieser prospektiven Beobachtungsstudie, dass eine standardisierte Auswertung von MR- Mammografien mittels MR-BI-RADS Lexikon untersucherunabhängig auch in einer Normalbevölkerung gut durchführbar ist. Dabei muss eine hohe Prävalenz verschiedener Brustläsionen, vor allem benigner Läsionen, antizipiert werden. Erwartungsgemäß zeigen unsere Ergebnisse eine höhere Abklärungsrate, Biopsierate und Karzinomrate im Vergleich zum deutschen MSP, was die Annahme einer höheren Sensitivität der kontrastmittelgestützten MRM nicht nur bei Frauen mit erhöhtem Brustkrebsrisiko, sondern auch bei Frauen in einer Normalpopulation mit durchschnittlichem Brustkrebsrisiko bestätigt. Analog zu den Ergebnissen aus dem MRM- Risikoscreening wurden in unserer Studie kleine invasive Tumoren und Vorstufen detektiert. Weitere Studien sind erforderlich, um den Nutzen der MRM zum Screening von Frauen mit durchschnittlichem Brustkrebsrisiko zu evaluieren. Die Mehrzahl der neu diagnostizierten Karzinome in dieser Studie wurden bei Frauen im Alter von 40 bis 49 bzw. 70 Jahren gefunden, welche nach den aktuellen gesetzlichen Regelungen des deutschen MSP nicht anspruchsberechtigt zur Teilnahme an einer Früherkennungs- Mammografie sind. Diese Beobachtung unterstützt die Forderungen nach einer Ausweitung der Altersgrenzen im deutschen MSP für Frauen ab 45 Jahre und Frauen bis 74 Jahre, so wie es von den Europäischen Richtlinien für das Mammografie- Screening bereits empfohlen wird.
Zielsetzung: Der Weite des Ventrikelsystems kommt in der neuroradiologischen Diagnostik eine zentrale Bedeutung zu. Doch auch heute mangelt es noch an validen Daten zum physiologischen Alterungsprozess der Ventrikel. Das Volumen der Seitenventrikel soll mit einem neuen Ansatz einer semiautomatischen Volumetrie anhand von MRT-Daten der SHIP-Studie an einer großen Studienpopulation bestimmt werden. Anhand der erhobenen Daten sollen altersspezifische Normwerte generiert, sowie epidemiologische Einflussfaktoren untersucht werden. Die Gültigkeit bereits etablierter Indices (Evans Index, Frontal and Occipital Horn Ratio) zur Beurteilung der Weite des Ventrikelsystems soll überprüft und für die FOHR ein Schwellenwert definiert werden. Methodik: Es wurden 2988 gesunde Probanden aus dem Kollektiv der SHIP-Studie mittels kranialer MRT-Aufnahmen untersucht. Mit Hilfe der semiautomatischen Volumetrie mittels FSL FAST und ALVIN-Maske wurden die Volumina der Seitenventrikel, der grauen und weißen Hirnsubstanz, das gesamte Liquorvolumen, sowie komplettes Hirn- und Schädelvolumen bestimmt und mit Alter, Geschlecht, Größe, Gewicht und BMI korreliert. Des Weiteren wurden bei den Probanden EI und FOHR bestimmt und mittels einer ROC-Analyse die Schwellenwerte für ein erhöhtes Ventrikelvolumen (VV) beurteilt. Ergebnisse: Das durchschnittliche VV betrug für alle Probanden 22,8 ± 11,0 ml. Frauen hatten dabei ein signifikant geringeres VV als Männer (im Mittel 20,0 ± 9,5 vs. 26,0 ± 11,7 ml; p<0,001), zeigten jedoch eine stärkere relative Zunahme des VV mit zunehmendem Alter (153,7% vs. 134,9%). Das VV und das gesamte Liquorvolumen nahmen kontinuierlich mit zunehmendem Alter zu, während sich die Volumina der grauen und weißen Hirnsubstanz konstant verringerten. EI und FOHR erreichten als Testparameter eine hohe Spezifität (97,2% vs. 96,9%). Die Sensitivität war bei beiden Indices mäßig und bei der FOHR höher als beim EI (70,1% vs. 55,4%). Schlussfolgerungen: Der vorgestellte neue Ansatz der semiautomatischen Volumetrie von Hirngewebe als Kombination von FSL FAST und der ALVIN-Maske ist in der Lage ein großes Probandenkollektiv zeitlich effektiv, mit überschaubarem Aufwand und validen Ergebnissen auszuwerten. Anhand der SHIP-Daten konnten erstmals valide Normwerte für das Volumen der Seitenventrikel in einer gesunden Normalbevölkerung für alle Altersklassen erhoben werden. Es zeigte sich eine signifikante Korrelation des VV mit dem Alter, die bei Männern stärker ausgeprägt war als bei Frauen. Die weiteren Parameter Größe, Gewicht und BMI stellten keine relevanten Einflussfaktoren für das VV dar. Die Indikatoren EI und FOHR sind beide auf Grund ihrer hohen Spezifität gute Screening-Parameter im klinischen Alltag und gut geeignet, um eine Ventrikulomegalie auszuschließen. Die FOHR ist dabei ein besserer Parameter als der EI, wobei als Indikator für ein dilatiertes Ventrikelsystem ein Schwellenwert von FOHR>0,4 genutzt werden sollte.
Ziel der Arbeit war es, die arteriellen Gefäßdurchmesser der gesamten arteriellen Becken-Bein-Strombahn zu ermitteln und mit personenbezogenen Faktoren und kardiovaskulären Risikofaktoren zu korrelieren. Weiterhin sollte die Prävalenz von Gefäßstenosen aufgezeigt und die Verteilung der arteriellen Abgangsvarianten des Unterschenkels untersucht werden. Als Untersuchungsmethode kam die kontrastmittelgestützte MRA zum Einsatz. Das Kollektiv setzte sich aus 770 männlichen Probanden der SHIP-Studie zusammen Die Gefäßdurchmesser der Becken-Bein-Strombahn wurden in neun Segmenten bestimmt. Der Arteriendurchmesser des untersuchten Kollektivs nahm von proximal nach distal ab. Es zeigte sich eine Korrelation des Durchmessers mit der Körperoberfläche. Je größer die Köperoberfläche war, desto größer waren die Durchmesser der arteriellen Gefäße. Auch ein höheres Lebensalter war mit einem größeren Gefäßdurchmesser assoziiert. Die kardiovaskulären Risikofaktoren wie Nikotinabusus, hohes LDL-Cholesterin und hoher systolischer Blutdruck führten zur Verkleinerung des Gefäßdurchmessers. Ein hoher HDL-Cholesterinwert führte zur Zunahme des Durchmessers. Im gesamten Kollektiv traten Gefäßstenosen mit einer Prävalenz von 7,35 % auf. Am häufigsten waren diese in den Arterien des Unterschenkels lokalisiert. Erstmalig traten Stenosen in der vierten Lebensdekade auf. Die Stenoserate stieg dann altersabhängig an und lag in der neunten Lebensdekade bei 33 %. Abweichend vom häufigsten Typ 1A der Gefäßaufteilung in der Unterschenkelstrombahn kamen Varianten in 11 % der Fälle vor. Dabei lag in 85 % der Fälle dieselbe Abgangsvariante in beiden Beinen vor. In der vorliegenden Arbeit wurden zum ersten Mal die Durchmesser der Arterien der gesamten Becken-Bein-Strombahn simultan in allen Gefäßsegmenten vermessen und auf Einflussgrößen untersucht.