Rough interfaces, accurate predictions: The necessity of capillary modes in a minimal model of nanoscale hydrophobic solvation

Modern theories of the hydrophobic effect highlight its dependence on length scale, emphasizing in particular the importance of interfaces that emerge in the vicinity of sizable hydrophobes. We recently showed that a faithful treatment of such nanoscale interfaces requires careful attention to the statistics of capillary waves, with significant quantitative implications for the calculation of solvation thermodynamics. Here we show that a coarse-grained lattice model in the spirit of those pioneered by Chandler and coworkers, when informed by this understanding, can capture a broad range of hydrophobic behaviors with striking accuracy. Specifically, we calculate probability distributions for microscopic density fluctuations that agree very well with results of atomistic simulations, even many standard deviations from the mean, and even for probe volumes in highly heterogeneous environments. This accuracy is achieved without adjustment of free parameters, as the model is fully specified by well-known properties of liquid water. As illustrative examples of its utility, we characterize the free energy profile for a solute crossing the air-water interface, and compute the thermodynamic cost of evacuating the space between extended nanoscale surfaces. Together, these calculations suggest that a highly reduced model for aqueous solvation can serve as the basis for efficient multiscale modeling of spatial organization driven by hydrophobic and interfacial forces.Comment: 14 pages, 7 figure

Performance-based payment of contract physicians in hospitals : an activity-based costing approach using the example of varicose vein patients

In welchem Umfang ein Ärztemangel in Deutschland vorliegt ist Gegenstand zahlreicher Diskussionen. Unbestritten ist, dass ländliche Regionen insbesondere in der ambulanten Versorgung einer teilweise dramatischen Unterversorgung gegenüberstehen, während in urbanen Regionen das Kontingent an Praxissitzen ausgeschöpft ist. Ein vergleichbarer Trend lässt sich auch im stationären Sektor erkennen, weswegen Krankenhäuser neben dem klassischen Angestelltenverhältnis neue Beschäftigungs-formen bzw. Kooperationsverhältnisse mit bereits niedergelassenen Fachärzten ausloten, um Nachfragespitzen zu decken und Fachkompetenz einzukaufen. Dabei stellen sich zahlreiche Fragen - von rechtlichen Rahmenbedingungen bis hin zur leistungsorientieren Vergütung - die in der vorliegenden Arbeit aufgegriffen und anhand eines realen Fallbeispiels diskutiert werden. Im Mittelpunkt der Arbeit steht eine exemplarische Prozesskostenrechnung, mit deren Hilfe die Ertragsanteile eines im Krankenhaus tätigen Honorararztes an der DRG-Fallpauschale aufwandsgemäß ermittelt werden können. Dies ist für die Kalkulation einer honorarärztlichen Vergütung unerlässlich. Im Ergebnis zeigt sich, dass Kooperationen auf Honorarbasis sowohl für das Krankenhaus als auch für den niedergelassenen Facharzt als profitabel eingestuft werden können. Vor diesem Hintergrund scheint es möglich, dass Kooperationsverhältnisse zukünftig zunehmen. Dies könnte helfen, die Sektorengrenzen zwischen ambulanter und stationärer Versorgung zu überwinden, indem die doppelte Facharztversorgung in Krankenhäusern und Praxen verringert wird. Online-Version im Universitätsverlag der TU Berlin (www.univerlag.tu-berlin.de) erschienenA great deal of discussion has taken place about the extent to which Germany is currently experiencing a shortage of physicians. The undersupply of health professionals in rural areas, however, is undisputed and, in some cases, dramatic. This stands in stark contrast to the oversupply of physicians in private practice in urban areas of this country. A similar trend is observable in hospitals across Germany, and has led to the implementation of various models testing new forms of employment and cooperation with contract physicians. Common to all of these models is their aim to purchase medical expertise and cover peaks in demand. This situation raises numerous questions, ranging from the appropriateness of different legal frameworks to the feasibility of introducing performance-based reimbursement. The present paper discusses these questions based on a real case study and employing an activity-based accounting approach. This makes it possible to calculate which share of a given case-fee payment a contract physician should receive to reflect accurately the work he or she has performed. Our findings show that contract-based employment can be profitable for both hospitals and contract physicians. It appears likely that these forms of cooperation will become increasingly common, potentially bridging the gap between ambulatory and hospital care that has characterized the health system in Germany for the better part of a century. Online-Version published by Universitätsverlag der TU Berlin (www.univerlag.tu-berlin.de

Solvation vs. freezing in a heteropolymer globule

We address the response of a random heteropolymer to preferential solvation of certain monomer types at the globule-solvent interface. For each set of monomers that can comprise the molecule's surface, we represent the ensemble of allowed configurations by a Gaussian distribution of energy levels, whose mean and variance depend on the set's composition. Within such a random energy model, mean surface composition is proportional to solvation strength under most conditions. The breadth of this linear response regime arises from approximate statistical independence of surface and volume energies. For a diverse set of monomer types, the excess of solvophilic monomers at the surface is large only for very strong solvent preference, even in the ground state.Comment: 10 pages, 1 figur

Heterogeneity of European DRG systems and potentials for a common EuroDRG system Comment on “Cholecystectomy and Diagnosis-Related Groups (DRGs): patient classification and hospital reimbursement in 11 European countries”

Diagnosis-Related Group (DRG) systems across Europe are very heterogeneous, in particular because of different classification variables and algorithms as well as costing methodologies. But, given the challenge of increasing patient mobility within Europe, health systems are forced to incorporate a common patient classification language in order to compare and identify similar patients e.g. for reimbursement purposes. Beside the national adoption of DRGs for a wide range of purposes (measuring hospital activity vs. paying hospitals), a common DRG system can serve as an international communication basis among health administrators and can reduce the national development efforts as it is demonstrated by the NordDRG consortium

Bewertungsverfahren des novellierten Fluglärmgesetzes

Die Entwicklung von modernen Gesellschaften führt zu immer distanzintensiveren Austauschbeziehungen. Die Globalisierung ist ein Ausdruck davon. Trotzdem diese Entwicklung auch mit der Telematisierung begleitet wird, steigt die Nachfrage nach weiten Ortsveränderungen von Personen und Gütern. Insbesondere die Bewegungen über Länder- oder sogar Kontinentgrenzen hinweg führt zum Anwachsen u.a. des Flugverkehrs. Allein 2005 nahmen die Fluggastzahlen in Deutschland um 7,5 Prozent und die Zahl der Flüge um 5,5 Prozent zu (DIW 2006: S. 34). Obwohl moderne Flugzeuge leiser als ältere sind, hat der Fluglärm in den letzten Jahrzehnten durch den rasanten Anstieg des Flugverkehrs immer mehr zugenommen. In der Wahrnehmung der Bevölkerung steht der Fluglärm auf Platz 2 der störenden Lärmquellen direkt hinter dem Straßenverkehr. Rund 37% der Bundesbevölkerung fühlt sich durch Fluglärm gestört (VCD 2005: S. 3). Das Besondere am Fluglärm sind die hohen, kurzen aber sehr lauten Maximalpegel. Die bisherigen Methoden zur Messung von Fluglärm, welche sich nicht wesentlich von der Messung anderer Lärmquellen wie beispielsweise Straßenverkehrslärm unterscheiden, werden aber dem besonderen Lärmpegelverlauf des Fluglärms nicht gerecht. Durch die Mittelung der gemessenen Pegel wird die tatsächliche Lärmbelästigung nur unzureichend erfasst. So kommt es, dass 200 tägliche Überflüge mit über 70 dB(A) und einer Geräuschdauer von jeweils rund 30 Sekunden den erlaubten täglichen Dauerschallpegel von 57 dB(A) noch nicht überschreiten (BUND 2006). Ein weiteres Problem des Fluglärms ist, dass konventionelle Lärmschutzmaßnahmen wie Schallschutzwände nicht helfen. Seit 1971, also seit mehr als 35 Jahren ist das Gesetz zum Schutz vor Fluglärm die wichtigste Rechtsgrundlage zur Fluglärmbekämpfung. Daraus leiten sich für alle Flughäfen Lärmschutzbereiche ab, welche mit Hilfe einer besonderen Rechenvorschrift prognostiziert werden. Die Lärmschutzbereiche sind Gebiete außerhalb des Flughafens, in denen der Dauerschallpegel mehr als 67 dB(A) beträgt. Diese Lärmschutzbereiche werden dann nochmals in 2 Schutzzonen (Dauerschallpegel mehr bzw. weniger als 75 dB(A)) eingeteilt. Hier gelten abgestufte Bauverbote und -beschränkungen. So müssen Wohnungen baulichen Schallschutzanforderungen (Schutzfenster) genügen. Aus Sicht der Lärmwirkungsforschung (Ortscheid, Wende 2001) sind die festgesetzten Grenzwerte von 1971 jedoch viel zu hoch. Ab 65 dB(A) Dauerschallpegel (tagsüber) sind Gesundheitsbeeinträchtigungen (Herz- Kreislauf-Erkrankungen) zu erwarten. In den letzten Jahren wurde verstärkt über ein neues Fluglärmgesetz debattiert und immer wieder wurden Novellierungsvorschläge eingebracht. Anfang 2006 fand die erste Lesung des aktuellen Novellierungsvorschlages im Bundestag statt, im Mai die öffentliche Anhörung. Es zeichnet sich ein Beschluss des Bundestages zur Novellierung des Fluglärmgesetzes von 1971 noch in dieser Legislaturperiode ab. Gleichzeitig ist es ein offenes Geheimnis, dass der geplante Flughafen BBI in Schönefeld als ein Modellflughafen im Sinne der Novelle fungiert, obwohl er bereits als Bestandsflughafen eingestuft ist und somit nur die abgeschwächten Lärmschutzwerte der Novelle beim Bau zu berücksichtigen sind. Dieser Bericht gibt einen Überblick zur Thematik Lärm im Allgemeinen und Fluglärm im Besonderen. Exemplarisch werden das geltende Gesetz zum Schutz gegen Fluglärm von 1971 mit der derzeit diskutierten Novellierung verglichen und die Auswirkungen dieser auf das Bauvorhaben BBI mit Hilfe der Unterlagen des Planfeststellungsverfahrens genauer untersucht

Determinants of hospital costs and performance variation : Methods, models and variables for the EuroDRG project

Empirical studies of variation in hospital costs fall into two camps: those based on analysis of the costs of individual patients and those – the vast majority – that analyse costs reported at the hospital level. In this review, we consider how patient-level and hospital-level data are related and outline approaches to analyzing them. The second part of the review considers general specification choices and methods of efficiency analysis. Moreover, we specify a model to be used in the empirical analyses of the EuroDRG project

Quality and resource efficiency in hospital service provision: A geoadditive stochastic frontier analysis of stroke quality of care in Germany

We specify a Bayesian, geoadditive Stochastic Frontier Analysis (SFA) model to assess hospital performance along the dimensions of resources and quality of stroke care in German hospitals. With 1,100 annual observations and data from 2006 to 2013 and risk-adjusted patient volume as output, we introduce a production function that captures quality, resource inputs, hospital inefficiency determinants and spatial patterns of inefficiencies. With high relevance for hospital management and health system regulators, we identify performance improvement mechanisms by considering marginal effects for the average hospital. Specialization and certification can substantially reduce mortality. Regional and hospital-level concentration can improve quality and resource efficiency. Finally, our results demonstrate a trade-off between quality improvement and resource reduction and substantial regional variation in efficiency.DFG, 325093850, Open Access Publizieren 2017 - 2018 / Technische Universität Berli

A high resolution head-related transfer function database including different orientations of head above the torso

DFG, 174776315, FOR 1557: Simulation and Evaluation of Acoustical Environments (SEACEN

Face Centred Cubic Multi-Component Equiatomic Solid Solutions in the Au-Cu-Ni-Pd-Pt System

A single-phase solid solution is observed in quaternary and quinary alloys obtained from gold, copper, nickel, palladium and platinum. The lattice parameters of the alloys follow the linear rule of mixture when considering the lattice parameters of the elements and their concentration. The elements are a priori not homogeneously distributed within the respective alloys resulting in segregations. These segregations cause a large broadening of X-ray lines, which is accessed in the present article. This correlation is visualized by the help of local element mappings utilizing scanning electron microscopy including energy dispersive X-ray analysis and their quantitative analysis

Face Centred Cubic Multi-Component Equiatomic Solid Solutions in the Au-Cu-Ni-Pd-Pt System

A single-phase solid solution is observed in quaternary and quinary alloys obtained from gold, copper, nickel, palladium and platinum. The lattice parameters of the alloys follow the linear rule of mixture when considering the lattice parameters of the elements and their concentration. The elements are a priori not homogeneously distributed within the respective alloys resulting in segregations. These segregations cause a large broadening of X-ray lines, which is accessed in the present article. This correlation is visualized by the help of local element mappings utilizing scanning electron microscopy including energy dispersive X-ray analysis and their quantitative analysis