Lebenswissenschaften und Ethik
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The musculoskeletal load scenario of computer-assisted Femur-First THR up to one year after surgery
(2015)
Das Coronavirus (SARS-CoV-2) hat die Hochschulen vor ungeahnte Herausforderungen gestellt. Neben der Lehre mussten auch studentische Projekte ad hoc virtuell durchgeführt werden. Das vermeintliche Problem erwies sich aber als „Türöffner“ für eine intensivere und unkompliziertere Zusammenarbeit zwischen Hochschule und externen Auftraggebern. Die spezifischen Erfahrungen der Universität Würzburg und der OTH Regensburg werden vorgestellt. Die neuen Möglichkeiten bereichern zukünftige Lehrveranstaltungen und geben wertvolle Impulse, auch für Projektarbeit außerhalb der Hochschulen. Die beiden Autoren bieten interessierten Unternehmen und Organisationen eine Zusammenarbeit über studentische Projektarbeiten an.
Whole-body PET/CT imaging
(2008)
Aim
Combined whole-body (WB) PET/CT imaging provides better overall co-registration compared to separate CT and PET. However, in clinical routine local PET-CT mis-registration cannot be avoided. Thus, the reconstructed PET tracer distribution may be biased when using the misaligned CT transmission data for CT-based attenuation correction (CT-AC). We investigate the feasibility of retrospective co-registration techniques to align CT and PET images prior to CT-AC, thus improving potentially the quality of combined PET/CT imaging in clinical routine.
Methods
First, using a commercial software registration package CT images were aligned to the uncorrected PET data by rigid and non-rigid registration methods. Co-registration accuracy of both alignment approaches was assessed by reviewing the PET tracer uptake patterns (visual, linked cursor display) following attenuation correction based on the original and co-registered CT. Second, we investigated non-rigid registration based on a prototype ITK implementation of the B-spline algorithm on a similar targeted MR-CT registration task, there showing promising results.
Results
Manual rigid, landmark-based co-registration introduced unacceptable misalignment, in particular in peripheral areas of the whole-body images. Manual, non-rigid landmark-based co-registration prior to CT-AC was successful with minor loco-regional distortions. Nevertheless, neither rigid nor non-rigid automatic co-registration based on the Mutual Information image to image metric succeeded in co-registering the CT and noAC-PET images. In contrast to widely available commercial software registration our implementation of an alternative automated, non-rigid B-spline co-registration technique yielded promising results in this setting with MR-CT data.
Conclusion
In clinical PET/CT imaging, retrospective registration of CT and uncorrected PET images may improve the quality of the AC-PET images. As of today no validated and clinically viable commercial registration software is in routine use. This has triggered our efforts in pursuing new approaches to a validated, non-rigid co-registration algorithm applicable to whole-body PET/CT imaging of which first results are presented here. This approach appears suitable for applications in retrospective WB-PET/CT alignment.
Ziel
Kombinierte PET/CT-Bildgebung ermöglicht verbesserte Koregistrierung von PET- und CT-Daten gegenüber separat akquirierten Bildern. Trotzdem entstehen in der klinischen Anwendung lokale Fehlregistrierungen, die zu Fehlern in der rekonstruierten PET- Tracerverteilung führen können, falls die unregistrierten CT-Daten zur Schwächungskorrektur (AC) der Emissionsdaten verwendet werden. Wir untersuchen daher die Anwendung von Bildregistrierungsalgorithmen vor der CT-basierten AC zur Verbesserung der PET-Aufnahmen.
Methoden
Mittels einer kommerziellen Registrierungssoftware wurden die CT-Daten eines PET/CT- Tomographen durch landmarken- und intensitätsbasierte rigide (starre) und nicht-rigide Registrierungsverfahren räumlich an die unkorrigierten PET-Emissionsdaten angepasst und zur AC verwendet. Zur Bewertung wurden die Tracerverteilungen in den PET-Bildern (vor AC, CT-AC, CT-AC nach Koregistrierung) visuell und mit Hilfe korrelierter Fadenkreuze verglichen. Zusätzlich untersuchten wir die ITK-Implementierung der bekannten B-spline basierten, nicht-rigiden Registrierungsansätze im Hinblick auf ihre Verwendbarkeit für die multimodale PET/CT-Ganzkörperregistrierung.
Ergebnisse
Mittels landmarkenbasierter, nicht-rigider Registrierung konnte die Tracerverteilung in den PET-Daten lokal verbessert werden. Landmarkenbasierte rigide Registrierung führte zu starker Fehlregistrierung in entfernten Körperregionen. Automatische rigide und nicht-rigide Registrierung unter Verwendung der Mutual-Information-Ähnlichkeitsmetrik versagte auf allen verwendeten Datensätzen. Die automatische Registrierung mit B-spline-Funktionen zeigte vielversprechende Resultate in der Anwendung auf einem ähnlich gelagerten CT–MR-Registrierungsproblem.
Fazit
Retrospektive, nicht-rigide Registrierung unkorrigierter PET- und CT-Aufnahmen aus kombinierten Aufnahmensystemen vor der AC kann die Qualität von PET-Aufnahmen im klinischen Einsatz verbessern. Trotzdem steht bis heute im klinischen Alltag keine validierte, automatische Registrierungssoftware zur Verfügung. Wir verfolgen dazu Ansätze für validierte, nicht-rigide Bildregistrierung für den klinischen Einsatz und präsentieren erste Ergebnisse.
We present the Regensburg Breast Shape Model (RBSM) – a 3D statistical shape model of the female breast built from 110 breast scans, and the first ever publicly available. Together with the model, a fully automated, pairwise surface registration pipeline used to establish correspondence among 3D breast scans is introduced. Our method is computationally efficient and requires only four landmarks to guide the registration process. In order to weaken the strong coupling between breast and thorax, we propose to minimize the variance outside the breast region as much as possible. To achieve this goal, a novel concept called breast probability masks (BPMs) is introduced. A BPM assigns probabilities to each point of a 3D breast scan, telling how likely it is that a particular point belongs to the breast area. During registration, we use BPMs to align the template to the target as accurately as possible inside the breast region and only roughly outside. This simple yet effective strategy significantly reduces the unwanted variance outside the breast region, leading to better statistical shape models in which breast shapes are quite well decoupled from the thorax. The RBSM is thus able to produce a variety of different breast shapes as independently as possible from the shape of the thorax. Our systematic experimental evaluation reveals a generalization ability of 0.17 mm and a specificity of 2.8 mm for the RBSM. Ultimately, our model is seen as a first step towards combining physically motivated deformable models of the breast and statistical approaches in order to enable more realistic surgical outcome simulation.
We present the Regensburg Breast Shape Model (RBSM)—a 3D statistical shape model of the female breast built from 110 breast scans acquired in a standing position, and the first publicly available. Together with the model, a fully automated, pairwise surface registration pipeline used to establish dense correspondence among 3D breast scans is introduced. Our method is computationally efficient and requires only four landmarks to guide the registration process. A major challenge when modeling female breasts from surface-only 3D breast scans is the non-separability of breast and thorax. In order to weaken the strong coupling between breast and surrounding areas, we propose to minimize the variance outside the breast region as much as possible. To achieve this goal, a novel concept called breast probability masks (BPMs) is introduced. A BPM assigns probabilities to each point of a 3D breast scan, telling how likely it is that a particular point belongs to the breast area. During registration, we use BPMs to align the template to the target as accurately as possible inside the breast region and only roughly outside. This simple yet effective strategy significantly reduces the unwanted variance outside the breast region, leading to better statistical shape models in which breast shapes are quite well decoupled from the thorax. The RBSM is thus able to produce a variety of different breast shapes as independently as possible from the shape of the thorax. Our systematic experimental evaluation reveals a generalization ability of 0.17 mm and a specificity of 2.8 mm. To underline the expressiveness of the proposed model, we finally demonstrate in two showcase applications how the RBSM can be used for surgical outcome simulation and the prediction of a missing breast from the remaining one. Our model is available at https://www.rbsm.re-mic.de/.
In this paper, we address the problem of retrospective color shading correction. An extension of the established gray-level shading correction algorithm based on signal envelope (SE) estimation to color images is developed using principal color components. Compared to the probably most general shading correction algorithm based on entropy minimization, SE estimation does not need any computationally expensive optimization and thus can be implemented more effciently. We tested our new shading correction scheme on artificial as well as real endoscopic images and observed promising results. Additionally, an indepth analysis of the stop criterion used in the SE estimation algorithm is provided leading to the conclusion that a fixed, user-defined threshold is generally not feasible. Thus, we present new ideas how to develop a non-parametric version of the SE estimation algorithm using entropy.
Optimum experimental design for extended Gaussian disorder modeled organic semiconductor devices
(2013)
We apply optimum experimental design (OED) to organic semiconductors modeled by the extended Gaussian disorder model (EGDM) which was developed by Pasveer et al. [Phys. Rev. Lett. 94, 206601 (2005)]. We present an extended Gummel method to decouple the corresponding system of equations and use automatic differentiation to get derivatives with the required accuracy for OED. We show in two examples, whose parameters are taken from Pasveer et al. [Phys. Rev. Lett. 94, 206601 (2005)] and Mensfoort and Coehoorn [Phys. Rev. B 78, 085207 (2008)] that the linearized confidence regions of the parameters can be reduced significantly by applying OED resulting in new experiments with a different setup.
Die hohe Rate an Geburtsverletzungen unter Spontangeburt mit teilweise gravierenden Kurz- und Langzeitfolgen stellt eine physische und psychosoziale Belastung für Gebärende dar, sodass der Wunsch nach vollständig erhaltenem Damm und erhaltener Beckenbodenmuskulatur stark vorhanden ist. Als Erhaltung der Gesundheit von Mutter und Kind stellt der Schutz des Dammes und Beckenbodens eine Kernkompetenz der Hebammen dar. Um dieser nachzukommen, wird die Pathophysiologie des Dammrisses erörtert. Nachdem der weibliche Beckenboden anatomisch und histologisch aufgearbeitet wurde sowie die Pathophysiologie der Wundentstehung, konnte unter Einbeziehung des Verhaltens des Beckenbodens unter Spontangeburt die Pathophysiologie des Dammrisses aufgezeigt werden. Diese ist ein Zusammenspiel aus Druck auf das Gewebe durch das tiefertretende Kind und zum Teil aus den wirkenden Scherkräften der stattfindenden Dehnung. Der entscheidende Mechanismus liegt jedoch beim Druck, da dieser eine Minderversorgung der Zellen verursacht, sodass es zur hypoxischen Ischämie und schließlich zum nekrotischen Zelltod kommt. Es konnte aufgezeigt werden, dass zusätzliche Anspannung einen stark negativen Faktor für Geburtsverletzungen darstellt, weshalb die genetische Disposition sowie das maternales Alter valide Risikofaktoren sind und aus welchen Gründen eine trainierte Beckenbodenmuskulatur von Vorteil sein dürfte.
This paper discusses modeling and nonlinear control of a joint antagonistically actuated by two pneumatic, artificial muscles. A single model of the whole system is obtained by a combined physical and phenomenological modeling approach. The combined model for the joint, the muscles and the proportional valves results in a nonlinear, affine-in-control system description. The model is used to derive control laws for an input/output linearization approach to linearize the plant. Modeling and parametrization errors are covered via an outer control loop consisting of a state-feedback which is extended by an additional feedback of error integral. Extensive experimental results show the quality of the model and the performance of the respective control laws.
Objective
The risk of in-stent restenosis can be considerably reduced by stents eluting cytostatic compounds. We created a novel drug-eluting stent system that includes several new features in the rapidly evolving field of stent-based drug delivery.
Methods and Results
The aim of the present study was the preclinical evaluation of a stent-coating system permitting individual, on-site coating of stents with a unique microporous surface allowing for individualizable, dose-adjustable, and multiple coatings with identical or various compounds, designated ISAR (individualizable drug-eluting stent system to abrogate restenosis). Stents were coated with 0.75% rapamycin solution, and high-performance liquid chromatography (HPLC)-based determination of drug release profile indicated drug release for >21 days. Rapamycin-eluting microporous (REMP) stents implanted in porcine coronary arteries were safe. To determine the efficacy of REMP stents, this novel drug-eluting stent platform was compared with the standard sirolimus-eluting stent. At 30 days, in-stent neointima formation in porcine coronary arteries was similar in both groups, yielding a significant decrease of neointimal area and injury-dependent neointimal thickness compared with bare-metal stents.
Conclusion
The ISAR drug-eluting stent platform as a novel concept for stent coating allows for a safe, effective, on-site stent coating process, thus justifying further clinical evaluation to decrease in-stent restenosis in humans.
In-stent neointima formation can be successfully attenuated by drug-eluting stents. We introduce a novel conceptual approach for stent-coating that allows for dose-adjustable, on-site stent coating process if desired with multiple compounds. Microporous stents coated with rapamycin proved safe and effective for the limitation of neointima formation in a porcine coronary stent model.
Der Freistaat Bayern finanziert seit einigen Jahren ein Hochschulprogramm zur Förderung von internationalen Gastprofessorinnen und Gastprofessoren an seinen Hochschulen. Mit diesen Finanzmitteln fördert die OTH Regensburg unter anderem internationale Gastvorlesungen. In der Fakultät Informatik und Mathematik wurde seit 2015 eine Zusammenstellung internationaler Gastvorlesungen entwickelt, die als Wahlpflichtfächer systematisch in ein bestehendes Curriculum integriert sind. So werden den heimischen Studierenden internationale Erfahrungen ermöglicht ("internationalization at home"), die fachliche Breite des Curriculums wird erhöht und es können auf Basis persönlicher Kontakte internationale Hochschulpartnerschaften neu geknüpft und weiter entwickelt werden. Jede Vorlesung in diesem Programm besteht aus mehreren Teilen. Zum Vorlesungsbeginn werden die geplanten Inhalte und Anforderung den Studierenden in einer Videokonferenz erläutert. Die Studierenden erhalten Unterlagen, um sich in Selbstlerneinheiten auf die Präsenzvorlesungen des Gastes vorzubereiten. Im Präsenzteil verbringt die/der Gastdozierende ca. 2 bis 3 Wochen in Regensburg und hält an der Hochschule Blockvorlesungen. So ist es möglich, Veranstaltungen mit 5 ECTS Credits in einem "blended learning" Lehr-/Lernformat durchzuführen. Studierende schätzen das Programm sehr und äußern sich in Evaluationen äußerst positiv über die fachliche und didaktische Erweiterung des Fächerspektrums. Dieses Programm wird als "good practice" innerhalb der Hochschule angesehen und soll in anderen technischen Fakultäten verbreitet werden, u.a. wurde ein "Prozesshandbuch" mit konkreten Beispielen und Handreichungen erstellt. Der Vortrag geht auf diese und weitere Umsetzungsaspekte sowie zugehörige Herausforderungen ein.
Purpose
In 1969, Germany founded a new type of tertiary education institution, the so-called “Universities of Applied Sciences” (UAS). In contrast to traditional universities, UAS are supposed to educate their students based on scientific methods but with a high degree of application orientation (Wissenschaftsrat, 2010). The goal was to generate highly employable graduates. Since then the number of UAS in Germany has risen to 216 in 2018/2019 (Statistisches Bundesamt, 2019). ~45% of all German students start their tertiary education at a UAS (Autorengruppe Bildungsberichterstattung, 2018). UAS graduates are well perceived by domestic employers, enjoy high recruiting rates and attractive salary levels.
The educational model has proven so successful that its approach and underlying philosophy has been replicated under terms such as “cooperative education” or “applied learning” in a vast number of different countries and educational systems around the globe (Altbach, Reisberg, & Rumbley, 2011).
This talk critically describes the key aspects that constitute German UAS’ approaches to industry-oriented applied learning. The findings are relevant for academics, policy makers, and industry representatives to generate ideas on how to improve study curricula, policies, or collaboration between academia and industry.
Method
The approach taken consists of a descriptive and structured account of the key aspects that constitute the study curricula of a UAS from an applied learning perspective. By building on their own experiences as teaching professors and part of a German UAS’ managerial team, the research method taken resembles an action research-oriented approach.
Key Findings
German UAS have numerous application-oriented learning elements in their curricula. These elements are performed inside the university like lab courses but many of these learning elements are carried out in cooperation with industry.
Bachelor programs span over seven semesters. Fundamentals are taught in the first two semesters and from the third semester on, more and more application-oriented lectures and labs become part of the curricula. In the fifth semester, a mandatory internship is integrated in the study program. This internship is carried out either at companies in Germany or abroad. It is the goal of the internship that the students gain first practical experience in a real work environment. The work tasks in internship should be similar to the later professional demands and should contain a project. The students themselves are responsible for finding an appropriate job and organize the administrative aspects around the internship, thus their self-organization skills are advanced. The UAS teaching staff supervises the internships from an academic perspective. This mandatory internship has numerous advantages: students experience real industry environment and they build contacts to later employers thus forming a potential pathway to future employment.
Bachelor and master courses each finish with thesis work. The majority of theses is carried out in companies under university supervision. This is a second chance for the students to accomplish a company project, to gain practical experience and to get in touch with potential employers.
In addition to undergraduate and postgraduate education, German UAS do a lot of applied research together with companies. This applied research can also be the basis for the work of Ph.D students.
Industry representatives are also involved when designing new study programs as consultants and give advice for accreditation and reaccreditation of programs.
All these activities of German universities of applied sciences lead to a high practical relevance of education programs and to a high degree of employability of UAS graduates.
The paper at hand describes how a regional university of applied sciences tried to internationalize its learning and teaching environment. It describes the challenges encountered, the managerial approach taken, illustrates the implemented initiatives, and how effective they turned out. The results might be relevant to faculty staff in managerial positions at regional universities all over the world that face the challenge to internationalize their teaching and learning environment for the benefit of their domestic students.
We conceptualize the new phenomenon of the Fractional Chief InformationOfficer (CIO) as a part-time executive who usually works for more than one pri-marily small- to medium-sized enterprise (SME) and develop promising avenuesfor future research on Fractional CIOs. We conduct an empirical study by drawingon semi-structured interviews with 40 individuals from 10 different countries whooccupy a Fractional CIO role. We derive a definition for the Fractional CIO, dis-tinguish it from other forms of employment, and compare it with existing researchon CIO roles. Further, we find four salient engagement types of Fractional CIOsoffering value for SMEs in various situations: Strategic IT management, Restruc-turing, Rapid scaling, and Hands-on support. The results reveal similarities withexisting CIO roles as well as novel insights concerning the different engagementtypes. Lastly, we propose a research agenda for the Fractional CIO field, based onfour research themes derived from existing CIO research and insights from theinterviews.
The University of Shanghai for Science and Technology (USST), the Coburg University of Applied Sciences and Arts (CUASA) and the OTH Regensburg, University of Applied Sciences (OTHR) established an English taught international cooperative bachelor program in the area of Engineering Physics/Optoelectronics. Students from China study their first four semesters at USST. They continue their studies in Germany for the last three semesters, including an internship and a bachelor thesis, graduating with a Chinese and a German bachelor degree. Students from Germany study their third and fourth semester at USST to gain international experience. While the first cohort of Chinese students is currently in Germany, the second cohort of German students is in Shanghai. Up to now the feedback regarding this study program is completely positive, thus it is planned to develop it further.
Aim of the study was to develop a standardized model system to investigate endodontic irrigation techniques and assess the efficiency of different activation methods on the removal of hard tissue debris in complex root canal systems. Mesial roots of mandibular molars were firstly scanned by micro-computed tomography (µCT) and allocated to three groups of irrigant activation: sonic activation (EDDY, VDW, Munich, Germany), laser activation (AutoSWEEPS, FOTONA, Ljubljana, Slovenia) and conventional needle irrigation (control). Roots were fixed in individual 3D-printed holders to facilitate root canal enlargement under constant irrigation with NaOCl (5%). To enable standardized quantification of remaining debris, BaSO4-enriched dentine powder was compacted into the canals, followed by another µCT-scan. The final irrigation was performed using 17% ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and 5% sodium hypochlorite (NaOCl) with the respective activation method, and the volume of remaining artificial debris was quantified after a final µCT-scan. The newly developed model system allowed for reliable, reproducible and standardized assessment of irrigation methods. Activation of the irrigant proved to be significantly more effective than conventional needle irrigation regarding the removal of debris, which persisted particularly in the apical third of the root canal in the control group. The efficiency of irrigation was significantly enhanced with laser- and sonic-based activation, especially in the apical third.
Simulation of Fluid-Structure Interaction between injection medium and balloon catheter using ICFD
(2017)
Arteriosclerosis is a major health issue worldwide. While it is commonly treated by the implantation of an balloon-expandable stent, micro injuries may occur during stent deployment, and induce in-stent restenosis, whose consequence can be fatal. Studying this undesirable phenomenon is usually limited as experimental data is hard to obtain on ethical ground. Numerical simulation are performed to better understand this problem. To construct a more realistic simulation of a balloon-expandable stent, a partitioned strongly-coupled FSI simulation of the balloon deployment was set up using the ICFD solver of LS-DYNA, - a quite innovative approach. The complex balloon configuration as well as the interaction of the injection medium and the balloon structure was considered. The balloon structure consisting of shell elements was obtained from preliminary balloon folding and pleating simulations. The balloon consists of a flexible thin walled polyamide. The injection fluid is implemented using volume elements. Balloon deployment was initiated by a pressure boundary condition inducing a volume flow into the balloon. The initial feasibility analysis showed promising result including a continuous balloon deployment and a reasonable development of the fluid pressure and velocity field. However, applying this FSI approach to a more complex balloon structure led to a non convergent solution. The non-convergence could be mainly reduced to mechanical factors including the low wall thickness of the balloon (< 0.05 mm) and the flexibility of the polyamide. Further, the ICFD solver shows less accuracy concerning the FSI conditions when dealing with thin flexible structures as well as enclosed volumes. A shell thickness of 0.06 mm is believed to result in a convergent solution.
In-stent restenosis remains a major problem of arteriosclerosis treatment by stenting. Expansion-optimized stents could reduce this problem. With numerical simulations, stent designs/ expansion behaviours can be effectively analyzed. For reasons of efficiency, simplified models of balloon-expandable stents are often used, but their accuracy must be challenged due to insufficient experimental validation. In this work, a realistic stent life-cycle simulation has been performed including balloon folding, stent crimping and free expansion of the balloon-stent-system. The successful simulation and validation of two stent designs with homogenous and heterogeneous stent stiffness and an asymmetrically positioned stent on the balloon catheter confirm the universal applicability of the simulation approach. Dogboning ratio, as well as the final dimensions of the folded balloon, the crimped and expanded stent, correspond well to the experimental dimensions with only slight deviations. In contrast to the detailed stent life-cycle simulation, a displacement-controlled simulation can not predict the transient stent expansion, but is suitable to reproduce the final expanded stent shape and the associated stress states. The detailed stent life-cycle simulation is thus essential for stent expansion analysis/optimization, whereas for reasons of computational efficiency, the displacement-controlled approach can be considered in the context of pure stress analysis.
Advances in additive manufacturing enable the production of tailored lattice structures and thus, in principle, coronary stents. This study investigates the effects of process-related irregularities, heat and surface treatment on the morphology, mechanical response, and expansion behavior of 316L stainless steel stents produced by laser powder bed fusion and provides a methodological approach for their numerical evaluation. A combined experimental and computational framework is used, based on both actual and computationally reconstructed laser powder bed fused stents. Process-related morphological deviations between the as-designed and actual laser powder bed fused stents were observed, resulting in a diameter increase by a factor of 2-2.6 for the stents without surface treatment and 1.3-2 for the electropolished stent compared to the as-designed stent. Thus, due to the increased geometrically induced stiffness, the laser powder bed fused stents in the as-built (7.11 ± 0.63 N) or the heat treated condition (5.87 ± 0.49 N) showed increased radial forces when compressed between two plates. After electropolishing, the heat treated stents exhibited radial forces (2.38 ± 0.23 N) comparable to conventional metallic stents. The laser powder bed fused stents were further affected by the size effect, resulting in a reduced yield strength by 41% in the as-built and by 59% in the heat treated condition compared to the bulk material obtained from tensile tests. The presented numerical approach was successful in predicting the macroscopic mechanical response of the stents under compression. During deformation, increased stiffness and local stress concentration were observed within the laser powder bed fused stents. Subsequent numerical expansion analysis of the derived stent models within a previously verified numerical model of stent expansion showed that electropolished and heat treated laser powder bed fused stents can exhibit comparable expansion behavior to conventional stents. The findings from this work motivate future experimental/numerical studies to quantify threshold values of critical geometric irregularities, which could be used to establish design guidelines for laser powder bed fused stents/lattice structures.
Customized additively manufactured (laser powder bed fused (L-PBF)) stents could improve the treatment of complex lesions by enhancing stent-artery conformity. However, geometric irregularities inherent for L-PBF stents are expected to influence not only their mechanical behavior but also their interaction with the artery. In this study, the influence of geometrical irregularities on stent-artery interaction is evaluated within a numerical framework. Thus, computed arterial stresses induced by a reconstructed L-PBF stent model are compared to those induced by the intended stent model (also representing a stent geometry obtained from conventional manufacturing processes) and a modified CAD stent model that accounts for the increased strut thickness inherent for L-PBF stents. It was found that, similar to conventionally manufactured stents, arterial stresses are initially related to the basic stent design/topology, with the highest stresses occurring at the indentations of the stent struts. Compared to the stent CAD model, the L-PBF stent induces distinctly higher and more maximum volume stresses within the plaque and the arterial wall. In return, the modified CAD model overestimates the arterial stresses induced by the L-PBF stent due to its homogeneously increased strut thickness and thus its homogeneously increased geometric stiffness compared with the L-PBF stent. Therefore, the L-PBF-induced geometric irregularities must be explicitly considered when evaluating the L-PBF stent-induced stresses because the intended stent CAD model underestimates the arterial stresses, whereas the modified CAD model overestimates them. The arterial stresses induced by the L-PBF stent were still within the range of values reported for conventional stents in literature, suggesting that the use of L-PBF stents is conceivable in principle. However, because geometric irregularities, such as protruding features from the stent surface, could potentially damage the artery or lead to premature stent failure, further improvement of L-PBF stents is essential.
Der Weg in eine Professur an einer Hochschule für angewandte Wissenschaften (HAW) setzt eine „Dreifachqualifikation“ in Lehre, Forschung und Berufserfahrung voraus. Dieser hohe Anforderungsstandard limitiert aber nicht nur den Pool geeigneter Bewerber:innen (In der Smitten et al., 2017). Diese Personen sind auch bei Wirtschaftsbetrieben, Universitäten und anderen Organisationen begehrt, so dass sich der „Kampf“ um Talente mit Potenzial für eine HAW-Professur in Zukunft eher verschärft. Wissen um die Karrierewege, förderliche sowie hinderliche Aspekte in HAW-Professuren, können Hochschulen dabei helfen, geeignete Personen auf das Berufsbild aufmerksam zu machen und das Arbeitgebermarketing gegenüber potenziellen Bewerber:innen zu verbessern.
Der Vortrag präsentiert erste Ergebnisse zu den Karrierewegen in eine HAW-Professur und fasst hierfür Erkenntnisse aus einer qualitativen Studie sowie Überlegungen zu deren quantitativen Überprüfung zusammen. Semi-strukturierte Interviews mit Professor:innen, welche einen Ruf an einer HAW in Bayern angenommen hatten, konnten u. a. verschiedene Karrierewege in eine Professur aufzeigen, ebenso wie die Motive, sich für dieses Berufsbild zu entscheiden. Des Weiteren wurden mögliche unterstützenden Faktoren und Hindernisse, welche den Weg in eine HAW-Professur erleichtern oder erschweren können, identifiziert. Zum Abschluss wird ein Ausblick auf eine geplante quantitativen Online-Befragung von HAW-Professor:innen gegeben, um die qualitativen Erkenntnisse zu validieren.
Die Ergebnisse werden unter Bezugnahme auf die relevante Hochschulforschung (z. B. Armutat, 2022; Braun & Wilson, 2023; In der Smitten et al., 2017) ebenso wie relevante Karrieretheorien (z. B. Lent et al., 1994) diskutiert. Die abschließenden Handlungsempfehlungen für die Hochschulentwicklung sowie das Hochschulmarketing sind von praktischer Relevanz.
Diese Forschung wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung und des Landes Bayern als Teil des Projekts Zukunft akademisches Personal der OTH Regensburg (ZAP.OTHR) unter dem Programm „FH-Personal“ gefördert.
This paper investigates DevOps adoption, emphasizing its cultural dimensions in the context of the information systems domain. Utilizing a robust systematic literature review methodology, we discerned nine salient success factors and delineated three stage models instrumental for a smooth transition into DevOps-centric projects. Despite the increasing breadth of research in the DevOps area, the absence of a consolidated definition remains a challenge, underscoring the importance of a unified interpretative framework. This research notably extends the current body of knowledge by focusing on the cultural dynamics of DevOps adoption. As a result, it offers a refined lens through which both practitioners involved in the adoption process and academic researchers can comprehend the nuances and implications of cultural shifts in the evolving landscape of DevOps within information systems.
Fragestellung:
Überblick über Indi-kation und Ergebnisse frauenspezifischer Beratungs- und Behandlungsangebote im Suchtbereich.
Methode:
Computergestützte Literaturrecherche.
Ergebnisse:
FrauenspezifischeAngebote erreichen vermehrt Frauen,die in herkömmlichen Einrichtungenseltener anzutreffen sind. Die erzielten Ergebnisse sind mindestens so gut wie bei traditionellen Angeboten. Als besonders günstig haben sich möglichst vielfältige Hilfsangebote erwiesen, die sich an den Problemlagen der Frauen orientieren. Wenig erfolgversprechend dagegen erscheint, lediglich Frauen gemeinsam mit anderen Frauen zu behandeln.
Schlussfolgerungen:
Die Evaluation und Dokumentation frauenspezifischer Angebote in Deutschland muss vorangebracht werden.
Behandlungsangebote für substanzabhängige mütter kleiner kinder: Bindungstheoretische überlegungen
(2007)
Substanzabhängigkeit der Mütter stellt für ihre Kinder sowohl wegen des Substanzkonsums, als auch wegen zahlreicher psychosozialer Belastungen, denen diese Mutter-Kind-Dyaden zusätzlich ausgesetzt sind, ein erhebliches Entwicklungsrisiko dar. Die Entwicklung einer positiven Mutter-Kind-Beziehung, die als wichtiger Schutzfaktor für die Entwicklung des Kindes gilt, ist gefährdet. Basierend auf den Annahmen der Bindungstheorie werden Möglichkeiten zur Gestaltung eziehungsorientierter Behandlungsangebote, die vor allem die Steigerung der mütterlichen Feinfühligkeit zum Ziel haben, dargestellt. Ergebnisse: Bindungsorientierte Angebote für substanzabhängige Mütter und ihre Kinder können Angebote der stationären und ambulanten Sucht- und Drogenhilfe sinnvoll ergänzen.
Alkoholabhängige Frauen nehmen im Bereich der Alkoholismusbehandlung in mehrfacher Hinsicht den Status einer Minderheit ein. Zum einen sind sie in Einrichtungen, in denen stationäre Behandlung angeboten wird, in Relation zu ihrem Anteil an der Gesamtzahl der alkoholabhängigen seltener anzutreffen als Manner; desweiteren sind sie in den Kliniken, in denen sie gemeinsam mit Männern behandelt werden, deutlich in der Minderheit und schließlich werden Themen, die sie betreffen im Rahmen der Behandlung seltener berücksichtigt.
Es werden mögliche Erklärungen dafür gesucht, weshalb Frauen Fachkliniken seltener in Anspruch nehmen als Männer. Au ßerdem werden Folgen der Minderheitssituation der Frauen für die Kliniken als Institutionen und die Interaktion zwischen Patientinnen und Patienten aufgezeigt.
Die Notwendigkeit geschlechtsspezifische Aspekte auch bei der Gestaltung der stationären Behandlungsangebote im Suchtbereich zu berücksichtigen, gewinnt zunehmend an Akzeptanz. Bisher fehlen jedoch Daten dazu, inwieweit dieser Anspruch im Rahmen der stationären Behandlungsangebote für Frauen bereits umgesetzt wird. Die vorliegende Untersuchung hatte daher zum Ziel aufzuzeigen, wie sehr sich die Behandlungsangebote in Alkoholfachkliniken an den Bedürfnissen alkoholabhängiger Frauen orientieren. Dazu wurde, basierend auf den in der Literatur formulierten Forderungen, die an die Gestaltung der Behandlungsangebote für alkoholabhängige Frauen gestellt wurden, ein Index gebildet, der das Ausmaß der Frauenorientierung der Behandlungsangebote in den Kliniken beschreibt. Die Verwendung des Index erlaubt den direkten Vergleich der verschiedenen Kliniken. In die Untersuchung gingen Daten aus 27 zufällig ausgewählten Fachkliniken ein. Die Kliniken unterscheiden sich deutlich hinsichtlich des Ausmaßes der Frauenorientierung der Behandlungs-
angebote.
Introduction: Previous studies of bone stresses in the human lumbar spine have relied on simplified models when modeling the spinal musculature, even though muscle forces are likely major contributors to the stresses in the vertebral bones. Detailed musculoskeletal spine models have recently become available and show good correlation with experimental findings. A combined inverse dynamics and finite element analysis study was conducted in the lumbar spine to investigate the effects of muscle forces on a detailed musculoskeletal finite element model of the 4th lumbar vertebral body. Materials and Methodology: The muscle forces were computed with a detailed and validated inverse dynamics musculoskeletal spine model in a lifting situation, and were then applied to an orthotropic finite element model of the 4th lumbar vertebra. The results were compared with those from a simplified load case without muscles. Results: In general the von Mises stress was larger by 30%, and even higher when looking at the von Mises stress distribution in the superio-anterior and central part of the vertebral body and in the pedicles. Conclusion: The application of spine muscles to a finite element model showed markedly larger von Mises stress responses in the central and anterior part of the vertebral body, which can be tolerated in the young and healthy spine, but it would increase the risk of compression fractures in the elderly, osteoporotic spine.
The Impact of Semi-Automated Segmentation and 3D Analysis on Testing New Osteosynthesis Material
(2017)
A new protocol for testing osteosynthesis material postoperatively combining semi-automated segmentation and 3D analysis of surface meshes is proposed. By various steps of transformation and measuring, objective data can be collected. In this study the specifications of a locking plate used for mediocarpal arthrodesis of the wrist were examined. The results show, that union of the lunate, triquetrum, hamate and capitate was achieved and that the plate is comparable to coexisting arthrodesis systems. Additionally, it was shown, that the complications detected correlate to the clinical outcome. In synopsis, this protocol is considered beneficial and should be taken into account in further studies.
Backround
Scaphoidectomy and midcarpal fusion can be performed using traditional fixation methods like K-wires, staples, screws or different dorsal (non)locking arthrodesis systems. The aim of this study is to test the Aptus four corner locking plate and to compare the clinical findings to the data revealed by CT scans and semi-automated segmentation.
Methods:
This is a retrospective review of eleven patients suffering from scapholunate advanced collapse (SLAC) or scaphoid non-union advanced collapse (SNAC) wrist, who received a four corner fusion between August 2011 and July 2014. The clinical evaluation consisted of measuring the range of motion (ROM), strength and pain on a visual analogue scale (VAS). Additionally, the Disabilities of the Arm, Shoulder and Hand (QuickDASH) and the Mayo Wrist Score were assessed. A computerized tomography (CT) of the wrist was obtained six weeks postoperatively. After semi-automated segmentation of the CT scans, the models were post processed and surveyed.
Results
During the six-month follow-up mean range of motion (ROM) of the operated wrist was 60°, consisting of 30° extension and 30° flexion. While pain levels decreased significantly, 54% of grip strength and 89% of pinch strength were preserved compared to the contralateral healthy wrist. Union could be detected in all CT scans of the wrist. While X-ray pictures obtained postoperatively revealed no pathology, two user related technical complications were found through the 3D analysis, which correlated to the clinical outcome.
Conclusion
Due to semi-automated segmentation and 3D analysis it has been proved that the plate design can keep up to the manufacturers’ promises. Over all, this case series confirmed that the plate can compete with the coexisting techniques concerning clinical outcome, union and complication rate.
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.
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.
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.
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.