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Harmful environmental sounds are a prevailing source of chronic hearing impairments, including noise induced hearing loss, hyperacusis, or tinnitus. How these symptoms are related to pathophysiological damage to the sensory receptor epithelia and its effects along the auditory pathway, have been documented in numerous studies. An open question concerns the temporal evolution of maladaptive changes after damage and their manifestation in the balance of thalamocortical and corticocortical input to the auditory cortex (ACx). To address these issues, we investigated the loci of plastic reorganizations across the tonotopic axis of the auditory cortex of male Mongolian gerbils (Meriones unguiculatus) acutely after a sound trauma and after several weeks. We used a residual current-source density analysis to dissociate adaptations of intracolumnar input and horizontally relayed corticocortical input to synaptic populations across cortical layers in ACx. A pure tone-based sound trauma caused acute changes of subcortical inputs and corticocortical inputs at all tonotopic regions, particularly showing a broad reduction of tone-evoked inputs at tonotopic regions around the trauma frequency. At other cortical sites, the overall columnar activity acutely decreased, while relative contributions of lateral corticocortical inputs increased. After 4–6 weeks, cortical activity in response to the altered sensory inputs showed a general increase of local thalamocortical input reaching levels higher than before the trauma. Hence, our results suggest a detailed mechanism for overcompensation of altered frequency input in the auditory cortex that relies on a changing balance of thalamocortical and intracortical input and along the frequency gradient of the cortical tonotopic map.
Background:
Long-term data on inflammatory bowel disease (IBD) patients switched from originator to biosimilar infliximab SB2 are lacking. The aim of the conducted study was to investigate the effectiveness, immunogenicity and safety of a large prospectively followed-up IBD patient cohort that was entirely switched from originator infliximab to biosimilar SB2 treatment.
Methods:
This was a prospective, single-center, longitudinal, observational study describing clinical outcomes in IBD patients, over an 80-week period following switch from originator infliximab to SB2. Primary outcome measures were change of disease activity [Harvey-Bradshaw Index for Crohn’s disease (CD), partial Mayo Score for ulcerative colitis (UC)], C-reactive protein (CRP), infliximab trough levels (TLs), anti-drug antibodies (ADAs) and adverse events.
Results:
One hundred and forty-four IBD patients (94 CD, 50 UC), with median duration of 30.5 months’ (range 2–110) treatment with originator infliximab were evaluated. Mean change of disease activity compared with baseline was −0.9 (SD 2.6), –0.4 (2.2) and –0.4 (2.0) in CD; 0.1 (1.1), 0.1 (1.1) and 0.1 (1.3) in UC patients at weeks 24, 48 and 72. Median infliximab TLs were 6.2 µg/ml (interquartile range 2.3–12.2), 5.0 µg/ml (2.7–10.0), 6.6 µg/ml (3.5–12.4) and 5.1 µg/ml (2.7–10.9) at baseline and weeks 24, 48 and 72. Median CRP levels were within normal ranges throughout the study. After the switch, 9.8% of the patients developed new ADAs. Persistence on SB2 was 90% (95% confidence interval 0.85–0.95), 79% (0.72–0.86), 72% (0.64–0.80) at weeks 26, 52 and 78. Serious adverse events occurred in 11 patients.
Conclusion:
Over the individual patient follow-up of 80 weeks, switch to biosimilar SB2 from originator infliximab does not result in increased disease activity or changed immunogenicity patterns. The switch to SB2 was well tolerated.
Hintergrund und Ziele
Die zytologische Analyse von Aszites ist nicht nur ein wichtiger Bestandteil der Diagnostik, sondern kann auch für die Bestimmung der Stadien und die Prognose bei Patienten mit einer Krebserkrankung ein wertvolles Hilfsmittel sein. Allerdings ist das gegenwärtige Wissen über die Entstehung des Aszites, das Auftreten sowie die zeitliche Korrelation zwischen dem Auftreten des Aszites und unterschiedlichen Krebserkrankungen noch sehr lückenhaft. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es die Häufigkeit des Auftretens von malignem Aszites bei verschiedenen Grunderkrankungen zu analysieren. Hierfür wurden die Daten von Patienten hinsichtlich des Alters, Geschlecht, gynäkologischer und nicht-gynäkologischer Tumorerkrankungen innerhalb des Behandlungszeitraumes von 10 Jahren ausgewertet.
Methoden (Patientenkollektiv, Material, Untersuchungsmethoden)
Es wurden Aszitesproben von Patienten analysiert, die sich im Jahre 2006 – 2015 im Klinikum Bayreuth in Behandlung befanden. Die Proben wurden retrospektiv in Korrelation zu den klinischen Befunden ausgewertet.
Ergebnisse und Beobachtungen 580 von 941 untersuchten Aszitesproben (61,6 %) stammten von Patienten mit einer malignen Erkrankung. 549 (94,6 %) davon waren Karzinome, 23 (4,0 %) wiesen eine hämatologische Malignität auf. 5 (0,9 %) hatten ein Mesotheliom und 3 (0,5 %) ein Melanom. Maligner Aszites fand sich in 298 der 580 (51,4 %) Krebspatienten. Somit lag der Malignitätsanteil bei den untersuchten Aszitesproben bei 31,7 %. Die häufigste maligne Erkrankung bei Patientinnen mit Aszites war das Ovarialkarzinom, wenn auch der Malignitätsanteil unter den verschiedenen Tumorentitäten hinsichtlich der Zeit des Auftretens variierte.
Der Malignitätsanteil beschreibt die Zahl der Patienten mit malignem Aszites im Verhältnis zur Gesamtzahl der Patienten mit Aszites (angegeben in Prozent).
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Schlussfolgerung
Der Großteil der Patienten in dieser Untersuchung, bei denen Krebs diagnostiziert wurde, wiesen malignen Aszites auf. Das primäre Auftreten von Tumorzellen im Aszites bei 75,5 % der Patienten mit einer Krebserkrankung zeigt, wie bedeutend die Analyse von Aszites in Hinsicht auf die Prognose der zugrunde liegenden Erkrankung ist.
Summary
Precise knowledge about the long-term hydroclimatic variability is essential to analyze the impact of natural and anthropogenically induced climate change, especially in the world's arid to semi-arid regions. Iran is located in one of the world's most water-scarce and dry areas in Southwestern Asia. Hence, the country is highly subjected to water scarcity, water-related natural hazards such as drought and flash flood, and thus prone to their consequences on the ecosystem and human society. Besides, the growing population and the thirst for socio-economic development, in turn, increase the region's vulnerability to climate change. However, the current solutions to the aggravating water crisis are inadequate and inefficient without a clear picture of regional water availability in the future. In this context, a major defect is the lack of hydroclimate (precipitation) data of the past and present. A neglected area in this regard is the high potential of natural climate archives for extending our knowledge about past and present variations in hydroclimate.
This research was thus initiated to explore the potential of a natural climate proxy for paleoclimate reconstructions to improve our understanding of long-term regional climate variability in Iran. Accordingly, we evaluated the potential of stable isotopes in tree-ring cellulose to serve as paleoclimate indicators. We determined the climate signal recorded in δ13C and δ18O variations in tree-ring cellulose. Besides, this study tested the ecological responses of two tree species belonging to different plant functional types, an evergreen conifer (Juniperus polycarpos) and a broadleaved deciduous oak (Quercus macranthera), growing under distinct climate conditions to their environments, to increased CO2, and recent climate change by analyzing trends of intrinsic water-use efficiency (iWUE). In this thesis, we evaluated species-specific responses to drought of those tree species to provide baseline data for possible forest management efforts alleviating the impacts of expected climate change.
The observed increasing trends in iWUE indicated reduced stomatal conductance in both study species in response to the changing climate and elevated atmospheric CO2. The mean correlations among individual δ13C series in each site and between the site δ13C chronologies provide strong evidence of a robust common climate signal in isotope series.
The proxy-climate analysis revealed that the interplay between the combined influence of climate and local site conditions and species behavior determines δ13C variations in both species. The results showed that drought stress, which is controlled by precipitation, is the dominant climatic control on the δ13C fluctuations in both oak and juniper trees. In general, juniper responded more sensitive to moisture stress and is thus a more suitable proxy for paleohydroclimatic studies in northern Iran.
Furthermore, δ18O-climate analysis indicated a strong effect of moisture availability on δ18O of tree-ring cellulose in juniper. Accordingly, the first set of analyses and data comparison indicated a high potential of δ18O variations in juniper tree-ring cellulose for paleohydroclimatic investigations in northern Iran.
In the next step, this thesis assessed various pooling techniques for combining cross-dated tree-rings from different tree individuals before isotopic analysis. The evaluations indicated that an alternative approach to individual-tree isotope measurements, combined with high time and cost efficiency, is inter-tree pooling. Accordingly, the results confirmed that a pooled δ18O chronology can be used for paleoclimate reconstructions in northern Iran without compromising high-frequency climate signals.
Subsequently, we were able to develop a well-replicated 501-year spanning tree-ring δ18O chronology, representing the first stable isotope archive with annual resolution for paleohydroclimatic investigations in Iran. The statistical characteristics of the tree-ring δ18O chronology, such as the expressed population signal (EPS), confirmed that the isotope chronology contained a robust climate signal. The regional δ18O chronology showed a significant negative correlation with precipitation and vapor pressure deficit, and a positive correlation with temperature during the growing season. Therefore, it was concluded that the proxy record reflects site moisture conditions controlled mainly by precipitation and is thus useful for the reconstruction of past hydroclimate conditions, like long-term precipitation variations. Consequently, we succeeded in reconstructing hydroclimatic variability for the northern semi-arid region of Iran over the period 1515-2015 using the juniper δ18O chronology. The reconstructed precipitation series captured the magnitude of inter-annual and long-term variability in precipitation and the intensity, duration, and frequency of dry/wet events. During the past 500 years, pronounced phases with wetter (18th century) and drier (16th century) conditions than today are apparent. The reconstructed spring precipitation record gradually declined from the beginning of the 19th century and culminated in a drier period in the early 20th century. It is also evident that since the 18th century, the overall frequency of years with dry events has increased significantly. The study suggests the strong influence of regional atmospheric factors such as the nearby Caspian Sea, the local topography, the high elevation, and the influence of the westerlies on precipitation variations at the study site.
This thesis managed to obtain conclusive evidence for the high potential of stable isotope dendroclimatology to investigate long-term hydroclimate variability in a semi-arid region of Iran. The findings of this study could support decision-makers in sustainable water resource management and climate change adaptation plans. An additional important implication of this research is the contribution to complement the sparse network of available instrumental climate stations and available proxy records, and the projection of future changes in the region's climate.
Hintergrund und Ziele
Die Qualität in der Geburtshilfe verbesserte sich deutlich in der 19. Und 20. Jahrhundert. Die dramatische Senkung der fetalen und maternalen Mortalitäts– und Morbiditätsraten setzten sich in den Jahren nach 2000 fort. In Deutschland existiert derzeit ein System, in dem Perinatalzentren diverser Versorgungstufen eine risikoadaptierte interdisziplinäre Behandlung von Müttern und Kindern ermöglichen. In den vergangenen Jahren wurden zahlreiche Studien zur Optimierung des neonatalen Outcomes sowie Sicherheit der peripartalen Eingriffe veröffentlicht. Es liegt jedoch eine relativ spärliche Datenlage im Bezug zum Geburtserlebnis und Traumatisierung von Patientinnen rund um die Geburt vor. Noch weniger Daten stehen zu derselben Problematik bei anwesenden Begleitpersonen (überwiegend Väter) zur Verfügung.
Ziel dieser Arbeit ist es, die Inzidenz der Traumatisierung von Frauen in einer Niedrigrisiko- Population klarer zu definieren und mögliche Zusammenhänge mit prä- und intrapartalen Faktoren insbesondere mit dem Geburtsmodus herauszuarbeiten. Um die Entstehung einer Traumatisierung objektivieren zu können, wurde die posttraumatische Belastungsstörung untersucht.
Material und Methoden
Insgesamt wurden 240 Patientinnen, die Ihre Geburt in einem Zeitraum vom August 2016 und Januar 2018 im Klinikum Crailsheim geplant hatten im Rahmen der präpartalen Vorstellung an der Geburtsklinik in die Studie eingeschlossen. Alle Patientinnen wurden gebeten vor der Geburt einen selbst entwickelten Fragebogen auszufüllen. Hierbei handelte es sich um allgemeine, statistisch relevante Informationen und Fragen bezüglich der Schwangerschaftsvorsorge, sowie Vorstellungen der Patientin über die Geburt. Die Patientinnen wurden 3-6 Monaten postpartum telefonisch nachbefragt mit Hilfe des standardisierten PTSS-10 Fragebogens (deutsche Version: Maercker 1999). Aufgrund der telefonisch erhobenen Daten wurden die im Test auffallenden Frauen genauer analysiert und mit der Kontrollgruppe der nicht traumatisierten Frauen anhand diverser Variablen verglichen. Die Datenerfassung erfolgte in einer Microsoft Excel Tabelle, während die statistische Analyse mit dem Statistikprogramm R V3.4.3 durchgeführt wurde. Die statistische Berechnungen wurden mit Hilfe von dem exakten Fisher Test sowie mit Mann Whitney U Test durchgeführt. Dabei wurden p-Werte bestimmt. Ein p-Wert < 0,05 wurde als signifikant definiert. Bei der Evaluierung spielten die präpartal abgegebenen Antworten sowie der Geburtsmodus eine wesentliche Rolle.
Ergebnisse
Es konnte kein Zusammenhang zwischen Entstehung der posttraumatischen Belastungsstörung und folgenden Faktoren gefunden werden: Alter der Mutter, Nationalität der Mutter, Anzahl der Schwangerschaften, Anzahl der Geburten, Vorhandensein von Risiken, Familienstand, Teilnahme an Geburtsvorbereitungskurs und Beurteilung dieser, Teilnahme an geburtsvorbereitender Akupunktur, Intensität der Informationsgewinnung präpartal, Beurteilung des betreuendes Personals (Frauenarzt und Hebamme) in der Schwangerschaft, Vorhandensein von ungeklärten Fragen seitens der Schwangere, Anzahl der weiteren geplanten Geburten, Vorstellung über der Dauer der Geburt, Prävalenz einer posttraumatischen Belastungsstörung bei der Schwangere, Geburtstrauma im Bekanntenkreis, präferierter Geburtsmodus, Vorgefühl im Bezug zur Geburt, Identität der geplanten Begleitperson bei der Geburt, und Musik hören unter der Geburt. Als wichtigster Faktor konnte eine operative Geburt (Kaiserschnitt oder Vakuum-Extraktion) als signifikant nachweisbarer Risikofaktor zur Entstehung einer posttraumatischen Belastungsstörung identifiziert werden. Als zweiter belastender Faktor konnte die Anwesenheit des Partners an den Vorsorgeterminen identifiziert werden.
Praktische Schlussfolgerungen
Der Geburtsmodus ist der wichtigste Risikofaktor bei der Entstehung einer posttraumatischen Belastungsstörung post partum in einem Niedrigrisiko-Kollektiv. Die operative Entbindung, insbesondere der Kaiserschnitt stellt das Hauptrisiko dar. Weitere multizentrische Studien mit großen Patientenzahlen könnten zur Feststellung weiterer Risikofaktoren insbesondere im Bezug zum persönlichen Vorgefühl der Schwangeren beitragen.
During recent decades, high mountain ecosystems across the globe are highly affected by unequivocal rising temperatures and variability in precipitation. The rapid rate of increasing global surface temperatures since the late 19th century and in particular during the recent decades is unprecedented compared to the long-term climate, triggering substantial changes in the hydro-, bio- and cryosphere. The complex topography of high mountain areas comprises ecosystems that are scarcely investigated due to their high elevation and remoteness.
The temperate glaciers of southernmost South America (Patagonia) are considered being highly sensitive to recent climatic changes. Compared to global scale, the glaciers of the Southern Andes are experiencing one of the most dramatic decreases in ice thickness and glacier area during the last 50 years. Contrasting the high number of glaciers across the Patagonian Andes, a relatively small number of studies have been conducted to investigate spatio-temporal glacier variability. This concerns in particular the lack of information on Late Holocene glacier history predating the “satellite era”. During the Holocene, several phases of Holocene glacier resurgence (Neoglaciations) took place, while the most recent one is commonly referred to as the Little Ice Age (LIA). The LIA maximum glacier extent marks an important tipping point from a climate regime that favours advancing of glaciers to a subsequent retreating system.
During this transient “steady-state” phase, well-defined glacier-morphological deposits are formed, that can be mapped and dated by biological proxies. The regional knowledge about the reciprocal dependence of climate, topography and glacier systems during past and present climates is still scarce, highlighting a need for high-resolution (annual) palaeoclimatic proxies. This thesis therefore focuses to gain insight into past and present climate and glacier variations across the Southern Andes, by applying multi-proxy and multi-parameter approaches. In broad terms, the thesis can be categorized into two main thematic approaches: i) a remote sensing section to derive spatiotemporal consistent information on glacier variability and ii) palaeoclimatic investigations to assess information on climate variability and responsible driving forcings.
Based on remote sensing the former extent of more than 2,600 individual LIA glaciers of the Southern Andes (including the Northern- and Southern Patagonian Icefields and Tierra del Fuego) were digitized and compared to recently derived glacier outlines. To test the transferability of this methodological approach for a differing glaciological setting, an additional study located in the high-mountain areas of the central-Nepalese Himalaya was carried out. Both study sites, although from different climatic settings, demonstrate an extensive loss in glacierized area since the LIA, locally exceeding more than 50% of the initial area. Conspicuously, the glacier loss rates are not evenly distributed, highlighting strong regional contrasts mostly between windward and leeward side of the respective orogen. Glaciers that are located on the downwind mountain slope, exhibit the highest relative area reduction, in particular glaciers featuring a small initial LIA area, decreased frequently up to 80% or have disappeared completely. This heterogenic glacier pattern is further emphasised by a study focusing on recent elevation changes of the major icefields in Southern Patagonia. The obtained results display, that the large outlet glaciers of the Southern Patagonian Icefield are not solely driven by climatic variations. Primarily individual glaciers depend on dynamical glacier adjustments and varying hypsometric curves.
The LIA terminal moraines of a glacier located at Tierra del Fuego in southern South America were dated using dendroglaciological methods. Based on the maximum ages of trees growing on moraines and additionally analysed subfossil trunks incorporated in moraine deposits it was possible to exactly date the maximum LIA position and major Neoglacial advances during the last 2,300 years. These datings were consolidated with pre-existing datasets from the Patagonian Andes to further emphasise common and contrasting historical variations in the region.
To disentangle the effects of changing climate on forest ecosystems in Southern Patagonia and to densify the high-resolution proxy network, several new tree-ring width chronologies from the windward (humid) and from the downwind (less humid) side of the Andes were established. Since the climate imprints on tree-ring width result in rather limited common characteristics, suggesting local climatic forcing or varying site conditions, stable oxygen isotope variations in tree-ring cellulose δ18O_TRC ) were additionally analysed at a windward and leeward sampling site in southernmost Patagonia, respectively. To date, these two time series represent the southernmost δ18O_TRC chronologies derived from tree ring cellulose in South America. Both chronologies share a positive response to variations in temperature (also reflected in surface net solar radiation, evaporation and sea level pressure) and a strong negative response to moisture variations (precipitation, relative humidity) during the vegetation season. Since the δ18O_TRC chronologies indicate a strong relation to the leading mode of climate variability in the Southern Hemisphere (Antarctic Oscillation, AAO) it was possible to reconstruct the AAO variability for the last 150 years. Accordingly, a new proxy for providing information of temperature- and precipitation fluctuations and the overlying large-scale circulation patterns was established for southern Patagonia.
Neue Richtlinien der Europäischen Union zur CO2-Minderung bzw. zum Zusetzen eines biogenen Anteils zu Kraftstoffen, treiben die Erforschung neuer Möglichkeiten zur Erreichung dieser Klimaziele voran. Der Thermo-Catalytic Reforming Prozess (TCR) liefert den Grundstein für die Produktion erneuerbarer Kraft-stoffe und Chemikalien. Biogene Reststoffe werden thermochemisch zu Bioöl, wasserstoffreichem Gas und Kohle umgesetzt. Abgesehen von den Bestandteilen Schwefel, Stickstoff und Sauerstoff eignet sich das Bioöl zur Kraftstoffherstellung. Die Entfernung dieser Heteroatome mittels Hydrotreatment wird unter ver-schiedenen Prozessparametern und unter Einsatz unterschiedlicher Katalysatoren wie Ru/C und Kobalt, Molybdän, Nickel und Wolfram auf Trägermaterialien wie Al2O3, H-ZSM-5, Aktivkohle sowie TCR-Kohle in der vorliegenden Arbeit untersucht. Zusätzlich wird das TCR-Gas zur Aufbereitung verwendet. Die höchsten Heteroatomumsätze sind beim Ru/C-Katalysator zu beobachten. Die hohe Aktivität führt jedoch auch zu den höchsten Ausbeuteverlusten. Die Kombinationen von Kobalt und Molybdän sowie Nickel und Molybdän auf Aluminiumoxid in sulfurierter Form zeigen ähnlich hohe Umsätze bei deutlich höheren Aus-beuten. Aktivkohle und H-ZSM-5 zeigen ohne Metallimprägnierung eine niedrige Aktivität, während die TCR-Kohle circa 1/3 der Heteroatome bei minimalen Verlusten umsetzt. Umgekehrt führt die Metall-dotierung bei den anderen Trägermaterialien zu signifikanten Umsatzsteigerungen, während der Umsatz mit beladener TCR-Kohle nur leicht ansteigt. Das Hydrotreatment mit TCR-Gas führt zu Umsätzen von etwa 40 %. Die abschließende Wirtschaftlichkeitsbetrachtung empfiehlt die Verwendung des TCR-Gases zur Vorhydrierung, da sie den größten ökonomischen Vorteil bietet.
Kiefergelenkstellung nach Unterkieferteilresektion mit und ohne mikrovaskuläre Rekonstruktion
(2021)
Nach einer Teilresektion der Mandibula kann die Kontinuität derselben auf verschiedene Arten wiederhergestellt werden. Eine Möglichkeit bietet die Verwendung von mikrovaskulären Transplantaten. Als Entnahmestellen geeignet sind unter anderem die Skapula, die Fibula und der Beckenkamm. Desweiteren kann bei kompromittierten Patienten und ausreichenden Weichgewebsverhältnissen singulär eine Überbrückungsplatte zum Einsatz kommen oder es erfolgt die Versorgung mit einer Überbrückungsplatte in Kombination mit einem Weichgewebslappen, jedoch
ohne knöcherne Rekonstruktion des Knochendefekts.
In dieser Dissertation soll untersucht werden, inwieweit sich die jeweiligen Versorgungsarten der
Unterkiefer-Teilresektion auf die Stellung des Kondylus in der Fossa glenoidalis auswirken. Dazu wurden Computertomographien der Patienten ausgewertet. Zusätzlich wurden in einer klinischen Untersuchung die Unterkieferbewegungen der Patienten gemessen. Mittels eines Fragebogens im
Rahmen der Tumornachsorge in der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgischen Klinik der Universität Erlangen-Nürnberg wurde evaluiert, in welchem Maße sich die Wahl des Rekonstruktionsverfahrens
auf die Lebensqualität auswirkt.
In die Studie eingeschlossen wurden insgesamt 101 Patienten, bei denen in der Mund-, Kiefer- und
Gesichtschirurgischen Klinik der Universität Erlangen-Nürnberg in den Jahren 2005 bis 2013 eine partielle Mandibulektomie durchgeführt wurde und von denen prä- und postoperative Computertomographien vorlagen. 24 dieser Patienten konnten klinisch untersucht werden sowie den Fragebogen beantworten. Die restlichen Patienten konnten oder wollten nicht an der Tumornachsorge
teilnehmen oder waren bereits verstorben. Die verschiedenen Versorgungsarten kamen eigenständig zur Anwendung. Bei der Rekonstruktion des Unterkieferdefektes wurden Skapula- (n=83), Fibula- (n=5)
und mikrovaskuläre Beckenkamm-Transplantate (n=3) verwendet. Acht Patienten wurden mit einer Überbrückungsplatte ohne knöcherne Rekonstruktion versorgt. Bei zwei Patienten blieb der Knochendefekt ohne Osteosynthese.
Die Auswertung der Fragebögen ergab, dass die Patienten unabhängig von der Versorgungsart ihre
gesundheitliche und allgemeine Lebensqualität im Mittel als „gut“ einschätzen. Lediglich bei der Frage nach der Lebensqualität zum Zeitpunkt der Befragung im Vergleich zu der vor der Resektion ergaben
sich Unterschiede. Als „etwas schlechter“ bezeichneten sie die Patienten, bei denen eine
Überbrückungsplatte eingesetzt wurde oder bei denen keine knöcherne Rekonstruktion stattfand.
„Genauso“ wie vor der Operation empfanden die Patienten ihre Lebensqualität, die entweder mit einem
Skapula-, einem Fibula- oder einem Beckenkamm-Transplantat versorgt wurden. Von allen Problemen hatten die eingeschränkte Schluckfunktion, die Sprache und die reduzierte Kaufunktion den größten Einfluss auf die Patienten.
Bei der Befragung der Patienten sowie der klinischen Untersuchung der Mundöffnung und der Laterotrusion konnte festgestellt werden, dass die Lebensqualität von vielen weiteren Faktoren abhängig
ist. Nicht nur die im Fragebogen erfassten Probleme, sondern auch die Art und Dauer der Erkrankung, die zur Mandibulektomie geführt hat, der Schweregrad und das Ausmaß der Unterkieferresektion selbst müssen berücksichtigt werden. Auch die persönliche Lebenseinstellung, die Motivation und die Compliance des Patienten nach der Operation spielen eine große Rolle bei der Ermittlung der
Lebensqualität.
Den geringsten Einfluss auf die Stellung des Kiefergelenks hatte in dieser Arbeit das Skapula-Transplantat. Ebenfalls gering war der Einfluss des Beckenkamm-Transplantats sowie der
Überbrückungsplatte auf die Stellung des Kiefergelenks. Besonders große Auswirkung hat nach der Messung in dieser Studie das Unterlassen der Versorgung des knöchernen Mandibuladefekts sowie die
Verwendung eines Fibula-Transplantats. Allerdings sind die Fallzahlen für die nicht knöchern versorgten Patienten und die Patienten mit einem Fibula-Transplantat sehr klein, sodass die Zahlen mit
einem hohen Bias-Risiko belegt und nur bedingt aussagekräftig sind.
Es bleibt das Ergebnis, dass mittels mikrovaskulären Skapula-Transplantats eine anatomisch korrekte Rekonstruktion des Unterkiefers mit geringer Abweichung des Kiefergelenkköpfchens im Vergleich zu der präoperativen Situation möglich ist.
Die Globalisierung und der damit einhergehende Konkurrenzdruck einerseits,aber auch neue Absatzchancen andererseits fordern u.a. auch in den Geschäftsbereichen Logistik und Produktion stetige Weiterentwicklung und Prozessverbesserungen, um in diesem globalen Markt bestehen zu können. Unter Schlagworten wie 'Internet of Things' (IoT) oder 'Cyber Physical Systems' (CPS) wird insbesondere seitens der IT-Branche die Auffassung vertreten, durch Einsatz solcher Technologien zu dieser Weiterentwicklung und Prozessverbesserung beitragen zu können. Ab den Jahren 2011 bzw. 2012 wurden speziell produzierenden Unternehmen,Maschinen- und Anlagenbauern und sonstigen Anbietern von Automatisierungstechnologien seitens der IT-Branche (und der deutschen Politik)unter dem Schlagwort 'Industrie 4.0' CPS-Technologien als ein potentiell wirksames Instrument angepriesen, um konkurrenzfähig zu bleiben.
Vor allem der Trend hin zu einer immer individuelleren und präziseren Befriedigung der Kundenwünsche führt entsprechend zu immer individuelleren Entwicklungsprozessen. Die überproportional steigende Anzahl technologischer Lösungskomponenten, die zudem in sich in vielen Varianten konfiguriert werden können, sind Ausdruck dieser individuelleren Entwicklungsprozesse. Aus dieser dadurch entstehenden hohen Komplexität ergibt sich die Herausforderung, eben jene Komplexität im Entwicklungsprozess noch beherrschen zu können und insbesondere im Dialog zwischen Technologieanwender und Technologieanbieter auf eine systematische und beiderseits verständliche gemeinsame Diskussionsgrundlage setzen zu können.
Die vorliegende Arbeit geht daher auf grundlegende Weise der Frage nach, auf welche Art und Weise Technologien als auch Anwendungsszenarien solcher Technologien beschrieben und gegliedert werden sollten, um systematische Entwicklungsprozesse optimal zu unterstützen. Darauf aufbauend werden abhängig von der Art und Weise der gefundenen Klassifikationsstrukturen entsprechende Entwicklungsprozesse abgeleitet, mit denen eine möglichst transparente systematische Suche komplexer technischer Lösungsarchitekturen für einen gegebenen Anwendungsbereich oder auch die Suche geeigneter Anwendungsbereiche für innovative Technologien möglich sein soll. Adressaten dieser Arbeit sind vor allem IT- bzw. Entwicklungsabteilungen insbesondere in Unternehmen aus Produktion
und Logistik, sowie Forschungseinrichtungen, die technische Innovationen für den Produktions- bzw. den Logistiksektor entwickeln.
Als Ergebnis dieser Arbeit konnte zunächst ein auf Einzelwirkungen basierender Systementwicklungsansatz gefunden werden, auf dessen Grundlage eine erste Partonomie von Wirkungen entwickelt wurde. Neben dieser Partonomie konnte im Rahmen dieser Arbeit eine Struktur zur systematischen Erhebung sog. wirkungsbezogener Anforderungen vorgeschlagen werden. Aufsetzend auf die Partonomie als auch auf die Struktur wirkungsbezogener Anforderungen konnte mittels methodischer Ansätze aus dem Bereich des Operations Research ein Lösungsansatz skizziert werden, mit der eine systematischere und teilautomatisierbare Entwicklung einer technischen Lösung für ein Anwendungsszenario im Grundsatz möglich erscheint. In Ansätzen konnte sowohl die Tauglichkeit der Partonomie, der wirkungsbezogenenen
Anforderungsstruktur als auch des Entwicklungsverfahrens erläutert und verprobt werden. Der auf Einzelwirkungen basierende Entwicklungsansatz
entzieht sich jedoch wesentlich der manuellen Prüfbarkeit, womit diese Arbeit eine Reihe von relevanten Anschlussarbeiten eröffnet, die sich der weiteren Formalisierung und der Implementierung des wirkungsorientierten Entwickelns widmen müssen.
Die Arbeit untersucht empirisch den Zusammenhang zwischen der Diversität von Beschäftigtenstrukturen und sozialer Schließung in Einstellungsprozessen. Den theoretischen Rahmen bildet die auf Max Weber zurückgehende Theorie sozialer Schließung. Zwei Kapitel widmen sich quantitativen Analysen mit Daten der IAB-Stellenerhebung und der Statistik der Bundesagentur für Arbeit. Sie zeigen einen statistischen Zusammenhang von Diversität und sozialer Schließung in den Diversitätsdimensionen Alter und Geschlecht. Das dritte empirische Kapitel wertet selbst konzipierte Experteninterviews mit Personalverantwortlichen zum Thema Diversity Management aus. Es identifiziert verschiedene Typen von Betrieben, die sich hinsichtlich ihres Motivs für ihren jeweiligen Umgang mit sozialer Vielfalt im Betrieb und des damit verbundenen Grades sozialer Schließung bei Stellenbesetzungen unterscheiden. In der Zusammenschau legen diese drei empirischen Studien nahe, dass eine erhöhte Diversität einer Beschäftigtenstruktur den Grad sozialer Schließung in Stellenbesetzungsprozessen verringert.
Die Transkatheter-Aortenklappenimplantation ist ein minimalinvasives Verfahren, bei dem eine Aortenklappenprothese im zusammengefalteten Zustand innerhalb der nativen Klappe platziert und freigesetzt wird. Das Implantat besteht aus einzelnen, manuell vernähten, kollagenhaltigen Gewebekomponenten, die in einen Stent integriert sind. Durch den aufwändigen und fehleranfälligen Nähprozess wird dabei eine komplexe, dreidimensionale Gewebegeometrie erzeugt, die für die Funktionalität der Prothese unerlässlich ist. Gleichzeitig bilden die chirurgischen Knoten mechanische Schwachstellen, die potentiell zum Versagen des Implantats führen. Diese Dissertation befasst sich mit der Entwicklung innovativer Formgebungs- und Fügeverfahren für biologisches Gewebe zur Reduktion der Anzahl der Nähte bei Transkatheter-Aortenklappenprothesen. Hierzu wurden zwei miteinander kombinierbare Lösungsansätze verfolgt, die beide auf der chemischen Vernetzung des Gewebes mit Glutaraldehyd, einem reaktiven Quervernetzer, beruhen. Da die Vernetzung ein obligatorischer Prozessschritt bei der Fertigung des Implantats ist, um das Gewebe vor enzymatischer Degradation zu schützen, wird die Nahtreduktion somit ohne zusätzlichen Werkstoff im Endprodukt realisiert. Zunächst wird ein Prozess etabliert, mit dem unter Verwendung 3D-gedruckter Formkörper eine dauerhafte und präzise Formgebung des Gewebes erzielbar ist. Hierbei wird der Effekt ausgenutzt, dass der Vernetzungsprozess eine Konservierung des aktuell im Gewebe vorherrschenden Dehnungszustandes bewirkt. Der zweite Ansatz basiert auf der Ausbildung interfibrillärer Quervernetzungen zwischen überlappenden kollagenhaltigen Fügepartnern, durch die sich eine stabile, stoffschlüssige Verbindung erzeugen lässt. Im Anschluss an die Konzeptionierung und vollständige Gewebecharakterisierung werden die erarbeiteten Methoden zuletzt in den Herstellungsprozess von Transkatheter-Aortenklappenprothesen integriert. Diesbezüglich werden vier neuartige Prozessketten vorgestellt, mit denen sich Nähte bei der Fertigung des Implantats weitestgehend vermeiden lassen. Unter anderem wird als Endergebnis dieser Arbeit erstmals ein professionell gefertigter, voll funktionstüchtiger Prototyp mit einteiliger Gewebekomponente präsentiert. In Anbetracht der entwickelten Konzepte erscheint sogar eine vollständig nahtlose Prothese zukünftig möglich, sodass die vorliegende Arbeit die Basis zur Entwicklung einer neuen Generation 3D-geformter kardiovaskulärer Implantate bildet.
The importance of magnetic resonance imaging (MRI) for radiotherapy has
increased steadily over the last few years. In contrast to CT images, MR images
offer superior soft-tissue contrast, which is a decisive advantage, for example
during treatment planning of brain tumors. While CT images provide geometrically
exact images of the patient’s anatomy, there are many possible error
sources that can influence the geometric accuracy of MRI images. These
error sources are largely based on fundamental physical processes that are
also responsible for the signal generation. Therefore, these errors can never
be eliminated completely. However, errors can be reduced to a minimum by
careful selection of the acquisition parameters.
The first part of this thesis gives a detailed overview of the requirements
for MRIs to be used for radiotherapy planning. In addition, parameters are
introduced whose optimization results in a significant improvement in geometric
accuracy. Also, the possible advantages and methods of generating
synthetic CTs from MR images are briefly presented, thus creating a workflow
based only on MR images.
In the second part, a common source of error is examined in more detail,
which is susceptibility-induced distortions. For this purpose, an additional
sequence was used to measure the distortions in treatment planning
MRIs for brain irradiation. These were evaluated for different organs at risk
(OARs). The influence of magnetic field strength and type of shimming on
the distortions was also investigated. Based on the distortions found, recommendations
for the creation of planning organ at risk volumes (PRVs) are
developed.
In the last part, a guide for the implementation of a dedicated radiotherapy
treatment planning MRI is given. Optimized protocols for pelvis and
brain measurements as well as optimized positioning and coil setups are
presented.
Multi-Objective Process Optimization for Overpressure Reflow Soldering in Electronics Production
(2020)
Surface Mount Technology (SMT) is the primary method of permanently mounting electronic components on a substrate. A decisive improvement in the quality of the connection technologies is achieved by increasing the reliability of the solder joints and reducing heat dissipation. The soldering oven technology in combination with an overpressure module enables void-free solder joints. However, the configuration of the process-related mechanism has not yet been fully investigated. In addition, the method offered in the market is energy-intensive, and a deep understanding of the resource flow into the process is mandatory if minimization of consumption is to be achieved.
This study deals with a multi-criteria/overall optimization solution based on a trade-off model for quality, energy, cost and time criteria. The approach to find the optimal solution for each criterion is possible. However, a holistically optimized multi-criteria solution is not possible. Using significance analysis a criteria approach for the overpressure soldering process is defined to maximize or minimize each goal/criterion using Artificial Neural Network (ANN) modeling approach. A compromise model has been developed, which enables the decision maker to achieve the setup goal while considering the conflicting requirements in the best possible approach.
Finite-range viscoelastic subdiffusion in disordered systems with inclusion of inertial effects
(2020)
This work justifies further paradigmatic importance of the model of viscoelastic subdiffusion in random environments for the observed subdiffusion in cellular biological systems. Recently, we showed (2018, PCCP, 20, 24140) that this model displays several remarkable features, which makes it an attractive paradigm to explain the physical nature of subdiffusion occurring in biological cells. In particular, it combines viscoelasticity with distinct non-ergodic features. We extend this basic model to make it suitable for physical phenomena such as subdiffusion of lipids in disordered biological membranes upon including the inertial effects. For lipids, the inertial effects occur in the range of picoseconds, and a power-law decaying viscoelastic memory extends over the range of several nanoseconds. Thus, in the absence of disorder, diffusion would become normal on a time scale beyond this memory range. However, both experimentally and in some molecular-dynamical simulations, the time range of lipid subdiffusion extends far beyond the viscoelastic memory range. We study three 1d models of correlated quenched Gaussian disorder to explain the puzzle: singular short-range (exponentially correlated), smooth short-range (Gaussian-correlated), and smooth long-range (power-law correlated) disorder. For a moderate disorder strength, transient viscoelastic subdiffusion changes into the subdiffusion caused by the randomness of the environment. It is characterized by a time-dependent power-law exponent of subdiffusion α(t), which can show nonmonotonous behavior, in agreement with some recent molecular-dynamical simulations. Moreover, the spatial distribution of test particles in this disorder-dominated regime is shown to be a non-Gaussian, exponential power distribution with index χ = 1.45–2.3, which also correlates well with molecular-dynamical findings and experiments. Furthermore, this subdiffusion is nonergodic with single-trajectory averages showing a broad scatter, in agreement with experimental observations for viscoelastic subdiffusion of various particles in living cells.
The development of a novel polybutylene terephthalate (PBT) feedstock material for powder bed fusion of polymers with laser beam (PBF-LB/P) by means of liquid-liquid phase separation (LLPS) and precipitation is outlined. Appropriate solvents for precipitation have been identified by a screening approach based on solubility parameters. Feasible system compositions and solution and cloud point temperatures were determined. For the most promising solvent, cyclopentanone, a parameter study on the influence of stirring conditions during precipitation was performed. The obtained products were characterized with respect to their particle size distribution, particle shape, phase morphology, thermal properties and melt viscosity. Under optimized process conditions, PBT particles of high degree of crystallinity with narrow size distribution and a mean diameter of 36 μm were obtained; flowability was improved by dry coating. The initial PBF-LB/P processability was assessed by building single layers in a parameter study using a Formiga P110 machine. Dense single layers were obtained at laser power PL = 11.5 W, scanning speed vS = 4000 mm/s, hatch distance hS = 0.24 mm and layer thickness dS = 0.1 mm. Best to the authors' knowledge, this is the first study in the open literature reporting on a PBT feedstock material obtained by liquid-liquid phase separation and crystallization.
In many social anxiety disorder (SAD) patients, the efficacy of antidepressant therapy is unsatisfactory. Here, we investigated whether mice deficient for the lysosomal glycoprotein acid sphingomyelinase (ASM−/−) represent an appropriate tool to study antidepressant-resistant social fear. We also investigated whether neuropeptide Y (NPY) reduces this antidepressant-resistant social fear in ASM−/− mice, given that NPY reduced social fear in a mouse model of SAD, namely social fear conditioning (SFC). We show that neither chronic paroxetine nor chronic amitriptyline administration via drinking water were successful in reducing SFC-induced social fear in ASM−/− mice, while the same treatment reduced social fear in ASM+/− mice and completely reversed social fear in ASM+/+ mice. This indicates that the antidepressants paroxetine and amitriptyline reduce social fear via the ASM-ceramide system and that ASM−/− mice represent an appropriate tool to study antidepressant-resistant social fear. The intracerebroventricular administration of NPY, on the other hand, reduced social fear in ASM−/− mice, suggesting that NPY might represent an alternative pharmacotherapy for antidepressant-resistant social fear. These results suggest that medication strategies aimed at increasing brain NPY concentrations might improve symptoms of social fear in SAD patients who fail to respond to antidepressant treatments.
The role of tumour-infiltrating inflammatory cells (TIICs) in the disease progression of hormone-receptor-positive breast cancer (HR+ BC) is largely unclear since it is generally regarded as the least immunogenic BC subtype. This study investigated the prognostic significance of CD1a+ dendritic cells, CD20+ B cells, CD45RO+ memory T cells and CD4+ T-helper cells in HR+ BC. One hundred and forty-six patients were treated for early stage, distant-metastases-free HR+ BC in an accelerated partial breast irradiation (APBI) phase II trial. Immunohistochemistry was used to double-stain two adjoining sets of tissue microarrays from pre-RT (radiotherapy) tumour resection samples for CD1a/CD20 and CD45RO/CD4. Cell densities of CD1a+, CD20+, CD45RO+ and CD4+ TIICs in the stromal and intraepithelial compartment were registered semiautomatically. High densities of CD20+ and CD4+ TIICs were strongly associated with reduced disease-free survival (DFS), while high stromal CD45RO+ TIIC densities were indicators of subsequent successful treatment. An immunoscore based on CD20+ and CD45RO+ TIIC densities identified three different risk groups (p < 0.001). Thus, contrary to current assumptions, intratumoural immune cell composition might be an important prognostic indicator and a possible contributing factor in the outcome of HR+ BC and should be the subject of further research. Specifically, B-cell infiltration entailed an increased relapse rate and could play an important role in disease progression.
Defining Metaniches in the Oral Cavity According to Their Microbial Composition and Cytokine Profile
(2020)
The human oral microbiota consists of over 700 widespread taxa colonizing the oral cavity in several anatomically diverse oral niches. Lately, sequencing of the 16S rRNA genes has become an acknowledged, culture-independent method to characterize the oral microbiota. However, only a small amount of data are available concerning microbial differences between oral niches in periodontal health and disease. In the context of periodontitis, the cytokine expression in the gingival crevicular fluid has been studied in detail, whereas little is known about the cytokine profile in hard and soft tissue biofilms. In order to characterize oral niches in periodontal health, the oral microbiota and cytokine pattern were analyzed at seven different sites (plaque (P), gingival crevicular fluid (GCF), saliva (S), tongue (T), hard palate (HP), cheek (C) and sublingual area (U)) of 20 young adults using next-generation sequencing and multiplex immunoassays. Site-specific microbial compositions were detected, which clustered into three distinct metaniches (“P-GCF”, “S-T-HP” and “C-U”) and were associated with niche-/metaniche-specific cytokine profiles. Our findings allow the definition of distinct metaniches according to their microbial composition, partly reflected by their cytokine profile, and provide new insights into microenvironmental similarities between anatomical diverse oral niches.
Objectives Having more information about the biopsychosocial functioning of their geriatric patients might help physicians better balance medical interventions according to patients’ needs. For this reason, we aimed to develop an easy-to-handle International Classification of Functioning, Disability and Health (ICF) Core Set for community-dwelling geriatric patients aged 75 and older in primary care. In this empirical study, we describe the functioning and health of community-dwelling patients aged 75 and older in primary care in Germany and identify the most common problems encountered by these individuals when using the ICF.
Design In this exploratory, cross-sectional study, a health professional conducted semi-structured interviews.
Setting Community-dwelling older adults aged 75 and older in Germany.
Participants 65 participants (mean age=80.2, SD=3.6).
Outcome measures Extended ICF Checklist V.2.1a, patients prioritised chapters of the ‘activities and participation’ component.
Results The three most common impairments for ‘body functions’ were visual system functions (ICF-code b210; 89%), blood pressure functions (b420; 80%) and sensations associated with hearing and vestibular functions (b240; 59%). For ‘body structures’, they were eyes, ears and related structures (s2; 81%), structure of mouth (s320; 74%) and structures related to the digestive, metabolic and endocrine systems (s5; 49%). For the ‘activities and participation’ component, adequate aids compensated for activity limitations to a certain degree. Still, after having adequate aids, the category in which the participants had the most difficulty was walking (d450; 35%). Participants rated the ‘mobility’ chapter as the most important of all chapters. ‘Environmental factors’ were facilitators of participants’ functioning.
Conclusions This empirical study provides a list of ICF categories relevant to older adults from the clinical perspective. Along with lists from the other three preparatory studies, it will form the basis for the development of an ICF Core Set for community-dwelling older adults in primary care.
Trial registration details The trial is registered in ClinicalTrials.gov (NCT03384732).
Micrometer Sensing With Microwaves: Precise Radar Systems for Innovative Measurement Applications
(2021)
Radar sensors have been widely used to estimate speed and displacement of remote targets. A novel market for contactless radar sensing is emerging in the field of automatization and process analysis, where non destructive testing and evaluation methods are desired. Here, modern radar systems offer various advantages over conventional sensors since they enable the contactless, continuous, and cost-efficient measurement of static or dynamic ranges. These can further be used for vibration and vital sign characterization. Advances in microwave technology, an increasing integration density, and the development of novel algorithms keep boosting the performance of the systems. After introducing the most common operation principles, such as unmodulated and frequency-modulated continuous-wave radar, different design aspects and building blocks of cutting-edge systems are explained in detail. In the second part, selected applications are described in detail. These include the sheet thickness monitoring of metallic foils, and the measurement of the ground speed of vehicles with the latest approaches. Exemplary low-power radar systems are presented to show the limits in terms of power consumption while still offering a high measurement precision. In addition, the topics of mechanical vibration sensing and vital sign sensing are addressed by introducing tailored systems.