Trainable Joint Bilateral Filters for Enhanced Prediction Stability in Low-dose CT

Low-dose computed tomography (CT) denoising algorithms aim to enable reduced patient dose in routine CT acquisitions while maintaining high image quality. Recently, deep learning~(DL)-based methods were introduced, outperforming conventional denoising algorithms on this task due to their high model capacity. However, for the transition of DL-based denoising to clinical practice, these data-driven approaches must generalize robustly beyond the seen training data. We, therefore, propose a hybrid denoising approach consisting of a set of trainable joint bilateral filters (JBFs) combined with a convolutional DL-based denoising network to predict the guidance image. Our proposed denoising pipeline combines the high model capacity enabled by DL-based feature extraction with the reliability of the conventional JBF. The pipeline's ability to generalize is demonstrated by training on abdomen CT scans without metal implants and testing on abdomen scans with metal implants as well as on head CT data. When embedding two well-established DL-based denoisers (RED-CNN/QAE) in our pipeline, the denoising performance is improved by $10\,\%$/$82\,\%$ (RMSE) and $3\,\%$/$81\,\%$ (PSNR) in regions containing metal and by $6\,\%$/$78\,\%$ (RMSE) and $2\,\%$/$4\,\%$ (PSNR) on head CT data, compared to the respective vanilla model. Concluding, the proposed trainable JBFs limit the error bound of deep neural networks to facilitate the applicability of DL-based denoisers in low-dose CT pipelines

Homeoffice- und Präsenzkultur im Bereich IT und technische Dienstleistungen in Zeiten der Covid-19-Pandemie

Mit dem Ausbruch der Covid-19-Pandemie in Deutschland wurden im März 2020 eine Reihe von Maßnahmen zur Eindämmung des Infektionsrisikos eingeführt, die vielfache Auswirkungen auf das Privat- und Arbeitsleben vieler Menschen haben. Hierzu gehören die Einführung von Kontaktbeschränkungen, die Schließung von Kindertagesstätten und Schulen und der damit verbundene Wegfall von Betreuungsmöglichkeiten sowie das verstärkte Arbeiten im Homeoffice. Viele Arbeitgeber haben zur Reduzierung des Infektionsrisikos im Rahmen ihrer Möglichkeiten reagiert und wo möglich auf ortsunabhängiges Arbeiten umgestellt. Vor dem Ausbruch der Covid-19-Pandemie war das ganztägige Arbeiten im Homeoffice in Deutschland auch im Bereich IT und technische Dienstleistungen noch wenig verbreitet. Viele Organisationen in Deutschland setzen generell auf die Anwesenheit ihrer Beschäftigten und haben somit eine Präsenzkultur, obwohl die technischen Voraussetzungen (gerade im Bereich IT und technische Dienstleistungen) für Homeoffice bereits gegeben sind. Das IMVR führte eine Onlinebefragung bei Beschäftigten aus dem Bereich IT und technische Dienstleistungen durch, um die Homeoffice- und Präsenzkultur in Zeiten der Covid-19-Pandemie zu untersuchen, Herausforderungen bei der Arbeit im Homeoffice zu ermitteln sowie Gründe, die bislang gegen die Arbeit im Homeoffice gesprochen haben, zu erfahren. Zudem wird der Zusammenhang zwischen der Homeoffice- und Präsenzkultur mit der mentalen Gesundheit von Beschäftigten betrachtet. An der Befragung haben 1.933 Beschäftigte aus dem Bereich IT und technische Dienstleistungen teilgenommen, die im Zeitraum der Befragung (auch tageweise) im Homeoffice gearbeitet haben. Die Ergebnisse der Umfrage zeigen ein heterogenes Bild in Bezug auf die Homeoffice- und Präsenzkultur im Bereich IT und technische Dienstleistungen. Für 44 % der befragten Personen ist das Arbeiten im Homeoffice während der Covid-19-Pandemie eine neue Erfahrung. Herausforderungen, denen Beschäftigte im Homeoffice während der Pandemie begegnen, beziehen sich auf den fehlenden persönlichen Kontakt zu Kolleginnen und Kollegen, auf die Vereinbarkeit von Beruf und Familie und das erforderliche Selbstmanagement. Gründe, die bislang gegen die Arbeit im Homeoffice gesprochen haben, beziehen sich auf die Organisations- und Führungskultur, auf die Bedeutung des persönlichen Kontaktes zu Kolleginnen und Kollegen sowie die fehlende technische Infrastruktur. Des Weiteren zeigt sich ein Zusammenhang zwischen der Homeoffice- bzw. Präsenzkultur und der mentalen Gesundheit von Beschäftigten

Homeoffice- und Präsenzkultur im öffentlichen Dienst in Zeiten der Covid-19-Pandemie.Ergebnisbericht August 2020

Mit dem Ausbruch der Covid-19-Pandemie in Deutschland wurden im März 2020 eine Reihe von Maßnahmen zur Eindämmung des Infektionsrisikos eingeführt, die vielfache Auswirkungen auf das Privat- und Arbeitsleben vieler Menschen haben. Hierzu gehören die Einführung von Kontaktbeschränkungen, die Schließung von Kindertagesstätten und Schulen und der damit verbundene Wegfall von Betreuungsmöglichkeiten sowie das verstärkte Arbeiten im Homeoffice. Viele Arbeitgeber haben zur Reduzierung des Infektionsrisikos im Rahmen ihrer Möglichkeiten reagiert und wo möglich auf ortsunabhängiges Arbeiten umgestellt. Vor dem Ausbruch der Covid-19-Pandemie war das Arbeiten im Homeoffice in Deutschland noch wenig verbreitet. Insbesondere im öffentlichen Dienst wurde bislang wenig im Homeoffice gearbeitet. Obwohl im Zuge der Digitalisierung die technischen Voraussetzungen für Homeoffice bereits gegeben sind und sich technische Möglichkeiten stetig verbessern, setzen viele Organisationen generell auf die Präsenz ihrer Beschäftigten. Das IMVR führte dazu eine Onlinebefragung über das soziale Netzwerk LinkedIn bei Beschäftigten im öffentlichen Dienst durch, um die Homeoffice- und Präsenzkulturin Zeiten der Covid-19-Pandemie zu untersuchen, Herausforderungen bei der Arbeit im Homeoffice zu ermitteln sowie Gründe, die bislang gegen die Arbeit im Homeoffice gesprochen haben, zu erfahren. Zudem wird der Zusammenhang zwischen der Homeoffice- und Präsenzkultur in Organisationen des öffentlichen Dienstes mit der mentalen Gesundheit von Beschäftigten betrachtet. An der Befragung haben 352 Beschäftigte aus dem öffentlichen Dienst teilgenommen, die im Zeitraum der Befragung (auch tageweise) im Homeoffice gearbeitet haben. Die Ergebnisse der Umfrage zeigen ein heterogenes Bild in Bezug auf die Homeoffice- und Präsenzkultur im öffentlichen Dienst. Für die Mehrheit der befragten Personen ist das Arbeiten im Homeoffice während der Covid-19-Pandemie eine neue Erfahrung. Herausforderungen, denen Beschäftigte im Homeoffice während der Pandemie begegnen, beziehen sich auf die technische Infrastruktur, auf den fehlenden persönlichen Kontakt zu Kolleginnen und Kollegen sowie auf die Vereinbarkeit von Beruf und Familie. Gründe, die bislang gegen die Arbeit im Homeoffice gesprochen haben, beziehen sich auf die Organisations- und Führungskultur, auf die fehlende technische Infrastruktur sowie auf die Bedeutung des persönlichen Kontaktes zu Kolleginnen und Kollegen. Des Weiteren zeigt sich ein Zusammenhang zwischen der Homeoffice- bzw. Präsenzkultur und der mentalen Gesundheit von Beschäftigte

Presenilin-Dependent Receptor Processing Is Required for Axon Guidance

SummaryThe Alzheimer's disease-linked gene presenilin is required for intramembrane proteolysis of amyloid-β precursor protein, contributing to the pathogenesis of neurodegeneration that is characterized by loss of neuronal connections, but the role of Presenilin in establishing neuronal connections is less clear. Through a forward genetic screen in mice for recessive genes affecting motor neurons, we identified the Columbus allele, which disrupts motor axon projections from the spinal cord. We mapped this mutation to the Presenilin-1 gene. Motor neurons and commissural interneurons in Columbus mutants lacking Presenilin-1 acquire an inappropriate attraction to Netrin produced by the floor plate because of an accumulation of DCC receptor fragments within the membrane that are insensitive to Slit/Robo silencing. Our findings reveal that Presenilin-dependent DCC receptor processing coordinates the interplay between Netrin/DCC and Slit/Robo signaling. Thus, Presenilin is a key neural circuit builder that gates the spatiotemporal pattern of guidance signaling, thereby ensuring neural projections occur with high fidelity

Homeoffice- und Präsenzkultur im Bereich IT und technische Dienstleistungen in Zeiten der Covid-19-Pandemie. Ergebnisbericht August 2020

Mit dem Ausbruch der Covid-19-Pandemie in Deutschland wurden im März 2020 eine Reihe von Maßnahmen zur Eindämmung des Infektionsrisikos eingeführt, die vielfache Auswirkungen auf das Privat- und Arbeitsleben vieler Menschen haben. Hierzu gehören die Einführung von Kontaktbeschränkungen, die Schließung von Kindertagesstätten und Schulen und der damit verbundene Wegfall von Betreuungsmöglichkeiten sowie das verstärkte Arbeiten im Homeoffice. Viele Arbeitgeber haben zur Reduzierung des Infektionsrisikos im Rahmen ihrer Möglichkeiten reagiert und wo möglich auf ortsunabhängiges Arbeiten umgestellt. Vor dem Ausbruch der Covid-19-Pandemie war das ganztägige Arbeiten im Homeoffice in Deutschland auch im Bereich IT und technische Dienstleistungen noch wenig verbreitet. Viele Organisationen in Deutschland setzen generell auf die Anwesenheit ihrer Beschäftigten und haben somit eine Präsenzkultur, obwohl die technischen Voraussetzungen (gerade im Bereich IT und technische Dienstleistungen) für Homeoffice bereits gegeben sind. Das IMVR führte eine Onlinebefragung bei Beschäftigten aus dem Bereich IT und technische Dienstleistungen durch, um die Homeoffice- und Präsenzkultur in Zeiten der Covid-19-Pandemie zu untersuchen, Herausforderungen bei der Arbeit im Homeoffice zu ermitteln sowie Gründe, die bislang gegen die Arbeit im Homeoffice gesprochen haben, zu erfahren. Zudem wird der Zusammenhang zwischen der Homeoffice- und Präsenzkultur mit der mentalen Gesundheit von Beschäftigten betrachtet. An der Befragung haben 1.933 Beschäftigte aus dem Bereich IT und technische Dienstleistungen teilgenommen, die im Zeitraum der Befragung (auch tageweise) im Homeoffice gearbeitet haben. Die Ergebnisse der Umfrage zeigen ein heterogenes Bild in Bezug auf die Homeoffice- und Präsenzkultur im Bereich IT und technische Dienstleistungen. Für 44 % der befragten Personen ist das Arbeiten im Homeoffice während der Covid-19-Pandemie eine neue Erfahrung. Herausforderungen, denen Beschäftigte im Homeoffice während der Pandemie begegnen, beziehen sich auf den fehlenden persönlichen Kontakt zu Kolleginnen und Kollegen, auf die Vereinbarkeit von Beruf und Familie und das erforderliche Selbstmanagement. Gründe, die bislang gegen die Arbeit im Homeoffice gesprochen haben, beziehen sich auf die Organisations- und Führungskultur, auf die Bedeutung des persönlichen Kontaktes zu Kolleginnen und Kollegen sowie die fehlende technische Infrastruktur. Des Weiteren zeigt sich ein Zusammenhang zwischen der Homeoffice- bzw. Präsenzkultur und der mentalen Gesundheit von Beschäftigten

Homeoffice- und Präsenzkultur im öffentlichen Dienst in Zeiten der Covid-19-Pandemie

Mit dem Ausbruch der Covid-19-Pandemie in Deutschland wurden im März 2020 eine Reihe von Maßnahmen zur Eindämmung des Infektionsrisikos eingeführt, die vielfache Auswirkungen auf das Privat- und Arbeitsleben vieler Menschen haben. Hierzu gehören die Einführung von Kontaktbeschränkungen, die Schließung von Kindertagesstätten und Schulen und der damit verbundene Wegfall von Betreuungsmöglichkeiten sowie das verstärkte Arbeiten im Homeoffice. Viele Arbeitgeber haben zur Reduzierung des Infektionsrisikos im Rahmen ihrer Möglichkeiten reagiert und wo möglich auf ortsunabhängiges Arbeiten umgestellt. Vor dem Ausbruch der Covid-19-Pandemie war das Arbeiten im Homeoffice in Deutschland noch wenig verbreitet. Insbesondere im öffentlichen Dienst wurde bislang wenig im Homeoffice gearbeitet. Obwohl im Zuge der Digitalisierung die technischen Voraussetzungen für Homeoffice bereits gegeben sind und sich technische Möglichkeiten stetig verbessern, setzen viele Organisationen generell auf die Präsenz ihrer Beschäftigten. Das IMVR führte dazu eine Onlinebefragung über das soziale Netzwerk LinkedIn bei Beschäftigten im öffentlichen Dienst durch, um die Homeoffice- und Präsenzkulturin Zeiten der Covid-19-Pandemie zu untersuchen, Herausforderungen bei der Arbeit im Homeoffice zu ermitteln sowie Gründe, die bislang gegen die Arbeit im Homeoffice gesprochen haben, zu erfahren. Zudem wird der Zusammenhang zwischen der Homeoffice- und Präsenzkultur in Organisationen des öffentlichen Dienstes mit der mentalen Gesundheit von Beschäftigten betrachtet. An der Befragung haben 352 Beschäftigte aus dem öffentlichen Dienst teilgenommen, die im Zeitraum der Befragung (auch tageweise) im Homeoffice gearbeitet haben. Die Ergebnisse der Umfrage zeigen ein heterogenes Bild in Bezug auf die Homeoffice- und Präsenzkultur im öffentlichen Dienst. Für die Mehrheit der befragten Personen ist das Arbeiten im Homeoffice während der Covid-19-Pandemie eine neue Erfahrung. Herausforderungen, denen Beschäftigte im Homeoffice während der Pandemie begegnen, beziehen sich auf die technische Infrastruktur, auf den fehlenden persönlichen Kontakt zu Kolleginnen und Kollegen sowie auf die Vereinbarkeit von Beruf und Familie. Gründe, die bislang gegen die Arbeit im Homeoffice gesprochen haben, beziehen sich auf die Organisations- und Führungskultur, auf die fehlende technische Infrastruktur sowie auf die Bedeutung des persönlichen Kontaktes zu Kolleginnen und Kollegen. Des Weiteren zeigt sich ein Zusammenhang zwischen der Homeoffice- bzw. Präsenzkultur und der mentalen Gesundheit von Beschäftigte

On the Benefit of Dual-domain Denoising in a Self-supervised Low-dose CT Setting

Computed tomography (CT) is routinely used for three-dimensional non-invasive imaging. Numerous data-driven image denoising algorithms were proposed to restore image quality in low-dose acquisitions. However, considerably less research investigates methods already intervening in the raw detector data due to limited access to suitable projection data or correct reconstruction algorithms. In this work, we present an end-to-end trainable CT reconstruction pipeline that contains denoising operators in both the projection and the image domain and that are optimized simultaneously without requiring ground-truth high-dose CT data. Our experiments demonstrate that including an additional projection denoising operator improved the overall denoising performance by 82.4-94.1%/12.5-41.7% (PSNR/SSIM) on abdomen CT and 1.5-2.9%/0.4-0.5% (PSNR/SSIM) on XRM data relative to the low-dose baseline. We make our entire helical CT reconstruction framework publicly available that contains a raw projection rebinning step to render helical projection data suitable for differentiable fan-beam reconstruction operators and end-to-end learning.Comment: This work has been submitted to the IEEE for possible publication. Copyright may be transferred without notice, after which this version may no longer be accessibl

Noise2Contrast: Multi-Contrast Fusion Enables Self-Supervised Tomographic Image Denoising

Self-supervised image denoising techniques emerged as convenient methods that allow training denoising models without requiring ground-truth noise-free data. Existing methods usually optimize loss metrics that are calculated from multiple noisy realizations of similar images, e.g., from neighboring tomographic slices. However, those approaches fail to utilize the multiple contrasts that are routinely acquired in medical imaging modalities like MRI or dual-energy CT. In this work, we propose the new self-supervised training scheme Noise2Contrast that combines information from multiple measured image contrasts to train a denoising model. We stack denoising with domain-transfer operators to utilize the independent noise realizations of different image contrasts to derive a self-supervised loss. The trained denoising operator achieves convincing quantitative and qualitative results, outperforming state-of-the-art self-supervised methods by 4.7-11.0%/4.8-7.3% (PSNR/SSIM) on brain MRI data and by 43.6-50.5%/57.1-77.1% (PSNR/SSIM) on dual-energy CT X-ray microscopy data with respect to the noisy baseline. Our experiments on different real measured data sets indicate that Noise2Contrast training generalizes to other multi-contrast imaging modalities

The prevalence and outcomes of hyponatremia in children with COVID-19 and multisystem inflammatory syndrome in children (MIS-C)

IntroductionTo assess the prevalence of hyponatremia among pediatric patients with coronavirus disease 2019 (COVID-19) and Multisystem Inflammatory Syndrome in Children (MIS-C) and determine if pediatric hyponatremia was associated with an increased length of stay, higher rates of mechanical ventilation, and/or elevated inflammatory markers on admission as compared to eunatremic patients.MethodsElectronic health records were retrospectively analyzed for 168 children less than 18 years old with COVID-19 or MIS-C who were admitted to pediatric units within the Northwell Health system. The primary exposure was hyponatremic status (serum sodium <135 mEq/L) and the primary outcomes were length of stay, mechanical ventilation usage and increased inflammatory markers.ResultsOf the 168 children in the study cohort, 95 (56%) were admitted for COVID-19 and 73 (43.5%) for MIS-C. Overall, 60 (35.7%) patients presented with hyponatremia on admission. Patients with hyponatremia had higher rates of intensive care unit admission when compared to eunatremic patients (32/60 [53.3%] vs. 39/108 [36.1%], p = 0.030). In regression models, hyponatremia was not significantly associated with increased length of stay or mechanical ventilation rates. After adjustment for relevant confounders, hyponatremia remained associated with an increased square root CRP (β = 1.79: 95% CI: 0.22–3.36) and lower albumin levels (β = −0.22: 95% CI: −0.42–−0.01).ConclusionHyponatremia is common in pediatric COVID-19 and MIS-C. Hyponatremia was associated with a lower albumin and higher square root CRP levels. This may suggest an association of inflammation with lower serum sodium levels