Behandlung von Aneurysmen der Arteria communicans anterior : Vergleich der offen chirurgischen und endovaskulären Therapie unter Berücksichtigung der angiographischen Ergebnisse und des klinischen Outcomes

Die Subarachnoidalblutung tritt mit einer Inzidenz von 6-10 Fällen auf 100 000 Einwohner im Vergleich zu anderen zerebralen Erkrankungen eher selten auf. So liegt der Anteil der SAB bei nur 3% aller zerebralen Schlaganfälle. Doch ist sie verantwortlich für 5% aller Todesfälle durch einen zerebralen Schlaganfall. [1] Hier zeigt sich die nach wie vor hohe Mortalität und Morbidität der SAB trotz stetigem Fortschritt in der Behandlung dieser systemischen Erkrankung. So versterben bereits 10-15% der Patienten vor Erreichen der Klinik. Auch nach Behandlung überleben ca. 40% nicht das erste Jahr. Zudem erlangen 50-60% nicht das Maß an Lebensqualität, welches sie vor dem Blutungsereignis hatten und etwa ein Drittel muss dauerhaft mit neurologi-schen Defiziten leben. [2] In ca. 85% der Fälle kann dabei ein intrakranielles Aneu-rysma als Ursache der Blutung ausgemacht werden. Je nach Quelle sind ungefähr 3- 5% der Erwachsenen Bevölkerung Träger eines unrupturierten intrakraniellen Aneu-rysmas. Gerade durch den Zuwachs an radiologischer Diagnostik steigt dabei die Rate an inzidentellen Aneurysmen stetig. Auch deren Behandlung stellt eine große Herausforderung dar, da die Rupturgefahr immer individuell mit dem Eingriffsrisiko korreliert werden muss. [3] Die häufigste Lokalisation eines intrakraniellen Aneurysmas ist dabei im Bereich der A. communicans anterior (AComA). [2] Diese Arbeit beschäftigte sich nun mit der Versorgung inzidenteller und rupturierter Aneurysmen der AComA anhand der am Institut für Neuroradiologie am Universi-tätsklinikum des Saarlandes erhobenen Daten. Insbesondere die angiographischen Ergebnisse und der klinische Zustand der Patienten zum Zeitpunkt der Entlassung wurden dabei berücksichtigt. Die Studie umfasste 86 rupturierte und 55 inzidentelle Aneurysmen, von denen 71 (39 RIA, 32 UIA) primär chirurgisch und 72 (47 RIA, 25 UIA) primär endovaskulär im Zeitraum von 2010 – 2016 versorgt wurden. Es zeigte sich in den angiographischen Ergebnissen der endovaskulär Versorgten eine primäre vollständige Okklusion von 79 % , 15,9% wiesen ein „minor residual filling“ auf und bei 4,3% fand man noch ein „major residual filling“ des Aneuysmas. Die chirurgisch behandelten Patienten hatten eine vollständige Okklusion von 88,1%, 10,2% hatten ein „minor residal filling“ und 1,7% ein „major residual filling“ in der ers-ten Kontrolluntersuchung. Damit zeigten sich die geclippten Aneurysmen besser verschlossen, jedoch nicht auf signifikantem Niveau (p=0,319). Diese Ergebnisse entsprechen den an anderen Zentren erhobenen Daten zu den Okklusionsraten von AComA- Aneurysmen. Einfluss auf die Okklusionsrate hatte in dieser Studie lediglich die Größe des Aneurysmas im Zweig der Coilingpatienten, kleinere Aneurysmen zeigten sich dabei besser okkludiert (M: 5,5 mm bei R&R 1, M: 6,4 mm bei R&R 2, M: 8 mm bei R&R 3; p=0,019). Mehrere Studien zeigten bereits, dass kleinere Aneu-rysmen bei der endovaskulären Behandlung höhere Verschlussraten erreichen. [4] Ausrichtung und Form des Aneurysmas sowie die Anlage der A1-Abschnitte der ACA unterschieden sich in ihrer Verteilung nicht signifikant zwischen beiden Behandlungsmöglichkeiten und hatten keinen statistisch signifikanten Einfluss auf die Okklusionsrate. Zudem wurden soweit vorhanden die Kontrolluntersuchungen ausgewertet. In der ersten Nachuntersuchung nach im Schnitt 10 Monaten zeigten sich bei 27,2% der Coilingpatienten und bei 8,4% der Clippingpatienten ein Rezidiv bei initial vollständig verschlossenen Aneurysmen. Auch die Nachbehandlungsrate unterschied sich damit signifikant zwischen beiden Behandlungsmethoden (36,3% bei EC, 12,7% bei SC; p=0,001). Auch diese Ergebnisse decken sich mit den Daten vergleichbarer Studien und zeigen die geringere Okklusionsrate der endovaskulären Versorgung gegenüber dem Clipping. Beim neurologischen Outcome gemessen am Glasgow Outcome Scale (GOS) zum Zeitpunkt der Entlassung wurde zwischen den SAB-Patienten und elektiv behandelten inzidentellen Aneurysmen unterschieden. In der Gruppe der SAB-Patienten unterschied sich Mortalität und Morbidität zum Zeitpunkt der Entlassung nicht signifi-kant zwischen Clipping und Coiling (p=0,499), jedoch lagen Mortalität mit 10,5% und Morbidität mit 52,6% in der Gruppe der Clippingpatienten höher, als in der Coiling-gruppe mit einer Mortalität von 6,5% und Morbidität von 39,1% der Patienten. Diese Ergebnisse stehen in ihrer Tendenz im Einklang mit den Langzeitbeobachtungen der ISAT-Studie für rupturierte Aneurysmen. Hier zeigte sich bereits Anfang der 2000er Jahre ein deutlich besseres klinisches Outcome in der endovaskulär versorgten Gruppe. [5] Auch im Zweig der inzidentellen Aneurysmen dieser Untersuchung unterschieden sich Mortalität (jeweils 0%) und Morbidität nicht signifikant zwischen beiden Behandlungsgruppen (p=0,445) bei tendenziell besserem Outcome der Coilingaptienten. 95,4% der Coilingpatienten und 89,6% der Clippingpatienten blieben ohne gesund-heitliches Defizit nach der Behandlung, alle anderen erlitten eine mäßige neurologi-sche Verschlechterung gemäß GOS Grad 2. In der ISUIA-Studie über die Behandlung unrupturierter Aneurysmen lag die 30-Tages-Letalität nach Behandlung bei 1,8% für Clippingpatienten und 2,0% für Coilingpatienten. Gerade bei der Morbidität nach einem Jahr unterschieden sich die Zahlen mit nur 6,4% bei Coiling und 9,9% bei Clipping dann aber doch zu Gunsten des endovaskulären Eingriffs. [3] Die durch die ISUIA-Studie erfassten Daten dienen auch weiterhin als Handlungsanweisung zur Behandlung von UIA. Diese Studie zeigte auch, dass insbesondere die Größe, Lage und ein anderes bereits rupturiertes Aneurysma Risikofaktoren für eine Ruptur darstellen. [3] Auch in dieser Studie wurden die Eigenschaften der rupturierten Aneurysmen mit den nicht rupturierten A. verglichen. Hier zeigte sich lediglich die multilobuläre Form mit einem signifikant höheren Anteil in der Gruppe der rupturier-ten Aneurysmen als deutlicher Risikofaktor. Breitbasige Aneurysmen rupturierten dagegen sehr selten. Größe, Ausrichtung und die Anlage der A1-Abschnitte der A. cerebri anterior unterschieden sich hingegen nicht signifikant zwischen beiden Gruppen. Hier wird einmal mehr deutlich, dass die Rupturgefahr multifaktoriell beeinflusst wird und zur Abschätzung des individuellen Risikos und der Therapieplanung neben den morphologischen Aspekten des Aneurysmas immer auch weiterere Risikofakto-ren wie Alkohol- und Nikotinkonsum, arterielle Hypertonie und weibliches Geschlecht berücksichtigt werden müssen. [6] Sich daraus ergebende unterstützende konservative Maßnahmen zur Senkung des Rupturrisikos müssen daher auch immer Teil der Therapieempfehlung sein. Auch kann trotz des Anstiegs der endovaskulär behandelten Patienten nach der ISAT-Studie und der ISUIA-Studie noch keine generelle Therapieempfehlung ausgesprochen werden. Es müssen noch weitere ,möglichst randomisierte und prospektive Studien unternommen werden, um gerade auch die neuen Entwicklungen in der en-dovaskulären Therapie auf ihren Erfolg hinsichtlich der Okklusionsraten zu untersu-chen. Zum heutigen Stand muss also, falls beide Therapieverfahren möglich sind, weiterhin interdisziplinär bei jedem Patienten die individuelle Therapiewahl diskutiert werden. Es kann dabei aber auf die besseren klinischen Ergebnisse der endovaskulären Versorgung verwiesen werden, jedoch muss auch deren höhere Nachbehandlungsrate Teil der Therapiefindung sein. [5

Generic Model Checking for Modal Fixpoint Logics in COOL-MC

We report on COOL-MC, a model checking tool for fixpoint logics that is parametric in the branching type of models (nondeterministic, game-based, probabilistic etc.) and in the next-step modalities used in formulae. The tool implements generic model checking algorithms developed in coalgebraic logic that are easily adapted to concrete instance logics. Apart from the standard modal $\mu$-calculus, COOL-MC currently supports alternating-time, graded, probabilistic and monotone variants of the $\mu$-calculus, but is also effortlessly extensible with new instance logics. The model checking process is realized by polynomial reductions to parity game solving, or, alternatively, by a local model checking algorithm that directly computes the extensions of formulae in a lazy fashion, thereby potentially avoiding the construction of the full parity game. We evaluate COOL-MC on informative benchmark sets.Comment: Full Version of VMCAI 2024 publicatio

A Planar low-cost full-polymer Optical Humidity Sensor

AbstractWe present an all-polymer optical humidity sensor, based on a 1mm plastic optical fiber (POF) with a U-bend, cladded with poly(N,N-dimethylacrylamide) (PDMAA) in the sensing region. The cladding changes its scattering properties on absorption of environmental humidity, thus modulating the transmitted optical power through the sensor. We explain the working principle of the sensor and show experimental results regarding scattering behavior of the cladding material and sensitivity to sudden humidity changes. We also propose a planar layout suitable for application to a hot embossing or lamination process for large-scale fabrication

Manufacturing of embedded multimode waveguides by reactive lamination of cyclic olefin polymer and polymethylmethacrylate

We demonstrate the manufacturing of embedded multimode optical waveguides through linking of polymethylmethacrylate (PMMA) foils and cyclic olefin polymer (COP) filaments based on a lamination process. Since the two polymeric materials cannot be fused together through interdiffusion of polymer chains, we utilize a reactive lamination agent based on PMMA copolymers containing photoreactive 2-acryloyloxyanthraquinone units, which allows the creation of monolithic PMMA-COP substrates through C-H insertion reactions across the interface between the two materials. We elucidate the lamination process and evaluate the chemical link between filament and foils by carrying out extraction tests with a custom-built tensile testing machine. We also show attenuation measurements of the manufactured waveguides for different manufacturing parameters. The lamination process is in particular suited for large-scale and low-cost fabrication of board-level devices with optical waveguides or other micro-optical structures, e.g., optofluidic devices. © 2016 Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE).DFG/SFB/TRR 12

β-lapachone regulates mammalian inositol pyrophosphate levels in an NQO1- and oxygen-dependent manner

Inositol pyrophosphates (PP-InsPs) are energetic signaling molecules with important functions in mammals. As their biosynthesis depends on ATP concentration, PP-InsPs are tightly connected to cellular energy homeostasis. Consequently, an increasing number of studies involve PP-InsPs in metabolic disorders, such as type 2 diabetes, aspects of tumorigenesis, and hyperphosphatemia. Research conducted in yeast suggests that the PP-InsP pathway is activated in response to reactive oxygen species (ROS). However, the precise modulation of PP-InsPs during cellular ROS signaling is unknown. Here, we report how mammalian PP-InsP levels are changing during exposure to exogenous (H 2 O 2 ) and endogenous ROS. Using capillary electrophoresis electrospray ionization mass spectrometry (CE-ESI-MS), we found that PP-InsP levels decrease upon exposure to oxidative stressors in HCT116 cells. Application of quinone drugs, particularly β-lapachone (β-lap), under normoxic and hypoxic conditions enabled us to produce ROS in cellulo and to show that β-lap treatment caused PP-InsP changes that are oxygen-dependent. Experiments in MDA-MB-231 breast cancer cells deficient of NAD(P)H:quinone oxidoreductase-1 (NQO1) demonstrated that β-lap requires NQO1 bioactivation to regulate the cellular metabolism of PP-InsPs. Critically, significant reductions in cellular ATP concentrations were not directly mirrored in reduced PP-InsP levels as shown in NQO1-deficient MDA-MB-231 cells treated with β-lap. The data presented here unveil unique aspects of β-lap pharmacology and its impact on PP-InsP levels. The identification of different quinone drugs as modulators of PP-InsP synthesis will allow the overall impact on cellular function of such drugs to be better appreciated

Grafting of Poly(methyl methacrylate) Brushes from Magnetite Nanoparticles Using a Phosphonic Acid Based Initiator by Ambient Temperature Atom Transfer Radical Polymerization (ATATRP)

Poly(methyl methacrylate) in the brush form is grown from the surface of magnetite nanoparticles by ambient temperature atom transfer radical polymerization (ATATRP) using a phosphonic acid based initiator. The surface initiator was prepared by the reaction of ethylene glycol with 2-bromoisobutyrl bromide, followed by the reaction with phosphorus oxychloride and hydrolysis. This initiator is anchored to magnetite nanoparticles via physisorption. The ATATRP of methyl methacrylate was carried out in the presence of CuBr/PMDETA complex, without a sacrificial initiator, and the grafting density is found to be as high as 0.90 molecules/nm2. The organic–inorganic hybrid material thus prepared shows exceptional stability in organic solvents unlike unfunctionalized magnetite nanoparticles which tend to flocculate. The polymer brushes of various number average molecular weights were prepared and the molecular weight was determined using size exclusion chromatography, after degrafting the polymer from the magnetite core. Thermogravimetric analysis, X-ray photoelectron spectra and diffused reflection FT-IR were used to confirm the grafting reaction

Micrometre and nanometre scale patterning of binary polymer brushes, supported lipid bilayers and proteins

Binary polymer brush patterns were fabricated via photodeprotection of an aminosilane with a photo-cleavable nitrophenyl protecting group. UV exposure of the silane film through a mask yields micrometre-scale amine-terminated regions that can be derivatised to incorporate a bromine initiator to facilitate polymer brush growth via atom transfer radical polymerisation (ATRP). Atomic force microscopy (AFM) and imaging secondary ion mass spectrometry (SIMS) confirm that relatively thick brushes can be grown with high spatial confinement. Nanometre-scale patterns were formed by using a Lloyd's mirror interferometer to expose the nitrophenyl-protected aminosilane film. In exposed regions, protein-resistant poly(oligo(ethylene glycol)methyl ether methacrylate) (POEGMEMA) brushes were grown by ATRP and used to define channels as narrow as 141 nm into which proteins could be adsorbed. The contrast in the pattern can be inverted by (i) a simple blocking reaction after UV exposure, (ii) a second deprotection step to expose previously intact protecting groups, and (iii) subsequent brush growth via surface ATRP. Alternatively, two-component brush patterns can be formed. Exposure of a nitrophenyl-protected aminosilane layer either through a mask or to an interferogram, enables growth of an initial POEGMEMA brush. Subsequent UV exposure of the previously intact regions allows attachment of ATRP initiator sites and growth of a second poly(cysteine methacrylate) (PCysMA) brush within photolithographically-defined micrometre or nanometre scale regions. POEGMEMA brushes resist deposition of liposomes, but fluorescence recovery after photobleaching (FRAP) studies confirm that liposomes readily rupture on PCysMA “corrals” defined within POEGMEMA “walls”. This leads to the formation of highly mobile supported lipid bilayers that exhibit similar diffusion coefficients to lipid bilayers formed on surfaces such as glass

Orthogonal surface functionalization through bioactive vapor‐based polymer coatings

Reactive chemical vapor deposition (CVD) polymerization provides a substrate‐independent platform for effective functionalization of virtually any solid substrates, flat, or curved, even with complex geometries. This article reviews bioactive surface functionalization strategies based on CVD polymerization and highlights commonly used surface chemistries. These reactions include alkyne–azide “click” chemistry, reactions of active esters with amine, aldehydes/ketones with hydrazides and alkoxyamines, thiols with alkenes and alkynes and surface‐initiated atom transfer radical polymerization. The resulting biofunctional surface coatings can facilitate orthogonal immobilization of more than one type of ligand on a substrate. CVD polymer coatings with nanoscale thicknesses are widely applicable in biomedical applications and can be easily integrated into micro‐ and nanodevice fabrication. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2014 , 131 , 40315.Peer Reviewedhttp://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/106951/1/app40315.pd

Glass Transition Behavior of Polymer Films of Nanoscopic Dimensions

Glass transition behavior of nanoscopically thin polymer films is investigated by means of molecular dynamics simulations. A thin polymer film that is composed of bead-spring model chains and supported on an idealized, fcc lattice substrate surface is studied in this work.Comment: in review, macromolecule