AG Translational Modelling

Die Arbeitsgruppe Translational Modelling beschäftigt sich mit der Entwicklung von Methoden und Modellen zur Quantifizierung funktioneller und struktureller Veränderungen von Gefäßen und Nervengewebe und deren Extrapolation und Einbindung in die klinische Routine. Dabei werden neue MR-Techniken wie das Vessel Architectural Imaging, das Arterial Spin Labeling, Relaxometrie und Mapping-Techniken bei 3 Tesla, 7 Tesla und 9.4 Tesla, sowie in Kooperation mit dem Deutschen Krebsforschungszentrum hochaufgelöste Multiphotonen-Mikroskopie und Lichtscheibenfluoreszenzmikroskopie eingesetzt. Die daraus erfolgende quantitative Charakterisierung von Gefäßnetzwerken und Nervengewebe dient als Grundlage für die Entwicklung von funktionellen Simulationen, welche die Veränderungen des MR Signals unter wechselnden physiologischen Bedingungen untersuchen. Die Arbeitsgruppe verbindet damit translational MR-physikalische Grundlagen, statistische Bildverarbeitung, präklinische Krankheitsmodelle und klinische Anwendung.

Gefäßnetzwerk-Quantifizierung im Mausmodell. (a) Schematische Darstellung des experimentellen Verfahrens, einschließlich Injektion von Tumorzellen und fluoreszierenden Markern, Gehirnresektion und -reinigung mit Fotografien vor und nach „Clearing“ (Reinigung) des Hirngewebes mit cm-Skala. Das resultierende Hirn wird mit Selective Plane Illumination Microscropy (SPIM) untersucht. In der zweiten Zeile wird rechts ein Originalbild eines Stapels eines gesunden Mausgehirns dargestellt, links davon deren binäre Segmentierungsüberlagerung in Rot. Unterhalb des Gehirnsegmentierungsbildes ist eine durchschnittliche Intensitätsprojektion von einem 200 μm dicken Abschnitt eines segmentierten, rauschgefilterten Bildstapels eines U87-Glioblastoms gezeigt. Das rechte Bild zeigt das Skelett des nebenstehenden Gefäßbildes in Rot. Die vaskulären Netzwerkquantifizierungen dieser nachverarbeiteten Daten sind in der letzten Zeile dargestellt. Die Beurteilung der Gefäßmorphologie wird in einem Würfel mit einer Seitenlänge von 130 μm verdeutlicht, in dem ein Radiuswert r, eine Länge l und ein Endpunktabstand d sowie eine Segmentoberfläche A angegeben sind. Mit Hilfe des Gefäßskeletts wird die Netzwerktopologie untersucht, die durch ein Cluster-Diagramm veranschaulicht wird, das die räumliche Verteilung von Gefäßgemeinschaften in einem U87-Glioblastom darstellt. Aus den geometrischen Quantifizierungen werden relative Häufigkeitsverteilungen von fraktioniertem Gefäßvolumen, mikrovaskulärer Dichte und Verteilungen geometrischer Eigenschaften aller einzelnen Gefäßsegmente wie Gefäßradius, Segmentlänge, Gefäßoberfläche und Segment-Tortuosität extrahiert. Für weitere Details siehe Hahn A et al., Scientific Reports 2019.

Schematisches Diagramm der numerischen Verarbeitung von maskierten, segmentierten Ultramikroskopie-Datensätzen der 3D-Gefäßstruktur (linkes Bild). Jede Volumenpartition, die innerhalb der (gelb gestrichelten) Maske liegt, wurde als virtuelles NMR-Voxel modelliert. Nach einer Bestimmung der durch Blutgefäße induzierten Frequenzverteilung außerhalb der Resonanz innerhalb des virtuellen Voxels (farbcodiert in einem 2D-Schnitt durch ein kubisches Voxel mit 100 μm Seitenlänge; drittes Bild) wurde das extravaskuläre Wasserprotonensignal unter FID-Bedingungen numerisch simuliert . Der Magnetisierungsabfall, der für die Spin-Dephasierung verantwortlich ist, wurde unter Verwendung verschiedener Anpassungsfunktionen und einer Unterscheidung zwischen kurz- und langzeitigem Abfall parametrisiert. Für Einzelheiten, siehe Hahn et al., NMR Biomed 2020.

Darstellung des tibialen und peronealen Anteils des N. Ischiadicus auf Höhe des Oberschenkels eines gesunden Probanden (a,b) und eines Patienten mit einer schweren diabetischen Polyneuropathie. In der T2-gewichteten Bildgebung des gesunden Probanden (a) sind die Nervenanteile hyperintens dargestellt, in der korrespondieren Karte der fraktionellen Anisotropie (FA; b) zeigen sich hohe FA-Werte. Der Patient mit schwerer Polyneuropathie hingegen zeigt einen Verlust an gesunden Nervenfasern mit hypointensen Anteilen in der T2-Wichtung (c) und niedrigen FA-Werten (d).

VAI-Parameter bei einem Patienten mit Glioblastoma multiforme. (a) Kontrastmittel-gestützte T1w-Bildgebung mit Kontrastmittel-aufnehmenden Tumoranteilen in der rechten Hirnhemisphäre. (b) FLAIR-Bildgebung desselben Tumors mit deutlich hyperintensen Veränderungen in und um das Tumorareal. (c) Karte des cerebralen Blutvolumens mit erhöhtem Blutvolumen im Kontrastmittel-affinen Tumorareal. Folgende VAI-Karten werden gezeigt: (d) Slope length, (e) Slope, (f) Short axis, (g) Distance map, (h) microvessel type indicator, (i) vascular-induced bolus peak-time shift, (j) Vessel size index, (k) Q als Maß der mikrovaskulären Dichte. Weitere Details siehe Zhang et al., Plos One 2019.

Nervenfaser-Trakte des N. ischiadicus aus der Diffusionstensor-Bildgebung mit vergrößerten Ansichten. (a) Weibliche Probandin, 67 Jahre, Neuropathie-Behinderungs-Score (NDS; neuropathy disability score) = 0. (b) Weiblicher Prädiabetes-Patient, 57 Jahre, NDS = 3. (c) Männlicher Typ-2-Diabetes-Patient, 58 Jahre, NDS = 7. Einzelheiten siehe Jende et al., Front Neurosci 2021.

Diffusions-Effekte in der MR-Bildgebung
Gefäßnetzwerk-Architektur und –Topologie
Mikrostruktur-Parameter
Quantitatives MR peripherer Nerven
Machine-Learning
Statistische Modellierung

Leitung

Prof. Dr. Martin Bendszus

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Ärztlicher Direktor

Neuroradiologie

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Team

Prof. Dr. rer. Nat. Dipl.-Phys. Sabine Heiland

Sektionsleiterin

Neuroradiologie

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Prof. Dr. med. Dr. rer. nat. Felix Kurz

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Artur Hahn

PhD student

Neuroradiologie

M.Sc. (Doktorand Fakultät für Physik und Astronomie, Universität Heidelberg)
Dr. rer. nat.

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Dr. med. Christoph Mooshage

Oberarzt

Neuroradiologie

MHBA

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Dr. med. Anja Hohmann

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Yannis Seemann

Masterstudent

Neuroradiologie

(Student – Master)

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Myriam Keymling

Medizinstudentin

Neuroradiologie

(cand. med.)

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Dr. rer. nat. Volker Sturm

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Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ), Heidelberg (AG Experimentelle Neuroonkologie, AG Functional Imaging, Pädiatrische Neuroonkologie, AG Präklinische Bildgebung )
Forschungszentrum Jülich (Institute of Neuroscience and Medicine)
Universitätsklinikum Würzburg (Institut für Neuroradiologie)
Inselspital Bern, Schweiz
Johns Hopkins Hospital, Baltimore, USA
National Institute on Ageing, National Institutes of Health, Bethesda, USA
MassGeneral Hospital / Harvard Medical School, Boston, USA

Abteilung für Radiologie, Universitätsklinikum Heidelberg
Abteilung für Endokrinologie, Universitätsklinikum Heidelberg
Abteilung für Paraplegiologie, Universitätsklinikum Heidelberg
Neurologie und Poliklinik, Universitätsklinikum Heidelberg

2021 Silvia King Preis der Deutschen Diabetes Gesellschaft
Exzellenz-Stipendium der Else Kröner-Fresenius-Stiftung
International Foundation for Research in Paraplegia – Research Grant
DFG Grant KU 3555/1-1
SFB 1158 A03
2018 Preis der Diffusion Study Group der International Society of Magnetic Resonance in Medicine
2018 Posterpreis der Deutschen Schmerzgesellschaft
2017 Best Selected Lecture in der Sektion “Neurodegeneration“ der Deutschen Gesellschaft für Neuroradiologie
2014 Physician Scientist Fellowship der Medizinischen Fakultät Heidelberg
2014 Hoffmann-Klose-Stiftung Forschungsförderung
2014 Best Selected Lecture in der Sektion “Multimodal imaging concepts” der Deutschen Gesellschaft für Neuroradiologie

Characterization and quantification of alcohol-related polyneuropathy by magnetic resonance neurography. Rother C, Bumb JM, Weiler M, Brault A, Sam G, Hayes JM, Pietsch A, Karimian-Jazi K, Jende JME, Heiland S, Kiefer F, Bendszus M, Kollmer J. Eur J Neurol. 2022 Feb;29(2):573-582. doi: 10.1111/ene.15127. Epub 2021 Oct 11.
Diametrical Effects of Glucose Levels on Microvascular Permeability of Peripheral Nerves in Patients With Type 2 Diabetes With and Without Diabetic Neuropathy. Mooshage, C.M., Schimpfle, L., Kender, Z., Szendroedi, J., Heiland, S., Nawroth, P., Bendszus, M., Kopf, S., Kurz, F.T., Jende, J.M.E., 2023. Diabetes 72, 290–298. https://doi.org/10.2337/db22-0548
Sciatic nerve microvascular permeability in type 2 diabetes decreased in patients with neuropathy. Jende JME, Mooshage C, Kender Z, Schimpfle L, Juerchott A, Heiland S, Nawroth P, Bendszus M, Kopf S, Kurz FT. Ann Clin Transl Neurol. 2022 Jun;9(6):830-840. doi: 10.1002/acn3.51563. Epub 2022 Apr 30.
Methodologies and MR Parameters in Quantitative Magnetic Resonance Neurography: A Scoping Review Protocol. Balsiger F, Wagner B, Jende JME, Marty B, Bendszus M, Scheidegger O, Kurz FT. Methods Protoc. 2022 May 6;5(3):39. doi: 10.3390/mps5030039.
High-Resolution Single Tooth MRI With an Inductively Coupled Intraoral Coil-Can MRI Compete With CBCT? Hilgenfeld T, Saleem MA, Schwindling FS, Ludwig U, Hövener JB, Bock M, Flügge T, Eisenbeiss AK, Nittka M, Mente J, Jende JME, Heiland S, Bendszus M, Juerchott A. Invest Radiol. 2022 Nov 1;57(11):720-727. doi: 10.1097/RLI.0000000000000890. Epub 2022 May 25.
Diabetic neuropathy is a generalized phenomenon with impact on hand functional performance and quality of life. Kender Z, Groener JB, Jende JME, Kurz FT, Fleming T, Sulaj A, Schuh-Hofer S, Treede RD, Bendszus M, Szendroedi J, Nawroth PP, Kopf S. Eur J Neurol. 2022 Oct;29(10):3081-3091. doi: 10.1111/ene.15446. Epub 2022 Jun 29.
Magnetic Resonance Neurography Reveals Smoking-Associated Decrease in Sciatic Nerve Structural Integrity in Type 2 Diabetes. Jende JME, Mooshage C, Kender Z, Kopf S, Groener JB, Heiland S, Juerchott A, Nawroth P, Bendszus M, Kurz FT. Front Neurosci. 2022 Feb 15;15:811085. doi: 10.3389/fnins.2021.811085. eCollection 2021.
Brain tumor classification of virtual NMR voxels based on realistic blood vessel-induced spin dephasing using support vector machines. Hahn A, Bode J, Schuhegger S, Krüwel T, Sturm VJF, Zhang K, Jende JME, Tews B, Heiland S, Bendszus M, Breckwoldt MO, Ziener CH, Kurz FT. NMR Biomed. 2022 Apr;35(4):e4307. doi: 10.1002/nbm.4307. Epub 2020 Apr 14.
Troponin T Is Negatively Associated With 3 Tesla Magnetic Resonance Peripheral Nerve Perfusion in Type 2 Diabetes. Jende JME, Mooshage C, Kender Z, Schimpfle L, Juerchott A, Nawroth P, Heiland S, Bendszus M, Kopf S, Kurz FT. Front Endocrinol (Lausanne). 2022 May 10;13:839774. doi: 10.3389/fendo.2022.839774. eCollection 2022.
Quantification and Proximal-to-Distal Distribution Pattern of Tibial Nerve Lesions in Relapsing-Remitting Multiple Sclerosis : Assessment by MR Neurography. Pietsch AM, Viehöver A, Diem R, Weiler M, Korporal-Kuhnke M, Wildemann B, Sam G, Hayes JM, Fösleitner O, Jende JME, Heiland S, Bendszus M, Hayes JC. Clin Neuroradiol. 2022 Oct 20. doi: 10.1007/s00062-022-01219-1. Online ahead of print.
Dependence of the frequency distribution around a sphere on the voxel orientation. Kurz FT, Buschle LR, Rotkopf LT, Herzog FS, Sterzik A, Schlemmer HP, Kampf T, Bendszus M, Heiland S, Ziener CH. Z Med Phys. 2021;
Tumor cell plasticity, heterogeneity and resistance in crucial microenvironmental niches in glioma. Jung E, Osswald M, Ratliff M, Dogan H, Xie R, Weil S, Hoffmann D, Kurz FT, Kessler T, Heiland S, Deimling A, Sahm F, Wick W, Winkler F. Nat Comm. 2021;12(1):1014. Doi: 10.1038/s41467-021-21117-3
Efficient discretization scheme for semi-analytical solutions of the Bloch-Torrey equation. Rotkopf LT, Wehrse E, Kurz FT, Schlemmer HP, Ziener CH. J Magn Reson Open. 2021;6-7: 100010. doi: 10.1016/j.jmro.2021.10001
Lineshape of magnetic resonance and its effects on free induction decay and steady state free precession signal formation. Ziener CH, Uhrig M, Kampf T, Sturm VJF, Kurz FT, Heiland S, Bendszus M, Pham M, Jakob PM, Schlemmer HP, Buschle LR. Concepts Magn Reson Part A (2020), 5057386. doi: 10.1155/2020/5057386
Diabetic Polyneuropathy Is Associated With Pathomorphological Changes in Human Dorsal Root Ganglia: A Study Using 3T MR Neurography. Jende JME, Kender Z, Rother C, Alvarez-Ramos L, Groener JB, Pham M, Morgenstern J, Oikonomou D, Hahn A, Juerchott A, Kollmer J, Heiland S, Kopf S, Nawroth PP, Bendszus M, Kurz FT. Front Neurosci. 2020;14:570744. doi: 10.3389/fnins.2020.570744.
Large-scale characterization of the microvascular geometry in development and disease by tissue clearing and quantitative ultramicroscopy. Hahn A, Bode J, Alexander A, Karimian-Jazi K, Schregel K, Schwarz D, Sommerkamp AC, Krüwel T, Abdollahi A, Wick W, Platten M, Bendszus M, Tews B, Kurz FT, Breckwoldt MO.J Cereb Blood Flow Metab. 2020:271678X20961854. doi: 10.1177/0271678X20961854. Online ahead of print.
Comparison of non-contrast-enhanced dental magnetic resonance imaging and cone-beam computed tomography in assessing the horizontal and vertical components of furcation defects in maxillary molars: An in vivo feasibility study. Juerchott A, Sohani M, Schwindling FS, Jende JME, Kurz FT, Rammelsberg P, Heiland S, Bendszus M, Hilgenfeld T.J Clin Periodontol. 2020;47(12):1485-1495. doi: 10.1111/jcpe.13374.
Brain tumor classification of virtual NMR voxels based on realistic blood vessel-induced spin dephasing using support vector machines.Hahn A, Bode J, Schuhegger S, Krüwel T, Sturm VJF, Zhang K, Jende JME, Tews B, Heiland S, Bendszus M, Breckwoldt MO, Ziener CH, Kurz FT. NMR Biomed. 2020:e4307. doi: 10.1002/nbm.4307.

Diabetes Increases the Vulnerability of the Cardiac Mitochondrial Network to Criticality.Vetter L, Cortassa S, O'Rourke B, Armoundas AA, Bedja D, Jende JME, Bendszus M, Paolocci N, Sollot SJ, Aon MA, Kurz FT. Front Physiol. 2020;11:175.

Gibbs point field model quantifies disorder in microvasculature of U87-glioblastoma.Hahn A, Bode J, Krüwel T, Kampf T, Buschle LR, Sturm VJF, Zhang K, Tews B, Schlemmer HP, Heiland S, Bendszus M, Ziener CH, Breckwoldt MO, Kurz FT. J Theor Biol. 2020;494:110230.

In vivo accuracy of dental magnetic resonance imaging in assessing maxillary molar furcation involvement: a feasibility study in humans.Juerchott A, Sohani M, Schwindling FS, Jende JME, Kurz FT, Rammelsberg P, Heiland S, Bendszus M, Hilgenfeld T. J Clin Periodontol. 2020;47(7):809-815. doi: 10.1111/jcpe.13299.

Jende JME, Groener J, Kender Z, Hahn A, Morgenstern J, Heiland S, Nawroth P, Bendszus M, Kopf S, Kurz FT. Troponin T parallels structural nerve damage in type 2 diabetes – a cross-sectional study using magnetic resonance neurography. Diabetes. 2020;69(4):713-723. doi: 10.2337/db19-1094.
Jende JME, Groener JB, Kender Z, Rother C, Hahn A, Hilgenfeld T, Juerchott A, Preisner F, Heiland S, Kopf S, Nawroth P, Bendszus M, Kurz FT. Structural nerve remodeling on 3-T MR neurography differs between painful and painless diabetic polyneuropathy in either type 1 or type 2 diabetes. Radiology. 2020;294(2):405-414. doi: 10.1148/radiol.2019191347.
Karimian-Jazi K, Munch P, Alexander A, Fischer M, Piechutta M, Karreman MA, Solecki GM, Berghoff AS, Pfleiderer K, Friedrich M, Deumelandt K, Kurz FT, Wick W, Heiland S, Bendszus M, Winkler F, Platten M, Breckwoldt MO. Monitoring innate immune cell dynamics in the glioma microenvironment by correlated magnetic resonance imaging and multiphoton microscopy (MR-MPM). Theranostics. 2020;10(4):1873-1883. doi: 10.7150/thno.38659.
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Venkataramani V, Tanev DI, Strahle C, Studier-Fischer A, Fankhauser L, Kessler T, Körber C, Kardorff M, Ratliff M, Xie R, Horstmann H, Messer M, Paik SP, Knabbe J, Sahm F, Kurz FT, Acikgöz AA, Herrmannsdörfer F, Agarwal A, Bergles DE, Chalmers A, Miletic H, Turcan S, Mawrin C, Hänggi D, Liu HK, Wick W, Winkler F, Kuner T. Glutamatergic synaptic input to glioma cells drives brain tumour progression. Nature. 2019; 573(7775):532-538.

Glioblastoma multiforme restructures the topological connectivity of cerebrovascular networks. Hahn A, Bode J, Krüwel T, Solecki G, Heiland S, Bendszus M, Tews B, Winkler F, Breckwoldt MO, Kurz FT. Sci Rep. 2019;13;9(1):11757.
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Association of Serum Cholesterol Levels With Peripheral Nerve Damage in Patients With Type 2 Diabetes. Jende JME, Groener JB, Rother C, Kender Z, Hahn A, Hilgenfeld T, Juerchott A, Preisner F, Heiland S, Kopf S, Pham M, Nawroth P, Bendszus M, Kurz FT. JAMA Netw Open. 2019;3;2(5):e194798.
Correlated MRI and Ultramicroscopy (MR-UM) of Brain Tumors Reveals Vast Heterogeneity of Tumor Infiltration and Neoangiogenesis in Preclinical Models and Human Disease. Breckwoldt MO, Bode J, Sahm F, Krüwel T, Solecki G, Hahn A, Wirthschaft P, Berghoff AS, Haas M, Venkataramani V, von Deimling A, Wick W, Herold-Mende C, Heiland S, Platten M, Bendszus M, Kurz FT, Winkler F, Tews B. Front Neurosci. 2019;10;12:1004.
Lineshape of magnetic resonance and its effects on free induction decay and steady state free precession signal formation. Ziener CH, Uhrig M, Kampf T, Sturm VJF, Kurz FT, Heiland S, Bendszus M, Pham M, Jakob PM, Schlemmer HP, Buschle LR. Concept Magn Reson B. 2019. In press.
Improved compressed sensing reconstruction for F magnetic resonance imaging. Kampf T, Sturm VJF, Basse-Lüsebrink TC, Fischer A, Buschle LR, Kurz FT, Schlemmer HP, Ziener CH, Heiland S, Bendszus M, Pham M, Stoll G, Jakob PM. MAGMA. 2019; 32(1):63-77.
Voxel-size dependent quantitative susceptibility mapping of blood vessel networks: a simulation study. Buschle LR, Kampf T, Kurz FT, Sturm VJF, Pham M, Schlemmer HP, Ziener CH. Z Med Phys. 2019;29(3):282-291.

Spin dephasing around randomly distributed vessels. Buschle LR, Kurz FT, Kampf T, Schlemmer HP, Ziener CH. J Magn Reson. 2019;299:12-20.
Pseudo-diffusion effects in lung MRI. Ziener CH, Kampf T, Kurz FT, Schlemmer HP, Buschle LR. J Magn Reson. 2019;299:1-11.
Dual-contrast pCASL using simultaneous gradient-echo/spin-echo multiband EPI. Zhang K, Sturm VJ, Buschle LR, Hahn A, Yun SD, Jon Shah N, Bendszus M, Heiland S, Schlemmer HP, Ziener CH, Kurz FT. Magn Reson Imaging. 2019;57:359-367.
Diffusion effects in myelin sheath free induction decay. Kurz FT, Buschle LR, Hahn A, Jende JME, Bendszus M, Heiland S, Ziener CH. J Magn Reson. 2018;297:61-75.
Dependence of the frequency distribution around a vessel on the voxel orientation. Buschle LR, Kampf T, Kurz FT, Vogel P, Piekarek F, Sturm VJF, Pham M, Schlemmer HP, Ziener CH. Magn Reson Imaging. 2019;57:259-270.
Assessing Spatiotemporal and Functional Organization of Mitochondrial Networks. Kurz FT, Aon MA, O'Rourke B, Armoundas AA. Methods Mol Biol. 2018;1782:383-402.
A PRDX1-p38α heterodimer amplifies MET-driven invasion of IDH-wildtype and IDH-mutant gliomas. Wirthschaft P, Bode J, Simon AEM, Hoffmann E, van Laack R, Krüwel T, Dietrich F, Bucher D, Hahn A, Sahm F, Breckwoldt MO, Kurz FT, Hielscher T, Fischer B, Dross N, Ruiz de Almodovar C, von Deimling A, Herold-Mende C, Plass C, Boulant S, Wiestler B, Reifenberger G, Lichter P, Wick W, Tews B. Int J Cancer. 2018;143(5):1176-1187.
Vessel radius mapping in an extended model of transverse relaxation. Buschle LR, Ziener CH, Zhang K, Sturm VJF, Kampf T, Hahn A, Solecki G, Winkler F, Bendszus M, Heiland S, Schlemmer HP, Kurz FT. MAGMA. 2018;31(4):531-551.
Diabetic neuropathy differs between type 1 and type 2 diabetes: Insights from magnetic resonance neurography. Jende JME, Groener JB, Oikonomou D, Heiland S, Kopf S, Pham M, Nawroth P, Bendszus M, Kurz FT. Ann Neurol. 2018;83(3):588-598.

Tweety-Homolog 1 Drives Brain Colonization of Gliomas. Jung E, Osswald M, Blaes J, Wiestler B, Sahm F, Schmenger T, Solecki G, Deumelandt K, Kurz FT, Xie R, Weil S, Heil O, Thomé C, Gömmel M, Syed M, Häring P, Huber PE, Heiland S, Platten M, von Deimling A, Wick W, Winkler F. J Neurosci. 2017;37(29):6837-6850.
Functional Implications of Cardiac Mitochondria Clustering. Kurz FT, Aon MA, O'Rourke B, Armoundas AA. Adv Exp Med Biol. 2017;982:1-24.
The influence of spatial patterns of capillary networks on transverse relaxation. Kurz FT, Ziener CH, Rückl M, Hahn A, Sturm VJF, Zhang K, Buschle LR, Bendszus M, Heiland S, Schlemmer HP, Bauer WR, Kampf T. Magn Reson Imaging. 2017;40:31-47.
Dephasing and diffusion on the alveolar surface. Buschle LR, Kurz FT, Kampf T, Wagner WL, Duerr J, Stiller W, Konietzke P, Wünnemann F, Mall MA, Wielpütz MO, Schlemmer HP, Ziener CH. Phys Rev E. 2017;95(2-1):022415.
Spin dephasing in a magnetic dipole field around large capillaries: Approximative and exact results. Kurz FT, Buschle LR, Kampf T, Zhang K, Schlemmer HP, Heiland S, Bendszus M, Ziener CH. J Magn Reson. 2016;273:83-97.
Generalized moment analysis of magnetic field correlations for accumulations of spherical and cylindrical magnetic perturbers. Kurz FT, Kampf T, Buschle LR, Schlemmer HP, Bendszus M, Heiland S, Ziener CH. Front Phys 2016;4:46.
Network dynamics: quantitative analysis of complex behavior in metabolism, organelles, and cells, from experiments to models and back. Kurz FT, Kembro JM, Flesia AG, Armoundas AA, Cortassa S, Aon MA, Lloyd D. Wiley Interdiscip Rev Syst Biol Med. 2017;9(1).
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Mitochondrial redox and pH signaling occurs in axonal and synaptic organelle clusters. Breckwoldt MO, Armoundas AA, Aon MA, Bendszus M, O'Rourke B, Schwarzländer M, Dick TP, Kurz FT. Sci Rep. 2016;6:23251.
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Assessment of tumor oxygenation and its impact on treatment response in bevacizumab-treated recurrent glioblastoma. Bonekamp D, Mouridsen K, Radbruch A, Kurz FT, Eidel O, Wick A, Schlemmer HP, Wick W, Bendszus M, Østergaard L, Kickingereder P. J Cereb Blood Flow Metab. 2017;37(2):485-494.
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Correlated magnetic resonance imaging and ultramicroscopy (MR-UM) is a tool kit to assess the dynamics of glioma angiogenesis. Breckwoldt MO, Bode J, Kurz FT, Hoffmann A, Ochs K, Ott M, Deumelandt K, Krüwel T, Schwarz D, Fischer M, Helluy X, Milford D, Kirschbaum K, Solecki G, Chiblak S, Abdollahi A, Winkler F, Wick W, Platten M, Heiland S, Bendszus M, Tews B. Elife. 2016;5:e11712.

Microstructural Analysis of Peripheral Lung Tissue through CPMG Inter-Echo Time R2 Dispersion. Kurz FT, Kampf T, Buschle LR, Schlemmer HP, Heiland S, Bendszus M, Ziener CH. PLoS One. 2015;10(11):e0141894.

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Brain tumour cells interconnect to a functional and resistant network. Osswald M, Jung E, Sahm F, Solecki G, Venkataramani V, Blaes J, Weil S, Horstmann H, Wiestler B, Syed M, Huang L, Ratliff M, Karimian Jazi K, Kurz FT, Schmenger T, Lemke D, Gömmel M, Pauli M, Liao Y, Häring P, Pusch S, Herl V, Steinhäuser C, Krunic D, Jarahian M, Miletic H, Berghoff AS, Griesbeck O, Kalamakis G, Garaschuk O, Preusser M, Weiss S, Liu H, Heiland S, Platten M, Huber PE, Kuner T, von Deimling A, Wick W, Winkler F. Nature. 2015;528(7580):93-8.
Orthogonality, Lommel integrals and cross product zeros of linear combinations of Bessel functions. Ziener CH, Kurz FT, Buschle LR, Kampf T. Springerplus. 2015;4:390.
Diffusion-mediated dephasing in the dipole field around a single spherical magnetic object. Buschle LR, Kurz FT, Kampf T, Triphan SMF, Schlemmer HP, Ziener CH. Magn Reson Imaging. 2015;33(9):1126-1145.
Mitochondrial networks in cardiac myocytes reveal dynamic coupling behavior. Kurz FT, Derungs T, Aon MA, O'Rourke B, Armoundas AA. Biophys J. 2015;108(8):1922-33.
Free induction decay caused by a dipole field. Ziener CH, Kurz FT, Kampf T. Phys Rev E. 2015;91(3):032707.
Cardiac mitochondria exhibit dynamic functional clustering. Kurz FT, Aon MA, O'Rourke B, Armoundas AA. Front Physiol. 2014;5:329.
Theoretical model of the single spin-echo relaxation time for spherical magnetic perturbers. Kurz FT, Kampf T, Heiland S, Bendszus M, Schlemmer HP, Ziener CH. Magn Reson Med. 2014;71(5):1888-95.