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Ein Zell-Atlas des kranken Herzens : Einzelzelltechniken ermöglichen neue Einsichten auf Zellebene
(2019)
Herz und Gefäße bilden ein hochkomplexes Organsystem, in dem unterschiedlichste Zellen korrekt zusammenarbeiten müssen, um alle Organe mit Blut zu versorgen. In den vergangenen Jahrzehnten hat die Herzbiologie ganze Gewebe oder Zellisolate in den Blick genommen. Doch jetzt erlauben neue Technologien, die Vielfalt der Zelltypen und ihre individuelle Antwort auf Signale bis auf die Ebene von Proteinen und Genen zu verfolgen. Forscher hoffen, kranken Herzen dadurch besser bei der Regeneration helfen zu können.
In diesem Beitrag wird ein hochschuldidaktisches Konzept zur Förderung des reflektierten Umgangs mit Heterogenität im schulischen Kontext unter Verwendung digitaler Lerneinheiten vorgestellt. Im Projekt "Level – Lehrkräftebildung vernetzt entwickeln" (Qualitätsoffensive Lehrerbildung BMBF, Goethe-Universität Frankfurt) wurden in den Bildungswissenschaften digitale Lerneinheiten zu den Heterogenitätsdimensionen "Geschlecht", "kultureller Hintergrund", "sozio-ökonomischer Hintergrund", "kognitiv-motivationale Lernvor-aussetzungen" und "Behinderung" konzipiert und in der universitären Lehre erprobt. Die Auswahl der erstellten Lerneinheiten begründet sich auf Ergebnissen der PISA-Studien sowie der UN-Behindertenrechtskonvention. Die Lerneinheiten werden in Blended-Learning-Szenarien eingesetzt und zielen auf den Aufbau von Fachwissen und professionellen Überzeugungen sowie Reflexivität. Auf der Grundlage individuellen Vorwissens werden von den Lernenden (videobasierte) Aufgaben bearbeitet, die der Perspektivübernahme und Selbstreflexion im Hinblick auf Kategorisierungen dienen und die Bearbeitung fachwissenschaftlicher Texte und aktueller Studien beinhalten. Arbeitsergebnisse können digital im Peer-Feedback bearbeitet sowie mit einem digitalen Portfolio verbunden werden. Das Onlineformat ermöglicht die fächer- und phasenübergreifende Nutzung durch Dozierende sowie Ausbilder_innen an Studienseminaren. Zusätzlich zu den fünf Lerneinheiten wurden eine einführende Version für Studierende und eine erweiterte Version für Lehrende erstellt, die einen Einblick in Aufbau und Struktur des Formats gibt und als "pädagogischer Doppeldecker" konzipiert ist. Die formative Evaluation mit Lehramtsstudierenden und Ausbilder_innen ergab positive Ergebnisse hinsichtlich der Einsetzbarkeit der Lerneinheiten in der Lehramtsausbildung.
Freund oder Feind?
(2019)
Bemühen wir uns um einen nüchternen Blick auf die "Fakten". Ein Hochschulprofessor betritt von Protesten begleitet einen Hörsaal, um seine Vorlesung zu halten. Aufgrund lauter Beschimpfungen und Störungen kann er diese Vorlesung nicht halten und verlässt den Campus schließlich zwei Stunden später unter Polizeischutz. Es handelt sich nicht um irgendeinen Professor, sondern um den Mann, der eine Partei gründete, vordergründig, um den Austritt Deutschlands aus der Eurozone zu erreichen und der auf der Pegida-Welle reitend eine rechtspopulistische Partei hervorbrachte, die ihre Umfragewerte von Unzufriedenheit und Enttäuschung nährt. Seit 2015 gehört er dieser Partei nicht mehr an. Samthandschuhe hat Bernd Lucke deswegen noch lange nicht verdient. Wie weit sollte aber der grundsätzlich berechtigte Protest gegen Lucke gehen?
Das Ziel dieser Studie war der retrospektive Vergleich zweier fortschrittlicher robotergestützter Angiographie-Systeme in Bezug auf Strahlendosis und Bildqualität bei der Bildgebung im Rahmen der konventionellen transarteriellen Chemoembolisation (cTACE) von bösartigen Lebertumoren.
Dafür haben wir 106 Patienten (insgesamt 57 Frauen und 49 Männer; Durchschnittsalter 60 ± 11 Jahre), welche eine cTACE Therapie an einem der zwei Generationen von Roboter-Angiographieplattformen erhalten hatten, einbezogen. Die Patienten wurden in zwei Gruppen eingeteilt (n=53): Gruppe 1 (Behandlung am Gerät der ersten Generation) und Gruppe 2 (Behandlung am Gerät der zweiten Generation). Die Strahlendosis für die Fluoroskopie und die digitale Subtraktions-Angiographie (DSA) wurde zwischen den Angiographiegeräten der ersten bzw. zweiten Generation verglichen. Zu den besonderen Merkmalen des Systems der zweiten Generation- im Vergleich zum System der ersten Generation - gehörten ein verfeinertes kristallines Detektorsystem, zur verbesserten Rauschunterdrückung und eine fortschrittliche CARE-Filtersoftware, zur Senkung der Strahlendosis. Die Strahlendosis wurde mit einer herkömmlichen im Gerät verbauten Ionisationskammer gemessen. Die Bildqualität wurde von drei unabhängigen Radiologen anhand einer 5-Punkt-Likert-Skala bewertet. Beide Gruppen waren in Bezug auf Anzahl und Lage der Läsionen sowie Körpergewicht, BMI-Werte und anatomische Varianten der versorgenden Leberarterien vergleichbar (alle p > 0,05).
Das Dosisflächenprodukt (DAP) für die Fluoroskopie war in Gruppe 2 signifikant niedriger (1,4 ± 1,1 Gy·cm2) als in Gruppe 1 (2,8 ± 3,4 Gy·cm2; p = 0,001). Für DSA war DAP in Gruppe 2 (2,2 ± 1,2 Gy·cm2) signifikant niedriger (p = 0,003) gegenüber Gruppe 1 (4,7 ± 2,3 Gy·cm2). Die Ergebnisse für die DSA-Bildqualität (IQ) zeigten signifikante Verbesserungen für Gruppe 2 um 30% im Vergleich zu Gruppe 1 (p = 0,004). In der Fluoroskopie waren die Werte für den IQ in Gruppe 2 76% höher als in Gruppe 1 (p = 0,001). Eine gutes bis sehr gutes Inter-rater-agreement mit Kappa- Fleiss-Koeffizienten von κ = 0,75 für Gruppe 1 und κ = 0,74 für Gruppe 2 wurde erreicht.
Zusammenfassend ließ sich feststellen, dass die neueste Generation der robotergestützten Angiographiegeräte im Zusammenhang von cTACE der Leber eine erhebliche Reduzierung der Strahlendosis bei gleichzeitiger Verbesserung der Bildqualität in der Fluoroskopie und DSA-Bildführung ermöglicht.
Zielsetzung dieser Arbeit ist es Nutzern, ohne Programmierkenntnisse oder Fachwissen im Bereich der Informatik, Zugang zu der automatischen Verarbeitung von Texten zu gewährleisten. Speziell soll es um Geotagging, also das Referenzieren verschiedener Objekte auf einer Karte, gehen. Als Basis soll ein ontologisches Modell dienen, mit Hilfe dessen Struktur die Objekte in Klassen eingeteilt werden. Zur Verarbeitung des Textes werden NaturalLanguage Processing Werkzeuge verwendet. Natural Language Processing beschreibt Methoden zur maschinellen Verarbeitung natürlicher Sprache. Sie ermöglichen es, die in Texten enthaltenen unstrukturierten Informationen in eine strukturierte Form zu bringen. Die so erhaltenen Informationen können für weitere maschinelle Verarbeitungsschritte verwendet oder einem Nutzer direkt bereitgestellt werden. Sollten sie direkt bereitgestellt werden, ist es ausschlaggebend, sie in einer Form zu präsentieren, die auch ohne Fachkenntnisse oder Vorwissen verständlich ist. Im Bereich der Geographie wird oft der Ansatz befolgt, die erhaltenen Informationen auf Basis verschiedener Karten, also visuell zu verarbeiten. Visualisierungen dienen hierbei der Veranschaulichung von Informationen. Durch sie werden die relevanten Aspekte dem Nutzer verdeutlicht und so die Komplexität der Informationen reduziert. Es bietet sich also an, die durch das Natural Language Processing gesammelten Informationen in Form einer Visualisierung für den Nutzer zugänglich zu machen. Im Rahmen dieser Arbeit über Geotagging und Ontologie-basierte Visualisierung für das TextImaging wird ein Tool entwickelt, das diese Brücke schlägt. Die Texte werden auf einer Karte visualisiert und bieten so eine Möglichkeit, beschriebene geographische Zusammenhänge auf einen Blick zu erfassen. Durch die Kombination der Visualisierung auf einer Karte und der Markierung der entsprechenden Entitäten im Text kann eine zuverlässige und nutzerfreundliche Visualisierung erzeugt werden. Bei einer abschließenden Evaluation hat sich gezeigt das mit dem Tool der Zeitaufwand und die Anzahl der fehlerhaften Annotationen reduziert werden konnte.Die von dem Tool gebotenen Funktionen machen dieses auch für weiterführende Arbeiten interessant. Eine Möglichkeit ist die entwickelten Annotatoren zu verwenden um ein ontology matching auf Basis bestimmter Texte auszuführen. Im Bereich der Visualisierung bieten sich Projekte wie die Visualisierung historischer Texte auf Basis automatisch ermittelter, zeitgerechter Karten an.
Das Projekt „Geo-Social Analysis of Physicians' Settlement" (kurz GAP) wurde ins Leben gerufen, um potentielle Lücken in der ambulanten medizinischen Versorgung deutscher Großstädte aufzudecken, insbesondere in Bezug auf den sozioökonomischen Status der in einem Praxisumfeld lebenden Bewohner. In der vorliegenden Studie erfolgte die Untersuchung des Niederlassungsverhaltens von Ärzten und Psychotherapeuten in Berlin-West im Hinblick auf sozioökonomische, demographische und topographische Faktoren.
Das Untersuchungsgebiet Berlin-West wurde in 251 Praxisumfelder untergliedert. Für diese wurden Daten zu Einwohnerzahl, Altersstruktur und Wohnlage sowie Arbeitslosen- und Ausländerquoten zusammengetragen. In vergleichenden Analysen konnten dann die Unterschiede im Niederlassungsverhalten der 20 Fachgebietskategorien hinsichtlich des sozialen Status der Praxisumfelder herausgearbeitet werden. Weitere Auswertungen beinhalteten eine genderspezifische Praxisumfeld-Analyse sowie Analysen nach Praxisform, Fremdsprachenkenntnissen der Ärzte und Psychotherapeuten sowie des Praxis-Jahres-Überschusses als Maß für das ärztliche Einkommen.
Im Rahmen einer Fachgebiet-Sozialindikatoren-Analyse ergab sich weder für die hausärztliche noch für den Großteil der fachärztlichen Versorgung in Berlin-West eine signifikante Bevorzugung von Gebieten mit einem höheren sozialen Status. Lediglich für die Gruppe der Ärztlichen und Psychologischen Psychotherapeuten zeigte sich, dass diese eindeutig vermehrt in Gegenden mit hohem sozialen Status niedergelassen sind. In der Gender-Analyse konnte gezeigt werden, dass Ärztinnen und Psychotherapeutinnen sozial schwächere Gegenden seltener als Niederlassungsstandort wählen. Im Rahmen einer Störfaktoren-Analyse konnten Zentrumsdistanz und Einwohnerdichte als mögliche Einflussfaktoren auf die Standortwahl der Ärzte und Psychotherapeuten ausgeschlossen werden.
Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass über eine Unterteilung der einzelnen Großstädte in mehrere Planungsbereiche – statt sie wie bisher als einen einzelnen großen zu betrachten – nachgedacht werden sollte. Um die medizinischen Bedürfnisse der sozial schlechter gestellten Bevölkerung besser abdecken zu können, wäre die Einführung eines Sozialfaktors, ähnlich dem des bereits existierenden Demographiefaktors (zur Anpassung an die Altersstruktur der Bevölkerung) für die Berechnung des tatsächlichen Ärztebedarfs empfehlenswert. Auf diese Art und Weise könnte zukünftig eine bedarfsgerechtere Planung der Ärzteverteilung erfolgen und somit ein gleichmäßigerer Zugang zu ambulanter vertragsärztlicher Versorgung für alle GKV-Versicherten gewährleistet werden.