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Spiroergometrische Untersuchungen pädiatrischer Patienten mit Post-COVID
No full textHintergrund und Ziele
Bei Kindern und Jugendlichen zeigen sich wie bei Erwachsenen nach einer Infektion durch SARS-CoV-2 Post-COVID-typische Symptome wie zum Beispiel Belastungsin-toleranz und Dyspnoe. Das Ziel der Arbeit ist es mittels Spiroergometrie die Sympto-matik zu objektivieren und mögliche Auslöser dieser zu ermitteln.
Methoden (Patienten, Material und Untersuchungsmethoden)
Insgesamt wurden 48 Patienten im Alter von 6 bis 17 Jahren untersucht. Die Teilneh-mer wurden in zwei Gruppen aufgeteilt: eine Gruppe mit typischen Post-COVID-Symp-tomen und eine Kontrollgruppe ohne Symptomatik. Vor Untersuchungsbeginn füllten die Patienten einen Fragebogen aus, der die Symptomatik, die Medikation und die sportliche Aktivität abfragte. Vor Belastungsbeginn wurde eine Spirometrie in Ruhe durchgeführt. Die Patienten wurden mittels einem Laufbandergometer mit ansteigen-der Geschwindigkeit bis zur Ausbelastung belastet. Die Atemgase wurden während der Belastung mittels einer Spiroergometrie analysiert.
Ergebnisse und Beobachtungen
Die Post-COVID-Gruppe zeigte eine signifikant niedrigere Sauerstoffaufnahme als die Kontrollgruppe (37.4 ± 8.8 ml/kg/min vs. 43.0 ± 6.7 ml/kg/min; p = 0.019). Dieser Un-terschied zeigte sich jedoch nicht mehr bei dem erreichten Anteil der errechneten Soll-werte der V̇O2peak. Der Sauerstoffpuls, die maximale Herzfrequenz, die maximale Atemfrequenz, das maximale Atemminutenvolumen und dies Sauerstoffaufnahme an der ersten ventilatorischen Schwelle unterschieden sich zwischen den beiden Gruppen nicht. Auffällig war zudem, dass die Post-COVID-Gruppe eine signifikant kürzere Übungsdauer (855,7 ± 152,9 s vs. 969,9 ± 186,7 s; p = 0,029) und eine längere Sport-pause nach der Erkrankung aufwies (4 ± 7 vs. 0 ± 1; p = 0,015; d = 0,159).
Schlussfolgerungen und Diskussion
Bei Kindern mit Post-COVID-Symptomen zeigt sich eine Verringerung der maximalen Sauerstoffaufnahme. Da die Parameter, die auf eine Beteiligung des pulmonalen oder kardialen Kompartimentes hinweisen würden, sich zwischen den Gruppen nicht unter-
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scheiden, ist es unwahrscheinlich, dass eine krankheitsbedingte Veränderung des Herzens oder der Lunge für die Verkleinerung der V̇O2peak ursächlich ist. In Anbetracht dessen und der längeren Sportpause der Kinder mit Post-COVID-Symptomen ist eine Dekonditionierung die wahrscheinlichste Ursache der verringerten maximalen Sauer-stoffaufnahme
ERBB2 signaling drives immune cell evasion and resistance against immunotherapy in small cell lung cancer
No full textSmall cell lung cancer (SCLC) is characterized by its highly aggressive phenotype and dismal outcome. Despite the benefit of adding immune checkpoint blockade to standard chemotherapy, tumors acquire the ability to evade immunosurveillance and develop resistance. To investigate these underlying mechanisms, we perform high-dimensional profiling of human and murine SCLC specimens. In matched primary and metastatic human samples, we observe MHC-I loss in metastases, highlighting its role in immune evasion. Correspondingly, silencing MHC-I in SCLC cells drastically reduces immune infiltration and promotes metastasis in mice. Using mass spectrometry and phospho-tyrosine kinase analyses, we identify ERBB2 signaling as a suppressor of MHC-I and driver of immune-modulatory transcripts. Mechanistically, genetic and pharmacologic blockade of ERBB2 induces MHC-I in a STING-dependent manner and prevents immune evasion in autochthonous murine SCLC. Strikingly, combining ERBB2 inhibition with anti-PD-1 elicits profound synergistic responses in preclinical models, suggesting this combination for future clinical trials in SCLC patients.While the emergence of immune checkpoint inhibitors has improved outcomes in patients with small cell lung cancer (SCLC), tumour that develop means of immune evasion become resistant. Here, the authors report that ERBB2 signalling induces loss of MHC Class I expression and subsequently immune evasion in preclinical models of SCLC.Wilhelm Sander-Stiftung (Wilhelm Sander Foundation)https://doi.org/10.13039/100008672Deutsche Forschungsgemeinschaft (German Research Foundation)https://doi.org/10.13039/501100001659Deutsche Krebshilfe (German Cancer Aid)https://doi.org/10.13039/501100005972Fritz Thyssen Stiftung (Fritz Thyssen Foundation)https://doi.org/10.13039/50110000339
Artificial intelligence-based assessment of central aortic haemodynamics using non-invasive pulse wave analysis in constrictive pericarditis
No full textBackground Constrictive pericarditis (CP) is a rare but significant pericardial disease resulting in impaired ventricular filling and heart failure symptoms, often following cardiac surgery. Its clinical presentation complicates diagnosis, mimicking other causes of heart failure. Recent technological advances, including artificial intelligence (AI)-based non-invasive pulse wave analysis (AI-PWA), have the potential for improved haemodynamic assessment and clinical decision-making. Objectives This study evaluates the clinical utility of AI-PWA in assessing central aortic blood pressure (CABP), arterial stiffness and cardiac function in CP. Methods This prospective case-control study enrolled 12 adult CP patients and 12 age- and sex-matched healthy controls. CABP and peripheral blood pressure (PBP) were measured using the VascAssist2. Haemodynamic parameters, including pulse wave velocity (PWV), augmentation index@75 (AIx@75), cardiac index, stroke volume and dP/dtmax, were assessed and compared between groups. Results CP patients showed significantly lower mean CABP than systolic PBP (101.8±23.4 mm Hg vs 112.3±22.9 mm Hg). PWV showed elevated values (>9 m/s) in nnn (42%) of cases, indicating increased arterial stiffness (8.88±1.94 m/s). AIx@75 was higher in CP patients (22.55±8.36%) compared with controls (16.38±6.53%), reflecting increased wave reflection, increased systemic vascular resistance or enhanced aortic compliance. Cardiac performance was notably impaired in the CP group, with reduced stroke volume (64.8±18.8 mL vs 94.9±25.0 mL, p=0.003) and dP/dtmax (724.9±228.2 mm Hg/s vs 1055.3±203.2 mmHg/s, p=0.0011), indicating impaired ventricular function. The heart failure index was significantly higher in CP patients (31.8±18.3% vs . 6.4±6.5%, p<0.001), indicating substantial functional compromise. Conclusion AI-PWA provides clinically relevant insights into central haemodynamics and arterial stiffness in CP patients. This non-invasive approach may enhance diagnosis and management of CP and should be considered for integration into routine cardiologic evaluation protocols
Robot movement planning for obstacle avoidance using reinforcement learning
No full textIn modern industrial and laboratory environments, robotic arms often operate in complex, cluttered spaces. Ensuring reliable obstacle avoidance and efficient motion planning is therefore essential for safe performance. Motivated by the shortcomings of traditional path planning methods and the growing demand for intelligent automation, we propose a novel reinforcement learning framework that combines a modified artificial potential field (APF) method with the Deep Deterministic Policy Gradient algorithm. Our model is formulated in a continuous environment, which more accurately reflects real-world conditions compared to discrete models. This approach directly addresses the common local optimum issues of conventional APF, enabling the robot arm to navigate complex three-dimensional spaces, optimize its end-effector trajectory, and ensure full-body collision avoidance. Our main contributions include the integration of reinforcement learning factors into the APF framework and the design of a tailored reward mechanism with a compensation term to correct for suboptimal motion directions. This design not only mitigates the inherent limitations of APF in environments with closely spaced obstacles, but also improves performance in both simple and complex scenarios. Extensive experiments show that our method achieves safe and efficient obstacle avoidance with fewer steps and lower energy consumption compared to baseline models, including a TD3-based variant. These results clearly demonstrate the significant potential of our approach to advance robot motion planning in practical applications.Open Access funding enabled and organized by Projekt DEAL.Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (1041
Chemical communication of emotions: Analytical and psychological studies of endogenous messengers in human axillary sweat
No full textIm Laufe der Geschichte wurde die kommunikative Funktion des Körpergeruchs im Allgemeinen mit
Vorbehalt bewertet, dabei ist Körpergeruch ein wichtiger Teil der nonverbalen Kommunikation beim
Menschen. Der Inhalt der Nachricht kann durch verschiedenste Faktoren wie Gesundheit, genetische
Identität oder Alter beeinflusst werden. Aber auch verschiedene emotionale Zustände können die
chemischen Hinweise und Signale verändern und somit das Verhalten der Signalempfänger
beeinflussen.
Im Rahmen dieser Dissertation sollten in zwei Studien die Einflüsse emotionaler Zustandsänderungen
auf die Schweißzusammensetzung und somit auf die enthaltenen Chemosignale sowie deren
Auswirkungen auf die Empfänger analysiert werden. Ein besonderer Fokus lag hierbei nicht nur auf der
Betrachtung gesunder Individuen, sondern auch auf Personen mit veränderter Emotionsverarbeitung.
In der ersten Studie wurde der Einfluss chemosensorischer Substanzen bei sozialem Stressschweiß
untersucht. Hierbei wurden die verhaltensbezogenen Auswirkungen von Stressschweiß auf die
Erkennung von Emotionen, die Perspektivenübernahme, die affektive Reaktionsfähigkeit und das
Stressniveau bei gesunden und depressiven Personen betrachtet. Die Ergebnisse implizieren, dass
Stress-Chemosignale keine Stressreaktion auslösen, aber bei depressiven Personen zu einem besseren
Erkennen der Emotion Trauer führt.
In der zweiten Studie lag der Fokus auf der Verknüpfung verhaltensbezogener Effekte und der
chemischen Zusammensetzung. Hier wurde untersucht, ob Angst-Chemosignale die Empfindlichkeit
gegenüber herkömmlichen Gerüchen erhöhen. Die Ergebnisse zeigen, dass Chemosignale der Angst die
Geruchsempfindlichkeit verstärken können. Diese Beobachtung stützt die Annahme, dass chemische
Hinweise auf die Angst anderer Menschen die Sensibilität gegenüber der Umwelt erhöhen können.
Zusätzlich wurde der chemische Fingerabdruck von Angst und neutralem Schweiß untersucht und
potente Geruchsmoleküle identifiziert. Die Resultate deuten darauf hin, dass die Carbonsäuren
Dodecansäure und 3-Hydroxy-3-methylhexansäure potenzielle Hauptverursacher des Geruchs von
Angstschweißproben sind, während Tetradecansäure und Patchoulialkohol potenzielle
Hauptverursacher des Geruchs von neutralen Schweißproben sind.
Zusammenfassend zeigen die in dieser Dissertation durchgeführten Studien, dass das Verhalten von
Menschen durch Chemosignale, gewonnen aus emotionalen Zuständen, beeinflusst werden kann.
Außerdem wurden Substanzen identifiziert die potentiell für die beobachteten Verhaltensveränderungen
verantwortlich sind. Damit leistet diese Dissertation einen wichtigen Beitrag zum besseren Verständnis
der Chemokommunikation von Emotionen durch Körpergerüche.Throughout history, the communicative function of body odor has generally been viewed with caution,
despite the value of body odors in nonverbal communication in humans. The content of the message can
be influenced by various factors such as health, genetic identity or age. However, various emotional
states can also change the chemical cues and signals and influence the behavior of the signal recipients.
The aim of this dissertation was to analyze in two studies the influence of changes in emotional state on
the composition of sweat and thus on the chemosignals contained, including their effects on the
recipients. A particular focus here was not only on healthy individuals, but also on people with altered
emotional processing.
In the first study, the influence of chemosensory substances of social stress sweat was investigated. Here,
the behavioral effects of stress sweat on emotion recognition, perspective taking, affective reactivity and
stress levels in healthy and depressed individuals were considered. The results imply that stress
chemosignals do not trigger a stress response, but lead to better recognition of the emotion of grief in
depressed individuals.
In the second study, the focus was on linking behavioral effects and chemical composition. Here it was
investigated whether anxiety chemosignals increase sensitivity to conventional odors. The results show
that anxiety chemosignals can increase odor sensitivity. This observation supports the assumption that
chemical cues of other people's anxiety can increase sensitivity to the environment. In addition, the
chemical fingerprint of anxiety and neutral sweat was investigated and potent odor molecules were
identified. The results suggest that the carboxylic acids dodecanoic acid and 3-hydroxy-3-
methylhexanoic acid are potential major contributors to the odor of anxious sweat samples, while
tetradecanoic acid and patchouli alcohol are potential major contributors to the odor of neutral sweat
samples.
In summary, the studies conducted in this dissertation show that human behavior can be influenced by
chemosignals derived from emotional states. In addition, substances were identified that are potentially
responsible for the observed behavioral changes. This dissertation makes an important contribution to a
better understanding of the chemo-communication of emotions through body odors
Fast algorithms for informed independent component/vector extraction
No full textWe propose new and efficient algorithms for semi-blind source extraction derived from the well-known FastICA for independent component analysis (ICA). The algorithms assume independence of the source of interest (SOI) and other signals in the mixture and simultaneously exploit references as sources of side information about the SOI. Depending on how strong this information is, the algorithms show improved global convergence and accuracy compared to their purely blind counterparts. In the paper, we also consider similar existing algorithms and compare them analytically and experimentally, revealing context and differences in terms of global convergence, accuracy, and computational complexity. The broad applicability of the methods is demonstrated by speech extraction and extraction of brain networks from functional magnetic resonance imaging data.Office of Naval Research Globalhttps://doi.org/10.13039/10000729
In-vitro Vergleich der Überlagerungsgenauigkeiten von direkten und indirekten digitalen oralen Abformungen mit DVT-Daten anhand verschiedener anatomischer Referenzstrukturen
No full textHintergrund und Ziele
Die Digitalisierung hat in den letzten Jahren in der Zahnmedizin einen großen Aufschwung erlebt. Im Hinblick auf die Implantologie können dank digitaler Verfahren vorhersagbarere Ergebnisse erzielt werden, die sich auf den Patienten positiv auswirken. Die vorliegende in-vitro Studie umfasste die Untersuchung zweier unterschiedlicher Überlagerungstechniken in einer Vermessungssoftware anhand zweier modifizierter Modelle in Bezug auf deren Genauigkeit bei der Implantatplanung. Zusätzlich wurde überprüft, ob die Anzahl der selektierten Zähne sowie die Abformtechniken auf konventionelle und digitale intraorale Weise, Auswirkungen auf die Überlagerung bei ansonsten identischem Modellaufbau haben.
Material und Methode
Für die experimentelle Umsetzung der vorliegenden in-vitro Studie wurden zunächst zwei vollbezahnte kunststoffbasierte Modelle mit Schaltlücken an den Positionen 11 und 14 gestaltet. Im Folgenden als Modell 01 und Modell 02 bezeichnet, wurden bei Modell 02 die Zähne 17-15 sowie 24-27 radiert. Auf Basis der dreidimensionalen Volumentomographie (DVT) wurden durch die Konvertierung der DICOM-Dateien in das korrespondierende STL Format dreidimensionale Modelle erzeugt. Als Ergänzung der DVT-Aufnahme diente die optische Erfassung durch den hochpräzisen Blaulichtindustriescanner ATOS II. Die dadurch entstandenen Mastermodelle wurden in der ATOS Professional Software als CAD-Datei festgelegt und dienten als Referenzmodelle. Die zu vermessenden Region of Interest (ROI) wurden manuell eingezeichnet und entsprachen einem möglichen Implantatbett. Anschließend wurden die Referenzmodelle sowohl mit den Scans der digitalen Abformung des Intraoralscanners Trios 4 als auch mit den digitalisierten Laborscans der Gipsmodelle, basierend auf konventionellen Alginatabformungen, überlagert. Die STL-Dateien der Scans wurden hierbei als Ist- „Netze“ in die ATOS Professional Software importiert. Die Überlagerung fand zunächst anhand des initialen softwareeigenen Algorithmus (Vorausrichtung) statt, der einen initialen, groben Überlagerungsmechanismus darstellt. Die zweite Überlagerung wurde anhand manuell definierter anatomischer Referenzstrukturen (Zähne) durchgeführt. Vermessen wurden die mittleren räumlichen Abweichungen der ROI 11 und 14 der Modelle 01 und 02 zum jeweiligen Referenzmodell.
Ergebnisse
Die virtuelle Flächenvermessung und Analyse zeigten signifikante Unterschiede in der Genauigkeit der Überlagerungstechniken bei der Überlagerung von DVT-Datensätzen und digitalen Abformungen. Durch die Selektion der Restzähne wurden die Abweichungen der gesamten Scans zu den Referenzmodellen, mit einer Ausnahme, verringert. Die Verwendung des Intraoralscanners erzielte präzisiere und reproduzierbarere Ergebnisse als die digitalisierten Gipsmodelle, die auf konventioneller Alginatabformungen basierten. Die Anzahl der Restzähne wies widersprüchliche Ergebnisse in der Genauigkeit auf.
Schlussfolgerung
Die Ergebnisse der vorliegenden in-vitro Studie lassen den Schluss zu, dass Registrierungen anhand von Zähnen die Genauigkeit der dreidimensionalen Überlagerung von DVT-Datensätzen und digitalen Abformungen signifikant beeinflussen und daher zu bevorzugen sind. Darüber hinaus ist die digitale orale Abformung aufgrund geringerer Abweichungen und einer höheren Reproduzierbarkeit in der Überlagerung mit DVT-Sätzen zu präferieren. Eine geringere Bezahnung und die daraus resultierende reduzierte Fläche hatten keinen signifikanten Einfluss auf die Genauigkeit.Background and aims
In recent years digitization of dentistry has become a high focus. Due to digital procedures in cases of implantology, patients have achieved more predictable results which have had a positive effect on them. The aim of this in-vitro study was to compare different superimposition techniques in a measurement software using two modified models in case of an implant planning procedure. Additionally, it was to be examined whether the number of selected teeth or the impression techniques (conventional and digital intraoral) have an effect on the superimposition.
Materials and methods
For the experimental implementation of the present in-vitro study, two fully toothed acryl-based master models with gaps at positions 11 and 14 were first designed. Subsequently, named Model 01 and Model 02 in the following, teeth 17-15 and 24-27 of model 02 were eliminated. Based on cone beam computed tomography (CBCT) three-dimensional models were created by converting the DICOM-files into the corresponding STL-format. The CBCT image was supplemented by optical acquisition using a high-precision blue light industrial scanner ATOS II. The resulting reference models were defined as CAD-files in the ATOS Professional software. The reference surfaces to be measured were drawn in manually and reflect the possible implant area. The reference models were then matched with the scans of the digital impression of the Trios 4 intraoral scanner on the one and with the digitized laboratory scans of the plaster models based on conventional alginate impressions on the other. The STL-files of the scans were imported into the ATOS Professional software as actual "meshes". The superimposition was initially carried out using the software's predirection, which is an initial, rough superimposition mechanism. The second superimposition used a manual defined anatomical reference structure of the teeth for matching. The mean deviation of the reference surfaces 11 and 14 from the reference model were then measured.
Results
The virtual surface measurement and analysis revealed significant differences in the accuracy of the superimposition techniques. By selecting the remaining teeth, the deviations of the entire scans from the reference models were reduced with one exception. The use of the intraoral scanner achieved more precise and reproducible results than the conventional impression with subsequent pouring and digitization of the plaster model. The number of residual teeth showed contradictory results in terms of accuracy.
Conclusion
The results of the present in-vitro study lead to the conclusion that registrations based on teeth significantly influence the accuracy of the three-dimensional superimposition of CBCT data sets and digital impressions and are therefore preferable. Regarding the impression technique, the digital version shows fewer deviations and increased reproducibility. A lower number of teeth and the resulting reduced surface area did not have a significant influence on the accuracy
Wissenstransfer in Forschung und Praxis: eine relationstheoretische (Re-)Perspektivierung
No full textDie vorliegende kumulative Dissertation widmet sich einer relationstheoretischen (Re-)Perspektivierung von Wissenstransfer. Sie distanziert sich von einem substanzialistischen Verständnis von Wissenstransfer und folgt insbesondere relationstheoretischen, pragmatistischen wie neo-materialistischen Einsichten, um Transfer in einer relationalen Perspektive zu entfalten. Eine relationale Perspektive wird dabei entlang dreier dieser Dissertation zugrunde
liegender Beiträge sowie durch ergänzende Theoriebezüge dieses Rahmentexts entwickelt.This cumulative dissertation is dedicated to a relational-theoretical (re-)perspectivization of knowledge transfer. Moving away from a substantialist understanding of knowledge transfer, it focuses on relational-theoretical, pragmatistic and neo-materialistic insights. In doing so, a relational perspective of knowledge transfer is developed along three articles on which this dissertation is based as well as through supplementary theoretical references in this framework text
Interdisciplinary neurovascular networks in Germany: update 2025
No full textBackground Neurovascular networks (NVNs) in Germany are supra-regional care structures for patients with neurovascular diseases. Each NVN consists of a tertiary care center serving as the coordinating center—in some cases, two or three coordinating centers—and at least three partner hospitals. Since 2018, 19 neurovascular networks (NVNs) have been audited and certified. NVNs play a crucial role in stroke care in Germany, as first described and quantified in 2020. Methods The present article provides an update on interdisciplinary NVNs in Germany and outlines recent developments in neurovascular patient care. Audit reports from 19 NVNs, certified between 2021 and 2024, were analyzed, and compared to previously reported data from 2017 to 2019. Additionally, structural and quality-related parameters for coordinating centers and partner hospitals were compared. Results The number of NVNs increased from 15 to 19, with approximately 120,000 from an estimated 262,000 neurovascular patients in Germany now treated annually in certified NVN hospitals. In particular, annual thrombectomy rates at coordinating centers have increased over-proportionally (> 4400, as compared to previously < 2500), and surgical treatments for intracerebral hemorrhages have also increased. Process times—door-to-needle and door-to-groin times—remained stable or exhibited slight increases. Substantial variability was observed among NVN partner hospitals regarding procedural volumes. Conclusions The treatment of patients with neurovascular diseases in Germany has expanded considerably within certified NVN hospitals in recent years. The NVNs ensure comprehensive, high-quality stroke care nationwide.Open Access funding enabled and organized by Projekt DEAL.Universität zu Lübeck (3165
Active and Stable Layered Alkali Iridates Efficiently Catalyze Oxygen Electroevolution in Low-Ir Proton-Exchange Membrane (PEM) Water Electrolyzers
No full textDeveloping catalysts with improved activity and stability compared to rutile IrO2 or amorphous IrOx remains a technical priority for advancing the oxygen evolution reaction (OER) in proton-exchange membrane water electrolyzers (PEMWEs). Here, we report structure–OER activity–stability relationships across a family of alkali cation–intercalated iridates, uncovering a structural evolution from hollandite to layered-type structures, characterized by the ratio of edge-sharing to corner-sharing connections of [IrO6] octahedral motifs. In particular, Li-IrOx and Cs-IrOx demonstrate excellent PEMWE performance over a wide current range, pushing Ir demand to new lows. Both achieve a power-specific Ir demand of 0.06 gIr kW–1. However, Cs-IrOx shows a greater potential for long-term stability, indicating that iridates with a higher proportion of edge-sharing motif connections possess enhanced structural robustness. This work offers new insights into balancing catalytic activity and stability through atomic-scale motif connectivity tuning and presents a viable alternative to state-of-the-art rutile or amorphous iridium oxides.Deutsche Forschungsgemeinschaft 10.13039/501100001659Deutsche Forschungsgemeinschaft 10.13039/501100001659Bundesministerium f?r Forschung, Technologie und Raumfahrt NABundesministerium f?r Forschung, Technologie und Raumfahrt N