Low-Noise Dynamic Reconstruction for X-Ray Tomographic Perfusion Studies Using Low Sampling Rates

Functional imaging based on tomographic X-ray imaging relies on the reconstruction of a temporal sequence of images which accurately reproduces the time attenuation curves of the tissue. The main constraints of these techniques are temporal resolution and dose. Using current techniques the data acquisition has to be performed fast so that the dynamic attenuation values can be regarded as static during the scan. Due to the relatively high number of repeated scans the dose per single scan has to be low yielding a poor signal-to-noise ratio (SNR) in the reconstructed images. In a previous publication a temporal interpolation scheme in the projection data space was relaxing the temporal resolution constraint. The aim of this contribution is the improvement of the SNR. A temporal smoothing term is introduced in the temporal interpolation scheme such that only the physiologic relevant bandwidth is considered. A significant increase of the SNR is achieved. The obtained level of noise only depends on the total dose applied and is independent of the number of scans and the SNR of a single reconstructed image. The approach might be the first step towards using slowly rotating CT systems for perfusion imaging like C-arm or small animal CT scanners

Effekte der Tiefen Hirnstimulation bei pädiatrischen Patienten mit isolierten, kombinierten und komplexen generalisierten Dystonien

Die Tiefe Hirnstimulation (THS) hat sich als eine effektive und sichere Therapie bei erwachsenen Patienten mit isolierter Dystonie mit unzureichendem medikamentösen Therapieerfolg etabliert. Da es weltweit nur wenige Zentren gibt, die sich auf die Behandlung pädiatrischer Patienten mit Dystonien spezialisiert haben, konnten bislang nur wenige Publikationen die Auswirkungen der THS bei Dystonien im Kindesalter dokumentieren. In der vorliegenden Arbeit werden die kurz- und langfristigen Effekte der THS im Globus pallidus internus (GPi) bei einer Kohorte von 16 Kindern unter 21 Jahren (10 männliche) mit generalisierter Dystonie beschrieben, die zwischen 2000 und 2013 an der Charité Berlin behandelt wurden. Wir untersuchten acht Kinder mit isolierter (mittleres Alter bei Operation 12,5 ± 3,5 Jahre) und acht Kinder mit kombinierter/komplexer generalisierter Dystonie (mittleres Alter bei Operation 14,4 ± 1,6 Jahre). Der motorische Schweregrad wurde mithilfe einer retrospektiven Videoanalyse unter Verwendung der Burke-Fahn-Marsden-Dystonie-Beurteilungsskala (BFMDRS-M) an drei Zeitpunkten erhoben: präoperativ, 1-Jahr postoperativ und an einem Langzeit-Termin. Die Behinderungsskala (BFMDRS-D) wurde anhand von Krankenakten für den präoperativen Zustand und durch Befragung postoperativ zum Langzeittermin dokumentiert. Die Gruppe der isolierten Dystonien zeigte eine mittlere Verbesserung des BFMDRS-M von 54,4% ± 8,9% zum 1-Jahres-Termin und 42,9% ± 11,6% zum Langzeit-Termin; der BFMDRS-D verbesserte sich entsprechend um 59,8% ± 10,3% und um 63,3% ± 7,8%. In der Gruppe der kombinierten/komplexen Dystonien variierten die Ergebnisse stark, jedoch beobachteten wir insgesamt ein geringeres Ansprechen auf die THS mit einer mittleren Verbesserung des BFMDRS-M von 23,6% ± 10,2% nach einem Jahr und 25,5% ± 10,3% zum Langzeit-Termin; und einer entsprechenden Verbesserung des BFMDRS-D von 20,8% ± 9,8% und 24,5% ± 9,0%. In dieser Studie wurden erstmalig verblindete Video-gestützte Untersuchungen zu den kurz- und langfristigen Effekten der pallidalen THS bei Kindern mit generalisierter Dystonie durchgeführt. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die THS ein sicheres und langfristig effektives Verfahren zur Behandlung von Kindern mit isolierter generalisierter Dystonie und unzureichender medikamentöser Therapie ist, während Patienten mit kombinierten/komplexen Dystonien weniger gute motorische Ergebnisse aufweisen.Pallidal deep brain stimulation (DBS) is an established treatment for refractory isolated dystonia in adults with several long-term studies documenting its efficacy and safety. As there are only a few experienced centres worldwide, clinical evidence for the long-term use of DBS in children suffering from dystonia is still limited. Here, we report the short and long-term effects of pallidal DBS in 16 children below the age of 21 (ten males) with generalized isolated or combined/complex dystonia, who underwent bilateral DBS in the globus pallidus internus (GPi) at the Charité, University Medicine Berlin between 2000 and 2013. We assessed eight children with isolated (mean age at surgery 12.5 ± 3.5 years) and eight children with combined/complex generalized dystonia (mean age at surgery 14.4 ± 1.6 years). Symptom severity was assessed by retrospective video rating and using the Burke-Fahn-Marsden-Dystonia-Rating-Scale (BFMDRS-M) at three time points: pre-operative, 1-year short-term follow-up (1y-FU) and long-term last follow-up (LT-FU, up to 13 years). Disability scores (BFMDRS-D) were documented from clinical charts and during the last follow-up. Patients with isolated generalized dystonia showed a mean improvement in BFMDRS motor score (BFMDRS-M) of 54.4% ± 8.9% at 1y-FU and 42.9% ± 11.6% at LT-FU; disability scores (BFMDRS-D) improved by 59.8% ± 10.3% and by 63.3% ± 7.8%, respectively. Response rates to DBS in patients with combined/complex generalized dystonia have been variable and were more modest with a mean improvement in the BFMDRS motor score of 23.6% ± 10.2% at 1y-FU and 25.5% ± 10.3% at LT-FU. The mean improvement in BFMDRS disability score was 20.8% ± 9.8% at 1y-FU and 24.5% ± 9.0% at LT-FU. This study has been the first blinded, video-assessed rating of the short- and long-term effects of pallidal DBS in children with generalized dystonia. Our results confirm pallidal DBS as a safe and efficacious long-term treatment in children suffering from generalized dystonia, although better motor outcomes have been shown among children with isolated dystonia compared to those with combined/complex dystonia

Double-Dipole Excitations in 40Ca

The double-dipole strength distribution in $^{40}$Ca is calculated microscopically within a model space of 1p1h - and 2p2h excitations. Anharmonic effects in the centroid energies of the $0^+$- and $2^+$ components are found to be small, in agreement with experimental observation. Firm conclusions about the spreading width cannot be drawn, as yet, due to computational limitations in the number of 2p2h states.Comment: 8 pages of LaTeX, two figures available at ftp://rsm1.physcis.uiuc.edu/pub/figs

Utopía social en Gioconda Belli

Am Anfang dieser Arbeit stand die Hypothese, dass Utopie zentrales Thema, Motiv und Gestaltungselement lateinamerikanischer Literatur wäre. Vom Allgemeinen zum Speziellen gehend wird versucht, diese Hypothese zu verifizieren um dann „La mujer habitada“ und „Waslala“ dahingehend zu positionieren. Beide Bücher beinhalten utopische Elemente, im ersten Werk ist Utopie der „Motor der Geschichte“ der die Handlung antreibt und in letzterem ist die Utopie selbst Thema. Daraus ergeben sich Leitfragen, die wiederum zur anfänglichen Hypothese zurückweisen: Sind diese Bücher Einzelfälle oder Ausdruck eines utopischen Geistes der die lateinamerikanische Literatur in ihrer Gesamtheit durchzieht. Und wenn dem so ist, warum wird Utopie gerade in Lateinamerika so häufig verwendet und zu welchem Zweck geschieht das? Im ersten Teil wird versucht, zuerst den Begriff Utopie und das semantische Feld dahinter zu definieren und in unsere Geistesgeschichte einzuordnen. Dann wird der Untersuchungsgegenstand auf Utopie in Amerika bzw. Utopie in der (lateinamerikanischen) Literatur eingegrenzt und ihre Entwicklung chronologisch nachgezeichnet. Der zweite Teil ist der Analyse der beiden Romane gewidmet. Ausgehend von den Protagonisten als Trägern von Utopie werden utopische Elemente in den Texten identifiziert und miteinander verglichen. Im Speziellen sind dies vor allem das fortwährende Zitat der Vergangenheit und des Mythos, um die Gegenwart zu legitimieren und die Emanzipation der Frau, welche als auf die Gegenwart aufbauendes, utopisches Konzept vorgestellt wird. Das Verständnis von Utopie in den beiden Texten bewegt sich zwischen Revolution und Suche, zwischen der Utopie als statischem Konzept und der Utopie als flexiblem Entwurf, abhängig von der Situation, in der sie entwickelt wird. Die eingangs formulierte Hypothese konnte im Laufe der Arbeit eindeutig verifiziert werden. Das Warum der Verwendung von Utopie wird hauptsächlich auf die besondere Geschichte und die besondere Geografie Amerikas zurückgeführt und auf die intellektuelle Tradition, sich mit ihr zu beschäftigen. Das Wozu der Verwendung wird in der Identitätskonstruktion und in der Notwendigkeit des Bezugs auf die Zukunft gesehen, da die eigene, offizielle Vergangenheit als Bezugspunkt in der Erinnerungskultur erst seit 500 Jahren existiert. Belli belebt die Utopie in ihren Texten wieder und reinterpretiert den utopischen Geist, der der lateinamerikanischen Literatur inhärent ist, neu. Ihre Utopie orientiert sich an gegenwärtigen Strömungen im politisch-utopischen Diskurs, basiert auf den Menschlichen Talenten Fantasie, Glauben und Vertrauen und verändert sich mit den Menschen, die sie jeden Tag neu erfinden

Nuclear Giant Resonances and Linear Response

We search for nonlinear effects in nuclear giant resonances (GRs), in particular the isovector dipole and the isoscalar quadrupole modes. To that end, we employ a spectral analysis of time-dependent Hartree-Fock (TDHF) dynamics using Skyrme forces. Based on TDHF calculations over a wide range of excitation amplitudes, we explore the collectivity and degree of harmonic motion in these modes. Both GR modes turn out to be highly harmonic in heavy nuclei from A=100 on. There is no trace of a transition to irregular motion and multiple resonances are predicted. Slight anharmonicities are seen for light nuclei, particularly for $^{16}$O. These are mainly caused by the spin-orbit splitting.Comment: 5 page

Theories for multiple resonances

Two microscopic theories for multiple resonances in nuclei are compared, n-particle-hole RPA and quantized Time-Dependent Hartree-Fock (TDHF). The Lipkin-Meshkov-Glick model is used as test case. We find that quantized TDHF is superior in many respects, except for very small systems.Comment: 14 Pages, 3 figures available upon request