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https://jlupub.ub.uni-giessen.de//handle/jlupub/58
Schriftenrepositorium2024-03-28T11:54:18ZEsmolol-basierte Kardioplegie als Alternative zu hyperkaliämischer Blutkardioplegie bei akuter Myokardischämie im Rattenmodell
https://jlupub.ub.uni-giessen.de//handle/jlupub/19095
Esmolol-basierte Kardioplegie als Alternative zu hyperkaliämischer Blutkardioplegie bei akuter Myokardischämie im Rattenmodell
Veitinger, Alexander Bernd
HINTERGRUND: Es konnte bereits gezeigt werden, dass eine Esmolol-basierte Blutkardioplegie (Fujii und Chambers 2013) und eine Esmolol-basierte kristalloide Kardioplegie gegenüber einer hyperkaliämischen kristalloiden Kardioplegielösung eine statistisch signifikant bessere Kardioprotektion bietet (Nishina und Chambers 2017). Zudem ist beschrieben, dass die Gabe von Esmolol als intermittierende Infusion das Myokard besser als eine kontinuierliche Esmololinfusion schützt (Bessho und Chambers 2001) und der protektive Effekt auch bei längeren Ischämieperioden anhält (Bessho und Chambers 2002).
ZIEL: Da es weder experimentelle Daten für die intermittierende Gabe von Esmolol-basierter Kardioplegie mit einem längeren Infusionsintervall (20 min) im Vergleich zu hyperkaliämischen blutbasierten Kardioplegielösungen, noch entsprechende Untersuchungen in einem mit blutperfundierten Langendorffapparat gibt, war das Ziel dieser Arbeit den Einfluss einer kristalloiden Esmolol Kardioplegie (ECCP), einer Esmolol Blutkardioplegie (EBCP), der Calafiore Blutkardioplegie (Cala) und der Buckberg Blutkardioplegie (Buck) nach herbeigeführter Ischämie auf die Herzfunktion, den Stoffwechsel und die Infarktgröße in isolierten Rattenherzen zu untersuchen.
METHODEN: An den Herzen wurde jeweils für 30 Minuten ein regionaler Myokardinfarkt innerhalb des RIVA-Gebiets erzeugt. Im Anschluss wurde die Aorta abgeklemmt und es wurde ein Herzstillstand mittels einer der jeweiligen Kardioplegielösungen (ECCP, EBCP, Cala oder Buck) induziert. Nach einer 90-minütigen Aortenklemmung wurde die Ligatur entfernt und für weitere 90 min reperfundiert. Über diesen Zeitraum wurde kontinuierlich der linksventrikuläre Spitzendruck (LVpdP), die Kontraktionsgeschwindigkeit (dLVP/dtmax), die Relaxationsgeschwindigkeit (dLVP/dtmin), die Herzfrequenz und der Koronarfluss aufgezeichnet. Darüber hinaus wurden Stoffwechselparameter analysiert, die Infarktgröße wurde planimetrisch bestimmt und die Myokardschädigung wurde elektronenmikroskopisch ermittelt.
ERGEBNISSE: Bei der Erholung der hämodynamischen Parameter zeigte sich nach 30 min Reperfusion in der EBCP- und ECCP-Gruppe ein statistisch signifikant höherer linksventrikulärer systolischer Druck gegenüber der Calafiore-Gruppe (EBCP 119 ± 53 vs. Cala 84 ± 25 %BL, p = 0,046; ECCP 114 ± 33 vs. Cala 84 ± 25 %BL, p = 0,026).
Zudem zeigte sich in der EBCP-Gruppe ein statistisch signifikant höherer Koronarfluss nach 30 min Reperfusion gegenüber der Calafiore-Gruppe (EBCP 147 ± 62 vs. Cala 62 ± 41 %BL, p = 0,040). Während der Reperfusion zeigte sich in der ECCP und Buckberg-Gruppe ein tendenziell höherer myokardialer Sauerstoffverbrauch, was auf mehr erhaltenes vitales Myokard hinweisen könnte, aber dieser Unterschied war nicht statistisch signifikant. Außerdem war der Sauerstoffverbrauch der EBCP-Gruppe nach 90 min Reperfusion sogar höher als während der Reperfusion, aber auch dies war statistisch nicht signifikant verschieden. Man kann also davon ausgehen, dass alle Lösungen in diesem Anwendungsfall einen vergleichbar guten Schutz des Myokards vor Ischämie-/Reperfusionsschäden bieten. Die Myokardinfarktgröße und der Erhalt der elektronenmikroskopischen Ultrastruktur war in allen Gruppen ähnlich.
SCHLUSSFOLGERUNGEN: Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass ECCP und EBCP in dem oben beschriebenen Tierversuchsmodell an Rattenherzen mit regionaler Myokardischämie eine wirksame Kardioprotektion und einen vergleichbar guten Schutz des Myokardgewebes wie kaliumbasierte Blutkardioplegien wie Calafiore und Buckberg Blutkardioplegie bieten.
2024-01-01T00:00:00ZEntwicklung des Wettbewerbs im deutschen Agrar- und Ernährungssektor - Betrachtungen aus industrieökonomischer Perspektive
https://jlupub.ub.uni-giessen.de//handle/jlupub/19106
Entwicklung des Wettbewerbs im deutschen Agrar- und Ernährungssektor - Betrachtungen aus industrieökonomischer Perspektive
Spahn, Laurin
Die Arbeit zeichnet in vier Untersuchungen ein aktuelles Bild der Wettbewerbsentwicklungen im deutschen Agrar- und Ernährungssektor. Theoretische Grundlage der Untersuchungen ausgewählter Stufen der Wertschöpfungskette für Lebensmittel bildet das industrieökonomische Structure-Conduct-Performance-Paradigma. Besonderes Augenmerk wird auf die Wechselwirkungen zwischen Markt- bzw. Branchenstrukturen und des beobachtbaren Unternehmensverhaltens gelegt.
Untersuchung 1 analysiert die Zusammenhänge zwischen dem durch Fusionen und Übernahmen (M&A) geprägten Strukturwandel und der Produktdifferenzierung im deutschen Molkereisektor. Dafür werden Markstrukturen, M&A-Ereignisse und rund 6.000 Markteinführungen neuer Molkereiprodukte empirisch analysiert. Es wird festgestellt, dass die Anzahl jährlicher Produkteinführungen trotz zunehmender Konzentration nicht abnimmt. Gleichzeitig wächst der Anteil von Konzernen am gesamten Produktangebot. Zudem wird gezeigt, dass Fusionen und Übernahmen zu reduzierter Produktdifferenzierung bei den beteiligten Unternehmen führen.
Untersuchung 2 stellt eine umfangreiche Diskussion lebensmittelbezogener Kartellfälle dar. Dazu wird der Einfluss der horizontalen Wettbewerbsbedingungen innerhalb der Ernährungsindustrie und des vertikalen Stufenwettbewerbs zwischen Ernährungsindustrie und Lebensmitteleinzelhandel auf Kartellbildungen analysiert. Die Hypothese von „Abwehrkartellen“, die sich gegen die vermeintlich nachfragemächtige Handelsstufe richten, wird widerlegt. Stattdessen dienen die untersuchten Kartelle der Reduktion der horizontalen Wettbewerbsintensität.
In Untersuchung 3 werden unter Berücksichtigung der Besonderheiten der Plattformökonomie Wettbewerbswirkungen digitaler Landhandelsplattformen untersucht. Als Auswirkungen des Plattformhandels werden verringerte Transaktionskosten, eine gesteigerte Markttransparenz sowie eine Senkung von Markteintrittsbarrieren konstatiert. So ist mit einer Steigerung der Wettbewerbsintensität und einem beschleunigten Strukturwandel im Landhandel zu rechnen. Eine Ausschaltung der Landhandelsstufe ist dagegen nicht zu erwarten.
In Untersuchung 4 werden strategische Anpassungsreaktionen ländlicher Warengenossenschaften an sich verändernde Marktstrukturen analysiert. Dafür werden die Produkt- und Dienstleistungsportfolien von 110 genossenschaftlichen Unternehmen hinsichtlich der daraus abzuleitenden Strategien empirisch untersucht. Als Ergebnis zeigt sich, dass viele ländliche Warengenossenschaften angesichts der Branchenentwicklung sowohl vertikale Integration als auch Diversifikation außerhalb des eigentlichen Agrargeschäfts als Strategieoptionen wählen. Weiterhin wird dargelegt, dass Genossenschaften verschiedener Größen häufig ähnliche Strategien verfolgen.
Die vier Untersuchungen zeigen, dass im Agrar- und Ernährungssektor trotz zunehmender Konzentration eine hohe Wettbewerbsintensität zu beobachten ist. Der vorherrschende Wettbewerbsdruck führt zu hoher Produktvielfalt, niedrigen Preisen und geringen Margen. Bei fortlaufender Konzentration werden allerdings gesellschaftlich unerwünschte Auswirkungen wie eine reduzierte Produktdifferenzierung, die Entstehung von Monopolstellungen oder Kartellbildungen möglich. Aus diesem Grund ist eine weitere Analyse der Wettbewerbsentwicklung essentiell, damit kartellrechtliche und politische Eingriffe bei unerwünschten Entwicklungen schnell umgesetzt werden können.
2024-01-01T00:00:00ZDie Bedeutung des Delta-Wertes in der Flussgeschwindigkeit der Arteria cerebri media in der Twin Anemia-Polycythemia Sequence Diagnostik
https://jlupub.ub.uni-giessen.de//handle/jlupub/19101
Die Bedeutung des Delta-Wertes in der Flussgeschwindigkeit der Arteria cerebri media in der Twin Anemia-Polycythemia Sequence Diagnostik
Barte de Sainte Fare Meslier de Rocan, Anthea Neit Christina
Hypothese: „Twin Anemia-Polycythemia Sequence“ TAPS stellt eine Komplikation bei monochorialen-diamnioten Zwillingsschwangerschaften dar. In dieser Studie wird analysiert, ob die pränatale Diagnose mittels Delta ACM-Vmax > 0,5 MoM mehr TAPS-Fälle detektiert als die leitliniengemäße Diagnostik durch ACM-Vmax >1,5/<1,0 MoM.
Material und Methoden: Diese Datenanalyse wurde retrospektiv durchgeführt. Berücksichtigt wurden monochorial-diamniote Zwillingsschwangerschaften von 2010 - 2021. Es wurden aus-schließlich lebend-geborene Gemini betrachtet, bei denen pränatal die Messung der Flussgeschwindigkeit der A. cerebri media höchstens eine Woche vor dem Geburtstermin lag und postnatal innerhalb von 24 Stunden ein Hb-Wert gemessen wurde. Die Diagnose TAPS wurde bei einer Hämoglobin-Differenz > 80 g/l gestellt.
Ergebnisse: Die 348 Zwillingspaare wurden pränatal in drei Diagnosegruppen eingeteilt: TAPS-Diagnose durch ACM-Vmax >1,5/<1,0 MoM, Delta ACM-Vmax > 0,5 MoM und eine Kontrollgruppe.
Die Diagnostik durch ACM-Vmax >1,5/<1,0 MoM (Cut-off Gruppe) wies eine niedrigere Sensitivität auf als die mittels Delta ACM-Vmax > 0,5 MoM (Delta-Gruppe) diagnostizierten TAPS (33% CI: 28% - 38% vs. 82% CI: 78% - 86%). Die Spezifität erwies sich mit 97% (CI: 95% - 99%) in der Cut-off Gruppe höher als in der Delta-Gruppe mit 86% (CI: 82% - 90%). Das Risiko, dass pränatal fälschlicherweise ein TAPS nicht erkannt wird, ist in der Cut-off Gruppe größer als in der Delta-Gruppe (52% vs. 18%).
Schlussfolgerung: Es wurde gezeigt, dass mittels Delta ACM-Vmax > 0,5 MoM mehr TAPS diagnostiziert wurden, die nach den aktuellen Leitlinien pränatal nicht diagnostiziert worden wären. Zudem zeigte sich eine hohe Korrelation zwischen Delta ACM-Vmax und postnatalen Hämoglobin-Differenzen.
In dem in der vorliegenden Arbeit untersuchten Kollektiv erwies sich die TAPS-Diagnostik mittels Delta Vmax als robusteres Verfahren. In der klinischen Anwendung sollte es daher verstärkt Berücksichtigung finden und weiter evaluiert werden.
2023-01-01T00:00:00ZSynthesis and Investigation of (meta)[n]Cycloparaphenylenes - An Odyssey through the Realms of Carbon Nanohoops
https://jlupub.ub.uni-giessen.de//handle/jlupub/19113
Synthesis and Investigation of (meta)[n]Cycloparaphenylenes - An Odyssey through the Realms of Carbon Nanohoops
Bernt, Felix
This work describes the development of an N-heterocyclic carbene (NHC) with a meta[6]cycloparaphenylene as a wingtip, which was used to synthesize an NHC-gold(I) complex. During the development of this compound, different approaches to synthesize functionalized [10]Cycloparaphenylenes and meta[n]cycloparaphenylenes were investigated, too. Moreover, solid-state structures of important key compounds and their photophysical properties are further discussed in this work.
2023-01-01T00:00:00ZWealth for Health? Affordability of a Healthy and Sustainable Diet - A Food Basket Study
https://jlupub.ub.uni-giessen.de//handle/jlupub/19114
Wealth for Health? Affordability of a Healthy and Sustainable Diet - A Food Basket Study
Arendt, Svenja
Objective: To model healthy and sustainable food baskets in order to calculate the monthly costs and minimum income required for an average German family.
Design: A food basket approach was used to construct six different diets based on the Planetary Health Diet (PHD), varying in meat consumption frequency (light, moderate, heavy meat consumption) and shopping style (organic and conventional farming). Actual food prices from REWE and ALDI Süd were collected to calculate total monthly costs and to analyse affordability, assuming 30% and 15% of disposable income per month spent on the food basket.
Setting: Giessen, Germany.
Participants: A theoretical reference family consisting of two adults and two children.
Results: Across the six dietary patterns, monthly food basket costs ranged from 467€ to 830€. Higher costs were associated with an organic shopping style and an increased meat consumption. The study also showed that if 30% of disposable income was spent on the food basket, a minimum income of 1557€ to 2767€ per month was needed, whereas if 15% was spent on the diet, a minimum income of 3113€ to 5533€ per month was required.
Conclusion: The data highlighted that less income is needed by choosing conventional food items and reducing meat consumption. Families who are willing to spend more on the food basket are more likely to be able to afford a healthy and sustainable diet, but not all families may have this option. Policy interventions are needed to ensure that healthy and sustainable diets are not a choice of wealth.
2023-11-01T00:00:00ZEpigenetic Dysregulation of Tumor Suppressor Genes in CP/CPPS: Assessing the Diagnostic and Prognostic Utilities of Liquid Biopsies
https://jlupub.ub.uni-giessen.de//handle/jlupub/19099
Epigenetic Dysregulation of Tumor Suppressor Genes in CP/CPPS: Assessing the Diagnostic and Prognostic Utilities of Liquid Biopsies
Yan, Hang
Chronic prostatitis/chronic pelvic pain syndrome (CP/CPPS) is a prevalent disorder affecting about 90% of patients with prostatitis syndrome. CP/CPPS can potentially progress to prostate cancer (PCa) in older age. However, the underlying molecular mechanisms of this disease remain unclear. Tumor suppressor genes (TSGs) are essential in preventing the malignant transformation of cells, and their epigenetic dysregulation is commonly observed in cancer. Therefore, we hypothesize that epigenetic aberrations in TSGs may also occur in CP/CPPS and contribute to the development of PCa. This study aims to analyze the epigenetic status of TSGs in CP/CPPS by using liquid biopsies such as ejaculate (EJ) and post-prostatic massage urine (ExU), specifically the promoter methylation and messenger ribonucleic acid (mRNA) expression status of selected PCa-associated TSGs, and to determine which type of liquid biopsy is promising for the establishment of biomarkers.
We utilized pyrosequencing and real-time polymerase chain reaction (RT-PCR) to investigate the promoter methylation and mRNA expression levels of a group of candidate prostatic TSGs. Specially, we analyzed CDKN2A, EDNRB, PTGS2, BMP4, BMP7, PITX2, and GSTP1 in somatic cells isolated from ejaculate (EJ) and post-prostatic massage urine (ExU) from 30 healthy men and 50 patients diagnosed with CP/CPPS. In addition, to examine the source of hypermethylation and down-regulated mRNA expression of CDKN2A in liquid biopsies, we further sorted epithelial cells and leukocytes individually using the magnetic-activated cell sorting system (MACS) from fresh EJ and ExU samples collected from 34 CP/CPPS patients and 26 healthy donors. The efficiency of cell sorting was assessed by immunofluorescent staining (IF) for Prostate-specific antigen (PSA), Epithelial cell adhesion molecule (EpCAM), and Protein tyrosine phosphatase, receptor type, C (CD45). Furthermore, we analyzed the correlations between our experimental data and the clinical parameters. Lastly, we evaluated the influence of exosomes isolated from ExU supernatant on the polarization of the monocyte cell line THP-1 and the expression levels of CDKN2A.
Our results showed that the promoter methylation levels of EDNRB, CDKN2A, PTGS2, BMP7, and BMP4 were significantly higher in the somatic cells of the EJ sample from CP/CPPS patients. Additionally, the mRNA expression levels of CDKN2A and PTGS2 were significantly downregulated in CP/CPPS patients' somatic cells. In the ExU samples, we observed that EDNRB and CDKN2A were more highly methylated, and CDKN2A and PTGS2 were expressed at lower levels in CP/CPPS patients compared to healthy controls. Given the sensitivity and specificity of CDKN2A in demonstrating the differences in methylation and expression levels between CP/CPPS patients and healthy controls, we selected it for further analysis in a MACS-cell sorting experiment. Our results showed that CP/CPPS patients exhibited significantly higher levels of CDKN2A methylation in both sorted epithelial cells and leukocytes and lower mRNA expression levels in epithelial cells and leukocytes of EJ. Importantly, we also demonstrated the feasibility of the MACS system in liquid biopsies from CP/CPPS patients and healthy controls containing a low amount of cells. Furthermore, we found significant correlations between our experimental results and clinical parameters such as prostate volume, PSA, NIH Chronic Prostatitis Symptom Index (NIH-CPSI), International Prostate Symptom Score (IPSS), and sperm motility. Finally, we investigated the impact of exosomes derived from ExU supernatant on the polarization of M0 macrophages. Our findings suggest that ExU exosomes may promote the polarization of M0 macrophages towards the M1 phenotype.
This study significantly contributes to identifying potential biomarkers for the prognosis of CP/CPPS from liquid biopsies, suggesting a potential link between CP/CPPS and prostate cancer. Specifically, the study highlights the close correlation between the methylation and downregulation of TSGs in CP/CPPS and various clinical parameters, indicating the potential role of TSGs in the assessment of CP/CPPS severity and prognosis, as well as the fertility of affected individuals. Additionally, the study introduces a practical approach for isolating epithelial cells and leukocytes from liquid biopsies, facilitating more in-depth research into CP/CPPS. Finally, these findings lay the groundwork for future investigations to elucidate the molecular mechanisms underlying CP/CPPS and its potential progression to prostate cancer.
2023-01-01T00:00:00ZEinfluss auf die Leitlinienadhärenz bei der bakteriellen Endokarditis durch das Instrument Endokarditis-Konferenz
https://jlupub.ub.uni-giessen.de//handle/jlupub/19108
Einfluss auf die Leitlinienadhärenz bei der bakteriellen Endokarditis durch das Instrument Endokarditis-Konferenz
Bress, Kirsten
Die infektiöse Endokarditis ist eine schwere Erkrankung, häufig mit Komplikationen behaftet und sie besitzt eine hohe Mortalität. Ein wesentlicher Grund dafür ist, dass die Empfehlungen der Leitlinien oft nicht umgesetzt werden beziehungsweise ihre Umsetzung nicht in jedem einzelnen Fall oder nicht vollständig kontrolliert wird. Zum Beleg dieser Aussage lagen bisher zu wenige belastbare Daten vor.
In der vorliegenden Arbeit wurde die Rolle des Endokarditis-Teams bei der Leitlinien-Adhärenz in der Therapie der infektiösen Endokarditis untersucht. Um die Hypothese zu belegen, dass die Betreuung von Patient*innen mit infektiöser Endokarditis unter der Behandlung und Aufsicht durch ein spezialisiertes Endokarditis-Team bessere Resultate erzielt, wurde nach geeigneten Methoden gesucht.
Dafür wurden insgesamt 100 Patient*innen, aufgeteilt in 2 Gruppen zu jeweils 50 Patient*innen vor und nach Etablierung einer Endokarditis-Konferenz, systematisch und retrospektiv untersucht.
Eines der aussagekräftigsten Ergebnisse dieser Arbeit ist, dass die Vorstellung der Patient*innen in der Endokarditis-Konferenz zu besser dokumentierten Krankheitsverläufen führt. Die regelmäßigen Fallbesprechungen führten zu einer deutlich höheren Leitlinien-Adhärenz in der Gruppe B nach Etablierung einer wöchentlichen Endokarditis-Konferenz im Vergleich zur Gruppe A vor der Etablierung. Dieser statistisch signifikante Vorteil hat sich zwar in einer zahlenmäßig geringfügig besseren Mortalität widergespiegelt, dieses Ergebnis war aber nicht signifikant. Einschränkend sei hier genannt, dass das Überleben nicht für alle Patient*innen nachverfolgbar war. In der Gruppe A vor Etablierung wurden mehr Patient*innen in weiterbehandelnde Krankenhäuser verlegt und seltener nach Hause entlassen als in der Gruppe B nach Etablierung einer wöchentlichen Endokarditis-Konferenz und kann damit ein Hinweis auf ein besseres Outcome in der Gruppe B sein.
Es konnte gezeigt werden, das die Vorstellung aller Patient*innen mit infektiöser Endokarditis in einer interdisziplinären Endokarditis-Konferenz zu einem anhaltenden Schulungseffekt führt und eine höhere Leitlinien-Adhärenz besteht. Die Etablierung eines multidisziplinären Endokarditis-Teams, das sich wöchentlich auf einer interdisziplinären Endokarditis-Konferenz austauscht und Empfehlungen ausspricht und ihre Durchführung sowie die Ergebnisse im Klinikalltag auch lückenlos überprüft, trägt nachweislich und maßgeblich zur verbesserten Versorgung von Patient*innen mit infektiöser Endokarditis bei. Es konnte gezeigt werden, dass die Endokarditis-Konferenz ein wichtiges Steuerungsinstrument zur Verbesserung der Versorgung von Patient*innen mit infektiöser Endokarditis ist.
2023-01-01T00:00:00ZInnovationsschritte im Management kardialer elektronischer Rhythmusimplantate : Von der Antike bis zur Gegenwart
https://jlupub.ub.uni-giessen.de//handle/jlupub/19109
Innovationsschritte im Management kardialer elektronischer Rhythmusimplantate : Von der Antike bis zur Gegenwart
Burger, Heiko
Die kumulative Habilitationsarbeit beschreibt in einem ersten Abschnitt die historische Entwicklung kardialer elektronischer Herzrhythmusimplantate und widmet sich dann im Schwerpunkt dem Potential aktueller technischer Entwicklungen sowie klinisch relevanter Fragestellungen im Themenbereich des modernen Device-Managements. Diese werden anhand von fünf ausgewählten Studien behandelt, die im Zeitraum zwischen 2003 und 2022 entstanden.
Die erste Studie dieser Arbeit befasst sich mit der Einführung neuartiger transvenöser Koronarsinuselektroden, die aufgrund ihres innovativen multipolaren Sondendesigns ein hohes Potential zur Reduktion von peri- und postoperativen Komplikationen erwarten ließ. Diese Erwartungen wurden in dieser Untersuchung bestätigt und es zeigte sich weiterhin, dass die Elektroden im Vergleich zu den bisher verfügbaren Elektroden mit einem vergleichbaren Aufwand und gleichartig guten Messergebnissen implantiert werden konnten. Aus diesem Grund haben sich diese Elektroden zwischenzeitig auch im weltweiten klinischen Einsatz bewährt. Inwieweit allerdings die auf der neuen Technologie basierende Option eines MultiPoint Pacings (MPP) die Responderrate der kardialen Resynchronisationstherapie (CRT) nachhaltig beeinflusst, bleibt hingegen durch zukünftige Studien zu klären.
Weiterhin beschäftigen sich zwei der präsentierten Studien mit dem Langzeitverhalten aktueller bipolarer steroidfreisetzender epikardialer linksventrikulärer Elektroden. Diese zeigten eine hervorragende, den transvenösen Koronarsinuselektroden vergleichbare Haltbarkeit mit geringen Ausfall- und Komplikationsraten und einer identischen Effektivität in der kardialen Resynchronisationstherapie (CRT). Somit bestätigte sich, dass diese zu Recht die Elektroden der zweiten Wahl darstellen, falls eine transvenöse Elektrodenanlage scheitert. Allerdings ist bei ihrer Anwendung zu bedenken, dass sie die zwischenzeitig oftmals erwünschte oder notwendige MRT-Fähigkeit kardialer Rhythmusimplantate nicht erfüllen. Daher sollte ihre Implantation erst nach einer kritischen Abwägung zwischen der Präferenz einer kardialen Resynchronisationstherapie (CRT) oder einer MRT-Untersuchungen erfolgen.
Die vierte Untersuchung behandelt die klinisch relevante Fragestellung, in welchem Kontext eine Vorhofelektrodenimplantation im Rahmen einer kardialen Resynchronisationstherapie (CRT) bei Patienten zu empfehlen ist, die zusätzlich an Vorhofflimmern leiden. Die hier präsentierte Studie zeigt, dass, aufgrund der hohen Konversionsrate von paroxysmalem und persistierendem Vorhofflimmern in den Sinusrhythmus, die Anlage dringend anzuraten ist. Andererseits ist sie bei einem langanhaltend persistierenden Vorhofflimmern erst nach einer kritischen Individualprüfung in Abhängigkeit von Patientenalter, NYHA-Klasse, LVEF, Kreatininspiegel und Vorhofgrößen indiziert.
Die fünfte und letzte Studie dieser Arbeit adressiert das kontrovers diskutierte Thema der Notwendigkeit perioperativer Defibrillationstests. In der hier dargestellten multizentrischen Analyse konnte dargelegt werden, dass in einem alltäglichen Patientenklientel 4,2% der perioperativen Defibrillationstests primär ineffektiv waren. Allerdings führten unmittelbar intraoperativ durchgeführte Korrekturmaßnahmen in nahezu all diesen Fällen zu einer letztlich effektiven Defibrillation. Eine multivariante Analyse prädiktiver Faktoren ergab weiterhin, dass die linkspektorale Defibrillatorimplantation in Kombination mit einer, im rechtsventrikulären Apex platzierten Defibrillationselektrode die höchste Wahrscheinlichkeit zur primär effektiven Defibrillation zeigte. Diese Beobachtung stützt scheinbar die Schlussfolgerungen der SIMPLE und NORDIC ICD Studien, die genau diese Systemanordnung nach ICD-Neuimplantationen untersuchten und in ihrem Studienfazit zum Testschockverzicht rieten. Allerdings bezogen sich die Autoren ausdrücklich auf das untersuchte Studienklientel und diese spezifische Systemanordnung. Letztlich lässt sich daher weder auf Basis der SIMPLE noch der NORDIC ICD Studie ein genereller Testschockverzicht für das alltägliche klinische Patientenklientel ableiten, welches unterschiedliche Eingriffsarten, Aggregatpositionen und Elektrodenkombinationen beinhaltet, welches hingegen in der hier dargestellten Untersuchung eingeschlossen war.
Zusammenfassend konnte die Arbeit den Nutzen aktueller technischer Entwicklungen, das Langzeitverhalten moderner Elektroden sowie klinisch relevante Fragestellungen in der gerätebasierten Therapie von Herzrhythmusstörungen und der Resynchronisationstherapie (CRT) genauer analysieren und so zum sicheren und faktenbasierten Management kardialer elektronischer Rhythmusimplantate beitragen.
2022-01-01T00:00:00ZSpinale durale arteriovenöse Fistel – pathogenetische und therapeutische Aspekte einer seltenen Erkrankung
https://jlupub.ub.uni-giessen.de//handle/jlupub/19072
Spinale durale arteriovenöse Fistel – pathogenetische und therapeutische Aspekte einer seltenen Erkrankung
Jablawi, Fidaa
Trotz der technischen Fortschritte in den letzten Jahrzehnten gelten die spinalen Ge- fäßmalformationen weiterhin sowohl diagnostisch als auch therapeutisch als komplexe Pathologien. Es wurden zwar verschiedene Theorien zur Pathogenese dieser AV-Mal- formationen aufgestellt, eine ausreichende Erklärung des Entstehungsmechanismus blieb bisher jedoch aus.
Basierend auf der Annahme, dass die Erkrankung eine erworbene vaskuläre Pathologie ist, wurden im Rahmen dieser kumulativen Habilitation erstmalig in der Literatur die häufigsten vaskulären Risikofaktoren in einer großen Fallserie statistisch epidemi- ologisch untersucht. Interessanterweise zeigten unsere Daten, dass Patienten mit einer sdAVF signifikant häufiger als die Gesamtbevölkerung an einer therapiebedürftigen arteriellen Hypertonie leiden. Aufgrund unserer Analyse nehmen wir an, dass die arterielle Hypertonie als ein begünstigender Faktor in der Pathogenese der sdAVF an- gesehen werden kann. Diese Korrelation zwischen sdAVF und arterieller Hypertonie erklärt zudem einige bisher nur unvollständig geklärte klinische Phänomene. Dabei handelt es sich um die Fragen, warum sdAVF fast ausschließlich bei Patienten im mittleren bis fortgeschrittenen Alter (50–60 Jahre) auftreten und warum die Symptome der unbehandelten sdAVF-Patienten bei körperlicher Anstrengung wie psychischer Aufregung oder sportlichen Aktivitäten akut zunehmen. Andererseits stellt unsere Hypothese sicherlich einen Anreiz für weitere histologische und anatomische Studien der bisher wenig erforschten spinalen Dura und spinalen vaskulären Anatomie dar. Darüber hinaus ist ein fundiertes Wissen über die vaskuläre Anatomie des Rückenmarks, deren Varianten und pathologische Prozesse eine obligatorische Vorausset- zung für ein suffizientes diagnostisch-therapeutisches Konzept.
Im Rahmen dieser kumulativen Habilitation wurden erstmalig klinische, angiomorpho- logische sowie auch neurochirurgische Aspekte seltener Untergruppen der spinalen AV-Fisteln ausführlich erforscht.
Sowohl die klinisch-bildmorphologischen Besonderheiten als auch die Therapieoptionen und der Langzeitverlauf von neurochirurgisch behandelten Patienten mit einer sdAVF in der tiefen lumbosakralen Region wurden in mehreren Analysen bearbeitet. Unsere Daten zeigten, dass die venöse Drainage dieser Fisteln sowohl über eine Ra- dikularvene als auch über die Vene des Filum terminale erfolgen. Der AV-Shunt in diesen Fisteln zeigt einen besonderen Low-Flow-Charakter.
Unsere Analysen ergaben zudem, dass sdAVF in der tiefen lumbosakralen Region durch eine relativ häufige multiarterielle/bilaterale Versorgung im Vergleich zu den häufigeren sdAVF in der thorakolumbalen Region gekennzeichnet sind. Einen weite- ren Unterschied stellt die Lokalisation der Fistelzone dar, die sich bei diesen sdAVF im Gegensatz zu den thorakolumbalen Fisteln, wo die Fistelzone fast ausschließlich auf der dorsalen Seite der Nervenwurzel lokalisiert ist, häufig im vorderen Bereich einer Nervenwurzel befindet. Alle diese anatomischen, bisher nicht beschriebenen Be- sonderheiten sollten sowohl während der spinalen diagnostischen Angiographie als auch der operativen Behandlung berücksichtigt werden.
Ein weiterer Bestandteil dieser kumulativen Habilitation waren die bisher in der Literatur selten beschriebenen seAVF. Die Fistelzone befindet sich bei den seAVF im epiduralen Raum und durch bisher ungeklärten Prozesse kommt es im Lauf der Zeit zu einer Arterialisierung der intraduralen Venen über die retrograde Füllung einer Radikularvene. In unserer Datenbank konnten wir eine komplexe und oftmals variable Angiomorphologie dieser Fisteln feststellen. Der Aufbau des AV-Shunts variiert hier von einer umschriebenen epiduralen Fistelzone bis hin zu einem komplexen über mehrere
Segmente ausgedehnten arterialisierten Gefäßkonvolut. Des Weiteren konnten wir nachweisen, dass die arterielle Versorgung dieses arterialisierten epiduralen Gefäßkonvoluts über mehrere Segmentarterien erfolgen kann. Unsere Analyse zeigte zudem, dass die Drainagevene bei diesen Fisteln in einer Distanz von mehreren Segmenten von der eigentlichen epiduralen Fistelzone lokalisiert werden kann. Diese Erkenntnisse beeinflussen die Therapieentscheidung fundamental.
Basierend auf unseren anatomischen Beobachtungen in diesem Patientengut ist eine operative Versorgung dieser Fisteln zu bevorzugen. Eine endovaskuläre Versorgung ist aufgrund der angiomorphologischen Komplexität dieser Fisteln mit einem deutlich erhöhten Risiko eines Rezidivs verbunden, sodass wir aufgrund unserer Analyse von einer primären Embolisation der Läsion abraten.
Des Weiteren wurden im Rahmen der Habilitation mehrere Analysen hinsichtlich des postoperativen Langzeitverlaufs durchgeführt. In erster Linie wurde der Einfluss der frühen postoperativen Heparinisierung auf den Langzeitverlauf erstmalig in der Literatur analysiert. Unsere Daten zeigten zwar keinen signifikanten Einfluss der Heparinisierung, wir konnten jedoch eine deutliche Erholung bei Patienten registrieren, die eine frühe postoperative Verschlechterung der Symptome erlitten hatten.
Das Phänomen der postoperativen Verschlechterung trotz suffizienter Okklusion einer sdAVF wurde in der Literatur nur selten beschrieben. Wir vermuten, dass es in Folge der operativen Ausschaltung einer sdAVF und des daraus resultierenden abrupten Stopps des arteriellen Blutflusses in die perimedullären Venen zur Bildung von Mikrothromben in diesem Venensystem kommt. Diese Mikrothromben können wiede- rum weitere Gefäßverschlüsse verursachen und die venöse Drainage des Rückenmarks negativ beeinflussen. Durch die von uns registrierte Besserung der Symptome nach einem Ansetzen der Heparinisierung bei diesen Patienten kann diese Hypothese bekräftigt werden.
Basierend auf diesen Ergebnissen ist eine routinemäßige Heparinisierung nach der Ausschaltung einer sdAVF nicht sinnvoll. Sollte es jedoch postoperativ zu einer akuten Verschlechterung der Symptome kommen, ist eine Heparinisierung der betroffenen Patienten indiziert, bis sich die neu aufgetretenen Symptome gebessert haben.
Des Weiteren wurden im Rahmen dieser Habilitation die Langzeitergebnisse sowie der Einfluss unterschiedlicher klinischer und bildmorphologischer Parameter auf den gesamten postoperativen Langzeitverlauf untersucht. Unsere Analyse zeigte, dass eine längere Symptomdauer mit einem deutlich schlechteren funktionellen Status zum Zeitpunkt der Analyse assoziiert ist. Bedauerlicherweise konnten wir auch feststellen, dass sich die Symptomdauer bei Patienten mit sdAVF über die letzten drei Jahrzehnte trotz der enormen Entwicklung der diagnostischen Verfahren in demselben Zeitraum nicht verkürzt hat. Diese Beobachtung spiegelt möglicherweise einen weiterhin bestehenden Mangel an Kenntnissen über diese Pathologien in den behandelnden Disziplinen wider.
Es ist grundsätzlich zu beachten, dass mittels einer MRT-Untersuchung im Rahmen der Abklärung einer Gangataxie mit ungeklärter Ursache die gesamte spinale Achse abgebildet werden muss, um alle möglichen strukturellen Veränderungen zu erfassen. Typische kernspintomographische Veränderungen bei einer vaskulären Pathologie der spinalen Achse sind erweiterte intradurale Gefäße sowie ein medulläres Ödem mit oder ohne Kontrastmittelaufnahme. Bei solchen Veränderungen sollte unbedingt eine erweiterte Gefäßdarstellung der spinalen Achse veranlasst werden.
In dieser Hinsicht liefern modernste Techniken wie die spinale zeitaufgelöste dynamische Kernspinangiographie (z. B. TWIST-MR-Angiographie) oder weitere spezielle bildgebende Verfahren im Rahmen der spinalen DSA (z. B. Dyna-CT) zudem exzellente diagnostische Ergebnisse.
Durch eine frühzeitige Diagnosestellung und adäquate Therapie kann die chronisch progressive Schädigung des Rückenmarks bei den betroffenen Patienten verhindert oder zumindest reduziert werden. Bei der Therapieplanung ist die Erfahrung der beteiligten neuroradiologischen und neurochirurgischen Fachdisziplinen in der Behandlung dieser Art von Gefäßmalformationen ausschlaggebend.
Das Ziel weiterer wissenschaftlicher Arbeiten sollte unter anderem darin bestehen, die bisher wenig studierte venöse Drainage des Rückenmarks genauer zu untersuchen. Des Weiteren sollten die aus einer pathologischen AV-Kurzschlussbildung resultierenden pathophysiologischen Prozesse sowohl histopathologisch als auch bildmorpholo- gisch intensiver erforscht werden.
Dies alles könnte die bisher lange Symptomdauer bis zur korrekten Diagnosestellung einer sdAVF wesentlich verkürzen, die Therapieplanung deutlich verbessern und somit das Risiko einer irreversiblen Schädigung des Rückenmarks reduzieren, wodurch in erster Linie das Leiden der betroffenen Patienten gelindert werden könnte.
2022-01-01T00:00:00ZAccurate Coupled Cluster Energies via Machine Learning: Delta Learning Extrapolated from Wavefunction and Density-Functional Theory
https://jlupub.ub.uni-giessen.de//handle/jlupub/19102
Accurate Coupled Cluster Energies via Machine Learning: Delta Learning Extrapolated from Wavefunction and Density-Functional Theory
Ruth, Marcel
The absolute energies of molecules are essential in many areas, such as atmospheric chemistry, thermochemistry, kinetics, catalysis, reaction predictions, and the study of reactive intermediates. Traditionally, energies were determined through elaborate quantum mechanical computations. Depending on the size of the molecule, only computations at a low level of theory can be carried out, such as methods based on density functional theory. Small molecules can be calculated using a wave function based method, like the coupled cluster theory, often referred to as the gold standard of computational chemistry, especially when the CCSD(T)/cc-pVTZ theory level is used.
With the exponential development of the computing power of special accelerator cards (graphics cards), machine learning has experienced a real upswing and is often found in the everyday language under the buzzword "artificial intelligence".
In this work, two methods were developed to predict accurate molecular energies of molecules using statistical models. Starting from a lower theory level, which requires significantly less computing power, the models were able to predict the differences in energies to the higher theory level. Such an approach is known as Delta-Learning. This not only saves time but also enables the prediction of energies for large molecules, which could not be calculated quantum mechanically.
In the first publication, a database of 540 molecules was generated using the CCSD(T) method to train a model that can predict from the CCSD method to the CCSD(T) method and has an accuracy of 0.25 kcal mol–1. The subsequent work achieved with a database size of 8000 molecules the prediction of the CCSD(T)/cc-pVTZ energy based on density functional based properties with a mean absolute error of <1 kcal mol–1 with twentyfold time saving.
2023-01-01T00:00:00Z