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Theoretical study of ion mobility in battery electrodes and solid electrolytes
No full textThe focus of the present dissertation was to get a better understanding of ion mobility in different materials that can be used in battery applications. This was achieved by examining two different materials. First the Chevrel phase, a metallic cluster compound and second the NASICON phase
Improving pancreatic lineage commitment of human pluripotent stem cells in terms of pancreas development and disease modelling
No full textPancreatic lineage differentiation has predominantly focused on driving the generation of functional β-cells, given their significance in diabetes research and therapy. However, for comprehensive disease modeling and a better understanding of the entire pancreas, including its interactions and functions, it is likewise crucial to generate cells of the exocrine compartment. The objective of the first part of this doctoral thesis was to optimize the differentiation of hESCs toward the pancreatic lineage. This included a detailed characterization of pancreatic progenitors to understand their marker profiles and cellular heterogeneity, and to direct their further specification into endocrine and exocrine lineages. Additionally, this work aimed to implement an ex vivo culture system to achieve robust, long-term maturation of pancreatic cells.
The second part of the thesis aimed to utilize the optimized differentiation system for modelling monogenic neonatal diabetes (Figure 2). In this specific case, a child diagnosed with severe neonatal diabetes, and his family history of T2D, served as basis for this study. This part of the doctoral thesis involved integrating gene engineering with pancreatic differentiation, various sequencing approaches and functionality assays to decipher the underlying disease mechanisms. A key focus was to elucidate the regulatory role of a non-coding region on ONECUT1 expression and its impact on islet development
Mikrofluidische Komponenten für die Vollblut-Aufbereitung und Einzelzell-Isolation in der Liquid Biopsy
No full textZirkulierende Tumorzellen (Circulating Tumor Cells, CTCs) stellen attraktive Tumor-Biomarker zur Ableitung von personalisierten Krebstherapien dar. Nichtsdestotrotz ist deren routinemäßiger klinischer Einsatz aufgrund unzureichender technologischer Möglichkeiten bei der Vollblut-Prozessierung bis heute weitestgehend verwehrt geblieben. Um diese Limitierungen zu umgehen und die Extraktion des Informationsgehalts von CTCs durch ein vollautomatisiertes und integriertes Gesamtsystem zu erleichtern, wurden in dieser Arbeit zwei neuartige Komponenten für die Vollblut-Aufbereitung und Einzelzell-Isolation eingeführt und untersucht. Gegenüber Ansätzen nach dem Stand der Wissenschaft und Technik sind diese wie folgt einordenbar:
1. Vollblut-Aufbereitung (Komponente A):
Um die Möglichkeiten der in dieser Arbeit als Referenz-Methode herangezogenen maintrac®-Methode zu erweitern, wurde der zugehörige Arbeitsablauf prototypisch in eine mikrofluidische Umgebung integriert. Eine Automatisierung der bislang größtenteils manuell durchgeführten Referenz-Methode konnte durch neuartige mikrofluidische Einheitsoperationen erreicht werden. Diese bilden (i) eine Zellmarkierung durch die Vollblut-Behandlung mit einem All-in-One-Puffer für die parallelisierte Farbstoffinkubation und selektive Erythrozytenlyse, (ii) eine Zellvereinzelung durch das sedimentationsbasierte Herabsetzen von kernhaltigen Zellen innerhalb von Blutlysat in einer flachen Detektionskammer und (iii) eine Erythrozytenbeseitigung durch das Überspülen eines im Boden dieser Detektionskammer integrierten Mikrowannen-Chips aus Silizium ab. Die Vollblut-Aufbereitung in einem solchen Mikrofluidiksystem bot weiterhin die Möglichkeit der Miniaturisierung der Referenz-Methode. Durch eine räumliche System-Miniaturisierung (Minimierung von Reaktionsvolumina), welche auf eine dreifache Reduzierung des Verdünnungsverhältnisses bei einer selektiven Erythrozytenlyse auf 1:5 zurückzuführen ist, konnte die Abhängigkeit von traditionellem Labor-Equipment erübrigt werden. Dies betrifft insbesondere den Einsatz von Zentrifugen und 96-Well-Platten. Eine zeitliche System-Miniaturisierung (Minimierung von Reaktionsdauern und Parallelisierung von Prozessschritten) ging aus dem Einsatz eines All-in-one-Puffers, einer dreifachen Reduzierung der Dauer einer selektiven Erythrozytenlyse auf 5 min sowie einer dreifachen Reduzierung der Sedimentationsdauer bei einer Zellvereinzelung auf 20 min hervor. Mithilfe eines Si-Chips mit einem effektiven Detektionsbereich von 12,5 mm x 12,5 mm konnte eine mikrofluidische Aufbereitung von 20 μl Patienten-Vollblut auf diese Weise in 30 min durchgeführt werden, womit sich die Gesamt-Prozessdauer der Referenz-Methode auf weniger als ein Drittel verkürzen ließ.
Der hier präsentierte neuartige Arbeitsablauf vereint die Vorteile der maintrac®-Methode als sensitiven, schonenden und standardisierten Schlüssel-Vorprozess der Vollblut-Aufbereitung mit den Stärken der Mikrofluidik. Durch eine entsprechend ausgelegte Komponente steht damit eine attraktive Lösung zur Verfügung, mit der CTC-Quantifizierungen zukünftig erstmals anwenderfreundlich, dezentralisiert und schnell durchgeführt werden könnten.
2. Einzelzell-Isolation (Komponente B):
Um die Möglichkeiten von modernen Dielektrophorese (DEP)-basierten Technologien für die Einzelzell-Isolation, zu denen zum Beispiel das DEPArray™ NxT System gehört, zu erweitern, wurden die in dieser Arbeit eingeführten Einheitsoperationen der mikrofluidischen Vollblut-Aufbereitung durch eine Einzelzell-Manipulation per Dielektrophorese komplementiert. Die Integration einer dielektrophoretischen Einzelzell-Isolation in den bestehenden mikrofluidischen Arbeitsablauf wurde durch elektrifizierte Mikrowannen ermöglicht. Die Grundlage dafür stellte eine dreilagige Elektrodenanordnung aus einer Matrix von individuell adressierbaren Spalten (Lage 1) und Zeilen (Lage 2) sowie einer davon elektrisch isolierten flächigen Gegenelektrode (Lage 3) dar, in welcher eine elektrifizierte Mikrowanne als Aussparung der Anordnung an einem Kreuzungspunkt zwischen einer Spalte und Zeile bis an die unterste Elektrodenlage hervorging. Ein derartig aufgebauter DEP-Chip erlaubt insgesamt drei neuartige Betriebsmodi: Elektrifizierte Mikrowannen können, je nach Elektrodenansteuerung und räumlicher Verteilung der DEP-Kraft, für eine kontaktlose Einzelzell-Manipulation von kernhaltigen Zellen durch (i) eine Beladung via DEP-Trichter (DEP-unterstützte Zellvereinzelung), (ii) einen Medienwechsel durch geschlossene DEP-Käfige (DEP-unterstützte Erythrozytenbeseitigung) und (iii) eine selektive Freigabe durch DEP-Levitatoren mit Ausgabe von Zellen in Trägergefäße eingesetzt werden. Durch eine Entkopplung von dielektrophoretischer und hydrodynamischer Zellmanipulation ergeben sich gegenüber modernen DEP basierten Technologien dabei drei entscheidende Vorteile: (i) Da die Kammerhöhe prinzipiell beliebig groß auslegbar ist (Skalierung des DEP-Chips in z-Richtung), kann eine vorausgehende externe Volumenreduktion mit manuellen Zwischenschritten erübrigt werden. (ii) Für die selektive Freigabe können stationäre DEPFallen in einem bewegten Medium eingesetzt werden, welche sich kostengünstig mithilfe einer elektrisch passiven Matrix-Ansteuerung umsetzen lassen (Prototypen von DEP-Chips basierten hier auf Leiterplatten-Technologie). (iii) Der Abtransport von Zellen findet nicht länger dielektrophoretisch, sondern rein mikrofluidisch statt. Da dabei keine Behinderung von Zielzellen durch Nicht- Zielzellen vorliegt, kann die Geschwindigkeit der Zellbewegung und damit der Durchsatz der Einzelzell-Isolation erhöht werden (Skalierung des DEP-Chips in x-y-Richtung ohne Zwischenlagerung in einer Parkkammer).
Der in dieser Arbeit eingeführte neuartige Chip kombiniert die Vorteile der Dielektrophorese als schonendes und digitales Manipulationswerkzeug mit Einzelzell-Präzision beim Zwischenprozess der Einzelzell-Isolation mit den Stärken von Mikrowannen-basierten Systemen. Mithilfe einer derartigen Komponente könnten Einzelzell-Charakterisierungen in Zukunft somit erstmals einfach, kompakt und kostengünstig ermöglicht werden
Katamnestische Untersuchung von Patienten mit Depressionen nach psychosomatischer Krankenhausbehandlung : Analyse zur differentiellen Wirksamkeit von Therapieform, Therapiesetting, Geschlecht und Weiterbehandlung
No full textDie Behandlung depressiver Patienten in der psychosomatischen Klinik der Universität Ulm sieht ein multimodales Therapiekonzept mit schwerpunktmäßig verhaltenstherapeutischer oder psychodynamischer Psychotherapie in stationärem und tagesklinischem Setting vor. Die vorliegende Studie hatte zum Ziel, die Wirksamkeit psychosomatischer Krankenhausbehandlung bei depressiven Patienten in Abhängigkeit von verschiedenen Behandlungssettings (tagesklinisch oder stationär) und Verfahren (psychodynamisch oder verhaltenstherapeutisch) zu beurteilen. Weiter sollte ein möglicher Einfluss des Geschlechts auf den Therapieerfolg und die Auswirkung poststationärer psychotherapeutischer und medikamentöser Weiterbehandlung auf den klinischen Verlauf untersucht werden.
Die Daten wurden im Rahmen einer naturalistischen Längsschnittstudie von Mai 2018 bis Mai 2019 in der psychosomatischen Klinik der Universitätsklinik Ulm bei Aufnahme, Entlassung und einer Katamnese nach 6 Monaten erhoben. Initial wurden 80 Patienten mit einer depressiven Erkrankung als Haupt- oder Nebendiagnose als Studienteilnehmer rekrutiert, wovon 46 Patienten an der Katamnese teilnahmen.
Die Ergebnisse stellen mit hohen Effektstärken einen anhaltenden Therapieerfolg bis zur Katamnese dar. Es zeigen sich keine statistisch signifikanten Einflüsse des Settings, Verfahrens und Geschlechts. In allen untersuchten Gruppen waren die Therapieerfolge ähnlich gut. Der anhaltende Therapieeffekt psychosomatischer Krankenhausbehandlung über den Entlasszeitpunkt hinaus wurde bestätigt. Die Wirksamkeit der Behandlung zum Zeitpunkt der Katamnese stellt sich unabhängig vom Therapiesetting, Therapieverfahren und Geschlecht mit hohen Effektstärken dar.
Die vergleichende Untersuchung der Katamnese-Stichprobe mit und ohne weiterführende ambulante Psychotherapie zeigte ebenfalls keinen signifikanten Unterschied der Depressivität und psychischen Belastung 6 Monate nach Entlassung aus der psychosomatischen Krankenhausbehandlung. Allerdings fiel, trotz fehlender Signifikanz, eine geringere Depressivität und psychische Belastungsschwere unter Psychotherapie auf. Außerdem waren diese Patienten weniger von alltäglichen Einschränkungen betroffen und zeigten ein höheres allgemeines Funktionsniveau. Sie waren durchschnittlich jünger, häufiger weiblich, lebten in einer festen Partnerschaft und waren signifikant häufiger in Voll- oder Teilzeit berufstätig als Patienten ohne poststationäre ambulante Psychotherapie.
Hinsichtlich der Bedeutung einer weiterführenden medikamentösen Antidepressiva-Therapie konnten ebenfalls keine statistisch signifikanten Ergebnisse im klinischen Verlauf sowie von soziodemographischen und sozialmedizinischen Merkmalen gezeigt werden. Die Ergebnisse der Studie passen gut zu denen vorheriger Untersuchungen. Es bestätigt sich die signifikante Reduktion depressiver Symptome mit hohen Effektstärken im Prä-Post- als auch im Prä-Katamnese-Vergleich. Die psychotherapeutische und medikamentöse Weiterbehandlung stellt eine wichtige Behandlungsoption zur Stabilisierung des Therapieerfolgs dar, insbesondere bei noch bestehender Restsymptomatik zum Zeitpunkt der Entlassung.
Zukünftige Studien sollten die Ergebnisse an größeren Stichproben im multizentrischen Studiendesign überprüfen. Dabei sollten auch längere Katamnese-Zeiträume berücksichtigt werden.
Für die Klinik für Psychosomatik und Psychotherapie der Universitätsklinik Ulm sind folgende Empfehlungen ableitbar: Depressive Patienten profitieren von allen angebotenen Therapieoptionen unter Berücksichtigung individueller Faktoren, sodass eine kurze Wartezeit wichtiger als die Zuteilung in eine spezifische Behandlungsgruppe scheint. Zudem liegt eine besonders große Bedeutung für den langfristigen Therapieerfolg in der ambulanten Weiterbehandlung, die mit den Patienten während des Klinikaufenthalts besprochen und konkret geplant werden sollte, um lange Versorgungslücken zu vermeiden und das Rezidivrisiko zu senken
Aktuelle Behandlungsstrategien bei vitreomakulärer Traktion und Makulaforamen : eine Umfrage unter Retinologen in Deutschland
No full textDie vitreomakuläre Traktion und das idiopathische Makulaforamen sind traktive vitreomakuläre Erkrankungen, die zu erheblichem Sehverlust führen können. In Deutschland stehen drei Therapieoptionen zur Verfügung: Abwarten und Beobachten, pharmakologische oder pneumatische Vitreolyse sowie die Pars-Plana-Vitrektomie. Ziel dieser Studie war es, die Meinungen spezialisierter Netzhautärzte zu den verschiedenen Behandlungsstrategien zu analysieren.
Mithilfe einer Online-Umfrage unter 115 Mitgliedern der nationalen Retinologischen Gesellschaft wurden Indikationen und Vorgehensweisen insbesondere zur pharmakologischen und pneumatischen Vitreolyse sowie zur Vitrektomie evaluiert. Die Ergebnisse zeigen, dass eine aktive Therapie bei fokaler vitreomakulärer Traktion ohne Makulaforamen zurückhaltend indiziert wird, während die individuelle Symptomatik des Patienten eine zentrale Rolle spielt. Die pneumatische Vitreolyse wird aufgrund von Sicherheitsbedenken nur in Einzelfällen angewandt.
Für Makulaforamina ist die Größe entscheidend für die Therapieempfehlung. Die pharmakologische Vitreolyse mit Ocriplasmin wird trotz Zulassung zunehmend abgelehnt, insbesondere wegen mangelnder Effektivität. Insgesamt zeigen die Ergebnisse eine zunehmende Präferenz für abwartendes Management und eine rückläufige Anwendung von Ocriplasmin. Die Konsensmeinungen der Experten zur Vitrektomie belegen eine hohe Effektivität bei kontrollierbarem Risiko. Die Ergebnisse stimmen weitgehend mit der neuen S1-Leitlinie (2022) überein und bieten einen Überblick über aktuelle Behandlungstrends, Konsens und Kontroversen in der Therapie der vitreomakulären Traktion und des Makulaforamens
Psychophysiologische Zusammenhänge bei Patienten der psychosomatischen Sprechstunde im Betrieb
No full textObwohl psychische Störungen große Auswirkungen auf die Freizeit und das Arbeitsleben haben, ist die Behandlung dieser Störungen in Deutschland verbesserungsbedürftig.
Die psychosomatische Sprechstunde im Betrieb ist ein kurzfristig verfügbares, niederschwelliges Angebot, mit dessen Hilfe die psychischen Beschwerden der Arbeitnehmer eruiert und behandelt werden können. Ziel der vorliegenden Studie war es, die psychosomatische Sprechstunde im Betrieb nicht nur im Hinblick auf die psychische Symptomverbesserung, sondern auch mit Hilfe somatischer Parameter zu untersuchen.
Die Datenerhebung erfolgte im Zeitraum Mai 2017 bis Oktober 2018. Es wurden 42 Probanden für die Studie rekrutiert, von denen 23 Patienten zwischen vier und zwölf Therapiestunden im Rahmen der psychosomatischen Sprechstunde im Betrieb in Anspruch nahmen sowie zu Beginn und zum Abschluss Fragebögen sowie zwei 24-Stunden-
Herzratenvariabilitäts-Messungen durchführten.
Bei den subjektiv angegebenen psychischen Symptomen zeigte sich ein signifikanter Untergang bei der Depressivität, Ängstlichkeit, mit psychischer Gesundheit verbundener Lebensqualität, emotionaler und kognitiver Irritation und subjektiver Einschätzung der psychischen Gesundheit. Die Teilnehmer haben über hohe Zufriedenheit mit der Behandlung im Rahmen einer psychosomatischen Sprechstunde im Betrieb berichtet. Die Verteilung auf rMSSD Perzentilen wurde durch die psychosomatische Sprechstunde im Betrieb leicht verbessert. Dies ist besonders wichtig, da niedrige rMSSD-Werte mit schlechtem Outcome vergesellschaftet sind.
Die Studienergebnisse bestätigen die Nützlichkeit solchen Angebotes im Betrieb. Es sollten jedoch weiteren Studien durchgeführt werden, um noch mögliche Zukunftsperspektiven und Nutzen der psychosomatischen Sprechstunde im Betrieb zu untersuchen sowie die Ergebnisse zu replizieren
Entwicklung und Implementierung unterschiedlicher Ansätze für die automatisierte Erstellung von virtuellen Patienten unter Verwendung realer Patienten- und evidenzbasierter Literaturdaten
No full textHintergrund:
Die Lehre in der Medizin stellt hohe Anforderungen an Lehrende. Sie sollen möglichst gut ausgebildet und erfahren sein und darüber hinaus über die nötige pädagogische Eignung verfügen. Allerdings sind Ärzte und Ärztinnen angesichts fehlender Fachkräfte eine rare Ressource und in erster Linie ihren Patienten verpflichtet. Hinzu kommt, dass für Fallvorstellungen häufig passende Patienten fehlen, beispielsweise für die Lehre seltener oder saisonaler Erkrankungen. Virtuelle Patienten bieten hier alternative Lehr- und Lernmöglichkeiten und sind mittlerweile ein fester Bestandteil der medizinischen Ausbildung, insbesondere für das diagnostische Training, das eine ärztliche Kernkompetenz fördert. In systematischen Reviews konnte gezeigt werden, dass virtuelle Patientensysteme mit virtuellen Szenarien und interaktiven Lernmöglichkeiten von den Studierenden gut angenommen werden.
Fragestellung:
Welche Aspekte der Erstellung virtueller Patienten können automatisiert werden und welche Datenquellen können dafür genutzt werden?
Methoden:
In CAMPUS, einem virtuellen Patientensystem, wird geprüft, ob über die Health Level 7 Fast Healthcare Interoperability Resource (HL7-FHIR) Schnittstelle, die den standardisierten Austausch von Daten im Gesundheitssystem gewährleistet, eine Abfrage von Daten aus medizinischen Dokumentationssystemen für die Erstellung virtueller Patienten möglich ist und diese anschließend im electronic Virtual Patients (eVIP)-Format abgespeichert werden können.
Medizinische Lehrbücher und hochwertige epidemiologische Studien werden nach evidenzbasierten Informationen über spezifische Erkrankungen durchsucht, welche mittels probabilistischen Simulationsmethoden, wie etwa Bernoulli-Experimenten für das Vorhandensein von Symptomen, für die Erstellung von Basisfällen virtueller Patienten verwendet werden können.
Medizinische Versorgungsdaten enthalten eine Fülle von Informationen über Patientenfälle, die für eine Virtualisierung verwendbar wären. Allerdings liegen diese Daten in vielen verschiedenen Systemen vor und müssen über einen aufwändigen software-gesteuerten Prozess pseudonymisiert, integriert und für eine Ausgabe über die HL7-FHIR Schnittstelle vorbereitet werden.
Ergebnisse:
Das Mapping spezifischer Strukturelemente eines CAMPUS-Template mit den entsprechenden HL7-FHIR Ressourcen und Attributen ermöglicht die Übernahme von Daten aus medizinischen Informationssystemen über die HL7-FHIR Schnittstelle, einschließlich komplexer Informationen wie Bilddateien. Anschließend kann eine Speicherung im eVIP-Format erfolgen, um die Übertragbarkeit zu ermöglichen.
Wissenschaftliche medizinische Literatur bietet hochwertige Informationen zu spezifischen Erkrankungen einschließlich relativer Häufigkeiten des Auftretens charakteristischer Symptome. Am Beispiel „Gehirnabszess“ kann gezeigt werden, dass basierend auf den jeweiligen Auftretenswahrscheinlichkeiten über Bernoulli-Experimente Symptomkomplexe für virtuelle Patientenfälle generiert werden können.
Medizinische Versorgungsdaten können aus vielfältigen Systemen mittels eines hochtechnologischen Prozesses in Datenintegrationszentren zusammengeführt und verarbeitet werden. Am Beispiel des Medizinischen Datenintegrationszentrums der Universitätsmedizin Göttingen (UMG-MeDIC) kann demonstriert werden, dass die klinischen Routinedaten schließlich pseudonymisiert über eine HL7-FHIR Schnittstelle für Forschungszwecke bereitgestellt werden können.
Schlussfolgerung:
Die untersuchten und geprüften Ansätze für die automatisierte Erstellung virtueller Patienten unter Verwendung realer Patienten- und evidenzbasierter Literaturdaten auf Basis anerkannter Standards bieten ein synergistisches Fundament für die Entwicklung eines komplexen Systems der Virtualisierung medizinischer Lehrfälle
Soziale, demografische und organisatorische Evaluation von Mensch-Technik-Interaktion in der medizinischen und pflegerischen Versorgung
No full textEinleitung
Die Mensch-Technik-Interaktion (MTI) ist komplex, nicht zuletzt aufgrund der Vielfalt der Nutzenden und deren Erfahrungen, Wünschen und Fähigkeiten. Neben der Effektivität der Technologie, müssen soziale, demografische und organisatorische Facetten der MTI zwingend berücksichtigt werden. Dies ist besonders relevant im Gesundheitswesen, wo neben Gesundheitsfachkräften auch Patientinnen und Patienten und deren Angehörige Teil der MTI sind. Anhand zweier Fokusthemen zur Digitalisierung im Gesundheitswesen – (1) dem Einsatz konfokaler Laser-Endomikroskopie (KLEM) in der Neuropathologie und (2) der Nutzung von assistiven Technologien (AT) zur Unterstützung älterer Menschen – wurde untersucht, welche sozialen, demografischen und organisatorischen Aspekte für eine erfolgreiche MTI in der medizinischen und pflegerischen Versorgung relevant sind.
Methoden
Zu Fokusthema 1 wurde die vorhandene Literatur im Rahmen einer narrativen Recherche nach der Evaluation sozialer, demografischer und organisatorischer Endpunkte untersucht. Um den Einfluss der KLEM auf die MTI zu untersuchen, wurden Expertinnen und Experten verschiedener Fachrichtungen (u.a. Medizintechnik, Neuropathologie, Wissenschaft) im semi-strukturierten Interviews zum Potential der KLEM befragt. In einer weiteren Studie wurde das klinische Gesundheitsfachpersonal einer Klinik, die die KLEM derzeit im Rahmen einer Interventionsstudie erprobt, mit einem Fragebogen befragt. Zudem wurde eine Prozessanalyse mittels des Notationsstandards Business Process Model and Notation durchgeführt. Hierbei wurde der aktuelle Prozess mit dem Einsatz der KLEM verglichen. Zu Fokusthema 2 wurde im Rahmen einer Querschnittsstudie 2.500 Menschen ab 65 mit einem Fragebogen zur Nutzung von Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) sowie AT kontaktiert. Der Fragebogen wurde postalisch mit einem Informationsbrief zur Studie und einem frankierten Rücksendeumschlag versandt. In einer prospektiven, explorativen Anwenderstudie wurden ein Tablet-Computer mit einer vereinfachten Oberfläche oder eine Smartwatch mit programmierbaren Notfallkontakten von älteren Menschen im Alltag getestet, um die wahrgenommene Leistung von und die Zufriedenheit mit den Geräten zu untersuchen.
Ergebnisse
Für beide Fokusthemen liegt der Schwerpunkt der bisherigen Evidenzbasis auf medizinischen und/oder klinischen Endpunkten. Soziale und organisatorische Facetten (wie beispielsweise der Unterstützungs-/ Schulungsbedarf oder die Integration in bestehende Routinen) werden seltener untersucht, sind aber sowohl für Patientinnen und Patienten als auch für Gesundheitsfachkräfte relevant. So zeigte die Analyse des KLEM-Prozesses zwar eine Reduktion der Gesamtzahl an Aufgaben (-38.1%) aber auch eine Zunahme der Aufgaben in der Neurochirurgie (+41.7%). Diese Zunahme entsteht vor allem durch eine Verlagerung der Aufgaben und zusätzliche Wartungs- und Reinigungstätigkeiten. Die Bedeutung demografischer Aspekte zeigte sich vor allem bei Fokusthema 2, also einer MTI im privaten Umfeld. Alter, Wohnsituation und Gesundheitsstatus sind einige Beispiele für Charakteristika, die die Nutzung von IKT oder AT bei älteren Menschen signifikant beeinflussen (p<.05). Zudem scheint eine IKT-Nutzung einen Einfluss auf die Nutzung von modernen und innovativen AT zu haben. In der Anwenderstudie erreichte nur die Smartwatch signifikante Verbesserungen in den Bereichen Leistung und Zufriedenheit (p<.05). Seitens der Fachkräfte lassen sich aufgrund der geringen Studienpopulation keine Angaben für demografisch relevante Charakteristika machen.
Schlussfolgerung
Das Potential neuer Technologien für Verbesserungen im Gesundheitswesen ist groß. Der Erfolg hängt jedoch maßgeblich von den Nutzerinnen und Nutzern (also beispielsweise Gesundheitsfachkräften und Patientinnen und Patienten) und deren Einstellung zu der neuen Anwendung ab. Während es selbstverständlich wichtig ist, dass Technologie effektiv und effizient ist, müssen auch soziale, demografische und organisatorische Facetten der MTI berücksichtigt werden. Eine zu eingeschränkte Sichtweise und eine Vernachlässigung dieser holistischen Perspektive auf die MTI, kann zu einer Ablehnung seitens der Nutzenden führen
Beiträge zur Untersuchung der Lichtausbreitung in biologischem Gewebe am Beispiel des Apfels
No full textIm Mittelpunkt dieser Arbeit steht die Frage, welche konkreten Rückschlüsse die optischen Eigenschaften, insbesondere der Absorptions- und der effektive Streukoeffizient, auf die Inhaltsstoffe und die Mikrostruktur biologischen Gewebes und deren Veränderung durch physiologische Prozesse zulassen. Als konkretes Beispiel werden die optischen Eigenschaften des Apfels, der als wichtiges Modellsystem im Bereich des Smart Farming angesehen werden kann, eingehend untersucht. Die fünf vom Autor publizierten Artikel befassen sich darüber hinaus mit experimentellen Methoden wie der modellbasierten strukturierten Beleuchtung und der Laser-Scanning-Mikroskopie und werden in der Einleitung in einen gemeinsamen Kontext gestellt
Clinical, histopathological, and radiological characterization of post-acute sequelae of COVID-19
No full textNumerous patients exhibit enduring symptoms following a Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) infection, termed Post-Acute Sequelae of COVID-19 (PASC). The typical manifestations of PASC include fatigue, dyspnea on exertion, and cough. The speculated causes encompass the persistence of viral matter, chronic inflammation, or a dysregulated immune response aligning with radiologic abnormalities. The exact cause remains undetermined due to limited data availability. Hence, we have delineated an overview of the histological, radiological, and serological characteristics of PASC.
This cohort comprises 51 patients, averaging 40 years of age, with 43% female. They showcased symptoms an average of 17 weeks post a mild COVID-19 infection, with none requiring hospitalization. This study was conducted before the availability of vaccinations. High-resolution computed Tomography scans (HR-CT), transbronchial biopsies, and comprehensive clinical examinations were performed. Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction (RT-PCR) and immunohistochemistry (nucleocapsid/spike/CD3/CD4/CD8) were also executed to detect persistent viral material and T-lymphocyte subtypes. Immunofluorescence multiplex and transmission electron microscopy (TEM) were completed to identify fibrin deposition and related macrophage subtypes. Cytokines in the broncho-alveolar lavage (BAL) fluid were examined using Legendplex immunoassays.
The predominant symptoms within this cohort, dyspnea on exertion, could not be associated with significant spiroergometric or radiologic outcomes. A Forced Expiratory Volume in one second (FEV1) below 80% was seen in 15.7% of patients and a Low Attenuation Volume (LAV) above 5% in 35.5% of this cohort. The oxygen pulse showed improvement over time post-COVID-19 infection, reaching statistical significance (p=0.0009). Residual viral fragments were identified in only one patient. Although this parameter did not reach statistical significance, it's noteworthy that the T-cell concentration within the small airways diminished in the weeks following infection. Histopathological findings characterized PASC with fibrinous alveolitis, organizing pneumonia (OP), and T-cell infiltrates in the small airways. Interstitial fibrin deposition wand pro-fibrotic macrophages (CD68/CD163/S100A9) were identified The H-scores of said macrophages could not be correlated to the severity of disease progression.
The clinical manifestations of PASC varied, yet many patients experienced diminished lung functionality, characterized by decreased FEV1, Forced Vital Capacity (FVC), and airway obstruction resulting in an increased LAV. High levels of IL-1β cytokines and CD4+ lymphocytes in the bronchioles indicate inflammatory processes. Furthermore, subjects exhibited fibrotic tissue remodeling and organizing pneumonia. Despite similarities in symptomatic patterns and HR-CT attributes, the serological criteria for a connective tissue disease-associated interstitial lung disease/IPAF (CTD-ILD/IPAF) diagnosis were unmet. Except for one outlier, the viral matter could not be associated with pathological processes, challenging the hypothesis that unresolved viral presence is the cause of chronic inflammation. The observations suggest that PASC represents a post-viral pathological process driven by bronchiolitis. The histological, serological, and radiological results within this PASC cohort align with the criteria of bronchiolitis following a mild COVID-19 infection. Given the proven fibrotic deposition via transmission electron microscopy, profibrotic macrophages, and IL-1β cytokines in BAL fluid, it is concluded that continuous monitoring of PASC patients is imperative to observe the progression of pulmonary fibrosis