Sektion Biomedizinische Physik

1. Kopf

   1. 3D Phasenkontrast-Venographie mittels MRT

      Optimization of 3D phase contrast venography for the assessment of the cranio-cervical venous system at 1.5 T.

      

      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.

   2. Chemical Exchange Saturation Transfer (CEST)-MRT

      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.

   3. Ungated Radial Quiescent-Interval Slice-Selective Magnet Resonance Angiography

      Non-Contrast-Enhanced Carotid MRA: Clinical Evaluation of a Novel Ungated Radial Quiescent-Interval Slice-Selective MRA at 1.5T.

      

      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.

2. Thorax

   1. Lunge

      1. Quantifizierung der kontrastmittelmittelverstärkten Lungenperfusion mittels MRT

         Quantification of pulmonary microcirculation by dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging: comparison of four regularization methods.

         

         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.

      2. Kontrastmittelverstärkte Lungenperfusion mittels MRT bei Patienten mit hypoplastischem Linksherzsyndrom

         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).

      3. Klinischer Wert der nicht kontrastverstärkten radialen Quiescent-Intervall-Scheibenselektiven (QISS) Magnetresonanz-Angiographie für die Diagnose einer akuten Lungenembolie im Vergleich zur kontrastverstärkten Computertomographie und kartesischen balancierten stationären freien Präzessionsbewegung

         Clinical Value of Noncontrast-Enhanced Radial Quiescent-Interval Slice-Selective (QISS) Magnetic Resonance Angiography for the Diagnosis of Acute Pulmonary Embolism Compared to Contrast-Enhanced Computed Tomography and Cartesian Balanced Steady-State Free Precession

         

         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.

   2. Herz

      1. Rechtsventikuläre Deformation bei Patienten mit hypoplastischem Linkherzsyndrom

         Longitudinal Deformation of the Right Ventricle in Hypoplastic Left Heart Syndrome: A Comparative Study of 2D-Feature Tracking Magnetic Resonance Imaging and 2D-Speckle Tracking Echocardiography.

         

         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.

      2. Kontrastmittelfreie Diagnostik der akuten Myokarditis basierend auf dem myokardialen 17-Segment-Modell

         Non-contrast enhanced diagnosis of acute myocarditis based on the 17-segment heart model using 2D-feature tracking magnetic resonance imaging.

         

         Engl.: Myocardial segmentation.
         Dt.: Segmentierung des Herzmuskels.

      3. Einführung eines standardisierten und symptomorientierten Flussdiagramms "Kielsflow" für die erweiterte kardiale Bildgebung in einer interdisziplinären 24/7-Notaufnahme mit Spektral-CT

         Implementing a standardized and symptom-oriented flowchart "Kielsflow" for advanced cardiac imaging in a 24/7 interdisciplinary emergency department using spectral CT

         

         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.

   3. Aorta

      1. Diagnostik und Verlaufskontrolle der aortalen Aneurysmen, Endoprothesen und Endoleaks im Vergleich zur CTA und DSA

         Non-contrast-enhanced magnetic resonance imaging for visualization and quantification of endovascular aortic prosthesis, their endoleaks and aneurysm sacs at 1.5 T.

         

         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.

3. Abdomen

   1. Leber

      1. Kontrastmittelfreie Charakterisierung von Fontan-assoziierten Lebererkrankungen mittels Magnetresonanztomographie

         Non-contrast enhanced magnetic resonance imaging for characterization of Fontan associated liver disease

         

         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.

4. Obere Extremität

   1. 1. Kontrastmittelfreie Darstellung der digitalen Arterien mittels MRT

         High-resolution, non-contrast-enhanced magnetic resonance angiography of the wrist, hand and digital arteries using optimized implementation of Cartesian quiescent interval slice selective (QISS) at 1.5 T

         

         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.

1. Institut für kardiovaskuläre Computer-assistierte Medizin, Charité Universitätsmedizin, Berlin

2. Department of Radiology, NorthShore University Health system, Evanston, Illinois, USA

3. University of Chicago, Pritzker School of Medicine, Chicago, Illinois, USA

4. Siemens Healthcare GmbH, Erlangen

5. Medis Medical Imaging Systems BV

Abschlussarbeiten

• 2022
  1. Frau B. Eng. Lana Bautz
      Masterarbeit an der Fachhochschule Südwestfalen
     Titel: Bestimmung optimaler Protokollparameter der Suszeptibilitätsgewichteten Magnetresonanztomographie zur Darstellung der Verkalkungen verschiedener Größen in der weiblichen Brust
     Akademischer Betreuer: Prof. Dr. sc. hum. Jens Gröbner
     Wissenschaftliche Betreuerin: Priv.-Doz. Dr. habil. Dipl.-Phys. Mona Salehi Ravesh
     Abschluss: November 2022
• 2021
  1. Herr Alexander Papenthin
     Doktorarbeit an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
     Titel: Wertigkeit der MRT in der präoperativen Diagnostik der Endometriose
     Doktormutter: Priv.-Doz. Dr. habil. Dipl.-Phys. Mona Salehi Ravesh
     Wissenschaftliche Betreuerinnen: Dr. med. Annett Lebenatus und Frau Dr. med. Karolin Tesch
     Voraussichtlicher Abschluss: 2025
      
  2. Herr Fernando Bueno Neves
     Doktorarbeit an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
     Titel: Nachweis von Multiple-Sklerose-Läsionen mittels kontrastmittelfreier Magnetresonanztomographie
     Doktormutter: Priv.-Doz. Dr. habil. Dipl.-Phys. Mona Salehi Ravesh
     Wissenschaftlicher Betreuer: Dr. med. Sönke Peters
     Voraussichtlicher Abschluss: 2025
      
  3. Frau Rosalie Meik
     Doktorarbeit an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
     Titel: Kontrastmittelfreier Nierenperfusion mittels Magnetresonanztomographie
     Doktormutter: Priv.-Doz. Dr. habil. Dipl.-Phys. Mona Salehi Ravesh
     Wissenschaftlicher Betreuer: Dr. med. Julian Andersson
     Voraussichtlicher Abschluss: 2025
      
  4. Frau Carmen Wolf
     Doktorarbeit an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
     Titel: Klinischer Nutzen von Biofeedback während einer elektiven CT-Koronarangiographie zur Reduzierung der Herzfrequenz und der Verabreichung von Betablockern
     Doktormutter: Priv.-Doz. Dr. habil. Dipl.-Phys. Mona Salehi Ravesh
     Wissenschaftlicher Betreuer: Dr. med. Patrick Langguth und Frau Dr. med. Annett Lebenatus
     Voraussichtlicher Abschluss: 2025
• 2020
  1. Herr Omar Ydlibi
     Doktorarbeit an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
     Titel: Nachweis zentralnervöser Eisenablagerungen mittels kontrastmittelfreier Magnetresonanztomographie und Korrelation mit klinischen Subtypen bei Schmerzpatienten im Vergleich zu gesunden Probanden.
     Doktormutter: Priv.-Doz. Dr. habil. Dipl.-Phys. Mona Salehi Ravesh
     Wissenschaftlicher Betreuer: Dr. med. Sönke Peters
     Voraussichtlicher Abschluss: 2025
      
  2. Frau Josephine Kuster
     Doktorarbeit an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
     Titel: Kontrastmittelfreie Diagnostik des Mammakarzinoms mittels Magnetresonanztomographie
     Doktormutter: Priv.-Doz. Dr. habil. Dipl.-Phys. Mona Salehi Ravesh
     Wissenschaftliche Betreuerin: Dr. med. Annett Lebenatus
     Voraussichtlicher Abschluss: 2025
      
  3. Frau Wiebke Rudolph
     Doktorarbeit an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
     Titel: Kontrastmittelfreie Darstellung der Beinarterien mittels Magnetresonanztomographie
     Doktormutter: Priv.-Doz. Dr. habil. Dipl.-Phys. Mona Salehi Ravesh
     Wissenschaftliche Betreuerin: Dr. med. Annett Lebenatus
     Voraussichtlicher Abschluss: 2025
• 2018
  1. Frau Karolin Tesch
     Doktorarbeit an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
     Titel: Kontrastmittelfreie 1,5 T-Magnetresonanzangiographie in der Lungenarterienembolie-Diagnostik: Klinische Evaluation der radialen quiescent-interval slice-selective (QISS)-MRA im Vergleich zur kartesischen balanced steady-state free precession-MRA und zur kontrastmittelverstärkten Computertomographie
     Doktorvater: Prof. Dr. med. Marcus Both 
     Wissenschaftliche Betreuerin: Priv.-Doz. Dr. habil. Dipl.-Phys. Mona Salehi Ravesh
     Abschluss: Dezember 2021
      
  2. Frau Karolin Johanna Lehmann
     Doktorarbeit an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
     Titel: Kontrastmittelfreie Diagnostik von akuter Myokarditis anhand von 2D-Feature Tracking Magnetresonanztomographie
     Doktorvater: Prof. Dr. med. Marcus Both
     Wissenschaftliche Betreuerin: Priv.-Doz. Dr. habil. Dipl.-Phys. Mona Salehi Ravesh
     Voraussichtlicher Abschluss: 2025
      
  3. Frau Chiara Jochum
     Doktorarbeit an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
     Titel: Elastizität und Hämodynamik der Aorta thoracica bei Patienten mit Riesenzellarteriitis
     Doktorvater: Prof. Dr. med. Marcus Both
     Wissenschaftliche Betreuerin: PD Dr. habil. Dipl.-Phys. Mona Salehi Ravesh
     Voraussichtlicher Abschluss: 2025
      
  4. Frau Alexandra Bonietzki
     Doktorarbeit an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
     Titel: Kontrastmittelfreie Elektrokardiogramm (EKG)-getriggerte Quiescent-interval Single-shot (QISS) Angiographie des Handgelenkes, der Hand und der Handarterien mittels Magnetresonanztomographie
     Doktormutter: Priv.-Doz. Dr. habil. Dipl.-Phys. Mona Salehi Ravesh
     Wissenschaftliche Betreuerin: Dr. rer. nat. Mona Salehi Ravesh
     Abschluss: August 2022
• 2016
  1. Herr Finn Jonathan Bannert
     Doktorarbeit an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
     Titel: Untersuchung der longitudinalen Deformation des rechten Systemventrikels bei Patienten mit hypoplastischen Linksherzsyndrom mittels 2-dimentionaler Feature Tracking Magnetresonanztomographie
     Doktorvater: Prof. Dr. med. Carsten Rickers
     Wissenschaftliche Betreuerin: Dr. rer. nat. Mona Salehi Ravesh
     Abschluss: Juli 2020
• 2014
  1. Frau Maryam Salehi Ravesh
     Bachelorarbeit an der Universität Wien
     Titel: Numerische und experimentelle Untersuchung der gepulsten Chemical Exchange Saturation Transfer (CEST)-MRT auf der Basis eines Drei-Spin-Poolsystems
     Akademischer Betreuer: Prof. Dr. rer. nat. Wilfried Schranz
     Wissenschaftliche Betreuerin: Dr. rer. nat. Mona Salehi Ravesh
     Abschluss: Januar 2015
• 2012
  1. Herr Fabian Kurmann Bachelorarbeit an der Heinrich-Heine Universität Düsseldorf
     Titel: Quantifizierung des humanen viszeralen Fettes
     Akademischer Betreuer: Prof. Dr. rer. nat. Thomas Heinzel
     Wissenschaftliche Betreuerin: Dr. rer. nat. Mona Salehi Ravesh
     Abschluss: Dezember 2012

• 2021
  • Thema: Etablierung der fetalen kardiovaskulären MRT mittels eines MRT-kompatiblem Doppler-Ultraschallsystems
    (gemeinsam mit Prof. Dr. med. Inga Voges, Prof. Dr. med. Marcus Both und Prof. Dr. med. Anselm Uebing)
    Förderer: UKSH Förderstiftung
    
    Thema: Etablierung und Evaluierung moderner MRT-Techniken in der Pränataldiagnostik
    (gemeinsam mit Dr. med. Karolin Tesch, Dr. med. Annett Lebenatus und Prof. Dr. med. Olav Jansen)
    Förderer: UKSH Förderstiftung
• 2017
  • Thema: Nicht-invasive Untersuchung pathologischer Veränderung der myokardialen Textur (tissue remodeling) bei Patienten mit hypoplastischen Linksherzsyndrom
    Förderer: Deutsche Stiftung für Herzforschung
• 2014
  • Thema: Untersuchungen zum diagnostischen Wert des Amide Proton Chemical Exchange Saturation Transfers (AP-CEST) in der quantitativen Neuroradiologie
    Förderer: Intramurales Förderungsprogramm der medizinischen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Aktuelle Publikationen der Arbeitsgruppe finden Sie in der Pubmed Datenbank.

• 2022
  • Thema: Darstellung von Verkalkungen in der weiblichen Brust mittels Magnetresonanztomographie (OptiBreastSWI, gemeinsam mit B. Eng. Lana Bautz und Prof. Dr. med. Olav Jansen)
    Amtliches Aktenzeichen beim Deutschen Patent- und Markenamt: 10 2022 132 278.5

1. Medizinische Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

2. Fachhochschule Aachen, im Fachbereich Medizintechnik und Technomatik am Standort Jülich

Wir bieten interessante Themen als Abschlussarbeiten für 

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