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Multislice-Computertomographie (MSCT)-Datensätze des proximalen Femurs wurden automatisch segmentiert und “volumes of interest“ (VOIs) im trabekulären Knochen platziert. In den VOIs wurden trabekuläre Strukturparameter, Knochenmineralgehalt (BMC) und Knochenmineraldichte (BMD) berechnet. Die mittels DXA, der gegenwärtigen Osteoporose-Standarddiagnostik, bestimmte BMC und BMD wurden mit diesen Parametern hinsichtlich einer Verbesserung der Vorhersage der biomechanischen Bruchlast des Femurs verglichen. Die entwickelten automatisierten Segmentierungs- und Platzierungstechniken führten im Vergleich zu manuellen Techniken zu einer bedeutsamen Zeitersparnis und geringeren Präzisionsfehlern. Die trabekulären Struktur- und Knochendichteparameter konnten die Bruchlast des Femurs gut vorhersagen. Die Kombination aus trabekulären Strukturparametern und bestem DXA Parameter konnte die Bruchlast signifikant besser vorhersagen als der beste DXA Parameter alleine. An automated segmentation and volume of interest (VOI) fitting algorithm was applied to multislice computed tomography (MSCT)-datasets of the proximal femur, to analyse trabecular bone structure as well as trabecular bone mineral content (BMC) and density (BMD) within the fitted VOIs and to investigate whether trabecular structure parameters and trabecular BMC and BMD improve the prediction of the biomechanical strength of the femur compared to BMC and BMD determined with dual X-ray absorptiometry (DXA) as the standard osteoporosis diagnostic technique. The applied automated segmentation and fitting algorithm showed better precision and timesaving compared to manual techniques. Trabecular BMC, BMD and structure parameters predicted the biomechanical strength of the femur well. The biomechanical strength of the femur could be significantly better predicted by the combination of trabecular structure parameters and best DXA parameter than by the best DXA parameter alone.

Die neoinstitutionalistische Kritik wendet sich gegen die durch den Keynesianismus eingeführte Möglichkeit der Defizitfinanzierung von Staatsausgaben, welche aufgrund politisch-ökonomischer Interdependenzen in westlichen Demokratien zu immer neuen und höheren Defiziten, einem wachsenden Staatsanteil und ständig steigenden Inflationsraten führt. Auf der Basis dieser Kritik wird eine Rückkehr zur Regel des jährlichen materiellen Haushaltsausgleichs gefordert. Die vorliegende Arbeit setzt sich kritisch mit der neoinstitutionalistischen Analyse und der Forderung eines jährlichen Budgetausgleichs auseinander. Der Autor relativiert diese Forderung durch allokative und stabilisatorische Argumente und schlägt Ergänzungsregelungen vor.

Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Kollektiv von 124 Patienten mit verschiedenen Grunderkrankungen und Behandlungsindikationen, welches an der Forschungsneutronenquelle Heinz Maier-Leibnitz in Garching zwischen 2007 und 2013 in insgesamt 136 Zyklen mit Neutronen bestrahlt wurde, retrospektiv untersucht. Dabei liegt der Schwerpunkt auf lokalem PFS, OS sowie akuten und chronischen Nebenwirkungen. Die Ergebnisse werden kritisch beleuchtet und in den Kontext der aktuellen Literatur gebracht. This dissertation examines retrospectively a collective of 124 patients with various underlying diseases and treatment indications, which was irradiated with neutrons in a total of 136 cycles at the Heinz Maier-Leibnitz research neutron source in Garching between 2007 and 2013. The focus is on local PFS, OS and acute and chronic side effects. The results are critically examined and placed in the context of current literature.

Die Dissertation basiert auf zwei Studien. In der ersten Studie wurde der Zusammenhang der PDFF verschiedener Körperregionen und anthropometrischer Fettleibigkeitsmarker untersucht (Querschnittsstudie). In der zweiten Studie wurde ein automatischer Algorithmus zur Segmentierung der paraspinalen Muskeln entwickelt und anschließend evaluiert (Studie zur paraspinalen Muskelsegmenterung). Dazu wurden MR-Messungen des Nackens, des Abdomens und der paraspinalen Muskulatur der LWS durchgeführt. The thesis is based on two studies. The first study examines the relationship between the PDFF of different body regions and anthropometric obesity markers (cross-sectional study). The second study is about developing and evaluating an automatic segmentation algorithm of paraspinal muscles (study for the segmentation of paraspinal muscles). MR-examinations of the neck, abdomen and the paraspinal muscles were necessary.

Die Dosis von Standard-MDCTs des proximalen Femurs wurde durch Sparse Sampling und virtuelle Reduktion des Röhrenstroms gesenkt. Nach Rekonstruktion der Bilddaten wurde durch FE-Analyse die Bruchlast bestimmt. 2,3: 1: Es wurden PDFF-Karten aus CSE-MRIs des proximalen Femurs und der umgebenden Muskulatur sowie aus dem Rückenmark LWK 1-4 und der paraspinalen Muskulatur kreiert. Danach wurden die PDFF und die Textur der Bilddaten der Muskulatur mit denen der Knochenmarkskompartimente korreliert. 1: The dose of standard MDCTs of the proximal femur was reduced using sparse sampling and virtual reduction of the tube current. After the reconstruction of the image data the failure load was predicted using FE analysis. 2, 3: PDFF maps of the proximal femur, surrounding muscles (2), lumbar vertebrae and surrounding muscles (3) was created using CSE-MRI. PDFF and texture analysis of muscles and different bone marrow compartments was correlated subsequently.

Die vorliegende Dissertationsschrift gliedert sich in 2 Teilprojekten. Der erste Teilprojekt fokussierte sich auf die Entwicklung neuartiger MRT- und CT-basierter Biomarker - insbesondere mithilfe der Methode der Texturanalyse - in der Osteoporosediagnostik. In zweitem Teilprojekt wurden mögliche Zusammenhänge im Bereich der zervikalen und lumbalen paraspinalen Muskulatur mithilfe der Texturanalyse untersucht, um geschlechts- und anatomisch spezifische Strukturmuster zu identifizieren. This dissertation is divided into 2 sub-projects. The first sub-project focused on the development of novel MRI and CT-based biomarkers - in particular using the method of texture analysis - in osteoporosis diagnostics. In the second sub-project, possible connections in the cervical and lumbar paraspinal muscles were examined using texture analysis in order to identify gender- and anatomically specific structural patterns.

Mittels quantitativer Magnetresonanztomografie wurde eine systematische Untersuchung regionaler Variationen der Muskelfettkomposition und -verteilung durchgeführt. Zum einen wurden diese Variationen in der paraspinalen Muskulatur von gesunden Probanden gemessen und in Relation zu Alter und Body Mass Index gesetzt. Darüber hinaus wurden regionale Variationen in der Oberschenkelmuskulatur von Patienten mit neuromuskulären Erkrankungen bestimmt und mit einer gesunden Kontrollgruppe verglichen. Using quantitative magnetic resonance imaging, regional variation in muscle fat composition and distribution was investigated. Firstly, this variation and its dependency on age and body mass index was evaluated in paraspinal muscle of healthy subjects. Secondly, regional variation in thigh muscles of patients with neuromuscular diseases was assessed and compared to healthy controls.

Die Ergebnisse gewähren ein besseres Verständnis der alters- und geschlechtsabhängigen Veränderungen der Knochenmarkszusammensetzung der Wirbelkörper und könnten als Referenzdatenbank dienen. Zudem suggerieren sie, dass eine räumlich aufgelöste PDFF-Karte MRS-basierter PDFF-Messungen vorzuziehen sein dürfte. Osteoporosescreening ist mittels Texturparameteranalyse an Routine-CTs mit intravenöser Kontrastmittelgabe und Schichtdicken bis 3 mm an sagittalen Reformatierungen durchführbar. The results help to better understand the age-and gender-related physiological changes of the vertebral bone marrow composition at different vertebral levels and may serve as reference data. A spatially-resolved PDFF map is advantageous over MRS-PDFF measurements. Opportunistic osteoporosis screening is feasible in sagittal reformats of routine MDCT exams with intravenous contrast agent and slice thickness up to 3 mm by the use of texture analysis.