External radiotherapy of thyroid cancer

Differentiated thyroid cancer comprises papillary, mixed papillary-follicular and follicular adenocarcinomas. They are mostly hormone-sensitive and respond to thyroid-stimulating hormone (TSH) suppression. The standard treatment is total thyroidectomy. I-131 therapy and thyroid hormone suppression therapy. Adjuvant external radiotherapy is discussed controversially Most authors recommend adjuvant external radiotherapy for extracapsular tumor extension. Decision on an individual basis should be made for patients with lymph node involvement. In the case of incomplete surgical resection, external radiotherapy should be applied if second surgery is not possible. For medullary thyroid cancer, external beam radiotherapy seems to be beneficial for patients with surgically inaccessible disease, with microscopic residual or gross tumor after surgery, with recurrent locoregional disease, or with surgically unmanageable metastases. Patients suffering from anaplastic thyroid cancer should receive combined treatment consisting of extensive surgery, external irradiation with total doses up to 60 Gy, and chemotherapy. The combined treatment modality leads to higher local control rates and prolongs survival

Informative sample generation using class aware generative adversarial networks for classification of chest Xrays

Training robust deep learning (DL) systems for disease detection from medical images is challenging due to limited images covering different disease types and severity. The problem is especially acute, where there is a severe class imbalance. We propose an active learning (AL) framework to select most informative samples for training our model using a Bayesian neural network. Informative samples are then used within a novel class aware generative adversarial network (CAGAN) to generate realistic chest xray images for data augmentation by transferring characteristics from one class label to another. Experiments show our proposed AL framework is able to achieve state-of-the-art performance by using about $35\%$ of the full dataset, thus saving significant time and effort over conventional methods

Whole-genome sequence analysis shows that two endemic species of North American wolf are admixtures of the coyote and gray wolf.

Protection of populations comprising admixed genomes is a challenge under the Endangered Species Act (ESA), which is regarded as the most powerful species protection legislation ever passed in the United States but lacks specific provisions for hybrids. The eastern wolf is a newly recognized wolf-like species that is highly admixed and inhabits the Great Lakes and eastern United States, a region previously thought to be included in the geographic range of only the gray wolf. The U.S. Fish and Wildlife Service has argued that the presence of the eastern wolf, rather than the gray wolf, in this area is grounds for removing ESA protection (delisting) from the gray wolf across its geographic range. In contrast, the red wolf from the southeastern United States was one of the first species protected under the ESA and was protected despite admixture with coyotes. We use whole-genome sequence data to demonstrate a lack of unique ancestry in eastern and red wolves that would not be expected if they represented long divergent North American lineages. These results suggest that arguments for delisting the gray wolf are not valid. Our findings demonstrate how a strict designation of a species under the ESA that does not consider admixture can threaten the protection of endangered entities. We argue for a more balanced approach that focuses on the ecological context of admixture and allows for evolutionary processes to potentially restore historical patterns of genetic variation

Optimal Case Detection and Social Distancing Policies to Suppress COVID-19

This paper shows that the optimal combination of social distancing and case detection allows for complete and efficient eradication of COVID-19. The first contribution is theoretical. I show that the optimal suppression-policy is a simple function of observable sufficient-statistics, making it easily implementable. I prove that optimal social distancing is the strongest when an outbreak is detected, and then gradually relaxed. If case detection is sufficiently efficient, social distancing vanishes wholly and quickly; otherwise, it needs to stay in place until a vaccine arrives. The second contribution is quantitative. I find that, if Italy adopts digital contact tracing, total suppression costs only 0.8% of annual GDP. In sharp contrast, under the current detection efficiency, the total cost of suppression amounts to at least 14% of GDP

Optimal Case Detection and Social Distancing Policies to Suppress COVID-19

This paper shows that the optimal combination of social distancing and case detection allows for complete and efficient eradication of COVID-19. The first contribution is theoretical. I show that the optimal suppression-policy is a simple function of observable sufficient-statistics, making it easily implementable. I prove that optimal social distancing is the strongest when an outbreak is detected, and then gradually relaxed. If case detection is sufficiently efficient, social distancing vanishes wholly and quickly; otherwise, it needs to stay in place until a vaccine arrives. The second contribution is quantitative. I find that, if Italy adopts digital contact tracing, total suppression costs only 0.8% of annual GDP. In sharp contrast, under the current detection efficiency, the total cost of suppression amounts to at least 14% of GDP

Study on the Effect of Lipoic Acid Presence in Heptamethine Cyanine Dyes for Near-Infrared Surface-Enhanced Raman Scattering (NIR-SERS)

The use of Near-Infrared (NIR) Surface-Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) has recently served as a strong candidate for highly sensitive bioimaging without the use of ionizing radiation and strong magnetic fields. Given the potential of heptamethine cyanine dyes to absorb in the NIR region while retaining stability and sensitivity, recent research has focused on altering the chemical moiety at the heptamethine displacing the meso-chloride to discover novel reporter molecules with enhanced SERS signaling. Such research has determined that lipoic acidcontaining N-acetyl amino tri-carbocyanine can produce a strong SERS intensity, given the affinity of sulfur for AuNPs. Such discoveries have utilized improper reporter dye aggregation. To overcome this, a citrate-capped quick-freezing induced AuNP aggregates (QFIAA) solution is used, which potentially enhances negatively charged nanoparticle surfaces to interact with the positively charged tri-carbocyanine dyes, eliminating lipoic acid-dependent AuNP interaction. To validate this hypothesis, two sets of dye molecules are synthesized, with or without lipoic acid, and the NIR-SERS intensities after QFIAA are compared. This project highlights QFIAA as a powerful method for NIR-SERS studies of tri-carbocyanine dyes with significant enhancement of signals even the dye concentrations at 5 nM. In addition, the synthetic protocols are markedly improved compared to the literature-reported methods

Review: ‘Gimme five’: future challenges in multiple sclerosis. ECTRIMS Lecture 2009

This article is based on the ECTRIMS lecture given at the 25th ECTRIMS meeting which was held in Düsseldorf, Germany, from 9 to 12 September 2009. Five challenges have been identified: (1) safeguarding the principles of medical ethics; (2) optimizing the risk/benefit ratio; (3) bridging the gap between multiple sclerosis and experimental autoimmune encephalitis; (4) promoting neuroprotection and repair; and (5) tailoring multiple sclerosis therapy to the individual patient. Each of these challenges will be discussed and placed in the context of current research into the pathogenesis and treatment of multiple sclerosis

Impact of facial conformation on canine health: Brachycephalic Obstructive Airway Syndrome

The domestic dog may be the most morphologically diverse terrestrial mammalian species known to man; pedigree dogs are artificially selected for extreme aesthetics dictated by formal Breed Standards, and breed-related disorders linked to conformation are ubiquitous and diverse. Brachycephaly–foreshortening of the facial skeleton–is a discrete mutation that has been selected for in many popular dog breeds e.g. the Bulldog, Pug, and French Bulldog. A chronic, debilitating respiratory syndrome, whereby soft tissue blocks the airways, predominantly affects dogs with this conformation, and thus is labelled Brachycephalic Obstructive Airway Syndrome (BOAS). Despite the name of the syndrome, scientific evidence quantitatively linking brachycephaly with BOAS is lacking, but it could aid efforts to select for healthier conformations. Here we show, in (1) an exploratory study of 700 dogs of diverse breeds and conformations, and (2) a confirmatory study of 154 brachycephalic dogs, that BOAS risk increases sharply in a non-linear manner as relative muzzle length shortens. BOAS only occurred in dogs whose muzzles comprised less than half their cranial lengths. Thicker neck girths also increased BOAS risk in both populations: a risk factor for human sleep apnoea and not previously realised in dogs; and obesity was found to further increase BOAS risk. This study provides evidence that breeding for brachycephaly leads to an increased risk of BOAS in dogs, with risk increasing as the morphology becomes more exaggerated. As such, dog breeders and buyers should be aware of this risk when selecting dogs, and breeding organisations should actively discourage exaggeration of this high-risk conformation in breed standards and the show ring

Funktionelle und strukturelle Anpassung des Herzens bei adoleszenten Elite-Fußballspielern

1) Hintergrund und Ziele Fußball ist die populärste Sportart der Welt mit über 200 Millionen aktiven Spielern [1]. In der Vergangenheit gab es immer wieder Fälle eines plötzlichen Herztodes auf dem Fußballplatz. Basierend auf prospektiven und retrospektiven Studien wird die Inzidenz des plötzlichen Herztodes auf 0,4 bis 13 Fälle auf 100.000 Sportler geschätzt. Der Sport selbst ist hierbei nicht die Ursache der Todesfälle, sondern er fungiert als Trigger eines Herzstillstandes bei Individuen mit zugrundeliegenden kardiovaskulären Erkrankungen [2]. Als häufigste Ursachen werden bei jugendlichen Sportlern und jungen Erwachsenen neben der hypertrophen Kardiomyopathie angeborene Anomalien der Koronararterien genannt [3]. Besonders heranwachsende Elite-Sportler sind einer enormen Leistungssteigerung ausgesetzt. Die sportkardiologische Herausforderung liegt darin, die leistungsbezogene Adaption kardialer Strukturen bzw. mögliche Pathologien sowohl frühzeitig zu erkennen als auch richtig zu beurteilen. Referenzdaten der speziellen Zielgruppen bieten dabei eine wertvolle Hilfe und sind für die exakte Bewertung der Untersuchungsergebnisse von größter Bedeutung. Die vorliegende Studie hat sich zum Ziel gesetzt, echokardiographische Normwerte für männliche Leistungsfußballer im Alter von 11-14 Jahren zu erheben. Ein Vergleich zu einer untrainierten Kontrollgruppe zeigt dabei die Art und das Ausmaß der leistungssportabhängigen kardialen Adaption auf. Diese Werte und Erkenntnisse sollen bei zukünftigen kardiologischen Untersuchungen dieser Zielgruppe eine exakte Beurteilung möglich machen. 2) Methoden Insgesamt wurden die Messwerte von 368 Knaben und männlichen Jugendlichen im Alter von 130 bis 170 Monaten erhoben. Durch die enge Zusammenarbeit des pädiatrischen Vorsorgeprogramms „Fußball und Herz“ des „FIFA Medical Centre of Excellence” der Universität Regensburg und des Bayerischen Fußball-Verbands konnten nach einem Ausschlussverfahren die echokardiographischen Werte von 315 Leistungsfußballspielern erhoben werden. Die weiteren 53 Probanden bilden die Kontrollgruppe der Untrainierten. Bei allen Probanden wurde eine körperliche Untersuchung sowie eine transthorakale Echokardiographie durchgeführt. Die erhobenen Daten der beiden Studiengruppen wurden statistisch ausgewertet und bewertend gegenübergestellt. Die Messwerte der Leistungssportler wurden zudem mit Literaturangaben verglichen. 3) Ergebnisse Die erhobenen echokardiographischen Messwerte der Leistungssportler waren mit wenigen Ausnahmen statistisch normalverteilt. Beim Vergleich der biometrischen Parameter wie Alter, Gewicht, Größe, Body Mass Index (BMI) und Körperoberfläche gibt es statistisch keinen signifikanten Unterschied zwischen den beiden Gruppen. Demnach liegt der Unterschied zwischen Studien- und Kontrollgruppe hauptsächlich im Umfang ihrer sportlichen Aktivität. Signifikante Unterschiede bei den echokardiographischen Messwerten kardialer Strukturen sind demnach Ausdruck eines Trainingseffektes. Besonders hervorzuheben sind die signifikanten Pearson-Korrelationen (R) zwischen der Körperoberfläche der Leistungssportler und den jeweiligen echokardiographischen Werten der Mitralklappe - MKL (R= 0,52), des Aortenklappenrings (R= 0,53), des linksventrikulären Durchmessers in der Diastole - LVDD (R= 0,67), des linksventrikulären Durchmessers in der Systole - LVDS (R= 0,56), der linksventrikulären Muskelmasse - LVMM (R= 0,68) sowie des linken Koronararterienstammdurchmessers - LCA (R= 0,51). Im Gruppenvergleich wurde bei allen Parametern, mit Ausnahme der Aorta ascendes - AO (Differenz 0,04 mm) und der AK (identischer Median) ein höherer Wert bei den Leistungssportlern gemessen. Signifikant unterschiedlich waren dabei die Differenzen (Diff.) der Werte für MKL (Diff. = 3,25 mm), LVDD (Diff. = 1,22 mm), LVPWS (Diff. = 1,04 mm), LVMM (Diff. = 24,39 g) sowie des linken (Diff. = 0,49 mm) und rechten (Diff. = 0,57 mm) Kranzarterienstammdurchmessers. 4) Schlussfolgerung Die Studienergebnisse zeigen auf, dass Leistungssport bereits im Alter von 130 - 170 Monaten zu einer signifikanten kardialen Anpassung führt. Die Messwerte der untersuchten kardialen Strukturen männlicher Fußballspieler aus dem Aufbau- und Leistungsbereich übertreffen die einer untrainierten Kontrollgruppe des gleichen Alters und Geschlechts signifikant. Daher empfiehlt sich, für zukünftige kardiologische Untersuchungsreihen dieser Zielgruppe die in dieser Studie erhobenen Normwerte heranzuziehen

Schmerzwahrnehmung und Verhaltensreaktionen unter verschiedenen Außenreizbedingungen

Einleitung: Langeweile ist ein negativ erlebter Zustand, welcher trotz seiner Omnipräsenz unzureichend erforscht ist. Die Erfassung von Langeweile ist komplex. Sie verändert die Wahrnehmung und beeinflusst grundlegende körperliche Funktionen. Kann in manchen Situationen sogar Selbstverletzung attraktiver als Monotonie sein? Diese Arbeit untersucht, welche Persönlichkeitseigenschaften in einem reizarmen Umfeld zur Entstehung von Langeweile führen. Wodurch kommt es in diesen Situationen zu Selbstverletzung (Elektroschocks)? Vermag es Langeweile, unsere Schmerzwahrnehmung zu beeinflussen? Methodik: Die Experimentalgruppe verbrachte dreißig Minuten in einem reizarmen Raum ohne Beschäftigung. Die Kontrollgruppe erhielt Zeitschriften. Alle hatten Zugang zu einem Elektrostimulator. Selbstapplizierte Reize wurden aufgezeichnet. Vor und nach den dreißig Minuten wurden Schmerzschwellen und -toleranz gemessen, sowie der Langeweilegrad, NSSV, Sensation Seeking, die Big Five, Neugierde und Spontanität psychometrisch erfasst. Ergebnisse: Unsere Induktion führte zu keiner Zunahme der Langeweile. Die Langeweile Ausgangswerte waren bei neurotizistischen, wenig extravertierten und unspontanen Individuen höher. Je unneurotizistischer die Versuchsperson war, desto wahrscheinlicher war die Elektrostimulation. Es applizierten sich mehr Probanden der Langeweilebedingung und mehr Männer Reize, jedoch ergaben sich hier keine signifikanten Assoziationen. Unser Experiment konnte keinen eindeutig gerichteten Zusammenhang von Langeweile und Schmerzwahrnehmung zeigen. Diskussion: Die Induktion von Langeweile hängt von verschiedenen Faktoren ab. Möglicherweise sind die höheren Langeweile-Ausgangswerte von neurotizistischen, wenig extravertierten und unspontanen Individuen auf ein geringeres Kohärenzgefühl, geringere emotionale Stabilität, geringere Selbstwirksamkeit, oder auch geringeres Wohlbefinden zurückzuführen. Offenbar empfanden die Probanden die bewusst unangenehmer gewählten Reize positiver, als weiter anhaltende Monotonie. Unbesorgtere Persönlichkeiten stimulierten sich eher, es schien sich jedoch um keine impulsive Entscheidung zu handeln. Hauptmotivatoren waren offenbar Langeweile und Neugierde. Auch ohne Nachweis einer Assoziation zwischen Langeweile und der Schmerzwahrnehmung in dieser Arbeit ist ein Zusammenhang weiterhin denkbar. Zukünftige Arbeiten sollten eine abgewandelte Langeweileinduktion verwenden