Cortical somatosensory evoked potential amplitudes and severity of hypoxic-ischemic encephalopathy after cardiac arrest

Introduction: Bilaterally absent median nerve cortical somatosensory evoked potentials (SSEPs) are a reliable prognostic parameter to early predict poor outcome in comatose cardiac arrest (CA) patients if sufficient recording criteria are fulfilled. However, the prognostic significance of cortical SSEP amplitudes and tolerable cortical noise level remain uncertain. Methods: We investigated the prognostic value of cortical SSEP amplitudes to predict poor and good outcome after CA. First, we prospectively determined cortical broadband SSEP amplitudes and clinical outcome upon intensive care unit discharge. Clinical outcome was assessed according to cerebral performance category (CPC) scale and dichotomized in good (CPC 1 – 3) and poor outcome (CPC 4 – 5). Second, we retrospectively studied amplitudes of high-frequency (600 Hz) SSEP components. Third, we retrospectively investigated cortical broadband SSEP amplitudes and severity of hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE) in CPC 5 patients histopathologically evaluated by postmortem brain autopsies and dichotomized into no/mild and severe HIE. Results: Of 293 CA patients, 0.62 μV was the lowest cortical broadband SSEP amplitude of 156 good outcome patients whereas all 78 patients with lower amplitudes had a poor outcome. Prognostic parameters, case reviews and amplitude distribution of CPC 4 patients strongly indicated absence of severe HIE in patients with cortical broadband SSEP amplitudes above 2.5 μV. We detected early and late high-frequency (600 Hz) SSEP components in 146 and 95 of 302 included patients. High amplitudes of late high-frequency (600 Hz) SSEP components were mainly found in patients with high cortical broadband SSEP amplitudes. We assessed severe HIE unlikely in patients with late high- frequency (600 Hz) SSEP component amplitudes above 70 nV. Of 187 deceased CA patients with brain autopsy, the lowest cortical broadband SSEP amplitude in 24 patients with no/mild histopathological HIE was 0.5 μV. We found severe histopathological HIE in all 26 patients with cortical broadband SSEP amplitudes below 0.5 μV of whom 21 patients had bilaterally absent cortical SSEPs. Conversely, considering confounders the highest cortical broadband SSEP amplitude in patients with severe histopathological HIE was 2.7 μV. Conclusion: Cortical noise levels should not exceed 0.5 μV to avoid falsely classifying cortical SSEPs as bilaterally absent in good outcome patients. Bilaterally absent cortical SSEPs and cortical broadband SSEPs below 0.5 μV are reliable prognostic parameters for severe HIE evaluated by clinical outcome and brain autopsy. Cortical broadband SSEP amplitudes above 2.7 μV and late high- frequency (600 Hz) SSEP component amplitudes above 70 nV suggest absence of severe HIE.Einleitung: Bilateral fehlende kortikale somatosensorisch evozierte Potentiale (SSEPs) nach Nervus medianus Stimulation sind unter Beachtung ausreichender Aufnahmestandards ein zuverlässiger Prognoseparameter um frühzeitig ein schlechtes Outcome bei komatösen Patienten nach Herzstillstand vorherzusagen. Allerdings ist die prognostische Bedeutung von kortikalen SSEP Amplituden und tolerierbare kortikale Rauschlevel ungewiss. Methodik: Wir untersuchten die prognostische Wertigkeit von kortikalen SSEP Amplituden um nach Herzstillstand ein schlechtes und gutes Outcome vorherzusagen. Erstens untersuchten wir prospektiv kortikale Breitband-SSEP Amplituden und das klinische Outcome bei Entlassung von der Intensivstation. Das klinische Outcome wurde mit der Cerebral Performance Category (CPC) Skala erfasst und in gutes (CPC 1 – 3) und schlechtes Outcome (CPC 4 – 5) dichotomisiert. Zweitens studierten wir retrospektiv die Amplituden von hochfrequenten (600 Hz) SSEP Komponenten. Drittens evaluierten wir retrospektiv kortikale Breitband-SSEP Amplituden und den Schweregrad der hypoxisch-ischämischen Enzephalopathie (HIE) bei CPC 5 Patienten histopathologisch mit postmortem Hirnautopsien und dichotomisierten in keine/milde und schwere HIE. Ergebnisse: Von 293 Herzstillstandpatienten war 0.62 μV die niedrigste kortikale Breitband-SSEP Amplitude unter 156 Patienten mit gutem Outcome wohingegen alle 78 Patienten mit niedrigeren Amplituden ein schlechtes Outcome hatten. Prognostische Parameter, Fallübersichten und die Amplitudenverteilung von CPC 4 Patienten deuteten stark auf die Abwesenheit schwerer HIE bei Patienten mit kortikalen Breitband-SSEP Amplituden über 2.5 μV hin. Frühe und späte hochfrequente (600 Hz) SSEP Komponenten wurden bei 146 und 95 von 302 inkludierten Patienten detektiert. Hohe Amplituden von späten hochfrequenten (600 Hz) SSEP Komponenten wurden vor allem bei Patienten mit hohen kortikalen Breitband-SSEP Amplituden gefunden. Eine schwere HIE erschien bei Patienten mit späten hochfrequenten (600 Hz) SSEP Komponentamplituden über 70 nV unwahrscheinlich. Von 187 verstorbenen Herzstillstandpatienten mit Hirnautopsie war 0.5 μV die niedrigste kortikale Breitband-SSEP Amplitude bei 24 Patienten mit keiner/milder histopathologischer HIE. Alle 26 Patienten mit kortikalen Breitband-SSEP Amplituden unter 0.5 μV zeigten eine schwere histopathologische HIE von denen 21 bilateral fehlende kortikale SSEPs hatten. Umgekehrt war nach Ausschluss von Störfaktoren 2.7 μV die höchste kortikale Breitband-SSEP Amplitude von Patienten mit schwerer histopathologischer HIE. Schlussfolgerung: Kortikale Rauschlevel sollten 0.5 μV nicht überschreiten um fälschlicherweise SSEPs als bilateral kortikal fehlend zu klassifizieren bei Patienten mit gutem klinischem Outcome. Bilateral fehlende kortikale SSEPs und kortikale Breitband-SSEP Amplituden unter 0.5 μV sind zuverlässige Prognoseparameter für schwere HIE anhand des klinischen Outcomes und Hirnautopsien. Kortikale Breitband-SSEP Amplituden über 2.7 μV und späte hochfrequente (600 Hz) SSEP Komponentamplituden über 70 nV sprechen für die Abwesenheit von schwerer HIE

View-Independent Working Memory Representations of Artificial Shapes in Prefrontal and Posterior Regions of the Human Brain

Traditional views of visual working memory postulate that memorized contents are stored in dorsolateral prefrontal cortex using an adaptive and flexible code. In contrast, recent studies proposed that contents are maintained by posterior brain areas using codes akin to perceptual representations. An important question is whether this reflects a difference in the level of abstraction between posterior and prefrontal representations. Here we investigated whether neural representations of visual working memory contents are view-independent, as indicated by rotation-invariance. Using fMRI and multivariate pattern analyses, we show that when subjects memorize complex shapes, both posterior and frontal brain regions maintain the memorized contents using a rotation-invariant code. Importantly, we found the representations in frontal cortex to be localized to the frontal eye fields rather than dorsolateral prefrontal cortices. Thus, our results give evidence for the view-independent storage of complex shapes in distributed representations across posterior and frontal brain regions

Hydroxide in olivine: A quantitative determination of the absolute amount and calibration of the IR spectrum

Olivine is an important host of hydrogen in the Earth's upper mantle, and the OH abundance in this mineral determines many important physical properties of the planet's interior. To date, natural and experimentally hydrated olivines have been analyzed by uncalibrated spectroscopic methods with large (±100%) uncertainties in accuracy. We determined the hydrogen contents of three natural olivines by ^(15)N nuclear reaction analysis and used the results to calibrate the common infrared (IR) spectroscopic method for quantitative hydrogen analysis of olivine. OH content (expressed as parts per million H_2O by weight) is 0.188 times the total integrated absorbance of the fundamental OH stretching bands in the 3750–3100 cm^(−1) region. The results indicate that an upward revision of some previous determinations by factors of between 2 and 4 is necessary. The most hydrous naturally occurring mantle-derived olivine analyzed to date contains 240 ppm wt. H_2O. Retrospective application of this calibration to experimentally hydrated olivines may be limited by spectral differences in some cases and by the previous use of nonpolarized IR spectra

Amorphization threshold in Si-implanted strained SiGe alloy layers

The authors have examined the damage produced by Si-ion implantation into strained Si{sub 1{minus}x}Ge{sub x} epilayers. Damage accumulation in the implanted layers was monitored in situ by time-resolved reflectivity and measured by ion channeling techniques to determine the amorphization threshold in strained Si{sub 1{minus}x}Ge{sub x} (x = 0.16 and 0.29) over the temperature range 30--110 C. The results are compared with previously reported measurements on unstrained Si{sub 1{minus}x}Ge{sub x}, and with the simple model used to describe those results. They report here data which lend support to this model and which indicate that pre-existing strain does not enhance damage accumulation in the alloy layer

Amorphization Threshold in Si-Implanted Strained Sige Alloy Layers

The authors have examined the damage produced by Si-ion implantation into strained Si{sub 1{minus}x}Ge{sub x} epilayers. Damage accumulation in the implanted layers was monitored in situ by time-resolved reflectivity and measured by ion channeling techniques to determine the amorphization threshold in strained Si{sub 1{minus}x}Ge{sub x} (x = 0.16 and 0.29) over the temperature range 30--110 C. The results are compared with previously reported measurements on unstrained Si{sub 1{minus}x}Ge{sub x}, and with the simple model used to describe those results. They report here data which lend support to this model and which indicate that pre-existing strain does not enhance damage accumulation in the alloy layer

Gentechnisch erzeugte Bakterienresistenz in Pelargonien Schlussbericht

SIGLEAvailable from TIB Hannover: F03B1144 / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Bildung und Forschung, Berlin (Germany); Forschungszentrum Juelich GmbH (Germany). Projekttraeger Biologie, Energie, Oekologie (BEO)DEGerman

Bewertung des Energieverbrauchs beim Schweißen von Kupfer

In der vorliegenden Arbeit geht es um das Laserschweißen von Kupfer. Dabei wird besonders auf die Nahtqualität geachtet und der Energieverbrauch registriert. Durch die speziellen Materialeigenschaften gestaltet sich das Schweißen dieses Materials sehr schwierig deshalb ist es auch notwendig durch grundlegende Untersuchungen geeignete Prozessparameter zu finden. In dieser Arbeit werden die speziellen Eigenschaften von Kupfer hinsichtlich des Laserschweißens erläutert, geeignete Laserparameter abgeleitet und die Schweißnahtqualität bewertet. Wesentlich sind noch die Durchführung von Schweißversuchen, die Bewertung des Energieverbrauchs und die Bewertung der optischen Eigenschaften der Kupferoberfläche. Anschließend werden die Ergebnisse ausgewertet

Experimentelle und numerische Untersuchungen zur stabilen Entsorgung von Schwachgasen in porösen Verbrennungsreaktoren: Experimentelle und numerische Untersuchungen zur stabilen Entsorgung von Schwachgasen in porösen Verbrennungsreaktoren

Deponierte Abfälle emittieren auch Dekaden nach dem Ende der Einlagerung am Standort eine Vielzahl von Schadstoffen. Durch verantwortungsvollen Aufbau und Betrieb oder eine nachträgliche Sanierung kann das Gewicht von unkontrollierten Emissionen hin zu kontrollierten verschoben werden, die wiederum einer entsprechenden Entsorgung zugeführt werden können. Neben dem Deponiesickerwasser spielt das Deponiegas mit den Hauptbestandteilen Methan und Kohlendioxid auf Grund des lokalen und globalen (anthropogener Treibhauseffekt) Gefährdungspotentials eine wichtige Rolle. Sowohl die Gasmenge als auch der Gehalt an brennbaren Methan verringern sich mit zunehmender Standzeit der Deponie. Für Stark- und Mittelgase (ca. 25-60 Vol.-% Methan) ist eine entsprechende Nutzungs- und Entsorgungstechnik etabliert. Für den Schwachgasbereich ist die Entsorgung durch Verbrennung auf Grund der schlechten Verbrennungseigenschaften problematisch. Es existieren einige Lösungsansätze, von denen sich jedoch angesichts verschiedener technologiebedingter Nachteile noch keiner für die Schwachgasentsorgung über den gesamten relevanten Bereich an Methangehalten etablieren konnte. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, einen neuen Ansatz für eine einfache, kostengünstige und robuste Technologie zu erarbeiten, die eine vollständige Eliminierung des Methans und weiterer schädlicher Bestandteile gewährleistet. Im Weiteren sollen Methangehalte im Deponiegas von 5-11 Vol.-% bzw. Modellgemische mit einem Äquivalenzverhältnis von 0,3-0,5 betrachtet werden. Dieser Bereich erweist sich als besonders problematisch hinsichtlich einer stabilen Entsorgung. Bei Grubengasen und methanbeladener Abluft sind unter Umständen ähnliche Fragestellungen anzutreffen. Neben experimentellen Arbeiten in Labor und Technikum liefern vor allem numerische Simulationen einen wesentlichen Beitrag zur wissenschaftlichen Durchdringung der ablaufenden Prozesse und der Vorausberechnung technischen Reaktoren und Brennern. Für hier behandelte Problemstellung bietet sich die Software Ansys Fluent® an. Für die Entsorgung von Schwachgasen bieten sich mehrere grundsätzliche Herangehensweisen an. Für diese Arbeit wurde sich auf die Oxidation des Methans in porösen Medien, z.B. Füllkörperschüttungen oder offenzellige SiC-Schaumkeramiken, konzentriert. In einem ersten Ansatz wurde eine katalytische Funktionalisierung von SiC-Schaumkeramik mit Manganoxid dotierter Calciumaluminat-Beschichtung durchgeführt, um so die hervorragenden thermischen Eigenschaften des Siliciumcarbids mit der Oxidationsaktivität eines Katalysators zu kombinieren. Nach der Evaluierung einer optimalen hochtemperaturfesten Katalysatorkombination und experimentellen Erarbeitung kinetischer Parameter bilden Modellrechnungen im einfach durchströmten Monolith (1D) die Basis für eine Beurteilung dieser Variante. Der zweite Ansatz verfolgt eine nicht-katalytische, rein thermische Umsetzung des Methans. Eine Verbesserung der Verbrennungseigenschaften durch Vorwärmung des Brenngases erfolgt über interne Rekuperation ohne externen Abgaswärmeübertrager. Auf Basis von theoretischen Überlegungen und Simulationsrechnungen wurde eine entsprechende Technikumsanlage mit einer aus Alumina-Raschig-Ringen bestehenden porösen Matrix entworfen und aufgebaut. Ausgewählte Versuchsreihen dienten zur Demonstration der Funktionalität und zur Validierung des CFD-Modells. Mit Hilfe des Modells sind eine Variation der Eigenschaften der porösen Matrix und ein Upscaling auf einen technischen Maßstab möglich. Die Berechnung des Einsatzbereiches erfolgt beispielhaft mit einem Vorschlag für eine technisch relevante Größe an einem typischen Deponie-Schwachgas. Für die Modellierung von Oxidationsprozessen in porösen Strukturen ist die Implementierung des Wärmetransports ein wesentlicher Baustein. Ein entscheidender Parameter hierin ist die effektive Wärmeleitfähigkeit der porösen Matrix. Insbesondere für keramische Schäume ist die Anzahl der publizierten Arbeiten gering. Durch Vermessung der SiC-Keramikschäume mit Hilfe der Hot-Disk-Methode (Raumtemperatur) und mit dem Plattenmessverfahren (300-1000 °C) konnte auch an dieser Stelle ein Beitrag erbracht werden

Entwicklung eines Technologiekonzeptes zum Laserscribing von Dünnschichtmodulen

In dieser Masterarbeit wird die praktische Umsetzbarkeit eines Konzeptes zur Grabenstrukturierung in Dünnschichtsolarzellen untersucht. Im konkreten handelt es sich um den Ersten von vier Strukturierungsschritten (P1). Es werden die speziellen Anforderungen an den Laserprozess und das Bearbeitungskonzept beschrieben. Ausgehend von Vorversuchen mit verschiedenen Lasergeräten werden praktische Versuche durchgeführt und entsprechend den Anforderungen ausgewertet. Daraus werden die Parameter für ein optimales Ergebnis bestimmt

Experimentelle und numerische Untersuchungen zur stabilen Entsorgung von Schwachgasen in porösen Verbrennungsreaktoren: Experimentelle und numerische Untersuchungen zur stabilen Entsorgung von Schwachgasen in porösen Verbrennungsreaktoren

Deponierte Abfälle emittieren auch Dekaden nach dem Ende der Einlagerung am Standort eine Vielzahl von Schadstoffen. Durch verantwortungsvollen Aufbau und Betrieb oder eine nachträgliche Sanierung kann das Gewicht von unkontrollierten Emissionen hin zu kontrollierten verschoben werden, die wiederum einer entsprechenden Entsorgung zugeführt werden können. Neben dem Deponiesickerwasser spielt das Deponiegas mit den Hauptbestandteilen Methan und Kohlendioxid auf Grund des lokalen und globalen (anthropogener Treibhauseffekt) Gefährdungspotentials eine wichtige Rolle. Sowohl die Gasmenge als auch der Gehalt an brennbaren Methan verringern sich mit zunehmender Standzeit der Deponie. Für Stark- und Mittelgase (ca. 25-60 Vol.-% Methan) ist eine entsprechende Nutzungs- und Entsorgungstechnik etabliert. Für den Schwachgasbereich ist die Entsorgung durch Verbrennung auf Grund der schlechten Verbrennungseigenschaften problematisch. Es existieren einige Lösungsansätze, von denen sich jedoch angesichts verschiedener technologiebedingter Nachteile noch keiner für die Schwachgasentsorgung über den gesamten relevanten Bereich an Methangehalten etablieren konnte. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, einen neuen Ansatz für eine einfache, kostengünstige und robuste Technologie zu erarbeiten, die eine vollständige Eliminierung des Methans und weiterer schädlicher Bestandteile gewährleistet. Im Weiteren sollen Methangehalte im Deponiegas von 5-11 Vol.-% bzw. Modellgemische mit einem Äquivalenzverhältnis von 0,3-0,5 betrachtet werden. Dieser Bereich erweist sich als besonders problematisch hinsichtlich einer stabilen Entsorgung. Bei Grubengasen und methanbeladener Abluft sind unter Umständen ähnliche Fragestellungen anzutreffen. Neben experimentellen Arbeiten in Labor und Technikum liefern vor allem numerische Simulationen einen wesentlichen Beitrag zur wissenschaftlichen Durchdringung der ablaufenden Prozesse und der Vorausberechnung technischen Reaktoren und Brennern. Für hier behandelte Problemstellung bietet sich die Software Ansys Fluent® an. Für die Entsorgung von Schwachgasen bieten sich mehrere grundsätzliche Herangehensweisen an. Für diese Arbeit wurde sich auf die Oxidation des Methans in porösen Medien, z.B. Füllkörperschüttungen oder offenzellige SiC-Schaumkeramiken, konzentriert. In einem ersten Ansatz wurde eine katalytische Funktionalisierung von SiC-Schaumkeramik mit Manganoxid dotierter Calciumaluminat-Beschichtung durchgeführt, um so die hervorragenden thermischen Eigenschaften des Siliciumcarbids mit der Oxidationsaktivität eines Katalysators zu kombinieren. Nach der Evaluierung einer optimalen hochtemperaturfesten Katalysatorkombination und experimentellen Erarbeitung kinetischer Parameter bilden Modellrechnungen im einfach durchströmten Monolith (1D) die Basis für eine Beurteilung dieser Variante. Der zweite Ansatz verfolgt eine nicht-katalytische, rein thermische Umsetzung des Methans. Eine Verbesserung der Verbrennungseigenschaften durch Vorwärmung des Brenngases erfolgt über interne Rekuperation ohne externen Abgaswärmeübertrager. Auf Basis von theoretischen Überlegungen und Simulationsrechnungen wurde eine entsprechende Technikumsanlage mit einer aus Alumina-Raschig-Ringen bestehenden porösen Matrix entworfen und aufgebaut. Ausgewählte Versuchsreihen dienten zur Demonstration der Funktionalität und zur Validierung des CFD-Modells. Mit Hilfe des Modells sind eine Variation der Eigenschaften der porösen Matrix und ein Upscaling auf einen technischen Maßstab möglich. Die Berechnung des Einsatzbereiches erfolgt beispielhaft mit einem Vorschlag für eine technisch relevante Größe an einem typischen Deponie-Schwachgas. Für die Modellierung von Oxidationsprozessen in porösen Strukturen ist die Implementierung des Wärmetransports ein wesentlicher Baustein. Ein entscheidender Parameter hierin ist die effektive Wärmeleitfähigkeit der porösen Matrix. Insbesondere für keramische Schäume ist die Anzahl der publizierten Arbeiten gering. Durch Vermessung der SiC-Keramikschäume mit Hilfe der Hot-Disk-Methode (Raumtemperatur) und mit dem Plattenmessverfahren (300-1000 °C) konnte auch an dieser Stelle ein Beitrag erbracht werden