14043 research outputs found
Sort by
UltraTimTrack
No full text
Brightness-mode (B-mode) ultrasound is a valuable tool to non-invasively image skeletal muscle architectural changes during movement, but automatically tracking muscle fascicles remains a major challenge. Existing fascicle tracking algorithms either require time-consuming drift corrections or yield noisy estimates that require post-processing. We therefore aimed to develop an algorithm that tracks fascicles without drift and with low noise across a range of experimental conditions and image acquisition settings.
We applied a Kalman filter to combine fascicle length and fascicle angle estimates from existing and openly-available UltraTrack and TimTrack algorithms into a hybrid algorithm called UltraTimTrack. We applied the hybrid algorithm to ultrasound image sequences collected from the human medial gastrocnemius of healthy individuals ( = 8, four women), who performed cyclical submaximal plantar flexion contractions or remained at rest during passive ankle joint rotations at given frequencies and amplitudes whilst seated in a dynamometer chair. We quantified the algorithm’s tracking accuracy, noise, and drift as the respective mean, cycle-to-cycle variability, and accumulated between-contraction variability in fascicle length and fascicle angle. We expected UltraTimTrack’s estimates to be less noisy than TimTrack’s estimates and to drift less than UltraTrack’s estimates across a range of conditions and image acquisition settings.
The proposed algorithm yielded low-noise estimates like UltraTrack and was drift-free like TimTrack across the broad range of conditions we tested. Over 120 cyclical contractions, fascicle length and fascicle angle deviations of UltraTimTrack accumulated to 2.1 ± 1.3 mm (mean sd) and 0.8 0.7 deg, respectively. This was considerably less than UltraTrack (67.0 59.3 mm, 9.3 8.6 deg) and similar to TimTrack (1.9 2.2 mm, 0.9 1.0 deg). Average cycle-to-cycle variability of UltraTimTrack was 1.4 0.4 mm and 0.6 0.3 deg, which was similar to UltraTrack (1.1 0.3 mm, 0.5 0.1 deg) and less than TimTrack (3.5 1.0 mm, 1.4 0.5 deg). UltraTimTrack was less affected by experimental conditions and image acquisition settings than its parent algorithms. It also yielded similar or lower root-mean-square deviations from manual tracking for previously published image sequences (fascicle length: 2.3–2.6 mm, fascicle angle: 0.8–0.9 deg) compared with a recently-proposed hybrid algorithm (4.7 mm, 0.9 deg), and the recently-proposed DL_Track algorithm (3.8 mm, 3.9 deg). Furthermore, UltraTimTrack’s processing time (0.2 s per image) was at least five times shorter than that of these recently-proposed algorithms.
We developed a Kalman-filter-based algorithm to improve fascicle tracking from B-mode ultrasound image sequences. The proposed algorithm provides low-noise, drift-free estimates of muscle architectural changes that may better inform muscle function interpretations
Investigation of high temperature and ferromagnetic shape memory thin films
No full textIn der vorliegenden Arbeit wurden drei verschiedene Gruppen von Materialsystemen (Ti-Ta-basiert, Ni-Mn-Ga-basiert, Co-Ni-basiert) untersucht, um ihr Potential als neue Hochtemperaturformgedächtnislegierungen herauszuarbeiten. Die angewandten Methoden basieren dabei auf der kombinatorischen Materialforschung mit der Herstellung von Dünnschichtmaterialbibliotheken sowie der automatischen und semi-automatischen Charakterisierung dieser Bibliotheken mittels energiedispersiver Röntgenspektroskopie (EDX), Röntgenbeugung (XRD) und elektrische Widerstandsmessungen (R(T)). Auf Basis der Versuche konnten drei mögliche Materialsysteme als Kandidaten für neue Hochtemperaturformgedächtnislegierungen identifiziert werden. Proben aus den Systemen Ni-Mn-Ga+Co, Co-Ni-Ga+Mn und Co-Ni-Ga+Cr zeigten signifikant höhere Umwandlungstemperaturen als die ternären Ausgangslegierungen. Diese Entdeckungen konnten nur durch eine umfassende Analyse der Widerstands- und Röntgenbeugungsdaten gemacht werden.In the present work, three different base materials systems (Ti-Ta-, Ni-Mn-Ga- and Co-Ni-based) were investigated to determine their potential as high temperature shape memory alloys (HTSMA). The applied methods are based on combinatorial materials science by fabricating thin film materials libraries and using automated and semi-automated characterization techniques such as energy-dispersive x-ray spectroscopy (EDX), x-ray diffraction (XRD), and electrical resistance measurements (R(T)). The characterization results revealed three quaternary systems for potential new HTSMAs. Samples of the Ni-Mn-Ga+Co, Co-Ni-Ga+Mn, and Co-Ni-Ga+Cr systems showed significant higher transformation temperatures as compared to the reference materials without fourth element additions. These discoveries could be made by thorough in-depth analyses of resistivity and x-ray diffraction data
Creating distinctiveness in regional development as a response to the STEM shortage
No full textDie Dissertation "Creating Distinctiveness in Regional Development as a Response to the STEM Shortage: The Case of Ostwestfalen-Lippe" untersucht, wie regionale Unverwechselbarkeit als strategischer Ansatz zur Bekämpfung des Fachkräftemangels im MINT-Bereich in der Industrie 4.0 eingesetzt werden kann. Am Beispiel von Ostwestfalen-Lippe wird analysiert, wie das Spitzencluster "it’s OWL" und gezielte regionale Maßnahmen zu realen wirtschaftlichen Veränderungen führen. Mittels Frame Analysis, lexikometrischer und qualitativer Diskursanalysen wird eine Diskrepanz zwischen dem tatsächlichen sozioökonomischen Profil der Region und ihrer medialen Darstellung aufgezeigt
Primär- und sekundärprophylaktische Indikation zur Implantation eines implantierbaren Kardioverter-Defibrillators (ICD) bei Patienten im hohen Lebensalter
No full textIn dieser Arbeit wurde das Auftreten von adäquaten ICD-Therapien sowie die Gesamtmortalität hinsichtlich des Alters bei Implantation untersucht. Wir schlossen alle Patienten (n = 437) ein, die zwischen 2011 und 2020 im St. Josef-Hospital Bochum einen ICD erhielten. Die primären Endpunkte waren 1) Tod jeglicher Ursache und 2) das Erhalten einer adäquaten ICD-Therapie. Ein "Nutzen der ICD-Implantation" war definiert als das Erhalten einer adäquaten ICD-Therapie. "Kein Nutzen der ICD-Implantation" war definiert als Tod jeglicher Ursache ohne vorherige ICD-Therapie. 8% der Patienten waren > 80 Jahre und 25% > 75 Jahre alt. Bei 21% der Patienten zeigte sich ein Nutzen und bei 20% kein Nutzen des ICD. In der primärprophylaktischen Gruppe nahm der Anteil der Patienten, die von einem ICD profitierten, mit dem Alter ab. In der sekundärprophylaktischen Gruppe lag der Anteil der Patienten, die von einer ICD-Implantation profitierten, in allen Altersgruppen zwischen 20% und 30%
Femorale Revisionsendoprothetik an der Hüfte mittels Monoblock Schaftendoprothetik
No full textEinleitung: Aus der steigenden Anzahl an Hüftoperationen, resultiert die Problematik der vermehrt benötigten Revisionsoperation.
Methode: Retrospektive Studie mit klinisch-prospektiver Nachuntersuchung. Eingeschlossen wurden alle Patienten, welche von 2017-2021 an der AVK Bad Oeynhausen mittels Monoblockprothese operiert wurden. 31 der 63 Patienten wurden klinisch und radiologisch
nachuntersucht.
Ergebnis: Das Prothesenüberleben betrug 93,7%. Verbesserung im WOMAC-Score um 31,8% und bei der Schmerzsituation um 71,5%, im HHS um 38,5%. Es wurde ein signifikanter Einfluss des Paprosky Scores für das Auftreten von Revisionsoperationen nachgewiesen (p = 0,019). Es wurde ein signifikanter Einfluss von Revisionsoperationen auf Entstehung von Sinterungen ermittelt (p = 0,003).
Diskussion: Es wurde verdeutlicht, dass die Monoblock Schaftendoprothesen eine gangbare Alternative gegenüber modularen Revisionssystemen darstellt