sLORETA-basierte Untersuchung niederamplitudiger Aktivität im Ruhe-EEG in Abhängigkeit vom Vorhandensein langsamer Augenbewegungen (SEM)

Im unter Ruhebedingungen abgeleiteten Elektroenzephalogramm (Ruhe-EEG) können Episoden niedergespannter EEG-Aktivität sowohl mit Schläfrigkeit, als auch mit geistiger Aktivität assoziiert sein. Aus diesem Grunde stellt niedergespannte EEG-Aktivität eine potentielle Fehlerquelle bei der Interpretation des Ruhe-EEGs dar. Wird niedergespannte EEG-Aktivität jedoch von für das Einschlafen charakteristischen, langsamen Augenbewegungen (Slow horizontal eye movements, SEM) begleitet, ist eine Assoziation mit geistiger Aktivität ausgeschlossen. Ziel dieser Dissertation ist die Untersuchung der Frage, ob niedergespannte EEG-Aktivität im Ruhe-EEG, welche von SEM begleitet wird (B1+), sich von solcher ohne begleitende SEM (B1-) hinsichtlich ihrer spektralen und räumlichen Zusammensetzung unterscheidet. Hierzu wurden 35 Ruhe-EEGs gesunder Probanden analysiert, welche jeweils mindestens 10s B1-, B1+ sowie 10s niedergespannter EEG-Aktivität während der Bearbeitung einer Kopfrechenaufgabe (calc) präsentierten. Unter Verwendung der Methode der standardized low resolution brain electromagnetic tomography (sLORETA) wurden für calc, B1- und B1+ die kortikalen Stromdichteverteilungen in vier verschiedenen, individuell angepassten Frequenzbändern berechnet. Die statistische Auswertung ergab signifikante Unterschiede zwischen B1- und B1+: Es zeigte bei B1- sowohl im Delta- als auch im Theta-Band eine geringere Aktivität im Bereich des Cingulums sowie benachbarten Teilen der Frontal-, Parietal- und Okzipiallappen. Zusätzlich zeigte sich eine erhöhte Aktivität im Frequenzbereich des Beta-Bandes in den Temporallappen für B1- verglichen mit B1+. Der Vergleich von calc mit B1+ erbrachte ähnliche Resultate. Die Befunde lassen eine Zugehörigkeit von B1- zu einem, verglichen mit B1+ höheren Vigilanzniveau vermuten und liefern Evidenz für die Einteilung niedergespannter Episoden im Ruhe-EEG in solche mit und ohne begleitende SEM

Modellbildung und Simulation der großen Deformationen menschlicher Weichteile beim Sitzen

Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein FE-Modell des menschlichen Weichteilgewebes entworfen, das den Anforderungen entspricht, die sich aus dem Entwurf ergonomischer Sitzsysteme ergeben. Das Modell des Weichteilgewebes wurde in das Menschmodell DYNAMICUS integriert und mit RAMSIS-Daten anthropometrisch parametrisiert. Dazu wurde das Mehrkörpersimulationswerkzeug alaska um eine nichtlineare FE-Schnittstelle erweitert. Auf der Grundlage von Messungen der Druckverteilungen und der Schwingungsübertragungen wurde ein transparentes Verfahren entworfen, um viskoelastische Materialparameter des menschlichen Körpers bei vernachlässigbarer gesundheitlicher Belastung durch Parameteroptimierung zu ermitteln. Das dazu verwendete Verfahren ist schlank und gut dokumentiert. Damit kann es auch für beliebige Haltungen und Probanden angewendet werden. Da bei diesem Verfahren statistische Parameter eine zentrale Rolle spielen, ist es roboust gegenüber Änderungen der Modellaufl ösung, der Modellierungstiefe und quantitativer Versuchsbedingungen. Zu diesen quantitativen Versuchsbedingungen gehören die Aufl ösung der Druckmessmatten, die Messzeit, die Amplitude der Anregung und die Abtastrate der Beschleunigungsmessungen. Für statische und dynamische Untersuchungen wurde in dieser Arbeit dasselbe Modell verwendet, das mit vertretbarem Aufwand anthropometrisch skalierbar ist. Dieses Modell ist damit einfacher und schneller anzuwenden als für ähnliche Anwendungen bereits vorliegende Lösungen.In line with this thesis it was drafted a finite element model of human soft tissue. This model fits the requierements of the design of human-engineered seating systems. The soft tissue model has been integrated into the human model DYNAMICUS und parametrized using RAMSIS-data. For that purpose the multi-body-dynamics simulation tool alaska have got an interface for the integration of nonlinear finite-element-models. Based on measuremenets of pressure distribution a comprehensive process for the determination of viscoelastic material parameters of human soft tissue has been developed. The parameter-optimisation process makes the exposure of the test persons negligible. The process is slim and documented. Therefore this process is applicable for arbitrary test persons and postures. Because statistical parameters are the keys of this process, it is rugged against al lot of modifications. These modifications are the degree of freedom of the model, the resolution of the pressure-measuring pad, the intensity of the vibrational stimulation, the sampling frequency and measuring time of the acceleration measurements. This paper used for static and dynamic simulations the same model. The effort for anthropometric and postural scaling is straightforward. Therefore this model is more simple and easier to handle then available solutions for similar problems. The values of viscoelastic material parametes assume a linear material model connected with a nonlinear model of geometry. A significant dependency of the elastic properties of the human soft-tissue on the physical constitution and the posture of the test person is not proven. But the elasticity-modulus achieved by the optimization is resonable. The analysis of the vibration shows that there is a considerable dependency of human body's damping on the posture and a veritable dependency on the test person. For the simulation a pure damping model without dynamic (serial) stiffness has been used. A simultaneous optimisation of static and dynamic measurements show, that there is a considerable dynamic stiffening. A realistic representation of the dynamic behaviour is possible using a rheological material model with a dynamic (serial) stiffness. But in connection with a hybrid model this is not essential. It is possible to represent the dynamic stiffening with multi-body elements.Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein FE-Modell des menschlichen Weichteilgewebes entworfen, das den Anforderungen entspricht, die sich aus dem Entwurf ergonomischer Sitzsysteme ergeben. Das Modell des Weichteilgewebes wurde in das Menschmodell DYNAMICUS integriert und mit RAMSIS-Daten anthropometrisch parametrisiert. Dazu wurde das Mehrkörpersimulationswerkzeug alaska um eine nichtlineare FE-Schnittstelle erweitert. Auf der Grundlage von Messungen der Druckverteilungen und der Schwingungsübertragungen wurde ein transparentes Verfahren entworfen, um viskoelastische Materialparameter des menschlichen Körpers bei vernachlässigbarer gesundheitlicher Belastung durch Parameteroptimierung zu ermitteln. Das dazu verwendete verwendete Verfahren ist schlank und gut dokumentiert. Damit kann es auch für beliebige Haltungen und Probanden angewendet werden. Da bei diesem Verfahren statistische Parameter eine zentrale Rolle spielen, ist es roboust gegenüber Änderungen der Modellauflösung, der Modellierungstiefe und quantitativer Versuchsbedingungen. Zu diesen quantitativen Versuchsbedingungen gehören die Auflösung der Druckmessmatten, die Messzeit, die Amplitude der Anregung und die Abtastrate der Beschleunigungsmessungen. Für statische und dynamische Untersuchungen wurde in dieser Arbeit dasselbe Modell verwendet, das mit vertretbarem Aufwand anthropometrisch skalierbar ist. Dieses Modell ist damit einfacher und schneller anzuwenden als für ähnliche Anwendungen bereits vorliegende Lösungen. Es wurden Werte viskoelastischer Materialparameter menschlicher Weichteile auf der Grundlage eines linearen Materialmodells in Verbindung mit einem nichtlinearen Geometriemodell ermittelt. Eine mögliche Abhängigkeit der elastischen Materialparameter des Weichteilgewebes von Proband und Haltung konnte nicht nachgeweisen werden. Das ermittelte Elastizitätsmodul ist jedoch sehr glaubwürdig. Die Untersuchungen des Schwingungsverhaltens zeigen eine deutliche Haltungsabhängigkeit und eine nachweisbare Probandenabhängigkeit der Dämpfung des menschlichen Körpers. Für die Simulationen wurde ein rein geschwindigkeitsproportionales (newtonsches) Dämpfungsmodell verwendet. Bei gemeinsamer Optimierung statischer und dynamischer experimenteller und numerischer Versuche wurde festgestellt, dass die dynamische Steifigkeit signifikant höher ist als die statische

Religious reasons in the public sphere: an empirical study of religious actors' argumentative patterns in Swiss direct democratic campaigns

The ‘going public' of religious actors is taking central stage both in religious studies and political philosophy. But this ‘going public' of religious actors is controversial. The debate revolves around the question of whether religious actors must frame their religious convictions in terms of secular reasons or whether they should be allowed to introduce religiously grounded beliefs into public political argument without constraints. Despite vigorous and ongoing debate, there is little systematic and empirical research on this question. This article focuses on the public statements of religious actors in the context of Swiss direct democratic votes on abortion and immigration. Our empirical findings reveal an interesting gap: while many political philosophers and religious thinkers have moved to a position where religious actors can - and even should - openly employ religious arguments, the practice of religious actors in Switzerland is different. The larger denominations of Catholics and Protestants especially have a tendency to use a great amount of secular vocabulary. In addition, our findings also reveal that the use of religious or secular reasons varies considerably according to different issues, different media types (religious vs. secular press), different religious traditions, different alliance structures, and different media genres, while there is no clear time tren

T-Zell-Subtypen im Fettgewebe - Die Beziehung zwischen Fettgewebsinflammation und intestinaler Inflammation bei Patienten mit Morbus Crohn und Adipositas per magna

Einleitung: Die Inzidenz von Adipositas und Morbus Crohn (MC) steigt weltweit an. Beide Erkrankungen zeigen eine Inflammation des viszeralen Fettgewebes (VF). Im hypertrophierten VF adipöser Patienten besteht eine chronische niedriggradige Entzündung, die mit der Entwicklung einer Insulinresistenz assoziiert ist. Zudem ist bei Adipositas die intestinale Barrierefunktion gestört und bei gleichzeitig bestehendem MC besteht ein schwererer Krankheitsverlauf. Beim MC wurde das pathognomonische creeping fat (CF) um entzündete Darmanteile herum durch Burrill B. Crohn identifiziert. Die Funktion dieses Gewebes aus hyperplastischen Adipozyten und infiltrierenden Immunzellen bleibt ungeklärt. Protektive sowie entzündungsaggravierende Funktionen werden diskutiert. In dieser Arbeit wurden T-Zell-Subpopulationen im Fettgewebe von Patienten mit Adipositas per magna und chronisch entzündlichen Darmerkrankungen (CED) untersucht. Dabei wurde auch ein Fokus auf die Expression des Darm-spezifischen homing-Integrins α4β7 gelegt. Methoden: Fettgewebs- und (bei CED) Mukosaproben wurde in krankheitsassoziierten Operationen von 47 Patienten entnommen. Die Gewebeproben wurden teils fixiert und immunhistochemisch untersucht oder daraus Immunzellen isoliert, gefärbt und durchflusszytometrisch analysiert. In Fettgewebsüberständen wurde mittels cytometric bead array Zytokine quantifiziert. Ergebnisse: Im VF exprimierte ein signifikant höherer Anteil der T-Zellen α4β7 als im subkutanen Fettgewebe bei vorherrschendem pro-inflammatorischen T-Zell-Milieu. Das ileale und colonische CF bei MC-Patienten unterschied sich makrokopisch sowie histologisch, wobei verkleinerte Adipozyten und eine hohe absolute T-Zell-Infiltration nur im ilealen CF zu finden waren. Das CF des Colons ähnelte stärker dem mesocolischen Fett von Colitis ulcerosa (CU)-Patienten. Es zeigten sich distinkte T-Zell-Populationen im Fettgewebe, wobei das ileale CF durch einen höheren Anteil von regulatorischen T-Zellen (Treg) und central-memory T-Zellen hervorstach. Zudem unterschieden sich die T-Zell-Subgruppen zwischen ilealem CF und Mukosa. Eine Korrelation zwischen im Fett ansässigen T-Helferzellen und Treg mit der Krankheitsaktivität war invers bei Patienten mit ilealem und colonischen MC. Das VF adipöser Patienten beherbergte einen höheren Anteil pro-inflammatorischer T-Zellen als das ileale CF bei MC, zudem exprimierten mehr T-Zellen α4β7 als im CF. Schlussfolgerungen: Bei Patienten mit Adipositas finden sich im VF α4β7+ T-Zellen in einem überwiegend pro-inflammatorischen Mileu. Diese Zellen könnten durch intestinales homing an der Barrierestörung bei Adipositas und der Krankheitsaggravierung bei gleichzeitigem MC beteiligt sein. Das ileale CF von MC-Patienten zeigte eine ausgeglichenere T-Zell-Infiltration im Vergleich zum VF adipöser Patienten. Interessanterweise unterschieden sich ileales und colonisches CF makroskopisch, histologisch sowie hinsichtlich der T-Zell-Zusammensetzung und deren Korrelation mit der Krankheitsaktivität. Diese Erkenntnisse unterstützen genetische Daten, welche die Crohn-Colitis als eigene Entität zwischen ilealem MC und CU ansiedeln und sprechen dafür, dass verschiedene Ausprägungsformen des CF im Rahmen des MC existieren.Introduction: Obesity and Crohn´s disease (CD) respresent diseases increasing worldwide. Both involve an inflammation of visceral adipose tissue (VAT). In hypertrophic, obese VAT, a low-grade inflammation has been associated with insulin resistance. Observations in obese patients imply an impairment of intestinal barrier function and an altered disease course in obese CD patients. In CD patients a pathognomonic fat wrapping occurs around inflamed regions of the intestine, the so-called creeping fat (CF). However, the exact function of this tissue, consisting of a hyperplasia of small-sized adipocytes and infiltrating leukocytes, remains unsolved. Both a protective and a contributing role towards intestinal inflammation are discussed. This study characterized T-cell subpopulations in VAT from obese patients as well as adipose tissue and adjacent mucosa in inflammatory bowel disease (IBD) patients. The study also focuses on expression of the gut-homing integrin α4β7. Methods: VAT (and in IBD patients mucosal) samples were obtained from 47 patients undergoing disease-related surgery. Fractions were fixed and stained for immunohistochemistry. Immune cells were isolated, stained and analyzed by flow cytometry. Cytometric bead array (CBA) was performed to quantify cytokine release in adipose tissue supernatants. Results: In obese VAT a high proportion of T-cells expressed integrin α4β7, significantly more than in subcutaneous adipose tissue. VAT was dominated by a pro-inflammatory T-cell milieu. Macroscopic differences were found between colonic and ileal CF. Histology showed significantly smaller adipocytes and a high absolute T-cell infiltration only in ileal CF. Colonic CF resembled fat from UC patients. T-cell populations differed between IBD groups, ileal CF standing out by a higher amount of regulatory T-cells (Treg) and central memory T-cells. Furthermore, T-cells in ileal CF and mucosa consisted of distinct subgroups. Correlation of adipose tissue T-helper cell and Treg share with disease activity was inverse in ileal and colonic CF. When comparing obese VAT with ileal CF, VAT showed a higher amount of pro-inflammatory T-cells, also significantly more T-cells were α4β7-positive. Conclusion: In obese VAT α4β7+ T-cells are present in a pro-inflammatory milieu. These cells could be involved in intestinal barrier impairment and exacerbation of CD in obese individuals. Ileal CF from CD patients presents a more balanced T-cell infiltration compared to VAT in obese individuals. Interestingly, ileal and colonic CF differ regarding macroscopic and histological aspects, composition of T-cells and correlation with disease activity. This supports genetic data placing colonic CD between ileal CD and UC

Efficient topology optimization using compatibility projection in micromechanical homogenization

The adjoint method allows efficient calculation of the gradient with respect to the design variables of a topology optimization problem. This method is almost exclusively used in combination with traditional Finite-Element-Analysis, whereas Fourier-based solvers have recently shown large efficiency gains for homogenization problems. In this paper, we derive the discrete adjoint method for Fourier-based solvers that employ compatibility projection. We demonstrate the method on the optimization of composite materials and auxetic metamaterials, where void regions are modelled with zero stiffness.Comment: 17 pages, 5 figure

Konzepte für den Einsatz von E-Tutoren in komplexen E-Learning-Szenarien – Ein Erfahrungsbericht

Der Einsatz von E-Tutoren als Lernbegleiter in komplexen E-Learning-Szenarien sowie deren positive Wirkung auf die Lernenden wird in der Literatur vielfach diskutiert. Das SMWK-geförderte Projekt E‑TuPrax (07/2013-12/2014) knüpfte an diesen Diskurs unmittelbar an. Es hatte u.a. zum Ziel, die Rolle der E-Tutoren in komplexen E-Learning-Szenarien an sächsischen Hochschulen zu erproben und stärker zu professionalisieren. Um dies zu erreichen, wurden insgesamt 33 speziell qualifizierte E-Tutoren in zwei standortübergreifenden E-Learning-Szenarien des IHI Zittau eingesetzt und beforscht. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse und Erfahrungen flossen in ein ganzheitliches Konzept für den Einsatz von E-Tutoren in der sächsischen Hochschullehre ein

Development, implementation and outcome analysis of semi-automated alerts for metformin dose adjustment in hospitalized patients with renal impairment

PURPOSE Overdosing of the oral antidiabetic metformin in impaired renal function is an important contributory cause to life-threatening lactic acidosis. The presented project aimed to quantify and prevent this avoidable medication error in clinical practice. METHODS We developed and implemented an algorithm into a hospital's clinical information system that prospectively identifies metformin prescriptions if the estimated glomerular filtration rate is below 60 mL/min. Resulting real-time electronic alerts are sent to clinical pharmacologists and pharmacists, who validate cases in electronic medical records and contact prescribing physicians with recommendations if necessary. RESULTS The screening algorithm has been used in routine clinical practice for 3 years and generated 2145 automated alerts (about 2 per day). Validated expert recommendations regarding metformin therapy, i.e., dose reduction or stop, were issued for 381 patients (about 3 per week). Follow-up was available for 257 cases, and prescribers' compliance with recommendations was 79%. Furthermore, during 3 years, we identified eight local cases of lactic acidosis associated with metformin therapy in renal impairment that could not be prevented, e.g., because metformin overdosing had occurred before hospitalization. CONCLUSIONS Automated sensitive screening followed by specific expert evaluation and personal recommendations can prevent metformin overdosing in renal impairment with high efficiency and efficacy. Repeated cases of metformin-associated lactic acidosis in renal impairment underline the clinical relevance of this medication error. Our locally developed and customized alert system is a successful proof of concept for a proactive clinical drug safety program that is now expanded to other clinically and economically relevant medication errors

Gestaltungsmaßnahmen zur Förderung kollaborativer Wiki-Arbeit in der Hochschullehre

Der vorliegende Beitrag untersucht mithilfe einer systematischen Literaturrecherche, welche Faktoren die Zusammenarbeit in Wikis in der Hochschullehre hemmen und welche Gestaltungsmaßnahmen geeignet sind, um die Zusammenarbeit zu fördern. Die identifizierten Gestaltungsmaßnahmen werden anschließend in die Phasen des Referenzmodells zur Einführung eines E-Learning-Angebots nach DIN PAS 1032-1:2004 eingeordnet. Somit bietet dieser Beitrag Lehrenden eine praxistaugliche Handlungsempfehlung zur Planung und Durchführung kollaborativer Wiki-Arbeit in der Hochschullehre

Risk of adverse events following the initiation of antihypertensives in older people with complex health needs:a self-controlled case series in the United Kingdom

BACKGROUND: We assessed the risk of adverse events-severe acute kidney injury (AKI), falls and fractures-associated with use of antihypertensives in older patients with complex health needs (CHN). SETTING: UK primary care linked to inpatient and mortality records. METHODS: The source population comprised patients aged &gt;65, with ≥1 year of registration and unexposed to antihypertensives in the year before study start. We identified three cohorts of patients with CHN, namely, unplanned hospitalisations, frailty (electronic frailty index deficit count ≥3) and polypharmacy (prescription of ≥10 medicines). Patients in any of these cohorts were included in the CHN cohort. We conducted self-controlled case series for each cohort and outcome (AKI, falls, fractures). Incidence rate ratios (IRRs) were estimated by dividing event rates (i) during overall antihypertensive exposed patient-time over unexposed patient-time; and (ii) in the first 30 days after treatment initiation over unexposed patient-time. RESULTS:Among 42,483 patients in the CHN cohort, 7,240, 5,164 and 450 individuals had falls, fractures or AKI, respectively. We observed an increased risk for AKI associated with exposure to antihypertensives across all cohorts (CHN: IRR 2.36 [95% CI: 1.68-3.31]). In the 30 days post-antihypertensive treatment initiation, a 35-50% increased risk for falls was found across all cohorts and increased fracture risk in the frailty cohort (IRR 1.38 [1.03-1.84]). No increased risk for falls/fractures was associated with continuation of antihypertensive treatment or overall use. CONCLUSION: Treatment with antihypertensives in older patients was associated with increased risk of AKI and transiently elevated risk of falls in the 30 days after starting antihypertensive therapy.</p