Die Mobilisierung der austroalpinen Dent Blanche Decke auf Fluid-induzierten Scherzonen während alpiner Hochdruckmetamorphose

Die Dent Blanche Decke ist ein Element des Austroalpins der Westalpen, welches das oberste strukturelle Stockwerk im alpinen Deckenstapel bildet. Als größte austroalpine tektonische Klippe stellt die Dent Blanche Decke die nordwestliche Fortsetzung der Sesia Zone dar. Zwei tektonische Elemente bauen die Dent Blanche Decke auf: Die Arolla-Serie (präalpine Granitoide und Sedimente) als unteres Element und die Valpelline Serie (präalpine Kustengesteine, Granulite, amphibolitfazielle Gneise) als oberes Element. Frühere Arbeiten in der südlichen Dent Blanche Decke (Höpfer & Vogler 1994, Höpfer 1995) brachten einen alpinen PTd-Pfad hervor, der eine HP-LT Metamorphose (Eklogitfazies) für die Gesteine der südlichen Dent Blanche Decke während der Subduktion belegt. Unter eklogitfaziellen Bedingungen erfolgten während D1 und D2 durchgreifende Teildeckenbildungen. Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit der nördlichen Dent Blanche Decke. Bei den dort anstehenden Gesteinen handelt es sich zum überwiegenden Teil um Metagranitoide und Metasedimente der Arolla Serie, deren Metamorphosegrad bislang aufgrund ihrer "typischen grünschieferfaziellen Paragenesen" als Grünschieferfazies interpretiert wurde. Im Rahmen dieser Arbeit werden erstmalig PT-Daten präsentiert, die anhand dieser "typischen Grünschieferparagenesen" eine HP-LT Metamorphose bei 11,5-13 kbar und 360-440°C (Blauschiefer-Eklogitfazies) während D1 und D2 belegen. Die geobarometrischen Daten wurden mit dem Hellglimmer-Barometer (Massonne & Schreyer 1987) ermittelt, die Daten zur Geothermometrie wurden mit dem Chlorit-Thermometer (Cathelineau 1988) und dem Amphibol-Plagioklas- Thermometer (Blundy & Holland 1990) gewonnen. Die alpine Deformation setzte sich mit D3* als wichtige und letzte Faltungsphase unter grünschieferfaziellen Bedingungen (5-6 kbar, ~300°C) fort und wurde mit den bruchhaften Deformationen D4 und D5 abgeschlossen. Anhand der PT-Daten dieser Arbeit wurde der erste PTd Pfad für die nördliche Dent Blanche Decke entwickelt, der von dem üblichen "Westalpinen Typ" (Ernst 1988) darin abweicht, daß der ersten Phase der Dekompression eine deutliche Abkühlung zugeordnet war. Die nördliche Dent Blanche Decke unterscheidet sich markant von der südlichen Dent Blanche und den anderen westalpinen Decken durch ihre besondere Art der Scherzonendeformation. Während D1 und D2 wurden die Gesteine durch Scherzonen verschiedener Mächtigkeit sehr heterogen deformiert, so daß z.T. große Bereiche nur schwach deformiert die alpine Deformation überdauerten. Mit den Scherzonen stellte sich ein meist konzentrierter Straingradient ein, in dem der maximale Strain im Zentrum der Scherzonen entwickelt war. Entlang der Scherzonen wurde die nördliche Dent Blanche Decke in eine nach SE einfallende tektonische Schuppenstruktur segmentiert. Innerhalb des Straingradienten der Scherzonen wurden die Gesteine, die bereits durch Prozesse des "hydrolitic weakening" alteriert waren, mylonitisiert und phyllonitisiert. Für das "hydrolitic weakening" waren die elementaren Deformationsprozesse die Korngrenzdiffusion mit Lösung, chemischer Reaktion und Wiederausfällung. Massentransfers innerhalb der Scherzonen sind durch das Wachstum vormals gelöster oder neugebildeter Phasen belegt (Qtz, Aktinolith, Phengit). Magmatischer Quarz überdauerte alle übrigen Phasen und wurde nur unter maximalem Streß durch eine Kombination von synkinematischer Rekristallisation, Drucklösung und bruchhafter Deformation deformiert. Die phyllonitischen Scherzonen reagierten auf das alpine Streßfeld als Zonen der progressiven Festigkeitsanisotropie und führten zu einer Steigerung der Fluid-Permeabilität. Phyllonite und Mylonite weisen im Vergleich mit dem Umgebungsgestein ein weitgehendes geochemisches Gleichgewicht auf, das auf einen diffusiven Fluid-Transport entlang der Scherzonen aber auch durch das Umgebungsgestein rückschließen läßt. Diese Scherzonenprozesse, die als "Phyllonitisierung" zusammengefaßt werden, waren für Teildeckenbewegungen innerhalb der Decke sowie die Mobilisierung und die Platznahme der gesamten Dent Blanche Decke essentiell. Die vorliegende Arbeit korreliert erstmalig die Scherzonenphyllonitisierung mit dem Transport einer alpinen Decke und stellt die Bedeutung dieser Prozesse für die tektonometamorphe Entwicklung der Alpen heraus. Die kinematischen Analysen, die im Rahmen dieser Dissertation vorgestellt werden (Mikro-Deformationsgefüge, Texturananalyse, Paläospannungsanalyse), ergeben für die gesamte alpine Deformationsgeschichte der nördlichen Dent Blanche Decke ein konstantes Streßfeld mit einer Gesamtrotation Top-NW. Belege für SE-gerichtete Deckenbewegungen, die mit der alpinen Obduktion in Verbindung stehen könnten, sind nicht vorhanden

Die Mobilisierung der austroalpinen Dent Blanche Decke auf Fluid-induzierten Scherzonen während alpiner Hochdruckmetamorphose

Die Dent Blanche Decke ist ein Element des Austroalpins der Westalpen, welches das oberste strukturelle Stockwerk im alpinen Deckenstapel bildet. Als größte austroalpine tektonische Klippe stellt die Dent Blanche Decke die nordwestliche Fortsetzung der Sesia Zone dar. Zwei tektonische Elemente bauen die Dent Blanche Decke auf: Die Arolla-Serie (präalpine Granitoide und Sedimente) als unteres Element und die Valpelline Serie (präalpine Kustengesteine, Granulite, amphibolitfazielle Gneise) als oberes Element. Frühere Arbeiten in der südlichen Dent Blanche Decke (Höpfer & Vogler 1994, Höpfer 1995) brachten einen alpinen PTd-Pfad hervor, der eine HP-LT Metamorphose (Eklogitfazies) für die Gesteine der südlichen Dent Blanche Decke während der Subduktion belegt. Unter eklogitfaziellen Bedingungen erfolgten während D1 und D2 durchgreifende Teildeckenbildungen. Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit der nördlichen Dent Blanche Decke. Bei den dort anstehenden Gesteinen handelt es sich zum überwiegenden Teil um Metagranitoide und Metasedimente der Arolla Serie, deren Metamorphosegrad bislang aufgrund ihrer "typischen grünschieferfaziellen Paragenesen" als Grünschieferfazies interpretiert wurde. Im Rahmen dieser Arbeit werden erstmalig PT-Daten präsentiert, die anhand dieser "typischen Grünschieferparagenesen" eine HP-LT Metamorphose bei 11,5-13 kbar und 360-440°C (Blauschiefer-Eklogitfazies) während D1 und D2 belegen. Die geobarometrischen Daten wurden mit dem Hellglimmer-Barometer (Massonne & Schreyer 1987) ermittelt, die Daten zur Geothermometrie wurden mit dem Chlorit-Thermometer (Cathelineau 1988) und dem Amphibol-Plagioklas- Thermometer (Blundy & Holland 1990) gewonnen. Die alpine Deformation setzte sich mit D3* als wichtige und letzte Faltungsphase unter grünschieferfaziellen Bedingungen (5-6 kbar, ~300°C) fort und wurde mit den bruchhaften Deformationen D4 und D5 abgeschlossen. Anhand der PT-Daten dieser Arbeit wurde der erste PTd Pfad für die nördliche Dent Blanche Decke entwickelt, der von dem üblichen "Westalpinen Typ" (Ernst 1988) darin abweicht, daß der ersten Phase der Dekompression eine deutliche Abkühlung zugeordnet war. Die nördliche Dent Blanche Decke unterscheidet sich markant von der südlichen Dent Blanche und den anderen westalpinen Decken durch ihre besondere Art der Scherzonendeformation. Während D1 und D2 wurden die Gesteine durch Scherzonen verschiedener Mächtigkeit sehr heterogen deformiert, so daß z.T. große Bereiche nur schwach deformiert die alpine Deformation überdauerten. Mit den Scherzonen stellte sich ein meist konzentrierter Straingradient ein, in dem der maximale Strain im Zentrum der Scherzonen entwickelt war. Entlang der Scherzonen wurde die nördliche Dent Blanche Decke in eine nach SE einfallende tektonische Schuppenstruktur segmentiert. Innerhalb des Straingradienten der Scherzonen wurden die Gesteine, die bereits durch Prozesse des "hydrolitic weakening" alteriert waren, mylonitisiert und phyllonitisiert. Für das "hydrolitic weakening" waren die elementaren Deformationsprozesse die Korngrenzdiffusion mit Lösung, chemischer Reaktion und Wiederausfällung. Massentransfers innerhalb der Scherzonen sind durch das Wachstum vormals gelöster oder neugebildeter Phasen belegt (Qtz, Aktinolith, Phengit). Magmatischer Quarz überdauerte alle übrigen Phasen und wurde nur unter maximalem Streß durch eine Kombination von synkinematischer Rekristallisation, Drucklösung und bruchhafter Deformation deformiert. Die phyllonitischen Scherzonen reagierten auf das alpine Streßfeld als Zonen der progressiven Festigkeitsanisotropie und führten zu einer Steigerung der Fluid-Permeabilität. Phyllonite und Mylonite weisen im Vergleich mit dem Umgebungsgestein ein weitgehendes geochemisches Gleichgewicht auf, das auf einen diffusiven Fluid-Transport entlang der Scherzonen aber auch durch das Umgebungsgestein rückschließen läßt. Diese Scherzonenprozesse, die als "Phyllonitisierung" zusammengefaßt werden, waren für Teildeckenbewegungen innerhalb der Decke sowie die Mobilisierung und die Platznahme der gesamten Dent Blanche Decke essentiell. Die vorliegende Arbeit korreliert erstmalig die Scherzonenphyllonitisierung mit dem Transport einer alpinen Decke und stellt die Bedeutung dieser Prozesse für die tektonometamorphe Entwicklung der Alpen heraus. Die kinematischen Analysen, die im Rahmen dieser Dissertation vorgestellt werden (Mikro-Deformationsgefüge, Texturananalyse, Paläospannungsanalyse), ergeben für die gesamte alpine Deformationsgeschichte der nördlichen Dent Blanche Decke ein konstantes Streßfeld mit einer Gesamtrotation Top-NW. Belege für SE-gerichtete Deckenbewegungen, die mit der alpinen Obduktion in Verbindung stehen könnten, sind nicht vorhanden

Differentiated Thyroid Cancer—Treatment: State of the Art

Differentiated thyroid cancer (DTC) is a rare malignant disease, although its incidence has increased over the last few decades. It derives from follicular thyroid cells. Generally speaking, the prognosis is excellent. If treatment according to the current guidelines is given, cases of recurrence or persistence are rare. DTC requires special expertise by the treating physician. In recent years, new therapeutic options for these patients have become available. For this article we performed a systematic literature review with special focus on the guidelines of the American Thyroid Association, the European Association of Nuclear Medicine, and the German Society of Nuclear Medicine. For DTC, surgery and radioiodine therapy followed by levothyroxine substitution remain the established therapeutic procedures. Even metastasized tumors can be cured this way. However, in rare cases of radioiodine-refractory tumors, additional options are to be discussed. These include strict suppression of thyroid-stimulating hormone (also known as thyrotropin, TSH) and external local radiotherapy. Systemic cytostatic chemotherapy does not play a significant role. Recently, multikinase or tyrosine kinase inhibitors have been approved for the treatment of radioiodine-refractory DTC. Although a benefit for overall survival has not been shown yet, these new drugs can slow down tumor progression. However, they are frequently associated with severe side effects and should be reserved for patients with threatening symptoms only

Artificial Intelligence and Deep Learning for Advancing PET Image Reconstruction: State-of-the-Art and Future Directions

Positron emission tomography (PET) is vital for diagnosing diseases and monitoring treatments. Conventional image reconstruction (IR) techniques like filtered backprojection and iterative algorithms are powerful but face limitations. PET IR can be seen as an image-to-image translation. Artificial intelligence (AI) and deep learning (DL) using multilayer neural networks enable a new approach to this computer vision task. This review aims to provide mutual understanding for nuclear medicine professionals and AI researchers. We outline fundamentals of PET imaging as well as state-of-the-art in AI-based PET IR with its typical algorithms and DL architectures. Advances improve resolution and contrast recovery, reduce noise, and remove artifacts via inferred attenuation and scatter correction, sinogram inpainting, denoising, and super-resolution refinement. Kernel-priors support list-mode reconstruction, motion correction, and parametric imaging. Hybrid approaches combine AI with conventional IR. Challenges of AI-assisted PET IR include availability of training data, cross-scanner compatibility, and the risk of hallucinated lesions. The need for rigorous evaluations, including quantitative phantom validation and visual comparison of diagnostic accuracy against conventional IR, is highlighted along with regulatory issues. First approved AI-based applications are clinically available, and its impact is foreseeable. Emerging trends, such as the integration of multimodal imaging and the use of data from previous imaging visits, highlight future potentials. Continued collaborative research promises significant improvements in image quality, quantitative accuracy, and diagnostic performance, ultimately leading to the integration of AI-based IR into routine PET imaging protocols

Stellenwert der FDG-Positronenemissionstomographie in der Beurteilung von tumorösen Raumforderungen bei Silikose

Die Unterscheidung zwischen silikotischer Schwiele und Lungenkarzinom kann häufig bei langjähriger Quarzstaubexposition und Auftreten von silikotischen Veränderungen ein diagnostisches Problem darstellen. Im Rahmen einer retrospektiven Studie sollte die Wertigkeit der Fluorodeoxyglucose-Positronenemissionstomographie (FDG-PET) als neues diagnostisches Verfahren im Tumor-Screening bei dieser Berufsgruppe untersucht werden

Stellenwert der FDG-Positronenemissionstomographie in der Beurteilung von tumorösen Raumforderungen bei Silikose

Die Unterscheidung zwischen silikotischer Schwiele und Lungenkarzinom kann häufig bei langjähriger Quarzstaubexposition und Auftreten von silikotischen Veränderungen ein diagnostisches Problem darstellen. Im Rahmen einer retrospektiven Studie sollte die Wertigkeit der Fluorodeoxyglucose-Positronenemissionstomographie (FDG-PET) als neues diagnostisches Verfahren im Tumor-Screening bei dieser Berufsgruppe untersucht werden

Cerebral and Extracranial Neurodegeneration are Strongly Coupled in Parkinson’s Disease

In idiopathic Parkinson’s disease (PD), a generalized Lewy body type-degeneration in the brain as well as extracranial organs was identified. It is unclear, whether cerebral and extracranial Lewy body type-degeneration in PD are coupled or not. To address this question, cerebral [123I]FP-CIT SPECT – to quantify cerebral nigrostriatal dopaminergic degeneration – and myocardial [123I]MIBG scintigraphy – to quantify extracranial myocardial sympathetic degeneration – were performed in 95 PD patients and 20 healthy controls. At each Hoehn and Yahr stage separately, myocardial MIBG uptake correlated significantly with striatal FP-CIT uptake. No such correlation was found in the controls. Cerebral and extracranial Lewy body type-degeneration in PD do not develop independently from each other but develop in a strongly coupled manner. Obviously cerebral and extracranial changes are driven by at least similar pathomechanisms. Our findings in controls contradict a physiological correlation between nigrostriatal dopaminergic and myocardial sympathetic function

Positiver FDG-PET-Befund als Zeichen entzündlicher Aktivität bei langjähriger Lymphknotensilikose

Die diagnostische Differenzierung zwischen silikotischer Schwiele und tumoröser Raumforderung bereitet bei pulmonalen Raumforderungen von Quarzstaubexponierten häufig Probleme. Am Fallbeispiel wird der Stellenwert der 250 MBq F-18-Fluorodeoxyglucose-Positronenemissionstomographie (FDG-PET) zur Dignitätsbeurteilung pulmonaler Rundherde und suspekter Lymphknoten bei dieser Fragestellung dargestellt

Positiver FDG-PET-Befund als Zeichen entzündlicher Aktivität bei langjähriger Lymphknotensilikose

Die diagnostische Differenzierung zwischen silikotischer Schwiele und tumoröser Raumforderung bereitet bei pulmonalen Raumforderungen von Quarzstaubexponierten häufig Probleme. Am Fallbeispiel wird der Stellenwert der 250 MBq F-18-Fluorodeoxyglucose-Positronenemissionstomographie (FDG-PET) zur Dignitätsbeurteilung pulmonaler Rundherde und suspekter Lymphknoten bei dieser Fragestellung dargestellt

FDG PET/CT to detect bone marrow involvement in the initial staging of patients with aggressive non-Hodgkin lymphoma: results from the prospective, multicenter PETAL and OPTIMAL>60 trials

Purpose Fluorine-18 fluorodeoxyglucose positron emission tomography combined with computed tomography (FDG PET/CT) is the standard for staging aggressive non-Hodgkin lymphoma (NHL). Limited data from prospective studies is available to determine whether initial staging by FDG PET/CT provides treatment-relevant information of bone marrow (BM) involvement (BMI) and thus could spare BM biopsy (BMB). Methods Patients from PETAL (NCT00554164) and OPTIMAL>60 (NCT01478542) with aggressive B-cell NHL initially staged by FDG PET/CT and BMB were included in this pooled analysis. The reference standard to confirm BMI included a positive BMB and/or FDG PET/CT confirmed by targeted biopsy, complementary imaging (CT or magnetic resonance imaging), or concurrent disappearance of focal FDG-avid BM lesions with other lymphoma manifestations during immunochemotherapy. Results Among 930 patients, BMI was detected by BMB in 85 (prevalence 9%) and by FDG PET/CT in 185 (20%) cases, for a total of 221 cases (24%). All 185 PET-positive cases were true positive, and 709 of 745 PET-negative cases were true negative. For BMB and FDG PET/CT, sensitivity was 38% (95% confidence interval [CI]: 32–45%) and 84% (CI: 78–88%), specificity 100% (CI: 99–100%) and 100% (CI: 99–100%), positive predictive value 100% (CI: 96–100%) and 100% (CI: 98–100%), and negative predictive value 84% (CI: 81–86%) and 95% (CI: 93–97%), respectively. In all of the 36 PET-negative cases with confirmed BMI patients had other adverse factors according to IPI that precluded a change of standard treatment. Thus, the BMB would not have influenced the patient management. Conclusion In patients with aggressive B-cell NHL, routine BMB provides no critical staging information compared to FDG PET/CT and could therefore be omitted. Trial registration NCT00554164 and NCT0147854