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Selbstorganisation, Selbstausrichtung und Selbstanpassung in lernenden Multi-Agenten-Systemen
Get PDFDie Kontrolle globaler Effekte, die aus lokalen Interaktionen entstehen, ist eine Herausforderung bei der Entwicklung von Multi-Agenten-Systemen, da Emergenz schwer vorherzusehen ist. Dennoch sollten sich autonome Agenten koordinieren, wenn Abhängigkeiten zwischen ihren Aktivitäten bestehen, und kooperieren, wenn es das globale Wohlergehen verbessert, selbst wenn sie individuelle Ziele verfolgen. Diese Arbeit untersucht, wie Agenten sich selbst organisieren, wenn ihnen diesbezüglich keine Regeln vorgeben sind, sondern ihnen die Entscheidungen überlassen werden. Die Agenten werden mittels Multi-Agent Reinforcement Learning realisiert, einer Variante des Machine Learning (ML), bei der mehrere Teile eines Systems (Agenten) durch wiederholte Interaktion mit einer Problemstellung und Beobachtung der Konsequenzen lernen. Daraus erwächst eine weitere Herausforderung: Auch wenn den Agenten bewusst ein hoher Freiheitsgrad gelassen wird, dürfen diese kein unerwünschtes oder gefährliches Verhalten entwickeln, sondern sie sollen ihr Verhalten selbstständig an bestimmten Regeln ausrichten. Wenn der gesamte Lebenszyklus solcher Agenten aus der Perspektive des Software Engineering betrachtet wird, können solche Agenten selbstanpassende Systeme realisieren, wenn ihnen entsprechende Meta-Ziele vorgegeben und in Feedbackschleifen berücksichtigt werden. Da diese Anpassung idealerweise automatisch erfolgt, ist es essentiell, den Ablauf vorab präzise definieren und zur Laufzeit kontrollieren zu können. Die zentrale These dieser Arbeit ist, dass lernende Agenten eigenständig Probleme auf lokaler und globaler Ebene lösen können. Die Arbeit besteht aus drei Abschnitten, die diese These in den folgenden Bereichen untersuchen: (i) Selbstorganisation, (ii) Selbstausrichtung und (iii) Selbstanpassung. Abschnitt (i) untersucht die zentrale These experimentell in einem unterspezifizierten Szenario, Abschnitt (ii) in einem genau spezifizierten. Abschnitt (iii) setzt die gewonnen Erkenntnisse in den Kontext eines Prozessmodells für die Entwicklung von ML-Komponenten, das deren gesamten Lebenszyklus abdeckt. Auf dieser Basis könnte künftig ein Self-Engineering konzipiert werden, bei dem lernende Agenten Teile des Entwicklungsprozesses selbst durchführen.Controlling global effects arising from local interactions is a challenge in engineering multi-agent systems because emergence is difficult to predict. Nevertheless, autonomous agents should always coordinate when there are dependencies between their activities, and cooperate when it improves global welfare, even if they have different goals. This thesis investigates how agents organize themselves when no according rules are imposed and the decision is left to them. The agents are realized with Multi-Agent Reinforcement Learning, a variant of Machine Learning (ML) in which multiple parts of a system agents learn by repeatedly interacting with a problem and observing the consequences. This results in another challenge: even if the agents are deliberately given a high degree of freedom, they should not develop undesirable or even dangerous behavior but align with applicable rules. Considering the entire lifecycle of such agents from a software engineering perspective, these agents can realize self-adaptive systems if additional meta-goals are defined and considered in feedback loops. Since the adaptation process should ideally be completely automated, it is essential to be able to precisely define this process in advance and control it at runtime. The central hypothesis of this thesis is that learning agents can solve problems on a local and global scale themselves. The thesis consists of three sections that investigate this hypothesis in the following areas: (i) Self-Organization, (ii) Self-Alignment and (iii) Self-Adaptation. Section (i) examines the central hypothesis experimentally in an underspecified scenario, section (ii) in a well-specified one. Section (iii) places the gained insights in the context of a process model for the development of ML components that covers their entire lifecycle. Based on our findings, a self-engineering could be designed in the future, where learning agents perform parts of the engineering process themselves
Opportunities and challenges of ecological momentary assessment for research on psychological interventions in depression
Get PDFEcological Momentary Assessment (EMA) has gained increasing popularity in depression research due to its ability to capture symptoms in real time and its potential to mitigate recall bias present in retrospective clinical assessments. In our EMA substudy, conducted within a large randomized controlled trial comparing three psychotherapeutic interventions - cognitive behavioral therapy (CBT), schema therapy (ST), and individual supportive therapy (IST) - we examined the opportunities and challenges of EMA in supporting psychotherapy research and practice in depression. Over the course of seven weeks of psychotherapy, 106 moderately to severely depressed patients provided momentary self-reports of depressive symptoms and repetitive negative thinking (RNT) three times daily. In addition, a comprehensive test battery, including weekly questionnaire assessments (WQA) of depressive symptoms and RNT, and clinical interviews of global functioning, was assessed before and at the end of the intervention. RNT is a transdiagnostic cognitive process that plays an important role in the development and maintanence of depression. Defined as repetitive, intrusive, relatively uncontrollable, and of negative content, RNT is an umbrella term for rumination and worry. The collected data was analyzed in three different studies:
Study I compared the results of EMA and WQA in terms of measuring changes in depressive symptoms and RNT. We found that EMA was more sensitive to detecting between-group differences in intervention effects. Specifically, it revealed a superior reduction of RNT in the ST group compared to CBT and IST, which was not detected by WQA. The higher sensitivity of EMA for intervention effects may stem from a higher measurement reliability due to its real-time assessments, which avoid recall bias inherent in retrospective questionnaires. In contrast, WQA proved more effective in predicting changes in clinician-rated global functioning, potentially due to the common retrospective nature of the two measures. These findings highlight the complementary strengths of EMA, WQA, and clinical interviews and suggest that integrating these methods into clinical assessments could accelerate the comparison of intervention effects in clinical trials by improving measurement reliability.
Study II focused on predicting treatment response (versus non-response) based on early improvements in depressive symptoms as assessed by EMA versus WQA. Our analyses showed that early improvements assessed by either method significantly predicted treatment response within three weeks of treatment initiation. However, WQA provided a clearer pattern of the optimal predictive change rate, indicating that a 10% symptom improvement at four weeks resulted in a true negative rate of 22% compared with a false negative rate of 0%. EMA provided comparable predictive power but lacked clarity in its pattern of an optimal predictive change rate. These findings demonstrate the potential of WQA and EMA for early treatment prediction, while suggesting that the clarity of the prediction pattern may depend on the measure of treatment response, which in our study was equivalent to the WQA predictor (both were operationalized with the BDI-II).
Study III used EMA to explore the temporal relationships between momentary levels of depressive symptoms and concreteness levels of RNT, as well as their changes over the intervention course. Depressed patients tend to ruminate and worry in a less concrete manner than healthy individuals, i.e., their RNT is more unclear, aggregated, cross-situational and less solution-oriented. Our study showed that RNT concreteness explains additional variance in momentary levels of depressive symptoms that is not explained by the process of RNT itself. Notably, changes in RNT concreteness over the course of therapy interacted with patients' improvement in depression severity: patients who improved more than average showed a slight increase in concreteness, while those who improved less showed a decrease. In addition, higher levels of momentary depressive symptoms predicted subsequent decreases in momentary levels of concreteness, but not vice versa. These findings suggest that future studies should examine the long-term dynamics between RNT concreteness and depression.
Based on these investigations, several strategies for refining EMA approaches in future studies to improve data quality and patient adherence are discussed. In all three studies, EMA’s ability to capture real-time fluctuations in depressive symptoms and RNT provided new insights into the assessment, treatment and understanding of depression. In addition, the combination of EMA with emerging technologies, such as passive data tracking and AI-based text analyses to automate complex rating procedures such as RNT concreteness ratings, offers significant potential for advancing EMA approaches. Besides, providing continuous personalized feedback on symptom progression, delivering just-in-time recommendations, and optimizing treatment module allocation based on EMA data are promising strategies for developing personalized, potentially more effective treatments.
The temporal dynamics between depressive symptoms measurable with EMA support a growing shift from traditional latent-disease models to a network perspective on mental disorders, in which transdiagnostic factors like RNT and global functioning gain an increased role. Nevertheless, the rapid adoption of disruptive technologies like EMA and AI underscores the need for careful investigation of their opportunities and challenges in psychotherapy research and practice for depression
Innovatives Staging des Harnblasenkarzinoms durch Anwendung von Radiomics
Get PDFDas Harnblasenkarzinom ist die weltweit zehnthäufigste Krebserkrankung und für Männer die neunthäufigste krebsbedingte Todesursache.
Da sich die Therapieansätze abhängig von der Invasionstiefe und Vorhanden-sein von Metastasierung unterscheiden, ist ein korrektes Staging für die best-mögliche Behandlungsplanung unerlässlich.
Die Beurteilung von LK im Hinblick auf eine maligne Infiltration in der herkömm-lichen CT-basierten Bildgebung ist unbefriedigend.
Diese Studie widmete sich der Frage, ob Radiomics eine bessere, verlässliche-re LK-Diagnostik ermöglicht, als das konventionelle radiologische Staging.
Dazu wurden die CT-basierten Bildaufnahmen von 391 inkludierten Harnbla-senkarzinom-Patienten analysiert. Die pelvinen LK wurden sowohl manuell als auch automatisiert segmentiert, es wurden jeweils 1004 Features extrahiert. Daraus wurde ein radiomisches Modell zur Diagnostik der LK-Dignität generiert, das den histopathologischen Befund nach radikaler Zystektomie als Beurtei-lungsgrundlage nutzte. Die diagnostische Performance des Modells wurde mit der radiologischen Befundung im Hinblick auf Sensitivität und Spezifität mithilfe der ROC- Analyse verglichen.
Dabei zeigte sich, dass das manuelle Radiomics-Modell mit einer AUC von 0,80 (95% CI: 0,69-0,91, p=0,64) der radiologischen Befundung mit einer AUC von 0,78 (95% CI: 0,67-0,89) statistisch nicht signifikant überlegen ist. Das erste, voll-automatisierte Modell zur LK-Diagnostik erreichte eine AUC von 0,70 (95% CI: 0,58-0.,2, p=0,17).
Das beste Ergebnis erzielte die Kombination aus Radiomics-Modell und radiolo-gischer Beurteilung mit einer AUC von 0,81 (95% CI: 0,71-0,92, p=0,63).
Radiomics bietet die Möglichkeit, Radiologen bei der Diagnostik von fraglich metastasierten Lymphknoten zu unterstützen. Es stellt dabei eine objektive, nicht-invasive Methode dar, welche die Therapieplanung für Patienten mit Harnblasenkarzinom in der Zukunft maßgeblich optimieren könnte.Bladder cancer is the tenth most common cancer entity and the ninth most common cancer-related cause of death for men.
The accurate staging is essential for optimal treatment planning, since the treatment options depend on the depth of invasion as well as the presence of metastasis. The assessment of lymph nodes in regard to malignancy using conventional CT imaging is unsatisfactory.
This study investigated whether the use of Radiomics allows for better, more reliable lymph node assessment than the conventional radiological staging.
For this purpose, the CT-based images of 391 bladder cancer patients were analysed. The pelvic lymph nodes were segmented manually as well as auto-matically and 1004 features were extracted respectively. They were used to generate a radiomic model for diagnosing lymph node malignancy, which was based on the histopathological findings after radical cystectomy. The diagnostic performance was compared to the radiological findings regarding sensitivity and specificity using the ROC-analysis.
It was found that the manual radiomics model, with an AUC of 0.80 (95% CI: 0.69-0.91, p=0.64), was not statistically significantly superior to the radiological assessment, which had an AUC of 0.78 (95% CI: 0.67-0.89). The first fully au-tomated model for lymph node diagnostics achieved an AUC of 0.70 (95% CI: 0.58-0.82, p=0.17). The best result was achieved by combining the radiomics model and the radiological assessment, with an AUC of 0.81 (95% CI: 0.71-0.92, p=0.63).
Radiomics offers the possibility to support radiologists in the assessment of suspected malignant lymph nodes. It presents an objective, non-invasive meth-od that could significantly optimize the treatment planning for patients with bladder cancer in the future
Prognoserelevanz klinisch-pathologischer Parameter beim primären kolorektalen Karzinom in der R0M0 Situation
Get PDFDie vorliegende Promotionsarbeit befasst sich mit der Prognoserelevanz klinisch-pathologischer Parameter beim kolorektalen Karzinom in der R0M0-Situation. Die statistische Analyse erfolgte für ein Gesamtkollektiv von 245 Patienten des UICC-Stadiums I-III, welches im Zeitraum von 2006-2016 rekrutiert und bis 2017 nachgesorgt wurde. Diese wurde zusätzlich zum Gesamtkollektiv für ein Niedrig-Risiko (UICC I-IIa) und Hoch-Risiko (UICC IIb-IIIc) Subkollektiv durchgeführt. Im Rahmen der deskriptiven Analyse von Patienten-, Tumor-, Therapie- und Progress-assoziierten Parametern zeigte sich im Literaturvergleich ein repräsentatives Kollektiv. Die Kaplan-Meier-Überlebenszeitanalyse konnte eine einzelne präoperative Diagnostikmethode zur Metastasensuche, das pT4-Stadium, die Lymphknotenmetastasierung, die Lymphgefäßinvasion, den präoperativ pathologischen Carcinoembryonalen Antigen-Wert und die Perineuralscheideninvasion als prognostisch ungünstige Parameter im Gesamtkollektiv identifizieren. In Cox-Modellen konnte der signifikante Einfluss der ersten drei genannten Variablen auf das progressionsfreie Überleben bestätigt werden. Dementsprechend wird bereits präoperativ ein umfangreiches Staging empfohlen, um insbesondere für Patienten mit einem erhöhten Progress-Risiko eine adäquate Entscheidung zur adjuvanten Chemotherapie zu treffen. Hierbei wird stadienabhängig eine Fluoropyrimidin-Monotherapie bzw. oxaliplatinbasierte Therapie empfohlen, wobei letztere zwar einerseits nachweislich das Überleben verbesserte, jedoch auch vermehrt mit Nebenwirkungen und damit verbundenen Abweichungen von der Leitlinie einherging. Daraus resultiert die Notwendigkeit einer intensiven postoperativen Betreuung und individuellen fünfjährigen Nachsorge, um die Compliance zu fördern und das Progress-Risiko zu minimieren, insbesondere bei Patienten mit prognostisch ungünstigen Risikofaktoren.This doctoral thesis deals with the prognostic relevance of clinicopathological parameters in colorectal cancer in the R0M0 situation. The statistical analysis was performed with a total group of 245 patients with UICC stage I-III, which were recruited between 2006 and 2016 and followed up until 2017. This was carried out in addition to the overall collective for a low-risk (UICC I-IIa) and high-risk (UICC IIb-IIIc) subcollective. The descriptive analysis of patient-, tumor-, therapy- and progress-associated parameters showed a representative collective in the literature comparison. In the Kaplan-Meier survival time analysis, a single preoperative diagnostic method for metastasis detection, the pT4 stage, the lymph node metastasis, the lymphatic vessel invasion, the preoperative pathological carcinoembryonic antigen value and the perineural sheath invasion were identified as prognostically unfavorable parameters in the entire collective. Cox models confirmed the significant influence of the first three variables on progression-free survival. Accordingly, extensive preoperative staging is recommended in order to make an appropriate decision regarding adjuvant chemotherapy, especially for patient with an increased risk of progression. Depending on stage, fluoropyrimidine monotherapy or oxaliplatin-based therapy is recommended. Although the latter has been shown to improve survival, it is also increasingly associated with side effects and associated deviations from the guidelines.
This results in the need for intensive postoperative care and individual five-year follow-up to promote compliance and minimize the risk of progression, especially in patients with prognostically unfavorable risk factors
Spaltung in Lokalanästhesie oder Abszesstonsillektomie bei Peritonsillarabszess (SiLAPe) – eine prospektive randomisierte Studie
Get PDFMit einer jährlichen Inzidenz von 30,1 pro 100.000 Einwohner in der Altersgruppe der 5- bis 59-Jährigen stellt der Peritonsillarabszess (PTA) die häufigste Form einer tiefen Weichteilinfektion des Kopf-Hals-Bereichs dar. Zur Therapie haben sich bisher drei Interventionsarten etabliert: die Nadelaspiration (NA), die Abszessspaltung in Lokalanästhesie (SiLA) und die Abszesstonsillektomie in Vollnarkose (TE). Bis heute herrscht in der Literatur kein Konsens darüber, welches der genannten Verfahren sich am besten zur Therapie des PTA eignet. Insbesondere die Auswirkungen des PTA und dessen Therapie auf die gesundheitsbezogene Lebensqualität (HRQoL), sowie die subjektive Symptomwahrnehmung der Betroffenen, wurden vor allem beim Erwachsenen bisher nur unzureichend untersucht.
Ziel der vorliegenden Studie war es zu untersuchen, ob die TE der SiLA bei PTA in Bezug auf das peri- und postoperative subjektive Schmerzempfinden sowie die Patientenzufriedenheit überlegen ist. Darüber hinaus sollten peri- und postoperative Auswirkungen auf die HRQoL, welche im Zusammenhang mit dem PTA und dessen Therapie stehen, im Gruppenvergleich untersucht werden.
Bei der Studie handelte es sich um eine prospektive randomisierte klinische Studie. Alle teilnehmenden Patienten erhielten nach schriftlichem Einverständnis zur Studienteilnahme und Randomisierung entweder eine SiLA oder eine TE. Primärer Zielparameter war das subjektive Schmerzempfinden, welches mittels numerischer Ratingskala und visueller Analogskala erhoben wurde.
Sekundäre Zielparameter umfassten Patientenzufriedenheit, Körpertemperatur, Ausmaß des Trismus, Kultivierungsbefund der Abszesshöhle, Entzündungsparameter (CRP, Leukozytenzahl), Menge der benötigten Basis- sowie Bedarfsanalgesie, Anzahl notwendiger Nachspaltungen nach SiLA, Komplikationen, Rezidive, zweizeitige Tonsillektomien, Dauer des Krankenhausaufenthalts, Dauer bis zur Wiederaufnahme der Arbeit und Genesungszeit. Zudem wurde die HRQoL im Verlauf mehrmals mittels 15D-Fragebogen bewertet.
Es wurden 22 Patienten mit PTA im Alter von 18 – 64 Jahren in die Studie eingeschlossen. Beide Interventionen führten zu einer Reduktion des subjektiven Schmerzempfindens in Ruhe (SiLA prä 6,0 zu 4,0 post; TE prä 4,0 zu 1,0 post). Dieses war am 3. postinterventionellen Tag (SiLA = 0,2, TE = 1,1; p = 0,029) und am Tag der Entlassung (SiLA = 0,2, TE = 1,2; p = 0,013) in der Gruppe der mit SiLA therapierten Patienten signifikant geringer. Die Schmerzlinderung wurde in der TE-Gruppe unmittelbar nach der Intervention signifikant größer empfunden (SiLA = 55,2 %; TE = 81,4 %; p = 0,011), wohingegen am Tag der Entlassung die Schmerzlinderung in der SiLA-Gruppe signifikant überwog (SiLA = 96,4 %; TE = 83,2 %; p = 0,008). Die Patientenzufriedenheit war im Mittel unmittelbar postinterventionell (SiLA = 83,6 %; TE = 94,5 %; p = 0,047) und am 1. postinterventionellen Tag (SiLA = 85,9 %; TE = 96,0 %; p = 0,015) in der TE-Gruppe signifikant höher, während am Tag der Entlassung kein Unterschied gemessen wurde (p = 0,842). Die HRQoL wurde in der SiLA-Gruppe postinterventionell stets höher bewertet, bei Entlassung lag der mittlere 15D-Score bei 0,99 nach SiLA und 0,94 nach TE. Die in der vorliegenden Studie erstmals festgestellten Zusammenhänge geben wichtige Hinweise darauf, dass die Interventionsart – SiLA versus TE – einen teils statistisch signifikanten Einfluss auf die subjektive Symptomwahrnehmung des Patienten hat. Während die TE eine rasche Symptomlinderung mit einer unmittelbar postinterventionell höheren Patientenzufriedenheit, aber länger anhaltende Schmerzen und eine längere Erholungszeit erzielte, erreichte die SiLA den Zustand der Symptomfreiheit und der vollständigen Genesung wesentlich schneller. Dies unterstreicht, dass die SiLA bei entsprechender Kooperationsbereitschaft die primäre Behandlung sein sollte
Belief revision based on information states
Get PDFThe main contribution of this dissertation is the development of a hyperintensional semantics for belief revision and a corresponding system of dynamic doxastic logic, with the intention of addressing various aspects of over-idealisation and the logical omniscience problem which repeatedly occurs in the literature on belief dynamics. The models introduced in Chapter 2 make up the core of this dissertation. The starting point in the development of these models is shifting the representational focus of doxastic models from belief sets to collections of information, and defining changes of beliefs as artifacts of changes of information. In this way, the current work is aimed at achieving a flexible and less idealised account of belief representation and belief change. This is done by accommodating object-linguistic belief change operators within a state-semantics for information dynamics, which results in suggesting a non-monotonic, hyperintensional and inconsistency tolerant belief dynamics.
A number of important themes concerning belief dynamics result from these models, such as hyperintensionality, inconsistency-tolerance and deductive closure. In the rest of this dissertation, these themes are investigated in more detail, with the exception of Chapter 6. In particular, Chapter 3 aims for locating this work in the hyperintensionality literature, by presenting a comparative survey of various accounts of hyperintensional belief change, besides a brief history of the debate about hyperintensional meaning. Various comparison points arise from the analysis of these accounts, in particular between possible worlds and state-semantics representations of hyperintensional belief revision, which are discussed in detail in Section 3.3. The latter themes mentioned above, namely inconsistency-tolerance and deductive closure are first investigated under the umbrella of fragmentation of belief states. The debate on fragmented beliefs is focused on the requirements of deductive closure and consistency imposed on belief sets, and how these lead to the problem of logical omniscience. The review of the literature shows various modeling solutions to the problem, Chapter 4 is then aimed at locating the current work in this literature.
The issue of inconsistency-tolerance reoccurs in Chapter 5, in relation to consistency-sensitive epistemic modalities. In this part of the dissertation, two new epistemic modalities are investigated. A consistency-sensitive evidence modality picks out the consistent parts of an otherwise inconsistent collection of information, by distinguishing trusted sources of information. A consistency-sensitive safe belief modality then determines a set of persistent beliefs based on evidence. While the models introduced here are heavily inspired by the presentation in Chapter 2, they exhibit various differences due to the choice of the underlying semantics.
Finally, Chapter 6 steers the discussion towards another direction. Here, the models developed in Chapter 2 are reinterpreted and applied to represent a special form of conceptual change. The aim of this application is to suggest these models as a bridging component between theories of belief revision and of scientific change. In particular, it is proposed that a belief-revision-like system can be used to mirror radical types of conceptual change that might occur as part of scientific revolutions. It is not surprising that belief revision and scientific theory revision are strikingly similar, given that both can be understood as corpus of information and inferences (or hypothesis). The parallel between the two is manifested in this chapter, also by the translation of belief revision postulates into rationality postulates for conceptual change in Section 6.4.Der Hauptbeitrag dieser Dissertation ist die Entwicklung einer hyperintensionalen Semantik für die Überzeugungsrevision und eines entsprechenden Systems der dynamischen doxastischen Logik. Dies erfolgt in der Absicht verschiedene Aspekte der Überidealisierung und des logischen Allwissenheitsproblems zu behandeln, die in der Literatur zur Überzeugungsdynamik immer wieder auftauchen. Die in Kapitel 2 vorgestellten Modelle bilden den Kern dieser Dissertation. Der Ausgangspunkt für die Entwicklung dieser Modelle ist die Verlagerung des Darstellungsfokus doxastischer Modelle von Mengen von Überzeugungen auf Informationssammlungen und die Definition von Überzeugungsänderungen als Artefakte von Informationsänderungen. Auf diese Weise zielt die aktuelle Arbeit darauf ab, eine flexible und weniger idealisierte Darstellung von Überzeugungsrepräsentation und Überzeugungsänderung zu erreichen. Dies geschieht, indem objektlinguistische Überzeugungsänderungsoperatoren in eine Zustandssemantik für Informationsdynamik eingebracht werden. Das Ergebnis ist eine nicht-monotone, hyperintensionale und inkonsistenztolerante Überzeugungsdynamik.
Aus diesen Modellen ergeben sich eine Reihe wichtiger Themen in Bezug auf die Überzeugungsdynamik, wie Hyperintensionalität, Inkonsistenztoleranz und deduktive Geschlossenheit. Im weiteren Verlauf dieser Dissertation werden diese Themen, mit Ausnahme von Kapitel 6, näher untersucht. Insbesondere Kapitel 3 zielt darauf ab, di se Arbeit in der Hyperintensionalitätsliteratur zu verorten, indem es neben einer kurzen Geschichte der Debatte über hyperintensionale Bedeutung einen vergleichenden Überblick über verschiedene Darstellungen hyperintensionaler Überzeugungsänderungen gibt. Aus der Analyse dieser Darstellungen ergeben sich verschiedene Vergleichspunkte, insbesondere zwischen möglichen Welten und zustandssemantischen Darstellungen der hyperintensionalen Überzeugungsrevision, die in Abschnitt 3.3 ausführlich diskutiert werden. Die letztgenannten Themen, nämlich Inkonsistenztoleranz und deduktiver Abschluss, werden zunächst unter dem Begriff der Fragmentierung von Überzeugungszuständen untersucht. Die Debatte über fragmentierte Mengen von Überzeugungen konzentriert sich auf die Anforderungen von deduktiver Geschlossenheit und Konsistenz, die an Mengen von Überzeugungen gestellt werden, und wie diese zu dem Problem der logischen Allwissenheit führen. Der Literaturüberblick zeigt verschiedene Modellierungslösungen für das Problem, Kapitel 4 zielt dann darauf ab, die aktuelle Arbeit in dieser Literatur zu verorten.
Die Frage der Inkonsistenztoleranz taucht in Kapitel 5 im Zusammenhang mit konsistenzsensitiven epistemischen Modalitäten wieder auf. In diesem Teil der Dissertation werden zwei neue epistemische Modalitäten untersucht. Eine konsistenzsensitive Evidenzmodalität wählt die konsistenten Teile einer ansonsten inkonsistenten Informationssammlung aus, indem sie vertrauenswürdige Informationsquellen unterscheidet. Eine konsistenzsensitive sichere Überzeugungsmodalität bestimmt dann eine Reihe von dauerhaften Überzeugungen auf der Grundlage von Evidenz. Die hier vorgestellten Modelle sind zwar stark von der Darstellung in Kapitel 2 inspiriert, weisen aber aufgrund der Wahl der zugrunde liegenden Semantik verschiedene Unterschiede auf.
In Kapitel 6 schließlich wird die Diskussion in eine andere Richtung gelenkt. Hier werden die in Kapitel 2 entwickelten Modelle neu interpretiert und angewandt, um eine besondere Form des begrifflichen Wandels darzustellen. Das Ziel dieser Anwendung ist es, diese Modelle als Brückenkomponente zwischen Theorien der Überzeugungsrevision und des wissenschaftlichen Wandels vorzuschlagen. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass ein überzeugungsrevisionsähnliches System verwendet werden kann, um radikale Arten von begrifflichem Wandel abzubilden, die im Rahmen wissenschaftlicher Revolutionen auftreten können. Es ist daher keine Überraschung, dass die Revision von Überzeugungen und die Revision wissenschaftlicher Theorien auffallend ähnlich sind, da beide als Korpus von Informationen und Schlussfolgerungen (oder Hypothesen) verstanden werden können. Die Parallele zwischen den beiden wird in diesem Kapitel auch durch die Übersetzung der Überzeugungsrevisionspostulate in Rationalitätspostulate für begrifflichen Wandel in Abschnitt 6.4 deutlich
Querschnittsstudie zur Nierenfunktion und -morphologie bei Patienten mit Akromegalie
Get PDFAls Akromegalie bezeichnet man die morphologischen und metabolischen Veränderungen bei pathologischer Mehrproduktion von Wachstumshormon. Patienten mit Akromegalie leiden nicht nur unter den klassischen Veränderungen ihres Phänotypus sondern auch unter den Folgen der zahlreichen Komorbiditäten ihrer Erkrankung wie arterielle Hypertonie, Diabetes mellitus, strukturelle Veränderungen des Herzens und der Lunge sowie schweren degenerativen Veränderungen der großen Gelenke. Bekannt ist zudem die Vergrößerung der Nieren im Rahmen der allgemeinen Viszeromegalie. Weniger gut untersucht sind die Auswirkungen des Wachstumshormonexzesses auf die glomerulären, tubulären und metabolischen Funktionen der Niere. Parallel dazu müssen die Wirkungen der Komorbiditäten der Akromegalie, insbesondere Diabetes mellitus und Hypertonie, auf die Niere betrachtet werden.
Dazu wurde im Rahmen des Exzellenz-Netzwerks für neuroendokrine Tumoren München (NeoExNETM) ein Kollektiv von 70 Patienten mit Akromegalie mit einem alters- und geschlechtsgematchten Kollektiv von 70 Patienten mit essentieller Hypertonie verglichen. Die Patienten wurden in der Endokrinologischen Ambulanz der Medizinischen Klinik und Poliklinik IV der Ludwig-Maximilians-Universität München untersucht und über zusätzliche, über die routinemäßig geplante Befunderhebung hinausgehende Untersuchungen im Rahmen dieser Studie aufgeklärt. Zum Untersuchungstermin erfolgten eine ausführliche Anamnese, Bestimmung von Größe und Gewicht, Puls- und Blutdruckmessung, venöse Blutentnahme nach 10-minütiger Ruhepause, Urinabgabe und eine Sonographie der Nieren. Die Aktivität der Akromegalie wurde im endokrinologischen Labor durch Bestimmung von Insulin-like growth factor I (IGF-I) charakterisiert und als Vielfaches des alters- und geschlechtsspezifischen oberen Grenzwertes (xULN) angegeben. Weiterhin wurden Parathormon, 25-OH-Vitamin D3, Aldosteron und Renin bestimmt. Aus dem allgemeinen Labor wurden Natrium, Kalium, Osmolalität, Glukose, HbA1c, Harnstoff, Kreatinin, korrigiertes Calcium, Phosphat und Cystatin C im Serum sowie Natrium, Kalium, Kreatinin, Calcium, Phosphat, Oxalat und Citrat im Spontanurin bestimmt.
In sonographischen Untersuchungen wurden Lage, Form, Größe und Parenchymbreite der Nieren sowie morphologische Besonderheiten wie Zysten oder Verkalkungen dokumentiert. Zusätzlich wurde dopplersonographisch aus der maximalen systolischen und der enddiastolischen Strömungsgeschwindigkeiten in den Aa. arcuatae und Aa. interlobares der Resistive Index bestimmt, der als allgemeiner Marker einer Nierenschädigung gilt.
Das Patientenkollektiv aus 37 Männern und 33 Frauen war durchschnittlich 60 Jahre alt, der BMI lag bei 29 kg/m², der MAD bei 104,6 mmHg. Das mittlere Diagnosealter lag für die Männer bei 39,8 und bei den Frauen bei 48,8 Jahren. 60 % der Patienten litten an einer arteriellen Hypertonie, 22,9 % an einem Diabetes mellitus und 11,4 % sowohl an einem Diabetes mellitus als auch an einer arteriellen Hypertonie. Die Akromegalie wurde bei 67,1 % der Patienten als kontrolliert, bei 32,9 % als aktiv angesehen. Dabei wurde ein xULN ≤ 1 als kontrolliert definiert. Zusätzlich wurden Patienten, die sich zum Zeitpunkt der Untersuchung in partieller Remission befanden und in der darauffolgenden Kontrolluntersuchung bzw. unter Berücksichtigung des gesamten Verlaufes als kontrolliert galten, ebenso in die Gruppe der kontrollierten Akromegalie klassifiziert. Die Zusammensetzung des Untersuchungskollektivs war mit dem Kollektiv des Deutschen Akromegalie-Registers vergleichbar.
Signifikante Unterschiede der glomerulären Filtrationsrate (GFR) berechnet nach der Cockcroft-Gault-Formel oder der MDRD-Formel konnten zwischen Patienten mit aktiver Akromegalie, kontrollierter Akromegalie und Vergleichskollektiv nicht gefunden werden. Unter Anwendung der CKD-EPI-Formel und auch der Cockcroft-Gault-Formel konnte aber bei Patienten mit aktiver Akromegalie eine signifikant höhere GFR als bei Patienten mit kontrollierter Krankheitsaktivität nachgewiesen werden, was den Erwartungen aus der Literatur entsprach. Unter Anwendung der CKD-EPI-Formel wurde bei Patienten mit aktiver Akromegalie und arterieller Hypertonie eine signifikant niedrigere GFR als bei Patienten ohne arterielle Hypertonie gemessen, was dafür spricht, dass neben dem Alter auch die arterielle Hypertonie eine wichtige Ursache bei der Verschlechterung der Nierenfunktion von Patienten mit Akromegalie ist.
Signifikante Unterschiede der Natriumexkretion oder der fraktionellen Natriumexkretion konnten zwischen Patienten mit aktiver und kontrollierter Akromegalie sowie Kontrollen nicht gezeigt werden. Ebenso wenig konnten Unterschiede der Serumosmolalität und der Konzentrationen von Aldosteron und Renin zwischen Patienten mit aktiver Akromegalie, kontrollierter Akromegalie und Kontrollen nachgewiesen werden.
Auffällig war ein signifikant höheres Calcium-Phosphat-Produkt bei den Patienten mit aktiver Akromegalie als bei dem Vergleichskollektiv und bei den Patienten mit kontrollierter Akromegalie. Dieser Befund stellt möglicherweise einen wichtigen prognostischen Faktor im Hinblick auf die erhöhte Mortalität bei Akromegalie aber auch einen Risikofaktor für die Entwicklung einer akromegalen Arthropathie dar. Dies spricht dafür, dass immer eine vollständige Kontrolle des Wachstumshormonexzesses erreicht werden sollte.
Fast doppelt so häufig wie in der Normalbevölkerung wurden mit 39 % in dem durchschnittlich 60 Jahre alten Kollektiv von Akromegalie-Patienten blande Nierenzysten beobachtet. Der sonographische Nachweis von Nierensteinen in 9 % der Fälle entspricht den Angaben aus der Literatur. Bemerkenswert ist ein niedrigerer Resistive Index (RI) bei Patienten mit aktiver im Vergleich zu Patienten mit kontrollierter Akromegalie.
Wesentliche Ergebnisse dieser Analyse der zahlreichen möglichen Wirkungen eines Wachstumshormonexzesses auf die Nierenfunktion und -morphologie sind der erwartete Anstieg der glomerulären Filtrationsrate und die deutliche Erhöhung des Calcium-Phosphat-Produktes bei Patienten mit Akromegalie und seine Normalisierungstendenz nach erfolgreicher Behandlung sowie die Häufigkeit von blanden Nierenzysten im Kollektiv.Acromegaly refers to the morphological and metabolic changes caused by a pathological hypersecretion of growth hormone. Patients with acromegaly suffer not only from the classical changes in their phenotype but also from the consequences of the numerous comorbidities of the disease such as arterial hypertension, diabetes mellitus, structural heart and lung disease and severe degenerative large-joint osteoarthritis. Enlargement of the kidneys is also known as a part of general visceromegaly. The effects of excess growth hormone on glomerular, tubular und metabolic functions of the kidneys have been less well studied. In parallel, the effects of the comorbidities of acromegaly, particularly diabetes mellitus and hypertension on the kidneys must be considered.
In the context of the Excellence Network for Neuroendocrine Tumors Munich (NeoExNETM) a group of 70 patients with acromegaly was compared with an age- and gender-matched group of 70 patients with essential hypertension. The patients were examined as routinely in the Endocrinology Outpatient Clinic of the Medizinische Klinik und Poliklinik IV of the Ludwig-Maximilians-University Munich and informed about additional examinations as part of this study beyond the routinely planned assessment. At the examination appointment, a detailed anamnesis, determination of weight and height, heart rate and blood pressure measurement, venous blood sampling after 10 minutes of rest, urine sampling and sonography of the kidneys were undertaken. The activity of acromegaly was determined in the endocrinology laboratory by measuring insulin-like growth factor (IGF-I) and expressed as a multiple of the age and gender specific upper limit of normal (xULN). Parathyroid hormone, 25-OH Vitamine D3, aldosterone and renin were also determined. From the general laboratory serum levels of sodium, potassium, osmolality, glucose, HbA1c, urea, creatinine, calcium, phosphate and Cystatin C were determined in the serum and as well as sodium, potassium, creatinine, calcium, phosphate, oxalate and citrate in the spontaneous urine.
Sonographic examinations documented position, shape, size and cortical thickness of the kidneys as well as morphological peculiarities as cysts or calcifications. In addition, Doppler sonography was used to determine the renal resistive index (RRI), which is considered as a general marker of renal damage, from the peak systolic and end-diastolic blood flow velocities in the arcuate and interlobar arteries.
The patient collective of 37 men and 33 women was on average 60 years, the BMI 29 kg/m², MAP was 104,6 mmHg. The mean age of diagnosis was 39,8 years for men and 48,8 years for women. 60 % of the patients suffered from arterial hypertension, 22,9 % from diabetes mellitus an 11,4 % from both hypertension and diabetes. Acromegaly war considered controlled in 67,1 % and active in 32,9 %. An xULN measured < 1 was defined as controlled. In addition patients who were on partial remission at the time of examination and were considered to be controlled in the subsequent follow-up examination or were considered controlled regarding the total follow-up, were also classified in the controlled acromegaly group. The composition of the study collective was comparable to the collective of the German Acromegaly Registry.
Significant differences in the glomerular filtration rate (GFR) calculated using the Cockroft-Gault formula or the MDRD formula could not be found between patients with active orcontrolled acromegaly and the comparison group. However, using the CKD-EPI formula or the Cockroft-Gault formula, a significantly higher GFR was found in patients with active acromegaly than in patients with controlled disease activity, which is in line with expectations from the literature. Using the CKP-EPI formula, a significantly lower GFR was measured in patients with active acromegaly and arterial hypertension than in patients without arterial hypertension, which suggests that in addition to the age, arterial hypertension is also an important cause of the deterioration of renal function in patients with acromegaly.
Neither in sodium or fractional sodium excretion nor in serum osmolality and concentrations of aldosterone and renin significant differences were found between patients with active acromegaly, controlled acromegaly and controls.
A significantly higher calcium-phosphate product was found in patients with active acromegaly compared to controls and patients with controlled acromegaly. This finding may represent an important prognostic factor with regard to the increased mortality in acromegaly but also a risk factor for the development of acromegalic osteoarthropathy. This conclusion suggests that complete control of growth hormone excess should always be achieved.
In the group of acromegalic patients with an average age of 60 years bland renal cysts were observed in 39% of the cases, almost twice as often as in the normal population. The sonographic detection of kidney stones in 9% of cases corresponds to the data from the literature. It is remarkable that the resistive index (RRI) in patients with active acromegaly is lower than in patients with controlled acromegaly.
Key findings of this analysis of the numerous possible effects of a growth hormone excess on renal function and morphology are the expected increase of the glomerular filtration rate and the significant increase in calcium-phosphate product in patients with acromegaly and the tendency to normalize after successful treatment of the disease as well as the frequency of bland renal cysts in the collective