TY  - JOUR
A1  - Jacobs, Graeme
A1  - Bock, Stefanie
A1  - Schuch, Anita
A1  - Moschall, Rebecca
A1  - Schrom, Eva-Maria
A1  - Zahn, Juliane
A1  - Reuter, Christian
A1  - Preiser, Wolfgang
A1  - Rethwilm, Axel
A1  - Engelbrecht, Susan
A1  - Krekau, Thomas
A1  - Bodem, Jochen
T1  - Construction of a high titer Infectious HIV-1 subtype C proviral clone from South Africa
N2  - The Human Immunodeficiency Virus type 1 (HIV-1) subtype C is currently the predominant subtype worldwide. Cell culture studies of Sub-Saharan African subtype C proviral plasmids are hampered by the low replication capacity of the resulting viruses, although viral loads in subtype C infected patients are as high as those from patients with subtype B. Here, we describe the sequencing and construction of a new HIV-1 subtype C proviral clone (pZAC), replicating more than one order of magnitude better than the previous subtype C plasmids. We identify the env-region for being the determinant for the higher viral titers and the pZAC Env to be M-tropic. This higher replication capacity does not lead to a higher cytotoxicity compared to previously described subtype C viruses. In addition, the pZAC Vpu is also shown to be able to down-regulate CD4, but fails to fully counteract CD317.
KW  - HIV
KW  - HIV-1; subtype C; proviral plasmid; viral replication; resistance assays; Vpu; CD317; CD4
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-76340
ER  - 
TY  - THES
A1  - Schotte, Katrin
T1  - Korrelation der intraoperativen Nervevaluation zur postoperativen Stimmfunktion bei Schilddrüsenoperationen
T1  - Correlation of intraoperative nerve evaluation of the postoperative vocal cord function after thyroid surgery
N2  - In dieser Studie wurde versucht, durch das intraoperative Monitoring des Nervus vagus bestimmte Parameter zu definieren, welche einen intraoperativ drohenden Schaden des Nervus laryngeus recurrens aufzeigen könnten. Im Rahmen der Gesamtstudie erfolgte hier die Auswertung der im Marienkrankenhaus Kassel erhobenen Parameter Amplitude, Signalbreite und Latenz des Nervus vagus nach intraoperativem Ausdruck. Es erfolgte die Auswertung von 158 nerves at risk bei 113 Patienten. Erfasst wurden Patienten, bei denen eine near-total oder Hemithyreoidektomie, Thyreoidektomie oder subtotale Resektion ein- oder beidseitig erfolgte. In unserem Patientenkollektiv ließ sich eine signifikant längere Latenz des linken Nervus vagus als rechts nachweisen. Bei Männern fand sich eine signifikant längere Latenz des linken Nervus vagus sowohl prä als auch post resectionem gegenüber Frauen. Es zeigten sich keine signifikanten Veränderungen zwischen den prä und post resectionem erhobenen Parametern bezogen auf Alter, Geschlecht, Operationsdauer und Operationsindikation. Insbesondere bei Re- oder Rezidiveingriffen konnte in unserem Patientengut keine signifikante Korrelation der gemessenen Parameter zur postoperativen Stimmbandfunktion nachgewiesen werden. Aus unseren gemessenen Parametern konnten wir keine Rückschlüsse von intraoperativen Veränderungen der gemessenen Parameter auf die postoperative Stimmbandfunktion ziehen. Im Rahmen der Multicenterstudie haben unsere Daten jedoch dazu beigetragen, dass Normwerte für das intraoperative Neuromonitoring bei Schilddrüsenoperationen definiert werden konnten. Diese ermöglichen es vielleicht zukünftigen Studien Muster zu finden, welche zu einer Senkung der Rate an permanenten postoperativen Recurrensparesen führen könnten.
N2  - The possible effect of recurrent laryngeal nerve (RLN) damage on vagal nerve (VN) monitoring during thyroid surgery was evaluated. Parameters were amplitude, duration and latency of signals. 158 nerves at risk in 113 thyroid procedures were taken into evaluation. Significant findings were a delayed latency of the left VN in comparison to the right. Male had a longer latency of left VN compared to female pre and post manipulation. No significant changes pre to post manipulation were found for age, gender, duration of surgery and diagnosis. This includes all recurrent thyroid procedures. Thus, in our investigation, no forecast for vocal cord function can be obtained by the given parameters. Nevertheless, the obtained data contributed to the definition of standard parameters in neuromonitoring during thyroid surgery. These might help further studies to detect patterns of imminent vocal cord dysfunction and thus help to reduce vocal cord palsy.
KW  - Neuromonitoring
KW  - Neuromonitoring
KW  - Recurrensparese
KW  - Schilddrüsenoperation
KW  - Thyroid surgery
KW  - Neuromonitoring
KW  - recurrent nerve palsy
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-79014
ER  - 
TY  - THES
A1  - Haas, Katrin
T1  - Charakterisierung der Versorgungsqualität beim akuten ST-Hebungsmyokardinfarkt im Herzinfarktnetz Mainfranken zu Beginn der Netzwerkbildung
T1  - Characterization of quality of care in patients with acute ST-elevation myocardial infarction treated in the newly formed myocardial infarction network in Mainfranken
N2  - Ziele: Evaluierung der Versorgungslage von Patienten mit akutem ST-Hebungsinfarkt im 2007 neu gegründeten Herzinfarktnetz Mainfranken und Vergleich von Ist-Zustand und Leitlinienempfehlungen. Analyse der Behandlungszeiten und Identifizierung von Verbesserungsmöglichkeiten im Netzwerk. Darüber hinaus sollte untersucht werden, ob Feedbackveranstaltungen als Qualitätsmanagement-Intervention die Behandlungszeiten im Laufe des Untersuchungszeitraumes verbessern. Methoden: Von Oktober 2007 bis Dezember 2008 wurden verschiedene Basisdaten sowie die Daten der Rettungs- und Therapiekette von Patienten mit akutem ST-Hebungsinfarkt (Symptomdauer <12h), die in der Medizinischen Klinik und Poliklinik I des Universitätsklinikums Würzburg mit dem Ziel einer PCI akut-koronarangiographiert wurden, im Rahmen der multizentrischen FiTT-STEMI-Studie prospektiv erfasst. Im Untersuchungszeitraum wurden die analysierten Daten alle drei Monate im Rahmen einer Feedbackveranstaltung allen Beteiligten der Rettungs- und Therapiekette demonstriert. Ergebnisse: Im genannten Zeitraum konnten 188 Patienten in die Studie eingeschlossen werden (19% weiblich, 81% männlich), wovon 85% eine PCI im Anschluss an die Koronarangiographie erhielten. Das mittlere Alter betrug 62±12 Jahre, 15% der Patienten waren über 75 Jahre. Der mittlere TIMI-Risk-Score lag bei 3,7 Punkten. Die intrahospitale Letalität lag bei 6,9%. Die Prähospitalzeit betrug im Median 120min; es ergab sich keine signifikante Veränderung über die Quartale. Ein Sekundärtransport bzw. ein prähospitaler Kontakt zum Hausarzt verlängerten die Prähospitalzeit im Median um 173 bzw. 57min. Die Door-to-balloon(D2B)-Zeit betrug im Gesamtuntersuchungszeitraum im Median 76min, nur 33% der Patienten erreichten eine leitliniengerechte D2B-Zeit von <60min. Die meiste Zeit innerhalb der D2B-Zeit entfiel auf die Zeit vom Erreichen der PCI-Klinik bis zum Herzkatheterlabor (Door-to-cath-Zeit). Die Verkürzung der D2B-Zeit von 80min im ersten auf 70min im fünften Quartal war statistisch nicht signifikant. Die Contact-to-balloon(C2B)-Zeit betrug im Gesamtuntersuchungszeitraum im Median 139min und konnte innerhalb des Untersuchungszeitraums statistisch signifikant von 164min im ersten auf 112min im fünften Quartal gesenkt werden. Dadurch konnte die Anzahl der leitliniengerecht behandelten Patienten (C2B-Zeit<120min) von 15 auf 58% im Gesamtkollektiv bzw. 24 auf 63% bei Patienten mit Primärtransport erhöht werden. Schlussfolgerung: Das Patientenkollektiv des Herzinfarktnetzes Mainfranken entsprach bezüglich der Basischarakteristika dem anderer nationaler und internationaler Register. Da eine PCI innerhalb von 120min nach medizinischem Erstkontakt als bestmögliche Therapie beim ST-Hebungsinfarkt angesehen wird und trotz der Verbesserung im Untersuchungszeitraum im fünften Quartal nur 58% der Patienten eine PCI in diesem Zeitintervall erhielten, sollten alle Anstrengungen unternommen werden die D2B- und C2B-Zeiten im Herzinfarktnetz weiter zu verkürzen. Hierfür sollte eine Direktübergabe im Herzkatheterlabor ermöglicht werden, da die Door-to-cath-Zeit in Würzburg im Median 36 bis 48min in Anspruch nahm. Darüber hinaus sollte durch Aufklärungs- und Informationsarbeit sowie Schulungen für Rettungspersonal und Patienten versucht werden einen Sekundärtransport oder Hausarztkontakt sowie ein verzögertes Alarmieren des Rettungsdienstes zu vermeiden, da sich hierdurch die Prähospitalzeit massiv verlängerte. Inwieweit die im Untersuchungszeitraum gezeigte Verkürzung der Zeiten mit den durchgeführten Feedbackveranstaltungen zusammenhängt bleibt ungewiss, da die Veränderung auch durch die Etablierung des neu gegründeten Netzwerks an sich bedingt sein kann.
N2  - Objectives: The aim was to analyze the quality of care in patients with acute myocardial infarction treated in the newly formed myocardial infarction network Mainfranken, to compare the as-is state with the guideline-recommendations and to identify improvement opportunities to shorten the treatment times. Furthermore the effect of data feedback on treatment times was assessed. Methods: As a part of the FiTT-STEMI-project the data of patients with acute myocardial infarction (symptom onset <12h) undergoing coronary angiography with the intention to perform primary PCI in the Department of Internal Medicine I of the University Hospital Würzburg were collected from October 2007 until December 2008. Quarterly feedback was performed for all participants of the hospital and the rescue services. Results: 188 patients were included (19% female, 81% male). In 85% PCI was performed after coronary angiography. The mean age was 62±12 years, 15% were older than 75 years. The average TIMI-Risk-Score was 3,7 points and the in-hospital mortality 6,9%. Median 120min passed by until a patient reached a PCI-capable hospital and there was no significant decrease in that time during the study period. Secondary transport and a consultation of a general practicioner extended this time for about 173 and 57min respectively. Median door-to-balloon(D2B)-time was 76min for the whole period, only 33% of all patients were treated within the guideline-recommended time of <60min. Within the D2B-time the largest time component was the door-to-cath time (=time interval from arrival in a PCI-capable hospital to arrival at the catheterization laboratory). There was a non-significant decrease in D2B-time from 80min in the first quarter to 70min in the fifth quarter. The median contact-to-balloon(C2B)-time was 139min and decreased signficantly from 164min in the first quarter to 112min in the fifth quarter. Thereby the proportion of patients who were treated within the recommended C2B-Zeit<120min increased from 15 to 58% regarding all patients and from 24 to 63% regarding only patients with primary transport. Conclusions: Primary PCI <120min after first medical contact is the preferred therapy in acute myocardial infarction and despite the improvements during the study period only 58% of our patients were treated within this time interval. So all efforts should be made to continue reducing treatment times in the STEMI-network in Mainfranken. Bypassing the emergency department could save 36 to 48min (median door-to-cath-time). Because secondary transport, consultation of a general practicioner and a delayed information of the emergency medical sevices clearly extended the time from symtpom onset to presentation at the PCI-centre, there should be education and information sessions to reduce these times. To which extend our improvements in treatment times are due to the feedback intervention remains hard to tell. The improvements could be due to the newly formed network itself.
KW  - Herzinfarkt
KW  - Netzwerk
KW  - Stemi
KW  - FiTT-STEMI
KW  - feedback
KW  - Contact-to-balloon
KW  - FiTT-STEMI
KW  - feedback
KW  - Contact-to-balloon
KW  - myocardial infarction
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-80388
ER  - 
TY  - THES
A1  - Hampel, Julia
T1  - Vergleich zweier optischer Laryngoskope (Airtraq® und GlideScope®) bei Patienten mit potentiell schwierigen Atemwegen in der Hals-Nasen-Ohrenheilkunde
T1  - Comparison of two optical laryngoscopes (Airtraq® and GlideScope®) in patients with potential difficult airways at the otolaryngology
N2  - Diese Studie geht der Frage nach, ob die optischen Laryngoskope Airtraq® (AT) und GlideScope® (GS) zur Sichtverbesserung gegenüber dem herkömmlichen Macintosh-Spatel führen und ob sich eines im Vergleich als das Bessere herausstellt bei Patienten mit potentiell schwierigem Atemweg. Um diese Fragen zu beantworten, wurden 60 ASA I-III Patienten aus der HNO-Klinik mit vorliegendem Spiegelbefund, ≥18 Jahre, mit Verdacht auf Pathologien im Mundrachenraum randomisiert in eine AT- und GS-Gruppe mit jeweils 30 Patienten aufgeteilt. Blutdruck, Herzfrequenz und Sauerstoffsättigung wurden protokolliert. Vor der Intubation legte ein unabhängiger Untersucher mit dem Macintosh-Spatel die Einsehbarkeit der Glottis nach Cormack und Lehane (CL) fest. Im Anschluss erfolgte die Intubation mit dem jeweiligen optischen Laryngoskop und die erneute Bewertung nach CL. Blutungen und Verletzungen durch die Intubation wurden schriftlich festgehalten. Sowohl 30 Minuten als auch 24 Stunden nach der Operation wurden die Patienten zu Halsschmerzen, Schluckbeschwerden und Heiserkeit durch einen weiteren unabhängigen Untersucher mithilfe einer visuellen Analogskala befragt. In der Auswertung zeigten sich keine Unterschiede hinsichtlich der demographischen Daten und der Atemwegscharakteristika. In beiden Gruppen war ein signifikanter Anstieg der Herzfrequenz während und ein Abfall des Blutdrucks nach der Intubation zu verzeichnen. Es wurde in der AT-Gruppe in 93% der Fälle (93% beim ersten Versuch), in der GS-Gruppe in 100% der Fälle (97% beim ersten Versuch) erfolgreich intubiert. Beim AT kam es in 77% zu einer Sichtverbesserung und beim GS in 82%. Die Intubationsdauer betrug 19,7 (±11,0) sec mit dem AT und 17,3 (±7,0) sec mit dem GS. Ein signifikanter Unterschied zeigte sich bei den Komplikationen. Blutige Tingierungen des Spatels und pharyngeale Traumen zeigten sich beim AT in 53% der Fälle. Beim GS war lediglich bei 17% der Spatel blutig tingiert, Verletzungen gab es in 13%. Postoperative Beschwerden waren in beiden Gruppen etwa gleich häufig. Beide optische Laryngoskope ermöglichen eine deutliche Sichtverbesserung bei Patienten mit schwierigen Atemwegssituationen. Bei Patienten mit vulnerablen Strukturen im Mundrachenbereich scheint das GS vorteilhaft zu sein, da es signifikant weniger Verletzungen verursachte. Insgesamt ergaben sich bei der Einzelfaktorenauswertung leichte Vorteile bei der Intubation mit dem GS.
N2  - This study pursue the question if the optical laryngoscopes Airtraq (AT) and GlideScope (GS) improve the view compared to the conventional Macintosh laryngoscope and if one of the both is better compared with the other one in patients with potential difficult airway. To answer these questions 60 ASA I-III patients from the otolaryngology were randomised to an AT- and GS- group each with 30 patients, all ≥18 years and with a suspicion to have pathologies inside the oropharynx. Blood pressure, heart rate and oxygen saturation were recorded. Visualisation on the basis of the Cormack and Lehane classification was determined with the Macintosh laryngoscope. Afterwards intubation was performed with the respective optical laryngoscope and the view re-assessed. Bleeding and traumata were documented. After 30 minutes and 24 hours patients were interviewed to determine whether they were suffering from sore throat, dysphagia and dysphonia with the aid of a VAS. The analysis showed no differences towards demographic parameters or airway characteristics. In both groups there was a significant increase of the heart rate and a decrease of the blood pressure after intubation. The Intubation was successful in 93% in the AT group (93% at the first attempt), in the GS group in 100% (97% at the first attempt). The view was improved in 77% with the AT, in 82% with the GS. The intubation took 19, 7 sec with the AT, 17, 3 sec with the GS. Significant differences were showed with the complications. Bleeding and pharyngeal traumata were determined in 53% in the AT-group. In the GS-group there were only 17% bleeding and traumata in 13%. Postoperative pain showed the equal number in both groups. Both optical laryngoscopes improved the view in patients with potential difficult airways. The GS seems to be favourably in patients with vulnerable structures in the oropharynx because of significant less traumata and bleeding.
KW  - Vergleich
KW  - Patient
KW  - Medizinische Fakultät
KW  - Anästhesiologie
KW  - optische Laryngoskope
KW  - schwieriger Atemweg
KW  - optical laryngoscopes
KW  - difficult airway
KW  - comparison
KW  - patients
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-79597
ER  - 
TY  - THES
A1  - Wais, Sebastian
T1  - Die Rolle der Glukosetransporter an der Blut-Hirn-Schranke nach einem Schädel-Hirn-Trauma und deren eventueller Einfluss auf die Entwicklung eines sekundären Hirnödems
T1  - The role of the glucose transporters after traumatic brain injury and their influence on the development of secondary brain edema
N2  - Laut der Weltgesundheitsorganisation (WHO) waren in Deutschland 2006 akute ischämische Ereignisse des Zentralen Nervensystems (ZNS) die fünfthäufigste Todesursache. Zu diesen ischämischen Ereignissen zählen Schlaganfall, Kardiopulmonale Reanimation, traumatische Hirnverletzungen, sowie perioperative ischämische Komplikationen. Aufgrund der schwerwiegenden Folgen, die ein Verlust von Nervenzellen für den Patienten bedeutet, muss die weitere medizinische Akutversorgung den sekundären neuronalen Schaden verhindern oder ihn reduzieren. Vor dieser Arbeit konnten Glukosetransporter-1 (GLUT-1) und Natrium-Glukose-Kotransporter-1 (SGLT1) an der Blut-Hirn-Schranke (BHS) identifiziert werden. Ziel dieser Arbeit war es, das Expressionsverhalten der Glukosetransporter nach einem Schädel-Hirn-Trauma (SHT) in vivo und in vitro zu untersuchen, um so den Einfluss und die funktionellen Folgen durch die veränderte Expression der zerebralen Glukosetransporter in der BHS infolge eines SHT zu identifizieren und deren eventuellen Einfluss auf die Entwicklung eines sekundären Hirnödems zu erkennen. Hierfür wurde als in vivo-Modell das Controlled Cortical Impact Injury (CCII) gewählt, da bei diesem Tierversuchsmodell die Aspekte der traumatischen Kontusion und die damit verbundenen intraparenchymalen Blutungen durch ein epidurales oder subdurales Hämatom im Vordergrund stehen. Es wurden Gehirnschnitte zu fest definierten Zeitpunkten angefertigt (kein CCII (Kontrolle), 15 Minuten Überleben nach CCII (Primärschaden), 24 Stunden Überleben nach CCII und 72 Stunden Überleben nach CCII). Die Darstellung des primären Schadens im Mäusehirn erfolgte durch die Immunfluoreszenzmikroskopie. Um einen Gewebeschaden, wie es bei einem Hirntrauma der Fall ist, in vitro zu simulieren, wurde das Modell des Sauerstoff-Glukose-Entzuges (OGD) gewählt, da es bei diesem Modell neben einer Nekrose auch zur Apoptose der Nervenzellen kommt, welche ebenfalls bei einem SHT stattfindet. Als geeignetes Zellkulturmodell wurde die cerebralen Endothelzelllinie (cEND) gewählt. Bei dieser Zelllinie handelte es sich um eine Hirnendothelzelllinie aus der Maus. In den in vivo-Versuchen konnte bei GLUT-1 bereits 15 Minuten nach CCII eine gesteigerte Expression festgestellt werden. Dennoch verminderte GLUT-1 im weiteren Verlauf seine Expression auf ein Minimum, welches unterhalb des Ausgangswertes lag. SGLT1, der auch in der BHS identifiziert wurde, reagierte auf einen Primärschaden erst in den Hirnschnitten, die 24 Stunden nach CCI behandelt wurden. In den Hirnschnitten, die 15 Minuten nach CCII behandelt wurden, veränderte sich die SGLT1-Expression zunächst nicht. Erst 24 Stunden nach CCII konnte eine gesteigerte Expression von SGLT1 erkannt werden, die aber bei 72 Stunden nach CCII wieder abgenommen hatte. Ein weiterer Glukosetransporter konnte erstmals in der BHS identifiziert werden. SGLT2 zeigte erst 72 Stunden nach CCII eine gesteigerte Expression, in den Hirnschnitten ohne CCII, 15 Minuten nach CCII und 24 Stunden nach CCII konnte keine Veränderung der SGLT2-Expression festgestellt werden. Diese Expressionsreaktion, besonders der Expressions-Höhepunkt der einzelnen Glukosetransporter, konnte auch in vitro gezeigt werden. Besonders die Identifizierung von SGLT2 in der BHS und die generelle Steigerung der Expressionsrate von GLUT-1, SGLT1 und SGLT2 könnte neue Ansatzpunkte in der Pathophysiologie des diffusen Hirnödems nach einem SHT ergeben. Die genaue Rolle der Natriumgekoppelten Glukosetransporter in der BHS muss noch weiter erforscht werden. Bestätigen weitere Versuche eine zentrale Rolle der SGLTs bei der Entstehung des sekundären Hirnschadens, speziell SGLT2, als hochpotenter Glukosetransporter, so könnte über neue Therapien nachgedacht werden, durch welche spezifisch die Expression der SGLTs, besonders SGLT2, wie es bei Dapagliflozin, Canagliflozin oder Ipragliflozin der Fall wäre, unterdrücken würden.
N2  - According to the World Health Organization (WHO) the acute ischemic events of the central nervous system (CNS) were the fifth most common mortality in Germany in 2006. To this belong stroke, cardiopulmonary resuscitation, traumatic brain injuries, as well as perioperative ischemic complications. Because of the fatal consequences for a patient which means a death of nerve the medical acute care must be prevent the secondary neuronal damage. Before this work the glucose transporter 1 (GLUT-1) and sodium-glucose cotransporter-1 (SGLT1) are identified at the blood-brain barrier (BBB). The aim of this study was to analyze the expression characteristics of the glucose transporters after a traumatic brain injury (TBI) in vivo and in vitro. These results may show the influence and the functional consequences of the altered expression of cerebral glucose transporters in the BBB as a result of TBI. This allows to recognize a potential impact on the development of cerebral edema. We use for this the model of the controlled cortical impact injury (CCII) as an in vivo model. Brain trauma was induced and animals were randomly assigned to three survival groups: 15 min, 24 h and 72 h, which were compared to native – no CCII – animals. The depiction of the primary damage in mouse brain was performed by immunofluorescence microscopy. To simulate the tissue damage in vitro we use the model of oxygen-glucose deprivation (OGD). As a suitable cell culture model of the cerebral endothelial cell line (cEND) was chosen. In this cell line, there was a cerebrum endothelium cells of the capillary endothelium from the mouse brain. In summary, immunofluorescence images revealed presence of sglt1 and sglt2 in the blood-brain barrier which was inducible by CCII. Strongest expression of sglt1 in the brain endothelium was found after 24 hours and of sglt2 after 72 hours after CCII suggesting different and time dependent roles of these two transporters during edema formation. This expression, especially the expression peak of the individual glucose transporter could be also demonstrated in vitro model. In particular, the identification of SGLT2 in the BBB and the general increase of the expression of GLUT-1, SGLT1 and SGLT2 might be a new starting point in the pathophysiology of diffuse cerebral edema. Indicate further experiments a central role of SGLTs in the development of secondary brain damage, particularly SGLT2, as an highly potent glucose transporter, it could be given to new therapies through which suppress specific the expression of SGLT2.
KW  - Hirnödem
KW  - Carrier-Proteine
KW  - Membranproteine
KW  - Glucosetransport
KW  - Schädel-Hirn-Trauma
KW  - Blut-Hirn-Schranke
KW  - SGLT
KW  - Natrium/Glucose-Cotransporter
KW  - Sodium/glucose cotransporter
KW  - Cerebral edema
KW  - carrier proteins
KW  - traumatic brain injury
KW  - blood-brain barrier
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-78998
ER  - 
TY  - THES
A1  - Weiß, Matthias
T1  - Die Bedeutung nosokomialer Infektionen bei der Therapie von chirurgischen und anästhesiologischen Intensivpatienten
T1  - The significance of hospital acquired infections in the therapy of surgical and medical ICU-patients
N2  - Beobachtung nosokomialer Infektionen bei intensivhospitalisierten Patienten im Rahmen einer einjährigen prospektiven, multizentrischen Kohortenstudie. Besondere Beachtung von Komplikationen wie Sepsis und Peritonitis sowie des Auftretens multiresistenter Keime bei der Infektentstehung.
N2  - Surveillance of nosocomial ICU-acquired infections in intensive care unit patients in a 1-year prospective multicenter cohort study. Monitoring of complications like sepsis and peritonitis and acquisition of multi-resistant infectious agents.
KW  - Sepsis
KW  - MRSA
KW  - Bauchfellentzündung
KW  - Hygiene
KW  - Allgemeine Entzündungsreaktion
KW  - Lungenentzündung
KW  - Sekundärkrankheit
KW  - Multimorbidität
KW  - Antibiose
KW  - Peritonitis
KW  - nosokomial
KW  - SIRS
KW  - Intensivstation
KW  - Komorbidität
KW  - ICU
KW  - HAI
KW  - mortality
KW  - SIRS
KW  - comorbidities
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-80565
ER  - 
TY  - THES
A1  - Kettner, Robin Jeroen
T1  - Myokardialer Strain und Mitralklappenringbewegung als echokardiographische Verlaufs- und Prognoseparameter bei Patienten mit Aortenklappenstenose
T1  - Myocardial strain und mitral annular displacement as parameters of process and prognosis in patients with aortic stenosis
N2  - Einleitung: Ursprung dieser Studie ist die oftmals ungewisse Einschätzung des Krankheitsstadiums bei Patienten mit Aortenklappenstenose. Bisherige Strategien bedienen sich vor allem dreier Parameter: Geschwindigkeit des aortalen Blutflusses, Fläche der Aortenklappe (AÖF) und mittlerer Druckgradient über der Aortenklappe (MG). Dabei gilt: je kleiner die Aortenöffnungsfläche, und je höher der Gradient, desto schwerwiegender die Stenose. Es ist jedoch bekannt, dass diese Logik Inkonsistenzen birgt. Beobachtungen legen nahe, dass der Gradient in bestimmten Fällen entweder nicht zunimmt, oder nach einer Phase der Zunahme im Verlauf der Erkrankung mit abnehmender Auswurfleistung des Herzens einhergehend ebenfalls wieder abnimmt. Dies erschwert die Interpretation des Parameters, da Früh- und Spätstadium der Erkrankung bei isolierter Betrachtung nicht voneinander zu unterscheiden wären. Fragestellung: Ziel dieser Studie ist die Untersuchung des niedrigen Gradienten bezüglich Prognose und myokardialer Funktion anhand der Gewebedoppler-Parameter Strain und Strain Rate, sowie die Beleuchtung der Mitralklappenringbewegung als Parameter zur Einschätzung des Krankheitsstadiums. Methoden: 140 Patienten mit hoch- und mittelgradiger Aortenklappenstenose wurden untersucht. Dabei wurde eine konventionelle Echokardiographie durchgeführt und mittels Gewebedoppler die myokardiale Funktion quantifiziert. Zusätzlich wurde die longitudinale Bewegung des Mitralklappenringes gemessen. Nach einer Follow-Up-Zeit von 2 Jahren wurde der Zustand der Patienten bezüglich Symptomatik und den primären Endpunkten „kardial bedingter Tod“ und „Aortenklappenersatz“ (AKE) kontrolliert. Ergebnisse: Alle Patienten wurden in sechs Gruppen aufgeteilt und dabei auf Basis der AÖF grundsätzlich nach mittelgradigen (Gruppe 1, n=36) und hochgradigen (Gruppe 2 bis 5) Stenosen unterschieden. Die hochgradigen Gruppen wurden ferner nach MG (≥40 mm Hg) und Ejektionsfraktion (EF; ≥50%) differenziert: Gruppe 2: hoher MG (n=25); Gruppe 3: niedriger MG, hohe EF (n=23); Gruppe 4: niedriger MG, niedrige EF (n=26). Gruppe 5 erhielt alle Patienten mit extrem kleiner AÖF (≤6 cm²; n=9), Gruppe 6 erhielt alle Patienten mit ischämisch bedingter Wandbewegungsstörung. Zum Untersuchungszeitpunkt waren Patienten mit zunehmender Gruppenzahl häufiger symptomatisch und wiesen höhere NYHA-Klassen auf. Echokardiographisch imponierten alle Gruppen mit kardialer Hypertrophie. Die Gewebedoppler-Parameter Strain und Strain Rate zeigten eine kontinuierliche Abnahme der longitudinalen Funktion für die ersten vier Gruppen. Unabhängig von der EF lagen bei niedrigem MG signifikant niedrigere Werte vor als bei mittelgradigen Stenosen und hochgradigen Stenosen mit hohem MG. Die Mitralklappenringbewegung präsentierte sich als Maß der longitudinalen Funktion und nahm ebenfalls über die Gruppen kontinuierlich ab. Sie stand in starker Korrelation zum myokardialen Strain (τ = 0,77; p<0,0001). Die Gruppen mit niedrigem MG hatten signifikant niedrigere Werte als die mit hohem MG oder mittelgradiger Stenose. Die Mitralklappenringbewegung kann folglich behilflich sein, diese Gruppen voneinander zu differenzieren. Eine Ringbewegung ≥10 mm wirkte prognostisch günstig. Das Risiko, nach aktueller Behandlungsroutine während der Studiendauer kardial bedingt zu versterben, war für Patienten mit maximal stenosierter AÖF am höchsten und für mittelgradige sowie hochgradige Patienten mit hohem MG am geringsten. Ein niedriger Gradient verdoppelte das Risiko gegenüber einem hohen Gradienten. Allerdings wurden Patienten mit hohem MG auch doppelt so häufig einer AKE-OP zugeführt (80%). Diese seltenere Indikationsstellung bei niedrigem Gradienten erscheint vor dem Hintergrund des großen Benefits (relative Risikoreduktion für den kardial bedingten Tod durch AKE: 39% (Gruppe 3) bzw. 82% (Gruppe 4)) fragwürdig. Die Betrachtung des natürlichen Verlaufs (kein AKE) offenbart, dass hochgradige Stenose-Patienten mit niedrigem aortalen Druckgradienten eine schlechte Prognose haben. Die Betrachtung aller Patienten mit niedrigem MG über der Aortenklappe zeigte, dass dieser sowohl mit einer besonders guten als auch einer besonders schlechten Prognose einhergehen kann, und dass die Mitralklappenringbewegung in beiden Fällen unterschiedlich ausfällt. Sie kann daher die Interpretation eines niedrigen MG erleichtern. Fazit: Die herkömmliche Bestimmung des Schweregrads von Aortenklappenstenosen wird der Komplexität der möglichen Verläufe nicht gerecht: Nach dieser geht der Schweregrad der Erkrankung grundsätzlich mit einer Zunahme des aortalen Druckgradienten einher. Eine Beurteilung auf Basis dieser Annahme übergeht jedoch offenbar eine gewichtige Gruppe von Patienten. Diese ist durch ein fortgeschrittenes Krankheitsstadium mit schlechter myokardialer Funktion, starker Symptomatik und ungünstiger Prognose trotz eines niedrigen Gradienten charakterisiert. Diese Diversität eines niedrigen Gradienten gewinnt durch die Schwierigkeiten bei der genauen Bestimmung der Aortenöffnungsfläche noch an Bedeutung. Besonders in Fällen mit niedrigem kardialem Auswurf läuft der Untersucher Gefahr, eine zu niedrig bemessene Aortenöffnungsfläche anzunehmen. In diesen Fällen besteht die Chance auf die Existenz einer kontraktilen Reserve, die bei adäquater Therapie einen positiven Einfluss auf die Prognose haben könnte. Eine Fokussierung auf den aortalen Druckgradienten zur Klärung einer Indikation zum Aortenklappenersatz birgt darüber hinaus die Gefahr, einer Fehleinschätzung zu unterliegen. Ein niedriger Gradient muss dann sehr differenziert betrachtet werden, da durchaus Patienten existieren, die trotz eines niedrigen Gradienten von einem Klappenersatz profitieren können. Die Mitralklappenringbewegung ist ein klinisch leicht zu messender Parameter zur Einschätzung der longitudinalen Funktion und erleichtert durch seine prognostische Aussagekraft die Interpretation eines niedrigen aortalen Druckgradienten.
N2  - The conventional estimation of the severity of aortic valve stenosis fails to cope with the complexity of diverse types of progression: so far, the severity of the disease is generally associated with an increase in aortic valve pressure gradient. But an assessment based solely on this assumption obviously disregards an important group of patients. This group is characterized by an advanced stage of disease with poor myocardial function, severe symptoms and poor prognosis despite a low gradient. This diversity of a low gradient yet gains importance by the difficulty in accurately determining the aortic valve area. Especially in cases with low cardiac output, the examiner may assume a too low dimensioned aortic valve area. In these cases there might be a myocardial contractile reserve, which could have a positive impact on prognosis if recognized and handled accordingly. Focussing on aortic valve pressure gradient in order to clarify indication for aortic valve replacement entails risk of misjudgement. In these cases a low gradient particularly must be interpreted carefully, since there are certain patients who may benefit from valve replacement despite a low gradient. The mitral ring displacement is an easily measured parameter to assess longitudinal function and facilitates by its prognostic significance the interpretation of a low aortic valve pressure gradient.
KW  - Aortenstenose
KW  - Herzinsuffizienz
KW  - Mitralklappe
KW  - Aortenklappe
KW  - Aortenklappenstenose
KW  - Mitralklappenringbewegung
KW  - strain
KW  - strain rate
KW  - Echokardiographie
KW  - congestive heart failure
KW  - mitral ring motion
KW  - aortic stenosis
KW  - mitral ring displacement
KW  - longitudinal function
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-80443
ER  - 
TY  - THES
A1  - Kraski, Boris
T1  - Zytokompatibilität von Bruschit. Ein im 3D-Pulverdruckverfahren hergestelltes Zellkulturträgermaterial
T1  - Cytocompatibility of brushite cell culture scaffolds made by three-dimensional powder printing
N2  - In der vorliegenden Arbeit wurde die Eignung einer im 3D-Pulverdruckverfahren fabrizierten Trägerstruktur auf Calciumphosphat-Basis (Bruschit) als Zellkultur-Scaffold untersucht. Dazu wurden die Konstrukte in vitro mit osteoblastären Zellen besiedelt und deren Proliferations- und Differenzierungsverhalten über eine Kultivierungsdauer von 12 Tagen analysiert. Als Parameter dienten hierbei die Zellviabilität, die Aktivität des osteoblastären Enzyms Alkalische Phosphatase sowie die Mediumkonzentration von Osteocalcin. Des Weiteren wurde der pH-Wert des Kulturmediums sowie die Konzentrationen der freien Elektrolyte Calcium und Phosphat untersucht. Die Ergebnisse belegen eine gute Zytokompatibilität des Trägermaterials. Diese äußerte sich in einer progredienten Proliferation phänotypisch osteoblastärer Zellen (gemäß Rasterelektronenmikroskopie). Die Zellen exprimierten das ostoblastentypische Enzym Alkalische Phosphatase, welches als früher Differenzierungsmarker gilt. Die Analyse der Osteocalcinproduktion führte aufgrund methodischer Probleme nicht zu verwertbaren Ergebnissen. Die Untersuchung des verbrauchten Zellkulturmediums ergab keine unphysiologischen Schwankungen des pH-Wertes. Jedoch konnten signifikante Veränderungen der Konzentration an freien Calcium und Phosphat-Ionen im Medium festgestellt werden. Diese sind auf die Löslichkeit des Trägermaterials im physiologischen Milieu zurückzuführen. Zusammenfassend konnte mittels vorliegender in vitro Versuche eine geeignete Zytokompatibilität des untersuchten Materials herausgearbeitet werden. Für mögliche klinische Anwendungen zum Knochenersatz sind weitergehende Untersuchungen, insbesondere osteokonduktiver Eigenschaften im orthotopen Implantatlager im Rahmen von in vivo Untersuchungen, erforderlich.
N2  - This study investigated the cytocompatibility of low-temperature direct 3-D printed calcium phosphate scaffolds in vitro. The fabrication of the scaffolds was performed with a commercial 3-D powder printing system. Diluted phosphoric acid was printed into tricalcium phosphate powder, leading to the formation of dicalcium phosphate dihydrate (brushite). The biocompatibility was investigated using the osteoblastic cell line MC3T3-E1. Cell viability and the expression of alkaline phosphatase served as parameters. The culture medium was analyzed for pH value, concentration of free calcium and phosphate ions and osteocalcin. The brushite scaffolds showed a considerable increase of cell proliferation and viability. The activity of alkaline phosphatase showed a similar pattern. Optical and electron microscopy revealed an obvious cell growth on the surface of the brushite scaffolds. Analysis of the culture medium showed minor alterations of pH value within the physiological range. The content of osteocalcin of the culture medium was reduced by the printed scaffolds due to adsorption. We conclude that the powder printed brushite matrices have a suitable biocompatibility for their use as cell culture scaffolds. The material enables osteoblastic cells in vitro to proliferate and differentiate due to the expression of typical osteoblastic markers.
KW  - Rapid Prototyping
KW  - Biomaterial
KW  - 3D-Pulverdruck
KW  - Calciumphosphat
KW  - Bruschit
KW  - Knochenersatzwerkstoff
KW  - Biokompatibel
KW  - 3D - rapid prototyping
KW  - bone substitute
KW  - brushite
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-78615
ER  - 
TY  - THES
A1  - Shuvaev, Alexey
T1  - Spectroscopic study of manganites with magnetoelectric coupling
T1  - Spektroskopische Untersuchungen an Manganoxyd-verbindungen mit magnetoelektrischer Kopplung
N2  - The present thesis is devoted to the spectroscopic study of rare earth manganites RMnO3 (R = Gd, Dy, Tb, Eu(1 - x)Y(x)) in the submillimeter frequency range. A dynamic manifestation of a strong magnetoelectric coupling in these systems is the existence of electromagnons - spin waves excited by the electric component of the electromagnetic wave. The exact analytical solution of the Landau-Lifshitz equations obtained for cycloidal antiferromagnets builds the bridge between the inelastic neutron scattering and the optical experiments. A semi-quantitative agreement is achieved between the theory and the results by these two experimental techniques. Two suggested mechanisms of the magnetoelectric coupling, the inverse Dzyaloshinskii-Moriya (IDM) interaction and the symmetric Heisenberg exchange (HE) striction, are introduced in a perturbative manner. The qualitative conclusions regarding both static and dynamic electric properties are also in agreement with the experiment. GdMnO3 is the system in which the electromagnons were first detected at low frequencies. Far infrared measurements in GdMnO3 presented here have confirmed the existence of a second high frequency electromagnon at 75 reciprocal centimeter. The detection of an additional mode suggests the existence of at least short range ferroelectric order. Such order has not been observed in static experiments so far. The electromagnons in Eu(1 - x)Y(x)MnO3 helped to clarify the role of the rare earth magnetism. As the Y(3+) ions are diamagnetic and Eu(3+) ions possess Van Vleck paramagnetism only, it is the Mn subsystem that is primarily responsible for the magnetoelectric properties of rare earth manganites. The electromagnons in DyMnO3 and TbMnO3 do not change their excitation conditions upon the flop of the spin cycloid in external magnetic fields. This fact still lacks consistent theoretical explanation. Detailed measurements on TbMnO3 of different orientations have allowed to prove the existence of the IDM electromagnon. The study of DyMnO3 in external magnetic fields has shown that, depending on the Dy ordering, the electromagnons and static electric polarization can be either enhanced or suppressed. Thus, the magnetic order of rare earth moments still plays an important role. As a general result of the present work, the IDM interaction is capable to describe the static electric polarization and the weak electro-active excitation in the high-field phase of TbMnO3. The HE model is successful in explaining the high frequency electromagnon, including its excitation conditions and the spectral weight. However, both models are still unable to describe the energy and the spectral weight of the low frequency electromagnon. Further theoretical and experimental efforts are required in this direction.
N2  - Die vorliegende Dissertation befasst sich mit den spektroskopischen Untersuchungen von Manganaten der Seltenen Erden im Bereich der Submillimeterwellen. Spektroskopisches Merkmal der starken elektromagnetischen Kopplung ist die Existenz der Elektromagnonen - Spinwellen, die durch das elektrische Feld des Lichtes angeregt werden. Die Lösung der Landau-Lifshitz Gleichungen für die zykloidale magnetische Ordnung verbindet die inelastische Neutronstreuung mit den optischen Experimenten. Eine halbquantitative Übereinstimmung wurde zwischen der Theorie und diesen zwei experimentellen Techniken erreicht. Zwei Mechanismen der magnetoelektrischen Kopplung, die inverse Dzyaloshinskii-Moriya (IDM) Wechselwirkung und das auf den symmetrischen Heisenberg Austausch basierte Modell, werden in einer perturbativen Art eingefürt. Die Ferninfrarotmessungen an GdMnO3 zeigen die Existenz eines zweiten Elektromagnons bei 75 Reziprokzentimeter. Diese Beobachtung deutet auf die Existenz von zumindest kurzweitigen ferroelektrischen Ordnungsparameter in GdMnO3. Die Untersuchung der Elektromagnonen in Eu(1 - x)Y(x)MnO3 Mischsystemen hat die Rolle des Magnetismus der Seltenen Erden geklärt. Nachdem Y(3+) Ionen diamagnetisch sind und Eu(3+) Ionen nur Van Vleck Paramagnetismus aufweisen, ist das Mn Untersystem vorrangig für die magnetoelektrischen Eigenschaften der Selten-Erd-Manganaten verantwortlich. Die Untersuchung von DyMnO3 in äußeren Magnetfeldern hat gezeigt, dass, je nach magnetischer Ordnung von Dy, die Elektromagnonen und die statische elektrische Polarization entweder erhöht oder unterdrückt werden können. Daher spielt die magnetische Ordnung der Seltenen Erde eine wichtige Rolle. Nach der Rotation der Spinzykloide in äußeren Magnetfeldern ändern die Elektromagnonen in DyMnO3 und TbMnO3 ihre Auswahlregeln nicht. Für diese Beobachtung fehlt jedoch noch eine übereinstimmende theoretische Erklärung. Die genauen Messungen von unterschiedlich orientierten TbMnO3 Proben ermöglichten einen schwachen elektrischen Beitrag bei 21 Reziprokzentimeter zu detektieren. Das ist die erste direkte Beobachtung einer dynamischen Anregung der IDM Wechselwirkung. Zusammenfassend, kann die IDM Wechselwirkung die statische elektrische Polarization und die schwache elektrische Anregung in der Hochfeldphase von TbMnO3 gut beschreiben. Das HE Modell wird erfolgreich bei der Erklärung des Hochfrequenzelektromagnons, dessen Auswahlregeln und des Spektralgewichts angewandt. Beide Modelle sind jedoch noch nicht in der Lage die Energie und das Spektralgewicht des Niederfrequenzelektromagnons zu beschreiben. Weitere theoretische Anstrengungen sind nötig um die noch verbleibenden offenen Fragen zu klären.
KW  - Manganverbindungen
KW  - Seltenerdverbindungen
KW  - FIR-Spektroskopie
KW  - Terahertz
KW  - Elektromagnon
KW  - Seltene Erden
KW  - Inkommensurable Zykloide
KW  - Magnetoelektrischer Effekt
KW  - Terahertz spectroscopy
KW  - Rare earth manganites
KW  - Electromagnon
KW  - Magnetoelectric effect
KW  - Incommensurate spin structure
KW  - Spektroskopie
KW  - Multiferroikum
KW  - Manganate
KW  - Dielektrikum
KW  - Magnon
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-78719
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TY  - THES
A1  - Meyer, Jochen
T1  - Muon performance aspects and measurement of the inclusive ZZ production cross section through the four lepton final state with the ATLAS experiment at the LHC
T1  - Aspekte der Leistungsfähigkeit des Myonnachweises und Messung des inklusiven ZZ Wirkungsquerschnitts mittels des Vier-Lepton-Endzustands mit dem ATLAS Experiment am LHC
N2  - The "Large Hadron Collider" (LHC) is currently the most powerful particle accelerator. It provides particle collisions at a center of mass energy in the Tera-electronvolt range, which had never been reached in a laboratory before. Thereby a new era in high energy particle physics has began. Now it is possible to test one of the most precise theories in physics, the Standard Model of particle physics, at these high energies. The purpose is particularly served by four large experiments installed at the LHC, namely "A Toroidal LHC ApparatuS" (ATLAS), the "Compact-Muon-Solenoid" (CMS), the "Large Hadron Collider beauty" (LHCb) and "A Large Ion Collider Experiment" (ALICE). Besides exploring the high energy behavior of the well-established portions of the Standard Model, one of the main objectives is to find the Higgs boson included in the model, but not discovered by any preceding effort. It is of tremendous importance since fermions and heavy electroweak gauge bosons acquire mass because of this boson. Although the success of the Standard Model in describing nature is already undisputed, there are some flaws due to observations inexplicable within this theory only. Therefore searches for physics beyond the Standard Model are promoted at the LHC experiments as well. In order to achieve the defined goals, crucial aspects are firstly precise measurements, to verify Standard Model predictions in detail, and secondly an evaluation of as much information as accessible by the detectors, to recognize new phenomena as soon as possible for subsequent optimizations. Both challenges are only possible with a superior understanding of the detectors. An inevitable contribution to attain this knowledge is a realistic simulation, partially requiring new implementation techniques to describe the very complex instrumentation. The research presented here is performed under the patronage of the ATLAS collaboration with a special focus on measurements done with muon spectrometer. Thus a first central issue is the performance of the spectrometer in terms of physics objects that are recognized by the device, the compatibility of data and the existing simulation as well as its improvement and finally the extension of the acceptance region. Once the excellent behavior and comprehension of the muon spectrometer is demonstrated, a second part addresses one physics use case of reconstructed muons. The electroweak force is part of the Standard Model and causes the interaction of heavy electroweak gauge bosons with fermions as well as their self-interaction. In proton-proton collisions such gauge bosons are produced. However, they decay immediately into a pair of fermions. In case of the Z boson, which is one of the gauge bosons, oppositely charged fermions of the same generation, including muons, emerge. The various decay modes are determined precisely at particle accelerators other than the LHC. However, the associated production of two Z bosons is measured less exactly at those facilities because of a very low cross section. The corresponding results acquired with the ATLAS experiment exceed all previous measurements in terms of statistics and accuracy. They are reported in this thesis as obtained from the observation of events with four charged leptons. The enhancement of the signal yield based on the extension of the muon spectrometer acceptance is especially emphasized as well as alternative methods to estimate background events. Furthermore, the impact on the probing of couplings of three Z bosons and intersection with the search for the Standard Model Higgs boson are pointed out.
N2  - Der "Large Hadron Collider" (LHC) ist der leistungsfähigste Teilchenbeschleuniger unserer Tage. Der Ringbeschleuniger erzeugt Teilchenkollisionen bei einer nie zuvor in einem Labor erreichten Schwerpunktenergie im Bereich von Teraelektronenvolt. Damit hat eine neue Ära in der Hochenergie-Teilchenphysik begonnen, in der eine der präzisesten Theorien der Physik, das Standardmodell der Teilchenphysik, bei diesen hohen Energien überprüft werden kann. Diesem Zweck dienen insbesondere die vier großen Experimente, "A Toroidal LHC ApparatuS" (ATLAS), "Compact-Muon-Solenoid" (CMS), "Large Hadron Collider beauty" (LHCb) und "A Large Ion Collider Experiment" (ALICE), welche am LHC aufgebaut sind. Neben der Erkundung des Hochenergieverhaltens der etablierten Bestandteile des Standardmodells, ist es ein Hauptanliegen das in dem Modell enthaltene Higgs Boson zu finden, welches bei allen bisherigen Bemühungen nicht nachgewiesen werden konnte. Dem Boson kommt eine wichtige Rolle zu, denn es erlaubt eine Erklärung der Massen von Fermionen und von schweren, elektroschwachen Eichbosonen. Obgleich der Erfolg des Standardmodells in seiner Beschreibung der Natur unumstritten ist, gibt es Schwachpunkte aufgrund von Beobachtungen, die die Existenz bislang unentdeckter Teilchen und Wechselwirkungen andeuten. Aus diesem Grund werden zudem Suchen nach Physik jenseits des Standardmodells von den LHC Experimenten betrieben. Um die ausgewiesenen Ziele zu erreichen, sind wesentliche Aspekte zum einen Präzisionsmessungen, um die Vorhersagen des Standardmodells eingehend zu testen, und zum anderen eine Auswertung aller mit den Detektoren zugänglichen Informationen, um Phänomene neuer Physik früh zu erkennen und Analysen daraufhin zu optimieren. Beide Herausforderungen gehen einher mit einem ausgezeichneten Verständnis der Detektoren. Einen unumgänglichen Beitrag dieses Wissen zu erlangen leistet eine realitätsgetreue Simulation, die teilweise neuer Techniken der Implementierung bedarf, um die komplexen Messanlagen zu beschreiben. Die hier präsentierte Forschungsarbeit wurde im Rahmen der ATLAS Kollaboration durchgeführt, wobei ein besonderer Schwerpunkt auf Messungen des Myon-Spektrometers liegt. Daher ist ein erstes zentrales Thema die Leistungsfähigkeit des Spektrometers hinsichtlich der von ihm identifizierten physikalischen Objekte, die Verträglichkeit aufgenommener Daten mit der existierenden Simulation sowie deren Verbesserung und schließlich die Erweiterung des Akzeptanzbereichs. Nachdem das exzellente Verhalten und Verständnis des Myon-Spektrometers demonstriert ist, befasst sich ein zweiter Teil mit einem physikalischen Anwendungsbereich gefundener Myonen. Die elektroschwache Kraft ist Teil des Standardmodells und verursacht die Wechselwirkung der schweren, elektroschwachen Eichbosonen mit Fermionen sowie ihre Selbstwechselwirkung. In Proton-Proton Kollisionen werden solche Bosonen produziert, die jedoch sofort wieder in ein Fermionen-Paar zerfallen. Im Falle des Z Bosons, welches solch ein Eichboson ist, entstehen entgegengesetzt geladene oder neutrale Fermionen der selben Generation, darunter auch Myonen. Die verschiedenen Zerfallsmodi sind bereits an anderen Beschleunigern als dem LHC bestimmt worden. Die gleichzeitige Produktion zweier Z Bosonen wurde jedoch aufgrund des sehr kleinen Wirkungsquerschnittes weniger exakt an diesen Einrichtungen gemessen. Die entsprechenden, mit dem ATLAS Experiment gewonnenen Resultate, übersteigen alle vorherigen Messungen hinsichtlich ihrer Statistik und Genauigkeit. Wie sie aus beobachteten Ereignissen mit vier geladenen Leptonen gewonnen werden, ist in dieser Arbeit ausgeführt. Besonders betont wird die gesteigerte Signalaufnahme durch die Erweiterung des Akzeptanzbereichs des Myon-Spektrometers sowie alternative Methoden zur Abschätzung von Untergrundereignissen. Außerdem werden Auswirkungen auf die Erforschung von Kopplungen dreier Z Bosonen sowie Überschneidungen mit der Suche nach dem Higgs Boson des Standardmodells erläutert.
KW  - ATLAS <Teilchendetektor>
KW  - LHC
KW  - Myon
KW  - Standardmodell
KW  - Higgs
KW  - Myon
KW  - Z Boson
KW  - ATLAS
KW  - standard model
KW  - muon
KW  - Z boson
KW  - Higgs
KW  - inclusive cross section
KW  - Elementarteilchenphysik
KW  - Vektorboson
KW  - Wirkungsquerschnitt
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-78793
ER  - 
TY  - THES
A1  - Platt, Christian
T1  - A Common Thread in Unconventional Superconductivity: The Functional Renormalization Group in Multi-Band Systems
T1  - Unkonventionelle Supraleitung in Multi-Band Systemen
N2  - Die supraleitenden Eigenschaften von komplexen Materialsystemen, wie den erst kürzlich entdeckten Eisen-Pniktiden oder den Strontium-Ruthenaten, sind oftmals durch das Zusammenspiel vieler elektronischer Orbitale bestimmt. Um die Supraleitung in derartigen Systemen besser zu verstehen, entwickeln wir in dieser Arbeit eine Multi-Orbital-Implementierung der funktionalen Renormierungsgruppe und untersuchen die Elektronenpaarung in verschiedenen charakteristischen Materialverbindungen. In den Eisen-Pniktiden finden wir hierbei mehrere Spinfluktuationskanäle, die eine Elektronenpaarung hervorrufen, sofern die Paarwellenfunktion einen Vorzeichenwechsel zwischen den verschiedenen genesteten Bereichen der Fermifläche aufweist. Abhängig von den spezifischen Materialeigenschaften, wie der Dotierung oder der Position des Pniktogenatoms, führen diese Spinfluktuationen dann zu $s_{\pm}$-wellenartiger Paarung mit durchgängiger Energielücke oder mit Knoten auf der Fermifläche. In manchen Fällen wird zudem auch $d$-wellenartige Paarung induziert, die in der Nähe des Übergangs zur $s_{\pm}$-Symmetrie einen gemischten $(s+id)$-Zustand mit gebrochener Zeitinversionssymmetrie aufweist. Diese neuartige Phase zeigt faszinierende Eigenschaften, wie zum Beispiel das spontane Entstehen von Supraströmen am Probenrand und um nichtmagnetische Störstellen. Auf Grund der durchgängigen Energielücke ist dieser $(s+id)$-Zustand energetisch begünstigt. Im Folgenden untersuchen wir zudem auch die elektronischen Instabilitäten eines weiteren außergewöhnlichen Materials -- dotiertes Graphen. Diese rein zweidimensionale Kohlenstoffverbindung ist schon seit mehreren Jahren im Fokus der Festkörperforschung und wurde mittlerweile auch durch neuartige experimentelle Verfahren dotiert, ohne die zugrundeliegende hexagonale Gittersturktur merklich zu stören. Eine theoretische Beschreibung dieses Systems erfordert die Berücksichtigung zweier nicht-equivalenter Gitterplätze, was wiederum effektiv als Zwei-Orbital-System aufgefasst werden kann. Durch die besondere Symmetrie der hexagonalen Gitterstruktur sind beide $d$-wellenartigen Paarungskanäle entartet und ahnlich der $(s+id)$-Paarung in den Pniktiden finden wir hier eine chirale $(d+id)$-Paarung in einem weiten Dotierungsbereich um van-Hove Füllung. Des Weiteren identifizieren wir Spin-Triplet-Paarung und eine exotische Form der Spindichtewelle, welche beide durch leichte Veränderung der langreichweitigen Hüpfamplituden und Wechselwirkungensparameter realisiert werden können. Als drittes Beispiel betrachten wir die Supraleitung in dem Strontium-Ruthenat Sr$_2$RuO$_4$. Die Besonderheit dieser Materialverbindung liegt in der möglichen Realisierung einer chiralen Spin-Triplet Paarung, die wiederum faszinierende Eigenschaften wie die Existenz von halbganzzahligen Flussvortizes mit nicht-Abelscher Vertauschungsstatistik aufweisen würde. Mittels eines mikroskopischen Drei-Orbital-Modells und der Berücksichtigung von Spin-Bahn-Kopplung finden wir hierbei, dass moderate ferromagnetische Spinfluktuationen immer noch ausreichen, um diesen speziellen Paarungszustand anzutreiben. Die berechnete Energielücke zeigt im Weiteren sehr starke Anisotropien auf dem $d_{xy}$-Orbital-dominierten Bereich der Fermifläche und verschwindet nahezu vollständig auf den anderen beiden Fermiflächen.
N2  - The superconducting properties of complex materials like the recently discovered iron-pnictides or strontium-ruthenate are often governed by multi-orbital effects. In order to unravel the superconductivity of those materials, we develop a multi-orbital implementation of the functional renormalization group and study the pairing states of several characteristic material systems. Starting with the iron-pnictides, we find competing spin-fluctuation channels that become attractive if the superconducting gap changes sign between the nested portions of the Fermi surface. Depending on material details like doping or pnictogen height, these spin fluctuations then give rise to $s_{\pm}$-wave pairing with or without gap nodes and, in some cases, also change the symmetry to $d$-wave. Near the transition from nodal $s_{\pm}$-wave to $d$-wave pairing, we predict the occurrence of a time-reversal symmetry-broken $(s+id)$-pairing state which avoids gap nodes and is therefore energetically favored. We further study the electronic instabilities of doped graphene, another fascinating material which has recently become accessible and which can effectively be regarded as multi-orbital system. Here, the hexagonal lattice structure assures the degeneracy of two $d$-wave pairing channels, and the system then realizes a chiral $(d+id)$-pairing state in a wide doping range around van-Hove filling. In addition, we also find spin-triplet pairing as well as an exotic spin-density wave phase which both become leading if the long-ranged hopping or interaction parameters are slightly modified, for example, by choosing different substrate materials. Finally, we consider the superconducting state of strontium-ruthenate, a possible candidate for chiral spin-triplet pairing with fascinating properties like the existence of half-quantum vortices obeying non-Abelian statistics. Using a microscopic three orbital description including spin-orbit coupling, we demonstrate that ferromagnetic fluctuations are still sufficient to induce this $\bs{\hat{z}}(p_x\pm ip_y)$-pairing state. The resulting superconducting gap reveals strong anisotropies on the $d_{xy}$-dominated Fermi-surface pocket and nearly vanishes on the other remaining two pockets.
KW  - Supraleitung
KW  - Renormierungsgruppe
KW  - Eisen-basierte Supraleiter
KW  - iron-pnictides
KW  - ruthenates
KW  - graphene
KW  - multi-band superconductivity
KW  - functional renormalization group
KW  - Hochtemperatursupraleitung
KW  - Ruthenate
KW  - Pnictide
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-78824
ER  - 
TY  - THES
A1  - Pfisterer, Dana
T1  - Kognitive Beeinträchtigung nach koronaren Bypass-Operationen: Ein Vergleich zwischen konventionellen neuropsychologischen Tests und der Testbatterie zur Aufmerksamkeitsprüfung
T1  - Cognitive decline after CABG: A comparison between conventional paper and pencil tests and the Testbattery of Attentional Performance
N2  - Ziel der Studie ist die Optimierung der Messinstrumente zur Ermittlung neurokognitiver Defizite vor und nach Herzbypassoperationen, um einen Beitrag zur Etablierung eines einheitlichen Standards zu leisten. Hierfür findet die TAP als computergestütztes Verfahren im Vergleich zu konventionellen Papier-Bleistift-Tests Einsatz. Dass Patienten nach einer ACVB-Operation neurokognitive Defizite aufweisen, hat sich in dieser Studie bewahrheitet. Aufgrund der in dieser Studie erhobenen Daten setzt sich eine suffiziente Testbatterie zur Überprüfung neurokognitiver Leistungseinschränkungen nach Herzbypassoperationen aus dem Benton-Test und dem Test „Zahlennachsprechen“ zur Überprüfung der Gedächtnisfunktion sowie den TAP-Tests „Alertness“ mit Warnton, „Alertness“ ohne Warnton und „Geteilte Aufmerksamkeit“, zusammen.
N2  - Aim of this study is the optimization of the measuring instruments in order to establish a standard set of tests to detect neurocognitive decline before and after CABG. Therefore the TAP is used as a computerized Test battery in comparison to conventional paper and pencil tests. It could be proved, that patients after CABG show neurocognitive decline. Based in the data collected in this study, a sufficient test battery to examine cognitive limitations after CABG is consisting of the Benton-test, the Digit-Span-Test, as well as the TAP-Tests.
KW  - Bypass
KW  - Aufmerksamkeitstest
KW  - Testbatterie
KW  - Neurokognitive Defizite
KW  - Herz-Bypass-Operation
KW  - TAP
KW  - Papier-Bleistift-Tests
KW  - Neurocognitive decline
KW  - CABG
KW  - TAP
KW  - Paper and pencil test
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-78492
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Aeschlimann, Martin
A1  - Bauer, Michael
A1  - Bayer, Daniela
A1  - Brixner, Tobias
A1  - Cunovic, Stefan
A1  - Fischer, Alexander
A1  - Melchior, Pascal
A1  - Pfeiffer, Walter
A1  - Rohmer, Martin
A1  - Schneider, Christian
A1  - Strüber, Christian
A1  - Tuchscherer, Philip
A1  - Voronine, Dimitri V.
T1  - Optimal open-loop near-field control of plasmonic nanostructures
N2  - Optimal open-loop control, i.e. the application of an analytically derived control rule, is demonstrated for nanooptical excitations using polarization-shaped laser pulses. Optimal spatial near-field localization in gold nanoprisms and excitation switching is realized by applying a shift to the relative phase of the two polarization components. The achieved near-field switching confirms theoretical predictions, proves the applicability of predefined control rules in nanooptical light–matter interaction and reveals local mode interference to be an important control mechanism.
KW  - Chemie
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-75256
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Atienza, Nieves
A1  - de Castro, Natalia
A1  - Cortés, Carmen
A1  - Garrido, M. Ángeles
A1  - Grima, Clara I.
A1  - Hernández, Gregorio
A1  - Márquez, Alberto
A1  - Moreno-González, Auxiliadora
A1  - Nöllenburg, Martin
A1  - Portillo, José Ramón
A1  - Reyes, Pedro
A1  - Valenzuela, Jesús
A1  - Trinidad Villar, Maria
A1  - Wolff, Alexander
T1  - Cover contact graphs
N2  - We study problems that arise in the context of covering certain geometric objects called seeds (e.g., points or disks) by a set of other geometric objects called cover (e.g., a set of disks or homothetic triangles). We insist that the interiors of the seeds and the cover elements are pairwise disjoint, respectively, but they can touch. We call the contact graph of a cover a cover contact graph (CCG). We are interested in three types of tasks, both in the general case and in the special case of seeds on a line: (a) deciding whether a given seed set has a connected CCG, (b) deciding whether a given graph has a realization as a CCG on a given seed set, and (c) bounding the sizes of certain classes of CCG’s. Concerning (a) we give efficient algorithms for the case that seeds are points and show that the problem becomes hard if seeds and covers are disks. Concerning (b) we show that this problem is hard even for point seeds and disk covers (given a fixed correspondence between graph vertices and seeds). Concerning (c) we obtain upper and lower bounds on the number of CCG’s for point seeds.
KW  - Informatik
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-78845
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Drechsler, Johannes
A1  - Grötzinger, Joachim
A1  - Hermanns, Heike M.
T1  - Characterization of the Rat Oncostatin M Receptor Complex Which Resembles the Human, but Differs from the Murine Cytokine Receptor
N2  - Evaluation of a pathophysiological role of the interleukin-6-type cytokine oncostatin M (OSM) for human diseases has been complicated by the fact that mouse models of diseases targeting either OSM or the OSM receptor (OSMR) complex cannot fully reflect the human situation. This is due to earlier findings that human OSM utilizes two receptor complexes, glycoprotein 130 (gp130)/leukemia inhibitory factor receptor (LIFR) (type I) and gp130/OSMR (type II), both with wide expression profiles. Murine OSM on the other hand only binds to the gp130/OSMR (type II) receptor complex with high affinity. Here, we characterize the receptor usage for rat OSM. Using different experimental approaches (knock-down of the OSMR expression by RNA interference, blocking of the LIFR by LIF-05, an antagonistic LIF variant and stably transfected Ba/F3 cells) we can clearly show that rat OSM surprisingly utilizes both, the type I and type II receptor complex, therefore mimicking the human situation. Furthermore, it displays cross-species activities and stimulates cells of human as well as murine origin. Its signaling capacities closely mimic those of human OSM in cell types of different origin in the way that strong activation of the Jak/STAT, the MAP kinase as well as the PI3K/Akt pathways can be observed. Therefore, rat disease models would allow evaluation of the relevance of OSM for human biology.
KW  - Biologie
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-78856
ER  - 
TY  - THES
A1  - Kunkel, Sabine
T1  - Veränderungen innerhalb der Schnittentbindung, ein Vergleich der Jahre 1995 und 2005. Eine retrospektive Analyse geburtshilflicher Parameter
T1  - Developments in caesarean section, a comparison of the years 1995 and 2005. A retrospective analysis of obstetric parameters
N2  - In der Abteilung für Gynäkologie und Geburtshilfe der Missionsärztlichen Klinik Würzburg wurden 1995 120 und 2005 312 Schnittentbindungen durchgeführt. In der vorliegenden retrospektiven Arbeit interessierte, ob sich zwischen 1995 und 2005 ein signifikanter Wandel der geburtshilflichen Parameter innerhalb dieser Schnittentbindungen abgezeichnet hat. Die Sectio-Frequenz stieg im untersuchten Zeitraum höchst signifikant von 11,4 % auf 24,7 %. Es wurden pro Schnittentbindung ein bis maximal fünf Indikationen, die zu einer Sectio führten, angegeben. 1995 gab es 31 und 2005 34 verschiedene Indikationen. Bezüglich der sieben häufigsten Indikationsangaben hat sich in diesen 10 Jahren nichts verändert. Statistisch signifikant waren nur zwei Veränderungen. Die Indikation Missverhältnis erfuhr eine signifikante Steigerung von 21,6 % auf 33,4 % und war damit 2005 die meistgenannte Indikation. Die Indikation frustrane Geburtseinleitung ging von 9,9 % auf 3,3 % zurück. Die häufigste Indikationsangabe 1995 war der Geburtsstillstand/protrahierte Eröffnungsperiode (33,3%). Höchst signifikante Unterschiede gab es bei den Anästhesieverfahren. 1995 wurde zu 67,7 % eine Intubationsnarkose durchgeführt, 2005 waren es nur noch 12,1 %. Im Gegensatz dazu stieg der Anteil an der Spinalanästhesie von 27 % auf 75,7 %. Das durchschnittliche Geburtsgewicht der Sectio-Geborenen lag 1995 bei 3235,6 Gramm gegenüber 3387,9 Gramm 2005. Dieser Unterschied war statistisch signifikant. Das niedrigere Geburtsgewicht 1995 liegt sicherlich auch daran, dass in diesem Jahr mehr Frühgeborene durch Kaiserschnitt zur Welt kamen. Bei der Betrachtung des Fetal Outcome der Sectiokinder zeigten sich folgende Ergebnisse. Der 1-Minuten-APGAR-Mittelwert war 2005 mit 8,9 statistisch höchst signifikant besser als 1995 mit 8,4. Der 5-Minuten- und 10 Minuten-APGAR-Mittelwert zeigte keine signifikanten Unterschiede. 1995 hatten weniger Neugeborene einen 1-Minuten-APGAR-Wert > 8 als 2005 und dafür mehr Kinder Werte < 7 (10,2 % 1995 zu 2,9 % 2005). Dies ist ebenfalls auf die höhere Frühgeburtenrate 1995 zurückzuführen. Beim Nabelarterien-pH-Mittelwert gab es keinen signifikanten Unterschied. 1995 gab es sechs Kinder mit einem pH-Wert kleiner 7,1 (dies entspricht 5,7 %) und 2005 fünf Kinder (1,7 %). Es wurde die Abhängigkeit der Indikationsstellung Missverhältnis/Geburtsstillstand von Geburtsgewicht, BMI und der untersuchten Jahre 1995 und 2005 untersucht. Hierbei zeigte sich, dass das Geburtsgewicht ein höchst signifikanter Risikofaktor für die Indikationsstellung Missverhältnis oder Geburtsstillstand darstellt. Ein Effekt des BMI oder der untersuchten Jahre konnte nicht nachgewiesen werden. Keine signifikanten Unterschiede gab es bei der Untersuchung der primären Sectiones, Re-Sectiones, Erstgebärenden, Alter der Mütter, BMI-Werte oder Komplikationen im Wochenbett.
N2  - In the Department of Obstetrics and Gynecology at Medical Missionary Clinic in Würzburg (Missionsärztliche Klinik Würzburg) 120 caesarean sections took place in 1995 compared to 312 in 2005. Aim of this retrospective study is to find if there is a significant change in obstetric parameters of these caesarean sections in the years from 1995 to 2005. The sectio frequency increased highly significantly from 11.4% to 24.7% in the investigation period. Per caesarean section up to a maximum of five indications that led to a section have been specified. There were 31 different indications in 1995, in 2005 there were 34. No changes occurred regarding the seven most frequent indications in those ten years. Statistically significant were only two changes. The indication cephalopelvic disproportion rose significantly from 21.6% to 33.4% and as the most stated indication in 2005. The indication failure to induce labour fell from 9.9% to 3.3%. In 1995 the most common indication was failure to progress in labour (33.3%). Highly significant differences became apparent in the anaesthetic procedures. In 1995 an general anesthesia had been carried out in 67.7% of cases, in 2005 the number fell to only 12.1%. By contrast, the rate of spinal anesthesia rose from 27% to 75.7%. The average birth weight of the children born by caesarean section lay by 3235.6 gram in 1995 and 3387.9 gram in 2005. This difference is statistically significant. The lower 1995 birth weight is certainly down to the fact that more premature babies were delivered by caesarean section that year. The results of a consideration of the Fetal Outcome of the children born by caesarean section were as follows: the 1 minute APGAR score was 8.9 in 2005 and therefore statistically highly significantly better than in 1995 when the score was 8.4. The 5 and 10 minute APGAR score shows no significant difference. In 1995 fewer newborns had a 1 minute APGAR score of >8 than in 2005 and more children had scores <7 (10.2% in 1995 compared to 2.9% in 2005). This is also due to the higher preterm birth rate of 1995. There was no significant difference regarding the umbilical arteries pH score. In 1995 there were six children with a pH score below 7.1 (representing 5.7%) and five children (representing 1.7%) in 2005. The dependence of the indication cephalopelvic disproportion/failure to progress in labour on birth weight, BMI and the investigation years 1995 and 2005 was analysed. It showed that the birth weight is a highly significant risk factor for the indication cephalopelvic disproportion or failure to progress in labour. There has been no evidence for an effect of the BMI or the year in question. The study of primary sections, previous sections, nulliparous women, maternal age, BMI scores or complications in childbed resulted in no significant difference.
KW  - Medizin
KW  - Gynäkologie
KW  - Geburtshilfe
KW  - Schnittentbindung
KW  - Sectio caesarea
KW  - Kaiserschnitt
KW  - Indikationen
KW  - retrospektive Analyse
KW  - geburtshilflicher Parameter
KW  - caesarean section
KW  - retrospective analysis
KW  - obstetric parameters
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-82342
ER  - 
TY  - THES
A1  - Panidou, Ermioni
T1  - „Vergleich zweier Methoden zur intraoperativen Mitomycin C Applikation im Rahmen der Trabekulektomie“
T1  - "Comparison of two methods of intraoperative application of mitomycin C during trabeculectomy"
N2  - Das Ziel dieser Studie war der Vergleich zweier intraoperativer Applikationsmethoden von Mitomycin C (MMC) im Rahmen der Trabekulektomie. Zu diesem Zweck wurde eine retrospektive Analyse vorgenommen. 100 Patienten hatten intraoperativ eine MMC-Applikation mittels Schwämmchen und 100 Patienten mittels Streifen erhalten. Vor dem Beginn der Studie wurden Labormessungen durchgeführt, um die standartisierte Applikationsdosis von MMC zu bestimmen, die sich jeweils in einem Schwämmchen beziehungsweise in 4 Streifen befand. Die Laborergebnissen zeigten eine wirkliche MMC-Dosis von 17,59±3,15µg für die Schwämmchen und von 12,38 ±1,75µg für die Streifen. Überprüft wurde sowohl die absolute (= complete success, ohne lokale Medikation) als auch die relative Erfolgsrate (= qualified success, mit lokaler Medikation). Beide Methoden zeigten eine zufriedenstellende IOD-senkende Wirkung. Für die Erfolgskriterien ≤21+20%, <16, <12 mmHg gab es keinen statistisch signifikanten Unterschied zwischen den zwei Gruppen weder für die absolute noch für die relative Erfolgsrate 1 Jahr nach der Operation. Für das Erfolgskriterium <18 mmHg gab es einen statistisch signifikanten Unterschied bezüglich der relativen Erfolgsrate zugunsten der Streifen-Gruppe. Zwei Erklärungen dafür sind möglich: Zum einen könnte dies mit der höheren Anzahl von Interventionen (Faden-LKs) in der frühen postoperativen Phase zu tun haben. Zum anderen könnte sich die Behandlung eines größeren Areals mit MMC günstiger auf die Vernarbungsreaktion auswirken und damit auch auf die Erfolgsrate. Die Streifen-Gruppe hatte zudem – trotz weniger MMC – eine statistisch signifikant günstigere Sickerkissen-Morphologie 12 Monate nach der Operation. Auch dies ließe sich durch die größere Applikationsfläche von MMC bei den Streifen erklären. Die Schwämmchen-Gruppe hatte statistisch signifikant mehr Hornhaut-Erosiones in der frühen postoperativen Phase. Auf der anderen Seite hatte die Streifen-Gruppe zu dem Zeitpunkt eine bessere relative Erfolgsrate für die Erfolgskriterien <18 und <12 mmHg. Eine mögliche Erklärung wäre, dass die 8x8-mm-Schwämmchen mehr MMC aufnehmen und näher zur Hornhaut appliziert werden. Im Gegensatz zu den Streifen, die über eine breitere Applikationsfläche in der Peripherie weniger MMC abgeben. Möglich wäre aber auch, dass die Erosiones durch die in der Schwämmchen-Gruppe statistisch signifikant vermehrt vorhandenen Voroperationen erklärbar sind. Diese präoperativen Eingriffe können zu Augentrockenheit führen, welche eine Epitheliopathie der Hornhaut begünstigt. Im Bezug auf die Sickerkissen-Needlings und 5-FU-Injektionen hatten die Schwämmchen-Patienten statistisch signifikant mehr Interventionen als die Streifen-Patienten. Dass die Schwämmchen-Gruppe einen statistisch signifikanten höheren Bedarf an 5-FU-Injektionen zeigte, könnte durch die schlechtere Sickerkissen-Morphologie dieser Patienten erklärt werden. Abschließend sei erwähnt, dass die Schwämmchen-Gruppe statistisch signifikant mehr drucksenkende Augentropfen ein Jahr nach der Operation benötigten, damit der erwünschte IOD postoperativ erreicht werden könnte. Zusammenfassend zeigt die Streifen-Gruppe eine tendenziell etwas günstigere Erfolgsrate als die Schwämmchen-Gruppe und benötigte dafür eine geringere Anzahl von postoperativen Interventionen und weniger MMC. Diese Befunde sprechen für die These, dass die Streifen das MMC effektiver applizieren, indem sie eine größere Fläche behandeln. Aufgrund dieser positiven Tendenz hat die Würzburger Klinik den Einsatz der Schwämmchenapplikation eingestellt.
N2  - The aim of this study was to compare two methods of intraoperative application of mitomycin C (MMC ) during trabeculectomy . For this purpose, a retrospective analysis was performed. 100 patients received intraoperative MMC application through a sponge and 100 patients through stripes. Before the start of the study laboratory measurements were made to determine the standardized application dose of MMC which was in the sponge or in the 4 stripes. The laboratory results showed a real MMC dose of 17.59 ± 3.15 mcg for the sponge and of 12.38 ± 1.75 mcg for the stripes . The study tested both the absolute ( = complete success , without local medication) and the relative success rate ( = qualified success , with local medication) . Both methods showed a satisfactory IOP lowering effect. For the success criteria ≤ 21 +20 %, < 16, <12 mmHg , there was no statistically significant difference between the two groups for either the absolute or the relative success rate 1 year after surgery. For the success criterion <18 mmHg , there was a statistically significant difference in the relative success rate in favor of the strip Group. Two explanations are possible : At first, this might have to do in the early postoperative period with the higher number of interventions ( suturelysis). Secondly, the treatment of a larger area with MMC could be more beneficial in case of scaring and thus on the success rate . The stripes group - despite less MMC - had a statistically significant favorable bleb morphology 12 months after surgery. Again, this could be explained by the larger application area of MMC through the stripes. The sponge group had statistically significantly more corneal erosions in the early postoperative period . On the other hand, the stripes group had at that point a better success rate for the success criteria had < 18 and <12 mmHg at the time. A possible explanation could be that the 8x8-mm sponge apply more amount of MMC and nearer to the cornea . In contrast to the stripes, that apply less MMC in a wider area in the periphery. The sponge group had statistically significant more prior surgery and this could explain the number of corneal erosions. These preoperative interventions can lead to eye dryness and superficial punctate keratitis. The sponge group had statistically significant more interventions(needlings of the bleb and the subkonjunctival 5-FU injections) than the stripes group. The sponge group showed a statistically significant higher demand for 5-FU injections, which could be explained by the worse bleb morphology. Finally, it should be mentioned that the sponge group needed statistically significant more eye pressure lowering eye drops one year after trabeculectomy in order to reach the desired IOP postoperatively. In summary, the stripes group showed a better success rate than the sponge group and required a smaller number of post-surgical interventions and less MMC. These findings support the theory that the stripes applied MMC effectively over a larger area. Because of this positive trend, the Würzburg university eye hospital uses the application of MMC with stripes.
KW  - Mitomycin C
KW  - Trabekulektomie
KW  - kleines Applikationsareal
KW  - grosses Applikationsareal
KW  - Erfolgsrate
KW  - Mitomycin C
KW  - Trabekulektomie
KW  - kleines Applikationsareal
KW  - grosses Applikationsareal
KW  - Erfolgsrate
KW  - Mitomycin C
KW  - trabeculectomy
KW  - small application area
KW  - big application area
KW  - success rate
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-82301
ER  - 
TY  - THES
A1  - Emami-Nemini, Alexander Darius
T1  - Differential parathyroid hormone receptor signaling directed by adaptor proteins
T1  - Steuerung differenzieller Signalgebung des Parathormon Rezeptors durch Adapterproteine
N2  - The superfamily of G protein-coupled receptors (GPCR) regulates numerous physiological and pathophysiological processes. Hence GPCRs are of significant interest for pharmacological therapy. Embedded into cytoplasmic membranes, GPCRs represent the core of large signaling complexes, which are critical for transduction of exogenous stimuli towards activation of downstream signaling pathways. As a member of the GPCR family B, the parathyroid hormone receptor (PTHR) activates adenylyl cyclases, phospholipases C β as well as mitogen-activated protein kinase-dependent signaling pathways, thereby mediating endocrine and paracrine effects of parathyroid hormone (PTH) and parathyroid hormone-related peptide (PTHrP), respectively. This regulates, calcium homeostasis, bone metabolism and bone development. Paradoxically, PTH is able to induce both catabolic and anabolic bone metabolism. The anabolic effect of PTH is successfully applied in the therapy of severe osteoporosis. Domination of anabolic or catabolic bone-metabolism is entailed by temporal and cell-type specific determinants. The molecular bases are presumably differential arrangements of adaptor proteins within large signaling complexes that may lead to differential activation of signaling pathways, thereby regulating physiological effects. The molecular mechanisms are largely unclear; thus, there is significant interest in revealing a better understanding of PTHR-related adaptor proteins. To identify novel adaptor proteins which direct PTHR signaling pathways, a proteomic screening approach was developed. In this screening, vav2, a guanine-nucleotide exchange factor (GEF) for small GTPases which regulates cytoskeleton reorganization, was found to interact with intracellular domains of PTHR. Evidence is provided that vav2 impairs PTH-mediated phospholipase C β (PLCβ) signaling pathways by competitive interactions with G protein αq subunits. Vice versa, PTH was shown to regulate phosphorylation and subsequent GEF activity of vav2. These findings may thus shed new light on the molecular mechanisms underlying the effects of PTH on bone metabolism by PLC-signaling, cell migration and cytoskeleton organization. In addition to the understanding of intracellular molecular signaling processes, screening for ligands is a fundamental and demanding prerequisite for modern drug development. To this end, ligand binding assays represent a fundamental technique. As a substitution for expensive and potentially harmful radioligand binding, fluorescence-based ligand-binding assays for PTHR were developed in this work. Based on time-resolved fluorescence, several assay variants were established to facilitate drug development for the PTHR.
N2  - Die Superfamilie der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (GPCRs) reguliert eine Vielzahl von physiologischen und pathophysiologischen Prozessen, was sie bedeutend für die Pharmakotherapie macht. Eingebettet in die Zytoplasmamembran sind GPCRs das Zentrum von Signalkomplexen, die eine Transduktion äußerer Stimuli zur Aktivierung von nachgeschalteten Signalwegen ermöglichen. Der zur Familie B der GPCRs gehörige Parathormon-Rezeptor (PTHR) aktiviert Adenylyl-Zyklasen-, Phospholipasen Cβ- und Mitogen-aktivierte Proteinkinase (MAPK)-abhängige Signalwege, wodurch endokrine und parakrine Wirkungen des Parathormons (PTH) und des Parathormon-ähnlichen Peptides (PTHrP) vermittelt werden. Dies ermöglicht die Regulation der Calcium-Homöostase, des Knochenmetabolismus und der Knochenentwicklung. Paradoxerweise kann PTH sowohl katabole als auch anabole Effekte auf den Knochenstoffwechsel induzieren. Den anabolen Effekt von PTH nutzt man erfolgreich in der Therapie der schweren Osteoporose. Ob ein anaboler oder kataboler Knochenmetabolismus überwiegt, wird durch zeitliche und Zelltyp-spezifische Faktoren bestimmt. Dem zugrunde liegt vermutlich unter anderem eine differenzielle Anordnung verschiedener Adapterproteine innerhalb der Signalkomplexe, die zur differenziellen Aktivierung von Signalwegen führen und so eine Steuerung bestimmter physiologischer Effekte ermöglichen. Die molekularen Mechanismen sind jedoch noch weitgehend unklar, weshalb großes Interesse besteht, ein besseres Verständnis über die PTHR-assoziierten Adapterproteine zu entwickeln. Zur Identifizierung neuer Adapterproteine, die PTHR-Signalwege beeinflussen, wurde in dieser Arbeit ein auf dem Proteom-basierender Screening-Ansatz entwickelt. Dieser führte zur Entdeckung einer Interaktion von intrazellulären Domänen des PTHR mit vav2, einem Guanin-Nukleotid Austauschfaktor (GEF) für kleine GTPasen, der die Zytoskelett-Reorganisation steuert. Des Weiteren wurde nachgewiesen, dass vav2 über kompetitive Interaktionen mit G Protein αq Untereinheiten PTH-vermittelte Phospholipase Cβ (PLCβ)-abhängige Signalwege beeinflusst. Umgekehrt wurde gezeigt, dass PTH die Phosphorylierung und damit die GEF Aktivität von vav2 reguliert. Diese Befunde können Aufschluss über molekulare Mechanismen geben, die den Wirkungen von PTH auf den Knochenstoffwechsel durch PLC-Signalwege, Zellmigration und Zytoskelett-Reorganisation zugrunde liegen. Neben dem Verständnis über molekulare Prozesse der intrazellulären Signalgebung ist die Suche nach Liganden eine herausfordernde Grundvoraussetzung für die aktuelle Arzneistoffentwicklung. Liganden-Bindungs-Experimente stellen dafür elementare Techniken dar. Zur Substitution kostenintensiver und potentiell gesundheitsschädlicher Radioliganden-Bindungen, wurden in dieser Arbeit Fluoreszenz-basierte Liganden-Bindungs-Experimente für den PTHR entwickelt. Basierend auf Zeit-aufgelöster Fluoreszenz wurden mehrere Varianten dieser Experimente etabliert, um die Arzneistoffentwicklung am PTHR zu unterstützen.
KW  - G-Protein gekoppelte Rezeptoren
KW  - Parathormon
KW  - G-Protein gekoppelte Rezeptoren
KW  - Parathormon
KW  - vav2
KW  - Guanin Nukleotid Austauschfaktor
KW  - G protein coupled receptor
KW  - parathyroid hormone
KW  - vav2
KW  - guanine nucleotide exchange factor
KW  - Guaninnucleotid-Austauschfaktoren
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-72369
ER  - 
TY  - THES
A1  - Alb, Miriam
T1  - Tumorstroma-Immuntherapie und spontane Immunsuppression im Grm1-transgenen Melanom-Modell
T1  - Tumor stroma immunotherapy and spontaneous immunosuppression in Grm1 transgenic murine melanoma
N2  - 5.1 Immuntherapie mit vom Tumorstroma abgeleiteten Peptiden Tumore bestehen nicht nur aus Tumorzellen, sondern auch aus der sie umgebenden extrazellulären Matrix (EZM), und Stromazellen wie Fibroblasten (cancer-associated fibroblast; CAF) und Endothelzellen (tumor endothelial cell; TEC). Diese Stromazellen haben durch die Ausschüttung von Zytokinen, proteolytischen Enzymen, Wachstums- und Angiogenesefaktoren einen entscheidenden Einfluss auf die Tumorprogression. Sie unterscheiden sich von den Stromazellen der normalen Gewebe durch die Expression von sogenannten Tumorstroma-assoziierten Antigenen (TSAA). Damit sollten Therapien, die auf TSAA abzielen, universell einsetzbar und weniger anfällig gegenüber Resistenzentwicklungen (immune escape Mechanismen) sein, da Stromazellen im Gegensatz zu neoplastischen Zellen genetisch relativ stabil sind. Für eine Immuntherapie mit vom Tumorstroma abgeleiteten Peptiden wählten wir die TSAA Endoglin und Fap, welche während der Wundheilung und im Tumorstroma induziert werden. Dabei sollte überprüft werden, ob prophylaktische Vakzinierungen in C57Bl/6j Mäusen Peptid-reaktive T-Zellen induzieren können, und das Wachstum von transplantieren Grm1-transgenen Tumoren reduziert werden kann. In der Tat konnten wir sowohl bei Endoglin- als auch bei Fap Peptid vakzinierten Tieren in vivo Peptid-reaktive Lymphozyten im Blut und zu einem geringeren Anteil auch in der Milz nachweisen, welche Peptid-gepulste syngene Milzzellen lysieren konnten. Allerdings konnte in beiden Fällen keine Reduktion des Tumorwachstums gegenüber der Kontrollgruppe beobachtet werden. Bei der Fap-Peptid-vakzinierten Gruppe war das Tumorwachstum gegenüber der Kontrollgruppe sogar gesteigert. Dies könnte darauf hindeuten, dass die Induktion Fap-Peptid-reaktiver T-Zellen tumorpromovierend wirkt. Möglicherweise könnte aber durch eine Modifikation des Vakzinierungsprotokolls bzw. durch eine Kombination mit anderen Immuntherapeutika ein verbessertes Ansprechen auf eine Endoglin bzw. Fap basierte Immuntherapie erzielt werden. 5.2 Immunsuppressive Mechanismen im Grm1-transgenen Melanom-Modell Grm1-transgene Mäuse entwickeln spontan kutane Melanome. Dieses Modell erlaubte es uns in der vorliegenden Arbeit spontane Immunantworten im Laufe der Melanomentstehung zu untersuchen. Hierfür analysierten wir sowohl ex vivo als auch in vitro aus Milz und Lymphknoten gewonnene Lymphozyten von Mäusen, welche keine Tumorläsionen bzw. eine niedrige oder hohe Tumorlast aufwiesen. Dabei konnten wir ex vivo einen Anstieg der Frequenz aktivierter CD4+ und CD8+ Lymphozyten mit zunehmender Tumorlast zeigen. Bei tumortragenden Tieren exprimierten jedoch hauptsächlich CD4+ T-Zellen Aktivierungsmarker nach in vitro Stimulation. Interessanterweise waren diese Zellen tumortragender Tiere auch funktionell beeinträchtigt, was sich in einer verminderten Proliferationskapazität nach in vitro Stimulation zeigte. Weitere Analysen ergaben, dass die erhöhte Frequenz regulatorischer T Zellen bei tumortragenden Tieren ein frühes Ereignis im Laufe der Tumorentstehung ist. Gleichzeitig konnte auch ein starker Anstieg der immunsupprimierenden Zytokine Tgf-β1 und Il-10 sowohl in den Lymphknoten als auch im Tumorgewebe beobachtet werden. Dabei war die Tgf-β1-Expression sowohl im Tumor als auch im tumor-drainierenden Lymphknoten erhöht, während Il-10 im Tumor nur moderat exprimiert wurde, was eine komplexere Regulation der Il-10-Expression nahe legt. Dies bedeutet, dass in Grm1-transgenen Mäusen ähnlich wie auch bei Melanompatienten zelluläre und zytokinabhängige Mechanismen zur Tumorentstehung beitragen und dieses Modell daher geeignet ist, um präklinisch immunmodulierende Therapieansätze zu testen.
N2  - 6.1 Immunotherapy with peptides derived from tumor stroma-associated antigens Tumors do not only comprise tumor cells but also stromal cells like fibroblasts (cancer associated fibroblast; CAF) and endothelial cells (tumor endothelial cell; TEC) and the surrounding extracellular matrix (ECM). These stromal cells impact on progression and invasion of tumors through release of cytokines, ECM-degrading enzymes, growth factors, and angiogenic factors. They differ from their normal counterparts through expression of so called tumor stroma-associated antigens (TSAA). Therefore, therapies targeting the tumor stroma should be universally applicable. Furthermore, such therapies should be less prone to resistance mechanisms as stromal cells are genetically more stable than neoplastic cells. We selected the TSAA Endoglin and Fap, which are both specifically induced during wound healing and in the tumor stroma, to test if vaccination with peptides derived from these TSAA induced peptide-reactive T cells, and could reduce the growth of transplanted Grm1 transgenic tumors in C57Bl/6j mice in a prophylactic setting. In mice vaccinated with Endoglin- and Fap-peptides, respectively, peptide-reactive lymphocytes from peripheral blood and spleen were able to lyse peptide-loaded syngeneic splenocytes in vivo. However, vaccination with Endoglin- and Fap-peptides, respectively, did not affect the growth of transplanted Grm1-transgenic tumors. In fact, tumor growth was enhanced in Fap peptide vaccinated mice compared to the control group. This suggests that Fap peptide reactive T cells promote tumor progression. Modification of the vaccination protocol or a combination with an immune-modulatory therapy could, however, increase the efficacy of an anti-Endoglin or anti-Fap therapy, respectively. 6.2 Immunosuppressive mechanisms of Grm1-transgenic murine melanoma Grm1-transgenic mice spontaneously develop cutaneous melanoma. This model allowed us to scrutinize the generic immune responses over the course of melanoma development. To this end, lymphocytes obtained from spleens, unrelated lymph nodes and tumor-draining lymph nodes of mice with no evidence of disease, low or high tumor burden were analyzed ex vivo and in vitro. Thereby, we could demonstrate an increased frequency of activated CD4+ and CD8+ T lymphocytes in the respective organs with increasing tumor burden. However, mainly CD4+ T cells, which could constitute both T helper as well as immune suppressive regulatory T cells, but not CD8+ T cells expressed activation markers upon in vitro stimulation when obtained from tumor-bearing mice. Interestingly, these cells from tumor-burdened animals were also functionally hampered in their proliferative response when subjected to strong in vitro stimulation. Further analyses revealed that the increased frequency of regulatory T cells in tumor-bearing mice is an early event present in all lymphoid organs. Additionally, expression of the immunosuppressive cytokines Tgf-β1 and Il-10 became more evident with increased tumor burden. Notably, Tgf-β1 is strongly expressed in both the tumor and the tumor-draining lymph node, whereas Il-10 expression is more pronounced in the lymph node, suggesting a more complex regulation of Il-10. Thus, similar to the situation in melanoma patients both cytokines as well as cellular immune escape mechanisms seem to contribute to the observed immune suppressed state of tumor-bearing Grm1-transgenic mice, suggesting that this model is suitable for preclinical testing of immune-modulatory therapies.
KW  - Stroma
KW  - Melanom
KW  - Immunsuppression
KW  - tumor
KW  - stroma
KW  - melanoma
KW  - immunosuppression
KW  - Tumorstroma
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-78890
ER  - 
TY  - THES
A1  - Curtef, Oana
T1  - Rayleigh–quotient optimization on tensor products of Grassmannians
T1  - Rayleigh–Quotient Optimierung auf Tensorprodukte von Graßmann-Mannigfaltigkeiten
N2  - Applications in various research areas such as signal processing, quantum computing, and computer vision, can be described as constrained optimization tasks on certain subsets of tensor products of vector spaces. In this work, we make use of techniques from Riemannian geometry and analyze optimization tasks on subsets of so-called simple tensors which can be equipped with a differentiable structure. In particular, we introduce a generalized Rayleigh-quotient function on the tensor product of Grassmannians and on the tensor product of Lagrange- Grassmannians. Its optimization enables a unified approach to well-known tasks from different areas of numerical linear algebra, such as: best low-rank approximations of tensors (data compression), computing geometric measures of entanglement (quantum computing) and subspace clustering (image processing). We perform a thorough analysis on the critical points of the generalized Rayleigh-quotient and develop intrinsic numerical methods for its optimization. Explicitly, using the techniques from Riemannian optimization, we present two type of algorithms: a Newton-like and a conjugated gradient algorithm. Their performance is analysed and compared with established methods from the literature.
N2  - Viele Fragestellungen aus den unterschiedlichen mathematischen Disziplinen, wie z.B. Signalverarbeitung, Quanten-Computing und Computer-Vision, können als Optimierungsprobleme auf Teilmengen von Tensorprodukten von Vektorräumen beschrieben werden. In dieser Arbeit verwenden wir Techniken aus der Riemannschen Geometrie, um Optimierungsprobleme für Mengen von sogenannten einfachen Tensoren, welche mit einer differenzierbaren Struktur ausgestattet werden können, zu untersuchen. Insbesondere führen wir eine verallgemeinerte Rayleigh-Quotienten-Funktion auf dem Tensorprodukt von Graßmann-Mannigfaltigkeiten bzw. Lagrange-Graßmann-Mannigfaltigkeiten ein. Dies führt zu einem einheitlichen Zugang zu bekannten Problemen aus verschiedenen Bereichen der numerischen linearen Algebra, wie z.B. die Niedrig–Rang–Approximation von Tensoren (Datenkompression), die Beschreibung geometrischer Maße für Quantenverschränkung (Quanten-Computing) und Clustering (Bildverarbeitung). Wir führen eine gründliche Analyse der kritischen Punkte des verallgemeinerten Rayleigh-Quotienten durch und entwickeln intrinsische numerische Methoden für dessen Optimierung. Wir stellen zwei Arten von Algorithmen vor, die wir mit Hilfe von Techniken aus der Riemannsche Optimierung entwickeln: eine mit Gemeinsamkeiten zum Newton-Verfahren und eine zum CG-Verfahren ähnliche. Wir analysieren die Performance der Algorithmen und vergleichen sie mit gängigen Methoden aus der Literatur.
KW  - Optimierung
KW  - Riemannsche Optimierung
KW  - Newtonverfahren
KW  - Verfahren der konjugierten Gradienten
KW  - Maße für Quantenverschränkung
KW  - Riemannian optimization
KW  - Grassmann Manifold
KW  - Newton method
KW  - Conjugate gradient method
KW  - tensor rank
KW  - subspace clustering
KW  - enatnglement measure
KW  - Riemannsche Geometrie
KW  - Grassmann-Mannigfaltigkeit
KW  - Konjugierte-Gradienten-Methode
KW  - Newton-Verfahren
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-83383
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Wolff, Alexander
A1  - Rutter, Iganz
T1  - Augmenting the Connectivity of Planar and Geometric Graphs
JF  - Journal of Graph Algorithms and Applications
N2  - In this paper we study connectivity augmentation problems. Given a connected graph G with some desirable property, we want to make G 2-vertex connected (or 2-edge connected) by adding edges such that the resulting graph keeps the property. The aim is to add as few edges as possible. The property that we consider is planarity, both in an abstract graph-theoretic and in a geometric setting, where vertices correspond to points in the plane and edges to straight-line segments.
We show that it is NP-hard to � nd a minimum-cardinality augmentation that makes a planar graph 2-edge connected. For making a planar graph 2-vertex connected this was known. We further show that both problems are hard in the geometric setting, even when restricted to trees. The problems remain hard for higher degrees of connectivity. On the other hand we give polynomial-time algorithms for the special case of convex geometric graphs.
We also study the following related problem. Given a planar (plane geometric) graph G, two vertices s and t of G, and an integer c, how many edges have to be added to G such that G is still planar (plane geometric) and contains c edge- (or vertex-) disjoint s{t paths? For the planar case we give a linear-time algorithm for c = 2. For the plane geometric case we give optimal worst-case bounds for c = 2; for c = 3 we characterize the cases that have a solution.
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-97587
ER  - 
TY  - THES
A1  - Thiem, Philipp
T1  - Instant Adipositas
T1  - Instant Adipositas
N2  - Durch die Simulation von Übergewicht sollen die Alltagsprobleme von Adipösen auch für normalgewichtige Menschen erfahrbar gemacht werden. Die Dissertation beschäftigt sich mit der qualitativen und quantitativen Identifikation der Probleme und Einschränkungen im Alltag von adipösen Menschen. Zudem wird überprüft, ob die Einschränkungen im Rahmen einer Simulation realitätsgetreu abgebildet werden können.
N2  - Obese people deal with certain problems in everyday life which are directly caused by their weight. A simulation with increased body weight shall give non-obese subjects the opportunity for a change of perspective and to get an insight of the problems that obese people have to deal with. In my doctoral thesis I identify the obesity-connected problems and examine whether it is possible to simulate these problems with non-obese subjects.
KW  - Fettsucht
KW  - Adipositas
KW  - Simulation
KW  - Adipositas
KW  - Simulation
KW  - Obesity
KW  - Increased Body Weight
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-97696
ER  - 
TY  - THES
A1  - Peter, Dominik
T1  - Reorganisation der Zellkontakte der Endothelbarriere bei der Stabilisierung durch cAMP und Rac1
T1  - Reorganization of Intercellular Junctions in Stabilization of Endothelial Barrier Functions by cAMP and Rac1
N2  - Zwischen Blutkompartiment und umliegenden Interstitium besteht eine Barriere, die durch eine einzelne Schicht aus Endothelzellen gebildet wird. Essentiell für diese Barriere, deren Funktion in der Begrenzung des Austausches von Flüssigkeit und gelösten Stoffen liegt, sind interzelluläre Junktionen, welche die Endothelzellen miteinander verbinden. Durch eine gestörte Funktion und Regulation der Endothelbarriere entstehen beim Menschen verschiedene Pathologien wie zum Beispiel Ödeme, hämorrhagischer Schlaganfall und vaskuläre Malformationen.
Es ist bekannt, dass cAMP die Endothelbarriere zum Teil durch Aktivierung der kleinen GTPase Rac1 stabilisiert. Trotz der großen medizinischen Relevanz dieses Signalweges, sind die damit einhergehenden Effekte auf die interzellulären Kontakte auf ultrastruktureller Ebene weitgehend unbekannt.
In mikrovaskulären Endothelzellkulturen kam es ähnlich wie in intakten Mikrogefäßen zur Stärkung der Barrierefunktion. So resultierte sowohl nach Behandlung mit Forskolin und Rolipram (F/R), welche zur Steigerung der intrazellulären cAMP-Spiegel führen, als auch nach Zugabe von 8-(4-chlorophenylthio)-2´-O-methyladenosin-3´,5´-cyclic monophosphorothioate (O-Me-cAMP), einem selektiven Aktivator des cAMP nachgeschalteten Epac/Rap1-Signalweges, ein Anstieg des TER; außerdem konnte durch beide Substanzen (F/R und O-Me-cAMP) die Aktivierung von Rac1 induziert werden. Desweiteren wurde eine verstärkte Intensität und Linearisierung des Immunfluoreszenzsignals der Zelljunktionsproteine VE-Cadherin und Claudin5 entlang der Zellgrenzen beobachtet.
In der ultrastrukturellen Analyse der interzellulären Kontaktzonen-Architektur zeigte sich unter F/R- oder O-Me-cAMP-Exposition ein signifikanter Anstieg an komplexen Interdigitationen. Diese komplexen Strukturen waren dadurch charakterisiert, dass sich die Membranen benachbarter Zellen, die durch zahlreiche endotheliale Junktionen stabilisiert wurden, über vergleichsweise lange Distanzen eng aneinanderlegten, so dass ein deutlich verlängerter Interzellularspalt resultierte. Die Inhibition der Rac1-Aktivierung durch NSC-23766 verminderte die Barrierefunktion und blockierte effektiv die O-Me-cAMP-vermittelte Barrierestabilisierung und Reorganisation der Kontaktzone einschließlich der Junktionsproteine.
Demgegenüber konnte die F/R-vermittelte Barrierestabilisierung durch NSC-23766 nicht beeinträchtigt werden.
Parallel dazu durchgeführte Experimente mit makrovaskulären Endothelien zeigten, dass es in diesem Zelltyp unter Bedingungen erhöhter cAMP-Konzentrationen weder zur Rac1-Aktivierung noch zur Barrierestärkung oder Kontaktzonen-Reorganisation kam.
Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass in mikrovaskulären Endothelien Rac1-vermittelte Änderungen der Kontaktzonen-Morphologie zur cAMP-induzierten Barrierestabilisierung beitragen.
N2  - Evidence exists that cAMP stabilizes the endothelial barrier in part via activation of the small GTPase Rac1. However, despite the high medical relevance of this signaling pathway, the mechanistic effects on intercellular contacts on the ultrastructural level are largely unknown. In microvascular endothelial cell monolayers, in which increased cAMP strengthened barrier properties similar to intact microvessels in vivo, both forskolin and rolipram (F/R) to increase cAMP and 8-(4-chlorophenylthio)-2´-O-methyladenosine-3´,5´-cyclic monophosphorothioate (O-Me-cAMP) to stimulate exchange protein directly activated by cAMP/Ras proximate-1 (Epac/Rap1) signaling enhanced transendothelial electrical resistance (TER) and induced activation of Rac1. Concurrently, augmented immunofluorescence intensity and linearization of signals at cell borders were observed for intercellular junction proteins VE-cadherin and claudin5. Ultrastructural analysis of the intercellular contact zone morphology documented that exposure to F/R or O-Me-cAMP led to a significant increase in the proportion of contacts displaying complex interdigitations of cell borders in which membranes of neighboring cells were closely apposed over comparatively long distances and which were stabilized by numerous intercellular junctions. Interference with Rac1 activation by NSC-23766 completely abolished both barrier stabilization and contact zone reorganization in response to O-Me-cAMP whereas F/R-mediated barrier enhancement was not affected by NSC-23766. In parallel experiments using macrovascular endothelium, increased cAMP failed to induce Rac1 activation, barrier enhancement and contact zone reorganization. These results indicate that in microvascular endothelium Rac1-mediated alterations in contact zone architecture contributes to cAMP-induced barrier stabilization.
KW  - Endothelbarriere
KW  - Endothelial barrier functions
KW  - Adhärens-/ Occludensjunktionen
KW  - cAMP
KW  - Rho GTPase
KW  - Rac1
KW  - Epac
KW  - adherens tight junctions
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-97787
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Steinert, Andre F.
A1  - Weissenberger, Manuel
A1  - Kunz, Manuela
A1  - Gilbert, Fabian
A1  - Ghivizzani, Steven C.
A1  - Goebel, Sascha
A1  - Jakob, Franz
A1  - Nöth, Ulrich
A1  - Rudert, Maximilian
T1  - Indian hedgehog gene transfer is a chondrogenic inducer of human mesenchymal stem cells
N2  - Introduction: To date, no single most-appropriate factor or delivery method has been identified for the purpose of mesenchymal stem cell (MSC)-based treatment of cartilage injury. Therefore, in this study we tested whether gene delivery of the growth factor Indian hedgehog (IHH) was able to induce chondrogenesis in human primary MSCs, and whether it was possible by such an approach to modulate the appearance of chondrogenic hypertrophy in pellet cultures in vitro. Methods: First-generation adenoviral vectors encoding the cDNA of the human IHH gene were created by cre-lox recombination and used alone or in combination with adenoviral vectors, bone morphogenetic protein-2 (Ad.BMP- 2), or transforming growth factor beta-1 (Ad.TGF-b1) to transduce human bone-marrow derived MSCs at 5 × 102 infectious particles/cell. Thereafter, 3 × 105 cells were seeded into aggregates and cultured for 3 weeks in serumfree medium, with untransduced or marker gene transduced cultures as controls. Transgene expressions were determined by ELISA, and aggregates were analysed histologically, immunohistochemically, biochemically and by RT-PCR for chondrogenesis and hypertrophy. Results: IHH, TGF-b1 and BMP-2 genes were equipotent inducers of chondrogenesis in primary MSCs, as evidenced by strong staining for proteoglycans, collagen type II, increased levels of glycosaminoglycan synthesis, and expression of mRNAs associated with chondrogenesis. IHH-modified aggregates, alone or in combination, also showed a tendency to progress towards hypertrophy, as judged by the expression of alkaline phosphatase and stainings for collagen type X and Annexin 5. Conclusion: As this study provides evidence for chondrogenic induction of MSC aggregates in vitro via IHH gene delivery, this technology may be efficiently employed for generating cartilaginous repair tissues in vivo.
KW  - Medizin
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-75425
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Blachutzik, Jörg O.
A1  - Demir, Faith
A1  - Kreuzer, Ines
A1  - Hedrich, Rainer
A1  - Harms, Gregory S.
T1  - Methods of staining and visualization of sphingolipid enriched and non-enriched plasma membrane regions of Arabidopsis thaliana with fluorescent dyes and lipid analogues
N2  - Background: Sterols and Sphingolipids form lipid clusters in the plasma membranes of cell types throughout the animal and plant kingdoms. These lipid domains provide a medium for protein signaling complexes at the plasma membrane and are also observed to be principal regions of membrane contact at the inception of infection. We visualized different specific fluorescent lipophilic stains of the both sphingolipid enriched and non-sphingolipid enriched regions in the plasma membranes of live protoplasts of Arabidopsis thaliana. Results: Lipid staining protocols for several fluorescent lipid analogues in plants are presented. The most emphasis was placed on successful protocols for the single and dual staining of sphingolipid enriched regions and exclusion of sphingolipid enriched regions on the plasma membrane of Arabidopsis thaliana protoplasts. A secondary focus was placed to ensure that these staining protocols presented still maintain cell viability. Furthermore, the protocols were successfully tested with the spectrally sensitive dye Laurdan. Conclusion: Almost all existing staining procedures of the plasma membrane with fluorescent lipid analogues are specified for animal cells and tissues. In order to develop lipid staining protocols for plants, procedures were established with critical steps for the plasma membrane staining of Arabidopsis leaf tissue and protoplasts. The success of the plasma membrane staining protocols was additionally verified by measurements of lipid dynamics by the fluorescence recovery after photobleaching technique and by the observation of new phenomena such as time dependent lipid polarization events in living protoplasts, for which a putative physiological relevance is suggested.
KW  - Arabidopsis thaliana
KW  - Protoplasts
KW  - Lipid polarization
KW  - Lipophilic fluorescent dyes
KW  - Laurdan
KW  - Sphingolipid
KW  - Liquid (dis-) ordered phase
KW  - Plasma membrane
KW  - Fluorescence mi
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-75433
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Homola, György A.
A1  - Jbabdi, Saad
A1  - Beckmann, Christian F.
A1  - Bartsch, Andreas J.
T1  - A Brain Network Processing the Age of Faces
N2  - Age is one of the most salient aspects in faces and of fundamental cognitive and social relevance. Although face processing has been studied extensively, brain regions responsive to age have yet to be localized. Using evocative face morphs and fMRI, we segregate two areas extending beyond the previously established face-sensitive core network, centered on the inferior temporal sulci and angular gyri bilaterally, both of which process changes of facial age. By means of probabilistic tractography, we compare their patterns of functional activation and structural connectivity. The ventral portion of Wernicke’s understudied perpendicular association fasciculus is shown to interconnect the two areas, and activation within these clusters is related to the probability of fiber connectivity between them. In addition, post-hoc age-rating competence is found to be associated with high response magnitudes in the left angular gyrus. Our results provide the first evidence that facial age has a distinct representation pattern in the posterior human brain. We propose that particular face-sensitive nodes interact with additional object-unselective quantification modules to obtain individual estimates of facial age. This brain network processing the age of faces differs from the cortical areas that have previously been linked to less developmental but instantly changeable face aspects. Our probabilistic method of associating activations with connectivity patterns reveals an exemplary link that can be used to further study, assess and quantify structure-function relationships.
KW  - Medizin
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-75513
ER  - 
TY  - THES
A1  - Basse-Lüsebrink, Thomas Christian
T1  - Application of 19F MRI for in vivo detection of biological processes
T1  - Anwendung der 19F MRT zur in-vivo Detektion von biologischen Prozessen
N2  - This thesis focuses on various aspects and techniques of 19F magnetic resonance (MR). The first chapters provide an overview of the basic physical properties, 19F MR and MR sequences related to this work. Chapter 5 focuses on the application of 19F MR to visualize biological processes in vivo using two different animal models. The dissimilar models underlined the wide applicability of 19F MR in preclinical research. A subsection of Chapter 6 shows the application of compressed sensing (CS) to 19F turbo-spin-echo chemical shift imaging (TSE-CSI), which leads to reduced measurement time. CS, however, can only be successfully applied when a sufficient signal-to-noise ratio (SNR) is available. When the SNR is low, so-called spike artifacts occur with the CS algorithm used in the present work. However, it was shown in an additional subsection that these artifacts can be reduced using a CS-based post processing algorithm. Thus, CS might help overcome limitations with time consuming 19F CSI experiments. Chapter 7 deals with a novel technique to quantify the B+1 profile of an MR coil. It was shown that, using a specific application scheme of off resonant pulses, Bloch-Siegert (BS)-based B+1 mapping can be enabled using a Carr Purcell Meiboom Gill (CPMG)-based TSE sequence. A fast acquisition of the data necessary for B+1 mapping was thus enabled. In the future, the application of BS-CPMG-TSE B+1 mapping to improve quantification using 19F MR could therefore be possible.
N2  - Diese Arbeit handelt von verschiedenen Aspekten und Techniken der 19F Magnet Resonanz Tomographie (MRT). In den ersten Kapiteln wird auf grundlegenden physikalischen Eigenschaften der MRT, die 19F MRT und MRT Sequenzen eingegangen. Kapitel 5 behandelt die Anwendung von 19F MRT zur in vivo Visualisierung von biologischen Prozessen. Dazu wurden zwei verschiedene Tiermodelle benützt. Diese stark unterschiedlichen Modelle markieren die breite Anwendungsmöglichkeit der 19F MR Bildgebung in der präklinischen Forschung. In einem Unterabschnitt des Kapitels 6 wurde gezeigt, dass Compressed Sensing (CS) zur Beschleunigung von 19F Turbo-Spin-Echo Chemical Shift Imaging (TSE-CSI) Experimenten beitragen kann. Allerdings kann CS nur erfolgreich angewendet werden, wenn ein ausreichendes Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) vorhanden ist. Denn ist das nicht der Fall und wird der CS Algorithmus dieser Arbeit verwendet, dann entstehen sogenannte spike Artefakte. In einem weiteren Unterabschnitt wurde aber gezeigt, dass diese Artefakte mit einem CS basierten Algorithmus in der Nachbearbeitung der Daten reduziert werden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass CS, die Beschränkungen durch zeitaufwändigen 19F CSI Experimenten überwinden kann. Kapitel 7 handelt von einer neuartigen Technik um das B+1 Profil einer MR Spule quantitativ auszumessen. Es wurde gezeigt, dass mit einem bestimmten Anwendungsschema von offresonanten Pulsen das Bloch-Siegert (BS)-basiertes B+1 Mapping mit Hilfe einer Carr Purcell Meiboom Gill (CPMG) basierten TSE Sequenz betrieben werden kann. Somit wurde eine schnelle Aufnahme der Daten, die für das B+1 Mapping benötigt werden, erreicht. In der Zukunft könnte das BS-CPMG-TSE B+1 Mapping möglicherweise dazu beitragen, die Quantifizierung mittels 19F MRI zu verbessern.
KW  - Kernspintomografie
KW  - Fluor-19
KW  - Bloch-Siegert
KW  - Compressed Sensig
KW  - 19F-MR
KW  - Rekonstruktion
KW  - NMR-Tomographie
KW  - NMR-Bildgebung
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-77188
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Neubauer, Henning
A1  - Evangelista, Laura
A1  - Morbach, Henner
A1  - Girschick, Hermann
A1  - Prelog, Martina
A1  - Köstler, Herbert
A1  - Hahn, Dietbert
A1  - Beer, Meinrad
T1  - Diffusion-weighted MRI of bone marrow oedema, soft tissue oedema and synovitis in paediatric patients: feasibility and initial experience
N2  - Background: MRI has become the mainstay of diagnostic imaging in paediatric rheumatology for lesion detection, differential diagnosis and therapy surveillance. MR imaging of synovitis, in particular, is indispensable for early diagnosis and follow-up in arthritis patients. We used diffusion-weighted MRI (DWI) as a new imaging modality in comparison to standard MRI sequences to study bone marrow oedema, soft-tissue oedema and synovitis in paediatric patients. Methods: A total of 52 patients (mean age 11 ± 5 years) with bone marrow oedema (n = 31), soft-tissue oedema (n = 20) and synovitis (n = 15) were examined with transversal diffusion-weighted single-shot echoplanar imaging in addition to standard MR sequences (T2W TIRM, T1W pre- and post-contrast). Diffusion-weighted images were used for lesion detection and apparent diffusion coefficient (ADC, unit × 10-3 mm2/s) values were measured with ROI technique on ADC maps. Results: In 50 of 52 patients, DWI delineated the lesion of interest corresponding to pathological signal increase on standard sequences. Mean ADC was 1.60 ± 0.14 (range 1.38 - 1.99) in osseous lesions, 1.72 ± 0.31 (range 1.43 - 2.56) in soft tissue oedema and 2.82 ± 0.24 (range 2.47 - 3.18) for joint effusion (ANOVA p<0.001). No significant difference in mean ADC was seen for inflammatory vs. non-inflammatory lesions. Relative signal intensity of oedema was similar for DWI and T2W TIRM. DWI visualised synovial restricted diffusion with a mean ADC of 2.12 ± 0.45 in 12 of 15 patients with synovitis. Conclusions: Diffusion-weighted MRI reliably visualises osseous and soft tissue oedema, as compared to standard sequences. DWI of synovitis is feasible in large joints and presents a novel approach to contrast-free imaging of synovitis. Whole-body DWI for chronic non-bacterial osteomyelitis should be evaluated in future studies.
KW  - Medizin
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-75521
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Lutz, Manfred B.
T1  - Therapeutic Potential of Semi-Mature Dendritic Cells for Tolerance Induction
N2  - Dendritic cells (DCs) are major players in the control of adaptive tolerance and immunity. Therefore, their specific generation and adoptive transfer into patients or their in vivo targeting is attractive for clinical applications. While injections of mature immunogenic DCs are tested in clinical trials, tolerogenic DCs still are awaiting this step. Besides the tolerogenic potential of immature DCs, also semi-mature DCs can show tolerogenic activity but both types also bear unfavorable features. Optimal tolerogenic DCs, their molecular tool bar, and their use for specific diseases still have to be defined. Here, the usefulness of in vitro generated and adoptively transferred semi-mature DCs for tolerance induction is outlined. The in vivo targeting of semi-mature DCs as represented by steady state migratory DCs are discussed for treatment of autoimmune diseases and allergies. First clinical trials with transcutaneous allergen application may point to their therapeutic use in the future.
KW  - Medizin
KW  - dendritic cells
KW  - tolerance
KW  - epicutaneous
KW  - transcutaneous
KW  - steady state
KW  - migration
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-75535
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Kreissl, Michael C.
A1  - Hänscheid, Heribert
A1  - Löhr, Mario
A1  - Verburg, Frederik A.
A1  - Schiller, Markus
A1  - Lassmann, Michael
A1  - Reiners, Christoph
A1  - Samnick, Samuel S.
A1  - Buck, Andreas K.
A1  - Flentje, Michael
A1  - Sweeney, Reinhart A.
T1  - Combination of peptide receptor radionuclide therapy with fractionated external beam radiotherapy for treatment of advanced symptomatic meningioma
N2  - Background: External beam radiotherapy (EBRT) is the treatment of choice for irresectable meningioma. Due to the strong expression of somatostatin receptors, peptide receptor radionuclide therapy (PRRT) has been used in advanced cases. We assessed the feasibility and tolerability of a combination of both treatment modalities in advanced symptomatic meningioma. Methods: 10 patients with irresectable meningioma were treated with PRRT (177Lu-DOTA0,Tyr3 octreotate or - DOTA0,Tyr3 octreotide) followed by external beam radiotherapy (EBRT). EBRT performed after PRRT was continued over 5–6 weeks in IMRT technique (median dose: 53.0 Gy). All patients were assessed morphologically and by positron emission tomography (PET) before therapy and were restaged after 3–6 months. Side effects were evaluated according to CTCAE 4.0. Results: Median tumor dose achieved by PRRT was 7.2 Gy. During PRRT and EBRT, no side effects>CTCAE grade 2 were noted. All patients reported stabilization or improvement of tumor-associated symptoms, no morphologic tumor progression was observed in MR-imaging (median follow-up: 13.4 months). The median pre-therapeutic SUVmax in the meningiomas was 14.2 (range: 4.3–68.7). All patients with a second PET after combined PRRT + EBRT showed an increase in SUVmax (median: 37%; range: 15%–46%) to a median value of 23.7 (range: 8.0–119.0; 7 patients) while PET-estimated volume generally decreased to 81 ± 21% of the initial volume. Conclusions: The combination of PRRT and EBRT is feasible and well tolerated. This approach represents an attractive strategy for the treatment of recurring or progressive symptomatic meningioma, which should be further evaluated.
KW  - Medizin
KW  - PRRT
KW  - Peptide receptor radionuclide therapy
KW  - Meningioma
KW  - Radiotherapy
KW  - EBRT
KW  - Combination
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-75540
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Wieching, Anna
A1  - Benser, Jasmin
A1  - Kohlhauser-Vollmuth, Christina
A1  - Weisbrich, Bendikt
A1  - Streng, Andrea
A1  - Liese, Johannes G.
T1  - Clinical characteristics of pediatric hospitalizations associated with 2009 pandemic influenza a (H1N1) in Northern Bavaria, Germany
N2  - Background: The 2009 pandemic influenza A (H1N1) (PIA) virus infected large parts of the pediatric population with a wide clinical spectrum and an initially unknown complication rate. The aims of our study were to define clinical characteristics and outcome of pandemic influenza A (H1N1) 2009-associated hospitalizations (PIAH) in children <18 years of age. All hospitalized cases of children <18 years of age with laboratory-confirmed pandemic influenza A (H1N1) 2009 in the region of Wuerzburg (Northern Bavaria, Germany) between July 2009 and March 2010 were identified. For these children a medical chart review was performed to determine their clinical characteristics and complications. Results: Between July 2009 and March 2010, 94 PIAH (62% males) occurred in children <18 years of age, with a median age of 7 years (IQR: 3–12 years). Underlying diseases and predisposing factors were documented in 40 (43%) children; obesity (n = 12, 30%), asthma (n = 10, 25%) and neurologic disorders (n = 8, 20%) were most frequently reported. Sixteen (17%) children received oxygen supplementation; three (3%) children required mechanical ventilation. Six (6%) children were admitted to an intensive care unit, four of them with underlying chronic diseases. Conclusions: Most PIAH demonstrated a benign course of disease. However, six children (6%) needed treatment at an intensive care unit for severe complications.
KW  - Medizin
KW  - Influenza
KW  - Pediatric
KW  - Infectious disease
KW  - Hospitalization
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-75657
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Guckenberger, Matthias
A1  - Hawkins, Maria
A1  - Flentje, Michael
A1  - Sweeney, Reinhart A.
T1  - Fractionated radiosurgery for painful spinal metastases: DOSIS - a phase II trial
N2  - Background One third of all cancer patients will develop bone metastases and the vertebral column is involved in approximately 70 % of these patients. Conventional radiotherapy with of 1–10 fractions and total doses of 8-30 Gy is the current standard for painful vertebral metastases; however, the median pain response is short with 3–6 months and local tumor control is limited with these rather low irradiation doses. Recent advances in radiotherapy technology – intensity modulated radiotherapy for generation of highly conformal dose distributions and image-guidance for precise treatment delivery – have made dose-escalated radiosurgery of spinal metastases possible and early results of pain and local tumor control are promising. The current study will investigate efficacy and safety of radiosurgery for painful vertebral metastases and three characteristics will distinguish this study. 1) A prognostic score for overall survival will be used for selection of patients with longer life expectancy to allow for analysis of long-term efficacy and safety. 2) Fractionated radiosurgery will be performed with the number of treatment fractions adjusted to either good (10 fractions) or intermediate (5 fractions) life expectancy. Fractionation will allow inclusion of tumors immediately abutting the spinal cord due to higher biological effective doses at the tumor - spinal cord interface compared to single fraction treatment. 3) Dose intensification will be performed in the involved parts of the vertebrae only, while uninvolved parts are treated with conventional doses using the simultaneous integrated boost concept. Methods / Design It is the study hypothesis that hypo-fractionated image-guided radiosurgery significantly improves pain relief compared to historic data of conventionally fractionated radiotherapy. Primary endpoint is pain response 3 months after radiosurgery, which is defined as pain reduction of ≥2 points at the treated vertebral site on the 0 to 10 Visual Analogue Scale. 60 patients will be included into this two-centre phase II trial. Conclusions Results of this study will refine the methods of patient selection, target volume definition, treatment planning and delivery as well as quality assurance for radiosurgery. It is the intention of this study to form the basis for a future randomized controlled trial comparing conventional radiotherapy with fractionated radiosurgery for palliation of painful vertebral metastases. Trial registration ClinicalTrials.gov Identifier: NCT01594892
KW  - Medizin
KW  - Phase II trial
KW  - Spinal metastasis
KW  - Pain
KW  - Radiosurgery
KW  - Stereotactic body radiotherapy
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-75853
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Thoma, Eva C.
A1  - Wischmeyer, Erhard
A1  - Offen, Nils
A1  - Maurus, Katja
A1  - Sirén, Anna-Leena
A1  - Schartl, Manfred
A1  - Wagner, Toni U.
T1  - Ectopic expression of Neurogenin 2 alone is sufficient to induce differentiation of embryonic stem cells into mature neurons
N2  - Recent studies show that combinations of defined key developmental transcription factors (TFs) can reprogram somatic cells to pluripotency or induce cell conversion of one somatic cell type to another. However, it is not clear if single genes can define a cells identity and if the cell fate defining potential of TFs is also operative in pluripotent stem cells in vitro. Here, we show that ectopic expression of the neural TF Neurogenin2 (Ngn2) is sufficient to induce rapid and efficient differentiation of embryonic stem cells (ESCs) into mature glutamatergic neurons. Ngn2-induced neuronal differentiation did not require any additional external or internal factors and occurred even under pluripotency-promoting conditions. Differentiated cells displayed neuron-specific morphology, protein expression, and functional features, most importantly the generation of action potentials and contacts with hippocampal neurons. Gene expression analyses revealed that Ngn2-induced in vitro differentiation partially resembled neurogenesis in vivo, as it included specific activation of Ngn2 target genes and interaction partners. These findings demonstrate that a single gene is sufficient to determine cell fate decisions of uncommitted stem cells thus giving insights into the role of key developmental genes during lineage commitment. Furthermore, we present a promising tool to improve directed differentiation strategies for applications in both stem cell research and regenerative medicine.
KW  - Physiologie
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-75862
ER  - 
TY  - THES
A1  - Menninger, Stefanie
T1  - Verbesserung der vaskulären Funktion und Reduzierung der Thrombozytenaktivierung durch Telmisartan bei Ratten mit Streptozotocin-induziertem Diabetes mellitus
T1  - Improvement of vascular function and reduction of platelet activation by Telmisartan in rats with streptozotocin-induced diabetes mellitus
N2  - Die vorliegende Arbeit untersucht die positiven Auswirkungen des Angiotensin-II-Rezeptor-Antagonisten Telmisartan auf die endotheliale Funktion und Thrombozytenaktivierung bei Ratten mit Streptozotocin-induziertem Diabetes mellitus. In Gefäßreaktivitätsstudien, Luminometer- und Fluoreszenzmessungen und mit Hilfe der Durchflusszytometrie wurden die Wirkungen des Medikamentes überprüft. Es konnte gezeigt werden, dass sich durch Telmisartan die NO-Bioverfügbarkeit verbessert, welche maßgeblich für die endotheliale Funktion verantwortlich ist und durch Ca2+-abhängige Aktivierung der eNOS und dehnungsinduzierte, Ca2+-unabhängigen NO-Bildung beeinflusst wird. Positiv wird des Weiteren die Sensitivität der glatten Gefäßmuskelzellen gegenüber NO beeinflusst, was zur Vasodilatation führt. Die atherosklerosefördernde Superoxidbildung wird zusätzlich reduziert. Es erfolgten außerdem Messungen von thrombozytengebundenem Fibrinogen, dementsprechend der GP IIb/IIIa-Aktivität, und der VASP-Phosphorylierung, demzufolge dem NO/cGMP-Signalweg, in Thrombozyten durch FITC-markierte Antikörper mit Hilfe der Durchflusszytometrie. Es wurde gezeigt, dass die Thrombozytenaktivierung, die für den initialen Schritt der Atherosklerose verantwortlich gemacht wird, durch Telmisartan verringert wird. Alle Messungen wurden vergleichend in einer Kontroll-, Placebo- und Telmisartangruppe durchgeführt. Die beobachtete Blutdrucksenkung ist, nach früheren Betrachtungen, nicht alleine verantwortlich für die verbesserte endotheliale Funktion, welche bei dem Einsatz von AT-II-Antagonisten beobachtet wird. Telmisartan wirkt, laut einer Studie, als einziger AT-II-Antagonist als partieller PPAR-Rezeptor, so dass Insulinresistenz und metabolische Parameter verbessert werden. Über diese Wirkungen beeinflusst Telmisartan auch die endotheliale Funktion und die Thrombozytenaktivierung. Zur Reduktion von vaskulären Komplikationen bei Diabetes mellitus erscheint Telmisartan aufgrund der vorliegenden Ergebnisse als sinnvolle medikamentöse Therapie.
N2  - Diabetes is associated with endothelial dysfunction and platelet activation, which are positively modulated by chronic treatment with telmisartan.
KW  - Diabetes mellitus
KW  - Thrombozyt
KW  - Renin-Angiotensin-System
KW  - Stickstoffmonoxid
KW  - NO-Bioverfügbarkeit
KW  - Atherosklerose
KW  - nitric oxide bioavailability
KW  - atherosclerosis
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-77292
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Kannen, Vinicius
A1  - Hintzsche, Henning
A1  - Zanette, Dalila L.
A1  - Silva Jr., Wilson A.
A1  - Garcia, Sergio B.
A1  - Waaga-Gasser, Anna Maria
A1  - Stopper, Helga
T1  - Antiproliferative Effects of Fluoxetine on Colon Cancer Cells and in a Colonic Carcinogen Mouse Model
N2  - The antidepressant fluoxetine has been under discussion because of its potential influence on cancer risk. It was found to inhibit the development of carcinogen-induced preneoplastic lesions in colon tissue, but the mechanisms of action are not well understood. Therefore, we investigated anti-proliferative effects, and used HT29 colon tumor cells in vitro, as well as C57BL/6 mice exposed to intra-rectal treatment with the carcinogen N-methyl-N’-nitro-N-nitrosoguanidine (MNNG) as models. Fluoxetine increased the percentage of HT29 cells in the G0/G1 phase of cell-cycle, and the expression of p27 protein. This was not related to an induction of apoptosis, reactive oxygen species or DNA damage. In vivo, fluoxetine reduced the development of MNNG-induced dysplasia and vascularization-related dysplasia in colon tissue, which was analyzed by histopathological techniques. An anti-proliferative potential of fluoxetine was observed in epithelial and stromal areas. It was accompanied by a reduction of VEGF expression and of the number of cells with angiogenic potential, such as CD133, CD34, and CD31-positive cell clusters. Taken together, our findings suggest that fluoxetine treatment targets steps of early colon carcinogenesis. This confirms its protective potential, explaining at least partially the lower colon cancer risk under antidepressant therapy.
KW  - Medizin
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-75879
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Fazel-Rezai, Reza
A1  - Allison, Brendan Z.
A1  - Guger, Christoph
A1  - Sellers, Eric W.
A1  - Kleih, Sonja C.
A1  - Kübler, Andrea
T1  - P300 brain computer interface: current challenges and emerging trends
N2  - A brain-computer interface (BCI) enables communication without movement based on brain signals measured with electroencephalography (EEG). BCIs usually rely on one of three types of signals: the P300 and other components of the event-related potential (ERP), steady state visual evoked potential (SSVEP), or event related desynchronization (ERD). Although P300 BCIs were introduced over twenty years ago, the past few years have seen a strong increase in P300 BCI research. This closed-loop BCI approach relies on the P300 and other components of the ERP, based on an oddball paradigm presented to the subject. In this paper, we overview the current status of P300 BCI technology, and then discuss new directions: paradigms for eliciting P300s; signal processing methods; applications; and hybrid BCIs. We conclude that P300 BCIs are quite promising, as several emerging directions have not yet been fully explored and could lead to improvements in bit rate, reliability, usability, and flexibility.
KW  - Psychologie
KW  - brain computer interface
KW  - P300
KW  - event-related potential
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-75941
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Roeser, Karolin
A1  - Eichholz, Ruth
A1  - Schwerdtle, Barbara
A1  - Schlarb, Angelika A.
A1  - Kübler, Andrea
T1  - Relationship of sleep quality and health-related quality of life in adolescents according to self- and proxy ratings: a questionnaire survey
N2  - Introduction: Sleep disturbances are common in adolescents and adversely affect performance, social contact, and susceptibility to stress. We investigated the hypothesis of a relationship between sleep and health-related quality of life (HRQoL), and applied self- and proxy ratings. Materials and Methods: The sample comprised 92 adolescents aged 11–17 years. All participants and their parents completed a HRQoL measure and the Sleep Disturbance Scale for Children (SDSC ). Children with SDSC T -scores above the normal range (above 60) were classified as poor sleepers. Results: According to self- and proxy ratings, good sleepers reported significantly higher HRQoL than poor sleep- ers. Sleep disturbances were significantly higher and HRQoL significantly lower in self- as compared to parental ratings. Parent-child agreement was higher for subscales measuring observable aspects. Girls experienced significantly stronger sleep disturbances and lower self-rated HRQoL than boys. Discussion: Our findings support the positive relationship of sleep and HRQoL. Furthermore, parents significantly underestimate sleep disturbances and overestimate HRQoL in their children.
KW  - Psychiatrie
KW  - quality of life
KW  - sleep
KW  - adolescence
KW  - parent-child agreement
KW  - sleep disorders
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-75953
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Ratzka, Carolin
A1  - Förster, Frank
A1  - Liang, Chunguang
A1  - Kupper, Maria
A1  - Dandekar, Thomas
A1  - Feldhaar, Heike
A1  - Gross, Roy
T1  - Molecular characterization of antimicrobial peptide genes of the carpenter ant Camponotus floridanus
N2  - The production of antimicrobial peptides (AMPs) is a major defense mechanism against pathogen infestation and of particular importance for insects relying exclusively on an innate immune system. Here, we report on the characterization of three AMPs from the carpenter ant Camponotus floridanus. Due to sequence similarities and amino acid composition these peptides can be classified into the cysteine-rich (e.g. defensin) and glycine-rich (e.g. hymenoptaecin) AMP groups, respectively. The gene and cDNA sequences of these AMPs were established and their expression was shown to be induced by microbial challenge. We characterized two different defensin genes. The defensin-2 gene has a single intron, whereas the defensin-1 gene has two introns. The deduced amino acid sequence of the C. floridanus defensins is very similar to other known ant defensins with the exception of a short C-terminal extension of defensin-1. The hymenoptaecin gene has a single intron and a very peculiar domain structure. The corresponding precursor protein consists of a signal- and a pro-sequence followed by a hymenoptaecin-like domain and six directly repeated hymenoptaecin domains. Each of the hymenoptaecin domains is flanked by an EAEP-spacer sequence and a RR-site known to be a proteolytic processing site. Thus, proteolytic processing of the multipeptide precursor may generate several mature AMPs leading to an amplification of the immune response. Bioinformatical analyses revealed the presence of hymenoptaecin genes with similar multipeptide precursor structure in genomes of other ant species suggesting an evolutionary conserved important role of this gene in ant immunity.
KW  - Biologie
KW  - Camponotus floridanus
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-75985
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Pimentel-Elardo, Sheila Marie
A1  - Grozdanov, Lubomir
A1  - Proksch, Sebastian
A1  - Hentschel, Ute
T1  - Diversity of Nonribosomal Peptide Synthetase Genes in the Microbial Metagenomes of Marine Sponges
N2  - Genomic mining revealed one major nonribosomal peptide synthetase (NRPS) phylogenetic cluster in 12 marine sponge species, one ascidian, an actinobacterial isolate and seawater. Phylogenetic analysis predicts its taxonomic affiliation to the actinomycetes and hydroxy-phenyl-glycine as a likely substrate. Additionally, a phylogenetically distinct NRPS gene cluster was discovered in the microbial metagenome of the sponge Aplysina aerophoba, which shows highest similarities to NRPS genes that were previously assigned, by ways of single cell genomics, to a Chloroflexi sponge symbiont. Genomic mining studies such as the one presented here for NRPS genes, contribute to on-going efforts to characterize the genomic potential of sponge-associated microbiota for secondary metabolite biosynthesis.
KW  - Biologie
KW  - nonribosomal peptide synthetase
KW  - NRPS
KW  - marine sponge
KW  - Porifera
KW  - metagenomics
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-75990
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Heisig, Julia
A1  - Weber, David
A1  - Englberger, Eva
A1  - Winkler, Anja
A1  - Kneitz, Susanne
A1  - Sung, Wing-Kin
A1  - Wolf, Elmar
A1  - Eilers, Martin
A1  - Wei, Chia-Lin
A1  - Gessler, Manfred
T1  - Target Gene Analysis by Microarrays and Chromatin Immunoprecipitation Identifies HEY Proteins as Highly Redundant bHLH Repressors
N2  - HEY bHLH transcription factors have been shown to regulate multiple key steps in cardiovascular development. They can be induced by activated NOTCH receptors, but other upstream stimuli mediated by TGFß and BMP receptors may elicit a similar response. While the basic and helix-loop-helix domains exhibit strong similarity, large parts of the proteins are still unique and may serve divergent functions. The striking overlap of cardiac defects in HEY2 and combined HEY1/HEYL knockout mice suggested that all three HEY genes fulfill overlapping function in target cells. We therefore sought to identify target genes for HEY proteins by microarray expression and ChIPseq analyses in HEK293 cells, cardiomyocytes, and murine hearts. HEY proteins were found to modulate expression of their target gene to a rather limited extent, but with striking functional interchangeability between HEY factors. Chromatin immunoprecipitation revealed a much greater number of potential binding sites that again largely overlap between HEY factors. Binding sites are clustered in the proximal promoter region especially of transcriptional regulators or developmental control genes. Multiple lines of evidence suggest that HEY proteins primarily act as direct transcriptional repressors, while gene activation seems to be due to secondary or indirect effects. Mutagenesis of putative DNA binding residues supports the notion of direct DNA binding. While class B E-box sequences (CACGYG) clearly represent preferred target sequences, there must be additional and more loosely defined modes of DNA binding since many of the target promoters that are efficiently bound by HEY proteins do not contain an Ebox motif. These data clearly establish the three HEY bHLH factors as highly redundant transcriptional repressors in vitro and in vivo, which explains the combinatorial action observed in different tissues with overlapping expression.
KW  - Biologie
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-75341
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Slanina, Heiko
A1  - Hebling, Sabrina
A1  - Hauck, Christoph R.
A1  - Schubert-Unkmeir, Alexandra
T1  - Cell Invasion by Neisseria meningitidis Requires a Functional Interplay between the Focal Adhesion Kinase, Src and Cortactin
N2  - Entry of Neisseria meningitidis (the meningococcus) into human brain microvascular endothelial cells (HBMEC) is mediated by fibronectin or vitronectin bound to the surface protein Opc forming a bridge to the respective integrins. This interaction leads to cytoskeletal rearrangement and uptake of meningococci. In this study, we determined that the focal adhesion kinase (FAK), which directly associates with integrins, is involved in integrin-mediated internalization of N. meningitidis in HBMEC. Inhibition of FAK activity by the specific FAK inhibitor PF 573882 reduced Opc-mediated invasion of HBMEC more than 90%. Moreover, overexpression of FAK mutants that were either impaired in the kinase activity or were not capable of autophosphorylation or overexpression of the dominant-negative version of FAK (FRNK) blocked integrin-mediated internalization of N. meningitidis. Importantly, FAK-deficient fibroblasts were significantly less invaded by N. meningitidis. Furthermore, N. meningitidis induced tyrosine phosphorylation of several host proteins including the FAK/Src complex substrate cortactin. Inhibition of cortactin expression by siRNA silencing and mutation of critical amino acid residues within cortactin, that encompass Arp2/3 association and dynamin binding, significantly reduced meningococcal invasion into eukaryotic cells suggesting that both domains are critical for efficient uptake of N. meningitidis into eukaryotic cells. Together, these results indicate that N. meningitidis exploits the integrin signal pathway for its entry and that FAK mediates the transfer of signals from activated integrins to the cytoskeleton. A cooperative interplay between FAK, Src and cortactin then enables endocytosis of N. meningitidis into host cells.
KW  - Medizin
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-75354
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Albert-Weißenberger, Christiane
A1  - Várrallyay, Csanád
A1  - Raslan, Furat
A1  - Kleinschnitz, Christoph
A1  - Sirén, Anna-Leena
T1  - An experimental protocol for mimicking pathomechanisms of traumatic brain injury in mice
N2  - Traumatic brain injury (TBI) is a result of an outside force causing immediate mechanical disruption of brain tissue and delayed pathogenic events. In order to examine injury processes associated with TBI, a number of rodent models to induce brain trauma have been described. However, none of these models covers the entire spectrum of events that might occur in TBI. Here we provide a thorough methodological description of a straightforward closed head weight drop mouse model to assess brain injuries close to the clinical conditions of human TBI.
KW  - Medizin
KW  - closed head injury
KW  - traumatic brain injury
KW  - neurobehavioural deficits
KW  - astrocyte
KW  - microglia
KW  - neurons
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-75368
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Kleinschnitz, Christph
A1  - Meuth, Sven G.
A1  - Magnus, Tim
A1  - Korn, Thomas
A1  - Linker, Ralf A.
T1  - Report on the 3'rd scientific meeting of the "Verein zur Förderung des Wissenschaftlichen Nachwuchses in der Neurologie" (NEUROWIND e.V.) held in Motzen, Germany, Nov. 4'th - Nov. 6'th, 2011
N2  - From November 4th- 6th 2011, the 3rd NEUROWIND e.V. meeting was held in Motzen, Brandenburg, Germany. Like in the previous years, the meeting provided an excellent platform for scientific exchange and the presentation of innovative projects for young colleagues in the fields of neurovascular research, neuroinflammation and neurodegeneration. As kick-off to the scientific sessions, Reinhard Hohlfeld, Head of the Institute for Clinical Neuroimmunology in Munich, gave an illustrious overview on the many fascinations of neuroimmunologic research. A particular highlight on the second day of the meeting was the award of the 1’st NEUROWIND e.V. prize for young academics in the field of experimental neurology. This award is posted for young colleagues under the age of 35 with a significant achievement in the field of neurovascular research, neuroinflammation or neurodegeneration and comprises an amount of 20.000 Euro, founded by Merck Serono GmbH, Darmstadt. Germany. The first prize was awarded to Ivana Nikic from Martin Kerschensteiner’s group in Munich for her brilliant work on a reversible form of axon damage in experimental autoimmune encephalomyelitis and multiple sclerosis, published in Nature Medicine in 2011. This first prize award ceremony was a great incentive for the next call for proposals now upcoming in 2012.
KW  - Medizin
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-75388
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Finze, Maik
A1  - Reiss, Guido J.
T1  - Trimethyl­sulfonium 1-amino-6-fluoro-2,3,4,5,7,8,9,10,11,12-decaiodo-1-carba-closo-dodeca­borate
N2  - no abstract available
KW  - Chemie
KW  - single-crystal X-ray study
KW  - T = 100 K
KW  - wR factor = 0.052
KW  - data-to-parameter ratio = 20.8
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-75397
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Finze, Maik
A1  - Reiss, Guido J.
A1  - Frohn, Hermann-Josef
T1  - 2,3,5,6-Tetrafluoro-1,4-bis(trimethylsilyl)benzene
N2  - no abstract available
KW  - Chemie
KW  - single-crystal X-ray study
KW  - T = 199 K
KW  - R factor = 0.027
KW  - wR factor = 0.068
KW  - data-to-parameter ratio = 14.0.
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-75401
ER  - 
TY  - THES
A1  - Wech, Tobias
T1  - Compressed Sensing in der funktionellen kardialen Magnetresonanztomographie
T1  - Compressed sensing in functional cardiac magnetic resonance imaging
N2  - Die MRT des Herzens wird aufgrund hoher Reproduzierbarkeit und geringer Variabilität als Referenzstandard für die Bestimmung der kardialen Funktion betrachtet. Auch in der präklinischen Forschung bietet die MRT eine ausgezeichnete Charakterisierung der kardialen Funktion und ermöglicht eine exzellente Analyse modellierter Krankheitsbilder. In beiden Fällen besteht jedoch weiterhin Optimierungsbedarf. Die klinische Herz-MRT stellt ein aufwendiges Verfahren mit relativ langer Messzeit dar und ist dadurch mit hohen Untersuchungskosten verbunden. In der präklinischen Kleintierbildgebung müssen zum Erreichen der notwendigen höheren Orts- und Zeitauflösung ebenfalls lange Aufnahmezeiten in Kauf genommen werden. Um die kardiale MRT dort routinemäßig in großen Studienkollektiven anwenden zu können, ist eine schnellere Bildgebung essentiell. Neben einer Verbesserung der Tomographen-Hardware und der Optimierung von Bildgebungssequenzen standen im letzten Jahrzehnt vermehrt informationstheoretische Ansätze zur Beschleunigung der MR-Datenakquisition im Fokus der Entwicklung. Während zu Beginn des Jahrtausends die Parallele Bildgebung (PI) einen Forschungsschwerpunkt repräsentierte, spielte sich in den letzten fünf Jahren vermehrt die von Donoho und Candès eingeführte Compressed Sensing (CS) Theorie in den Vordergrund. Diese ermöglicht eine Signalrekonstruktion aus unvollständig gemessenen Koeffizienten einer linearen Messung (z.B. Fouriermessung) unter Ausnutzung der Sparsität des Signals in einer beliebigen Transformationsbasis. Da sich die MRT hervorragend für den Einsatz von CS eignet, wurde die Technik in der Forschung bereits vielfach angewendet. Die zur Rekonstruktion unterabgetasteter Aufnahmen nötigen CS-Algorithmen haben jedoch eine signifikante Veränderung des Bildgebungsprozesses der MRT zur Folge. Konnte dieser zuvor in guter Näherung als linear und stationär betrachtet werden, so repräsentiert die CS-Rekonstruktion eine nichtlineare und nichtstationäre Transformation. Objektinformation wird nicht mehr ortsunabhängig und proportional zur Intensität in die Abbildung transportiert. Das Bild ist viel mehr das Ergebnis eines Optimierungsprozesses, der sowohl die Konsistenz gegenüber der unterabgetasteten Messung als auch die Sparsität des Signals maximiert. Der erste Teil dieser Dissertation beschreibt eine Methode, die eine objektive Einschätzung der Bildqualität CS-rekonstruierter MR-Bilder ermöglicht. Die CS-Beschleunigung verspricht eine Verkürzung der Messzeit ohne Verlust an Bildqualität, wobei letztere bisher größtenteils qualitativ bzw. quantitativ nur unzureichend beurteilt wurde. Konnte der Bildgebungsprozess der klassischen MRT (linear und stationär) durch die Bestimmung einer Punktspreizfunktion (PSF) robust und effektiv validiert und optimiert werden, erlauben die CS-Algorithmen aufgrund ihres nichtlinearen und nichtstationären Verhaltens ohne Weiteres keine äquivalente Analyse. Um dennoch eine entsprechende Evaluierung des CS-Bildgebungsprozesses zu ermöglichen, wurde die Anwendung einer lokalen Punktspreizfunktion (LPSF) für den in der Folge verwendeten Iterative Soft Thresholding Algorithmus untersucht. Die LPSF berücksichtigt die Ortsabhängigkeit der CS-Rekonstruktion und muss daher für jeden Ort (Pixel) eines Bildes bestimmt werden. Darüber hinaus wurde die LPSF im linearen Bereich der CS-Transformation ermittelt. Dazu wurde das zu bewertende Bild nach Anwenden einer kleinen lokalen Störung rekonstruiert. Die Breite des Hauptmaximums der LPSF wurde schließlich verwendet, um ortsaufgelöste Auflösungsstudien durchzuführen. Es wurde sowohl der Einfluss typischer Unterabtastschemata für CS als auch der Einsatz diskreter Gradienten zur Sparsifizierung eines Phantombildes untersucht. Anschließend wurde die Prozedur zur Bestimmung der räumlichen und zeitlichen Auflösung in der Herzbildgebung getestet. In allen Beispielen ermöglichte das vorgeschlagene Verfahren eine solide und objektive Analyse der Bildauflösung CS-rekonstruierter Aufnahmen. Wurde zuvor meist ausschließlich auf Vergleiche mit einer vollständig abgetasteten Referenz zur Qualitätsbeurteilung zurückgegriffen, so stellt die vorgestellte Auflösungsbestimmung einen Schritt in Richtung einer standardisierten Bildanalyse bei der Verwendung der Beschleunigung mittels CS dar. Die Analyse der Abtastmuster zeigte, dass auch bei der Anwendung von CS die Berücksichtigung der nominell höchsten Frequenzen k_max unerlässlich ist. Frühere Publikationen schlagen Abtastfolgen mit einer teils starken Gewichtung der Messpunkte zum k-Raum-Zentrum hin vor. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit relativieren ein derartiges Vorgehen, da zumindest bei den durchgeführten Untersuchungen ein Auflösungsverlust bei analoger Vorgehensweise zu verzeichnen war. Ebenso zeigten sich dynamische Aufnahmen, die unter Verwendung des x-f-Raums als sparse Basis rekonstruiert wurden, durchaus anfällig für zeitliches Blurring. Dieses resultiert aus der Unterdrückung hoher zeitlicher Frequenzen und konnte durch die ortsaufgelösten Auflösungskarten sichtbar gemacht werden. Neben der Auflösung ist für eine umfassende Analyse der Bildqualität auch die Untersuchung potentieller Aliasing-Artefakte sowie des Signal-zu-Rausch-Verhältnisses (SNR) notwendig. Während Aliasing mit Hilfe der Einträge der LPSF außerhalb des Hauptmaximums untersucht werden kann, wurde in Kap. 5 eine Modifikation der Multi-Replika-Methode von Robson et al. zur Rauschanalyse bei Verwendung nichtlinearer Algorithmen vorgestellt. Unter Einbeziehung aller genannten Qualitätsparameter ist eine robuste Bewertung der Bildqualität auch bei einer Verwendung von CS möglich. Die differenzierte Evaluierung ebnet den Weg hin zu einem objektiven Vergleich neuer Entwicklungen mit bisherigen Standard-Techniken und kann dadurch den Einzug von CS in die klinische Anwendung vorantreiben. Nach den theoretischen Betrachtungen der Bildqualität behandelt die Dissertation die erstmalige Anwendung von CS zur Beschleunigung der funktionellen Herzdiagnostik in der präklinischen MR-Kleintierbildgebung. Diese Studien wurden in Zusammenarbeit mit der British Heart Foundation Experimental Magnetic Resonance Unit (BMRU) der University of Oxford durchgeführt. Die Algorithmen für eine Beschleunigung mittels der CS-Theorie wurden anhand der dort am 9,4T Tomographen gemessenen (unterabgetasteten) Datensätze entwickelt und optimiert. Zunächst wurde eine Beschleunigung ausschließlich mittels CS untersucht. Dazu wurde die segmentierte, EKG- und Atemgetriggerte kartesische Cine-Aufnahme in Phasenkodierrichtung unterabgetastet und mittels CS rekonstruiert. Die sparse Darstellung wurde durch Ermitteln zeitlicher Differenzbilder für jede Herzphase erhalten. Durch Variation der Abtastmuster in der zeitlichen Dimension konnte ein vollständig abgetastetes zeitliches Mittelbild bestimmt werden, das anschließend von jedem einzelnen Herzphasenbild subtrahiert wurde. In einer Validierungsphase wurden an der Maus vollständig aufgenommene Cine-Akquisitionen retrospektiv unterabgetastet, um die maximal mögliche Beschleunigung mittels CS zu ermitteln. Es wurden u.a. funktionelle Herz-Parameter für jede Gruppe des jeweiligen Beschleunigungsfaktors bestimmt und mittels einer statistischen Analyse verglichen. Die Gesamtheit aller Ergebnisse zeigte die Möglichkeit einer dreifachen Beschleunigung ohne eine Degradierung der Genauigkeit der Methode auf. Die ermittelte Maximalbeschleunigung wurde in einer unterabgetastet gemessenen Bilderserie mit anschließender CS-Rekonstruktion validiert. Die Abtastschemata wurden dazu mit Hilfe der Transformations-Punktspreizfunktion weiter optimiert. In einer Erweiterung der Studie wurde zum Zweck einer noch höheren Beschleunigung die CS-Technik mit der PI kombiniert. Erneut fand eine Unterabtastung der Phasenkodierrichtung einer kartesischen Trajektorie statt. Die Messungen erfolgten mit einer 8-Kanal-Mäusespule an einem 9,4T Tomographen. Um das Potential beider Beschleunigungstechniken auszunutzen, wurden die Methoden CS und PI in serieller Weise implementiert. Für die PI-Beschleunigung wurde der vollständig abgetastete k-Raum zunächst gleichmäßig unterabgetastet. Auf dem resultierenden Untergitter wurde zusätzlich eine Unterabtastung nach Pseudo-Zufallszahlen durchgeführt, um eine Beschleunigung mittels CS zu ermöglichen. Die entwickelte Rekonstruktion erfolgte ebenfalls seriell. Zunächst wurde mittels CS das äquidistante Untergitter rekonstruiert, um anschließend mittels GRAPPA die noch fehlenden Daten zu berechnen. Um eine zusätzliche Messung zur Kalibrierung der GRAPPA-Faktoren zu umgehen, wurde das äquidistant unterabgetastete Untergitter von Herzphase zu Herzphase um je einen Phasenkodierschritt weitergeschoben. Dieses Vorgehen erlaubt die Ermittlung eines vollständig abgetasteten k-Raums mit einer geringeren zeitlichen Auflösung, der die notwendige Bestimmung der Wichtungsfaktoren ermöglicht. Folgende Kombinationen von Beschleunigungsfaktoren wurden mittels retrospektiver Unterabtastung eines vollständig aufgenommenen Datensatzes untersucht: R_CS x R_PI = 2 x 2, 2 x 3, 3 x 2 und 3 x 3. Die Analyse des Bildrauschens, des systematischen Fehlers und der Auflösung führte zu dem Schluss, dass eine sechsfache Beschleunigung mit Hilfe der hybriden Rekonstruktionstechnik möglich ist. Während mit steigender CS-Beschleunigung der systematische Fehler leicht anstieg, führte ein höherer PI-Beschleunigungsfaktor zu einer leichten Verstärkung des statistischen Fehlers. Der statistische Fehler zeigte jedoch ebenfalls eine Verringerung bei steigender Beschleunigung mittels CS. Die Fehler waren allerdings stets auf einem Niveau, das durchaus auch Beschleunigungen bis R_CS x R_PI =3 x 3 zulässt. Die LPSF-Analyse zeigte einen Verlust der räumlichen Auflösung von ca. 50 % bei R=6 sowie einen mittleren Verlust von 64 % bei R=9. Offensichtlich ging die ebenfalls beobachtete Minimierung des Bildrauschens durch den CS-Algorithmus im Falle der relativ stark verrauschten Kleintieraufnahmen zu Lasten der Bildauflösung. Die mit zunehmender Beschleunigung stärker geblurrten Grenzen zwischen Blutpool und Myokardgewebe erschweren die Segmentierung und stellen eine mögliche Fehlerquelle dar. Unter Beachtung aller Ergebnisse ist eine sechsfache Beschleunigung (R_CS x R_PI = 2 x 3, 3 x 2) vertretbar. Die Hinzunahme der PI ermöglicht somit im Vergleich zur alleinigen Verwendung von CS eine weitere Beschleunigung um einen Faktor von zwei. Zusammenfassend ermöglicht der Einsatz von CS in der präklinischen funktionellen Herzbildgebung am Kleintier eine deutliche Reduktion der Messzeit. Bereits ohne Vorhandensein von Mehrkanalspulen kann die notwendige Datenmenge ohne signifikante Beeinflussung der Messergebnisse auf ein Drittel reduziert werden. Ist der Einsatz von Spulenarrays möglich, kann die mit PI mögliche dreifache Beschleunigung um einen weiteren Faktor zwei mittels CS auf R=6 erweitert werden. Dementsprechend kann CS einen wesentlichen Beitrag dazu leisten, dass das Potential Herz-MRT am Kleintier in großen Studienkollektiven effektiver abgerufen werden kann. Im letzten Teil der Arbeit wurde eine Technik für die funktionelle klinische MR-Herzbildgebung entwickelt. Hier wurde eine Beschleunigung mittels CS verwendet, um die Aufnahme des gesamten Herzens innerhalb eines Atemstillstandes des Patienten zu ermöglichen. Bei der derzeitigen Standardmethode werden üblicherweise 10-15 2D-Schichten des Herzens akquiriert, wobei jede einzelne Aufnahme einen Atemstillstand des Patienten erfordert. Für die notwendige Beschleunigung wurde eine unterabgetastete 3D-Trajektorie verwendet. Durch Phasenkodierung einer Richtung sowie radiale Projektionen in den beiden anderen Dimensionen konnte eine effiziente Aufnahme unterhalb des Nyquist-Kriteriums erreicht werden. Die Sparsifizierung erfolgte, wie bereits in der beschriebenen präklinischen Anwendung, durch die Subtraktion eines zeitlichen Mittelbildes. In einer Simulation anhand eines retrospektiv unterabgetasteten Datensatzes konnte die theoretische Funktionalität der Rekonstruktionstechnik bei einer Beschleunigung bezüglich der Nyquist-Abtastung von R ~ 10 validiert werden. Die Unterschiede zum vollständig abgetasteten Datensatz waren vernachlässigbar klein, so dass die vorgeschlagene Abtastfolge am Tomographen implementiert wurde. Mit dieser Sequenz wurde anschließend eine funktionelle Bilderserie an einem gesunden Probanden mit vollständiger Herzabdeckung innerhalb eines Atemstopps aufgenommen. Fehlende Daten wurden analog zur Simulation mit Hilfe des vorgeschlagenen Algorithmus rekonstruiert. Im Vergleich zur Simulation ergaben sich aufgrund des Schichtprofils der 3D-Slab-Anregung zusätzliche Aliasing-Artefakte in den äußeren Partitionen. Die für radiale Aufnahmen typischen Streifenartefakte waren im rekonstruierten Bild, wenn auch mit sehr geringer Amplitude, noch erkennbar. Davon abgesehen wurde die Dynamik jedoch über das gesamte Herz hinweg gut dargestellt. Der hohe Kontrast zwischen Myokard und Blutpool bescheinigt den Bildern eine hervorragende Eignung für die Bestimmung funktioneller Herzparameter mittels einer Segmentierung. Zusammengefasst erlaubt die entwickelte Methode aufgrund der drastischen Reduktion der notwendigen Atemstopps des Patienten einen deutlich erhöhten Patientenkomfort sowie einen schnelleren Durchsatz aufgrund der verkürzten Messzeit.
N2  - Because of its high reproducibility and its low variability, magnetic resonance imaging (MRI) of the heart is considered the gold-standard for assessing the cardiac function. In preclinical research, magnetic resonance imaging equally provides an accurate characterization of the cardiac function and enables an excellent analysis of modeled diseases. However, there is still a need for improvement in both applications. Clinical cardiac MRI represents a sophisticated procedure featuring long scan times. This renders the examination comparatively expensive. In preclinical imaging of small animals, long scan times have to be accepted to obtain the required high spatial and temporal resolution. Fast imaging is thus essential for an effective application of cardiac MRI in large collectives. Besides the improvement of the scanner hardware and the optimization of imaging sequences, research in the last decade concentrated on procedures to accelerate MR-data acquisition by exploiting information theory. While numerous publications were associated with parallel imaging (PI) at the beginning of this millennium, the compressed sensing theory (CS) recently gained more and more interest. The latter technique enables the reconstruction of signals from undersampled linear measurements (e.g. the Fourier basis) by exploiting the sparsity of the signal in any known transform domain. As MRI is perfectly qualified for an application of CS, a lot of publications already report on dedicated research. However, the algorithms needed for the reconstruction of undersampled data significantly alter the imaging process of MRI. Classical MRI could be assumed to be linear and stationary in a sufficiently good approximation. The introduction of CS into MRI means a change towards a non-linear and non-stationary transformation. Object information is no longer transferred into an image independently from its location and proportional to its intensity. The image is rather the result of an optimization process maximizing both the fidelity to measured data as well as the sparsity of the signal. The first chapter of this thesis describes a method to objectively evaluate the image quality of MR images reconstructed by CS algorithms. The acceleration with CS promises a reduction of scan time while preserving the image quality. The latter, however, has only been assessed qualitatively or in an insufficient quantitative manner. While classical (linear and stationary) MRI could be validated robustly and effectively by determining a point spread function (PSF), CS algorithms prohibit a corresponding analysis in an analogous manner due to their non-linear and non-stationary behavior. Therefore, the application of a local point spread function (LPSF) was investigated for the iterative soft thresholding (IST) algorithm used in this thesis, to enable a comparative evaluation for imaging systems including CS. The LPSF considers the local dependency of the CS algorithm and thus has to be determined in every location (pixel) of an image. In addition, the LPSF was defined in the linear part of the CS transformation. Small local perturbation on the image to be evaluated were reconstructed for this purpose. The width of the main lobe of the LPSF was used to perform spatially resolved studies on the resolution. The influence of typical undersampling schemes for CS as well as the usage of a discrete gradient transform for a further sparsification were investigated. Subsequently, the procedure was used to assess the spatial and temporal resolution in cardiac MRI. For all CS reconstructions performed in this work, the method allowed a solid and objective analysis of the image resolution. While up to now, comparisons to a fully sampled reference are widely used for a quality assessment, the proposed resolution evaluation represents a step towards a standardized analysis of images obtained by exploiting CS acceleration. The study on sampling schemes revealed, that also for CS accelerated acquisitions, the highest frequencies of the desired k-space have to be included. Former publications proposed undersampling patterns which partly featured a strong weight towards the center of k-space. The results of this thesis put these findings into perspective, as a loss in resolution has been observed for according approaches, at least for the simulations performed in this work. The dynamic acquisitions which were reconstructed exploiting x-f-sparsity proved to be prone to temporal blurring. This is substantiated by the suppression of high temporal frequencies and was analyzed by means of spatially resolved maps. Besides the resolution, an investigation of potential aliasing artifacts as well as the signal-to-noise-ratio (SNR) is essential for a comprehensive quality evaluation. While aliasing may also be investigated by means of the entries of the LPSF outside the main lobe, a modification of the multi-replica method proposed by Robson et al. was presented in chapter 5 to analyze the noise in CS reconstructed images. Taking into account all quality parameters, a robust evaluation of image quality is possible, even when CS is included in the imaging process. This allows a more objective comparison between new developments and present standard procedures and thus may aid the introduction of CS in clinical imaging. After the theoretical analysis on image quality, the next part of this thesis reports on the first application of CS to accelerate functional cardiac MRI of small animals. The studies were performed in cooperation with the British Heart Foundation Experimental Magnetic Resonance Unit (BMRU) of the University of Oxford. The algorithms needed for the CS acceleration were developed and optimized by means of the data acquired by the BMRU at their 9,4 T scanner.\\ An acceleration solely based on CS was investigated first. For this purpose, an ECG- and respiratory gated Cartesian cine acquisition was undersampled in phase encoding direction and reconstructed using CS. The dynamic time series was sparsified by determining temporal difference images for every time frame. A fully sampled temporal average image was obtained by varying the sampling pattern in the temporal dimension. Subsequently, this average image was subtracted from the images of individual heart phases, yielding the sparse temporal difference images. In the validation stage of the study, fully sampled cine acquisitions of mouse hearts were retrospectively undersampled in order to figure out the maximum possible CS acceleration. Cardiac functional parameters were determined for each group of a certain undersampling factor and compared by a statistical analysis. It was shown that a three-fold acceleration is possible without any degradation in the accuracy of the method. This undersampling factor was then validated in an accelerated measurement with a subsequent CS reconstruction. For this purpose, the sampling patterns were further optimized using the transform point spread function. In the subsequent chapter, the CS theory was combined with PI to further increase the acceleration. Again, the phase encoding direction of a Cartesian trajectory was undersampled. The acquisitions were performed using a 9,4 T scanner equipped with an 8 channel mouse coil. In order to exploit the potential of both techniques, CS and PI were combined in a serial manner. First, the k-space was equidistantly undersampled to enable the application of PI. An additional undersampling according to pseudo random numbers was then performed on the resulting sub-grid to allow an acceleration by CS. In consequence, the reconstruction was performed in a serial manner, too. CS was first applied to reconstruct the equidistantly undersampled sub-grid. GRAPPA was used subsequently to compute the still missing data. The equidistantly undersampled sub-grid was shifted from heart phase to heart phase in order to obtain a fully sampled low temporal resolution k-space for a calibration of the GRAPPA-weights. This procedure spares the acquisition time of a separate calibration scan. The following combinations were investigated by retrospectively undersampling a fully sampled cine dataset: R_CS x R_PI = 2 x 2, 2 x 3, 3 x 2 and 3 x 3. The analysis of the noise behavior, the systematic error and the resolution leads to the conclusion that a six-fold acceleration is possible using the proposed hybrid technique. While an increasing factor of the CS acceleration resulted in a slightly larger systematic error, a higher PI acceleration factor led to a slight noise enhancement. However, noise was suppressed for increasing CS acceleration at the same time. In summary, the deviations were at a level which allowed accelerations of up to R_CS x R_PI = 3 x 3. The determination of LPSFs showed a loss in spatial resolution of approximately 50% for a six-fold and up to 64% for nine-fold acceleration. Obviously, the observed suppression of noise was paid by a reduced image resolution for the comparatively noisy acquisitions in small animals. The increased blurring at the endocardial border impedes the segmentation and represents a possible source of error. Taking into consideration all results, a six-fold acceleration (R_CS x R_PI = 2 x 3, 3 x 2) seems reasonable. The additional usage of PI thus enables a further acceleration by a factor of 2 in comparison to an exclusive application of CS. In summary, CS enables a distinct reduction of scan time in preclinical functional cardiac MRI of small animals. Even if no phased-array-coils are available, the necessary amount of data can be reduced to one third without impairing the accuracy of left-ventricular volumes and mass measurements. For acquisitions performed with phased-array-coils, the three-fold acceleration by PI can be extended by an additional two-fold CS acceleration to a joint factor of R=6. Therefore, CS may contribute to an effective application of cardiac MRI in small animals for large collectives. In the last part of the thesis, a modality for clinical functional MRI of the heart was developed. CS was used to enable the acquisition of the whole heart in a single breath-hold of the patient. The current method of choice usually acquires 10-15 2D-slices of the heart, while each measurement requires a separate breath-hold. An undersampled 3D-trajectory was used to reach the necessary acceleration. Phase-encoding in one direction and radial projections in the two remaining ones allowed for an effective acquisition below the Nyquist-criterion. The sparsification of the image series was achieved by subtracting a temporal average image as performed for the preclinical studies. The functionality of the reconstruction technique at an acceleration factor of R ~ 10 was validated in a simulation based on a retrospectively undersampled dataset. The differences between the CS reconstructed and the fully sampled dataset were negligible and thus, the proposed trajectory was implemented at the scanner. An image series depicting the cardiac function with coverage of the full heart was acquired in a single breath-hold of a healthy volunteer using this sequence. Data not covered by the trajectory were reconstructed by the algorithm developed in the validation stage. Due to the slice profile of the fast excitation pulses, additional aliasing artifacts were present in the outer partitions with respect to the images obtained in the simulation. Streaking artifacts of a low intensity were still visible. Apart from that, the dynamics of the heart were excellently captured. The high contrast between the blood pool and the myocardium perfectly qualifies the images for the assessment of cardiac functional parameters. Therefore, the method allows for a higher patient comfort and throughput compared to the gold standard by drastically reducing the amount of necessary breath-holds to a single one.
KW  - Kernspintomografie
KW  - Magnetresonanztomographie
KW  - Kardiale MR-Bildgebung
KW  - Compressed Sensing
KW  - magnetic resonance imaging
KW  - cardiac magnetic resonance imaging
KW  - compressed sensing
KW  - Signalregenerierung
KW  - NMR-Tomographie
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-77179
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Raslan, Furat
A1  - Albert-Weißenberger, Christiane
A1  - Ernestus, Ralf-Ingo
A1  - Kleinschnitz, Christoph
A1  - Sirén, Anna-Leena
T1  - Focal brain trauma in the cryogenic lesion model in mice
N2  - The method to induce unilateral cryogenic lesions was first described in 1958 by Klatzo. We describe here an adaptation of this model that allows reliable measurement of lesion volume and vasogenic edema by 2, 3, 5-triphenyltetrazolium chloride-staining and Evans blue extravasation in mice. A copper or aluminium cylinder with a tip diameter of 2.5 mm is cooled with liquid nitrogen and placed on the exposed skull bone over the parietal cortex (coordinates from bregma: 1.5 mm posterior, 1.5 mm lateral). The tip diameter and the contact time between the tip and the parietal skull determine the extent of cryolesion. Due to an early damage of the blood brain barrier, the cryogenic cortical injury is characterized by vasogenic edema, marked brain swelling, and inflammation. The lesion grows during the first 24 hours, a process involving complex interactions between endothelial cells, immune cells, cerebral blood flow, and the intracranial pressure. These contribute substantially to the damage from the initial injury. The major advantage of the cryogenic lesion model is the circumscribed and highly reproducible lesion size and location.
KW  - Medizin
KW  - Experimental brain trauma
KW  - Cryolesion
KW  - Secondary traumatic brain damage
KW  - Mice
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-75419
ER  - 
TY  - THES
A1  - Paxian, Andreas
T1  - Future changes in climate means and extremes in the Mediterranean region deduced from a regional climate model
T1  - Zukünftige Veränderungen von Klimamittelwerten und -extremwerten im Mittelmeerraum abgeleitet von einem regionalen Klimamodell
N2  - The Mediterranean area reveals a strong vulnerability to future climate change due to a high exposure to projected impacts and a low capacity for adaptation highlighting the need for robust regional or local climate change projections, especially for extreme events strongly affecting the Mediterranean environment. The prevailing study investigates two major topics of the Mediterranean climate variability: the analysis of dynamical downscaling of present-day and future temperature and precipitation means and extremes from global to regional scale and the comprehensive investigation of temperature and rainfall extremes including the estimation of uncertainties and the comparison of different statistical methods for precipitation extremes. For these investigations, several observational datasets of CRU, E-OBS and original stations are used as well as ensemble simulations of the regional climate model REMO driven by the coupled global general circulation model ECHAM5/MPI-OM and applying future greenhouse gas (GHG) emission and land degradation scenarios.
N2  - Der Mittelmeerraum weist eine starke Vulnerabilität gegenüber dem zukünftigen Klimawandel auf, da für diese Region starke klimatische Auswirkungen vorhergesagt werden, aber nur eine geringe Anpassungsfähigkeit besteht. Daher werden präzise Vorhersagen des regionalen oder lokalen Klimawandels benötigt, v.a. für Extremereignisse, welche den Mittelmeer-Lebensraum stark beeinträchtigen. Die vorliegende Studie untersucht zwei Hauptaspekte der Klimavariabilität im Mittelmeerraum: Zum Einen wird das dynamische Downscaling gegenwärtiger und zukünftiger Mittelwerte und Extremereignisse von Temperatur und Niederschlag von der globalen zur regionalen Skala analysiert. Zum Anderen wird eine umfassende Untersuchung von Temperatur- und Niederschlagsextremen samt Unsicherheitsabschätzung und Vergleich unterschiedlicher statistischer Methoden zur Bestimmung von Niederschlagsextremen durchgeführt. Für diese Untersuchungen stehen verschiedene Beobachtungsdaten von CRU, E-OBS und Messstationen sowie Ensemble-Simulationen des regionalen Klimamodells REMO zur Verfügung, das vom gekoppelten globalen “General Circulation Model” ECHAM5/MPI-OM angetrieben wird und zukünftige Treibhausgasemissions- und Landnutzungsänderungs-Szenarien verwendet.
KW  - Mittelmeerraum
KW  - Klima
KW  - Klimaänderung
KW  - Temperatur
KW  - Modell
KW  - Niederschlag
KW  - Klimaschwankung
KW  - Klimamodellierung
KW  - regionales Klimamodell
KW  - Mittelmeer
KW  - Modellierung
KW  - Extremwertstatistik
KW  - climate modelling
KW  - regional climate model
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-72155
ER  - 
TY  - THES
A1  - Saur, Gabriella-Sofie
T1  - Klinische Ergebnisse und Lebensqualität nach neoadjuvanter Radiochemotherapie von Rektumkarzinomen
T1  - Clinical outcomes and life-qualiy after long-course radiochemotherapy for locally advanced rectal cancer
N2  - Die derzeitige Standardtherapie bei fortgeschrittenen Rektumkarzinomen der UICC Stadien II und III besteht aus der neoadjuvanten Radio(chemo)therapie mit nachfolgender chirurgischer Intervention. Hierbei werden die beiden Therapiemodalitäten, der Kurzzeit-Radiotherapie(5x5Gy) und unmittelbare Operation von der Langzeit-Radiochemotherpaie (28x1,8Gy) mit einem Intervall von 4-6 Wochen bis zur Operation, unterschieden. Im Hinblick auf das Auftreten von Lokalrezidiven sowie auf das Gesamtüberleben sprechen die Ergebnisse für eine bessere Wirksamkeit der LZ-RChT. Dennoch gibt es klinische Situation, bei denen eine KZ-Radiotherapie sinnvoller sein kann. Somit kann als Konsequenz eine differenzierte Indikationsstellung für diese beiden Therapiemodalitäten abgeleitet werden.
N2  - The standard therapy for local advanced rectal cancer in UICC stadium II and III consists of neoadjuvant radio(chemo)therapy followed by surgical intervention. In this connection the two therapy regiments on the one hand a short term radiotherapy (5x5 Gy) followed by surgery and on the other hand a long term radiotherapy (28x1,8 Gy) with a free interval of 4-6 weeks till surgery are differentiated. Looking at the frequency of local relapses and overall survival the results of the long term radiotherapy are superior to the results of short term radiotherapy. Nevertheless there are clinical situations in which the use of short term radiotherapy can be indicated. In consequence there has to be a well differentiated indication-defining process for choosing the right therapy.
KW  - Rektumkarzinom
KW  - Langzeitradiochemotherapie
KW  - Lebensqualität
KW  - rectal cancer
KW  - long-course radiochemotherapy
KW  - life-quality
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-78562
ER  - 
TY  - THES
A1  - Zinke, Michael Benedikt
T1  - Hemmung der Masernvirusreplikation durch RNA-Interferenz
T1  - Inhibition of Measles Virus replication by RNA interference
N2  - Die subakut sklerosierende Panenzephalitis ist eine demyelinisierende Erkrankung des ZNS. Ätiologisch liegt eine persistierende Infektion von Masernviren der Neuronen bzw. Gliazellen zugrunde. Bis heute gibt es keine spezifische Therapie und lediglich symptomatische Therapiemaßnahmen werden in deren Behandlung angewandt. Obwohl sich während des Krankheitsverlaufes eine ausgeprägte Immunantwort des natürlichen als auch adaptiven Immunsystems des Wirtes abspielt führt die Erkrankung unweigerlich zum Tode der Betroffenen. Eine Therapiemöglichkeit diesbezüglich könnten die Effekte der RNAi darstellen. Um geeignete Sequenzen für einen möglichen Genknockdown einzelner MV-Gene herauszufiltern, wurde ein plasmid-basierendes Testsystem entwickelt, das die mRNA des Fluoreszenzproteins DsRed2 zusammen mit mRNA-Sequenzen einzelner MV-Gene exprimiert. Gegen diese MV-Gene wiederum wurden verschiedene shRNAs ausgewählt, welche mithilfe eines lentiviralen Vektorsystems exprimiert werden. Als Expressionsindikator findet in diesem lentiviralen Vektorsystem simultan die Expression von eGFP als statt. Die Auswertung dieses Dual-Color-Systems erfolgte im Folgenden mittels FACS-Analysen. Die wirksamsten siRNA-Sequenzen, ausgewählt durch eine hohe Abnahme der Rotfluoreszenz in den untersuchten Zellen, wurden für weitere Versuche selektiert. Die auf diese Weise ausgewählten shRNA-Sequenzen wurden in einem weiteren Schritt durch die Generierung lentiviraler Partikel in persistierend infizierten NT2-Zellen (piNT2), die das Fluoreszenzprotein HcRed als Infektionsindikator exprimieren, transduziert. Weitere durchflusszytometrische Messungen zeigten eine äußerst hohe Reduktion viraler Replikation innerhalb von 7 Tagen bis unterhalb der Detektionsgrenze sofern die shRNAs gegen die Expression der MV-Proteine N, P und L gerichtet waren. Die Anzahl der virus-negativen Zellen blieb im Folgenden bis zu 3 Wochen nach stattgehabter Transduktion konstant, sofern das fusion-inhibiting-peptide den Zellkulturen hinzugegeben wurde. Die transduzierten piNT2-Zellen, welche keine Expression von HcRed zeigten wurden auf Zellrasen bestehend aus Vero-Zellen aufgetragen und führten im zeitlichen Verlauf zu keiner Fusion bzw. Synzytienbildung. Dieser Zusammenhang legt nahe, dass die transduzierten piNT2-Zellen die Fähigkeit einer Expression viraler Proteine verloren haben und eine „Heilung“ stattfinden kann, wenn die virale Proteinbiosynthese durch eine permanente Expression von siRNAs, wie beispielsweise durch lentivirale Vektorsysteme, gehemmt wird.
N2  - Subacute sclerosing panencephalitis is a demyelinating disease of the CNS caused by a persistent infection of Measles Virus (MV) of neurons and glial cells. Up to the present day there is no specific therapy available and in spite of a distinct innate and adaptive immune response, SSPE leads inevitably to death. Options in therapy could be the effects of RNA-Interference (RNAi). In order to select effective sequences for a possible gene knockdown, we established a plasmid-based test system expressing the mRNA of the fluorescence protein DsRed2 fused with mRNA sequences of single viral genes to which certain siRNAs were directed. siRNA sequences were expressed as short hairpin RNA (shRNA) from a lentiviral vector additionally expressing enhanced green fluorescent protein (eGFP) as an indicator. Evaluation by flow cytometry of the dual-color system (DsRed2 and eGFP) allowed us to find optimal shRNA sequences, chosed by a decrease of red fluorescing cells. Using the most effective shRNA constructs, we transduced persistently infected human NT2 cells expressing virus-encoded HcRed (piNT2-HcRed) as an indicator of infection. shRNAs against N, P, and L mRNAs of MV led to a reduction of the infection below detectable levels in a high percentage of transduced piNT2-HcRed cells within 1 week. The fraction of virus-negative cells in these cultures remained constant over at least 3 weeks posttransduction in the presence of a fusion-inhibiting peptide (Z-Phe-Phe-Gly), preventing the cell fusion of potentially cured cells with persistently infected cells. Transduced piNT2 cells that lost HcRed did not fuse or showed syncytial formations with underlying Vero cells, indicating that these cells do not express viral proteins any more and are “cured.” This demonstrates in tissue culture that NT2 cells persistently infected with MV can be cured by the transduction of lentiviral vectors mediating the long-lasting expression of anti-MV shRNA.
KW  - RNS-Interferenz
KW  - Masern
KW  - Masernvirus
KW  - Masernvirus
KW  - Masern
KW  - RNA-Interferenz
KW  - RNAi
KW  - SSPE
KW  - Measlesvirus
KW  - Measles
KW  - RNA interference
KW  - RNAi
KW  - SSPE
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-83933
ER  -