Klinikzentrum Mitte
Beurhausstraße 40
44137 Dortmund
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Klinikzentrum Nord
Münsterstraße 240
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Leitung: Priv.-Doz. Dr. habil. Dipl.-Phys. Mona Salehi Ravesh
Die Sektion Biomedizinische Physik beschäftigt sich mit der Entwicklung, Optimierung und Evaluierung von neuen (semi-) quantitativen Messmethoden für die humane Gewebecharakterisierung und Angiographie mittels verschiedenen bildgebenden Verfahren (Magnetresonanztomographie, Computertomographie, Ultraschall, Katheterangiographie, Mammographie, usw.). Einen besonderen Schwerpunkt bildet die Entwicklung und Validierung von neuen Untersuchungstechniken der Magnetresonantomographie (MRT).
Im Rahmen der genannten Schwerpunkte entstehen wissenschaftliche Projekte, die in enger Zusammenarbeit zwischen Physikern, Ingenieuren, Ärzten (Radiologen, Neurologen, Kardiologen, Gefäßchirurgen, Gynäkologen u.a.), Medizintechnologen, universitären und Industrie-Partnern realisiert werden.
Engl.: Exemplary maximum intensity projection (MIP) views of optimized (left side) and product (right side) 3D PCV depicting the visualized craniocervical veins of a healthy volunteer (51 years old).
Dt.: Beispielhafte MIP-Ansichten (Maximum Intensity Projection) von optimierten (linke Seite) und standard (rechte Seite) 3D PCV, die die visualisierten kraniozervikalen Venen eines gesunden Probanden (51 Jahre) zeigen.
Non-contrast enhanced molecular characterization of C6 rat glioma tumor at 7 T.
Engl.: Differentiation between different tissue types using CEST-MRI and histological staining. The selected ROIs for extraction the signal intensities from different brain parts of a rat and their z-spectra are shown in subfigure A. S and S0 are the signal intensities with and without frequency selective excitation, respectively. Three overview histological images with enlarged section (black boxes) of tumor rim, tumorous tissue and myelinated part in the rat brain are displayed in subfigures B (von Willebrand factor, vWF), C (Glial fibrillary acidic protein, GFAP), and D (Luxol fast blue, LFB).
Dt.: Unterscheidung zwischen verschiedenen Gewebetypen mittels CEST-MRT und histologischer Färbung. Die ausgewählten ROIs für die Extraktion der Signalintensitäten aus verschiedenen Gehirnteilen einer Ratte und ihren z-Spektren sind in Unterabbildung A dargestellt. S und S0 sind die Signalintensitäten mit bzw. ohne frequenzselektive Anregung. Drei histologische Übersichtsbilder mit vergrößerten Schnitten (schwarze Kästen) von Tumorrand, Tumorgewebe und myelinisiertem Teil im Rattenhirn sind in den Bildabschnitten B (von Willebrand-Faktor, vWF), C (Glial fibrillary acidic protein, GFAP) und D (Luxol fast blue, LFB) dargestellt.
Engl.: Influence of an implanted stent on the image quality. MIP of the CE-MRA (A, slice thickness: 13.0 mm) and the ungated QISS-MRA (B, slice thickness: 13.0 mm) with angulation to the left internal carotid artery of a 50-year-old patient who was stented 5 years ago due to a carotid artery dissection. The corresponding MIP of a CE-CTA (C, slice thickness: 1.4 mm) was obtained 2 years, and DSA, 1 year after stent placement. In both MRA-techniques, there are just slight artifacts at the ends of the stent, and the lumen is well visualized.
Dt.: Einfluss eines implantierten Stents auf die Bildqualität. Maximale Intensitätsprojektion (MIP) der kontrastmittelverstärkten MRA (A, Schichtdicke: 13,0 mm) und der nicht-getriggerten QISS-MRA (B, Schichtdicke: 13,0 mm) mit der Kippung zur linken A. carotis interna eines 50-jährigen Patienten, der vor 5 Jahren wegen einer A. carotis-Dissektion gestentet wurde. Das entsprechende MIP-Bild einer kontrastmittelverstärkten CTA (C, Schichtdicke: 1,4 mm) wurde 2 Jahre, die DSA 1 Jahr nach der Stentimplantation erstellt. Bei beiden MRA-Techniken gibt es nur leichte Artefakte an den Enden des Stents, und das Lumen wird gut dargestellt.
Engl.: Color-coded parameter maps of the rPBV (left column), rPBF (middle column), and MTT (right column) computed from a DCE-MRI dataset measured in a healthy volunteer (female, 24 years, 65 kg) by using four different regularization methods (tSVD, GTR-LCC, GTR-MLCC, and GTR-RFM). Measured SNR values within representative ROIs (comprising 100 pixels) were: 9.4±2.6 in the upper lobe, 5.9±1.1 in the lower lobe of the right lung, 7.1±2.2 in the upper lobe, and 6.9±2.6 in the lower lobe of the left lung.
Dt.: Farbkodierte Parameterkarten des rPBV (linke Spalte), rPBF (mittlere Spalte) und MTT (rechte Spalte) wurden unter Verwendung von vier verschiedenen Regularisierungsmethoden (tSVD, GTR-LCC, GTR-MLCC und GTR-RFM) aus einem dynamischen kontrastmittelverstärkten MRI-Datensatz berechnet, der bei einem gesunden Probanden (weiblich, 24 Jahre, 65 kg) gemessen wurde. Die gemessenen SNR-Werte innerhalb repräsentativer ROIs (mit 100 Pixeln) waren: 9,4±2,6 im Oberlappen, 5,9±1,1 im Unterlappen der rechten Lunge, 7,1±2,2 im Oberlappen und 6,9±2,6 im Unterlappen der linken Lunge.
Improved Lung Perfusion After Left Pulmonary Artery Patch Enlargement During the Norwood Operation.
Engl.: Upslope. (A) Example of the measured signal intensity-time curve in the left pulmonary parenchyma of a hypoplastic left heart syndrome patient. (B) The upslope is defined as a slope of the signal intensity over the time between the inflow of contrast agent into the pulmonary parenchyma and the maximum concentration of contrast agent in the parenchyma (red line). The normalized upslope is calculated by dividing the upslope by the base signal intensity (blue line) to compare the upslope values with each other. In this case, upslope = ([1062.0-99.2 a.u.]/[32.3-25.7 s])/105.0 a.u. = 1.39 s-1; a.u. = arbitrary unit; s = seconds.)
Dt.: Zeitliche Steigerung der Signalintensität (Upslope). (A) Beispiel für die gemessene Signalintensitäts-Zeit-Kurve im linken Lungenparenchym eines Patienten mit hypoplastischem Linksherzsyndrom. (B) Der Upslope ist definiert als Steigung der Signalintensität über die Zeit zwischen dem Einströmen des Kontrastmittels in das Lungenparenchym und der maximalen Kontrastmittelkonzentration im Parenchym (rote Linie). Der normalisierte Upslope wird berechnet, indem der Upslope durch die Basissignalintensität (blaue Linie) geteilt wird, um die Upslope-Werte miteinander zu vergleichen. In diesem Fall ist Upslope = ([1062,0-99,2 a.u.]/[32,3-25,7 s])/105,0 a.u. = 1,39 s-1; a.u. = beliebige Einheit; s = Sekunden).
Engl.: Exemplary views for the evaluation of arterial visualization and pulmonary artery embolism in patients with radial QISS, Cartesian bSSFP and CE-CTA.The white arrows indicate the detected APE.
Dt.: Beispielhafte Ansichten zur Beurteilung der arteriellen Darstellung und der Lungenarterienembolie bei Patienten mit radialem QISS, kartesischem bSSFP und CE-CTA. Die weißen Pfeile zeigen die entdeckte APE an.
Engl.: Myocardial segmentation using 2D-FT MRI (left) and 2D-STE (right) of a hypoplastic left heart syndrome (HLHS) patient with mitral and aortic atresia. In order to compare the two techniques, the segmentation was adapted and only three segments (septal, apical, and lateral) remained.
Dt.: Myokardsegmentierung mittels 2D-FT-MRT (links) und 2D-STE (rechts) bei einem Patienten mit hypoplastischem Linksherzsyndrom (HLHS) und Mitral- und Aortenatresie. Um die beiden Techniken miteinander vergleichen zu können, wurde die Segmentierung so angepasst, dass nur drei kardiale Segmente (septal, apikal und lateral) übrig blieben.
Engl.: Myocardial segmentation.
Dt.: Segmentierung des Herzmuskels.
Engl.: Impact of Iodine Density and its fusion with Virtual non-CE (VNC) for accurate diagnosis of cardiac infarct. CT images of a 60-year-old woman with acute thoracic pain with clinically suspected aortic dissection. Aortic dissection and pulmonary artery embolism could be excluded based on conventional iterative model reconstruction images (A-C). An acute left ventricular myocardial infarction in the territory of the left anterior descending coronary artery was visualized using spectral reconstructed image with MonoE-55-keV (D), Iodine Density technique (E), and fusion of VNC and Iodine Density images (F).
Dt.: Auswirkungen der Joddichte und ihrer Fusion mit virtueller nicht-kontrastmittelverstärkter (VNC) zur genauen Diagnose eines Herzinfarkts. CT-Bilder einer 60-jährigen Frau mit akuten Thoraxschmerzen und klinischem Verdacht auf Aortendissektion. Aortendissektion und Pulmonalarterienembolie konnten anhand der konventionellen iterativen Modellrekonstruktion -Bilder ausgeschlossen werden (A-C). Ein akuter linksventrikulärer Myokardinfarkt im Bereich der linken anterioren absteigenden Koronararterie wurde mittels spektral rekonstruierter Bilder mit MonoE-55-keV (D), Joddichtetechnik (E) und Fusion von VNC- und Joddichtebildern (F) dargestellt.
Engl.: Comparison between CE-CTA (left) and non-CE QISS-MRA (right) concerning the visualization of various types of endoprosthesis and detection of endoleaks. The endoprostheses are visible with little metallic image artefacts on the reconstructed maximum intensity projection (MIP) CE-CTA and QISS-MRA images. Red arrows indicate the perfused parts of aneurysm sacs and blue arrow the contrast enhancement in the endoprosthesis.
Dt.: Vergleich zwischen der kontrastmittelverstärkten CTA (links) und der nicht-kontrastmittelverstärkten QISS-MRA (rechts) hinsichtlich der Visualisierung verschiedener Endoprothesentypen und der Erkennung von Endoleaks. Die Endoprothesen sind auf den rekonstruierten kontrastmittelverstärkten CTA- und QISS-MRA-Bildern mit maximaler Intensitätsprojektion (MIP) mit geringen metallischen Bildartefakten sichtbar. Rote Pfeile zeigen die durchbluteten Teile der Aneurysmasäcke und blaue Pfeile die Kontrastmittelanreicherung in der Endoprothese.
Engl.: Colour coded segmental T1, T2 and ADC values. Inter-segmental differences were observed for all three parameters in both HVs and Fontan patients. All segments with significant differences in pairwise comparisons are listed with roman numerals.
Dt.: Farbkodierte segmentale Darstellung der T1-, T2- und ADC-Werte. Für alle drei Parameter wurden sowohl bei gesunden Probanden als auch bei Fontan-Patienten Unterschiede zwischen den Lebersegmenten festgestellt. Alle Segmente mit signifikanten Unterschieden im paarweisen Vergleich sind mit römischen Ziffern aufgeführt.
Engl.: Schematic segmentation of hand arteries based on a maximum intensity projection image of a healthy volunteer. Each proper digital artery consists of three segments (orange marked numbers/lines) and thumb consists of 2 segments.
Dt.: Schematische Segmentierung der Handarterien auf der Grundlage eines Maximalintensitätsprojektionsbildes eines gesunden Probanden. Jede digitale Arterie besteht aus drei Segmenten (orange markierte Zahlen/Linien) und der Daumen besteht aus 2 Segmenten.
Aktuelle Publikationen der Arbeitsgruppe finden Sie in der Pubmed Datenbank
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