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Prognostische Relevanz des Vascular Encasement Scores für die Resektion von Hirntumoren mit Kontakt zu großen Hirnarterien
No full textEinleitung: Die Ummauerung großer Hirnarterien erhöht intraoperative Risiken. Ein Score objektiviert die präoperative Risikoabschätzung.
Methode: Retrospektive Analyse von 82 Patienten (2019–2022). Gefäßummauerung wurde präoperativ im MRT manuell vermessen und der VES daraus berechnet. Das Resektionsausmaß wurde volumetrisch bestimmt, der Outcome dichotomisiert.
Ergebnis: 31,7 % hatten einen schlechten Outcome. Ein höherer VES war signifikant mit schlechterem Outcome assoziiert (p < 0,01). ROC-Analyse identifizierte einen Schwellenwert 13,5. Logistische Regression bestätigte die prognostische Relevanz.
Diskussion: Ein hoher VES ist ein prädiktiver Marker für ungünstigen neurologischen Outcome und eignet sich zur präoperativen Risikostratifikation. KI-basierte Verfahren könnten die Score-Bestimmung künftig automatisieren
Soziale Stressoren und personenbezogene Risikofaktoren der Internetnutzungsstörung
No full text Exzessive Internetnutzung kann zu suchtähnlichen Verhaltensmustern mit psychischen und sozialen Folgen führen. Ziel war die Untersuchung personenbezogener Belastungsfaktoren bei Behandlungssuchenden mit Internetnutzungsstörung (IUD).
Retrospektive Querschnittsstudie von 121 Patienten der Mediensuchtambulanz der LWL-Universitätsklinik Bochum (2019–2020). Erfasst wurden soziodemografische Daten, Komorbiditäten und soziale/biografische Belastungen. IUD-Symptomatik wurde mit OSV-e, s-IAT und DSM-5-Kriterien erhoben.
Patienten (Durchschnittsalter 32,8 Jahre) nutzten das Internet 53,2 h/Woche; 86,8 % hatten psychische Komorbiditäten, v. a. Depression, Angststörungen, ADHS. Häufige Belastungsfaktoren: Verlusterfahrungen, Arbeitsplatzverlust, soziale Isolation. Höhere IUD-Symptome korrelierten mit Alter, Anzahl der Belastungen und dem ersten COVID-19-Lockdown.
Bindungs- und belastungsbezogene Faktoren sind relevant für Diagnostik und Therapie der IUD
KI-Grundversorgung für Hochschulen als Verbundaufgabe
No full textDas Papier greift den laufenden Diskurs um eine KI-Grundversorgung für Hochschulen auf und fokussiert die Frage nach digital souveräner Infrastruktur für Inferenz und Training. Ausgehend von vorliegenden Positionspapieren werden Anforderungen an eine KI-Grundversorgung für Hochschulen in Deutschland beschrieben. Im Mittelpunkt steht dann die Diskussion, ob eine solche Grundversorgung durch einen einzigen Anbieter (= monozentrale Infrastruktur) oder ein Netzwerk miteinander kooperierender Provider (= verteilte Infrastruktur) erbracht werden sollte. Als Ergebnis dieser Diskussion empfiehlt das Papier eine länderübergreifende Verbundlösung, da diese den heterogenen Anforderungen besser gerecht werden kann und zudem u.a. mit Blick auf die Ausfallsicherheit in diesem kritischen Infrastrukturbereich robuster ist. Abschließend werden nächste Schritte auf dem Weg zur Umsetzung einer verteilten Infrastruktur vorgeschlagen
Optimierung der Prozessführung in der Ultrakurzpulslaserbearbeitung
No full textDie Materialbearbeitung mit Ultrakurzpulslasern weist eine Vielzahl von Qualitätsvorteilen auf. Mit dem Ziel erhöhter Fertigungsleistung wird eine Prozessskalierung angestrebt, wofür heutige Laser über eine höhere Leistung verfügen, als in zahlreichen Ablationsprozessen effizient eingesetzt werden kann. In der vorliegenden Arbeit werden daher Multistrahlprofile hinsichtlich ihrer Einflüsse untersucht. Mit dem Einsatz von Multistrahlprofilen und damit höherer Laserleistung kommt es zu einer verringerten Bauteilqualität durch Wärmeakkumulation, zu deren Reduzierung evolutionäre Algorithmen in Bohrprozessen eingesetzt und anhand einer Wärmesimulation evaluiert werden. Neben der Anpassung von Bearbeitungsstrategien bietet auch die Prozessüberwachung ein hohes Potential, Ultrakurzpulslaser in zahlreichen Technologiebereichen zu etablieren. Der Einsatz von optischen Mikrofonen zur akustischen Prozessüberwachung ermöglicht dabei die Überwachung der Strukturierung von Leiterplattenmaterialien
New extensions and perspectives on slow feature analysis
No full textIn dieser Dissertation werden drei Erweiterungen und Perspektiven auf die Slow Feature Analyse (SFA) erarbeitet:
1) Eine Modifikation neuronaler Netze und vergleichbarer Architekturen, die es erlaubt, die SFA-eigenen Nebenbedingungen zu erfüllen, ohne dabei die Möglichkeit des Ende-zu-Ende Trainings einer entsprechenden Zielfunktion einzuschränken.
2) Eine Untersuchung, wie zielgerichtetes Verhalten den Nutzen langsamer Merkmale für das Verstärkungslernen beeinflusst. Hierbei werden entsprechende Merkmale für ergodische Markov-Ketten analytisch hergeleitet und die Auswirkung der Ziel-Affinität eines Verhaltens auf die Approximationsgüte von Wertefunktionen empirisch evaluiert.
3) Einen Zusammenhang zwischen der Optimierung einer regularisierten SFA-Zielfunktion und der variationellen Approximation der a-posteriori Verteilung der latenten Variablen eines probablistischen Modells mit linearer gaußscher Dynamik
Plasma chemistry in He/N/O micro-scaled atmospheric pressure plasma jets
No full textNicht-thermische Atmosphärendruckplasmen können gewöhnliche Gase effizient in verschiedene reaktive Spezies umwandeln, mit potenziellen Anwendungen in der Biomedizin (z. B. NO zur Wundheilung), der Gaskonversion (z. B. N() zur NH Synthese) und der Oberflächenbearbeitung (z. B. O(P) zum Polymerätzen). Allerdings sind in der komplexen Plasmachemie häufig über hundert Spezies und über tausend Reaktionskanäle beteiligt, was den Einsatz von Simulationsmethoden erfordert, um die Schlüssel-Speziesdichten unter gegebenen Betriebsbedingungen für die jeweiligen Anwendungen zuverlässig vorherzusagen. Ziel dieser Dissertation ist es, ein umfassendes Verständnis einer zuverlässigen Plasmachemie zu erlangen (z. B. der zugrunde liegenden Reaktionskanäle, die die relevanten Speziesdichten bestimmen), basierend auf einer Vielzahl von Validierungen zwischen Simulationen und Messungen. Insgesamt werden in dieser kumulativen Dissertation drei veröffentlichte Arbeiten des Autors zusammengefasst.Non-thermal atmospheric pressure plasmas can efficiently convert ordinary gases into various reactive species with potential applications in biomedicine (e.g. NO for wound healing), gas conversion (e.g. N() for NHNH synthesis) and surface processing (e.g. O(P) for polymer etching). However, over a hundred species and over a thousand reaction channels can be involved in complex plasma chemistry, which requires simulation methods to accurately predict the key species densities under given operating conditions for the particular applications. This dissertation aims to obtain a comprehensive understanding of reliable plasma chemistry (e.g. the underlying reaction channels defining the species densities of interest) based on a large number of validations between simulations and measurements. In total, three published papers of the author are summarized in this cumulative dissertation
Computational modeling and design of artificial soil freezing in tunneling
No full textIm Rahmen dieser Dissertation wurde eine computergestützte Simulationsumgebung zur Modellierung von gefrorenen Böden und zum Design künstlicher Bodenvereisungen im Tunnelbau entwickelt. Grundlage ist ein Mehrphasenmodell für das Gefrieren und Auftauen von gesättigten Böden, das um Modelle zum Porendruck, zur Festigkeit und zum Kriechen gefrorener Böden erweitert wurde. Die Kombination einer validierten geomechanischen Modellierung des Baugrunds und des Tunnelausbaus mit den Effekten der künstlichen Bodenvereisung erlaubt die Optimierung von Prozessparametern zur Erstellung gefrorener Bodenkörper und deren unterstützender Wirkung auf den Tunnel. Hierzu erfolgt die Kopplung von geomechanischen Modellen zur Analyse konventioneller und maschineller Tunnelvortriebe mit Materialmodellen für gefrorenen Boden und Optimierungsalgorithmen für die optimale Anordnung der Gefrierrohre. Ein Simulationsbeispiel zeigte, dass so optimierte Gefrierrohranordnungen die Gefrierzeit deutlich reduzieren.In this thesis, a computational framework was developed for modeling frozen soils and for designing artificial ground freezing in tunnel construction. The basis is a multiphase model for the freezing and thawing of water-saturated soils, which was extended by models for pore pressure, strength, and creep of frozen soils. The combination of validated geomechanical modeling of the ground and tunnel support with the effects of artificial ground freezing allows for the optimization of process parameters for creating frozen soil bodies and their supporting effect on the tunnel. For this purpose, geomechanical models for analyzing conventional and mechanized tunneling are coupled with material models for frozen soil and optimization algorithms for determining the optimal arrangement of freeze pipes. A simulation example showed that the optimized freeze-pipe arrangements significantly reduce the freezing time
Risikoanalyse perioperativer Komplikationen und Morbidität bei septischen Hüft- und Knieprothesenrevisionen
No full textPeriprothetische Infektionen nach Hüft- und Knieendoprothesen stellen eine schwerwiegende Komplikation dar. Die Studie untersuchte 136 Patientenfälle mit septischen Hüft- oder Knierevisionen. Die häufigsten Erreger waren Staphylokokken. Bei Hüftrevisionen korrelierten viele Vorerkrankungen mit längerer Aufenthaltsdauer und mehr systemischen Komplikationen. Eine kontralaterale Hüft-TEP war mit einer höheren Erregerzahl und mehr Komplikationen verknüpft. Polymikrobielle Infektionen erhöhten das Risiko für Wundheilungsstörungen. Bei Knierevisionen zeigte der ASA-Score eine Verbindung zur Erregerzahl. Ein niedriges präoperatives Natrium war mit chirurgischen Komplikationen und höherem Transfusionsbedarf assoziiert. Der Gesundheitszustand und die Erregerlast beeinflussten maßgeblich das Komplikationsrisiko