Möglichkeiten des kontrastverstärkten Ultraschalls (CEUS) in radiologischen Anwendungsgebieten

Der CEUS wird heutzutage zur interdisziplinären Klärung einer Vielzahl unter-schiedlichster Fragestellungen verwendet. Im Rahmen dieser Dissertationsar-beit sollte die Rolle des CEUS zur Beurteilung von 1.) Nierenläsionen der Ka-tegorie Bosniak 3 und 2.) abdominellen Veränderungen während der Schwangerschaft untersucht werden. Zwischen 01/2010 und 04/2020 wurden im Rahmen der ersten retrospektiven Studie bei 49/476 CEUS-Untersuchungen Bosniak 3 Läsionen detektiert, von denen 29 Läsionen nach (partieller) Nephrektomie mit dem entsprechenden histopathologischen Korrelat als diagnostische Referenz verglichen wurden. Folgende NCC-Subtypen mit absteigender Reihenfolge lagen den malignen Tumoren zugrunde: klarzelliges NCC, papilläres NCC, gemischtes NCC, chromophobes NCC und multilokulär zystisches NCC. Unter den benignen Läsionen fanden sich: epitheliale (hämorrhagische) Zyste, renales Onkozy-tom, papilläres renales Adenom, zystisches Hamartom und adultes zystisches Nephrom. In unserem Patientenkollektiv konnte eine Malignitätsrate von 66% unter Bosniak 3 Nierenläsionen festgestellt werden, welche damit etwas höher liegt als in bisher publizierten Studien. Selektionsbias sowie die exzellente diagnostische Genauigkeit des CEUS sind mögliche Erklärungen hierfür. Un-sere Resultate zeigten zudem, dass es sonomorphologische Überlappungen zwischen benignen und malignen Nierenläsionen gibt, die eine nicht-invasive Differenzierung herausfordernd, teilweise sogar – wie die Studienlage zeigt auch mittels CT bzw. MRT – bislang unmöglich macht. Die Resultate dieser Arbeit verdeutlichen die hohe diagnostische Performanz des CEUS, der bis-lang von den führenden urologischen Gesellschaften - neben der CT und MRT - nicht als primäres bildgebendes Instrument zur Beurteilung von Nieren-läsionen empfohlen wird. Für die zweite retrospektive Studie wurden fünf schwangere Patientinnen, im Durchschnitt in der 21. Schwangerschaftswoche, eingeschlossen, die zwi-schen 06/2020 – 10/2020 eine CEUS-Untersuchung zur Abklärung abdomi-neller Fragestellungen erhielten. In keiner der CEUS-Untersuchungen konn-ten weder fetale noch maternale Nebenwirkungen bzw. Komplikationen regis-triert werden. Ebenfalls ließ sich in keiner der CEUS-Untersuchungen eine fetale Kontrastierung zeigen, was sich mit den Erkenntnissen voriger Studien deckt, dass die rein intravaskulären Mikrobläschen im Rahmen des CEUS die Blut-Plazenta-Schranke nicht passieren. Der CEUS konnte in dieser Studie bei allen untersuchten schwangeren Patientinnen entscheidend zur Diagno-sestellung der jeweilig abzuklärenden abdominellen Veränderung beitragen. Es fanden sich: renales Angiomyolipom, pyelonephritische Veränderungen unter Ausschluss einer Abszessformation, nekrotisches Uterusmyom, Gallen-blasenpolyp und eine Thrombosierung der Vena mesenterica superior mit marginaler Restperfusion. Die Erkenntnisse der Studie betonen die sichere Anwendbarkeit sowie die diagnostische Rolle des CEUS während der Schwangerschaft. Bislang gibt es keine offiziellen Empfehlungen der führen-den Gesellschaften zur Anwendung des CEUS während der Schwanger-schaft. In Zusammenschau mit weiteren aktuellen Studien, die die Rolle des CEUS in der Schwangerschaft untersuchten, stellt der CEUS somit ein vielver-sprechendes diagnostisches Instrument dar, welches wertvolle Zusatzinforma-tionen beisteuern und dadurch die klinische Entscheidungsfindung sowie das therapeutische Patientenmanagement in der Schwangerschaft bestimmen kann. Trotz der vielen Vorteile des CEUS – unmittelbare Anwendbarkeit und Wie-derholbarkeit, nicht-ionisierend, exzellentes Sicherheitsprofil, Kosteneffizienz, sehr hohe räumliche und zeitliche Auflösung in Echtzeit – und der vielverspre-chenden wissenschaftlichen Erkenntnisse seit seiner Einführung, bleibt bis heute eine flächendecke Versorgung mit dem CEUS in Deutschland aus. Die beiden vorliegenden Arbeiten der kumulativen Dissertation betonen das hohe diagnostische Potential des CEUS, hier insbesondere in der interdisziplinären Zusammenarbeit zwischen der Radiologie, der Urologie sowie der Gynäkolo-gie/Reproduktionsmedizin.Up to date, CEUS is being interdisciplinarily applied for investigating a pletho-ra of different medical conditions. The intention of the present doctoral thesis was to evaluate the role of CEUS for assessing 1.) Bosniak 3 renal lesions, and 2.) abdominal conditions during pregnancy. Between 01/2010 – 04/2020 Bosniak 3 renal lesions could be detected during 49/476 CEUS examinations. In total, 29 patients underwent (partial) nephrec-tomy, sonomorphology was then correlated with corresponding histopatholo-gy. The following subtypes of renal cell carcinoma (RCC) with decreasing fre-quencies could be revealed: clear cell RCC, papillary RCC, mixed RCC, chromophobe RCC, multilocular cystic RCC. Among benign tumor entities were: epithelial (hemorrhagic) cyst, renal oncocytoma, papillary renal adeno-ma, cystic hamartoma, and adult cystic nephroma. The malignancy rate of the investigated Bosniak 3 renal lesions accounted for 66%, which is higher than previously described in the literature. Selection bias and the excellent diag-nostic accuracy of CEUS are possible explanations. Moreover, our results show sonomorphological overlapping between benign and malignant renal lesions, thus rendering non-invasive diagnostic challenging, or partially– as previous studies already showed when using CT and MRI – even unfeasible. The results of this study emphasize the high diagnostic performance of CEUS. Still, CEUS is not being recommended as primary imaging modality to assess renal lesions – in addition to CT and MRI - by the leading urology societies. Five pregnant patients were examined by using CEUS between 06/2020 – 10/2020 at a mean gestational week of 21 due to different abdominal condi-tions. No fetal nor maternal adverse effects were registered in any of the CEUS examinations. Furthermore, no fetal contrast enhancement could be detected in none of the CEUS examinations, which goes in line with results from previ-ous studies, indicating that microbubbles in the context of CEUS do not cross the blood-placental barrier. In each of the five cases, CEUS significantly con-tributed to the diagnostic workup of the corresponding abdominal condition, and facilitated the evaluation of: renal angiomyolipoma, exclusion of a renal abscess during pyelonephritis, necrotic uterine fibroid, polyp of the gallblad-der, and thrombosis of the superior mesenteric vein with detection of marginal perfusion. The findings of the retrospective study again demonstrate the safe and pivotal role of CEUS during pregnancy. Up to now, CEUS is not officially being recommended by the leading societies of ultrasound and gynecolo-gy/obstetrics. In line with recent studies which investigated the application of CEUS during pregnancy, CEUS depicts a promising diagnostic tool which may provide further relevant information and thus may facilitate clinical decision making and patient management during pregnancy. Despite the critical benefits of CEUS – immediate accessibility and repeatabil-ity, non-ionizing, excellent safety profile, cost-effectiveness, high spatial and temporal resolutions, real-time approach – and the promising results from clin-ical trials since its introduction, CEUS still is not utilized in a widespread man-ner in Germany. Both presented studies of the cumulative dissertation under-score the high diagnostic potential of using CEUS, particularly within the inter-disciplinary collaboration between radiology, urology and gynecolo-gy/obstetrics

Die Herausforderung einer globalen Meeresbodenvermessung und das unterschätzte Potenzial der Datenakquise auf Transitstrecken

Nur etwa 20 % des Meeresbodens sind bislang mit Fächerecholoten kartiert worden. Größere zusammenhängende Flächen werden selten systematisch und hochauflösend kartiert. Stattdessen gibt es den Ansatz, dass Forschungsschiffe Bathymetriedaten auf Transitstrecken aufnehmen. Im Pilotprojekt »Unterwegs«-Forschungsdaten der DAM – Deutsche Allianz Meeresforschung tragen deutsche Forschungsschiffe dazu bei, weitere Teilstücke des Meeresbodens zu kartieren, um Datenlücken zu schließen. Die Bathymetriedaten werden im Datenarchiv PANGAEA veröffentlicht und von dort in das Portal Deutsche Meeresforschung integriert

Strategischer Einsatz von Monitoring bei Ingenieurbauwerken mit Anwendungsbeispielen

Der Wandel des Erhaltungsmanagements von Ingenieurbauwerken von einem reaktiven Vorgehen zu einem prädiktiven Lebenszyklusmanagement kann zur Erreichung einer zuverlässigen und verfügbaren Infrastruktur beitragen. Mit dem Einsatz von Monitoring besteht die Möglichkeit, zusätzliche Informationen zum Bauwerk und dessen zukünftiger Entwicklung abzuleiten. Der Einsatz von Monitoring ist komplex und kann daher über die Realisierung von Anwendungsfällen gestärkt werden. In Deutschland weit verbreitete Anwendungsfälle werden mit konkreten Beispielen dargestellt. Zusätzlich werden Anwendungsfälle mit ersten Umsetzungsbeispielen und mögliche zukünftige Anwendungen mit ihren Potenzialen skizziert. Die Möglichkeit der Zusammenführung der Anwendungsfälle in digitalen Zwillingen ist ein Zukunftsbild, welches im Rahmen des Artikels beschrieben wird

Forschungsstandort Kap Verde : ein faszinierendes Labor für Meeres- und Atmosphärenforscher im tropischen Atlantik

Die Existenz des globalen Klimawandels ist wissenschaftlich unumstritten und inzwischen auch in der öffentlichen Diskussion zu einem Allgemeinplatz geworden. Kaum ein Monat vergeht, ohne dass uns klimatische Hiobsbotschaften aus irgendeinem Teil der Erde erreichen. Auch in der eigenen Wahrnehmung müssen wir nicht lange nach Belegen für die Veränderlichkeit des Klimas suchen. Und doch steckt unser Verständnis der komplexen Wechselwirkungen von Atmosphäre, Hydrosphäre und Biosphäre gerade im Hinblick auf den Klimawandel und das damit verbundene Rückkopplungspotential vielfach noch in den Kinderschuhen. Dieses gilt besonders für die Tropen, eine Schlüsselregion des globalen Klimasystems, in der Ozean und Atmosphäre in vielfältiger, höchst dynamischer Weise gekoppelt sind. Dieser wissenschaftlichen Relevanz der Tropen steht im Bereich der Meeres- und Atmosphärenforschung jedoch ein geradezu frappierendes Fehlen von wissenschaftlicher Infrastruktur und Langzeitbeobachtungen gegenüber. Das sich in dieser Broschüre präsentierende Konsortium betreibt daher zum Teil seit vielen Jahren Forschung auf oder bei den Kapverdischen Inseln, die in einer wissenschaftlich außerordentlich wichtigen Region im tropischen Nordostatlantik liegen und sich zudem als hervorragende Basis erwiesen haben. Die vorliegende Broschüre soll auf die Relevanz der Region aufmerksam machen, in einem Kaleidoskop schlaglichtartiger Einblicke die Vielfalt aktueller Forschungsarbeiten aufzeigen und damit weiteres Forschungsinteresse wecken. Die Zukunftsfähigkeit der kapverdischen Observatorien für Ozean und Atmosphäre wird entscheidend vom Aufbau einer modernen und flexiblen Forschungsinfrastruktur vor Ort abhängen. Ein besseres Verständnis des komplexen Klimasystems wird Voraussetzung dafür sein, dem globalen Klimawandel in angemessener Weise begegnen zu können. Für die Tropen haben die hinter dieser Broschüre stehenden Institutionen durch ihr Engagement auf den Kapverden in international sichtbarer Weise Farbe bekannt. Es gilt, diese Forschung zu intensivieren und auf eine neue und nachhaltige Basis zu stellen

Eine Methodik zur präventiven CO2-Reduzierung

Welche Faktoren können Unternehmen heranziehen, um einen Standort mit niedrigen Kohlendioxidemissionen zu ermitteln? Eine Methodik für unternehmerischen Umweltschutz

Auswirkung von Grenzschichteinsaugung auf Triebwerkfans: Aerodynamik, Aeroelastik, Strukturmechanik und Akustik - Übersicht über das Projekt AGATA3S.

Bei der Integration moderner Triebwerke in zukünftige Flugzeugkonzepte entsteht insbesondere die Anforderung, die Auswirkungen einer ungleichförmigen Anströmung auf den Fan bewerten zu können. Eingesaugte Grenzschichten und Störungen in der Zuströmung wirken sich in einer verminderten aerodynamischen Performance, verstärkten strömungsinduzierten Schaufelschwingungen und der Anregung zusätzlicher Lärmquellen am Fan aus. Im Projekt AGATA3S wird das Verständnis über die zugrundeliegenden physikalischen Mechanismen vertieft sowie die Abhängigkeiten von den charakteristischen Größen der ins Triebwerk einlaufenden Strömung erarbeitet. Hierzu werden realistische Testfälle durch Flugzeugsimulationen abgeleitet und als Vorgaben für umfangreiche multidisziplinäre Messungen an einem realistischen Triebwerksfanmodell genutzt. Zusätzliche Prinzipexperimente und weiterentwickelte Mess-, Analyse- und Vorhersageverfahren unterstützen die Interpretation und Bewertung der Effekte. Abschließendes Ziel ist die Erfassung der Zusammenhänge zwischen der Außenaerodynamik des Flugzeugs und allen am Fan verursachten Effekten, um die Vor- und Nachteile der Grenzschichteinsaugung fachübergreifend für das gewählte Flugzeugkonzept zu bewerten. Der vorliegende Beitrag gibt einen Überblick über die Konzeption des Projekts, die entwickelten numerischen Testfälle und Experimente sowie stellt exemplarisch Ergebnisse vor

Scientific Program of Merian-Cruises No. MSM01 /1 – 3

Die inhaltlichen Schwerpunkte der drei ersten Reisen des F.S. Maria S. Merian spannen sich von biogeochemischen Unter-suchungen der mittleren und nördlichen Ost-seebecken über Studien von Sedimentologie und Sedimenttransport in der westlichen Ostsee bis zu Untersuchungen der Tiefsee-biogeochemie im Golf von Cadiz. MSM01/1a-c: 16.02.-20.03.2006 Warnemünde – Stockholm – Helsinki-Warnemünde Die erste Reise untersucht auf drei Fahrtab-schnitten Auswirkungen der redox-bedingten Biogeochemie in Wechselwir-kung mit externen Stoffeinträgen in den zentralen und nördlichen Becken der Ostsee. Schwerpunkte sind die Funktion der nördli-chen Ostsee als Senke oder Transfergebiet für terrestrisch eingetragene Verbindungen, die Funktion mikrobieller Gemeinschaften im Eis und der Atmosphäre/Wasser–Austausch von Gasverbindungen. MSM01/2: 27.03. – 06.04.2006 Warnemünde - Warnemünde Die zweite Fahrt untersucht oberflächennahe Sedimente in Mecklenburger Bucht, Großem Belt, südlichem Kattegat, Arkonabeckens und nördlichem Bornholmbecken bezüglich ihrer Verteilung, Zusammensetzung und ihres Transportpotentials. MSM01/3: 27.03. – 06.04.2006 Kiel – Cadiz - Lissabon Die dritte Reise führt nach einem einwöchi-gen technischen Aufenthalt in Rostock und Kiel in den Golf von Cadiz mit Untersuchungen von biogeochemischen Stoffumsätzen, Fluid Flow und spezifischen Ökosystemen in der dortigen Schlammvulkanprovinz.The focus of the first three voyages of RV Maria S. Merian ranges from biogeochemcal investigations of the mid and northern basins of the Baltic Sea, to studies of sedi-mentology and sediment transport in the western Baltic Sea and investigations of deep sea biogeochemistry in the Gulf of Cadiz. MSM01/1a-c: 16.-27.02.2006 Warnemünde – Stockholm – Helsinki – Klaipeda - Warnemünde The first voyage with three legs investigates the particular impact of redox-controlled biogeochemistry in relation to external ma-terial supplies in the central and northern basins of the Baltic Sea. Emphasis is laid on the function of the northern Baltic Sea as a sink or transfer area for compounds with a terrestrial origin, the functioning of micro-bial ice-communities, and the sea-atmosphere exchange of gases. MSM01/2: 27.03. – 06.04.2006 Warnemünde – Warnemünde The second voyage focuses on near-surface sediments of the Mecklenburg Bight, the Great Belt, the Arkona Basin and the north-ern Bornholm Basin as to their respective distribution, composition and transport potential. MSM01/3: 27.03. – 06.04.2006 Kiel – Cadiz - Lisbon The third voyage, after 1 week in Rostock and Kiel port for technical purposes, will conduct studies on biogeochemical fluxes, fluid flows and specific ecosystems within the mud volcano province in the Gulf of Cadiz