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Untersuchung photoinduzierter Prozesse in Azaphenanthrenen, Aza- und Azaboranaphthalinen und deren Dimere
The aim of this thesis was to investigate photoinduced processes in nitrogen substituted polycyclic hydrocarbons in gas phase, with particular emphasis on aza- and azabornaphthalenes and monosubstituted azaphenanthrenes. This thesis examines the three substituted naphthalenes quinoline, 1,5-naphthyridine
and 4a,8a-azaboranaphthalene. Concerning other nitrogen substituted PAHs, the monosubstituted azaphenanhtrenes benzo[f]quinoline, benzo[h]quinoline and phenanthridine were investigated. Photoinduced non-radiative deactivation pathways were observed for the monomers and the dimers of the molecules. The dimers of quinoline and 1,5-naphthyridine were also investigated by IR/UV ion dip spectroscopy.Ziel dieser Doktorarbeit war die Untersuchung photoinduzierter Prozesse in Stickstoff-substituierten polyzyklischen Kohlenwasserstoffen in der Gasphase, wobei ein besonderes Augenmerk auf Aza- und Azabornaphthalin sowie monosubstituierten Azaphenanthrenen gelegt wurde. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die drei substituierten Naphthaline Chinolin, 1,5-Naphthyridin und 4a,8a-Azaboranaphthalin untersucht. Bezüglich weiterer Stickstoff-substituierter PAKs wurden die monosubstituierten Azaphenanhtrene Benzo[f]chinolin, Benzo[h]chinolin und Phenanthridin untersucht. Photoinduzierte strahlungslose Deaktivierungswege wurden für die Monomere und Dimere der Moleküle beobachtet. Die Dimere von Chinolin und 1,5-Naphthyridin wurden außerdem mittels IR/UV-Ion-Dip-Spektroskopie untersucht
Factors influencing the learning success of students in a virtual reality-based seminar
Einleitung Medizinstudierende fühlen sich nicht ausreichend auf die Notfallsituationen nach dem Studium vorbereitet. In der vorliegenden Arbeit wurde ein VR-basiertes Seminar konzipiert. Mittels Fragebögen wurden zudem Einflussfaktoren auf den subjektiven Lernerfolg, die Immersion und das Stresserleben der Studierenden untersucht und das Seminar evaluiert.
Material und Methoden Das Seminar war fest im Lehrplan verankert und für die Studierenden verpflichtend. 227 Studierende wurden in die Studie eingeschlossen. Drei bis fünf Studierende nahmen pro Seminar aktiv an einem VR-Simulationstraining teil (= VR-Teilnehmende) und beantworteten einen Fragebogen (= Teilnahmefragebogen). Die anderen Studierenden beobachteten das Geschehen in der VR-Simulation über ein Whiteboard und kommentierten es (= Beobachtende). Nach dem zweistündigen VR-Simulationstraining wurden die virtuellen Patientenfälle mit einem Dozierenden bzw. einer Dozierenden diskutiert. Am Seminarende erfolgte eine allgemeine Evaluation (= Beobachtungsfragebogen).
Ergebnisse Alle Fragebögen wiesen ein Cronbachs α > 0,7 auf. Vor allem männliche Studierende und solche mit Spielerfahrung meldeten sich freiwillig für die Bearbeitung eines VR-Simulationstrainings. VR-Teilnehmende verfügten über einen signifikant höheren Immersionsgrad gegenüber den Beobachtenden (p < 0,001). Ebenso berichteten die VR-Teilnehmenden über einen höheren subjektiven Lernerfolg (p = 0,05) und eine höhere Motivation (p < 0,01). Zwischen dem Stressfaktor ‚Kontrollgefühl‘ und dem subjektiven Lernerfolg fand sich ein inverser u-förmiger Zusammenhang. Der Zusammenhang zwischen dem ‚Leistungsdruck‘ und dem ‚didaktischen Wert‘ bzw. dem ‚individuellen Lerngewinn‘ gestaltete sich negativ. Der Faktor ‚soziale Interaktion‘ schien in keiner Verbindung mit den beiden Faktoren des subjektiven Lernerfolgs zu stehen.
Diskussion Insgesamt wurde das Seminar von den Studierenden gut angenommen.
Die Teilnahme an einem VR-Simulationstraining führte zu höherer Immersion, höherer Motivation und höherem subjektivem Lernerfolg. Das Stresserleben beeinflusste den subjektiven Lernerfolg.Introduction Medical students do not feel adequately prepared for emergency situations after graduation. In this study, a VR-based seminar was designed. Questionnaires were used to investigate factors influencing the subjective learning success, immersion and stress experience of the students, and the seminar was evaluated.
Material and methods The seminar was part of the curriculum and mandatory for all students. 227 students were included in the study. 3-5 students per seminar actively participated in VR simulation training (=participants) and answered a questionnaire (=participant questionnaire). The other students observed what was happening in the VR simulation via a whiteboard and commented on it (=observers). After the two-hour VR simulation training, the virtual patient cases were discussed with a lecturer. A general evaluation (=observation questionnaire) was carried out at the end of the seminar.
Results All questionnaires had a Cronbach's α > 0.7. Male students in particular and those with gaming experience volunteered to take part in VR simulation training. Participants had a significantly higher degree of immersion compared to observers (p<0.001). Participants also reported a higher subjective learning success (p=0.05) and higher motivation (p < 0.01). An inverse u-shaped correlation was found between the stress factor “feeling of control” and subjective learning success. The correlation between “pressure to perform” and “didactic value” or “individual learning gain” was negative. The factor “social interaction” did not appear to have any connection with the two factors of subjective learning success.
Discussion Overall, the seminar was well perceived by the students.
Participation in VR simulation training led to higher immersion, motivation and subjective learning success. The experience of stress influenced the subjective learning success
Adventitial progenitorcells in the experimental autoimmune encephalomyelitis and in a depletion model with regard to multiple sclerosis
In einem Tiermodell der Multiplen Sklerose (MS), der experimentellen autoimmunen Enzephalomyelitis (EAE), sind Mikroglia als parenchymale ZNS-Makrophagen an der Pathogenese beteiligt. Während der EAE kann eine Expansion dieser Zellen beobachtet werden. Es gibt Hinweise für die Existenz adventitieller Vorläuferzellen, die in der Lage sind, sich in myeloide Zellen zu differenzieren. In der vorliegenden Arbeit wurde dies in der MP4-EAE und in einem Depletionsmodell mittels einem Colony-stimulating-factor-1-R-(Csf1-R)-Inhibitor untersucht.
Eine immunhistochemische Analyse zeigte, dass Zellen im Rückenmark im Verlauf der EAE vorhanden sind, die sowohl ein adventitielles Antigen (fetal liver kinase 1, Flk1), als auch Antigene von Mikroglia (ionized calcium-binding adapater molecule 1, Iba1 und F4/80) exprimieren. Es scheint, dass parallel zur Mikrogliaexpansion die Flk1-Expression über die unterschiedlichen Stadien hinweg abnahm. Eine mögliche Interpretation könnte sein, dass sich Flk1+ Zellen im Laufe der EAE zu Mikroglia differenzieren. Mithilfe eines Laminin-Antikörpers konnte gezeigt werden, dass die Gefäßintegrität währenddessen scheinbar intakt blieb. NESTIN (neuroepithelial stem cell protein)+/Iba1+ Zellen im Verlauf der EAE im Parenchym des Rückenmarks könnten auf die Teilung entdifferenzierter ZNS-Makrophagen oder auf die Beteiligung von Perizyten mit myeloidem Differenzierungspotenzial hinweisen.
Diese Erkenntnisse lassen vermuten, dass die Mikrogliaexpansion im Rahmen der EAE aus mehreren Quellen gespeist werden könnte. Um dieser Komplexität entgegenzuwirken, wurde die Mikrogliarepopulation in einem Depletionsmodell untersucht. Es ließ sich keine Abnahme der Flk1-Expression bei gleichzeitiger Repopulation feststellen. Die Repopulation Iba1+ Zellen und die allgemeine Zellteilungsaktivität erschienen unabhängig von der Gefäßentfernung.
Des Weiteren wurden in der EAE potenzielle meningeale Zellen mit myeloidem Differenzierungspotenzial entdeckt.
Abschließend lässt sich vermuten, dass adventitielle Vorläuferzellen für Mikroglia existieren könnten, allerdings könnten diese in unterschiedlichen Milieus unterschiedlich zur Geltung kommen.In an animal model for multiple sclerosis (MS) - experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) - microglia are involved in the pathogenesis as parenchymal CNS macrophages. An expansion of these cells can be observed during EAE. There is a hint for the existence of adventitial progenitor cells that are able to differentiate into myeloid cells. In the present study, this was investigated in MP4-EAE and in a depletion model with a Csf1-R-(Csf1-R)- inhibitor.
Immunohistochemical analysis showed that during EAE, cells are present in the spinal cord that display both an adventitial antigen (fetal liver kinase 1, Flk1) and antigens from microglia (ionized calcium-binding adapater molecule 1, Iba1 and F4/80). It was found that Flk1 expression decreased at different stages in parallel with microglial expansion. A possible interpretation could be that Flk1+ cells differentiate into microglia during the course of EAE. Using a laminin antibody, it was shown that vascular integrity appeared to remain intact during this process. NESTIN (neuroepithelial stem cell protein)+/Iba1+ cells in the spinal cord parenchyma during the course of EAE could indicate the division of end-differentiated CNS macrophages or the involvement of pericytes with myeloid differentiation potential.
These findings suggest that the microglia expansion within the EAE could be fed from several sources. To address this complexity, the microglial population was analysed in a depletion model. No decrease in Flk1 expression was observed with simultaneous repopulation. The repopulation of Iba1+ cells and the general cell division activity appeared to be independent of the vessel distance.
Furthermore, potential meningeal cells with myeloid differentiation potential were detected in the EAE.
In conclusion, it can be surmised that adventitial progenitor cells for microglia may exist, although these may be expressed differently in different milieus
Role of Atrial Natriuretic Peptide and its endothelial GC-A receptor in the angiogenesis after myocardial infarction
Die Rolle des Atrialen Natriuretischen Peptides (ANP) und seines endothelialen
GC-A-Rezeptors in der Angiogenese nach Myokardinfarkt
Hintergrund: Der Myokardinfarkt ist eine weit verbreitete Erkrankung der alternden
westlichen Welt. Um Behandlungsalternativen neben der chirurgischen Intervention und
einer Medikation zur Entlastung des Kreislaufs zu schaffen, fokussiert sich die aktuelle
Forschung auch auf die Signalwege der endogenen Reparatur des Herzens. In dieser
Studie wird der endogene Einfluss des atrialen natriuretischen Peptides (ANP) auf die
reparative Neoangiogenese nach Myokardinfarkt adressiert.
Das kardiale Hormon und natriuretische Peptid (NP) ANP kann durch die Aktivierung
seines zyklisches GMP (cGMP) -produzierenden Guanylylzyklase A (GC-A) Rezeptors
oder durch die Bindung an den Natriuretischen Peptid Rezeptor C (NPR-C) die
reparative Neoangiogenese stimulieren1,2. In der vorliegenden Dissertationsarbeit
wurden die Effekte einer ANP-Stimulation im ex vivo Mouse Aortic Ring Assay (mARA)
untersucht und dies mit in vitro Untersuchungen an humanen kardialen Endothelzellen
unterstützt. Abschließend wurde die Neoangiogenese in der Infarktrandzone 14 Tage
nach experimentell induziertem Myokardinfarkt in Mäusen mit endothelialer GC-A
Deletion untersucht. Die Verwendung genetisch modifizierter Mausmodelle mit
endothelspezifischer (EC) Deletion (KO) des GC-A- oder NPR-C-Rezeptors ermöglichte
die Differenzierung des vermittelnden Rezeptors ex vivo und (für GC-A) in vivo.
Methoden und Ergebnisse: Ex vivo: Eine ANP-Stimulation verstärkte die
Sproutbildung aus kultivierten Aortenringen von Kontrollmäusen. Dieser Effekt war in
Aortenringen von Mäusen mit EC GC-A KO verringert, blieb jedoch erhalten in
Aortenringen von Mäusen mit EC NPR-C KO. Immunhistochemische Färbungen der
gesprossten Aortenringe von EC GC-A KO Mäusen zeigten außerdem einen
verminderten Endothelzell- und Perizytenanteil sowohl unter unbehandelten „basalen“
Bedingungen, als auch nach Stimulation mit ANP. In vitro: Nach Stimulation mit ANP
reagierten humane myokardiale Endothelzellen mit einer Erhöhung der intrazellulären
cGMP-Konzentration, sowie mit einer moderaten Steigerung der Proliferation. Die durch
ANP-stimulierte, proliferative Antwort konnte durch pharmakologische Inhibition der
cGMP-abhängigen Proteinkinase I (cGKI) signifikant vermindert werden und weist so auf
eine Vermittlerrolle der cGKI hin. cANP-4-23, ein Ligand für den NPR-C, konnte den
proliferativen Effekt imitieren, was auf eine Involvierung des endothelialen NPR-C
Rezeptors in der Vermittlung NP-induzierter Proliferation in vitro schließen lässt.
Folgende Immunoblotexperimente deuten auf eine Inaktivierung von antiproliferativen
FoxO Transkriptionsfaktoren durch ANP.
In vivo: SHAM-Mäuse mit endothelialer GC-A-Deletion zeigten leichte arterielle
Hypertonie und milde linksventrikuläre Hypertrophie. Diese genotypspezifischen
Unterschiede waren nach Myokardinfarkt nicht mehr apparent. Mäuse beider Genotypen
unterschieden sich ferner nicht in Überleben, Gewichtsentwicklung, Narbengröße nach
Myokardinfarkt oder Herzfunktion. Mittels immunhistochemischer Färbungen wurde in
beiden Genotypen eine ähnliche angiogene Reaktion in der Infarktrandzone mit
Erhöhung der relativen Endothelzellzahl pro Kardiomyozyt festgestellt.
Fazit: Die publizierte Literatur, Vorarbeiten und die eigenen Ergebnisse aus den ex vivo
und in vitro Experimenten belegen die Rolle des endothelialen GC-A-Rezeptors in der
Vermittlung von Angiogenese. In der Angiogenese der Infarktrandzone 14 Tage nach
Myokardinfarkt im Mausmodell scheint der endotheliale GC-A-Rezeptor hingegen
unerwarteterweise vernachlässigbar. Dies könnte im Kontext der fulminanten
inflammatorischen Reaktion durch eine Priorisierung anderer die Angiogenese
stimulierende Signalwege begründet sein. Auch möglich ist eine Inaktivierung des GC
A Rezeptors oder nachgeschalteter intrazellulärer Signalwege durch inflammatorische
Prozesse.Role of Atrial Natriuretic Peptide (ANP) and its endothelial GC-A receptor in the
angiogenesis after myocardial infarction
Background: Myocardial infarction (MI) is a widespread disease among ageing western
societies. Next to surgical intervention and pharmacological therapy, new approaches to
further support endogenous cardiac repair are an urgent topic in scientific cardiovascular
research. In this study, the impact of endogenous ANP-signaling in the neoangiogenesis
after MI was addressed. The cardiac hormone ANP mediates reparative
neoangiogenesis through activation of its cyclic GMP- (cGMP) producing endothelial
guanylyl cyclase A (GC-A) receptor1 as well as through binding to the natriuretic peptide
receptor C (NPR-C)2. In this study, the use of genetic mouse models with endothelial
cell-specific deletion of either receptor allowed to further differentiate the responsible
receptor.
Methods and results: Ex vivo: In the mouse aortic ring assay, ANP enhanced sprouting
from the cultured rings of control mice. This effect was preserved in rings from EC NPR
C KO mice but reduced in rings from EC GC-A KO mice. In vitro: Human myocardial
microvascular endothelial cells showed an increase of intracellular cGMP levels and a
moderate increase in proliferation after ANP-stimulation. The proliferative effect was
attenuated by the pharmacological inhibition of the cGMP-dependent kinase I (cGKI).
Furthermore, the proliferative effect of ANP was mimicked by the NPR-C ligand cANP
4-23, suggesting a participation of NPR-C in endothelial proliferation in vitro. In vivo: EC
GC-A KO mice showed mild arterial hypertension and cardiac hypertrophy under SHAM
conditions compared to control littermates. After MI, mice of the two observed genotypes
did not differ in scar size, survival, body weight development or cardiac functional
outcome. Immunohistochemistry revealed a discrete angiogenic response in the
borderzone of the MI, which was similar in control and EC GC-A KO mice.
Conclusion: These ex vivo and in vitro data, as well as the literature and previous works
indicate that the endothelial ANP/GC-A-signaling fosters angiogenesis. Surprisingly, 14
days after MI, the relevance of the endothelial GC-A receptor in coordinating an
angiogenic response is negligible
Vergleich der Mortalität perioperativer Lungenarterienembolien und Reanimationen in Krankenhäusern ohne und mit Vorhaltung von extrakorporaler Membranoxygenierung
Bei der Lungenarterienembolie handelt es sich um eine relativ seltene, aber potentiell lebensbedrohliche Komplikation chirurgischer Eingriffe. Durch diese sowie weitere perioperative Komplikationen kann es als gemeinsame fatale Endstrecke zu Reanimationssituationen kommen. In beiden Fällen ist eine zügige Therapieentscheidung und -einleitung von entscheidender Bedeutung. In den letzten Jahren hat sich die ECMO als Therapieoption bei kardiopulmonalen Störungen zunehmend etabliert, so zum Teil auch bei LAE und Reanimationen. Ziel dieser Arbeit ist es nachzuweisen, inwiefern Krankenhäuser mit Expertise in der ECMO-Anwendung einen Überlebensvorteil bei den genannten perioperativen Komplikationen bieten können. Die Häufigkeit des Auftretens korreliert dabei mit dem Alter, dem Geschlecht und Vorerkrankungen des Patienten, sowie der Invasivität des Eingriffs. Datengrundlage waren die vom Statistischen Bundesamt zur Verfügung gestellten DRG-Daten aller deutschen Krankenhäuser der Jahre 2012-2019. Im risikoadjustierten Vergleich der Odds-Ratios der Mortalität zwischen Krankenhäusern mit jährlich mindestens 20 ECMO-Anwendungen mit den übrigen Krankenhäusern zeigte sich eine deutlich niedrigere Mortalität in den ECMO-Zentren. Da der Anteil der Patienten, die tatsächlich ein extrakorporales Verfahren erhalten haben auch in den ECMO-Zentren relativ niedrig ist, und diese Patienten außerdem eine hohe Mortalität aufweisen, kann die ECMO-Anwendung an sich nicht die Ursache für die niedrige Mortalität sein. Die ECMO-Vorhaltung des Krankenhauses ist somit ein Surrogatparameter für eine hohe Expertise im Management akuter kardiopulmonaler Störungen. Dies deckt sich mit der Beobachtung in anderen Bereichen, dass eine hohe Anzahl durchgeführter Eingriffe im jeweiligen Krankenhaus mit einem besseren Ergebnis einhergeht. Eine Durchführung von großen chirurgischen Eingriffen in Zentren mit Erfahrung ist daher auch aufgrund des erfolgreicheren Komplikationsmanagements insbesondere für Risikopatienten und -eingriffe zu empfehlen.Pulmonary Embolism is a relatively rare but potentially life-threatening complication of surgical procedures. Due to this and other perioperative complications, there can be fatal outcomes leading to resuscitation situations. In both cases, a fast decision and initiation of therapy are of crucial importance. In recent years, ECMO (Extracorporeal Membrane Oxygenation) has increasingly become established as a treatment option for cardiopulmonary disorders, including cases of pulmonary embolism and resuscitations. The aim of this study is to show if hospitals with expertise in ECMO application can offer a survival advantage for patients with the mentioned perioperative complications. The frequency of occurrence correlates with the patient's age, gender, pre-existing conditions, and the invasiveness of the procedure. The data used for this study were the DRG (Diagnosis-Related Group) data from all German hospitals for the years 2012-2019, provided by the Federal Statistical Office. In the risk-adjusted comparison of the odds ratios for mortality between hospitals with at least 20 ECMO applications annually and other hospitals, a significantly lower mortality was found in ECMO centers. Since the percentage of patients actually receiving an extracorporeal procedure is relatively low even in ECMO centers, and these patients also have high mortality rates, ECMO application itself cannot be the cause of the lower mortality. Therefore, the availability of ECMO at the hospital serves as a surrogate marker for high expertise in managing acute cardiopulmonary disorders. This correlates with observations in other fields, where a high number of procedures performed at a hospital is associated with better outcomes. Performing major surgical procedures in centers with experience is therefore recommended, especially for high-risk patients and procedures, due to more successful complication management
vs . The variation between genitive and as prepositional governments in German
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Variation zwischen Genitiv- und von-Rektion bei Präpositionen im Deutschen wie unweit des Bahnhofs vs. unweit vom Bahnhof. Das Ziel der vorliegenden Arbeit liegt in der Beantwortung der Fragen, welche Präpositionen diese Variation haben und wie diese Variation erklärt werden kann. Mit Grammatikalisierung deutscher Präpositionen als theoretische Grundlage wird die Hypothese aufgestellt, dass es sich bei der Variation um ein Phänomen handelt, dem der Sprachwandel zu Grunde liegt und dass es bei den Rektionsverläufen zwei unterschiedliche Phänomene gibt.
Empirisch wird in der diachronen Untersuchung im Zeitraum 1465–1999 der Rektionsverlauf ausgewählter Präpositionen erforscht, woraus sich zwei Gruppen von Präpositionen ergeben. Präpositionen mit ursprünglicher Kasusrektion regieren ursprünglich entweder ausschließlich den Genitiv oder den Genitiv und den Dativ, während die von-Rektion als neue Rektion auftritt, die die grammatische Funktion der Präposition von darstellt. Im Gegensatz dazu haben Präpositionen mit ursprünglicher von-Rektion oder Variation der Rektion anfangs entweder ausschließlich die von-Rektion oder sowohl die von-Rektion als auch die Kasusrektion, wobei die von-Rektion als lexikalisch motiviert gilt. Im Laufe der Zeit ändert sich die Rektion in Richtung Genitivrektion. Da der diachrone Rektionswechsel bei der jeweiligen Gruppe von Präpositionen noch nicht abgeschlossen ist, besteht eine Variation zwischen Genitiv- und von-Rektion in der geschriebenen Gegenwartssprache, die weitestgehend morphosyntaktisch motiviert ist.
Darüber hinaus werden in der Arbeit weitere Aspekte in Betracht gezogen. Einerseits stellt sich die Frage, ob die von-Rektion eine umgangssprachliche Variante darstellt. Die Befunde der zusätzlichen Untersuchung zur Variation in der mündlichen Gegenwartssprache zeigen, dass dies nicht bei allen Präpositionen der Fall ist. Andererseits wird der sprachnormative Umgang mit der Variation analysiert. Es stellt sich heraus, dass der Genitiv im Allgemeinen in den früheren Zeiträumen einen höheren Status gegenüber der Dativ- und der von-Variante einnimmt. In den späteren Zeiträumen und in der Gegenwartssprache wird die Variation jedoch von der Sprachnorm deskriptiver und sprachwissenschaftlich fundierter als in der Zeit davor beschrieben, sodass oft eine freie Variation angegeben wird.This dissertation concerns the variation between genitive and von as prepositional governments in German, such as the following variation: unweit des Bahnhofs vs. unweit vom Bahnhof. The purpose of this dissertation is to find out which German prepositions have this variation and consequently to explain this variation. Using the grammaticalization of German prepositions as a theoretical basis, this dissertation proposes the hypothesis that the variation between genitive and von as prepositional governments is based on language change and that it involves two different diachronic changes of prepositional governments.
These changes are then empirically researched on selected prepositions in the diachronic study in the period of 1465–1999. This results in two groups of prepositions. The first group consists of prepositions which originally govern either only genitive or genitive and dative at the same time, whereas von arises as the new government, which shows the grammatical function of the preposition von itself. In contrast, prepositions in the second group originally govern either exclusively von or von and genitive or a variation of genitive and dative at the same time, whereas von is lexically motivated. Over time, they tend to prefer the genitive case. However, since the diachronic change of prepositional government has not yet been completed for the respective group of prepositions, there is a variation between genitive and von as prepositional governments in contemporary German, which is largely morphosyntactically motivated.
Other aspects are also taken into account in this dissertation. On the one hand the question arises as to whether the von-government represents a colloquial variant in contemporary German. The results of the additional study on variation in contemporary spoken German show that this does not apply to every preposition. On the other hand this dissertation also analyses how German linguistic norm handles this and related variations. It turns out that the genitive case generally receives a special, higher status over the dative and the von-variants in the earlier periods. In the later periods and in contemporary German, however, the linguistic norm describes variations in a more descriptive and linguistically reasoned manner than the period before, so that free variation is often given
3D echocardiography derived reference values and determinants of left ventricular twist and torsion from the population-based STAAB cohort study
Left ventricular (LV) rotational function parameters provide in-depth information about LV mechanical function as well as prognostic information. Using three-dimensional (3D) echocardiography, we identified determinants of LV “twist” and “torsion”, and established reference values using a large population-based cohort. 3D echocardiography images were recorded in n = 2803 subjects within the prospective STAAB cohort study investigating a representative age- and sex-stratified sample of residents of the city of Würzburg, aged 30–79 years, without history of heart failure. Valid 3D image analysis was performed in n = 1831 (65.3%) subjects (mean age 57 ± 11 years, 49.3% women). Using general linear models, we identified determinants of LV twist and torsion: there was a positive association between LV rotational parameters and age, female sex, and blood pressure but a negative association with body weight. From a subset of 479 apparently healthy individuals exhibiting no cardiovascular (CV) risk factors or CV disease (mean age 52 ± 10 years, 56.4% women), we derived reference percentiles for twist and torsion. LV rotation is determined by a complex interplay of sub-endocardial and sub-epicardial fibers which might be affected differentially by potential risk factors. We found a differential association with respective determinants as LV rotational parameters increased with age and with higher blood pressure but decreased with higher body weight. Further research is needed to elucidate these associations in more detail and to determine the additional information contributed by twist and torsion. To facilitate respective attempts and to set an individual’s results in relation to a population-based reference, we derived normal values for twist and torsion from a sub-collective of healthy individuals
Oral health in adolescents during therapy with a multi-bracket appliance: Intervention options with a nitrate-rich vegetable juice
Während der Therapie mit einer festsitzenden Zahnspange verschlechtert sich bei vielen Jugendlichen die Mundhygiene. Karies und Gingivitis können die Folge sein. In diversen Studien konnte der Einfluss der Nahrung auf die orale Gesundheit nachgewiesen werden.
Ziel dieser Studie ist, den Einfluss eines nitratreichen Gemüsesafts auf die orale Gesundheit von Jugendlichen während der Therapie mit einer Multibracketapparatur zu untersuchen. Hierfür wurden die 26 Studienteilnehmer in zwei Gruppen eingeteilt. Die Studienteilnehmer der Saftgruppe (n = 15) wurden gebeten, in den ersten vierzehn Tagen einmal täglich einen ausgehändigten nitratreichen Gemüsesaft zu konsumieren. Die Kontrollgruppe erhielt keine Intervention. An drei Untersuchungszeitpunkten (Z0 = Anfangsuntersuchung, Z1 = nach 28 Tagen, Z2 = nach 3 Monaten) wurden der Nitrit-Gehalt im Speichel, der Gingival-Index, der Plaque-Control-Record, die Menge an S. mutans und Lactobacillus spp. im Speichel, die Blutung auf Sondierung und die Taschentiefe erhoben.
Eine Zunahme des Nitrit-Gehalts im Speichel zeigte sich nur bei Studienteilnehmern der Saftgruppe von Z0 auf Z1. Die Zunahme erfolgte bei 33.3 % der Saftgruppe. Während sich für den Einfluss des gestiegenen Nitrit-Gehalts im Speichel lediglich Tendenzen hinsichtlich einer Verbesserung der Gingivitis, eine Zunahme der Plaque- und Bakterienmenge und eine Reduzierung der Anzahl an tiefen Taschen herausarbeiten ließen, kam es zu einer signifikanten Reduzierung der Blutungspunkte (- 13.1 %) bei gleichzeitiger Zunahme des Nitrit-Gehalts im Speichel.
Thrombozyten wird eine wichtige Rolle bei Entzündungsreaktionen, wie einer Gingivitis zugeschrieben. Anhand von Blutproben, welche keine Verbindung zu den Studienteilnehmern hatten, wurde die Wirkung von Nitrat und Nitrit auf die Aggregation von Thrombozyten untersucht. Der Einfluss von NO-Derivaten auf die Aggregation von Thrombozyten war uneinheitlich. Nitrit führte zu einer Reduzierung der Aggregation von 73 ± 12 % auf 31 ± 3 %, während Nitrat zu einer Erhöhung führte (94 ± 7 %).
Die in dieser Studie vorliegenden Ergebnisse sind differenziert zu betrachten, was vor allem am geringen Studienpool liegt. Die Ergebnisse legen nahe, dass durch die Nahrung aufgenommenes Nitrat die orale Gesundheit von Jugendlichen während einer Therapie mit einer Multibracketapparatur beeinflussen kann. Diese Zusammenhänge geben Anlass in weiteren Studien überprüft und verifiziert zu werden.During treatment with fixed braces, oral hygiene deteriorates in many adolescents. Caries and gingivitis can be the result. Various studies have demonstrated the influence of diet on oral health.
The aim of this study is to investigate the influence of a nitrate-rich vegetable juice on the oral health of adolescents during treatment with a multi-bracket appliance. For this purpose, the 26 study participants were divided into two groups. The study participants in the juice group (n = 15) were asked to consume a nitrate-rich vegetable juice once a day for the first fourteen days. The control group received no intervention. The nitrite content in saliva, the gingival index, the plaque control record, the amount of S. mutans and Lactobacillus spp. in saliva, the bleeding on probing and the pocket depth were recorded at three examination times (Z0 = initial examination, Z1 = after 28 days, Z2 = after 3 months). An increase in the nitrite content in saliva was only seen in study participants in the juice group from Z0 to Z1. The increase occurred in 33.3 % of the juice group. While the influence of the increased nitrite content in the saliva only showed tendencies towards an improvement in gingivitis, an increase in the amount of plaque and bacteria and a reduction in the number of deep pockets, there was a significant reduction in bleeding points (- 13.1 %) with a simultaneous increase in the nitrite content in the saliva.
Platelets are thought to play an important role in inflammatory reactions such as gingivitis. The effect of nitrate and nitrite on the aggregation of thrombocytes was investigated using blood samples that had no connection to the study participants. The effect of NO derivatives on platelet aggregation was inconsistent. Nitrite led to a reduction in aggregation from 73 ± 12 % to 31 ± 3 %, while nitrate led to an increase (94 ± 7 %). The results presented in this study must be viewed in a differentiated manner, which is mainly due to the small study pool. The results suggest that dietary nitrate intake can influence the oral health of adolescents during treatment with a multi-bracket appliance. These correlations should be examined and verified in further studies
Evaluation of a multilayer 3D-printed molar in terms of expanding teaching options for caries excavation and pulp capping
Für die Lehre der Kariesexkavation und der Überkappung der Pulpa wurde in der vorliegenden Studie ein mehrschichtiger 3D-gedruckter Molar mit integrierter kariöser Läsion und Pulpa hergestellt. Dessen Potenzial für die zahnmedizinische Lehre wurde in einem praktischen Übungsseminar evaluiert. Dazu exkavierten Studierende des achten und neunten Fachsemesters Karies-Druckzähne mithilfe eines Hartmetall- und eines Polymerbohrers. Im Anschluss führten die Teilnehmer an den Druckzähnen eine indirekte oder direkte Überkappung der Pulpa durch und füllten diese mit Komposit. Die exkavierten Druckzähne wurden mittels DVT-Aufnahmen digitalisiert und im Anschluss über verschiedene 3D-Analysesoftwares volumetrisch ausgewertet.
Im Anschluss an das praktische Übungsseminar beantworteten die Teilnehmer einen Onlinefragebogen, in dem die Karies-Druckzähne im Vergleich zu den bisher verwendeten Lehrmethoden für die Kariesexkavation bewertet werden sollten. Dabei wurde der Druckzahn allgemein positiv und signifikant besser bewertet als die bisher verwendeten Modellzähne. Auch im direkten Vergleich mit Echtzähnen wurde der Druckzahn durchschnittlich mit der Note „gut“ bewertet. Der subjektive Lernerfolg der Studierenden war mit dem Druckzahn signifikant höher als mit den bisher verwendeten Modellzähnen. Bei der Exkavation der Druckzähne wurde unter alleiniger Verwendung des Hartmetallbohrers signifikant mehr Volumen überexkaviert, wohingegen in Kombination mit dem Polymerbohrer signifikant mehr Restkariesvolumen verblieb. Allgemein wünschten sich die Teilnehmer für ihre Ausbildung mehr Übungen mit Druckzähnen, wobei sie sich weniger vorstellen konnten, dabei komplett auf die Verwendung von Echtzähnen zu verzichten. Die Studierenden brachten auch Verbesserungsvorschläge für den Druckzahn an. Hierbei wurden vor allem der Schichtverbund sowie die Materialhärte genannt, welche beispielsweise durch die Verwendung anderer Harze und die Vorbehandlung mit Plasma oder Primer modifiziert werden könnten. Die größten Vorteile des Druckzahnes sahen die Teilnehmer in der Realitätsnähe sowie in den erweiterten Übungsmöglichkeiten wie beispielsweise der Überkappung der Pulpa. Der Druckzahn würde dadurch eine gute Vorbereitung auf die Patientenbehandlung darstellen. Weiterhin wurde die finanzielle Entlastung durch den Druckzahn als vorteilhaft genannt. Zudem sahen die Studierenden den Druckzahn als faire und vergleichbare Übungs- und Prüfungsmöglichkeit an. Als weiterer Vorteil wurde die Zeitersparnis genannt, da bei Verwendung des Druckzahnes die für Echt- und Modellzähne benötigte Vorbereitungszeit entfallen würde. Allgemein kann der Karies-Druckzahn die bisher für die Lehre der Kariesexkavation verwendeten Modellzähne ersetzen. Die Nutzung von Echtzähnen kann der Karies-Druckzahn laut den Fragebogen-Ergebnissen bisher nur ergänzen, jedoch nicht ersetzen. Dies könnte aber in Zukunft durch Weiterentwicklung des Druckzahndesigns sowie durch materielle Modifikationen möglich werden.For teaching caries excavation and pulp capping, a multilayer 3D-printed molar with integrated carious lesion and pulp was fabricated in the present study. Its potential for dental teaching was evaluated in a voluntary three-day hands-on course. For this purpose, fourth- and fifth-year dentistry students excavated the printed teeth using a carbide and a polymer bur. Subsequently, the participants performed an indirect or direct capping of the pulp on the printed teeth and filled them with composite. The excavated printed teeth were digitised using cone-beam CT and then volumetrically evaluated using various 3D analysis software. Following the hands-on course, the participants answered an online questionnaire in which the printed teeth were evaluated in comparison to the previously used teaching methods for caries excavation. The printed tooth was generally rated positively and significantly better than the previously used model teeth. In a direct comparison with real teeth, the printed tooth was also rated "good" on average. The subjective learning success of the students was significantly higher with the printed tooth than with the previously used model teeth. During the excavation of the printed teeth, significantly more volume was over-excavated using the carbide bur alone, whereas significantly more residual caries volume remained in combination with the polymer bur. In general, the participants wished for more exercises with printed teeth in their training, although they were less able to imagine doing without the use of real teeth completely. The students also made suggestions for improving the printed tooth. They mainly mentioned the layer bonding and the material hardness, which could be modified by using other resins and pre-treatment with plasma or primer, for example. The participants saw the greatest advantages of the printed tooth in the closeness to reality as well as in the extended practice possibilities, such as the capping of the pulp. The printed tooth would thus be a good preparation for patient treatment. Furthermore, the financial relief provided by the printed tooth was mentioned as advantageous. In addition, the students saw the printed tooth as a fair and comparable opportunity for practice and examination. Another advantage mentioned was the time saved, as the preparation time required for real and model teeth would be eliminated when using the printed tooth. In general, the printed tooth can replace the model teeth previously used for teaching caries excavation. According to the questionnaire results, the printed tooth can so far only supplement the use of real teeth, but not replace them. However, this could become possible in the future through further development of the printed tooth design as well as through material modifications
Das Gleichgewicht der strukturellen Macht: Reaktionen auf Chinas Aufstieg in Eurasien
With the return of great power politics in the first quarter of the 21st century, a review of the concept of balance of power is necessary. In order to provide an updated and simultaneously timeless version of this concept, the crucial terms of state, power and great power are scrutinized and reassessed. The interaction of great powers on the international scene leads to the emergence of international structures, which materialize in a number of different dimensions or levels. While international policy is usually conducted on the level of issue areas and in connection to their related institutions, the most basic level of geography stands always in the background and heavily influences decision-making. Balancing among great powers is always balancing of structures. This hypothesis is tested against and illustrated by the contemporary relations between China, Russia and the Central Asian states in Eurasia. The backdrop is provided by China’s in Eurasia, which is intimately connected to the Belt and Road Initiative (BRI).Great power politics has returned to the global stage. It leads to complex balancing games among the leading countries of the world, not only in terms of military power, but also with regard to resources, productive capacities, infrastructure and narratives. For Eurasia, China’s phenomenal rise is a political game changer. Against the background of the Belt and Road Initiative (BRI) and China’s ever-increasing presence in the former post-Soviet region of Central Asia, this book develops the concept of Structural Power to adopt International Relations theory to the empirical reality of great power politics in the early 21st century.Die Rückkehr der Großmachtpolitik im 21. Jahrhundert macht eine intensive Beschäftigung mit dem Begriff und dem empirischen Phänomen der Macht in den Internationalen Beziehungen nötig. Eine theoretische Untersuchung des Machtbegriffs gelangt zu dem Schluss, dass für aus kulturell, ideologisch und geographisch individuellen Großmächten bestehende heterogene globale Systeme das Konzept der strukturellen Macht zu präferieren ist. Es handelt sich dabei um eine Einwirkung auf die Metaebene der internationalen Politik, insbesondere durch die Gestaltung der Bedingungen, unter denen Großmächte interagieren. Diese Interaktion selbst erfolgt weitgehend nach dem Mechanismus der Gegenmachtbildung. Die Großmächtekonstellation im 21. Jahrhundert wird insbesondere durch den Aufstieg Chinas in der Weltpolitik charakterisiert. Dieser Aufstieg wird anschaulich und greifbar gemacht durch Chinas „Belt and Road Initiative" (BRI), die, von Handelsinitiativen und Transportinfrastruktur ausgehend, intensive Auswirkungen auf zahlreiche Politikfelder insbesondere in Eurasien hat. Besonders in den Blick genommen wird Chinas stark gewachsene Präsenz in Zentralasien, die die traditionelle Vormacht Russland herausfordert. In zwei Fallstudien zur chinesisch-tadschikischen Militärzusammenarbeit und zur Eisenbahnlinie China-Kirgisistan-Usbekistan wird untersucht, wie China in Zentralasien in Gebiete vordringt, die bis dato als Domäne Russlands galten