Einfluss der Antibiotikaapplikation und ihre adversen Effekte auf den perioperativen Verlauf sowie auf die Frakturheilung bei Schwerverletzten nach Osteosynthesen an langen Röhrenknochen -Etablierung eines Tiermodells -

Die Auffassungen über den Einsatz einer perioperativen Antibiotikaprophylaxe bei unfallchirurgischen Operationen gehen in zahlreichen tierexperimentellen und klinischen Studien weit auseinander. Bei zusätzlichen Risikofaktoren oder multimorbiden Patienten ist die Indikation zur Antibiotikaprophylaxe noch umstrittener. Bisherige Studien über den traumatischen Schock haben das Wissen um pathophysiologische Zusammenhänge und Auswirkungen des Schocks verbessert. Die Reduktion der Mortalitätsraten durch unterschiedliche Therapeutika konnte in klinischen Studien zumindest auf tierexperimenteller Ebene meist nicht bestätigt werden. Es existieren weder tierexperimentelle noch klinische Studien, die Auswirkungen einer Antibiotikaprophylaxe auf die Mortalität im traumatischen Schock untersuchen. Bisher durchgeführte Studien haben nur einzelne Teilaspekte der klinischen Versorgung eines polytraumatisierten Patienten untersucht. Die verwendeten Tiermodelle haben die Interaktion unterschiedlicher klinischer Szenarios, wie unkontrollierter Blutverlust, Anästhesie, Art und Dauer der Volumensubstitution, Vorerkrankungen, Folgeoperationen, Antibiotikaprophylaxe und postoperative Analgesie, nicht berücksichtigt. Dies führte zur Entwicklung, des in dieser Arbeit beschriebenen Hämorrhagie-Fraktur-Modells. Die komplexe klinische Versorgung eines polytraumatisierten Patienten sollte darin berücksichtigt werden. Klinik-modellierenden randomisierten Tierstudien (CMRT) verbinden präklinische molekulare bzw. pharmakologische Experimente mit klinischen Phase II/III Studien. Vorraussetzung für die Realisierung solcher Studien ist das enge Zusammenarbeiten von Grundlagenforschern mit Ihren klinischen Kollegen. Dadurch kann die adäquate Übertragung der klinischen Situation auf das Tiermodell gewährleistet werden. In Kooperation mit dem zuständigen Veterinärmediziner wurde nach Etablierung des Frakturverfahrens und der Osteosynthese eine optimale Anästhesie für die Versuchstiere gefunden. Dieses Anästhesieverfahren konnte in allen Hauptversuchen erfolgreich übernommen werden. Die Tibiafraktur wurde mit einer intramedullären Marknagelung versorgt und entsprach der zurzeit üblichen Frakturversorgung der Klinik. Hierzu wurde ein für die Ratte geeignetes Implantat und eine OP-Technik etabliert, die zum einen in allen Versuchen zeitnah durchgeführt werden konnte als auch in 230 dokumentierten Röntgenaufnahmen eine adäquate Osteosynthese darstellte. Der hämorrhagische Schock sollte den Blutverlust bei verletzten Patienten bzw. die klinische Situation bei multimorbiden älteren Patienten (ASA 3/4) simulieren. Hierfür wurde ein Schockmodell entwickelt bei dem die Tiere über einen zuvor in die Arteria femoralis implantierten Katheter Blut entzogen bekamen um einen definierten MAP unter 50mmHg zu erhalten. Die Mortalität von circa 35% entsprach den in der Literatur angegebenen Werten. Wichtigstes Ziel dieser Arbeit war die Etablierung eines Tiermodells zur Erforschung unfallchirurgischer Fragestellungen. Es ist gelungen ein Fraktur- bzw. Osteosynthesemodells, eine für das Tier optimierte Analgosedierung und ein Schockmodell mit titrierbaren Mortalitäten zu etablieren. Im Rahmen erster Versuche mit großer Fallzahl (n=20) zur Untersuchung von Cefuroxim und Rocephin auf Veränderungen des postoperativen Outcomes konnte das Modell verwendet werden. Die einmalige präoperative Antibiotikaprophylaxe als Single-Shot richtete sich sowohl im Zeitpunkt der Applikation als auch in der Dosierung nach dem heute üblichen klinischen Standard. Das zu erwartende Keimspektrum bei unfallchirugischen Eingriffen wurde mit einem Cephalosporin der 2. bzw. 3. Generation abgedeckt. In den Versuchsgruppen ohne Schock überlebten alle Tiere (100% Survival CI:83-100). Sowohl bei der unkomplizierten Fraktur als auch im traumatischen Schock bewirkte die Antibiotikaprophylaxe mit Ceftriaxon (Rocephin©) keinen Unterschied in den Mortalitäten. Bei der Untersuchung von Cefuroxim konnten am Endpunkt Mortalität klare, wenn auch nicht signifikante Unterschiede, beobachtet werden (Cefuroxim-Gruppe 20%, Placebo-Gruppe 40%, n=20, p>0,05). Zusammenfassend verbinden klinik-modellierende randomisierte Tierstudien (CMRT) vorklinische molekulare bzw. pharmakologische Experimente mit klinischen Phase II/III Studien. Vorraussetzung für die Realisierung solcher Studien ist das enge Zusammenarbeiten von Grundlagenforschern mit Ihren klinischen Kollegen. Dadurch kann die adäquate Übertragung der klinischen Situation auf das Tiermodell gewährleistet werden. Das in dieser Arbeit dargestellte Fraktur-Hämorrhagie Modell hat sich als praktikables Modell zur Erforschung komplexer unfallchirurgischer Fragestellungen erwiesen

Penetrierende Verletzungen des Halses: Charakterisierung eines südafrikanischen Patientenkollektivs, Einflussfaktoren auf Diagnostik, Therapie, Komplikationsrate und Mortalität

Hintergrund: Seit Beginn des 20. Jahrhunderts wurde in zahlreichen Publikationen diskutiert, welche Faktoren für die Therapie penetrierender Halsverletzungen entscheidend sind. Neben der Behandlungsstrategie selbst lagen dabei die Unterschiede zwischen Schussverletzungen und Verletzungen durch scharfe Gewalt, die anatomische Einteilung des Halses und die Diagnostik mittels körperlicher Untersuchung, computertomographischer Angiographie (CTA) und Ösophagographie im Fokus vieler Studien. Das Ziel dieser Arbeit ist es, einen Beitrag zur Verbesserung der Versorgungsstrategien von penetrierenden Halsverletzungen zu leisten. Dafür wurde ein südafrikanisches Patientenkollektiv hinsichtlich der Epidemiologie, des Verletzungsmechanismus und der -lokalisation, der Vitalparameter, der Diagnostik, der Therapie sowie der Komplikationen und der Mortalität charakterisiert. In einem zweiten Schritt wurde der Einfluss des Verletzungsmechanismus und der Lokalisation der Wunde auf die Patientenversorgung untersucht. Ein weiteres Ziel der Studie ist die Analyse der Aussagekraft der körperlichen Untersuchung, der CTA und der Ösophagographie. Methoden: In die retrospektive Studie wurden Patienten mit einer penetrierenden Verletzung des Halses eingeschlossen, die zwischen März 2010 und August 2011 in das Chris Hani Baragwanath Hospital in Johannesburg, Südafrika aufgenommen wurden. Die Versorgung erfolgte nach dem Prinzip des Selektiven nicht-operativen Managements (SNOM). Gemäß des Algorithmus der Klinik wurde auf der Basis der vorliegenden Symptome und der Ergebnisse apparativer Untersuchungen über die Therapie entschieden. Dabei wurden nicht alle Patienten mit vaskulären ‚hard signs’ (fehlende periphere Pulse, Seitendifferenz der Pulse, ‚thrill’, ‚bruit’, expandierendes oder pulsierendes Hämatom) oder aerodigestiven ‚hard signs’ (Emphysem, Dysphagie, Hämatemesis, blasende Wunde, Hämoptysis, Heiserkeit) operiert. Ergebnisse: Von den 303 Patienten wurden 265 durch scharfe Gewalt, 30 durch Schusswaffen und 8 durch einen anderen Mechanismus verletzt. 90,8% der Patienten hatten eine singuläre Verletzung und 9,2% der Patienten hatten multiple Wunden. Bei 31 Patienten waren ‚hard signs’ für eine vaskuläre Verletzung vorhanden und bei 49 Patienten ‚hard signs’ für eine aerodigestive Verletzung. Bei 163 Patienten wurde eine CTA und bei 56 Verletzten eine Ösophagographie durchgeführt. 169 (55,8%) Patienten wurden konservativ und 134 (44,2%) Patienten operativ therapiert. Die Komplikationsrate lag bei 9,9%, die intrahospitale Mortalität bei 2,3%. Nach Verletzungen durch scharfe Gewalt wurde signifikant seltener eine CTA durchgeführt (p=0,012), außerdem unterschied sich die Erstversorgung in der Notaufnahme: die Wunde wurde häufiger in der Notaufnahme genäht (p=0,005) und eine Intubation (p=0,005) und eine Immobilisation der Halswirbelsäule (p=0,000) wurden seltener durchgeführt als nach Schussverletzungen. Die Komplikationsrate war nach scharfer Gewalt niedriger (p=0,009). Verletzungen des hinteren Halsdreieckes wurden häufiger konservativ therapiert (p=0,039). Gefäßläsionen waren bei Verletzungen der Zone II wahrscheinlicher als in anderen Arealen (p=0,013). Die Sensitivität der vaskulären ‚hard signs’ lag bei 24,1%, die Spezifität bei 92,8%. Die Sensitivität der aerodigestiven ‚hard signs’ berechnete sich mit 42,3%, die Spezifität mit 86,3%. Die CTA erreichte eine Sensitivität von 63,6% und eine Spezifität von 91,2%. Die Sensitivität der Ösophagographie betrug 42,9%, die Spezifität 95,3%. Schlussfolgerung: Die Entscheidung für die operative oder konservative Therapie sollte auf der körperlichen Untersuchung und der zusätzlichen Bildgebung basieren. ‚Hard signs’ stellen keine obligate Operationsindikation dar, sondern eine konservative Therapie ist möglich, wenn die Ergebnisse der Bildgebung dieses Vorgehen rechtfertigen. Aufgrund der größeren Destruktionskraft und demzufolge der höheren Komplikationsrate unterscheidet sich die Erstversorgung von Schussverletzungen von der nach scharfer Gewalt. Die Bedeutung der Lokalisation der Wunde für die Diagnostik und für die definitive Therapie ist insgesamt gering. Aufgrund der hohen Spezifität der ‚hard signs’ und der bildgebenden Untersuchungen CTA und Ösophagographie kann bei einem pathologischen Befund jeweils von einer entsprechenden viszeralen Verletzung ausgegangen werden. Wegen der niedrigen Sensitivität der ‚hard signs’, der CTA und der Ösophagographie wird von einer Empfehlung für das weitere diagnostische und therapeutische Vorgehen auf Grundlage der Sensitivität abgesehen

PROXIMA : ein System zur Generierung graphischer Abstraktionen

In dieser Diplomarbeit wird das System PROXIMA vorgestellt, das in der Lage ist, ausgehend von Modelldaten graphische Abstraktionen zu erzeugen. Eine graphische Abstraktion ist die vereinfachte Darstellung eines in der Realität komplexeren Gegenstandes. Werden Details gezielt verringert, um z.B. eine Fokussierung auf einen bestimmten Bildbereich zu erreichen, so kann die Information vom Betrachter ungestörter aufgenommen werden. Auf diese Weise gelingt es, relevante von irrelevanten Einzelheiten zu trennen. Ausgehend von detaillierten 3D-Modelldaten erzeugt PROXIMA mithilfe von Abstraktionstypen vereinfachte Modelle. Die wesentlichen Abstraktionstypen sind das Dimensionieren, das Verschmelzen und das Weglassen von Teilobjekten. Bildgenerierungsverfahren (z.B . ein Projektionsalgorithmus oder ein Renderer) generieren aus abstrahierten Modellen dann eine IIIustration, die auf der Bildebene durch die Abstraktionstypen Verändern der Strichstärken und Vereinheitlichen weiter bearbeitet werden kann. Eine hohe Flexibilität wird dadurch erreicht, daß PROXIMA die Abstraktionen nicht vorberechnet, sondern einen inkrementellen Ansatz benutzt. Zum einen lassen sich so von ein und demselben Modell je nach Zielsetzung unterschiedliche Ergebnisse erzeugen. Zum anderen kann der Abstraktionsgrad während des Generierungsprozeßes beeinflußt werden. PROXIMA unterstützt zwei Betriebsmodi. Im interaktiven Betriebsmodus kann der Benutzer über eine graphische Schnittstelle abstrahierte Illustrationen generieren. Dazu wählt er die zu abstrahirenden Details direkt mit der Maus an und beeinflußt über verschiedene Parameter das Abstraktionsresultat. Im zweiten Betriebsmodus erzeugt PROXIMA Abstraktionen vollautomatisch. Die gewünschten Ergebnisse werden durch die Formulierung von Darstellungsbedingungen spezifiziert, die zu erfüllen sind. Mithilfe der Information über signifikante Attribute des Modells, propagiert PROXIMA dann für jedes Objekt des Modells eine Sichtbarkeitsbedingung. Auf dieser Basis wird anschließend der Abstraktionsgrad des Modells schrittweise erhöht

Einfluss der Antibiotikaapplikation und ihre adversen Effekte auf den perioperativen Verlauf sowie auf die Frakturheilung bei Schwerverletzten nach Osteosynthesen an langen Röhrenknochen -Etablierung eines Tiermodells -

Die Auffassungen über den Einsatz einer perioperativen Antibiotikaprophylaxe bei unfallchirurgischen Operationen gehen in zahlreichen tierexperimentellen und klinischen Studien weit auseinander. Bei zusätzlichen Risikofaktoren oder multimorbiden Patienten ist die Indikation zur Antibiotikaprophylaxe noch umstrittener. Bisherige Studien über den traumatischen Schock haben das Wissen um pathophysiologische Zusammenhänge und Auswirkungen des Schocks verbessert. Die Reduktion der Mortalitätsraten durch unterschiedliche Therapeutika konnte in klinischen Studien zumindest auf tierexperimenteller Ebene meist nicht bestätigt werden. Es existieren weder tierexperimentelle noch klinische Studien, die Auswirkungen einer Antibiotikaprophylaxe auf die Mortalität im traumatischen Schock untersuchen. Bisher durchgeführte Studien haben nur einzelne Teilaspekte der klinischen Versorgung eines polytraumatisierten Patienten untersucht. Die verwendeten Tiermodelle haben die Interaktion unterschiedlicher klinischer Szenarios, wie unkontrollierter Blutverlust, Anästhesie, Art und Dauer der Volumensubstitution, Vorerkrankungen, Folgeoperationen, Antibiotikaprophylaxe und postoperative Analgesie, nicht berücksichtigt. Dies führte zur Entwicklung, des in dieser Arbeit beschriebenen Hämorrhagie-Fraktur-Modells. Die komplexe klinische Versorgung eines polytraumatisierten Patienten sollte darin berücksichtigt werden. Klinik-modellierenden randomisierten Tierstudien (CMRT) verbinden präklinische molekulare bzw. pharmakologische Experimente mit klinischen Phase II/III Studien. Vorraussetzung für die Realisierung solcher Studien ist das enge Zusammenarbeiten von Grundlagenforschern mit Ihren klinischen Kollegen. Dadurch kann die adäquate Übertragung der klinischen Situation auf das Tiermodell gewährleistet werden. In Kooperation mit dem zuständigen Veterinärmediziner wurde nach Etablierung des Frakturverfahrens und der Osteosynthese eine optimale Anästhesie für die Versuchstiere gefunden. Dieses Anästhesieverfahren konnte in allen Hauptversuchen erfolgreich übernommen werden. Die Tibiafraktur wurde mit einer intramedullären Marknagelung versorgt und entsprach der zurzeit üblichen Frakturversorgung der Klinik. Hierzu wurde ein für die Ratte geeignetes Implantat und eine OP-Technik etabliert, die zum einen in allen Versuchen zeitnah durchgeführt werden konnte als auch in 230 dokumentierten Röntgenaufnahmen eine adäquate Osteosynthese darstellte. Der hämorrhagische Schock sollte den Blutverlust bei verletzten Patienten bzw. die klinische Situation bei multimorbiden älteren Patienten (ASA 3/4) simulieren. Hierfür wurde ein Schockmodell entwickelt bei dem die Tiere über einen zuvor in die Arteria femoralis implantierten Katheter Blut entzogen bekamen um einen definierten MAP unter 50mmHg zu erhalten. Die Mortalität von circa 35% entsprach den in der Literatur angegebenen Werten. Wichtigstes Ziel dieser Arbeit war die Etablierung eines Tiermodells zur Erforschung unfallchirurgischer Fragestellungen. Es ist gelungen ein Fraktur- bzw. Osteosynthesemodells, eine für das Tier optimierte Analgosedierung und ein Schockmodell mit titrierbaren Mortalitäten zu etablieren. Im Rahmen erster Versuche mit großer Fallzahl (n=20) zur Untersuchung von Cefuroxim und Rocephin auf Veränderungen des postoperativen Outcomes konnte das Modell verwendet werden. Die einmalige präoperative Antibiotikaprophylaxe als Single-Shot richtete sich sowohl im Zeitpunkt der Applikation als auch in der Dosierung nach dem heute üblichen klinischen Standard. Das zu erwartende Keimspektrum bei unfallchirugischen Eingriffen wurde mit einem Cephalosporin der 2. bzw. 3. Generation abgedeckt. In den Versuchsgruppen ohne Schock überlebten alle Tiere (100% Survival CI:83-100). Sowohl bei der unkomplizierten Fraktur als auch im traumatischen Schock bewirkte die Antibiotikaprophylaxe mit Ceftriaxon (Rocephin©) keinen Unterschied in den Mortalitäten. Bei der Untersuchung von Cefuroxim konnten am Endpunkt Mortalität klare, wenn auch nicht signifikante Unterschiede, beobachtet werden (Cefuroxim-Gruppe 20%, Placebo-Gruppe 40%, n=20, p>0,05). Zusammenfassend verbinden klinik-modellierende randomisierte Tierstudien (CMRT) vorklinische molekulare bzw. pharmakologische Experimente mit klinischen Phase II/III Studien. Vorraussetzung für die Realisierung solcher Studien ist das enge Zusammenarbeiten von Grundlagenforschern mit Ihren klinischen Kollegen. Dadurch kann die adäquate Übertragung der klinischen Situation auf das Tiermodell gewährleistet werden. Das in dieser Arbeit dargestellte Fraktur-Hämorrhagie Modell hat sich als praktikables Modell zur Erforschung komplexer unfallchirurgischer Fragestellungen erwiesen

SynthoGestures: A Novel Framework for Synthetic Dynamic Hand Gesture Generation for Driving Scenarios

Creating a diverse and comprehensive dataset of hand gestures for dynamic human-machine interfaces in the automotive domain can be challenging and time-consuming. To overcome this challenge, we propose using synthetic gesture datasets generated by virtual 3D models. Our framework utilizes Unreal Engine to synthesize realistic hand gestures, offering customization options and reducing the risk of overfitting. Multiple variants, including gesture speed, performance, and hand shape, are generated to improve generalizability. In addition, we simulate different camera locations and types, such as RGB, infrared, and depth cameras, without incurring additional time and cost to obtain these cameras. Experimental results demonstrate that our proposed framework, SynthoGestures\footnote{\url{https://github.com/amrgomaaelhady/SynthoGestures}}, improves gesture recognition accuracy and can replace or augment real-hand datasets. By saving time and effort in the creation of the data set, our tool accelerates the development of gesture recognition systems for automotive applications.Comment: Shorter versions are accepted as AutomotiveUI2023 Work in Progress and UIST2023 Poster Paper

Viewer types in game live streams: questionnaire development and validation

Producing and consuming live-streamed content is a growing trend attracting many people today. While the actual content that is streamed is diverse, one especially pop ular context is games. Streamers of gaming content broadcast how they play digital or analog games, attracting several thousand viewers at once. Previous scientific work has revealed that different motivations drive people to become viewers, which apparently impacts how they interact with the offered features and which streamers’ behaviors they appreciate. In this paper, we wanted to understand whether viewers’ motiva tions can be formulated as viewer types and systematically measured. We present an exploratory factor analysis (followed by a validation study) with which we developed a 25-item questionnaire assessing five different viewer types. In addition, we analyzed the predictive validity of the viewer types for existing and potential live stream fea tures. We were able to show that a relationship between the assessed viewer type and preferences for streamers’ behaviors and features in a stream exists, which can guide fellow researchers and streamers to understand viewers better and potentially provide more suitable experiences

Potential and effects of personalizing gameful fitness applications using behavior change intentions and Hexad user types

Personalizing gameful applications is essential to account for interpersonal differences in the perception of gameful design elements. Considering that an increasing number of people lead sedentary lifestyles, using personalized gameful applications to encourage physical activity is a particularly relevant domain. In this article, we investigate behavior change intentions and Hexad user types as factors to personalize gameful fitness applications. We first explored the potential of these two factors by analyzing differences in the perceived persuasiveness of gameful design elements using a storyboards-based online study (N=178). Our results show several significant effects regarding both factors and thus support the usefulness of them in explaining perceptual differences. Based on these findings, we implemented “Endless Universe,” a personalized gameful application encouraging physical activity on a treadmill. We used the system in a laboratory study (N=20) to study actual effects of personalization on the users’ performance, enjoyment and affective experiences. While we did not find effects on the immediate performance of users, positive effects on user experience-related measures were found. The results of this study support the relevance of behavior change intentions and Hexad user types for personalizing gameful fitness systems further