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Regensburg Center of Health Sciences and Technology - RCHST

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Auditive Verarbeitungsstörungen (2022)
Lauer, Norina
Biomechanische Aspekte bei Sportverletzungen (2022)
Dendorfer, Sebastian
Flow-Induced Accumulations of Von Willebrand Factor Inside Oxygenators During Extracorporeal Life Support Therapy (2018)
Birkenmaier, Clemens ; Steiger, Tamara ; Philipp, Alois ; Lehle, Karla ; Krenkel, Lars
BACKGROUND: Shear-induced conformational changes of von Willebrand factor (vWF) may be responsible for coagulation disorder and clot formation inside membrane oxygenators (MOs) during extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) therapy. OBJECTIVE: The aim was to identify vWF structures inside clinically used MOs and employ computational fluid dynamics to verify the corresponding flow conditions. METHODS: Samples from gas exchange membranes (GEM) from MOs were analysed for accumulations of vWF and P-selectin-positive platelets using immunofluorescence techniques. Streamlines and shear rates of the flow around GEMs were computed using a laminar steady Reynolds-Averaged-Navier-Stokes approach. RESULTS: Most samples were colonized with equally distributed leukocytes, integrated in thin cobweb-like vWF-structures. Only 25 % of the samples showed extended accumulations of vWF. Computed streamlines showed considerable cross flow between interconnected neighbouring channels. Stagnation points were non-symmetric and contact faces were washed around closely. The occurring maximum shear rates ranged from 2,500 to 3,000 1/s. CONCLUSIONS: If pronounced vWF structures are present, shape and extent match the flow computations well. Computed shear rates bear a critical degree of uncertainty due to the improper viscosity model. If flow conditions inside the MO were sufficient to affect vWF, a more consistent distribution of vWF across the samples should be present.
Corona-Schutzimpfung: ja oder nein? (2021)
Haug, Sonja ; Scharf, Anna
Sind Impfbereitschaft und Impfablehnung rational erklärbar? Und wenn ja: Welche Rolle spielen dabei Verschwörungsüberzeugungen und die Nutzung sozialer Medien? Welchen Einfluss haben Freunde und Bekannte und das Wohl der Gesellschaft? Und inwieweit vertraut die Bevölkerung in Deutschland überhaupt in Impfungen und staatliche Institutionen wie das Robert Koch-Institut?
Digitale Technik in der Pflege als Generallösung? (2020)
Haug, Sonja ; Frommeld, Debora ; Weber, Karsten ; Scorna, Ulrike
Aufgrund fehlender Informationen zu tatsächlich eingesetzten digitalen Assistenztechniken in der ambulanten und stationären Pflege sind die Auswirkungen auf die Pflegepraxis und Pflegepersonal dieser Systeme weitestgehend unerschlossen. Das Projekt DAAS-KIN (Diffusion altersgerechter Assistenzsysteme – Kennzahlenerhebung und Identifikation von Nutzungshemmnissen) untersucht mittels eines Mixed-Methods-Ansatzes (Fragebogen, Experteninterviews, Wertbaumanalyse) Verbreitung, Reaktion und Auswirkung digitaler Assistenzsysteme sowie potentielle Nutzungs- und Diffusionshemmnisse
Telepräsenzroboter in der Schlaganfallrehabilitation (2022)
Frommeld, Debora ; Haug, Sonja ; Currle, Edda ; Weber, Karsten
Der Einsatz von Robotern in der Rehabilitation könnte neue Möglichkeiten in der Behandung eröffnen. Maßnahmen im Bereich von Teletherapie und Telenursing, die nach einem Schlaganfall mit einem Telepräsenzroboter durchgeführt werden, erweitern das Spektrum der ambulanten Therapie und Pflege. Wie sehen Betroffene, Angehörige, Pflegende und Therapeut*innen die robotischen Systeme?
Altersgerechte Assistenzsysteme: jetzt und zukünftig (2021)
Haug, Sonja
Gut vernetzt ist halb befreundet!? (2022)
Kurfeß, Christina ; Lauer, Norina ; Knieriemen, Marie ; Kreiter, Daniel ; Corsten, Sabine
Die Entwicklung einer an die spezifischen Bedürfnisse von Menschen mit Aphasie angepassten Smartphone-basierten App erfordert einen umfangreichen Entwicklungsprozess. Dabei ist es wichtig, die Zielgruppe von Anfang an in den Prozess einzubeziehen, um die spezifischen Wünsche und Anforderungen an die App erfassen und in den Entwicklungsprozess integrieren zu können. In diesem Beitrag wird die nutzerzentrierte, partizipative Entwicklung der App PeerPAL vorgestellt. Mit der App sollen neben einem digitalen Austausch auch reale Face-to-Face-Treffen stimuliert werden mit dem Ziel, die autonome Vernetzung unter den Betroffenen zu fördern und dadurch die Lebensqualität von Menschen mit Aphasie zu steigern.
Analysis of Thrombotic Deposits in Extracorporeal Membrane Oxygenators by High-resolution Microcomputed Tomography: A Feasibility Study (2020)
Birkenmaier, Clemens ; Dornia, Christian ; Lehle, Karla ; Müller, Thomas ; Gruber, Michael ; Philipp, Alois ; Krenkel, Lars
Coagulative disorders, especially clotting during extracorporeal membrane oxygenation, are frequent complications. Direct visualization and analysis of deposits in membrane oxygenators using computed tomography (CT) may provide an insight into the underlying mechanisms causing thrombotic events. However, the already established multidetector CT (MDCT) method shows major limitations. Here, we demonstrate the feasibility of applying industrial micro-CT (µCT) to circumvent these restrictions. Three clinically used membrane oxygenators were investigated applying both MDCT and µCT. The scans were analyzed in terms of clot volume and local clot distribution. As validation, the clot volume was also determined from the fluid volume, which could be filled into the respective used oxygenator compared to a new device. In addition, cross-sectional CT images were compared with crosscut oxygenators. Based on the µCT findings, a morphological measure (sphericity) for assessing clot structures in membrane oxygenators is introduced. Furthermore, by comparing MDCT and µCT results, an augmentation of the MDCT method is proposed, which allows for improved clot volume determination in a clinical setting.
Convolutional Neural Networks for Approximation of Internal Non-Newtonian Multiphase Flow Fields (2021)
Birkenmaier, Clemens ; Krenkel, Lars
Neural networks (NNs) as an alternative method for universal approximation of differential equations have proven to be computationally efficient and still sufficiently accurate compared to established methods such as the finite volume method (FVM). Additionally, analysing weights and biases can give insights into the underlying physical laws. FVM and NNs are both based upon spacial discretisation. Since a Cartesian and equidistant grid is a raster graphics, image-to-image regression techniques can be used to predict phase velocity fields as well as particle and pressure distributions from simple mass flow boundary conditions. The impact of convolution layer depth and number of channels of a ConvolutionDeconvolution Regression Network (CDRN), on prediction performance of internal non-Newtownian multiphase flows is investigated. Parametric training data with 2055 sets is computed using FVM. To capture significant non-Newtownian effects of a particle-laden fluid (e.g. blood) flowing through small and non-straight channels, an Euler-Euler multiphase approach is used. The FVM results are normalized and mapped onto an equidistant grid as supervised learning target. The investigated NNs consist of n= {3, 5, 7} corresponding encoding/decoding blocks and different skip connections. Regardless of the convolution depth (i.e. number of blocks), the deepest spacial down-sampling via strided convolution is adjusted to result in a 1 × 1 × f · 2nfeature map, with f = {8, 16, 32}. The prediction performance expressed is as channel-averaged normalized root mean squared error (NRMSE). With a NRMSE of < 2 · 10-3, the best preforming NN has f = 32 initial feature maps, a kernel size of k = 4, n = 5 blocks and dense skip connections. Average inference time from this NN takes < 7 · 10-3s. Worst accuracy at NRMSE of approx 9 · 10-3is achieved without any skips, at k = 2, f = 16 and n = 3, but deployment takes only < 2 · 10-3s Given an adequate training, the prediction accuracy improves with convolution depth, where more features have higher impact on deeper NNs. Due to skip connections and batch normalisation, training is similarly efficient, regardless of the depth. This is further improved by blocks with dense connections, but at the price of a drastically larger model. Depending on geometrical complexity, spacial resolution is critical, as it increases the number of learnables and memory requirements massively.
Telepräsenzroboter für die Pflege und Unterstützung von Schlaganfallpatientinnen und -patienten (TePUS) im Regierungsbezirk Oberpfalz: Dein Haus 4.0, Arbeitspapier 6.01: Das Forschungsdesign für die sozialwissenschaftliche Begleitforschung (2022)
Haug, Sonja ; Currle, Edda ; Frommeld, Debora ; Weber, Karsten
Nutzung digitaler Assistenzsysteme in der Pflege (2021)
Frommeld, Debora ; Haug, Sonja ; Currle, Edda ; Cerullo, Laura ; Vetter, Miriam ; Scorna, Ulrike ; Weber, Karsten
Der Beitrag untersucht die Nutzung altersgerechter Assistenz-systeme und insbesondere Roboter. Die Studie basiert auf einem Scoping Review, das einen Überblick über aktuelle Forschungsergebnisse zum Einsatz von Robotern in der Pflege gibt, sowie auf Ergebnissen einer qualitativen und quantitativen Studie. In die-ser Untersuchung zeigen sich einige Diffusionshemmnisse, aber auch Chancen für den Einsatz, die anhand eines Fallbeispiels zum Einsatz von Telepräsenzrobotern zu Pflege und Therapie diskutiert werden.
Life span of different extracorporeal membrane systems for severe respiratory failure in the clinical practice (2018)
Philipp, Alois ; de Somer, Filip ; Foltan, Maik ; Bredthauer, Andre ; Krenkel, Lars ; Zeman, Florian ; Lehle, Karla
Over the past decade, veno-venous extracorporeal membrane oxygenation (vvECMO) has been increasingly utilized in respiratory failure in patients. This study presents our institution´s experience focusing on the life span of ECMO systems reflecting the performance of a particular system. A retrospective review of our ECMO database identified 461 adult patients undergoing vvECMO (2010-2017). Patients that required more than one system and survived the first exchange >24 hours (n = 139) were included. Life span until the first exchange and exchange criteria were analyzed for all systems (PLS, Cardiohelp HLS-set, both Maquet Cardiopulmonary, Rastatt, Germany; Deltastream/Hilite7000LT, iLA-activve, Xenios/NovaLung, Heilbronn, Germany; ECC.O5, LivaNova, Mirandola, Italy). At our ECMO center, the frequency of a system exchange was 30%. The median (IQR) life span was 9 (6-12) days. There was no difference regarding the different systems (p = 0.145 and p = 0.108, respectively). However, the Deltastream systems were exchanged more frequently due to elective technical complications (e. g. worsened gas transfer, development of coagulation disorder, increased bleedings complications) compared to the other exchanged systems (p = 0.013). In summary, the used ECMO systems are safe and effective for acute respiratory failure. There is no evidence for the usage of a specific system. Only the increased predictability of an imminent exchange preferred the usage of a Deltastream system. However, the decision to use a particular system should not depend solely on the possible criteria for an exchange.
Impfung und Impfbereitschaft bei Beschäftigten und Studierenden an der OTH Regensburg (2021)
Haug, Sonja
Impfbereitschaft mit einem COVID-19-Vakzin und Einflussfaktoren. (2021)
Haug, Sonja ; Schnell, Rainer ; Weber, Karsten
Hintergrund In Deutschland liegen unterschiedliche Befunde zur Akzeptanz von Schutzimpfungen gegen COVID-19 vor. Die Impfbereitschaft schwankt je nach Stichprobe, Messung und Erhebungszeitraum. Ziel der Arbeit (Fragestellung) Ziel der Studie ist die Untersuchung der Impfbereitschaft mit einem COVID-19-Vakzin an einer Zufallsstichprobe der Gesamtbevölkerung. Der Schwerpunkt der Studie liegt in der Beschreibung des Zusammenhangs zwischen Impfbereitschaft, wahrgenommenen Risiken einer Erkrankung, den subjektiven Überzeugungen zu Nebenwirkungen und dem Vertrauen in Institutionen sowie dem Einfluss sozialer Bezugsgruppen. Material und Methoden Die Studie basiert auf einer telefonischen Ein-Themen-Bevölkerungsbefragung zur Impfbereitschaft (n=2.014) vor der Zulassung eines COVID-19-Vakzins in Deutschland im November/Dezember 2020. Ergebnisse Die Impfbereitschaft liegt bei etwa 67 % und steigt mit dem Anteil der impfbereiten Freunde und Bekannten und dem Vertrauen gegenüber dem Robert-Koch-Institut, bei Zugehörigkeit zu einer Risikogruppe und der Erwartung gefährlicher Konsequenzen bei einer Erkrankung oder Unklarheit darüber. Erfahrungen mit einer Infektion bei den Befragten oder in ihrer sozialen Bezugsgruppe erhöhen die Impfbereitschaft. Eine Überschätzung der Wahrscheinlichkeit ernsthafter Nebenwirkungen bei Grippeimpfungen senkt die Impfbereitschaft gegen COVID-19. Auffällig ist der Befund einer erheblichen Überschätzung der Häufigkeit von ernsthaften Impfnebenwirkungen. Diskussion Die Überschätzung der Häufigkeit ernsthafter Nebenwirkungen bei Impfungen weist erstens auf ein Informationsdefizit, zweitens auf weit verbreitete Fehlinformationen und drittens auf kognitive Probleme bei der Interpretation relativer Häufigkeiten hin. Es werden Implikationen für eine Informationskampagne abgeleitet.
Convolutional Neural Networks for Approximation of Blood Flow in Artificial Lungs (2021)
Birkenmaier, Clemens ; Krenkel, Lars
Blood flow in channels of varying diameters <500μm exhibits strong non-linear effects. Multiphase finite volume approaches are feasible, but still computationally costly. Here, the feasibility of applying convolutional neural networks for blood flow prediction in artificial lungs is investigated. Training targets are precomputed using an Eulerian two-phase approach. To match with experimental data, the interphase drag and lift, as well as intraphase shear-thinning are adapted. A recursively branching regression network and convolution/deconvolution networks with plain skip connections and densely connected skips are investigated. A priori knowledge is incorporated in the loss functional to prevent the network from learning non-physical solutions. Inference from neural networks is approximately six orders of magnitude faster than the classical finite volume approach. Even if resulting in comparably coarse flow fields, the neural network predictions can be used as close to convergence initial solutions greatly accelerating classical flow computations.
Accumulations of von Willebrand factor within ECMO oxygenators: Potential indicator of coagulation abnormalities in critically ill patients? (2019)
Steiger, Tamara ; Foltan, Maik ; Philipp, Alois ; Mueller, Thomas ; Gruber, Michael ; Bredthauer, Andre ; Krenkel, Lars ; Birkenmaier, Clemens ; Lehle, Karla
Clot formation within membrane oxygenators (MOs) remains a critical problem during extracorporeal membrane oxygenation (ECMO). The composition of the clots-in particular, the presence of von Willebrand factor (vWF)-may be an indicator for prevalent nonphysiological flow conditions, foreign body reactions, or coagulation abnormalities in critically ill patients. Mats of interwoven gas exchange fibers from randomly collected MOs (PLS, Maquet, Rastatt, Germany) of 21 patients were stained with antibodies (anti-vWF and anti-P-selectin) and counterstained with 4',6-diamidino-2-phenylindole. The extent of vWF-loading was correlated with patient and technical data. While 12 MOs showed low vWF-loadings, 9 MOs showed high vWF-loading with highest accumulations close to crossing points of adjacent gas fibers. The presence and the extent of vWF-fibers/"cobwebs," leukocytes, platelet-leukocyte aggregates (PLAs), and P-selectin-positive platelet aggregates were independent of the extent of vWF-loading. However, the highly loaded MOs were obtained from patients with a significantly elevated SOFA score, severe thrombocytopenia, and persistent liver dysfunction. The coagulation abnormalities of these critically ill patients may cause an accumulation of the highly thrombogenic and elongated high-molecular-weight vWF multimers in the plasma which will be trapped in the MOs during the ECMO therapy.
Resting motor threshold and magnetic field output of the figure-of-8 and the double-cone coil (2020)
Schecklmann, Martin ; Schmausser, Maximilian ; Klinger, Felix ; Kreuzer, Peter M. ; Krenkel, Lars ; Langguth, Berthold
The use of the double-cone (DC) coil in transcranial magnetic stimulation (TMS) is promoted with the notion that the DC coil enables stimulation of deeper brain areas in contrast to conventional figure-of-8 (Fo8) coils. However, systematic comparisons of these two coil types with respect to the spatial distribution of the magnetic field output and also to the induced activity in superficial and deeper brain areas are limited. Resting motor thresholds of the left and right first dorsal interosseous (FDI) and tibialis anterior (TA) were determined with the DC and the Fo8 coil in 17 healthy subjects. Coils were orientated over the corresponding motor area in an angle of 45 degrees for the hand area with the handle pointing in posterior direction and in medio-lateral direction for the leg area. Physical measurements were done with an automatic gantry table using a Gaussmeter. Resting motor threshold was higher for the leg area in contrast to the hand area and for the Fo8 in contrast to the DC coil. Muscle by coil interaction was also significant providing higher differences between leg and hand area for the Fo8 (about 27%) in contrast to the DC coil (about 15%). Magnetic field strength was higher for the DC coil in contrast to the Fo8 coil. The DC coil produces a higher magnetic field with higher depth of penetration than the figure of eight coil.
2D numerical investigations derived from a 3D dragonfly wing captured with a high-resolution micro-CT (2022)
Stelzer, Vera ; Krenkel, Lars
BACKGROUND: Due to their corrugated profile, dragonfly wings have special aerodynamic characteristics during flying and gliding. OBJECTIVE: The aim of this study was to create a realistic 3D model of a dragonfly wing captured with a high-resolution micro-CT. To represent geometry changes in span and chord length and their aerodynamic effects, numerical investigations are carried out at different wing positions. METHODS: The forewing of a Camacinia gigantea was captured using a micro-CT. After the wing was adapted an error-free 3D model resulted. The wing was cut every 5 mm and 2D numerical analyses were conducted in Fluent® 2020 R2 (ANSYS, Inc., Canonsburg, PA, USA). RESULTS: The highest lift coefficient, as well as the highest lift-to-drag ratio, resulted at 0 mm and an angle of attack (AOA) of 5∘. At AOAs of 10∘ or 15∘, the flow around the wing stalled and a Kármán vortex street behind the wing becomes CONCLUSIONS: The velocity is higher on the upper side of the wing compared to the lower side. The pressure acts vice versa. Due to the recirculation zones that are formed in valleys of the corrugation pattern the wing resembles the form of an airfoil.
The impact of nurse advisors and online advice services on treatment adherence in multiple sclerosis (MS) (2017)
Altenbuchner, Amelie ; Haug, Sonja ; Mohr, Christa ; Scorna, Ulrike ; Weber, Karsten
Towards ergonomic working - machine learning algorithms and musculoskeletal modeling (2021)
Suess, Franz ; Melzner, Maximilian ; Dendorfer, Sebastian
Ergonomic workplaces lead to fewer work-related musculoskeletal disorders and thus fewer sick days. There are various guidelines to help avoid harmful situations. However, these recommendations are often rather crude and often neglect the complex interaction of biomechanical loading and psychological stress. This study investigates whether machine learning algorithms can be used to predict mechanical and stress-related muscle activity for a standardized motion. For this purpose, experimental data were collected for trunk movement with and without additional psychological stress. Two different algorithms (XGBoost and TensorFlow) were used to model the experimental data. XGBoost in particular predicted the results very well. By combining it with musculoskeletal models, the method shown here can be used for workplace analysis but also for the development of real-time feedback systems in real workplace environments.
IJCARS: BVM 2021 special issue (2021)
Maier, Andreas ; Deserno, Thomas M. ; Handels, Heinz ; Maier-Hein, Klaus H. ; Palm, Christoph ; Tolxdorff, Thomas
The German workshop on medical image computing (BVM) has been held in different locations in Germany for more than 20 years. In terms of content, BVM focused on the computer-aided analysis of medical image data with a wide range of applications, e.g. in the area of imaging, diagnostics, operation planning, computer-aided intervention and visualization. During this time, there have been remarkable methodological developments and upheavals, on which the BVM community has worked intensively. The area of machine learning should be emphasized, which has led to significant improvements, especially for tasks of classification and segmentation, but increasingly also in image formation and registration. As a result, work in connection with deep learning now dominates the BVM. These developments have also contributed to the establishment of medical image processing at the interface between computer science and medicine as one of the key technologies for the digitization of the health system. In addition to the presentation of current research results, a central aspect of the BVM is primarily the promotion of young scientists from the diverse BVM community, covering not only Germany but also Austria, Switzerland, The Netherland and other European neighbors. The conference serves primarily doctoral students and postdocs, but also students with excellent bachelor and master theses as a platform to present their work, to enter into professional discourse with the community, and to establish networks with specialist colleagues. Despite the many conferences and congresses that are also relevant for medical image processing, the BVM has therefore lost none of its importance and attractiveness and has retained its permanent place in the annual conference rhythm. Building on this foundation, there are some innovations and changes this year. The BVM 2021 was organized for the first time at the Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg (OTH Regensburg, a technical university of applied sciences). After Aachen, Berlin, Erlangen, Freiburg, Hamburg, Heidelberg, Leipzig, Lübeck, and Munich, Regensburg is not just a new venue. OTH Regensburg is the first representative of the universities of applied sciences (HAW) to organize the conference, which differs to universities, university hospitals, or research centers like Fraunhofer or Helmholtz. This also considers the further development of the research landscape in Germany, where HAWs increasingly contribute to applied research in addition to their focus on teaching. This development is also reflected in the contributions submitted to the BVM in recent years. At BVM 2021, which was held in a virtual format for the first time due to the Corona pandemic, an attractive and high-quality program was offered. Fortunately, the number of submissions increased significantly. Out of 97 submissions, 26 presentations, 51 posters and 5 software demonstrations were accepted via an anonymized reviewing process with three reviews each. The three best works have been awarded BVM prizes, selected by a separate committee. Based on these high-quality submissions, we are able to present another special issue in the International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery (IJCARS). Out of the 97 submissions, the ones with the highest scores have been invited to submit an extended version of their paper to be presented in IJCARS. As a result, we are now able to present this special issue with seven excellent articles. Many submissions focus on machine learning in a medical context.
Selbstorganisierte Selbsthilfegruppenarbeit bei Aphasie – ein erster Wirksamkeitsnachweis (2021)
Corsten, Sabine ; Lauer, Norina
Menschen mit Aphasie erleben häufig Einbussen in Lebensqualität, Identitäts- und Autonomieerleben sowie in sozialer Teilhabe. Aphasie-Selbsthilfegruppen (ASHG) können soziale Inklusion und Anpassungsprozesse sowie Sinnerleben fördern. Von Betroffenen geleitete psychosozial ausgerichtete Gruppen können in besonderer Weise Selbstwerterleben und Partizipation sowohl der Gruppenleitungen als auch der -mitglieder fördern. Meist werden die ASHG jedoch professionell oder von Angehörigen geleitet und integrieren Betroffene und Angehörige. Das Ziel des Projekts shalk ist, Menschen mit Aphasie durch eine passgenaue Schulung und Begleitung mit Moderationsübungen und biographischen Inhalten zu befähigen, die Leitung von ASHG zu übernehmen. Mit der Ausrichtung auf biographische Inhalte sollen explizit die Auseinandersetzung mit der eigenen veränderten Identität und damit das Selbstwerterleben stimuliert werden. Die Maßnahme wurde in einem Mixed-Methods-Design mit Vor- und Nachtest sowie einer Follow-up-Untersuchung nach sechs Monaten evaluiert. Erste quantitative Daten für zwei Gruppen zeigen signifikante Verbesserungen der Lebensqualität. Sowohl Schulung als auch Transfer in die ASHG können gelingen. Dabei sind ein flexibles, übungsorientiertes Vorgehen in den Schulungen sowie eine systematische Begleitung essenziell. Einflussfaktoren für das Gelingen wie etwa die Gruppenzusammensetzung gilt es zu untersuchen, um so das passende Vorgehen für individuelle Gruppen und die Anleitung in der sprachtherapeutischen Intervention bestimmen und das Selbsthilfepotential optimal ausschöpfen zu können.
Electromyography-Based Validation of a Musculoskeletal Hand Model (2021)
Melzner, Maximilian ; Engelhardt, Lucas ; Simon, Ulrich ; Dendorfer, Sebastian
Regarding the prevention of injuries and rehabilitation of the human hand, musculoskeletal simulations using an inverse dynamics approach allow for insights of the muscle recruitment and thus acting forces on the hand. Currently, several hand models from various research groups are in use, which are mainly validated by the comparison of numerical and anatomical moment arms. In contrast to this validation and model-building technique by cadaver studies, the aim of this study is to further validate a recently published hand model [1] by analyzing numerically calculated muscle activities in comparison to experimentally measured electromyographical signals of the muscles. Therefore, the electromyographical signals of 10 hand muscles of five test subjects performing seven different hand movements were measured. The kinematics of these tasks were used as input for the hand model, and the numerical muscle activities were computed. To analyze the relationship between simulated and measured activities, the time difference of the muscle on- and off-set points was calculated, which resulted in a mean on- and off-set time difference of 0.58 s between the experimental data and the model. The largest differences were detected for movements that mainly addressed the wrist. One major issue comparing simulated and measured muscle activities of the hand is cross-talk. Nevertheless, the results show that the hand model fits the experiment quite accurately despite some limitations and is a further step toward patient-specific modeling of the upper extremity.
FATMA 2.1 (2021)
Spitzer, Lena ; Grötzbach, Holger ; Kaiser, Julia ; Klinck, Maxine ; Lauer, Norina
Die partizipative Zielsetzung ist die Basis einer erfolgreichen Therapie. Bei Patient*innen, die unter einer Aphasie leiden, ist der partizipative Prozess jedoch häufig mühsam und zeitaufwändig. Mit dem Fragebogen zur Erfassung von Aktivitäts- und Teilhabezielen im Sinne der ICF bei Menschen mit Aphasie (FATMA 2.1) liegt erstmalig ein evaluiertes und bildgestütztes Zielsetzungsinstrument vor, das an insgesamt 138 Personen mit und ohne Aphasie überprüft worden ist. FATMA 2.1 ermöglicht, trotz ausgeprägter aphasischer Störungen Aktivitätsziele partnerschaftlich zwischen Personen mit einer Aphasie und Sprachtherapeut*innen zu erarbeiten. Dazu stehen insgesamt 27 prototypische Aktivitäten aus allen Teilhabekapiteln der ICF mit einer jeweils passenden Fotografie und einem dazugehörigen Satz mit fett gedruckten Schlüsselwörtern zur Verfügung. Über die vorgegebenen prototypischen Aktivitäten hinaus werden die Betroffenen zudem nach weiteren für sie relevante Aktivitäten gefragt. Mithilfe einer vierstufigen visuellen Bewertungsskala können Betroffene angeben, wie wichtig die jeweilige Aktivität für sie ist. Eine ebenfalls visualisierte Priorisierungshilfe ermöglicht, die wichtigen Aktivitäten für eine*n Betroffen*en im Anschluss zu priorisieren. Als Ergebnis der bildlichen Unterstützung können mit FATMA 2.1 Aktivitätsziele partizipativ, systematisch und zeiteffizient bestimmt werden. Ausgehend von den Zielen ist es möglich, eine teilhabeorientierte Aphasietherapie zu planen, durchzuführen und zu evaluieren.
TePUS - Telepräsenzroboter für die Pflege (2020)
Haug, Sonja ; Lauer, Norina ; Meussling-Sentpali, Annette ; Mohr, Christa ; Pfingsten, Andrea ; Raptis, Georgios ; Weber, Karsten ; Bahr, G. ; Currle, Edda ; Ettl, Katrin ; Frommeld, Debora ; Greiner, Nina ; Kudienko, Natalie ; Lichtenauer, Norbert ; Middel, Luise ; Mücke, V. ; Popp, Christof
Telepräsenzroboter für die Pflege und Unterstützung von Schlaganfallpatinnen und -patienten (TePUS) (2020)
Haug, Sonja ; Lauer, Norina ; Meussling-Sentpali, Annette ; Mohr, Christa ; Pfingsten, Andrea ; Raptis, Georgios ; Weber, Karsten ; Bahr, G. ; Currle, Edda ; Ettl, Katrin ; Frommeld, Debora ; Greiner, Nina ; Kudienko, Natalie ; Lichtenauer, Norbert ; Middel, Luise ; Mücke, V. ; Popp, Christof
Gleichwertige Berücksichtigung externer und interner Validität quantitativer Studien in einem Systematischen Review zu komplexen Interventionen (2013)
Pfingsten, Andrea
Empfehlungen für eine an der Evidenzlage und dem Bedarf aus Sicht der Betroffenen orientierten Versorgung mit Physiotherapie bei Rheumatoider Arthritis (2018)
Pfingsten, Andrea ; Borgetto, Bernhard ; Hottenrott, Kuno
Hintergrund/Fragestellung: Eine Rheumatoide Arthritis (RA) verläuft chronisch schubweise und Betroffene leiden unter zunehmenden und schwankenden Symptomen. In der Physiotherapie (PT) werden individuell abgestimmte Interventionen in einem ambulanten (aPT) oder Gruppensetting (gPT) eingesetzt. In Leitlinien wird PT unspezifisch empfohlen. Ärzte verordnen spezifische Formen der PT. Wie ist eine evidenzbasierte und am Bedarf aus Sicht Betroffener orientierte Versorgung zu gestalten? Methoden/Material: Drei Methoden wurden kombiniert: 1) Evidenz zu PT wurde mittels eines Systematischen Reviews ermittelt und deren Qualität in Anlehnung an GRADE beurteilt. 2) Einflussfaktoren auf eine Versorgung wurden mittels Sekundäranalyse von Versorgungsdaten aus einer Längsschnittstudie bestimmt. 3) Einflussfaktoren auf den Bedarf an sowie die Verordnung von PT aus Sicht der Betroffenen wurden mittels Fragebogen erhoben. Die Daten wurden soweit möglich mittels Metaanalysen (1), binären (2) sowie multiplen linearen Regressionen und Gruppenvergleichen für abhängige Stichproben (3) analysiert. Es wurden Häufigkeiten (3) der Nennung spezifischer Interventionen sowie von Übereinstimmungen zwischen Bedarf und wahrgenommenem Verordnungsverhalten bestimmt. Ergebnisse: 1) Eine gPT zeigte bei jungen Betroffenen mit guter Funktion Effekte, war aber bei Vorschäden der Gelenke weder effektiv noch sicher. Zu aPT liegt keine Evidenz vor. 2) Der einzige relevante Vorhersagefaktor für eine Versorgung mit PT ist eine bereits bestehende Versorgung (Exp(B)=10,81 - 171,53, p<0,001). 3) Den stärksten bedarfssteigernden Einfluss hat ein schlechtes körperliches Befinden (B=0,25, p<0,05/MWD 1,3 (NAS 1-10), p<0,001). Teilnehmer (n=305) gaben am häufigsten Bedarf an aPT an, bei schlechtem Befinden vor allem an passiven Maßnahmen. In besseren Phasen besteht zusätzlich Bedarf an gPT. Betroffene haben individuell unterschiedliche Bedarfe und eine Berücksichtigung bedarfsbestimmender Faktoren bei der Verordnung wird kaum wahrgenommen. Schlussfolgerungen: Angesichts der geringen Evidenzlage und individueller und schwankender Bedarfe wird ein stark individualisiertes Vorgehen empfohlen. Effektivität, Sicherheit und Passgenauigkeit sind regelmäßig gemeinsam mit den an der Versorgung Beteiligten sowie den Betroffenen zu überprüfen. Insbesondere bei schlechtem Befinden sollte über die Möglichkeit einer aPT und die notwendige Überprüfung aufgeklärt werden. Es besteht dringender Forschungsbedarf für aPT bei RA.
Genauigkeit des Lachman Tests zur Feststellung einer Ruptur des vorderen Kreuzbandes (2009)
Pfingsten, Andrea
Die Ruptur des vorderen Kreuzbandes (ACL, anterior cruciate ligament) ist die häufigste Bandverletzung des Kniegelenks und kann zu schwerwiegenden Folgen führen. Um diese im Rahmen einer Behandlung oder eines Forschungsprojektes manuell zu diagnostizieren, werden geeignete Assessments benötigt. Der vorliegende systematische Review stellt die vorhandene Evidenz des Lachman-Tests als diagnostisches Verfahren zur Feststellung einer ACL-Ruptur dar.
Die Weiterentwicklung und Anwendung der Forschungspyramide in der Physiotherapie (2011)
Borgetto, Bernhard ; Pfingsten, Andrea
Die Forschungspyramide ist ein Modell als Basis für Clinical Reasoning und Clinical Decision Making in der Physiotherapie. Es basiert auf einer Dekonstruktion der klassischen Hierarchie der externen Evidenz und einer Rekonstruktion der Evidenzhierarchie nach den Kriterien interne und externe Validität (experimentelle und beobachtende Studien) sowie nach den Kriterien Abstraktion und Konkretion (quantitative und qualitative Studien). Dabei bestehen zwischen den Seiten teilweise fließende Übergängen. Experimentelle Studien werden in der Forschungspyramide als Studien definiert, in denen die Intervention (die unabhängige Variable) zum Zwecke der Studie manipuliert wird. Beobachtende Studien hingegen sind darauf angelegt, den Untersuchungsgegenstand einschl. der unabhängigen Variablen durch die Studie zwar zu erfassen, aber möglichst wenig zu beeinflussen. Beide Varianten quantitativer Studien untersuchen unmittelbar quantifizierbare Merkmale, qualitative Studien hingegen arbeiten mit akustischem (verbalem) und optischem (Beobachtungen) Material, welches zunächst einem Interpretationsprozess durch die Forscher unterzogen werden muss. Qualitative Untersuchungsergebnisse sind prinzipiell quantifizierbar, umgekehrt sind quantitativ erhobene Daten einer qualitativen Interpretation nicht zugänglich. Somit ergeben sich vier Hierarchien bezogen auf die interne Validität der Studiendesigns, welche jeweils unterschiedlich abstrakte bzw. konkrete Aussagen sowie intern bzw. extern valide Studienergebnisse ermöglichen: experimentelle und beobachtende quantitative bzw. qualitative Studien. Diese bilden – in der neuen Fassung – vier Seiten der Forschungspyramide. Die höchste Stufe der externen Evidenz ist so nur zu erreichen, wenn Studien mit höchstmöglicher interner Validität von allen vier Seiten vorliegen und in einem systematischen Review (quantitativ-qualitative Meta-Analyse) integriert wurden. Systematische Reviews, die auf der Grundlage der Forschungspyramide durchgeführt werden, bilden den zum jeweiligen Zeitpunkt der Recherche höchsten Grad an externer Evidenz ab. Sie bieten aktuelle Informationen zu dem Wirkungspotenzial einer Intervention unter idealen Rahmenbedingungen und zu den bislang erzielten Wirkungen unter alltäglichen (ggf. auch unterschiedlichen) Rahmenbedingungen. Sie stellen gleichzeitig abstrakte, statistisch abgesicherte Informationen zur Verfügung, die den Grad der Sicherheit bzw. Unsicherheit beim Transfer der auf ihrer Grundlage gewonnenen Handlungsempfehlungen auf einen einzelnen Patienten quantifizieren, sowie konkrete, interpretativ abgesicherte Informationen, die helfen, die auf der Erfahrung beruhenden Handlungsintentionen zu systematisieren und mögliche Handlungsoptionen aufzeigen. Durch solchermaßen ausgearbeitet systematische Reviews erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, im Einzelfall mit dem Patienten gemeinsam eine adäquate Behandlungsentscheidung zu treffen. Diese grundsätzlichen Überlegungen sollen an einem Beispiel exemplifiziert werden. Um den potenziellen und tatsächlichen Einfluss von Physiotherapie oder interdisziplinären Konzepten, die Physiotherapie als Schwerpunkt beinhalten, auf die Rückkehr an den Arbeitsplatz bei Patienten mit Beschwerden des unteren Rückens zu evaluieren, wurde ein Review durchgeführt, der die beiden quantitativen Seiten der Forschungspyramide zusammenführt. Die systematische Suche in den Datenbanken CINAHL und PubMed zeigte mit 44 experimentellen und 15 beobachtenden Arbeiten, von denen zudem sieben einarmig durchgeführt waren, ein erhebliches Ungleichgewicht, sodass nur für zwei Interventionen Studien aus beiden Forschungsansätzen berücksichtigt werden konnten. Für beide ergaben sich Hinweise auf Variationen der Effektgröße und -richtung bei Gegenüberstellung experimentell und beobachtend gewonnener Daten. Sollten sich solche Variationen bei einer größeren Anzahl von Studien systematisch zwischen beiden Studientypen unterscheiden, so müssten die Ursachen der Diskrepanz zwischen der Wirksamkeit unter Idealbedingungen und der Wirkung unter realen Bedingungen zu analysieren in einem nächsten Schritt experimentelle und beobachtende qualitative Studien durchgeführt und in die Ergebnisse integriert werden. Auf diesem Weg könnten die Einflussfaktoren auf die Umsetzbarkeit einer potenziell wirksamen Intervention im alltäglichen Einsatz als erkennbare Muster eruierbar werden.
Operationalisierung und Anwendung der beiden quantitativen Seiten der Forschungspyramide. Der Einfluss von Physiotherapie auf die Erwerbstätigkeit von Patienten mit Beschwerden des unteren Rückens (2011)
Borgetto, Bernhard ; Pfingsten, Andrea
The Research Pyramid. Establishing the value of evidence from multiple research approaches in a systematic review (2011)
Pfingsten, Andrea ; Borgetto, Bernhard ; Tomlin, George S. ; Max, Susanne ; Trickes, Claudia
Goal: The Research Pyramid is a model that values and integrates external evidence from multiple research approaches: experimental and observational as well as quantitative and qualitative. It provides a basis to collect and synthesize research findings for answering questions that emerge in therapy practice and for subsequent decision making, based on research evidence.
Untersuchung des vorderen Kreuzbandes. Indikation, Ausführung und Interpretation des Lachman-Tests im Rahmen der Befunderhebung des Kniegelenks (2009)
Pfingsten, Andrea
Die Forschungspyramide. Ein Modell zur Bewertung der Evidenz durch Zusammenführung verschiedener Forschungsansätze in einem systematischen Review (2011)
Pfingsten, Andrea ; Trickes, Claudia ; Max, Susanne ; Borgetto, Bernhard
Bewertung der Gesamtevidenz in Reviews. Kombination beobachtender und experimenteller Studien (2011)
Pfingsten, Andrea
Selbsthilfe (2012)
Grunow, Dieter ; Pfingsten, Andrea ; Borgetto, Bernhard
Physiotherapie in der Rheumatologie. Versorgungsbedarf aus Sicht von Patienten (2013)
Pfingsten, Andrea ; Borgetto, Bernhard
Hintergrund: Die Effektivität von Physiotherapie bei rheumatischen Erkrankungen, die aus experimentellen Studien zu erwarten ist, kann unter Alltagsbedingungen nicht erreicht werden. Ziel der hier vorgestellten Studie ist es, durch Erhebung des Versorgungsbedarfs aus Sicht der Patienten dazu beizutragen, die Diskrepanz zu verringern. Patienten/Material und Methode: 5 Patienten mit rheumatischen Erkrankungen wurden in qualitativen Interviews hinsichtlich der Versorgung mit Physiotherapie befragt. Ergebnisse: Die Befragten bewerten Physiotherapie als wichtigen Bestandteil der Versorgung. Sie halten die derzeitige Versorgung für nicht ausreichend und wenig auf symptomatische und andere Parameter abgestimmt. Persönliches Engagement und der verordnende Arzt werden als Haupteinflussfaktoren auf die Versorgung mit Therapie empfunden. Von Therapeuten erwarten sie eine Spezialisierung auf rheumatische Erkrankungen und besonderes Einfühlungsvermögen. Schlussfolgerung: Eine stärkere Abstimmung der Verordnungen und Interventionen auf die Bedürfnisse der Betroffenen und eine Steigerung der Therapiequalität durch Spezialisierung könnte helfen, die potenziellen Effekte in der Routineversorgung zu erzielen.
Wirkungen von Gesprächskreisen und Funktionstraining bei Patienten mit rheumatischen Erkrankungen (2013)
Pfingsten, Andrea ; Schiller, S. ; Trickes, Claudia ; Spitzer, Lena ; Thieme, H. ; Borgetto, Bernhard
Hintergrund: Die adäquate Versorgung von Personen, die von rheumatischen Erkrankungen betroffen sind, stellt eine Herausforderung dar, die ohne aktive Mitarbeit der Betroffenen und Selbsthilfe (SH) nicht bewältigt werden kann. In Anbetracht knapper öffentlicher Ressourcen steht auch die mit staatlichen Mitteln unterstützte SH zunehmend in der Verantwortung, die Wirkung ihrer Angebote nachzuweisen. Patienten/Material und Methode: In einer beobachtenden prospektiven Studie wurden zu 4 Zeitpunkten im Abstand von 6 Monaten Fragebögen an von rheumatischen Erkrankungen Betroffene verschickt. Diese wurden in verschiedenen Einrichtungen der gesundheitlichen Versorgung sowie in der Rheuma-Liga Baden-Württemberg rekrutiert. Erhoben wurden gesundheits- und personenbezogenen Faktoren, Versorgungsinformationen und ab der zweiten Welle der Gesundheitszustand sowie die Inanspruchnahme von SH-Angeboten. Es wurden u. a. durch Quer- sowie Längsschnittanalysen Nutzungsverhalten und Wirkung von Funktionstraining und Gesprächskreisen bei von Fibromyalgie (FM) und Rheumatoider Arthritis (RA) betroffenen Erwachsenen analysiert. Ergebnisse: SH-Nutzer waren in ihrer Funk­tionskapazität stärker eingeschränkt als Nicht-Nutzer. Dieser Unterschied ging primär auf Studienteilnehmer mit RA zurück. SH-Nutzer wurden mit Ausnahme der geringeren Behandlung von FM-Patienten durch einen Schmerztherapeuten leitliniengerechter ärztlich betreut und behandelt. SH-Angebote wurden von Patienten mit FM häufiger genutzt als von Personen mit RA. Es bestand ein Zusammenhang zwischen ­der Prozessqualität des Funktionstrainings (bes. Warmwassergymnastik) und der Funktionskapazität der Betroffenen. Die Ergebnisse hinsichtlich der Lebensqualität waren im Zeitverlauf widersprüchlich und nicht interpretierbar. Die Funktionskapazität der Befragten nahm erwartungsgemäß ab. Den deutlichsten Rückgang zeigten SH-Nutzer mit RA, was nicht auf das Nutzungsverhalten zurückgeführt werden konnte. SH-Nutzer mit FM zeigten im Gegensatz zu Nicht-Nutzern nahezu keinen Rückgang der Funktionskapazität. Dieser Unterschied konnte auf die Inanspruchnahme von SH-Angeboten zurückgeführt werden. Schlussfolgerung: Die Wirkung von SH-Angeboten konnte bestätigt werden, fiel aber in großen Teilen gering und bei Patienten mit RA hinsichtlich Funktionskapazität anscheinend negativ aus. Weitere Analysen der vorliegenden Daten sollten genutzt werden, um Maßnahmen zur Wirkungssteigerung zu entwickeln. Die Ergebnisse legen nahe, dass eine Steigerung der Prozessqualität der Angebote einen ersten Ansatz bietet.
Evidenzbasierte Physiotherapie. Strukturelle Verankerung im Deutschen Netzwerk für Evidenzbasierte Medizin (2012)
Borgetto, Bernhard ; Pfingsten, Andrea
Die Forschungspyramide: wirklichkeitsnahe Evidenz für die Praxis. Integration der Ergebnisse unterschiedlicher Forschungsansätze für die Physiotherapie (2013)
Pfingsten, Andrea
Efficacy and effectiveness of physical therapy in adults with rheumatoid arthritis (2016)
Pfingsten, Andrea ; Borgetto, Bernhard
What is the efficacy of physical therapy in the treatment of rheumatoid arthritis? What is the effectiveness of physical therapy in the treatment of rheumatoid arthritis? Which differences do exist between efficacy and effectiveness of rheumatoid arthritis?
Die Forschungspyramide - Evidenz für die ergotherapeutische Praxis. Ein Update (2015)
Borgetto, Bernhard ; Tomlin, George S. ; Trickes, Claudia ; Max, Susanne ; Pfingsten, Andrea
Für die Aufbereitung und Systematisierung wissenschaftlicher Forschungsergebnisse und die Beantwortung klinischer Fragestellungen im Hinblick auf Entscheidungen in der alltäglichen Versorgungspraxis bietet die Forschungspyramide ein Modell zur Bewertung und Integration externer Evidenz aus unterschiedlichen Forschungsansätzen. Dieser Beitrag bietet ein Update zu den neueren Entwicklungen und dem aktuellen Stand des Modells sowie den Grundlagen eines Pyramidenreviews.
Selbsthilfe von Menschen mit Alkoholabhängigkeit (2015)
Wünsche, Isabel ; Brinkmann, Melanie ; Gundlach, U. ; Pfingsten, Andrea ; Borgetto, Bernhard
Die Gesundheitsversorgung kommt ohne die Eigenverantwortung, Selbsthilfe und aktive Mitarbeit der Patient(inn)en nicht aus. Welche Mechanismen in Selbsthilfegruppen wirken, wurde bisher nicht im Einzelnen wissenschaftlich untersucht. Im Zusammenhang mit dem gesicherten Wissen über die salutogenen und tertiärpräventiven Wirkungsweisen von Kommunikation und sozialen Bindungen kann aus dem Stand der Selbsthilfeforschung jedoch ein allgemeines heuristisches Modell der Wirkung von Selbsthilfegruppen abgeleitet werden, welches kurz erläutert wird. Alkoholbezogene Krankheiten haben in Deutschland eine besondere sozioökonomische Bedeutung. Menschen mit Alkoholabhängigkeit werden mithilfe multimodaler Therapiekonzepte (ambulante, teilstationäre oder stationäre Interventionen) und vor allem durch die vielfältigen Angebote der Suchtselbsthilfe unterstützt. Vor allem Selbsthilfegruppen tragen zur gegenseitigen sozialen Unterstützung, zur Informationsaneignung und zu Einstellungsänderungen bei den Betroffenen und in deren sozialem Umfeld bei. Sie entlasten die primären Netzwerke der Betroffenen und unterstützen bei der gezielteren Inanspruchnahme professioneller Dienste. Sind die Ergebnisse und Schlussfolgerungen der Studien zur Wirksamkeit von Selbsthilfe bei Alkoholabhängigkeit aufgrund methodischer Schwierigkeiten der Wirkungsforschung auch limitiert, so sind sich doch die meisten Forscher einig, dass die Unterstützung durch Selbsthilfegruppen allein und in Kombination mit einer professionellen Versorgung das Erreichen und Erhalten der Alkoholabstinenz unterstützt. Selbsthilfeaktivitäten werden zunehmend durch das Sozialversicherungssystem gefördert und in das Versorgungssystem integriert. Das Ungleichgewicht in der Kooperation zwischen Selbsthilfe und professionellem System kann durch ein Kennenlernen der regionalen Selbsthilfelandschaft mit ihren Strukturen, Unterstützungsleistungen und Besonderheiten ausgeglichen werden. Dieser Beitrag verringert durch die wissenschaftlich fundierte Darstellung der (Sucht-)Selbsthilfe mögliche Handlungsunsicherheiten im Umgang mit Selbsthilfegruppen in der täglichen Praxis.
Physiotherapie und Erwerbsarbeit von Patienten mit Beschwerden des unteren Rückens (2015)
Pfingsten, Andrea
Der vorliegende Band gibt einen Überblick über den Stand der quantitativen Forschung über physiotherapeutische Interventionen bei Schmerzen des unteren Rückens. Die Evidenz aus beobachtenden und experimentellen Studien über die Effektivität hinsichtlich der Erwerbstätigkeit wird in konkrete Behandlungsempfehlungen überführt. Die Entwicklung und Anwendung des zu diesem Zweck auf Basis der Forschungspyramide entwickelten Systems zur paritätischen Bewertung von Studien aus beiden Ansätzen wird veranschaulicht.
Die Forschungspyramide : Evidenz für die logopädische Praxis brauchbar machen (2016)
Borgetto, Bernhard ; Spitzer, Lena ; Pfingsten, Andrea
Seit einigen Jahren besteht auch in der Logopädie die Forderung nach Evidenzbasierter Praxis. Die Umsetzung einer Evidenzbasierten Praxis stellt die Logopädie vor die Herausforderung, dass wissenschaftliche Erkenntnisse (externe Evidenz) für die alltägliche Versorgungspraxis aufbereitet und systematisiert werden müssen. Angelehnt an die Evidenzbasierte Medizin orientiert sich die Aufbereitung, Systematisierung und Bewertung der Studienergebnisse klassischerweise an einer eindimensionalen Evidenzhierarchie. In diesem Beitrag wird die Orientierung an der klassischen Evidenzhierarchie kritisch hinterfragt und ein alternatives Modell, die Forschungspyramide, vorgestellt und deren Nutzen für die Evidenzbasierte Praxis diskutiert.
Selbsthilfe von Menschen mit Alkoholabhängigkeit (2015)
Wünsche, Isabel ; Brinkmann, Melanie ; Gundlach, U. ; Pfingsten, Andrea ; Borgetto, Bernhard
Die Gesundheitsversorgung kommt ohne die Eigenverantwortung, Selbsthilfe und aktive Mitarbeit der Patient(inn)en nicht aus. Welche Mechanismen in Selbsthilfegruppen wirken, wurde bisher nicht im Einzelnen wissenschaftlich untersucht. Im Zusammenhang mit dem gesicherten Wissen über die salutogenen und tertiärpräventiven Wirkungsweisen von Kommunikation und sozialen Bindungen kann aus dem Stand der Selbsthilfeforschung jedoch ein allgemeines heuristisches Modell der Wirkung von Selbsthilfegruppen abgeleitet werden, welches kurz erläutert wird. Alkoholbezogene Krankheiten haben in Deutschland eine besondere sozioökonomische Bedeutung. Menschen mit Alkoholabhängigkeit werden mithilfe multimodaler Therapiekonzepte (ambulante, teilstationäre oder stationäre Interventionen) und vor allem durch die vielfältigen Angebote der Suchtselbsthilfe unterstützt. Vor allem Selbsthilfegruppen tragen zur gegenseitigen sozialen Unterstützung, zur Informationsaneignung und zu Einstellungsänderungen bei den Betroffenen und in deren sozialem Umfeld bei. Sie entlasten die primären Netzwerke der Betroffenen und unterstützen bei der gezielteren Inanspruchnahme professioneller Dienste. Sind die Ergebnisse und Schlussfolgerungen der Studien zur Wirksamkeit von Selbsthilfe bei Alkoholabhängigkeit aufgrund methodischer Schwierigkeiten der Wirkungsforschung auch limitiert, so sind sich doch die meisten Forscher einig, dass die Unterstützung durch Selbsthilfegruppen allein und in Kombination mit einer professionellen Versorgung das Erreichen und Erhalten der Alkoholabstinenz unterstützt. Selbsthilfeaktivitäten werden zunehmend durch das Sozialversicherungssystem gefördert und in das Versorgungssystem integriert. Das Ungleichgewicht in der Kooperation zwischen Selbsthilfe und professionellem System kann durch ein Kennenlernen der regionalen Selbsthilfelandschaft mit ihren Strukturen, Unterstützungsleistungen und Besonderheiten ausgeglichen werden. Dieser Beitrag verringert durch die wissenschaftlich fundierte Darstellung der (Sucht-)Selbsthilfe mögliche Handlungsunsicherheiten im Umgang mit Selbsthilfegruppen in der täglichen Praxis.
Physiotherapie bei Rheumatoider Arthritis. Entwicklung evidenzbasierter Empfehlungen zu Versorgung und Forschung (2016)
Pfingsten, Andrea
Patient/inn/en mit Rheumatoider Arthritis (RA) leiden unter erheblichen individuellen Belastungen. Zudem entstehen der Gesellschaft hohe direkte und indirekte Kosten. Physiotherapie (PTH) wird in Behandlungsleitlinien grundsätzlich, aber unspezifisch als wichtiger Versorgungsbestandteil empfohlen. Leitlinien basieren vorrangig auf experimentellen Studien, die jedoch wegen ihrer geringen externen Validität nur eingeschränkt aussagekräftig sind. Beobachtende Studien haben demgegenüber eine höhere externe Validität und daher werden in den vorliegenden Systematischen Review Studien beider Forschungsansätze paritätisch integriert. Hierfür wird auf Basis der Forschungspyramide und bewährter Instrumente ein Synthese- und Bewertungssystem entwickelt. Ergänzt durch zwei Sekundärdatenanalysen und eine Primärstudie zum Bedarf an PTH werden aus dem Review Empfehlungen zu einer effektiven und bedarfsgerechten Versorgung und zur zukünftigen Forschung entwickelt.
Entwicklung eines interprofessionellen Online-Kurses für Medizin- und Physiotherapiestudierende (2019)
Simonsohn, Angelika ; Davies-Knorr, Patricia ; Wild-Bode, Christine ; Zolyniak, Nicole ; Bischoff, Thomas ; Pfingsten, Andrea ; Fischer, Martin R.
Das sich verändernde Gesundheitssystem macht Anpassungen in der Ausbildung der Gesundheitsberufe notwendig. Dabei wird die Stärkung der Interprofessionalität besonders betont. Die Entwicklung und Implementierung von interprofessionellen Lernszenarien birgt jedoch oftmals organisatorisch-logistische Herausforderungen. Es fehlen derzeit noch orts- und zeitunabhängige Lernszenarien, die asynchrones interprofessionelles Lernen ermöglichen. Der neu entwickelte Online-Kurs „Medizin und Physiotherapie in der Rehabilitation“ hat zum Ziel, zur Schließung dieser Lücke beizutragen. Die Kursentwicklung ist Teil eines Forschungsprojekts, das den Einfluss von interprofessionellem Online-Lernen auf die Kooperationskompetenz untersucht.
Selbsthilfe von Frauen mit einer Brustkrebserkrankung in Deutschland (2016)
Wünsche, Isabel ; Brinkmann, Melanie ; Rüter, U. ; Gundlach, U. ; Pfingsten, Andrea ; Borgetto, Bernhard
Dieser Artikel soll durch die wissenschaftlich fundierte Darstellung der (Brustkrebs)-Selbsthilfe mögliche Handlungsunsicherheiten im Umgang mit Selbsthilfegruppen (SHG) in der täglichen Praxis verringern. Die Gesundheitsversorgung kommt ohne die Eigenverantwortung, Selbsthilfe und aktive Mitarbeit der Patienten(inn)en nicht aus. Welche Mechanismen in SHG wirken, wurde bisher nicht im Einzelnen wissenschaftlich untersucht. Im Zusammenhang mit dem gesicherten Wissen über die salutogenen und tertiärpräventiven Wirkungsweisen von Kommunikation und sozialen Bindungen, kann aus dem Stand der Selbsthilfeforschung jedoch ein allgemeines heuristisches Modell der Wirkung von SHG abgeleitet werden, welches kurz erläutert wird. Die am häufigsten auftretende Krebserkrankung in Deutschland ist Brustkrebs. Davon sind zu 99 % Frauen betroffen. Frauen mit Brustkrebs werden im professionellen Versorgungssystem und insbesondere durch die vielfältigen Angebote der Selbsthilfe unterstützt. Insbesondere SHG tragen zur gegenseitigen sozialen Unterstützung und zur Informationsaneignung bei den Betroffenen und in deren sozialen Umfeld bei. Sie entlasten die primären Netzwerke der Betroffenen und unterstützen eine gezielte Inanspruchnahme professioneller Dienste. Sind die Ergebnisse und Schlussfolgerungen der Studien zur Wirksamkeit von Selbsthilfe bei Brustkrebs aufgrund methodischer Schwierigkeiten der Wirksamkeitsforschung auch limitiert, heben doch die meisten Forscher hervor, dass die Unterstützung durch SHG allein und in Kombination mit einer professionellen Versorgung psychische Störungen reduzieren und subjektiv Gesundheit und Lebensqualität erhöhen. Selbsthilfeaktivitäten werden zunehmend durch das Sozialversicherungssystem gefördert und in das Versorgungssystem integriert. Die Kooperation zwischen Selbsthilfe und professionellem System kann durch das Kennenlernen der regionalen Selbsthilfelandschaft mit ihren Strukturen, Unterstützungsleistungen und Besonderheiten verbessert werden.
Die Forschungspyramide. Teil 1: Theoretische und konzeptionelle Grundlagen (2017)
Borgetto, Bernhard ; Tomlin, George S. ; Max, Susanne ; Gantschnig, Brigitte Elisabeth ; Pfingsten, Andrea
Die Forschungspyramide ist ein Modell zur Bewertung und Zusammenführung von externer Evidenz aus unterschiedlichen Forschungsansätzen. Sie bietet eine Grundlage zur Aufbereitung und Systematisierung von Forschungsergebnissen, um, basierend auf wissenschaftlicher Evidenz, ergotherapeutische Fragestellungen zu beantworten und ergotherapeutische Entscheidungen in der alltäglichen Praxis zu treffen. Dieser Beitrag arbeitet die folgenden theoretischen Grundlagen des Modells auf: das Verständnis von Evidenz, von therapeutischer Entscheidungsfindung und vom therapeutischen Prozess sowie das Verständnis von Ergotherapie als komplexer Intervention.
Die Forschungspyramide. Teil 2: Methodologische Grundlagen: Kausalität und externe Evidenz (2017)
Borgetto, Bernhard ; Tomlin, George S. ; Max, Susanne ; Gantschnig, Brigitte Elisabeth ; Pfingsten, Andrea
Um die medizinische und therapeutische Versorgung von Patienten kontinuierlich zu optimieren, wird von Angehörigen der Gesundheitsberufe, therapeutischen Teams und Versorgungseinrichtungen gefordert, wissenschaftliche Erkenntnisse (externe Evidenz) in die tägliche Praxis zu integrieren und auf den jeweiligen Patientenfall abzustimmen. Die Aufbereitung, Systematisierung und Bewertung der externen Evidenz orientiert sich dabei klassischerweise an eindimensionalen Evidenzhierarchien, die vorwiegend quantitativ-experimentelle Studiendesigns berücksichtigen. In diesem Beitrag wird die Orientierung an klassischen eindimensionalen Evidenzhierarchien kritisch hinterfragt. Als Alternative wird das Modell und die Systematik der Forschungspyramide vorgestellt, die Evidenz aus unterschiedlichen Forschungsansätzen umfassend berücksichtigt und dennoch methodologisch streng beurteilt. Der Einbezug beobachtender und qualitativer Studien stellt dahingehend eine besondere Praxisnähe her.
Die Forschungspyramide. Teil 3: Grundlagen der Anwendung für die kritische Evidenzbewertung (2017)
Borgetto, Bernhard ; Tomlin, George S. ; Max, Susanne ; Gantschnig, Brigitte Elisabeth ; Pfingsten, Andrea
Die Forschungspyramide ist ein Modell zur Bewertung und Zusammenführung von externer Evidenz aus unterschiedlichen Forschungsansätzen. Sie bietet eine Grundlage zur Aufbereitung und Systematisierung von Forschungsergebnissen, um, basierend auf wissenschaftlicher Evidenz, ergotherapeutische Fragestellungen zu beantworten und ergotherapeutische Entscheidungen in der alltäglichen Praxis zu treffen. Dieser Beitrag arbeitet die Grundlagen der praktischen Anwendung des Modells auf: die Evidenzbewertung im Modell der Forschungspyramide, die Bewertung der Durchführungsqualität von quantitativen und qualitativen Studien und die Durchführung von Pyramiden-Reviews. The Research Pyramid is a model that values and integrates external evidence from multiple research approaches. It provides a basis to collect and synthesize research findings for answering questions that emerge in occupational therapy practice and for subsequent decision making, based on research evidence. In this article, the application principles that underlie the model are presented: the principles of the appraisal of evidence according to the research pyramid, the procedural quality of quantitative and qualitative studies and the administration of pyramid reviews.
Evidenz in der Gesundheitsversorgung : Die Forschungspyramide (2019)
Borgetto, Bernhard ; Tomlin, George S. ; Max, Susanne ; Brinkmann, Melanie ; Spitzer, Lena ; Pfingsten, Andrea
Um die medizinische und therapeutische Versorgung von Patienten kontinuierlich zu optimieren, wird von Angehörigen der Gesundheitsberufe, therapeutischen Teams und Versorgungseinrichtungen gefordert, wissenschaftliche Erkenntnisse (externe Evidenz) in die tägliche Praxis zu integrieren und auf den jeweiligen Patientenfall abzustimmen. Die Aufbereitung, Systematisierung und Bewertung der externen Evidenz orientiert sich dabei klassischerweise an eindimensionalen Evidenzhierarchien, die vorwiegend quantitativ-experimentelle Studiendesigns berücksichtigen. In diesem Beitrag wird die Orientierung an klassischen eindimensionalen Evidenzhierarchien kritisch hinterfragt. Als Alternative wird das Modell und die Systematik der Forschungspyramide vorgestellt, die Evidenz aus unterschiedlichen Forschungsansätzen umfassend berücksichtigt und dennoch methodologisch streng beurteilt. Der Einbezug beobachtender und qualitativer Studien stellt dahingehend eine besondere Praxisnähe her.
Intertester-Reliabilität des Upper Limb Neural Tension Tests (ULNT) 1 (2019)
Schüßler, Beate ; Pfingsten, Andrea ; Schöttker-Königer, Thomas
Zur Überprüfung der Nervenleitfähigkeit werden Kraft, Reflexe und Sensibilität getestet. Bei der Untersuchung der Mechanosensitivität eines Nervs kommen neurodynamische Tests zum Einsatz. Der Upper Limb Neural Tension Test (ULNT) 1 bestimmt die Mechanosensitivität des N. medianus. Ziel der Studie war die Untersuchung der Intertester-Reliabilität des ULNT 1 von nicht spezialisierten Physiotherapeuten bei Probanden mit unilateralen Nacken- und/oder Armsymptomen. Die Therapeuten beurteilten binar und metrisch die Kriterien patientenspezifische Symptome, strukturelle Differenzierung und Bewegungsausmaß sowie das Gesamtergebnis bei 33 Patienten mit unilateralen Nacken- und/oder Armsymptomen. Bei den binaren Daten bestimmte der Fleiss-Kappa und bei den metrischen Daten der Intraklassen-Korrelationskoeffizient die Reliabilität. Die zusätzlich erstellten Regressionsmodelle sollten den Einfluss der einzelnen Beurteilungskriterien auf die Gesamtentscheidung herausfiltern. Mit Ausnahme der Reproduzierbarkeit patientenspezifischer Symptome scheint die Beurteilung des ULNT 1 durch nicht spezialisierte Therapeuten nur schlecht vergleichbar zu sein. Da die metrische Bewertungsweise die individuellen Schwellenwerte besser darstellt, ist diese der binaren vorzuziehen.
Akademisierung / Academisation (2019)
Borgetto, Bernhard ; Räbiger, Jutta ; Rottenecker, Joachim ; Hansen, Hilke ; Pfingsten, Andrea ; Wasner, Mieke
Im Jahr 2018 haben wir bildungs-, gesundheits- und berufspolitisch bewegte Zeiten durchlebt. Politische Spitzentreffen wechselten sich mit Informationsveranstaltungen für Parlamentarier ab, die Ausbildung und die berufliche Situation wurden in Trippelschritten reformiert, immer gerade nur so weit, wie es die Hoffnung auf Verringerung des politischen Drucks in Bund und Ländern seitens der Regierenden als nötig erscheinen lässt. Die Ausbildungsflickschusterei in den Therapieberufen von der (Teil-)Abschaffung des Schulgeldes bis zur Zahlung einer Ausbildungsvergütung für einen kleinen Teil der Schülerschaft scheint aber eher die Unruhe zu nähren. In dieser Situation ist es etwas Besonderes, dass umfassende konzeptionelle Perspektiven zu den anstehenden Reformen der Ausbildung und Berufsgesetze entwickelt werden und eine breite verbandliche Unterstützung finden. Das Strategiepapier des Hochschulverbunds Gesundheitsfachberufe (HVG) und des Verbunds für Ausbildung und Studium in den Therapieberufen (VAST) begründet und belegt die Notwendigkeit und Machbarkeit der vollständigen hochschulischen Ausbildung in der Ergotherapie, Logopädie und Physiotherapie in primärqualifizierenden Studiengängen mit einem Übergangszeitraum von 10 – 15 Jahren. (Der HVG ist ein Zusammenschluss von 38 Hochschulen mit Therapiestudiengängen und 18 Berufsfachschulen, die in Kooperation mit Hochschulen Studiengänge mitgestalten. In VAST sind derzeit 5 Schul- bzw. Lehrerverbände organisiert). Der Deutsche Verband für Physiotherapie (ZVK), der Bundesverband selbstständiger Physiotherapeuten (IFK) und der Verband Physikalische Therapie (VPT) unterstützen dieses Ziel. Diese Einigkeit ist neu und sehr erfreulich; besonders bemerkenswert ist jedoch, dass auch die Mitgliedsverbände des VAST das Papier unterstützen. Die in VAST organisierten Schul- bzw. Lehrerverbände der Therapieberufe (u.a. der Verband der leitenden Lehrkräfte in der Physiotherapie (VLL)) stellen damit die bisherige traditionelle Rolle der Schulen als Ausbildungsinstitutionen mit dem Ziel einer adäquaten Weiterentwicklung der Ausbildung zur Disposition.
Detection Of Celiac Disease Using A Deep Learning Algorithm (2021)
Scheppach, Markus ; Rauber, David ; Mendel, Robert ; Palm, Christoph ; Byrne, Michael F. ; Messmann, Helmut ; Ebigbo, Alanna
Aims Celiac disease (CD) is a complex condition caused by an autoimmune reaction to ingested gluten. Due to its polymorphic manifestation and subtle endoscopic presentation, the diagnosis is difficult and thus the disorder is underreported. We aimed to use deep learning to identify celiac disease on endoscopic images of the small bowel. Methods Patients with small intestinal histology compatible with CD (MARSH classification I-III) were extracted retrospectively from the database of Augsburg University hospital. They were compared to patients with no clinical signs of CD and histologically normal small intestinal mucosa. In a first step MARSH III and normal small intestinal mucosa were differentiated with the help of a deep learning algorithm. For this, the endoscopic white light images were divided into five equal-sized subsets. We avoided splitting the images of one patient into several subsets. A ResNet-50 model was trained with the images from four subsets and then validated with the remaining subset. This process was repeated for each subset, such that each subset was validated once. Sensitivity, specificity, and harmonic mean (F1) of the algorithm were determined. Results The algorithm showed values of 0.83, 0.88, and 0.84 for sensitivity, specificity, and F1, respectively. Further data showing a comparison between the detection rate of the AI model and that of experienced endoscopists will be available at the time of the upcoming conference. Conclusions We present the first clinical report on the use of a deep learning algorithm for the detection of celiac disease using endoscopic images. Further evaluation on an external data set, as well as in the detection of CD in real-time, will follow. However, this work at least suggests that AI can assist endoscopists in the endoscopic diagnosis of CD, and ultimately may be able to do a true optical biopsy in live-time.
Endoscopic Diagnosis of Eosinophilic Esophagitis Using a deep Learning Algorithm (2021)
Römmele, Christoph ; Mendel, Robert ; Rauber, David ; Rückert, Tobias ; Byrne, Michael F. ; Palm, Christoph ; Messmann, Helmut ; Ebigbo, Alanna
Aims Eosinophilic esophagitis (EoE) is easily missed during endoscopy, either because physicians are not familiar with its endoscopic features or the morphologic changes are too subtle. In this preliminary paper, we present the first attempt to detect EoE in endoscopic white light (WL) images using a deep learning network (EoE-AI). Methods 401 WL images of eosinophilic esophagitis and 871 WL images of normal esophageal mucosa were evaluated. All images were assessed for the Endoscopic Reference score (EREFS) (edema, rings, exudates, furrows, strictures). Images with strictures were excluded. EoE was defined as the presence of at least 15 eosinophils per high power field on biopsy. A convolutional neural network based on the ResNet architecture with several five-fold cross-validation runs was used. Adding auxiliary EREFS-classification branches to the neural network allowed the inclusion of the scores as optimization criteria during training. EoE-AI was evaluated for sensitivity, specificity, and F1-score. In addition, two human endoscopists evaluated the images. Results EoE-AI showed a mean sensitivity, specificity, and F1 of 0.759, 0.976, and 0.834 respectively, averaged over the five distinct cross-validation runs. With the EREFS-augmented architecture, a mean sensitivity, specificity, and F1-score of 0.848, 0.945, and 0.861 could be demonstrated respectively. In comparison, the two human endoscopists had an average sensitivity, specificity, and F1-score of 0.718, 0.958, and 0.793. Conclusions To the best of our knowledge, this is the first application of deep learning to endoscopic images of EoE which were also assessed after augmentation with the EREFS-score. The next step is the evaluation of EoE-AI using an external dataset. We then plan to assess the EoE-AI tool on endoscopic videos, and also in real-time. This preliminary work is encouraging regarding the ability for AI to enhance physician detection of EoE, and potentially to do a true “optical biopsy” but more work is needed.
Selbsthilfe von Menschen mit einer rheumatischen Erkrankung (2019)
Wünsche, Isabel ; Brinkmann, Melanie ; Pfingsten, Andrea ; Borgetto, Bernhard
Durch die wissenschaftlich fundierte Darstellung der Selbsthilfe (SH) bei rheumatischen Erkrankungen sollen mögliche Handlungsunsicherheiten im Umgang mit Selbsthilfegruppen (SHG) in der täglichen Praxis verringert werden. Welche Mechanismen in SHG wirken, wurde bisher nicht ausreichend wissenschaftlich untersucht. Im Zusammenhang mit dem gesicherten Wissen über die salutogenen und tertiärpräventiven Wirkungsweisen von Kommunikation und sozialen Bindungen, kann aus dem Stand der Selbsthilfeforschung jedoch ein allgemeines heuristisches Modell der Wirkung von SHG abgeleitet werden, welches kurz erläutert wird. Von der Weltgesundheitsorganisation werden rheumatische Erkrankungen als mehr oder weniger klar definierte Erkrankungen der Gelenke, gelenkumgebenden Strukturen und Muskel- oder Bindegewebe beschrieben, die zu schmerzhaften, häufig chronischen Einschränkungen des Bewegungsapparates führen können. Neben der fachärztlichen Versorgung besteht durch die Deutsche Rheuma-Liga (DRL) ein flächendeckendes SH-Angebot für Betroffene. Insbesondere SHG tragen zur gegenseitigen sozialen Unterstützung und zur Informationsaneignung bei den Betroffenen und in deren sozialen Umfeld bei. Sind die Ergebnisse und Schlussfolgerungen der Studien zu den Wirkungen von SH bei rheumatischen Erkrankungen aufgrund methodischer Schwierigkeiten der Wirkungsforschung auch limitiert, heben doch die meisten Forscher hervor, dass die Unterstützung durch SHG allein und in Kombination mit einer professionellen Versorgung neben vielen Einzelaspekten auch die Lebensqualität erhöht.
The impact of anatomical uncertainties on the predictions of a musculoskeletal hand model – a sensitivity study (2021)
Melzner, Maximilian ; Suess, Franz ; Dendorfer, Sebastian
Outputs of musculoskeletal models should be considered probabilistic rather than deterministic as they are affected by inaccuracies and estimations associated with the development of the model. One of these uncertainties being critical for modeling arises from the determination of the muscles' line of action and the physiological cross-sectional area. Therefore, the aim of this study was to evaluate the outcome sensitivity of model predictions from a musculoskeletal hand model in comparison to the uncertainty of these input parameters. For this purpose, the kinematics and muscle activities of different hand movements (abduction of the fingers, abduction of the thumb, and flexion of the thumb) were recorded. One thousand simulations were calculated for each movement using the Latin hypercube sampling method with a corresponding variation of the muscle origin/insertion points and the cross-sectional area. Comparing the standard hand to simulations incorporating uncertainties of input parameters shows no major deviations in on- and off-set time point of muscle activities. About 60% of simulations are located within a ± 30% interval around the standard model concerning joint reaction forces. The comparison with the variation of the input data leads to the conclusion that the standard hand model is able to provide not over-scattered outcomes and, therefore, can be considered relatively stable. These results are of practical importance to the personalization of a musculoskeletal model with subject-specific bone geometries and hence changed muscle line of action.
Convolutional Neural Networks for the evaluation of cancer in Barrett’s esophagus: Explainable AI to lighten up the black-box (2021)
Souza Jr., Luis Antonio de ; Mendel, Robert ; Strasser, Sophia ; Ebigbo, Alanna ; Probst, Andreas ; Messmann, Helmut ; Papa, João Paulo ; Palm, Christoph
Even though artificial intelligence and machine learning have demonstrated remarkable performances in medical image computing, their level of accountability and transparency must be provided in such evaluations. The reliability related to machine learning predictions must be explained and interpreted, especially if diagnosis support is addressed. For this task, the black-box nature of deep learning techniques must be lightened up to transfer its promising results into clinical practice. Hence, we aim to investigate the use of explainable artificial intelligence techniques to quantitatively highlight discriminative regions during the classification of earlycancerous tissues in Barrett’s esophagus-diagnosed patients. Four Convolutional Neural Network models (AlexNet, SqueezeNet, ResNet50, and VGG16) were analyzed using five different interpretation techniques (saliency, guided backpropagation, integrated gradients, input × gradients, and DeepLIFT) to compare their agreement with experts’ previous annotations of cancerous tissue. We could show that saliency attributes match best with the manual experts’ delineations. Moreover, there is moderate to high correlation between the sensitivity of a model and the human-and-computer agreement. The results also lightened that the higher the model’s sensitivity, the stronger the correlation of human and computational segmentation agreement. We observed a relevant relation between computational learning and experts’ insights, demonstrating how human knowledge may influence the correct computational learning.
Gebäudesanierung zwischen Energieeffizienz und Sozialverträglichkeit (2020)
Haug, Sonja ; Vetter, Miriam ; Weber, Karsten
Die Akzeptanz unter Bewohnern und Bewohnerinnen gewinnt bei hoch komplexen, technisch anspruchsvollen energetischen Sanierungen als „Innovationsmotor“ zunehmend an Relevanz. Der Beitrag basiert auf zwei Fallstudien zur partizipativen Nutzereinbindung bei energetischen Sanierungen im genossenschaftlichen Wohnbau historischer Stadtquartiere in Regensburg. Neben einer sozialverträglichen Sanierung wurde jeweils ein hohes Maß an Energieeffizienz bei den technischen Lösungen ange-strebt. Haushaltsbefragungen und qualitative Interviews zeigen die hohe Akzeptanz von Sanierungsmaßnahmen, sofern die Senkung der Energiekosten die erhöhte Miete kompensiert. Abschließend werden Akzeptanzfaktoren wie Partizipation, Vertrauen, Sozialverträglichkeit und Autarkie erörtert.
Religious Diversity and Women’s Attitudes Toward Using Assisted Reproductive Technologies (2020)
Milewski, Nadja ; Haug, Sonja
This study examines women’s attitudes toward the own use of assisted reproductive technologies (ART) by their religious affiliation in Germany. The social relevance of ART is increasing in Western countries due to overall low birth rates, a high rate of childlessness, and a gap between the desired and the actual numbers of children. Previous literature has been scarce, however, on attitudes toward ART, and religious diversity has not been included in studies on ART. Our analysis is based on data collected in a pilot study in 2014 and 2015. The sample includes 944 women aged 18 to 50 living in Germany. The results show that Muslim women were significantly more likely than Christian women to say they would consider using ART; having no religious affiliation was associated with the least open attitude toward ART usage.
Selbsthilfe (2020)
Borgetto, Bernhard ; Wünsche, Isabel ; Schwinn, Silke ; Pfingsten, Andrea
Akademisierung der therapeutischen Gesundheitsberufe (2021)
Pfingsten, Andrea ; Borgetto, Bernhard
Technik im Alltag – Technik zum Leben : Telepräsenzgestützte Pflege und Therapie bei Schlaganfallpatient*innen (2021)
Greiner, Nina ; Currle, Edda ; Ettl, Katrin ; Frommeld, Debora ; Haug, Sonja ; Kudienko, Natalie ; Lauer, Norina ; Lichtenauer, Norbert ; Meussling-Sentpali, Annette ; Middel, Luise ; Mohr, Christa ; Pfingsten, Andrea ; Popp, Christof ; Raptis, Georgios ; Weber, Karsten
Vorgestellt wird das Forschungsvorhaben des interdisziplinären Forschungsprojekts „DeinHaus 4.0 – Telepräsenzroboter für die Pflege und Unterstützung von Schlaganfallpatientinnen und -patienten (TePUS)“. Über geeignete Robotersysteme sollen den Proband*innen individuell abgestimmte Angebote aus den Bereichen Telenursing und Teletherapie zur Verfügung gestellt werden. Hierbei werden einerseits Telepräsenzsitzungen durchgeführt, anderseits kommen verschiedene Apps zum Einsatz. Die Interventionen werden mittels eines Mixed-Methods-Ansatzes evaluiert. Begleitend werden Technikakzeptanz und Nutzungsbereitschaft untersucht.
Selbsthilfe (2016)
Grunow, Dieter ; Pfingsten, Andrea ; Borgetto, Bernhard
Die Gesundheitsversorgung kommt ohne die Eigenverantwortung, Selbsthilfe und aktive Mitarbeit der Patient*innen nicht aus. Die medizinische und psychosoziale Versorgung stößt bei chronischen Erkrankungen und bei Behinderungen an ihre Grenzen. Zusätzlich zu dem professionellen Versorgungssystem leisten daher individuelle und gemeinschaftliche Selbsthilfe einen wissenschaftlich insgesamt gut belegten, wichtigen Beitrag zur Krankheitsbewältigung und zur Verbesserung der Lebensqualität von Menschen mit chronischen Erkrankungen und Behinderungen; Belastungen und „Nebenwirkungen“ scheinen sich in engen Grenzen zu halten. Neben gegenseitiger Hilfe in Selbsthilfegruppen gehören Interessenvertretung, Beratung und Information durch und für Betroffene, Kooperation mit dem Versorgungssystem und zunehmend virtuelle Selbsthilfe zu den wichtigsten Selbsthilfe-Aktivitäten. Die gemeinschaftliche Selbsthilfe wird finanziell in erheblichem Umfang durch die gesetzlichen Krankenkassen gefördert. Viele Selbsthilfegruppen erhalten Unterstützung durch lokale Selbsthilfekontaktstellen und überregionale Selbsthilfeorganisationen. Die gemeinschaftliche Selbsthilfe hat sich von einer anfangs primär emanzipativen und medizinkritischen Bewegung zu einem immer stärker integralen Bestandteil des deutschen Gesundheitssystems entwickelt und ist damit facettenreicher geworden. Sie hat damit aber auch ihren Schwerpunkt auf eine Weise verschoben, dass ihre zukünftige Entwicklung im Spannungsfeld weiterer funktionaler Differenzierung und Institutionalisierung, Selbstauflösung und Neustart sowie als Auslöser für Anpassungsprozesse bei den anderen, sie umgebenden sozialen Systemen, diskutiert wird.
"Mach mal ’ne App" (2021)
Lauer, Norina ; Giordano, Katharina ; Kreiter, Daniel ; Leusch, Vera ; Corsten, Sabine
Die Entwicklung qualitativ hochwertiger Apps zur Gesundheitsversorgung erfordert einen aufwendigen Entwicklungsprozess, an den sich eine Evaluation der App-gestützten Maßnahme anschließen sollte, um Aussagen zur Wirksamkeit treffen und somit den App-Einsatz begründen zu können. In diesem Beitrag wird die nutzerzentrierte Entwicklung der App BaSeTaLK vorgestellt, mit der eine Tablet-gestützte Stimulation biographisch orientierter Gespräche bei älteren Menschen zur Verbesserung des psychischen Wohlbefindens ermöglicht werden soll. Nach erfolgreicher Evaluation könnten LogopädInnen als MultiplikatorInnen den Einsatz der App vermitteln.
Fine-tuning Generative Adversarial Networks using Metaheuristics (2021)
Souza Jr., Luis Antonio de ; Passos, Leandro A. ; Mendel, Robert ; Ebigbo, Alanna ; Probst, Andreas ; Messmann, Helmut ; Palm, Christoph ; Papa, João Paulo
Barrett's esophagus denotes a disorder in the digestive system that affects the esophagus' mucosal cells, causing reflux, and showing potential convergence to esophageal adenocarcinoma if not treated in initial stages. Thus, fast and reliable computer-aided diagnosis becomes considerably welcome. Nevertheless, such approaches usually suffer from imbalanced datasets, which can be addressed through Generative Adversarial Networks (GANs). Such techniques generate realistic images based on observed samples, even though at the cost of a proper selection of its hyperparameters. Many works employed a class of nature-inspired algorithms called metaheuristics to tackle the problem considering distinct deep learning approaches. Therefore, this paper's main contribution is to introduce metaheuristic techniques to fine-tune GANs in the context of Barrett's esophagus identification, as well as to investigate the feasibility of generating high-quality synthetic images for early-cancer assisted identification.
Abstract: Semi-supervised Segmentation Based on Error-correcting Supervision (2021)
Mendel, Robert ; Souza Jr., Luis Antonio de ; Rauber, David ; Papa, João Paulo ; Palm, Christoph
Pixel-level classification is an essential part of computer vision. For learning from labeled data, many powerful deep learning models have been developed recently. In this work, we augment such supervised segmentation models by allowing them to learn from unlabeled data. Our semi-supervised approach, termed Error-Correcting Supervision, leverages a collaborative strategy. Apart from the supervised training on the labeled data, the segmentation network is judged by an additional network.
Barrett esophagus: What to expect from Artificial Intelligence? (2021)
Ebigbo, Alanna ; Palm, Christoph ; Messmann, Helmut
The evaluation and assessment of Barrett’s esophagus is challenging for both expert and nonexpert endoscopists. However, the early diagnosis of cancer in Barrett’s esophagus is crucial for its prognosis, and could save costs. Pre-clinical and clinical studies on the application of Artificial Intelligence (AI) in Barrett’s esophagus have shown promising results. In this review, we focus on the current challenges and future perspectives of implementing AI systems in the management of patients with Barrett’s esophagus.
Bildverarbeitung für die Medizin 2021 (2021)
In den letzten Jahren hat sich der Workshop "Bildverarbeitung für die Medizin" durch erfolgreiche Veranstaltungen etabliert. Ziel ist auch 2021 wieder die Darstellung aktueller Forschungsergebnisse und die Vertiefung der Gespräche zwischen Wissenschaftlern, Industrie und Anwendern. Die Beiträge dieses Bandes - einige davon in englischer Sprache - umfassen alle Bereiche der medizinischen Bildverarbeitung, insbesondere Bildgebung und -akquisition, Maschinelles Lernen, Bildsegmentierung und Bildanalyse, Visualisierung und Animation, Zeitreihenanalyse, Computerunterstützte Diagnose, Biomechanische Modellierung, Validierung und Qualitätssicherung, Bildverarbeitung in der Telemedizin u.v.m.
Die ersten Schritte nach einer hüftnahen Fraktur (2021)
Altenbuchner, Amelie ; Haug, Sonja ; Weber, Karsten
Nach einer Fraktur ist Mobilisierung Behandlungsziel und Therapiesäule. Das Festlegen von Outcomes basiert jedoch auf vielen Unsicherheiten, da Assessments nicht für alle Patient/-innen geeignet sind. Sie können agesabhängig beeinflusst und subjektiv geprägt sein. Sensorbasiertes Bewegungsmonitoring bietet eine Ergänzung zur Operationalisierung der Gehfähigkeit. Für Längsschnittuntersuchungen, die auch im häuslichen Umfeld durchgeführt werden, eignet sich die tägliche Schrittzahl als Variable. Sie kann durch einen handelsüblichen Fitnesstracker beobachtet werden.
Eine Möglichkeit zur modellorientierten Behandlung der Tiefendyslexie – ein Fallbeispiel (2001)
Lauer, Norina ; Danz, Ursula
Gezielte logopädische Diagnostik und Therapie bei Kindern mit zentral-auditiven Wahrnehmungsstörungen (1996)
Lauer, Norina
Direkte Kooperation von Aphasietherapeuten und Selbsthilfe am Beispiel des Round-Tables zur Verbesserung der Aphasikerversorgung (2006)
Lauer, Norina
Ein neues Modell zur zentral-auditiven Verarbeitung (1999)
Lauer, Norina
Zentral-auditive Verarbeitungsstörungen im Kindesalter (1999)
Lauer, Norina
Zentral-auditive Verarbeitungsstörungen im Kindesalter (2001)
Lauer, Norina
Systematischer Einsatz von Hilfen in der Aphasietherapie (1997)
Lauer, Norina ; Danz, Ursula
Logopädische Therapie bei Kindern mit zentral-auditiven Wahrnehmungsstörungen (1996)
Lauer, Norina
Diagnostik und Behandlung zentral-auditiver Verarbeitungsstörungen in der Logopädie (2001)
Lauer, Norina
Zentral-auditive Verarbeitungsstörungen (2006)
Lauer, Norina
E-Learning für LogopädInnen – Zukunftsvision oder Realität? (2005)
Lauer, Norina
Sprechapraxie im Kindes- und Erwachsenenalter (2007)
Lauer, Norina ; Birner-Janusch, Beate
Therapiekonzepte zur Behandlung der erworbenen Sprechapraxie (2008)
Lauer, Norina
Zentral-auditive Verarbeitungsstörungen im Kindesalter (2006)
Lauer, Norina
Die logopädische Therapie zentral-auditiver Verarbeitungsstörungen bei Kindern (2008)
Lauer, Norina
In diesem Beitrag wird die zentral-auditive Verarbeitung anhand eines Modells erläutert. Davon ausgehend wird ein Überblick über Behandlungsmethoden zur Förderung der zentral-auditiven Verarbeitung gegeben. Die einzelnen Therapieansätze werden beschrieben und ihre Vor- und Nachteile diskutiert. Den Schwerpunkt bilden die Darstellung der teilfunktionsorientierten Therapie sowie deren Unterstützung durch den Einsatz von Computerprogrammen und Top-down-Strategien.
Zentral-auditive Verarbeitungsstörungen (2009)
Lauer, Norina
Aphasie-Selbsthilfe. Konzepte, Strukturen und Empirie (2010)
Lauer, Norina
Therapieansätze zur Behandlung der erworbenen Sprechapraxie (2010)
Lauer, Norina
Bei neurologischen Erkrankungen können, meist begleitet von Aphasien bzw. Dysarthrien, Sprechapraxien auftreten. Sie sind durch Störungen in Artikulation, Prosodie und Sprechverhalten gekennzeichnet. Zur Untersuchung von Sprechapraxien lassen sich perzeptive und apparative Verfahren einsetzen. Für die Therapie steht eine Vielzahl von Verfahren zur Verfügung, die meist in Einzelfallstudien erprobt wurden. Die Auswahl geeigneter Therapieansätze richtet sich nach den individuellen Störungsschwerpunkten. Die Behandlung sollte möglichst auf Silben- oder Wortebene ansetzen. Einzellautübungen sind nur bei sehr schweren Sprechapraxien initial geeignet.
Therapiemethoden zur Behandlung zentral-auditiver Verarbeitungsstörungen (2000)
Lauer, Norina
Projektstudie zur Implementierung einer Patientendokumentation für Schlaganfallpatienten mit Aphasie. (2010)
Lauer, Norina
Sprechapraxie im Kindes- und Erwachsenenalter (2010)
Lauer, Norina ; Birner-Janusch, Beate
Reduzierung intersilbischer Pausen mittels vereinfachten Zeitlupensprechens unter Einbeziehung von Praat als Feedback-Instrument bei mittelschwerer, chronischer Sprechapraxie (2011)
Bieber, Claudia ; Spelsberg, Stefanie ; Lauer, Norina
Die Kooperation von Betroffenen und Therapeuten in der Aphasie-Selbsthilfe (2011)
Lauer, Norina
Zentral-auditive Verarbeitungsstörungen (2011)
Lauer, Norina
Alltagsorientierter Umgang mit Zahlen. Eine Übungssammlung für Menschen mit neurologisch bedingten Problemen bei Zahlenverarbeitung und Rechnen (2011)
Lauer, Norina
Dieser umfangreiche Arbeitsordner ermöglicht erstmalig ein streng alltagsorientiertes Training basaler Fähigkeiten der Mengen- und Zahlenverarbeitung. Neben einer Einführung in die theoretischen Grundlagen der Diagnostik und Therapie von Zahlenverarbeitungsstörungen finden sich hochgradig alltagsorientierte Aufgaben zu Funktionen des Zuordnens, Einschätzens, Auswählens, Be- und Umrechnens, Beurteilens und Prüfens aus den Bereichen Uhrzeit, Temperatur, Geld, Backen, Waschen, Handwerken, Ausgehen, Autofahren, Fahrpläne und Urlaub.
Publizieren und Präsentieren – Wegbereiterin Luise Springer (2011)
Lauer, Norina
Reduzierung intersilbischer Pausen mittels vereinfachten Zeitlupensprechens unter Einbeziehung von Praat als Feedback-Instrument bei mittelschwerer, chronischer Sprechapraxie (2011)
Bieber, Claudia ; Spelsberg, Stefanie ; Lauer, Norina
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