Podcasts about messgenauigkeit

Sun, 09 Feb 2025 23:01:00 +0000 https://mainathlet.podigee.io/344-absprungzone bce9f759279b98e82dfba0f98256f511 In dieser Sonderfolge des MainAthlet Leichtathletik Podcasts werfen wir einen detaillierten Blick auf die jüngsten Ereignisse in der internationalen und nationalen Leichtathletik. Von den Millrose Games in New York bis zum Meeting in Karlsruhe – es gab zahlreiche Highlights, die wir für euch zusammenfassen. Besonders beeindruckend war die Leistung von Malaika Mihambo, die mit einem Sprung auf 7,07 Meter nicht nur ihre persönliche Hallenbestleistung einstellte, sondern auch einen neuen Meetingrekord in Karlsruhe aufstellte. Auch das Kugelstoßen der Frauen bot Höchstleistungen, mit Weltjahresbestleistungen und neuen Meetingrekorden. Neben internationalen Wettkämpfen werfen wir auch einen Blick auf nationale Top-Leistungen. Yannick Wolf zeigte, wie sich Technikverbesserungen auf seine Sprintleistungen auswirken, indem er seine Saisonbestzeit auf 6,64 Sekunden verbesserte. Auch das innovative Beschleunigungssystem „Rock-n-Roll“, das in seinem Training eine entscheidende Rolle spielt, wird in dieser Episode genauer beleuchtet. Ein weiteres spannendes Thema dieser Folge ist die neue Absprungzone im Weitsprung, die beim ISTAF in Düsseldorf getestet wurde. Die Änderungen sollen die Fehlversuchsquote senken, werfen aber auch neue Fragen auf – unter anderem zur Messgenauigkeit und zur Zuschauerfreundlichkeit. Taucht mit uns in die Welt der Leichtathletik ein und erfahrt aus erster Hand, welche Entwicklungen die Szene aktuell bewegen. Diese Folge ist ein Muss für alle, die sich für Wettkampfergebnisse, Sprinttraining, Technikoptimierung und die neuesten Trends im Leistungssport interessieren! full no Benjamin Brömme

Send us a Text Message.In dieser Episode meines Podcasts spreche ich über einige technische Herausforderungen, die ich kürzlich mit meinem Aquarium erlebt habe. Unter anderem erzähle ich von einem Vorfall mit dem Netzteil eines Dosers, das durch einen Wasserunfall beschädigt wurde. Dies betont einmal mehr die Wichtigkeit, Elektronik weit entfernt von Wasserquellen aufzubewahren. Zusätzlich gab es Probleme mit dem Sensor des KH-Directors, die die Messgenauigkeit meiner Wasserwerte beeinflussten. Ich gebe auch ein kurzes Update zur Bolus-Methode, die ich neu in mein Pflegeschema integriert habe, und teile meine ersten Beobachtungen zu deren Effekten auf die Korallen.Leider muss ich auch mitteilen, dass mein kürzlich erworbener Parachaetodon ocellatus bereits nach zwei Tagen verstorben ist, was ein trauriger Verlust für das Aquarium ist. Ich habe nun auch mit den Vorbereitungen für meinen bevorstehenden Urlaub begonnen, um sicherzustellen, dass mein Aquarium gut versorgt bleibt, während ich weg bin. Abschließend muss ich zugeben, dass in dieser Episode auch ein wenig der "erhobene Zeigefinger" zum Einsatz kommt.

Das Nachfolgeregelungen auch intern gelingen, erfährst du in diesem weiteren Praxisbericht. Martin Herzig erzählt aus dem Nähkästchen, wie er es live erlebt hat und erzählt dir, was es zu beachten gilt. Denn eine optimale Unternehmensnachfolge will gut vorbereitet sein und Spannungsfelder vorgängig zu beseitigen. Kunz precision ist ein langjähriger Kunde von APPLETREE. Martin Herzig ist langjähriger Mitarbeiter und ist quasi in die Position herein gewachsen. Sie brillieren mit höchster Messgenauigkeit – weltweit. Aus den Fehlern anderer lernen – gerade als Unternehmer lohnt sich das besonders. Du sparst Zeit. Du sparst Geld. Du schonst Deine Nerven. Daher habe ich meine 20 Jahre Erfahrung und über 300 Kunden-Projekte analysiert und ein «Best of» der grössten Unternehmensfehler aus meinem Bestseller "Der gute Geist deines Unternehmens" verfasst. Viel Spass und Erfolg! Bei weiteren Fragen, bei dem Wunsch nach persönlicher Unterstützung erreichst du mich unter https://www.brunoaregger.comHier kannst du mich auch als Keynote Speaker buchen. Und mehr zu meinem Konzept, wie sich aus einem normalen ein optimales Unternehmen machen lässt, findest du zudem unter https://www.apple-tree.com Auf meinem LinkedIn-Profil https://www.linkedin.com/in/brunoaregger schreibe ich regelmässig über unseren Alltag als etwas andere Unternehmensberatung. --- Send in a voice message: https://anchor.fm/swiss-optimizer/message

Auf den Vorschlag von Henning Krause verbreiteten viele Forschende unter dem Hashtag #1TweetForschung ihr Forschungsthema in Kurzform. So auch Lorenz Adlung, der in der Abteilung Systembiologie der Signaltransduktion am Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg die mathematische Modellbildung für biologische Prozesse erforscht. Bei der Anwendung einer Chemotherapie leiden Krebspatienten oft unter Blutarmut. Hier kann neben der Bluttransfusion das Hormon Erythropoetin, kurz EPO, helfen, da es die körpereigene Erzeugung von roten Blutkörperchen (Erythrozyten) unterstützt. Leider ist EPO als Dopingmittel bekannt, und um dem Doping noch deutlicher Einhalt zu gebieten, wurde im November 2014 in Deutschland ein Entwurf eines Anti-Doping-Gesetz vorgelegt. Trotz gängigem Einsatz und erprobter Wirkung von EPO ist die genaue Wirkung von EPO auf Krebszellen nicht bekannt. Daher verfolgt Lorenz Adlung den Ansatz der Systembiologie, um im Zusammenwirken von Modellbildung und Mathematik, Biologie und Simulationen sowohl qualitativ und quantitativ analysieren und bewerten zu können. Vereinfacht sind rote Blutkörperchen kleine Sauerstoff-transportierende Säckchen aus Hämoglobin, die auch die rote Farbe des Bluts verursachen. Sie stammen ursprünglich aus Stammzellen, aus denen sich im Differenzierungs-Prozess Vorläuferzellen bzw. Progenitorzellen bilden, die wiederum durch weitere Spezialisierung zu roten Blutkörperchen werden. Da es nur wenige Stammzellen gibt, aus denen eine unglaubliche große Anzahl von Trillionen von Blutkörperchen werden müssen, gibt es verschiedene Teilungs- bzw. Proliferationsprozesse. Das Ganze ergibt einen sehr komplexen Prozess, dessen Verständnis zu neuen Methoden zur Vermehrung von roten Blutkörperchen führen können. Den durch Differenzierung und Proliferation gekennzeichnete Prozess kann man mathematisch beschreiben. Eine zentrale Ansichtsweise in der Systembiologie der Signaltransduktion ist, Zellen als informationsverarbeitende Objekte zu verstehen, die zum Beispiel auf die Information einer höheren EPO-Konzentration in der Umgebung reagieren. Von diesem Ansatz werden durch Messungen Modelle und Parameter bestimmt, die das Verhalten angemessen beschreiben können. Diese Modelle werden in Einklang mit bekannten Prozessen auf molekularer Ebene gebracht, um mehr über die Abläufe zu lernen. Die erforderlichen quantitativen Messungen basieren sowohl auf manuellem Abzählen unter dem Mikroskop, als auch der Durchflusszytometrie, bei der durch Streuung von Laserlicht an Zellen durch Verwendung von Markern sogar Aussagen über die Zelloberflächen getroffen werden können. Zusätzlich kann mit der Massenspektrometrie auch das Innere von Zellen ausgemessen werden. In diesem Anwendungsfall werden die mathematischen Modelle in der Regel durch gekoppelte gewöhnliche Differenzialgleichungen beschrieben, die Zell- oder Proteinkonzentrationen über die Zeit beschreiben. Die Differenzialgleichungen und deren Parameter werden dabei sowohl mit Messungen kalibriert, als auch mit den Kenntnissen in der Molekularbiologie in Einklang gebracht. Die Anzahl der Parameter ist aber oft zu hoch, um naiv auf geeignete zu den Messungen passende Werte zu gelangen. Daher wird unter anderem das Latin Hypercube Sampling verwendet, um schnell nahe sinnvollen Parameterwerten zu gelangen, die durch gradienten-basierte Optimierungsverfahren verbessert werden können. Die Basis für diese Art von Optimierungsverfahren ist das Newton-Verfahren, mit dem man Nullstellen von Funktionen finden kann. Ein wichtiger Aspekt im Umgang mit Messergebnissen ist die Berücksichtigung von Messfehlern, die auch vom Wert der Messung abhängig verstanden werden muss- denn nahe der Messgenauigkeit oder der Sättigung können die relativen Fehler extrem groß werden. Die Bestimmung der Modellparameter ist schließlich auch ein Parameteridentifikationsproblem, wo insbesondere durch eine Sensitivitätsanalyse auch der Einfluss der geschätzten Parameter bestimmt werden kann. Sowohl die Parameter als auch die Sensitivitäten werden mit den biologischen Prozessen analysiert, ob die Ergebnisse stimmig sind, oder vielleicht auf neue Zusammenhänge gedeuten werden können. Hier ist die Hauptkomponentenanalyse ein wichtiges Werkzeug, um zentrale beeinflussende Faktoren erfassen zu können. Ein wichtiges Ziel der Modellbildung ist die numerische Simulation von Vorgängen, die als digitale Experimente sich zu einem eigenen Bereich der experimentellen Forschung entwickelt haben. Darüber hinaus ermöglicht das digitale Modell auch die optimale Planung von Experimenten, um bestimmte Fragestellungen möglichst gut untersuchen zu können. Die Umsetzung auf dem Computer erfolgt unter anderem mit Matlab, R (The R Project for Statistical Computing) und mit der spezialisierten und freien Software D2D - Data to Dynamics.Literatur und Zusatzinformationen M. Boehm, L. Adlung, M. Schilling, S. Roth, U. Klingmüller, W. Lehmann: Identification of Isoform-Specific Dynamics in Phosphorylation-Dependent STAT5 Dimerization by Quantitative Mass Spectrometry and Mathematical Modeling, Journal of Proteome Research, American Chemical Society, 2014. (PubMed) Studium der Systembiologie D2D-Software L. Adlung, C. Hopp, A. Köthe, N. Schnellbächer, O. Staufer: Tutorium Mathe für Biologen, Springer Spektrum, 2014. Science: NextGen Voices zur globalen wissenschaftlichen Zusammenarbeit- mit Lorenz Adlung Lorenz Adlung auf Twitter L. Adlung, et. al: Synbio meets Poetry, CreateSpace, 2013. Kollaborationspartner: U.a. Thomas Höfer, Heidelberg, Jens Timmer, Freiburg i. B., Fabian Theis, München Resonator-Podcast 015: DKFZ-Forscher Christof von Kalle Resonator-Podcast 014: Das DKFZ in Heidelberg Omega Tau-Podcast 069: Grundlagen der Zellbiologie Omega Tau-Podcast 072: Forschung in der Zellbiologie Konscience-Podcast 024, Kapitel 5: Das Hochlandgen aus "Wie kam das bloß durch die Ethikkommission?"

Ziel dieser Arbeit war es, die Methode der okularen Sonographie beim Koikarpfen (Cyprinus carpio) mit dem Schwerpunkt der Untersuchung des hinteren Augenabschnittes zu etablieren. Im Zeitraum von August 2012 bis Oktober 2012 wurden insgesamt 75 gesunde Koi - unterteilt in drei verschiedene Alters-, bzw. Größengruppen - sonographisch untersucht. Mit den erhaltenen Daten konnten Referenzwerte der okularen Parameter „Glaskörper transversal“, „Bulbus transversal“, „Bulbus axial“ und „hintere Augenwand“ erstellt werden. Zudem wurden dopplersonographische Untersuchungen zum Flussprofil einer retrobulbären Arterie durchgeführt. Durch die wasserdichte Ultraschallsonde von Esaote konnte die okulare Sonographie der narkotisierten Fische im Wasser durchgeführt werden. Bei einer hohen Ultraschallfrequenz von 22 MHz, einer geringen Eindringtiefe und mit dem Behälterwasser als Vorlaufstrecke, konnten sehr detailreiche Bilder mit hohem Informationsgehalt erstellt werden. Es gibt einige Unterschiede zur B-Mode Untersuchung der Menschen, Säugetiere, Vögel und Reptilien. Die kugelige Linse der Fische erzeugte einen starken Schallschatten, durch den Einschränkungen in Bezug auf die Darstellbarkeit des hinteren Augensegmentes entstanden. So konnte der Bereich hinter der Linse in der axialen Schnittebene inklusive der Linsenhinterfläche nicht visualisiert werden. Zusätzlich verursachte die Linse eine auffallend starke Verzeichnung an der hinteren Augenwand. Letztere wies einen unerwartet hohen Durchmesser auf, der auf das Vorhandensein der choroidalen Drüse, eine morphologische Besonderheit bei Fischen zurückzuführen ist. Dies ließ sich durch postmortem Untersuchungen bestätigen. Durch die nicht-radiär symmetrische Lage der choroidalen Drüse entstanden in der axialen vertikalen und axialen horizontalen Schallebene unterschiedliche Bilder in Bezug auf die Dicke der hinteren Augenwand. Die Messungen des Durchmessers der hinteren Augenwand waren morphologisch und methodisch bedingt also kaum geeignet für die Erstellung von verlässlichen Referenzwerten. Die erstellten Referenzwerte „Glaskörper transversal“, „Bulbus transversal“ und „Bulbus axial“ erschienen jedoch aufgrund ihrer sehr hohen Messgenauigkeit und Wiederholbarkeit als Grundlage für die weitere Anwendung in der klinisch-ophthalmologischen Diagnostik bei Fischen geeignet. Die in dieser Arbeit am Koiauge etablierte okulare Sonographie birgt also für die ophthalmologische Untersuchung am Fisch erhebliches Potential für die klinische Anwendung. Darüber hinaus können mit dieser Methode im Rahmen einer sonographischen Untersuchung pathologische Veränderungen am Auge, insbesondere an wertvollen Zuchtfischen oder Zootieren präzise untersucht werden.

Die Messserie, die dieser Arbeit zugrunde liegt, hatte zum Ziel eine hinreichende Genauigkeit und Praktikabilität des Blutdruckmessgerätes Citizen CH - 461 C nachzuweisen und somit das Gerät auf seine Eignung im klinischen Alltag zu testen. Zur Validierung und somit auch zur Standardisierung solcher neuartigen Blutdruckmessgeräte hat die „Working Group on Blood Pressure Monitoring“ der „European Society of Hypertension“ ein Protokoll, das so genannte International Protocol (IP), herausgegeben, um so die erforderliche Prüfung neuartiger Geräte zu erleichtern. Die Untersuchungen, die dieser vorliegenden Arbeit zugrunde liegen, prüften entsprechend den Vorgaben des IPs das neuartige Gerät Citizen CH-461C auf seine Messgenauigkeit und somit auf seine entsprechenden Eignungen für den klinischen Einsatz. An 33 Probanden wurden von zwei trainierten Beobachtern jeweils neun sequentielle Blutdruckmessungen am gleichen Arm vorgenommen, wobei fünf Messungen mit einer geeichten Quecksilber Säule als Standard im Wechsel zu vier Messungen mit dem zu testenden Gerät gemessen worden sind. Die resultierenden Differenzen zwischen den Werten des Gerätes und denen der Quecksilber Säule wurden zur weiteren Evaluation verwendet. Es kann schlussgefolgert werden, dass das getestete Gerät Citizen CH - 461 C für den klinischen Einsatz empfohlen werden kann.

Krankheiten des Herz-Kreislauf-Systems sind die häufigste Todesursache in Deutschland. Ein bedeutsamer Risikofaktor hierfür stellt die arterielle Hypertonie dar. Daher zählt eine adäquate Therapie des arteriellen Hypertonus zu den essentiellen Aufgaben in der ärztlichen Praxis. Durch die Aufdeckung von Störfaktoren wie beispielsweise des Weißkitteleffektes ist die Selbstmessung des Blutdruckes durch den Patienten zu einem wichtigen Bestandteil der Therapie des arteriellen Hypertonus geworden. Die dadurch bedingte Notwendigkeit, eine akkurate Messgenauigkeit zu gewährleisten, förderte die Entstehung verschiedener Protokolle zur Validierung von automatischen Blutdruckmessgeräten. In dieser Arbeit wurde das automatische Blutdruckmessgerät Citizen CH-656C für den Heimgebrauch nach dem Internationalen Protokoll der European Society of Hypertension auf seine Messgenauigkeit überprüft. Das Internationale Protokoll besteht aus zwei Phasen: die erste Phase beinhaltet 15 Probanden aus jeweils drei verschiedenen Blutdruckkategorien für den SBP und DBP (N = niedrige Blutdruckkategorie (SBP 90-129 mmHg; DBP 40-79 mmHg); M = mittlere Blutdruckkategorie (SBP 130-160 mmHg; DBP 80-100 mmHg); H = hohe Blutdruckkategorie (SBP 161-180 mmHg; DBP 101-130 mmHg)). Durch Erfüllung der Bestehenskriterien folgte Phase 2, in der weitere 18 Probanden nach denselben Kriterien wie in Phase 1 rekrutiert wurden. Insgesamt wurden Daten von 33 Probanden in die Auswertung integriert. Zwei Observer führten folgende Blutdruckmessungen je Proband durch: fünf Messungen mit dem Quecksilbermessgerät (Goldstandard) im Wechsel mit vier Messungen unter Verwendung des Testgerätes. Der Unterschied zwischen dem Testgerät-Ergebnis zum Mittelwert der Quecksilbermessungen (simultan von den Observern mit einem Y-tube-Stethoskop erhoben) wurde für jedes Messpaar ermittelt und in Kategorien eingeteilt (≤ 5 mmHg, ≤ 10 mmHg, ≤ 15 mmHg > 15 mmHg). Das Ergebnis wurde mit den Validierungskriterien der ESH verglichen. Das Citizen CH-656C erfüllte die Kriterien des Validierungsvorganges der Phase 1 und Phase 2 mit 0.7 (MD) ± 5,5 (SD) mmHg systolisch und -1.2 (MD) ± 4.5 (SD) mmHg diastolisch. Ebenso wurden die Anforderungen der individuellen Auswertung von Phase 2 von dem Gerät erreicht. In der individuellen Auswertung nach Subgruppen zeigte sich eine statistisch signifikante größere Varianz des Citizen CH-656C in der Blutdruckkategorie „hoch“ (161 – 180 mmHg). Des Weiteren war das mittlere Alter dieser Subgruppe deutlich erhöht. Die häusliche Blutdruckmessung wird die klinische Messung nicht ersetzten können, jedoch eignet sie sich als unabhängiger Prognosefaktor als zusätzliche Maßnahme. Automatische Blutdruckmessgeräte für das Handgelenk galten in der Vergangenheit als inakkurat, das Citizen CH-656C jedoch kann für den klinischen Gebrauch und auch zur Selbstmessung durch den Patienten empfohlen werden.

Ziel der vorliegenden tierexperimentellen Studie an narkotisierten neugeborenen Hausschweinen war die in vivo Validierung eines neuen technischen Konzepts zur Pulsoxymetrie im niedrigen Sauerstoffsättigungsbereich. Bei dem neuen Reflexions-Pulsoxymeter (REOX) erlauben zwei Sensoren-Paare aus Licht emittierender Diode und Photodiode in Kombination mit einem neuen Berechnungsverfahren die Bestimmung der Lichtabschwächung durch das Gewebe, die für die zunehmende Ungenauigkeit der Pulsoxymetrie im Bereich unterhalb von 70% Sauerstoffsättigung mit verantwortlich gemacht wird. Es wurden 17 neugeborene gesunde Hausschweine in Allgemeinanästhesie mit einem hypoxischen Gasgemisch aus Raumluft und Stickstoff beatmet und so die inspiratorische Sauerstofffraktion (FiO2) schrittweise von 21% bis auf 1,25% reduziert. In jeder Absättigungsstufe wurden die Messwerte des neuen Sensors simultan mit denen eines Standard- Pulsoxymeters und der Near infrared spectroscopy (NIRS) registriert. Als Referenz wurde bei jeder Messung eine Blutprobe aus der Arteria femoralis entnommen. Die Lichtabschwächung konnte mit dem neuen Verfahren berechnet werden und unterschied sich signifikant an unterschiedlichen Applikationsorten. Im Vergleich mit der Standard-Pulsoxymetrie zeigte sich eine deutliche Verbesserung der Messgenauigkeit mit der Reflexionspulsoxymetrie (REOX). Die vorliegende Studie zeigt ebenfalls, dass bereits der experimentelle Aufbau des neuen Pulsoxymetriesensors (REOX) bei der Bestimmung der arteriellen Sauerstoffsättigung der Bestimmung des Anteils oxygenierten Hämoglobins im Gewebe durch die near infrared spectroscopy (NIRO-300) überlegen ist.

Die Duplexsonographie abdomineller Gefäße mit der Bestimmung von Strömungsparametern gehört zu den etablierten sonographischen Untersuchungstechniken. Veränderungen dieser Parameter werden im klinischen Alltag zur Diagnostik und Verlaufskontrolle bei verschiedenen Krankheitsbildern herangezogen. Dabei wird vorausgesetzt, dass diese Messungen valide und reproduzierbar sind. In der vorliegenden Arbeit wurde die Messgenauigkeit des beschriebenen Verfahrens untersucht. Insgesamt wurden duplexsonographisch Messungen an 39 weiblichen und 42 männlichen gesunden Probanden durchgeführt. An der Arteria mesenterica superior und dem Truncus coeliacus wurden folgende Parameter gemessen: Flussrate, Resistant-Index und Pulsatility-Index. Jeder dieser drei Parameter wurde dreimal unmittelbar in Folge gemessen und daraus der Mittelwert gebildet. Diese Mittelwertsbestimmung ermöglicht die Bestimmung des Messfehlers (Standardfehler des Mittelwertes). Um die Stabilität dieser Parameter zu überprüfen, wurden die Messwerte an jedem Probanden unter identischen Bedingungen an zwei aufeinanderfolgenden Tagen erfasst. Als Ergebnis zeigte sich bei den Messwerten aller drei Parameter ein sehr geringer Messfehler (relativer Fehler: 3,5-4,3%) und hohe Korrelationen der Messwerte an beiden aufeinanderfolgenden Tagen (r=0,66-0,86). Der Schallwinkel hatte in dem Bereich, in dem die Messungen erfolgten (25-70°) keinen signifikanten Einfluss auf die Höhe des Messfehlers. Der hier ermittelte Messfehler ist deutlich geringer als die in der Literatur erwähnten Unterschiede zwischen den Messwerten verschiedener Patientengruppen und gesunder Personen. Dies bedeutet, dass eine valide Erfassung der Flussparameter mittels Duplexsonographie bei spezifischen Krankheitsbildern möglich ist. Die hohe Korrelation der Messwerte an verschiedenen Untersuchungstagen belegt außerdem, dass sich duplexsonographische Messungen auch zu Verlaufskontrollen heranziehen lassen.

Eine der fundamentalen Fragen der aktuellen Wissenschaft ist die Entschlüsselung des globalen Kohlenstoff-Kreislaufs insbesondere vor dem Hintergrund des anthropogenen Einflusses durch die Emission großer Mengen von CO2 in die Atmosphäre. Aktuell gibt es keine Messsysteme, die die nötige Messgenauigkeit zur Bestimmung von Quellen, Senken und Flüssen atmosphärischen Kohlendioxids erreichen. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde die Methode der aktiven Fernerkundung atmosphärischen Kohlendioxids mittels Lidar theoretisch und experimentell untersucht. Im Vordergrund stand dabei die Entwicklung eines Differential-Absorptions-Lidars (DIAL). Der Aufbau und die Charakterisierung einer geeigneten Laserlichtquelle sowie einer präzisen Wellenlängen-Stabilisierung stellten zentrale Aspekte dar. Für ein einsetzbares System mussten darüber hinaus ein Empfangssystem, eine Steuerung und Datenerfassung sowie Systeme zur Analyse der Strahlqualität aufgebaut werden. Da die atmosphärische Rückstreuung im verwendeten Wellenlängenbereich bei 1,57 µm gering ist, wurde das System in der DIAL-Variante IPDA (Integrated Path Differential Absorption) verwirklicht, das statt der atmosphärischen Rückstreuung den Laser-Reflex einer festen Oberfläche verwendet, womit der CO2-Säulengehalt entlang der Messstrecke bestimmt wird. Als Laserlichtquelle wurde ein Nd:YAG-gepumptes KTP-OPO-System mit alternierendem Injection Seeding durch zwei DFB-Laserdioden verwirklicht. Sensitivitätsstudien anhand von numerischen Simulationen lieferten Informationen über geeignete Messwellenlängen, über die maximal erreichbare Messgenauigkeit und über Anforderungen an das Messsystem. Es ergab sich, dass sich im Hinblick auf die untersuchten Aspekte die geforderte Genauigkeit im Subprozent-Bereich erreichen lässt, wobei höchste Anforderungen an die spektralen Eigenschaften der Laserlichtquelle gestellt werden. In Testmessungen wurde die erreichbare Messgenauigkeit des entwickelten Labor-Prototypen untersucht. Es wurden Stärken und Schwächen des aufgebauten Systems und der Messmethode herausgearbeitet. So zeigte sich insbesondere, dass die beim IPDA-Messprinzip notwendige Leistungsreferenz-Messung sowie die räumliche Laserstrahl-Qualität als kritisch zu betrachten sind. Bei direkten Vergleichsmessungen mit einem In-situ-Gerät erreichte der Prototyp auf Anhieb eine Standardabweichung von 2 % bei einem Bias von unter 10 %. Die erreichte spektrale Qualität der Laserstrahlung übertraf die aufgestellten Anforderungen. Diese Arbeit liefert einen Beitrag zum Fortschritt auf dem Gebiet der Entwicklung aktiver Systeme zur Fernerkundung atmosphärischen Kohlendioxids.

Inhalt dieser Arbeit sind die Fettgehaltsmessungen zweier Röntgenabsorptionsmessgeräte verschiedener Hersteller unter Verwendung eines „Variable Composition Phantoms“ (VCP) in der Kombination mit einem Wirbelsäulenphantom. Im Rahmen dieser Messungen kamen das GE Lunar DPX-IQ des Lehr- und Versuchsgutes der Tierärztlichen Fakultät der Ludwig-Maximilians-Universität München sowie das Norland XR26 des Forschungsinstitutes für die Biologie landwirtschaftlicher Nutztiere (FBN) in Dummerstorf zum Einsatz. Das Ziel der Arbeit war die Eröffnung der Möglichkeit des Vergleiches von Fettgehaltsmessungen zweier DXA-Geräte unterschiedlicher Hersteller. Dies erfolgte durch die Erfassung der Messgenauigkeit und Präzision der Einzelgeräte durch den Vergleich mit dem angegebenen, standardisierten Fettgehalt des Phantoms. Außerdem wurde die Variation der Ergebnisse durch die Verknüpfung des VCP mit dem Wirbelsäulenphantom beim GE Lunar DPX-IQ und damit die Zweckmäßigkeit der eingesetzten Phantomkombination untersucht. Ferner sollte festgestellt werden, ob eine statistische Signifikanz zwischen den Abweichungen beider Röntgenabsorptionsmessgeräte vorliegt. Bei den Untersuchungen wurde als Versuchsobjekt ein Bio-Imaging-VCP, bestehend aus 4 Acrylblöcken mit dünnen Auflagen aus Acryl und Vinyl und einem Aluminiumkopf verwandt. Durch die Kombination der Acrylblöcke mit den dünnen Auflagen können drei verschiedene Weichgewebekompositionen (Herstellerangabe 8,3 [%-Fett], 22,3[%-Fett], 43,5[%-Fett]) simuliert werden. Die Versuchsmessungen wurden durch die Verknüpfung des VCP mit einem Wirbelsäulenphantom des Herstellers GE Lunar, welches den typischen Bereich der Größe und Dichte einer menschlichen Wirbelsäule imitiert, erweitert. Bei diesem Versuch wurde die beschriebene Phantom-Kombination unter geeigneter Positionierung mit beiden DXA-Geräten eingescant und entsprechend analysiert. Die Versuchsreihen wurden jeweils in den verschiedenen Scanmodi der Röntgenabsorptionsmessgeräte durchgeführt. Während beim Norland XR26 ausschließlich unter Einbeziehung des Wirbelsäulenphantoms gearbeitet wurde, kam das VCP beim GE Lunar DPX-IQ auch ohne Wirbelsäulenphantom zum Einsatz. Die Messergebnisse wurden gemäß der eingestellten Fettkonfiguration des VCP und des gewählten Scanmodus der DXA-Geräte nach ihrer Genauigkeit und Präzision ausgewertet. Beim GE Lunar DPX-IQ wurden sowohl mit als auch ohne Wirbelsäulenphantom genaue und präzise Messergebnisse ermittelt. Angesichts der unter anderem in der vorliegenden Arbeit ermittelten Messergebnisse des VCP beim GE Lunar DPX-IQ eignet sich das VCP daher für die Kalibrierung des Fettgehaltes bei DXA-Geräten dieser Art. Allerdings existieren große Abweichungen von der Herstellerangabe der Messergebnisse des VCP mit dem „Kleintiermodus“ des GE Lunar DPX-IQ (maximal 51,7 [%-Fett]). Ausgehend von diesen Messergebnissen der vorliegenden Studie erscheint die Anwendung der Kleintiersoftware beim GE Lunar DPX-IQ als nicht geeignet. Die größte Präzision wurde in der Kombination des VCP mit dem Wirbelsäulenphantom beim GE Lunar DPX-IQ mit den Scanmodi „Adult normal“ sowie „Pediatric large“ erzielt (maximale Standardabweichung 0,51). Aufgrund der Beeinflussung der Genauigkeit und Präzision der Fettgehaltsmessung durch den gewählten Scanmodus, ist dieser beim Vergleich von Messergebnissen zu beachten, bzw. bei Langzeitstudien die oben genannten Scanmodi mit der größten Präzision beim GE Lunar DPX-IQ zu verwenden. Die Kombination aus VCP und Wirbelsäulenphantom ist auch beim Norland XR26 einsetzbar. Denn mit der Phantom-Kombination wurden beim Norland XR26 ebenso genaue und präzise Messergebnisse erzielt. Da beim Norland XR26 der Forschungsmodus mit hoher Auflösung und geringer Scangeschwindigkeit die präzisesten Messergebnisse (maximale Standardabweichung 0,32) erbrachte, ist diese Geräteeinstellung für wiederholte Messungen sinnvoll. Weiterhin wurde der Einfluss des Wirbelsäulenphantoms als Knochenäquivalent auf die Fettgehaltsmessung beim GE Lunar DPX-IQ analysiert. Das Wirbelsäulenphantom führte zu einer erwarteten Reduktion des gemessenen Fettgehaltes. Diese wird durch eine Parallelverschiebung der Regressionsgeraden unter Verwendung des Wirbelsäulenphantoms gegenüber den Geraden ohne Knochenäquivalent ersichtlich. Mittels t-Test konnte zumindest teilweise eine signifikante Differenz zum Niveau α = 0,05 zwischen den Mittelwerten der Messergebnisse mit und ohne Wirbelsäulenphantom nachgewiesen werden. Daher erscheint die im vorliegenden Versuch eingesetzte Kombination zwischen einem VCP und einem Wirbelsäulenphantom zweckmäßig, denn das hinzugefügte Knochenäquivalent beeinflusste teilweise signifikant die Weichgewebeergebnisse. Darüber hinaus wurden bei beiden DXA-Geräten mit der hier verwendeten Phantomkombination sinnvolle Messergebnisse erzielt. Des Weiteren wurde mittels Regressionsanalyse eine vergleichende Betrachtung der Versuchsreihen beider Messgeräte durchgeführt. Es wurden vor allem die in beiden Instituten maßgeblich genutzten Scanmodi der Geräte miteinander verglichen. Eine direkte Übertragung von Messergebnissen zwischen beiden DXA-Geräten ist ausschließlich bei einem geringen Fettgehalt zwischen den Scanmodi „Pediatric large“ (GE Lunar) und „Ganzkörper“ (Norland) möglich. Ferner wurden für beide DXA-Geräte unterschiedliche Kurvenanstiege der Regressionsgeraden ermittelt. Mit dem Student t-Test konnte zum Teil eine signifikante Differenz (Signifikanzniveau α = 0,05) zwischen vergleichbaren Scanmodi beider DXA-Geräte nachgewiesen werden. Angesichts dieser Geräteabweichungen ist ein direkter Vergleich von Messergebnissen zwischen den eingesetzten DXA-Scannern der Hersteller GE Lunar und Norland nicht möglich. Aus diesem Grunde sind gerade beim Vergleich von Messungen mit hohem Fettgehalt die in der vorliegenden Arbeit ermittelten Korrekturfaktoren erforderlich. Durch diese Faktoren wird die Möglichkeit eröffnet, Fettgehaltsmessungen zweier DXA-Geräte unterschiedlicher Hersteller (GE Lunar und Norland) miteinander zu vergleichen. Dennoch müsste in weiterführenden Untersuchungen geklärt werden, inwieweit sich die mit der Phantomkombination bestimmten Regressionsgeraden für den Abgleich von Fettgehaltsmessungen zwischen dem GE Lunar DPX-IQ und dem Norland XR26 durch die homogene Weichgewebeverteilung von In-vivo-Messungen unterscheiden.

Die Osteoporose ist heute mit Millionen betroffener Patienten ein weltweites Gesundheitsproblem. Die WHO hat sie als eine der zehn wichtigsten Volkskrankheiten eingestuft. Die Prävalenz zumindest einer osteoporotischen Fraktur steigt bei Frauen im Alter von 70 Jahren auf nahezu 50%. Das vergleichbare Frakturrisiko für Männer liegt zwischen einem Drittel und einem Sechstel desjenigen der Frauen. Obwohl in den letzten Jahren eine Vielzahl von diagnostischen und therapeutischen Maßnahmen etabliert wurde, sind viele Osteoporose–Patienten noch heute unterdiagnostiziert und untertherapiert. Ziel der vorliegenden Studie war es, ein Osteoporose-Screening bei Krankenhauspatienten mittels Fingerultraschall durchzuführen und eventuelle Korrelationen zwischen veränderten Knochendichtewerten und Einflussfaktoren zu finden. Zusätzlich zur Hauptfragestellung nach Knochendichtewerten eines durchschnittlichen Patientenkollektivs im Krankenhaus, sollte die Praktikabilität des I.G.E.A. Bone Profilers, zur Messung der Knochendichte mittels Ultraschall für eine Screening – Untersuchung im klinischen Alltag getestet werden. Vergleicht man die Knochendichtewerte von Patienten- und Kontrollgruppe (n = 345), ergeben sich signifikant niedrigere Werte innerhalb der Patientengruppe (p-AD-SoS = 0,000, p-T-Score = 0,000, p-UBPI = 0,000). Mit Ausnahme von Alter (p = 0,000), Geschlecht (p- AD-SoS = 0,02; p-T-Score = 0,006) und Bewegung (p-UBPI = 0,01) lassen sich keine weiteren Einflussfaktoren innerhalb der Patientengruppe finden. Das bedeutet, dass das durchschnittliche Patientenkollektiv im Alter zwischen 50 und 70 Jahren auf internistischen, allgemeinchirurgischen und gynäkologischen Stationen, sowie auf Stationen der physikalischen Medizin keine normalen Knochendichtewerte mehr aufweist, sondern im Bereich der Osteopenie bzw. Osteoporose liegt. Trägt man dieser Tatsache Rechnung, sind nahezu alle Patienten, unabhängig von ihrer Grunderkrankung und bekannten Risikofaktoren, jenseits des 50. Lebensjahres gefährdet, eine Osteoporose und nachfolgend Frakturen zu entwickeln. Betrachtet man die demographische Bevölkerungsentwicklung in Deutschland, wird deutlich, dass der sich entwickelnden Masse an Osteoporosepatienten nur dann Einhalt geboten werden kann, wenn nahezu alle Fachbereiche in die Diagnostik und Therapie eingebunden werden. Schon wenige spezielle Fragen im Rahmen der Erstanamnese können Hinweise auf die Entwicklung oder das Vorliegen einer Osteoporose geben. Gefährdete Personen sollten sich dann einer Knochendichtemessung unterziehen. In der vorliegenden Studie hat sich der I.G.E.A. Bone Profiler als praktikables und einfach anzuwendendes Gerät bewährt. Die Messung lässt sich in ca. 5 Minuten pro Patient durchführen und liefert gut reproduzierbare Ergebnisse. Aufgrund der fehlenden Strahlenbelastung wird die Knochendichtemessung mittels Ultraschall vom Patienten gut toleriert und positiv bewertet. Die eingeschränkte Messgenauigkeit des Bone Profilers bei sehr adipösen Patienten ist ein Nachteil der Methode, stellt aber, wenn man sie berücksichtigt, kein gravierendes Problem dar. Patienten, die weder an einer Adipositas per magna leiden noch Ödeme an den Händen aufweisen, können bedenkenlos mit dem Bone Profiler gemessen werden.

Ziel der Untersuchung war die Entwicklung eines In-vitro-Modells zur Evaluierung von Ablationskathetern für die Therapie von Herzrhythmusstörungen, die durch thermische Prozesse eine Modifikation des Myokards bewirken. Hierzu wurde erstmals die Technik der modernen Thermografie angewandt. Diese ermöglicht während der Ablation eine Online-Registrierung von Temperaturprozessen an jedem beliebigen Ort im Myokardquerschnitt mit einer Auflösung von 0,1mm und einer Messgenauigkeit von 0,1°C. Ebenfalls lassen sich die Temperaturprozesse zweidimensional in Falschfarbenbildern darstellen. Durch die kontaktfreie Technik der Thermografie konnte auf intramyokardiale Temperatursonden verzichtet werden, welche in ihrer Positionierung meist schwierig standardisierbar sind und selbst zu störenden Effekten und somit Messfehlern während der Stromabgabe führen können. Als optisches Medium zwischen Myokard und Thermografiekamera wurde Saphirglas mit einer Transmission von 92% verwendet. Das Modell konnte mit Hilfe eines Schwarzen Strahlers in seiner Messgenauigkeit und Aussagekraft validiert werden. Im zweiten Teil der Studie wurden drei verschiedene Ablationskatheter (4mm-, 8mm- und eine gekühlte 4mm-Elektrodenspitze) mit dem vorgestellten Versuchsmodell auf ihre thermischen Eigenschaften während der Ablation in n=105 Messreihen bei unterschiedlichen Ablationsleistungen untersucht. Neben den bereits in der Literatur beschriebenen Temperaturphänomenen war es mit dem vorgestellten Versuchsmodell erstmals möglich Prozesse nachzuweisen, welche bisher nur in mathematisch-numerischen Modellen postuliert werden konnten (Bsp. Temperaturverteilung im Perfusionsstrom an der Myokardoberfläche). Ebenfalls zeigte sich eine hohe Korrelation zwischen den Temperaturverteilungsmustern und den resultierenden Nekrosezonen im Myokard, was die rein thermische Alteration des Myokards während der Ablation erneut beweisen konnte. Prinzipiell kann mit dem vorgestellten In-vitro-Modell jedes Ablationssystem auf seine Eigenschaften untersucht werden, welches eine thermische Veränderung des Ablationssubstrats bewirkt. Durch eine geringe Kostenintensität und eine gute Reproduzierbarkeit könnte dieses Modell außerdem zu einer Einsparung von Tierversuchen führen.