Lebenswissenschaften und Ethik
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In diesem Beitrag werden am Beispiel des berufsbegleitenden Bachelorstudiengangs Pflegemanagement der OTH Regensburg die Charakteristika dieses Studiums sowie die Merkmale der Studierenden und die daraus resultierenden methodischen, didaktischen und organisatorischen Spezifika dargestellt. Um Hintergrund und Relevanz aufzuzeigen, soll zunächst ein Blick auf die Akademisierung der Pflege geworfen und eine Standortbestimmung von Pflegemanagementstudiengängen innerhalb der verschiedenen inzwischen etablierten Pflegestudiengänge vorgenommen werden. Im zweiten Kapitel wird der Studiengang der OTH Regensburg vorgestellt und im dritten Kapitel werden die Erfahrungen, Herausforderungen und Lösungsstrategien beschrieben, die aus dem berufsbegleitenden Format mit „nicht-traditionell“ Studierenden resultieren. Abschließend finden sich eine kurze Zusammenfassung und ein Ausblick.
Seit knapp 30 Jahren wird mit Blick auf eine fortschreitende Entgrenzung von Arbeit und Privatleben nicht nur im personalwirtschaftlichen Diskurs das Konzept der Work-Life-Balance diskutiert. Die Bedeutung von Lernen in diesem Zusammenspiel von Arbeit und Leben wird dabei noch nicht durchgehend berücksichtigt. Der Beitrag stellt Ergebnisse einer empirischen Untersuchung unter berufsbegleitend Studieren- den vor, in der die Anforderungen und Belastungen durch ein berufsbegleitendes Stu- dium erfasst und in ihrem Verhältnis zu Arbeit und Privatleben untersucht wurden.
Der folgende Beitrag beschreibt Qualifikationsvoraussetzungen, Visionen und konkrete Rollenprofile von PflegeexpertInnen APN in der Akutpflege und psychiatrischen Pflege. Zudem wird der Ansatz einer hochschulisch begleiteten ANP-Rollenentwicklung vorgestellt, um aufzuzeigen, wie ANP-Studierende und Praxiseinrichtungen zur Implementierung einer erweiterten und vertieften Pflegepraxis befähigt werden können.
Der Erfahrungsbericht ist zugleich ein Ideenpool für experimentierfreudige Lehrende. Nach einer kurzen Beschreibung des Settings im berufsbegleitenden Studiengang werden ausgewählte Grundlagen der Didaktik skizziert und vor diesem Hintergrund drei Beispiele aus unterschiedlichen Semestern vorgestellt. Daran wird gezeigt, wie Lehre und Didaktik im Studiengang Soziale Arbeit den Bedürfnissen der berufsbegleitend Studierenden dialogorientiert angepasst und weiterentwickelt werden. Die Erkenntnisse werden abschließend in drei Kernaussagen gebündelt.
Beobachten, Handeln, Einschätzen Der menschliche Körper wird permanent mit unerwünscht eindringenden Mikroorganismen und Viren konfrontiert. In der Regel funktioniert die Abwehr über das Immunsystem gut, die Reaktionen auf Erreger und deren Stoffwechselprodukte verlaufen daher meist inapparent. Für Mütter im Wochenbett können Eindringlinge jedoch fatale Folgen haben. Die Vorbeugung, das Erkennen und ggf. die Behandlung von Infektionen gehören daher für Hebammen zu jedem Wochenbettbesuch
Im Verlauf der Covid-19-Pandemie war in Gesellschaft, Politik und Wissenschaft immer wieder von einer "Krise der Demokratie" die Rede. Diese "Krise der Demokratie" ist auch eine "Krise der Repräsentation": Reale Politik wird hinter verschlossenen Türen gemacht - und das im Eiltempo -, die Mehrheit der Bürger*innen spielt eine passive Rolle. Politische Erwachsenenbildung hat die Aufgabe, diese Krise zu diskutieren. Allerdings befindet sie sich selbst schon seit Längerem in einer Krise: In ihrer Heterogenität fehlt ihr eine Standortbestimmung, die Übergänge zur non-formalen Bildung und schulischen politischen Bildung, aber auch zu anderen Professionen sind fließend. Darüber hinaus gibt es noch kein einheitliches Profil hinsichtlich Professionalität in der politischen Erwachsenenbildung, kein einheitliches Berufsbild, keine einheitliche Aus-, Fort- oder Weiterbildung und auch keine einheitliche Didaktik. Nicht zuletzt fehlt es an stetiger Finanzierung politischer Bildung und die Teilnahmequoten liegen deutlich hinter anderen Weiterbildungsbereichen zurück. An Ansatzpunkten zur Krisenbewältigung fehlt es also nicht.
Der Rechtspopulismus stellt eine Bewährungsprobe für die Demokratie, aber auch für die Bildungsinstitutionen dar. Das Buch untersucht, wie die politische Erwachsenenbildung diesem Phänomen begegnen kann. Im ersten Schritt werden theoretische Grundlagen und Begriffe geklärt, anschließend ausgewählte didaktische und methodische Konzepte zum Umgang mit dem Rechtspopulismus in der Praxis skizziert. Zuletzt wird kritisch diskutiert, mit welchen Herausforderungen die politische Erwachsenenbildung in diesem Kontext konfrontiert wird und welche Möglichkeiten und Grenzen des Handelns dabei sichtbar werden.
Politische Jugendbildung hat in der Sozialen Arbeit Konjunktur. Dabei handelt es sich um ein heterogenes Arbeitsfeld, in dem unterschiedliche AkteurInnen und Institutionen sowie theoretische und didaktische Ansätze zum Tragen kommen. Vor diesem Hintergrund wird in diesem Beitrag der Fokus auf politische Jugendbildung in Praxis und Studium der Sozialen Arbeit gerichtet.
Im Fachdiskurs um Professionalität – und damit verbunden um Profession, Professionalisierung und professionelles Handeln als Schlüsselbegriffe der Sozialen Arbeit – besteht Klärungsbedarf. Dies betrifft sowohl die Theorie und die Praxis als auch die Lehre als vermittelnde Instanz, insbesondere den Theorie-Praxis-Transfer. Vor dem Hintergrund wird in diesem Sammelband von den Autor*innen aus Wissenschaft und Praxis der Sozialen Arbeit der Fokus auf Theorie, Praxis und Lehre gerichtet, um dieses begriffliche Spannungsfeld aus unterschiedlichen Perspektiven zu reflektieren und dabei Möglichkeiten, Grenzen und Herausforderungen der Entwicklung von Professionalität herauszuarbeiten.
Europa hat als Gegenstand der politischen Bildung in der Schule spürbar an Bedeutung gewonnen. Die Kategorien Zeit und Raum können für politisches Lernen im Kontext der Europabildung fruchtbar gemacht werden, weil sie den Schüler/innen einen erfahrungs- und lebensweltorientierten Zugang zu europapolitischen Fragestellungen ermöglichen. Im vorliegenden Beitrag werden zeit- und raumorientierte Ansätze aus Fachwissenschaft, Fachdidaktik und Europabildung diskutiert und unterrichtspraktische Zugänge reflektiert.
Politische Bildung ist in letzter Zeit in den Fokus der Sozialen Arbeit gerückt. Die Analyse des Diskurses zeigt, dass der Anspruch des politischen und bildenden Handelns in Theorien und Konzepten der Sozia- len Arbeit erhoben wird, aber hinsichtlich des politisch-bildenden Handelns weiterhin Diskus- sionsbedarf besteht. Diesen Ansätzen folgend vertreten wir die These, dass Soziale Arbeit als politisch-bildende Makropraxis, die sich einer Demokratisierung der Demokratie verpflichtet sieht, verstanden werden kann.
Politik unter Zeitdruck? Zur Beschleunigung der Gesetzgebung im Kontext der COVID-19-Pandemie
(2022)
Die COVID-19-Pandemie kann als zeitliche Herausforderung der Politik betrachtet werden. Eine beobachtbare Bewältigungsstrategie der Politik ist die Beschleunigung der Gesetzgebung. Dieser Mechanismus wird in Gesellschaft und Wissenschaft, aber auch der Politik selbst kontrovers diskutiert. Vor diesem Hintergrund werden in diesem Beitrag die Möglichkeiten einer Beschleunigung der Gesetzgebung sowie die beschleunigte Infektionsschutzgesetzgebung im Kontext der COVID-19-Pandemie als Beispiel diskutiert.
The present paper provides an overview on current developments of cash usage and issue of central bank digital currency (CBDC) in the euro area and proposes a possible design of a digital euro that allows for instant offline payments. Cash usage at the point-of-sale decreased perceptibly in the past years mainly due to the ongoing trend towards digitalization. However, we show that there are also indications that consumers were somewhat pushed into cashless payments by government regulations and supply-side restrictions by commercial banks. Nonetheless, overall demand for euro cash remained strong and even increased relative to GDP since the financial crisis in 2008. In this process, however, we observe a supply-driven shift towards lower banknote denominations. Central banks all over the world are intensively thinking about the potential issue of CBDC as a substitute or complement to cash. Based on some of its preferred characteristics, we propose a double pre-paid scheme combining central elements of TARGET Instant Payment Settlement and electronic money features enabling offline and online instant payments. Since anonymity is categorically discarded by the ECB and as cash has some special advantages from a consumer perspective, the digital euro will rather co-circulate with cash than replace it in transactions.
Wie können Unternehmen die Bindung, Rückkehrintention und Weiterempfehlungsbereitschaft ehemaliger Praktikant:innen und Auszubildender positiv beeinflussen? Mithilfe eines Onlinefragebogens wurden hierfür Studierende befragt. Die Ergebnisse geben Hinweise, welche Bindungsmaßnahmen Unternehmen nutzen können, um den Kontakt zu ehemaligen Praktikant:innen und Auszubildenden zu halten und durch ein verbleibendes Commitment eine höhere Rückkehrintention und Weiterempfehlungsbereitschaft zu erreichen.
Due to the various demands for lecturers, there is only a limited time to prepare lectures and lab courses. Therefore, it is necessary to invest the time target-oriented for optimal student learning success. A theoretic model is developed to structure course preparation work regarding scientific content, didactic preparation, and course presentation. Model parameters have to be chosen for each course depending on topic complexity, the lecturer’s prior knowledge, and the already available preparation from the prior semesters. With these parameters, a course preparation model for a complete semester is developed. Analytic models for different optimization strategies are introduced according to the overall goal of the lecturer. Numerical optimization is done to find the appropriate course preparation times to reach an optimal course preparation for high student learning success. It is seen that due to the different optimization strategies, the preparation time results vary and no single truth is given. But this optimization system gives hints on how to invest preparation time target-oriented for high student learning success.
Für Mutter und Kind konnte das Risiko der Geburt durch die Weiterentwicklung der Medizin drastisch reduziert werden. Doch wie ist es um das Wohl derer bestellt, die die Gebärende unterstützen? Eine Studie der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg hat sich mit den muskuloskelettalen Beschwerden von Geburtshelfer:innen auseinandergesetzt
Soziale Arbeit als Weiterbildungsziel: Zur Professions- und Karriereentwicklung in der Heilpädagogik
(2022)
Die Akademisierung hat für die Mitarbeiter:innen der Heilpädagogik ebenso neue Optionen geschaffen wie für die der Pflege und die der Einrichtungen der Frühen Bildung. Dabei führt der berufliche Bildungsweg in der Heilpädagogik aber häufig nicht aus der Heilerziehungspflege zum Studium der Heilpädagogik oder der entsprechenden Lehramtsstudiengänge, sondern zur Sozialen Arbeit. Der Beitrag geht diesem Sachverhalt mit Überlegungen zur Strukturentwicklung in der beruflichen und akademischen Ausbildung nach. Das Studium der Sozialen Arbeit im Anschluss an eine Ausbildung in der Heilerziehungspflege erscheint demnach als stimmige Fortführung. Für sie spricht neben pragmatischen Vorteilen eine breite Überschneidung der beiden Disziplinen im Bereich der Behindertenhilfe, die historisch mit der heilpädagogischen Abteilung der Kinderklinik des Universitätskrankenhauses Wien schon einmal eine Gestalt gewonnen hatte, bei der sogar von einer Identität im Programm und der institutionellen Umsetzung der beiden Disziplinen gesprochen werden kann.
Der Fachkräftemangel in der Kinder- und Jugendhilfe aus der Sicht der akademischen Fachbereiche
(2022)
Inklusion
(2022)
Das Ziel des vorliegenden Beitrags ist es, die Perspektive der Arbeitgeber:innen auf Unterstützung für ein berufsbegleitendes Studium vorzustellen. Dazu wurden Formen, Kriterien, formale Regelungen und Grenzen einer solchen Unterstützung explorativ untersucht. Im Rahmen eines qualitativen Projekts wurden neun leitfadengestützte Interviews mit Personalverantwortlichen aus acht Trägern und Unternehmen der Sozialwirtschaft geführt und mittels qualitativer Inhaltsanalyse ausgewertet.
Die Ergebnisse zeigen eine große Spannbreite und Vielfalt an Unterstützungsmöglichkeiten für die Studierenden, die über eine rein materielle Förderung deutlich hinausgehen. Die Auswahl- und Förderprozesse sowie die formalen Regelungen gestalten sich in der Praxis zum Teil sehr unterschiedlich und lassen zwei Strategien erkennen: ein standardisiertes vs. individualisiertes Vorgehen. Bei den Herausforderungen und Grenzen einer Unterstützung berichten die Arbeitgeber:innen über ähnliche Limitationen. Bedeutsam für alle befragten Arbeitgeber:innen ist, dass ein Benefit des berufsbegleitenden Studiums für beide Seiten entsteht – für die Arbeitnehmer:innen und für die Arbeitgeber:innen.
The special wing geometry of dragonflies consisting of veins and a membrane forming a corrugated profile leads to special aerodynamic characteristics. To capture the governing flow regimes of a dragonfly wing in detail, a realistic wing model has to be investigated. Therefore, this study aimed to analyze the aerodynamic characteristics of a 3D dragonfly wing reconstructed from a high-resolution micro-CT scan. Afterwards, a spatially high discretized mesh was generated using the mesh generator CENTAUR™ 14.5.0.2 (CentaurSoft, Austin, TX, US) to finally conduct Computational Fluid Dynamics (CFD) investigations in Fluent® 2020 R2 (ANSYS, Inc., Canonsburg, PA, US). Due to the small dimensions of the wing membrane, only the vein structure of a Camacinia Gigantea was captured at a micro-CT voxel size of 7 microns. The membrane was adapted and connected to the vein structure using a Boolean union operation. Occurring nconsistencies after combining the veins and the membrane were corrected using an adapted pymesh script [1]. As an initial study, only one quarter of the wing (outer wing section) was investigated to reduce the required computational effort. The resulting hybrid mesh consisting of 10 pseudo-structured prism layers along the wing surface and tetrahedra in the farfield area has 43 mio. nodes. The flow around the wing was considered to be incompressible and laminar using transient calculations. When the flow passes the vein structures, steady vortices occur in the corrugation valleys leading to recirculation zones. Therefore, the dragonfly wing resembles the profile of an airfoil. This leads to comparable lift coefficients of dragonfly wings and airfoil profiles at significantly reduced structural weight. The reconstructed geometry also included naturally occurring triangular prismlike serrated structures at the leading edge of the wing, which have comparable effects to micro vortex generators and might stabilize the recirculation zones. Further work aims to investigate the aerodynamic properties of a complete dragonfly wing during wing flapping.
Air leakage past High-Volume-Low-Pressure (HVLP) endotracheal tube (ETT) cuffs creates a potential infection risk for health care professionals during ventilation of patients suffering from contagious airborne diseases. However, unlike silent aspiration, a phenomenon where fluids enter the airways of intubated patients, the aspect of aerosol emergence through cuff folds -what we called accordingly “silent breathing” (SB)- has not been investigated in detail so far.
This study investigates air leakage past HVLP cuffs with varying cuff pressures under realistic artificial breathing scenarios experimentally and in addition numerically. The focus was laid on the parametric investigation of the occurrence and furthermore on different influencing factors of silent breathing. The morphology of the folds responsible for the leakage was captured using high-resolution 3D microcomputed tomography (μCT). For the numerical investigations (Com-putational Fluid Dynamics - CFD), the commercial CFD Software package FLUENT 2021 R2 (ANSYS, Inc., Canonsburg, PA, US), as well as the DLR in-house research code THETA has been used.
High Spatial Resolution Tomo-PIV of the Nasopharynx Focussing on the Physiological Breathing Cycle
(2022)
Investigations of complex patient-specific flow in the nasopharynx requires high resolution numerical calculations validated by reliable experiments. When building the validation base and the benchmark
of computational fluid dynamics, an experimental setup of the nasal airways was developed. The applied optical measurement technique of tomo-PIV supplies information on the governing flow field in three dimensions. This paper presents tomo-PIV measurements of the highly complex patient-specific geometry of the human trachea. A computertomographic scan of a person’s head builds the basis of the experimental silicone model of the nasal airways. An optimised approach for precise refractive index matching avoids optical distortions even in highly complex non-free-of-sight 3D geometries. A linear-motor-driven pump generates breathing scenarios, based on measured breathing cycles. Adjusting of the CCD cameras‘ double-frame-rate PIV-Δt enables the detailed analysis of flow structures during different cycle phases. Merging regions of interest enables high spatial resolution acquisition of the flow field.
Surgical smoke has been a little discussed topic in the context of the current pandemic. Surgical smoke is generated during the cauterization of tissue with heat-generating devices and consists of 95% water
vapor and 5% cellular debris in the form of particulate matter. In-vivo investigations are performed during tracheotomies where surgical smoke is produced during tissue electrocautery. Furthermore, in-vitro parametric studies to investigate the particle number and size distribution and the spatial distribution of surgical smoke with laser light sheet technique are conducted. The higher the power of the high-frequency-device the larger the particles in size and the higher the resulting particle counts. The images taken show the densest smoke at 40W with artificial saliva. The resulting characteristic size distribution, which may include viruses and bacterial components, confirms that the risk arising from surgical smoke should be considered. Furthermore, the experiments will provide the database for further numerical investigations.
Debora Frommeld widmet ihren Beitrag einer soziologischen und (kultur-)historischen Spurensuche von Selbstoptimierung. Das Phänomen wird in Literatur, Medien und Popkultur häufig als neuartig beschrieben. Dieser Eindruck weicht mit einer modernisierungstheoretischen Analyse zentraler gesellschaftlicher Veränderungen in Deutschland ab der Zeit um 1850 auf. Der Beitrag untersucht die Wechselwirkungen von Mensch und Technik, Technik und Ökonomie sowie Technik und (Gesundheits-)Politik am Beispiel von Optimierungsbestrebungen, die sich auf das Körpergewicht richten. Personenwaagen und Apps spielen dabei eine zentrale Rolle. Der Beitrag verdeutlicht, dass Selbstoptimierung und Selbstvermessung in enger Beziehung stehen und als typische Kennzeichen moderner westlicher Kulturen im 20. und 21. Jahrhundert fungieren.
The paper presents a penetration testing framework for automotive IT security education and evaluates its realization. The automotive sector is changing due to automated driving functions, connected vehicles, and electric vehicles. This development also creates new and more critical vulnerabilities. This paper addresses a possible countermeasure, automotive IT security education. Some existing solutions are evaluated and compared with the created Automotive Penetration Testing Education Platform (APTEP) framework. In addition, the APTEP architecture is described. It consists of three layers representing different attack points of a vehicle. The realization of the APTEP is a hardware case and a virtual platform referred to as the Automotive Network Security Case (ANSKo). The hardware case contains emulated control units and different communication protocols. The virtual platform uses Docker containers to provide a similar experience over the internet. Both offer two kinds of challenges.
The first introduces users to a specific interface, while the second combines multiple interfaces, to a complex and realistic challenge. This concept is based on modern didactic theories, such as constructivism and problem-based/challenge-based learning.
Computer Science students from the Ostbayerische Technische Hochschule (OTH) Regensburg experienced the challenges as part of a elective subject. In an online survey evaluated in this paper, they gave positive feedback. Also, a part of the evaluation is the mapping of the ANSKo and the maturity levels in the Software Assurance Maturity Model (SAMM) practice Education & Guidance as well as the SAMM practice Security Testing. The scientific contribution of this paper is to present an APTEP, a corresponding learning concept and an evaluation method.
Background:
Reliable, time- and cost-effective, and clinician-friendly diagnostic tools are cornerstones in facial palsy (FP) patient management. Different automated FP grading systems have been developed but revealed persisting downsides such as insufficient accuracy and cost-intensive hardware. We aimed to overcome these barriers and programmed an automated grading system for FP patients utilizing the House and Brackmann scale (HBS).
Methods:
Image datasets of 86 patients seen at the Department of Plastic, Hand, and Reconstructive Surgery at the University Hospital Regensburg, Germany, between June 2017 and May 2021, were used to train the neural network and evaluate its accuracy. Nine facial poses per patient were analyzed by the algorithm.
Results:
The algorithm showed an accuracy of 100%. Oversampling did not result in altered outcomes, while the direct form displayed superior accuracy levels when compared to the modular classification form (n = 86; 100% vs. 99%). The Early Fusion technique was linked to improved accuracy outcomes in comparison to the Late Fusion and sequential method (n = 86; 100% vs. 96% vs. 97%).
Conclusions:
Our automated FP grading system combines high-level accuracy with cost- and time-effectiveness. Our algorithm may accelerate the grading process in FP patients and facilitate the FP surgeon’s workflow.
Die Ausgangssituation des Sterbens wird entlang der bestehenden Sterbeortverhältnisse beschrieben. Ein Sterbeortregister fehlt in Deutschland. Deutlich wird, dass bis heute ca. 80% aller Bundesbürger:innen in stationärem Umfeld versterben. Nach Ansicht verschiedener Expert:innen hat die Covid-19-Pandemie zu einem Verlust erreichter Versorgungsqualitäten geführt. Die weiterhin hervorragende Bedeutung einer gültigen Patienten:innenverfügung für die letzte Lebensphase wird erkennbar.
In einem Projekt wurde die bestehende Situation, dass 20–25% der sterbenden Pflegeheimbewohner:innen nochmals in ein Krankenhaus verlegt werden, zum Ausgangspunkt gewählt, um geeignete Lösungen zu entwickeln. Auch innerhalb der Krankenhäuser kommt es zu Verlegungen Sterbender, obwohl diese sehr häufig weder pflegerisch-medizinisch noch psycho-sozial indiziert sind. Diese beiden Verlegungsprozesse betreffen jährlich ca. 150 000 Patienten:innen bzw. Bewohner:innen. 13 ursächliche, sich zum Teil wechselseitig beeinflussende Faktoren, wurden entlang von Vorarbeiten empirisch und faktorenanalytisch ermittelt. Unter Begleitung des Marburger Instituts der Arbeitsgemeinschaft der Wissenschaftlichen Medizinischen Fachgesellschaften (AWMF) wurden zwei strukturiert-konsensbasierte Leitlinien entwickelt und in einer Pflegeeinrichtung und einem Krankenhaus implementiert. Ergänzend zu diesen Entscheidungshilfen wurden Leitfäden und Managementwerkzeuge entwickelt, welche die Einführung unterstützen.
Als Ergebnis konnte gezeigt werden, dass es nicht nur zu einer Reduktion der Verlegungen, sondern auch zu einer Erhöhung der Mitarbeiter:innenzufriedenheit kam. Die Beteiligten sehen die Möglichkeit, die Leitlinien bundesweit zu transferieren. Das gewählte Projektmanagement, die Anpassungsmöglichkeit der entwickelten Instrumente an regionale Bedingungen, der intersektorale, kollaborative und kommunale Ansatz ermöglichen dies.
Die KI-Regulierung bzw.-Normierung ist nicht nur aufgrund der ständig neuen technischen Entwicklungen und Anwendungsfelder ein schwieriges Unterfangen - auch die Komplexität des Regulierungsfeldes bringt viele Herausforderungen mit sich. Aktuelle Regulierungsansätze unterscheiden sich stark in ihrem Entwicklungsstatus und ihrer Wirkmächtigkeit. Viele verschiedene Akteur*innengruppen und Interessenslagen gestalten den Diskurs mit und ringen um die Deutungshoheit. Die Regulierung von KI steht in dynamischer Wechselwirkung mit der Normierung der Gesellschaft durch KI. Trotz der komplexen Lage ist es möglich, effektive Regularien für KI zu entwickeln. Eine wichtige Voraussetzung ist die Berücksichtigung des dicht gesponnenen Netzes, in dem die Regulierung stattfinden kann.
Interprofessionelle Zusammenarbeit ist ein entscheidender Faktor für eine erfolgreiche Gesundheitsversorgung. Gerade im klinischen Setting kommen täglich mehrere Professionen zusammen, deren Aufgabengebiete aneinander angrenzen oder sich überschneiden. Pflegefachkräfte und ÄrztInnen stellen hierbei in der Regel die größten Berufsgruppen dar. In einer qualitativen Interviewstudie wurde im Rahmen eines Projekts zum forschenden Lernen der Frage nachgegangen, von welchen Erfahrungen diese beiden Berufsgruppen über den Austausch mit LogopädInnen bzw. SprachtherapeutInnen in ihrem eigenen klinischen Umfeld im Hinblick auf Förderfaktoren und Barrieren für Interprofessionalität berichten können.
Neun Pflegefachkräfte und sechs ÄrztInnen von sechs stationären Einrichtungen nahmen an den Interviews teil. Die Auswertung erfolgte mittels der qualitativen Inhaltsanalyse. In den Ergebnissen werden subjektive Sichtweisen auf die koordinierte Zusammenarbeit der unterschiedlichen Berufsgruppen deutlich. Es zeigt sich, dass eine positive und wertschätzende Kommunikationskultur eine wichtige Rolle
bei der interprofessionellen Versorgung spielt und die Logopädie/Sprachtherapie als Mitglied im sog. ‚Knotenpunkt-Team‘ geschätzt wird. Davon ausgehend werden
Verbesserungspotenziale für den interprofessionellen Austausch diskutiert, die sich auf übergeordnete Rahmenbedingungen, strukturelle Aspekte, persönliche Faktoren und Ausbildungsbedingungen beziehen, sowie Vorschläge für weitere Forschung angesprochen.
Motivierende erste Erfahrungen mit der Implementierung eines berufsbegleitenden Studiengangs Soziale Arbeit an einer technischen Hochschule, ein als dringlich ausgewiesene Fachkräftequalifizierungsbedarf in sozialpädagogischen Handlungsfeldern und die Bereitschaft der Hochschulleitung der Ostbayerischen Technischen Hochschule (OTH) Regensburg, sich in Kooperation mit der Fakultät Angewandte Sozial- und Gesundheitswissenschaften auf die Anforderungen der Ausschreibung „Partnerschaft Hochschule und Region“ einzulassen, ließen ein neues Studiengangkonzept für einen berufsbegleitenden Bachelor Soziale Arbeit entstehen. Parallel zum Studienfortschritt der inzwischen verabschiedeten ersten Kohorte konnten erste Erfahrungen gewonnen werden, welche Innovationsimpulse, welche Nachsteuerungsbedarfe und welche Veränderungen sich für die berufliche Entwicklung der Studierenden ergeben haben.
Exoskeletons were invented over 100 years ago but have only become popular in the last two decades, especially in the working industry as they can decrease work-related loads significantly. The most often used exoskeletons are for the lower back and shoulder since these are commonly affected body regions. All devices have in common that their purpose is to reduce internal loads of vulnerable body regions. Nevertheless, there is still little understanding on how biomechanical loading in the human body changes when exoskeletons are used. Therefore, further analyses are needed. A promising candidate for these are musculoskeletal models, which are based on an inverse dynamics approach and can calculate external parameters such as ground reaction forces or other interaction forces as well as internal parameters such as joint reaction forces or muscle activities. The various examples in the literature show that these models are increasingly used for assessing the biomechanical effects of exoskeletons on the human body. Furthermore, musculoskeletal models can calculate biomechanical loadings of humans with and without exoskeletons for all kinds of applications and allow an evaluation of their purpose.
Practical Relevance: This article highlights the possibilities of musculoskeletal models for assessing the design and efficiency of occupational exoskeletons. Several practical use cases are described along with distinct descriptions of common implications of musculoskeletal and exoskeleton modeling.
Wie Untersuchungen zeigen, beeinträchtigen nicht medizinisch indizierte Verlegungen die Lebens- und Versorgungsqualität Sterbender stark. Das Projekt Avenue-Pal hat das Ziel, Leitlinien zu entwickeln, die diese unnötigen Verlegungen reduzieren sollen. Die hier vorgestellte Begleitstudie untersucht aus ethischer Sicht die im Sterbe- und Verlegungsprozess stattfinden Abläufe sowie deren potenziellen Gestaltungsmöglichkeiten. Mittels einer Literaturrecherche, der Teilnahme an einem Fokusgruppengespräch und einer modifizierten MEESTAR-Befragung werden die Bedingungen für eine optimale Betreuung
Sterbender sowie für ein würdevolles Sterben identifiziert und die aktuellen Abläufe im Rahmen des Verlegungsmanagements vor und während der Implementierung der Leitlinien unter Berücksichtigung der ethischen Dimensionen Selbstverständnis, Selbstbestimmung, Fürsorge, Gerechtigkeit, Privatheit und Teilhabe analysiert. Die Ergebnisse der Untersuchung zeigen, dass Verlegungen v.a. aus Unsicherheiten, mangelndem palliativmedizinischem Wissen oder Personalmangel resultieren und dass die Etablierung der Leitlinien und eines palliativen Konsildienstes besonders die fachliche Kompetenz des Personal stärkt und dadurch unnötige Verlegungen reduziert werden konnten.
Introduction:
Neointimal hyperplasia after percutaneous coronary intervention remains a major determinant of in-stent restenosis (ISR). The extent of mechanical vessel injury correlates with ISR. A new ex vivo porcine stent model was introduced and evaluated comparing different stent designs.
Methods:
Coronary arteries were prepared from pig hearts from the slaughterhouse and used for ex vivo implantations of coronary stents. One basic stent design in two configurations (dogbone, DB; non-dogbone, NDB) was used. Vascular injury was determined according to a modified injury score (IS).
Results:
Standardized experimental conditions ensured comparable vessel dimensions and overstretch data. DB stents caused more severe IS compared to NDB stents. The mean IS and the IS at the distal end of all stents were significantly reduced for NDB stents (ISMean, DB, 1.16 ±0.12; NDB, 1.02 ±0.12; p=0.018; ISDist, DB, 1.39 ±0.28; NDB, 1.13 ±0.24; p=0.03).
Discussion/Conclusion:
The introduced ex-vivo model allowed the evaluation of different stent designs exclude unfavorable stent designs.
BABS-Mi
(2022)
Die Ausgabe der BABS-Mi im Jahr 2022 setzt sich mit dem Thema der sprachlichen Vielfalt auseinander. Studierende des berufsbegleitenden Studiengangs der Sozialen Arbeit der OTH Regensburg gingen unter Anwendung von Migrationstheorien und im Austausch mit Expert*innen der Frage nach, was "kulturdolmetschen" bedeutet, und was die Aufgaben von "Sprachmittler*innen" sind. Die Zeitschrift richtet sich dabei sowohl an alle Sprach- und Kulturmittler*innen als auch an die mit ihnen kooperierenden Netzwerke und Personen.
In der Vergangenheit wurde beklagt, dass in der empirischen Forschung zur Bildungsbeteiligung Erwachsener selten eine Integration von Theorie und Empirie erfolge und die mangelnde empirische Prüfung eine theoretische Weiterentwicklung des Forschungsfeldes erschwere. Mittels einer Qualitativen Inhaltsanalyse von Beiträgen ausgewählter Fachzeitschriften der Erwachsenen‑/Weiterbildungsforschung wurde versucht, die Aktualität dieser Feststellung empirisch zu überprüfen. Dazu wurden 38 empirische Forschungsbeiträge zur Bildungsbeteiligung der Jahrgänge 2018 bis 2020 von neun Fachzeitschriften mit Peer-Review untersucht. Die Einschätzung der Beiträge erfolgte hinsichtlich des Grades der Theorieeinbindung. Die Ergebnisse der Analyse zeigen ein gemischtes Bild: neun Beiträge (24 %) binden keine Theorie in den Forschungsprozess ein, ein Beitrag (3 %) zitiert Theorie lediglich, ohne sie weiter einzubinden. Am häufigsten ist eine Einbindung zum theoriegeleiteten Vorgehen (16 Beiträge, 42 %). Eine tiefergehende Theorieanwendung findet sich in sechs Beiträgen (16 %). Eine theorieprüfende oder -bildende Einbindung liegt mit je drei Beiträgen (je 8 %) seltener vor. Die rezipierten Theorien sind vielfältig: es werden 20 verschiedene Theorieansätze festgestellt. Den Forderungen nach einer verstärkten Einbindung von Theorie in den Forschungsprozess kann somit weiterhin Gültigkeit attestiert werden: ein substanzieller Teil der Beiträge berichtet keine Theorieeinbindung, eine empirische Prüfung oder Weiterentwicklung findet relativ selten statt.
In diesem Beitrag wird der Frage nachgegangen, inwieweit Zusammenhänge zwischen der Zugehörigkeit zu einer ethnischen oder religiösen Gruppe von Personen mit Migrationshintergrund und Aspekten der Integration bestehen. Hierbei geht es vor allem darum, auf der Basis quantitativer empirischer Studien Personen mit unterschiedlicher Zuwanderungsgeschichte in Deutschland zu beschreiben und somit zu einer Versachlichung der Debatte beizutragen. Nach einer theoretischen Begriffsklärung und Darlegung von Hypothesen erfolgt eine Argumentation in mehreren Schritten: Einer Darstellung der aktuellen Gruppen von Personen mit Migrationshintergrund folgt eine exemplarische Betrachtung von Unterschieden bei Aspekten der strukturellen und sozialen Integration zwischen Herkunftsgruppen sowie die Diskussion über deren mögliche Ursachen. Abschließend wird die Frage untersucht, inwieweit die Zugehörigkeit zu einer Religionsgemeinschaft mit Aspekten der strukturellen oder sozialen Integration in Zusammenhang steht.
The good availability and the large content of adult stem cells in adipose tissue has made it one of the most interesting tissues in regenerative medicine. Although lipofilling is one of the most frequent procedures in plastic surgery, the method still struggles with high absorption rates and volume losses of up to 70%. Therefore, many efforts have been made to optimize liposuction and to process the harvested tissue in order to increase fat graft retention. Because of their immunomodulatory properties, their cytokine secretory activity, and their differentiation potential, enrichment with adipose tissue-derived stem cells was identified as a promising tool to promote transplant survival. Here, we review the important parameters for lipofilling optimization. Finally, we present a new method for the enrichment of lipoaspirate with adipose tissue-derived stem cells and discuss the parameters that contribute to fat graft survival.
Akademische Weiterbildung im sozialen Bereich erfordert innovative Konzepte, die sich an der Lebenswirklichkeit der Studierenden orientieren. Berufsbegleitende Bachelorformate reagieren auf den Bedarf an grundständiger akademischer Bildung, die Mischung von Präsenz- und digitalen Lehr- und Lernformaten schafft Flexibilität im Studium und eine dezentrale Organisation ermöglicht wohnortnahe Präsenzlehre in Kleingruppen, die durch Kooperation mit Sozialträgern in den Regionen ergänzt wird. Ein Ansatz ist der berufsbegleitende Bachelorstudiengang Soziale Arbeit (BABS) an der OTH Regensburg, der sich mit einem grundständigen Studienangebot an Erzieher:innen, Heilpädagog:innen und Heilerziehungspfleger:innen richtet und neben anderen Modellen in diesem Sammelband untersucht wird. In Beiträgen zu Theorie, Empirie und Praxis reflektieren die Autor:innen die Konzepte und schildern Erfahrungen mit berufsbegleitendem Studium im sozialen Bereich.
Vorteile einer vollständigen Akademisierung der therapeutischen Gesundheitsberufe für die Versorgung
(2022)
Therapeutische Versorgungssituationen sind unter anderem durch veränderte Erkrankungsspektren und Rollen gegenüber Patient:innen und im Versorgungssystem komplexer geworden. Hochschulisch ausgebildete Therapeut:innen sind besser in der Lage, durch Evidenzbasierung, interdisziplinäre Kooperation, Clinical Reasoning, Shared Decision Making und Reflexion adäquat auf diese und auf zukünftige Herausforderungen zu reagieren. Ergotherapie, Logopädie und Physiotherapie brauchen wissenschaftliche Fundierung und Handlungsspielraum, um wissenschaftliche Erkenntnisse umzusetzen. Aufgrund der Unteilbarkeit und Individualität des Therapieprozesses müssen für eine bestmögliche Versorgung alle Therapeut:innen in primärqualifizierenden Studiengängen ausgebildet werden. Für eine Umstellung bestehen derzeit in Deutschland gute Voraussetzungen, da bereits erste Schritte einer Akademisierung stattgefunden haben. International ist sie bereits weitestgehend umgesetzt und damit bestehen ausreichend Vorbilder.
Die sozialwissenschaftliche Begleitforschung zum Projekt WANTED (Wissens-management, Aktualität, Netzwerk,Transfer, Entwicklung, Diversität) an der OTH Regensburg zielte auf die inhaltlichen Schwerpunkte Flexibilisierung bzw. Digitalisie-rung und Diversität der Zielgruppen, insbesondere im Hinblick auf Personen mit Migrationshintergrund. Zur Erhebung und Bewertung des Bedarfs und der Passgenauigkeit der geplanten Angebote wurden vier Erhebungen mit verschiedenen Stake-holdern durchgeführt: Weiterbildungsinteressierte, Dozierende berufsbegleitender Bachelorstudiengänge sowie Beratungsstellen für (Weiter-)Bildung. Bei der quantitativen und qualitativen Analyse zeigt sich ein Bedarf nach Vereinbarkeit von Familie, Beruf und Studium sowie eine Erweiterung des Angebots an Auswahlmöglichkeiten, digitaler Lehre, Modularisierung und verbesserter Informationsverbreitung.
Das unheimliche Versprechen der Unendlichkeit im Transhumanismus und in der Enhancement-Debatte
(2022)
Kennzeichen unserer Zeit ist das Wachstum alles »Menschengemachten« bei gleichzeitigem Verlust des »Natürlichen«. Deswegen wird vom Erdzeitalter des Anthropozäns gesprochen. Die Folgen dieser Entwicklung sind unübersehbar – in Gestalt von Krisen mit bereits heute irreversiblen globalen Schäden: Umweltzerstörung, Ressourcenverbrauch, Klimawandel und soziale Verwerfungen.
Die Beiträg*innen ermöglichen einen transdisziplinären Blick, der den Zusammenhang dieser Krisen mit einem fehlendem Endlichkeitsbewusstsein erkennbar macht. Sie regen zur Auseinandersetzung mit der eigenen Endlichkeit an und bieten Ansätze zur gesellschaftlichen und politischen Veränderung. Es wird deutlich, wie die Einsicht in die eigene Endlichkeit die individuelle Resilienz stärken sowie eine solidarische Haltung und Verantwortung gegenüber der Mitwelt stärken kann – notwendige Voraussetzungen, um die negativen Konsequenzen des Anthropozäns zu minimieren.
Jedes Jahr erleiden 270.000 Menschen in Deutschland einen Schlaganfall. In vielen Fällen können die betroffenen Personen wieder nach Hause zurückkehren und ihr Leben fortführen, benötigen dabei aber ambulante Pflege- und Therapiemaßnahmen. Gerade in ländlichen Regionen bringt dies erhebliche Herausforderungen mit sich, denen sich neue Technologien und die Digitalisierung entgegenstellen. Die Beiträger*innen des Bandes diskutieren erste Ergebnisse des Projekts »DeinHaus 4.0 Oberpfalz« aus interdisziplinärer Sicht, bei dem die Möglichkeit des Einsatzes von Telepräsenzrobotern zur Unterstützung ambulanter Pflege- und Therapiemaßnahmen untersucht wird.
Das außerklinische Weaning – eine erste Standortbestimmung aus sozial- und ordnungsrechtlicher Sicht
(2022)
Elbow stability is derived from a combination of muscular, ligamentous, and bony structures. After an elbow trauma the stability of the joint is an important decision criterion for the subsequent treatment. The decision regarding non-operative/operative care depends mostly on subjective assessments of medical experts. Therefore, the aim of this study is to use musculoskeletal simulations as an objective assessment tool to investigate the extent to which failure of different stabilizers affects the elbow stability and how these observations correspond to the assessment from clinical practice. A musculoskeletal elbow simulation model was developed for this aim. To investigate the stability of the elbow, varus/valgus moments were applied under 0°, 45°and 90° flexion while the respective cubital angle was analyzed. This was performed for nine different injury scenarios, which were also evaluated for stability by clinical experts. With the results, it can be determined by which injury pattern and under which flexion angle the elbow stability is impaired regarding varus/valgus moments. The scenario with a complete failure of the medial and lateral ligaments and a fracture of the radial head was identified as having the greatest instability. The study presented a numerical determination of elbow stability against varus/valgus moments regarding clinical injury patterns, as well as a comparison of the numerical outcome with experience gained in clinical practice. The numerical predictions agree well with the assessments of the clinical specialists. Thus, the results from musculoskeletal simulation can make an important contribution to a more objective assessment of the elbow stability.
Waage
(2022)
This paper focuses on the role of specific types of crisis (technological crisis, financial market crisis, natural disaster) and their effects on the demand for cash in an international context. As evidence from the last 30 years shows, demand for cash increases during periods of crisis, regardless of the nature of the crisis. The nature of the crisis does, however, determine whether small or large banknote denominations are affected more. This study finds that times of payment uncertainties are associated with increased demand for small denominations, probably reflecting an elevated demand for transaction balances. By contrast, in times of financial crisis or general economic uncertainty, the increased demand for cash is largely the result of consumers taking precautionary actions and building up non-transaction balances; for this reason, there is greater demand for large banknote denominations. This study finds that cash continues to play an important role in crisis management. Whether this function can also be fulfilled by a future central bank digital currency, however, remains to be seen.
Bereits im Planungsstadium eines Forschungsvorhabens ist es wichtig, dass man den aktuellen Forschungsstand des untersuchten Gebiets kennt. Zum einen sollten bereits geklärte Fragestellungen nicht erneut aufgegriffen werden, andererseits muss, gerade in den Sozialwissenschaften, das bereits Erforschte oft in anderen zeitlichen und räumlichen Settings erneut abgesichert werden. Auch um Wissen zu produzieren, benötigt man selbst bereits Wissen, z.B. Theorien, Werkzeuge zur Auswertung von Daten und natürlich Informationen, Daten und Statistiken über soziale Phänomene.
Gewichtung
(2022)
Ziel einer Analyse quantitativer Daten ist die Verallgemeinerung der Stichprobenergebnisse auf die interessierende Grundgesamtheit (Häder/Häder, Kapitel 27 in diesem Band). Tatsächlich unterscheiden sich Stichproben in bestimmter Hinsicht aber fast immer von der Grundgesamtheit; sei es durch ein geplantes „Oversampling“ einer bestimmten Teilpopulation (die Genauigkeit einer Schätzung wird im Wesentlichen von der Fallzahl in der Stichprobe bestimmt, weshalb seltene Teilpopulationen, für die valide Schätzungen möglich sein sollen, mit einem größeren Auswahlsatz in die Erhebung aufgenommen werden) oder durch selektiven Nonresponse (Engel/Schmidt, Kapitel 29 in diesem Band). Viele Befragungen weisen etwa einen so genannten „Mittelschichtsbias“ auf; Personen mit mittlerem bis gehobenem Bildungsniveau (gemessen durch den höchsten Schulabschluss) zeigen sich am öftesten bereit, an Umfragen teilzunehmen, sie sind in den Erhebungsdaten daher überrepräsentiert.
Clinical setting
Third space procedures such as endoscopic submucosal dissection (ESD) and peroral endoscopic myotomy (POEM) are complex minimally invasive techniques with an elevated risk for operator-dependent adverse events such as bleeding and perforation. This risk arises from accidental dissection into the muscle layer or through submucosal blood vessels as the submucosal cutting plane within the expanding resection site is not always apparent. Deep learning algorithms have shown considerable potential for the detection and characterization of gastrointestinal lesions. So-called AI – clinical decision support solutions (AI-CDSS) are commercially available for polyp detection during colonoscopy. Until now, these computer programs have concentrated on diagnostics whereas an AI-CDSS for interventional endoscopy has not yet been introduced. We aimed to develop an AI-CDSS („Smart ESD“) for real-time intra-procedural detection and delineation of blood vessels, tissue structures and endoscopic instruments during third-space endoscopic procedures.
Characteristics of Smart ESD
An AI-CDSS was invented that delineates blood vessels, tissue structures and endoscopic instruments during third-space endoscopy in real-time. The output can be displayed by an overlay over the endoscopic image with different modes of visualization, such as a color-coded semitransparent area overlay, or border tracing (demonstration video). Hereby the optimal layer for dissection can be visualized, which is close above or directly at the muscle layer, depending on the applied technique (ESD or POEM). Furthermore, relevant blood vessels (thickness> 1mm) are delineated. Spatial proximity between the electrosurgical knife and a blood vessel triggers a warning signal. By this guidance system, inadvertent dissection through blood vessels could be averted.
Technical specifications
A DeepLabv3+ neural network architecture with KSAC and a 101-layer ResNeSt backbone was used for the development of Smart ESD. It was trained and validated with 2565 annotated still images from 27 full length third-space endoscopic videos. The annotation classes were blood vessel, submucosal layer, muscle layer, electrosurgical knife and endoscopic instrument shaft. A test on a separate data set yielded an intersection over union (IoU) of 68%, a Dice Score of 80% and a pixel accuracy of 87%, demonstrating a high overlap between expert and AI segmentation. Further experiments on standardized video clips showed a mean vessel detection rate (VDR) of 85% with values of 92%, 70% and 95% for POEM, rectal ESD and esophageal ESD respectively. False positive measurements occurred 0.75 times per minute. 7 out of 9 vessels which caused intraprocedural bleeding were caught by the algorithm, as well as both vessels which required hemostasis via hemostatic forceps.
Future perspectives
Smart ESD performed well for vessel and tissue detection and delineation on still images, as well as on video clips. During a live demonstration in the endoscopy suite, clinical applicability of the innovation was examined. The lag time for processing of the live endoscopic image was too short to be visually detectable for the interventionist. Even though the algorithm could not be applied during actual dissection by the interventionist, Smart ESD appeared readily deployable during visual assessment by ESD experts. Therefore, we plan to conduct a clinical trial in order to obtain CE-certification of the algorithm. This new technology may improve procedural safety and speed, as well as training of modern minimally invasive endoscopic resection techniques.
Barrett-Ampel
(2022)
Hintergrund
Adenokarzinome des Ösophagus sind bis heute mit einer infausten Prognose vergesellschaftet (1). Obwohl Endoskopiker mit Barrett-Ösophagus als Präkanzerose konfrontiert werden, ist vor allem für nicht-Experten die Differenzierung zwischen Barrett-Ösophagus ohne Dysplasie und assoziierten Neoplasien mitunter schwierig. Existierende Biopsieprotokolle (z.B. Seattle Protokoll) sind oftmals unzuverlässig (2). Eine frühzeitige Diagnose des Adenokarzinoms ist allerdings von fundamentaler Bedeutung für die Prognose des Patienten.
Forschungsansatz
Auf der Grundlage dieser Problematik, entwickelten wir in Kooperation mit dem Forschungslabor „Regensburg Medical Image Computing (ReMIC)“ der OTH Regensburg ein auf künstlicher Intelligenz (KI) basiertes Entscheidungsunterstützungssystem (CDSS). Das auf einer DeepLabv3+ neuronalen Netzwerkarchitektur basierende CDSS differenziert mittels Mustererkennung Barrett- Ösophagus ohne Dysplasie von Barrett-Ösophagus mit Dysplasie bzw. Neoplasie („Klassifizierung“). Hierbei werden gemittelte Ausgabewahrscheinlichkeiten mit einem vom Benutzer definierten Schwellenwert verglichen. Für Vorhersagen, die den Schwellenwert überschreiten, berechnen wir die Kontur der Region und die Fläche. Sobald die vorhergesagte Läsion eine bestimmte Größe in der Eingabe überschreitet, heben wir sie und ihren Umriss hervor. So ermöglicht eine farbkodierte Visualisierung eine Abgrenzung zwischen Dysplasie bzw. Neoplasie und normalem Barrett-Epithel („Segmentierung“).
In einer Studie an Bildern in „Weißlicht“ (WL) und „Narrow Band Imaging“ (NBI) demonstrierten wir eine Sensitivität von mehr als 90% und eine Spezifität von mehr als 80% (3). In einem nächsten Schritt, differenzierte unser KI-Algorithmus Barrett- Metaplasien von assoziierten Neoplasien anhand von zufällig abgegriffenen Bildern in Echtzeit mit einer Accuracy von 89.9% (4). Darauf folgend, entwickelten wir unser System dahingehend weiter, dass unser Algorithmus nun auch dazu in der Lage ist, Untersuchungsvideos in WL, NBI und „Texture and Color Enhancement Imaging“ (TXI) in Echtzeit zu analysieren (5).
Aktuell führen wir eine Studie in einem randomisiert-kontrollierten Ansatz an unveränderten Untersuchungsvideos in WL, NBI und TXI durch.
Ausblick
Um Patienten mit aus Barrett-Metaplasien resultierenden Neoplasien frühestmöglich an „High-Volume“-Zentren überweisen zu können, soll unser KI-Algorithmus zukünftig vor allem Endoskopiker ohne extensive Erfahrung bei der Beurteilung von Barrett- Ösophagus in der Krebsfrüherkennung unterstützen.
Einleitung
Übermäßige Bewegung im Bild kann die Performance von auf künstlicher Intelligenz (KI) basierenden klinischen Entscheidungsunterstützungssystemen (CDSS) reduzieren. Optical Flow (OF) ist eine Methode zur Lokalisierung und Quantifizierung von Bewegungen zwischen aufeinanderfolgenden Bildern.
Ziel
Ziel ist es, die Mensch-Computer-Interaktion (HCI) zu verbessern und Endoskopiker die unser KI-System „Barrett-Ampel“ zur Unterstützung bei der Beurteilung von Barrett-Ösophagus (BE) verwenden, ein Echtzeit-Feedback zur aktuellen Datenqualität anzubieten.
Methodik
Dazu wurden unveränderte Videos in „Weißlicht“ (WL), „Narrow Band Imaging“ (NBI) und „Texture and Color Enhancement Imaging“ (TXI) von acht endoskopischen Untersuchungen von histologisch gesichertem BE und mit Barrett-Ösophagus assoziierten Neoplasien (BERN) durch unseren KI-Algorithmus analysiert. Der zur Bewertung der Bildqualität verwendete OF beinhaltete die mittlere Magnitude und die Entropie des Histogramms der Winkel. Frames wurden automatisch extrahiert, wenn die vordefinierten Schwellenwerte von 3,0 für die mittlere Magnitude und 9,0 für die Entropie des Histogramms der Winkel überschritten wurden. Experten sahen sich zunächst die Videos ohne KI-Unterstützung an und bewerteten, ob Störfaktoren die Sicherheit mit der eine Diagnose im vorliegenden Fall gestellt werden kann negativ beeinflussen. Anschließend überprüften sie die extrahierten Frames.
Ergebnis
Gleichmäßige Bewegung in eine Richtung, wie etwa beim Vorschieben des Endoskops, spiegelte sich, bei insignifikant veränderter Entropie, in einer Erhöhung der Magnitude wider. Chaotische Bewegung, zum Beispiel während dem Spülen, war mit erhöhter Entropie assoziiert. Insgesamt war eine unruhige endoskopische Darstellung, Flüssigkeit sowie übermäßige Ösophagusmotilität mit erhöhtem OF assoziiert und korrelierte mit der Meinung der Experten über die Qualität der Videos. Der OF und die subjektive Wahrnehmung der Experten über die Verwertbarkeit der vorliegenden Bildsequenzen korrelierten direkt proportional. Wenn die vordefinierten Schwellenwerte des OF überschritten wurden, war die damit verbundene Bildqualität in 94% der Fälle für eine definitive Interpretation auch für Experten unzureichend.
Schlussfolgerung
OF hat das Potenzial Endoskopiker ein Echtzeit-Feedback über die Qualität des Dateninputs zu bieten und so nicht nur die HCI zu verbessern, sondern auch die optimale Performance von KI-Algorithmen zu ermöglichen.