610 Medizin, Gesundheit
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Diese Masterarbeit beschäftigt sich mit der Etablierung der 31P-Spektroskopie an einem Kleintier-7T-MRT. Hierzu wird initial die Ortscharakteristik der verwendeten Oberflächenspule analysiert, sowie Effekte im Zusammenhang mit der Wahl der Anregeimpulsleistung und der Ausleseparameter besprochen. Anschließend werden die verfügbaren Methoden für die Bestimmung der Shim-Parameter getestet und die erreichbaren Linienbreiten abgeschätzt. Weiterhin werden die Spektroskopiesequenzen PRESS, STEAM und ISIS auf ihre Sensitivität und räumliche Selektivität hin untersucht und mit dem alternativen Verfahren einer nicht nichtlokalisierten Einzelimpulsspektroskopie mit mehreren, für die Lokalisation vorgeschalteten, Sättigungsimpulsen verglichen. Die vielversprechendsten Sequenzen wurden an der Maus zur Spektroskopie der Beinmuskulatur eingesetzt.
Messtechnische Bestimmung der Outputfaktoren für die roboter-gestützte Hochpräzisionsbestrahlung
(2021)
Als ein Teilbereich der Strahlentherapie fokussiert sich die Radiochirurgie auf klar abgrenzbare und nicht allzu große Tumore. Durch eine Eskalation der eingestrahlten Dosis in wenigen Fraktionen wird eine bessere Tumorkontrolle angestrebt. Allerdings wird hierbei das therapeutische Fenster weiter verkleinert. Um dieses schmale Fenster optimal zu nutzen, muss der Dosisgradient hin zum Normalgewebe extrem steil sein. Des Weiteren müssen sehr kleine Feldgrößen wählbar sein um eine sehr gute Dosiskonformität zu erzielen. Die Unschärfen der Einzelschritte der Therapiekette sollten minimal sein. Um diese Anforderungen an die geometrische, dosimetrische und letztlich an die Genauigkeit des Gesamtsystems zu erfüllen, sind dedizierte Geräte notwendig. Als dediziertes Gerät für die Radiochirurgie nutzt das Cyberknife© VSI (Fa. Accuray, Sunnyvale, CA, USA) die Kombination vieler kleiner Felder von 60 mm bis zu 5 mm Durchmesser unter verschiedenen Einstrahlrichtungen um die Dosis selbst bei irregulär geformten Tumoren hochkonformal, unter maximaler Schonung des umgebenden Gewebes, anzupassen. Durch die nichtisozentrische Feldanordnung wird dies noch einmal verbessert. Voraussetzung neben der geometrischen Präzision ist die exakte dosimetrische Berechnung der einzelnen, kleinen Felder aus denen letztlich die Gesamtdosis resultiert. Doch gerade die Kleinfelddosimetrie ist hochempfindlich und daher oftmals mit Fehlern behaftet. Neben der Positioniergenauigkeit, ist die Auswahl der geeigneten Detektoren in Bezug auf Größe und Material, für die Messung der kleinen Felder, besonders wichtig. Insbesondere die korrekte Bestimmung der Wasser-Energiedosis auf dem Zentrahlstrahl, aufgrund des fehlenden lateralen Sekundärelektronengleichgewichts, bleibt auch bei der Verwendung geeigneter Detektoren fehleranfällig. Als Outputfakor bzw. auch totaler Streufaktor, wird das Verhältnis der Dosis auf dem Zentrahlstrahl eines beliebigen Feldes zu einem Referenzfeld bezeichnet. Um eine Gesamtungenauigkeit in der Dosisberechnung von 5 % einzuhalten, ist es notwendig eben diese Outputfaktoren mit einer Unsicherheit von < 3 % zu bestimmen. Ziel der Arbeit ist es anhand verschiedener, für diesen Messzweck geeigneten, Detektoren die Outputfaktoren für die fixen Rundkollimatoren sowie für die Iriskollimatoren des Cyberknife© VSI Systems (Fa. Accuray, Sunnyvale, CA, USA) zu bestimmen. Das Augenmerk gilt hierbei den Feldgrößen kleiner als 25 mm. Ab dieser Feldgröße herrscht aufgrund der Photonengrenzenergie von 6 MeV kein laterales Sekundärelektronengleichgewicht, da die Reichweite der Elektronen größer als die betrachtete Feldgröße ist. Somit lassen sich die Outputfaktoren bzw. totale Streufaktoren nicht direkt mit den zur Verfügung stehenden Messmitteln messen, sondern müssen mit detektorspezifischen Korrekturfaktoren bestimmt werden. Die gemessenen Outputfaktoren werden ausgewertet und mit den Ergebnissen in der Literatur diskutiert. Aus den Ergebnissen der verschiedenen Detektoren soll ein gemittelter Wert abgeleitet und für die Dosisberechnungsalgorithmen als Basisdaten übernommen werden und zu einer Erhöhung der Gesamtgenauigkeit führen.
Dickdarmkrebs (kolorektales Karzinom, KRK) ist die dritthäufigste Krebserkrankung weltweit. Der Lebenswandel, insbesondere die Ernährungsgewohnheiten, zählen zu den bedeutendsten Risikofaktoren für KRK. Dabei steht Häm-Eisen, welches hauptsächlich durch den Verzehr von rotem Fleisch aufgenommen wird, im Verdacht, das KRK-Risiko zu erhöhen. Es wird vermutet, dass Häm-Eisen durch die Bildung endogener N-Nitrosoverbindungen (NOCs) und reaktiver Sauerstoffspezies sowie durch eine gesteigerte Proliferation des Kolonepithels die Entstehung des KRK fördert. NOC-induzierte Alkylierungsschäden der DNA, insbesondere mutagene O6-Methylguanin-Läsionen (O6-MeG), die durch die O6-MeG-DNA-Methyltransferase (MGMT) repariert werden, könnten in der Ätiologie von KRK von Bedeutung sein. Die zugrundeliegenden molekularen Mechanismen der Häm-Eisen-vermittelten kolorektalen Kanzerogenese sind jedoch wenig verstanden und wurden in der vorliegenden Arbeit näher untersucht.
Der Fokus dieser Arbeit lag einerseits auf der Untersuchung der Wirkung von Häm-Eisen auf das intestinale Mikrobiom und auf intestinale Entzündungsprozesse. Andererseits wurde die Bildung kanzerogener NOCs, sowie die durch sie verursachten DNA-Schäden und die DNA-Schadensantwort bzw. -reparatur näher analysiert. Zu diesem Zweck wurden wildtypische (WT), DNA-reparaturkompetente Mäuse mit einer Häm-Eisen-haltigen Diät gefüttert, wohingegen die Kontrollgruppe eine eisenbalancierte Diät mit Zusatz von Eisencitrat erhielt. Die Rolle der DNA-Reparatur wurde durch Verwendung transgener Mäuse, die einen Knockout des MGMT Gens (MGMT-/-) besitzen, untersucht. Zunächst konnte beobachtet werden, dass Häm-Eisen die endogene Bildung fäkaler NOCs steigerte, was mit einer erhöhten Fäkalwasser-Zytotoxizität in vitro in humanen Darmepithelzellen verbunden war. Weiterhin reduzierte Häm-Eisen die Zellviabilität intestinaler Kryptorganoide ex vivo. In vivo induzierte diätisches Häm-Eisen DNA-Doppelstrangbrüche (γH2AX) in intestinalen Epithelzellen, welche mit der Stabilisierung von p53 einhergingen. Zudem wurde in peripheren Blutzellen aus MGMT-/- Mäusen ein Anstieg von γH2AX in T-Zellen nach Häm-Eisen beobachtet. Eine Hyperproliferation des Kolonepithels durch Häm-Eisen zeigte sich als Zunahme PCNA-positiver Zellen sowie mitotischer Figuren, die zusammen mit der beobachteten reduzierten Apoptoserate einen kompensatorischen Mechanismus gegenüber den Häm-Eisen-vermittelten Schäden im Kolonepithel darstellen könnte. Die Analyse des intestinalen Mikrobioms mittels 16S rRNA-Sequenzierung ergab eine Häm-Eisen-abhängige Reduktion der α-Diversität sowie eine frühe intestinale Dysbiose, die über 162 Tage persistierte. Diese korrelierte mit einem Anstieg gramnegativer Bakterien, während die Abundanz der grampositiven Arten abnahm. Weiterhin wurde das intestinale Entzündungsmuster mittels nicht-invasiver Mini-Endoskopie mit anschließender Bestimmung des Inflammationsgrades (murine endoscopic index of colits severity, MEICS) analysiert. Diese Untersuchungen ergaben eine chronische Kolitis nach der Häm-Eisendiät, die zudem mit einer Aktivierung des intestinalen Immunsystems, einer Infiltration von B- und T-Zellen und einem Anstieg inflammatorischer Marker (pSTAT-3, COX-2) im Dickdarmgewebe einherging. Zur Analyse der tumorpromovierenden Eigenschaften von Häm-Eisen wurde WT Mäusen der kolonotrope Tumorinitiator Azoxymethan (AOM) verabreicht und diese in einer Langzeitstudie mit Häm-Eisen- oder Eisencitrat-haltiger Diät gefüttert. Durch die Anwendung einer Mini-Endoskopie wurde gezeigt, dass Häm-Eisen tumorpromovierend wirkt und die Anzahl sowie die Größe der AOM-induzierten Tumore erhöht. Interessanterweise wurden sogar tumorinitiierende Eigenschaften von diätischem Häm-Eisen in MGMT-/- Tieren festgestellt, wohingegen keine Initiation in WT Tieren beobachtet wurde.
Zusammengefasst wurde in dieser Arbeit demonstriert, dass diätisches Häm-Eisen eine chronische Kolitis auslöst, die mit einer Aktivierung des intestinalen Immunsystems und einer persistierenden Dysbiose des Darmmikrobioms verbunden ist. Zusätzlich förderte Häm-Eisen kolorektale Tumore durch die beobachteten tumorpromovierenden Eigenschaften. In MGMT-/- Mäusen, nicht aber in WT Mäusen, führte diätisches Häm-Eisen sogar ohne initiale AOM-Injektion zur signifikant vermehrten Entstehung kolorektaler Tumore. Diese Ergebnisse legen nahe, dass Häm-Eisen bei einer Inaktivierung von MGMT, was in 40 % der sporadischen kolorektalen Karzinome beim Menschen der Fall ist, KRK sowohl initiieren als auch promovieren kann.
We study a multi-scale model for growth of malignant gliomas in the human brain.
Interactions of individual glioma cells with their environment determine the gross tumor shape.
We connect models on different time and length scales to derive a practical description of tumor growth that takes these microscopic interactions into account.
From a simple subcellular model for haptotactic interactions of glioma cells with the white matter we derive a microscopic particle system, which leads to a meso-scale model for the distribution of particles, and finally to a macroscopic description of the cell density.
The main body of this work is dedicated to the development and study of numerical methods adequate for the meso-scale transport model and its transition to the macroscopic limit.
Dieser Arbeits- und Forschungsbericht skizziert die Erprobung des wissenschaftlichen Zertifikatskurses
Interprofessionelle Kommunikation in gemeindenaher Gesundheitsversorgung und
beschreibt die Evaluationsergebnisse. Die Zielgruppe für das bedarfsorientierte Bildungsangebot
waren berufserfahrene Pflegefachpersonen aus der ambulanten Gesundheitsversorgung.
Der Kurs wurde im Wintersemester 2019/20 an der Hochschule für Wirtschaft und Gesellschaft Ludwigshafen erprobt und durch Mitarbeitende des Teilvorhaben E-hoch-B – Pflege und
Gesundheit begleitet und evaluiert. Die Evaluation erfolgte qualitativ durch Fokusgruppeninterviews
und quantitativ durch Fragebögen. Ziel war es, die soziodemografischen Merkmale
sowie bildungs- und berufsbiografischen Kennzeichen der Teilnehmenden des Zertifikatskurses
herauszuarbeiten. Weiterhin sollte festgehalten werden, wie die Teilnehmenden den Zertifikatskurs
erleben bzw. erlebt haben und welche Handlungsempfehlungen für die Weiterentwicklung
und Verstetigung des Kurses abgeleitet werden können.
Erprobung und Evaluation des Zertifikatskurses: Beraten, Informieren und Schulen in der Pflege
(2019)
Dieser Arbeits- und Forschungsbericht skizziert die Erprobung und beschreibt die Evaluationsergebnisse
des wissenschaftlichen Zertifikatskurses „Beraten, Informieren und Schulen in der
Pflege“. Der Kurs wurde im Wintersemester 2018/19 an der Hochschule für Wirtschaft und
Gesellschaft Ludwigshafen teilerprobt und durch Mitarbeitende des Teilprojektes E-hoch-B – „Pflege
und Gesundheit“ begleitet und evaluiert. Ziel war es, die soziodemografischen Merkmale sowie
bildungs- und berufsbiografischen Kennzeichen der Teilnehmenden des Zertifikatskurses herauszuarbeiten.
Weiterhin sollte festgehalten werden, wie die Teilnehmenden den Zertifikatskurs
erlebt haben und welche Handlungsempfehlungen für die Weiterentwicklung und
Verstetigung des Kurses abgeleitet werden können. Die Zielgruppe für das evidenzbasierte
Bildungsangebot waren berufserfahrene Pflegefachpersonen aus der ambulanten
Gesundheitsversorgung. Es sind qualitative Fokusgruppeninterviews durchgeführt worden, die
durch Fragebögen flankiert wurden.
Dieser Arbeits- und Forschungsbericht skizziert die Erprobung des wissenschaftlichen Zertifikatskurses
Ethik und Recht in gemeindenaher Gesundheitsversorgung und beschreibt die
Evaluationsergebnisse. Die Zielgruppe für das Bildungsangebot waren berufserfahrene
Pflegefachpersonen aus der ambulanten Gesundheitsversorgung. Der Kurs wurde im Sommersemester
2019 an der Hochschule für Wirtschaft und Gesellschaft Ludwigshafen erprobt
und durch Mitarbeitende des Teilprojektes E-hoch-B – Pflege und Gesundheit begleitet und evaluiert.
Die Evaluation erfolgte qualitativ durch Fokusgruppeninterviews und quantitativ durch Fragebögen.
Ziel war es, die soziodemografischen Merkmale sowie bildungs- und berufsbiografischen
Kennzeichen der Teilnehmenden des Zertifikatskurses herauszuarbeiten. Weiterhin
sollte festgehalten werden, wie die Teilnehmenden den Zertifikatskurs erlebt haben und welche
Handlungsempfehlungen für die Weiterentwicklung und Verstetigung des Kurses abgeleitet
werden können.
Dieser Arbeits- und Forschungsbericht skizziert die Erprobung und beschreibt die Evaluationsergebnisse des wissenschaftlichen Zertifikatskurses „Versorgungsstrategien und psychosoziale Unterstützung für ein Leben mit Demenz zu Hause“. Der Kurs wurde im Wintersemester 2018/19 an der Hochschule für Wirtschaft und Gesellschaft Ludwigshafen erprobt und durch Mitarbeitende des Teilprojektes E-hoch-B – „Pflege und Gesundheit“ begleitet und evaluiert. Ziel war es, die soziodemografischen Merkmale sowie bildungs- und berufsbiografischen Kennzeichen der Teilnehmenden des Zertifikatskurses herauszuarbeiten. Weiterhin sollte festgehalten werden, wie die Teilnehmenden den Zertifikatskurs erleben und welche Handlungsempfehlungen für die Weiterentwicklung und Verstetigung des Kurses abgeleitet werden können. Die Zielgruppe für das evidenzbasierte Bildungsangebot waren berufserfahrene Pflegefachpersonen aus der ambulanten Gesundheitsversorgung. Es sind qualitative Fokusgruppeninterviews durchgeführt worden, die durch Fragebögen flankiert wurden.
Der Bericht rekonstruiert Bedarfslagen für eine erweiterte gemeindenahe Pflegepraxis anhand von Expert_inneninterviews mit pflegenden Angehörigen, Hausärzt_innen, Vertreter_innen von Pflegeverbänden und Hochschullehrenden. Es erfolgt zunächst die Darstellung des theoretischen Hintergrundes und der Methodik. Anschließend werden die Ergebnisse der qualitativen Erhebungen der genannten Befragtengruppen dargestellt und mit Blick auf deren Beitrag zur Entwicklung von Zertifikatskursen im Teilprojekt E-hoch-B – Pflege und Gesundheit diskutiert.
Der vorliegende Bericht stellt zunächst die Ausgangslage, die Bedarfe für eine erweiterte gemeindenahe Pflege und allgemeine Überlegungen zu einem partizipativen Forschungsprojekt in der Region Westpfalz im Kontext des Projektes E-hoch-B – Pflege und Gesundheit dar. Daran anschließend wird die Konzeption des partizipativen Forschungsprojekts präsentiert. Diese umfasst Überlegungen zur Bildung von Forschungsgruppen lokaler Akteure und einer Beratungsgruppe, sowie die Beschreibung der jeweiligen Rollen der beteiligten Personen, Vorstellungen zum zeitlichen Ablauf und mögliche zu bearbeitende Fragestellungen.