Effect of varying injection rates of a saline chaser on aortic enhancement in CT angiography: phantom study

The effect of varying injection rates of a saline chaser on aortic enhancement in computed tomography (CT) angiography was determined. Single-level, dynamic CT images of a physiological flow phantom were acquired between 0 and 50 s after initiation of contrast medium injection. Four injection protocols were applied with identical contrast medium administration (150ml injected at 5ml/s). For baseline protocol A, no saline chaser was applied. For protocols B, C, and D, 50ml of saline was injected at 2.5ml/s, 5ml/s, and 10ml/s, respectively. Injecting the saline chaser at twice the rate as the contrast medium yielded significantly higher peak aortic enhancement values than injecting the saline at half or at the same rate as the contrast medium (P  0.05). In CT angiography, saline chaser injected at twice the rate as the contrast medium leads to increased peak aortic enhancement and saline chaser injected at half the rate tends towards prolonging peak aortic enhancement platea

Evaluation verfügbarer Visual Analytics Toolkits anhand von Benchmark-Datensätzen

Diese Arbeit dokumentiert die Analyse und Bewertung der drei Tools Spotfire, Tableau und QlikView. Diese sollten dabei im allgemeinen in Bezug auf ihre Eigenschaften als Datenanalysetools und im speziellen als Werkzeuge zur Analyse der VAST-Challenges 2008 und 2009 bewertet werden. Der Umfang der Datenarten teilt sich dabei in Geo-Daten, Social Networks und Text Analyse auf. Die Analyse der drei Tools anhand des entwickelten Bewertungskataloges konnte dabei Tableau im Sinne der Analyseparameter als geeignetstes Datenanalysetool bestimmen. Mit nur geringem Abstand in der gewichteten Bewertung, ist Spotfire ein ebenfalls gute geeignetes Tool zur Analyse der gegebenen Datensätze. QlikView schnitt im Gegensatz dazu in allen Kategorien unterdurchschnittlich ab. In der Benutzerfreundlichkeit liegen Tableau und Spotfire durch Usablity-Features wie Warnmeldungen und Redo/Undo, eine einfache Erlernbarkeit und ein intuitives Bedienkonzept im sehr guten Bereich. QlikView ist besonders als Einsteiger nur mit Hilfe des Tutorials effizient nutzbar. Zudem ist zum Einlesen und analysieren von Daten immer wieder eine Skriptsprache notwendig. Zwar sind allgemeine Usability Features auch hier umgesetzt, doch leider nicht durchgängig in den verschiedenen Anwendungsfällen. Im Bereich der Kollaborationsmöglichkeiten haben alle Tools nur mittelmäßig abgeschnitten. Rollenverteilungen, Änderungshistorie und das einfügen von Kommentaren waren nur selten, oder über Umwege zugänglich. Die Laufzeitumgebung der Tools wurde grundsätzlich auf den Desktop beschränkt. QlikView und Tableau verfügen zusätzlich um funktionsfähige Webviewer. Spotfire schnitt aufgrund einer notwendigen Internetverbindung zum Starten der Desktopversion und dem fehlenden Webviewer schlechter ab. Im Bereich der Automatisierung der Importe oder der Analyse über Makros lagen alle drei Tools im schlechten Bereich. Die Belastbarkeit war in allen Analysen sehr gut. Ladezeiten wurden nicht bemerkt und auch die Analysen waren in Bezug auf Anzahl der Visualisierungen, Platz bedarf und ähnliche Kriterien nicht beschränkt. Größere Datensätze als die zu untersuchenden Challenges wurde nicht getestet. Im Bereich der Textanalyse haben alle drei Tool keinerlei Features geboten. QlikView konnte über eine Erweiterung Tag-Clouds erstellen, doch abgesehen davon wurden unstrukturierte Datensätze nicht unterstützt. Trotz der vielversprechenden Kooperation von Attivio mit QlikView und Spotfire, war eine Einbindung von Attivio als Erweiterung in die beiden Tools nicht möglich. In der Analyse von Geodaten bieten alle drei Tools die Möglichkeit über Scatterplots bekannte Kartendatensätze einzubinden. Allein Tableau verfügt über eine integrierte Kartensammlung, welche die Geoanalyse um einiges vereinfacht. Dadurch wird eine verstärkte Interaktion mit der Visualisierung möglich und Parameter wie die Höhenlage zugänglich. Auf QlikView ist das Kartenmaterial über die Erweiterung CloudMadeMaps integrierbar. In der Analyse von Netzwerken bietet nur Spotfire eine Möglichkeit zur Visualisierung von Graphen. In QlikView und Tableau können solche Datensätze nur über Tabellen und Filter analysiert werden. Auch die Umsetzung in Spotfire bietet nur eine Eingeschränkte Graph- Visualisierung von Netzwerkdaten. Es besteht nirgends die Möglichkeit zur Erstellung von Treemaps oder anderen parametrisierten Graph-Visualisierungen. Im Bereich der allgemeinen statistischen Visualisierungen bieten alle Tools die meisten Visualisierungstypen. Im Bereich der Multivariaten Daten sind alle Tools weniger gut ausgestattet, aber auch hier sind Basis-Visualisierungen möglich. Die Importmöglichkeiten sind bei Tableau durch den möglichen Anschluss an Datenbanksysteme zusätzlich zu den gängigen Datensatzfiles am ausgeprägtesten. In Spotfire werden alle gängigen File-Typen unterstützt, während QlikView auf Excel-Dokumente beschränkt ist. Die Interaktionsmöglichkeiten innerhalb des Tools sind sowohl bei Spotfire, als auch bei Tableau sehr gut ausgearbeitet. QlikView bietet hingegen nur sehr eingeschränkte Interaktionen und löst die meisten Eingaben über Menüfelder. Der Export ist in allen Tools gleichermaßen eingeschränkt. Bilder, PDFs und die allgemeine Speicherung des Dokumentes werden von allen unterstützt. Tableau bietet zusätzlich den Export als interaktives HTML-Dokument. Insgesamt ist keines der Tools zu einer vollständigen Analyse der drei Challenges in der Lage. Oftmals muss auf externe Tools zurückgegriffen werden. Dennoch ist ein erster Überblick über die Datensätze mit den drei Tools schnell erreichbar und auch erste Ergebnisse können so schnell vorweg gegriffen werden

Carnegie Mellon Team Tartan: Mission-level Robustness with Rapidly Deployed Autonomous Aerial Vehicles in the MBZIRC 2020

For robotics systems to be used in high risk, real-world situations, they have to be quickly deployable and robust to environmental changes, under-performing hardware, and mission subtask failures. Robots are often designed to consider a single sequence of mission events, with complex algorithms lowering individual subtask failure rates under some critical constraints. Our approach is to leverage common techniques in vision and control and encode robustness into mission structure through outcome monitoring and recovery strategies, aided by a system infrastructure that allows for quick mission deployments under tight time constraints and no central communication. We also detail lessons in rapid field robotics development and testing. Systems were developed and evaluated through real-robot experiments at an outdoor test site in Pittsburgh, Pennsylvania, USA, as well as in the 2020 Mohamed Bin Zayed International Robotics Challenge. All competition trials were completed in fully autonomous mode without RTK-GPS. Our system led to 4th place in Challenge 2 and 7th place in the Grand Challenge, and achievements like popping five balloons (Challenge 1), successfully picking and placing a block (Challenge 2), and dispensing the most water autonomously with a UAV of all teams onto an outdoor, real fire (Challenge 3).Comment: 28 pages, 26 figures. To appear in Field Robotics, Special Issues on MBZIRC 202

A Population Based Regional Dynamic Microsimulation of Germany: The MikroSim Model

Microsimulation models are widely used to evaluate the potential effects of different policies on social indicators. Most microsimulation models in use operate on a national level, disregarding regional variations. We describe the construction of a national microsimulation model for Germany, accounting for local variations in each of the more than 10,000 communities in Germany. The database used and the mechanisms implementing the population dynamics are described. Finally, the further development of the database and microsimulation programs are outlined, which will contribute towards a research lab that will be made available to the wider scientific community

Multipotency of Adult Hippocampal NSCs In Vivo Is Restricted by Drosha/NFIB

Adult neural stem cells (NSCs) are defined by their inherent capacity to self-renew and give rise to neurons, astrocytes, and oligodendrocytes. In vivo, however, hippocampal NSCs do not generate oligodendrocytes for reasons that have remained enigmatic. Here, we report that deletion of Drosha in adult dentate gyrus NSCs activates oligodendrogenesis and reduces neurogenesis at the expense of gliogenesis. We further find that Drosha directly targets NFIB to repress its expression independently of Dicer and microRNAs. Knockdown of NFIB in Drosha-deficient hippocampal NSCs restores neurogenesis, suggesting that the Drosha/NFIB mechanism robustly prevents oligodendrocyte fate acquisition in vivo. Taken together, our findings establish that adult hippocampal NSCs inherently possess multilineage potential but that Drosha functions as a molecular barrier preventing oligodendrogenesis

Cdk5 Regulates Accurate Maturation of Newborn Granule Cells in the Adult Hippocampus

Newborn granule cells become functionally integrated into the synaptic circuitry of the adult dentate gyrus after a morphological and electrophysiological maturation process. The molecular mechanisms by which immature neurons and the neurites extending from them find their appropriate position and target area remain largely unknown. Here we show that single-cell–specific knockdown of cyclin-dependent kinase 5 (cdk5) activity in newborn cells using a retrovirus-based strategy leads to aberrant growth of dendritic processes, which is associated with an altered migration pattern of newborn cells. Even though spine formation and maturation are reduced in cdk5-deficient cells, aberrant dendrites form ectopic synapses onto hilar neurons. These observations identify cdk5 to be critically involved in the maturation and dendrite extension of newborn neurons in the course of adult neurogenesis. The data presented here also suggest a mechanistic dissociation between accurate dendritic targeting and subsequent synapse formation

Hedgehog Signaling Antagonist Promotes Regression of Both Liver Fibrosis and Hepatocellular Carcinoma in a Murine Model of Primary Liver Cancer

Chronic fibrosing liver injury is a major risk factor for hepatocarcinogenesis in humans. Mice with targeted deletion of Mdr2 (the murine ortholog of MDR3) develop chronic fibrosing liver injury. Hepatocellular carcinoma (HCC) emerges spontaneously in such mice by 50–60 weeks of age, providing a model of fibrosis-associated hepatocarcinogenesis. We used Mdr2−/− mice to investigate the hypothesis that activation of the hedgehog (Hh) signaling pathway promotes development of both liver fibrosis and HCC

Resistive Oxygen Gas Sensors for Harsh Environments

Resistive oxygen sensors are an inexpensive alternative to the classical potentiometric zirconia oxygen sensor, especially for use in harsh environments and at temperatures of several hundred °C or even higher. This device-oriented paper gives a historical overview on the development of these sensor materials. It focuses especially on approaches to obtain a temperature independent behavior. It is shown that although in the past 40 years there have always been several research groups working concurrently with resistive oxygen sensors, novel ideas continue to emerge today with respect to improvements of the sensor response time, the temperature dependence, the long-term stability or the manufacture of the devices themselves using novel techniques for the sensitive films. Materials that are the focus of this review are metal oxides; especially titania, titanates, and ceria-based formulations

Isolation and Mutagenesis of a Capsule-Like Complex (CLC) from Francisella tularensis, and Contribution of the CLC to F. tularensis Virulence in Mice

BACKGROUND: Francisella tularensis is a category-A select agent and is responsible for tularemia in humans and animals. The surface components of F. tularensis that contribute to virulence are not well characterized. An electron-dense capsule has been postulated to be present around F. tularensis based primarily on electron microscopy, but this specific antigen has not been isolated or characterized. METHODS AND FINDINGS: A capsule-like complex (CLC) was effectively extracted from the cell surface of an F. tularensis live vaccine strain (LVS) lacking O-antigen with 0.5% phenol after 10 passages in defined medium broth and growth on defined medium agar for 5 days at 32°C in 7% CO₂. The large molecular size CLC was extracted by enzyme digestion, ethanol precipitation, and ultracentrifugation, and consisted of glucose, galactose, mannose, and Proteinase K-resistant protein. Quantitative reverse transcriptase PCR showed that expression of genes in a putative polysaccharide locus in the LVS genome (FTL_1432 through FTL_1421) was upregulated when CLC expression was enhanced. Open reading frames FTL_1423 and FLT_1422, which have homology to genes encoding for glycosyl transferases, were deleted by allelic exchange, and the resulting mutant after passage in broth (LVSΔ1423/1422_P10) lacked most or all of the CLC, as determined by electron microscopy, and CLC isolation and analysis. Complementation of LVSΔ1423/1422 and subsequent passage in broth restored CLC expression. LVSΔ1423/1422_P10 was attenuated in BALB/c mice inoculated intranasally (IN) and intraperitoneally with greater than 80 times and 270 times the LVS LD₅₀, respectively. Following immunization, mice challenged IN with over 700 times the LD₅₀ of LVS remained healthy and asymptomatic. CONCLUSIONS: Our results indicated that the CLC may be a glycoprotein, FTL_1422 and -FTL_1423 were involved in CLC biosynthesis, the CLC contributed to the virulence of F. tularensis LVS, and a CLC-deficient mutant of LVS can protect mice against challenge with the parent strain