Background: Mathematical modelling of biological processes often requires a large variety of different data sets for parameter estimation and validation. It is common practice that clinical data are not available in raw formats but are provided as graphical representations. Hence, in order to include these data into environments used for model simulations and statistical analyses, it is necessary to extract them from their presentations in the literature. For this purpose, we developed the freely available open source tool ycasd. After establishing a coordinate system by simple axes definitions, it supports convenient retrieval of data points from arbitrary figures. Results: After describing the general functionality and providing an overview of the programme interface, we demonstrate on an example how to use ycasd. A major advantage of ycasd is that it does not require a certain input file format to open and process figures. All options of ycasd are accessible through a single window which eases handling and speeds up data extraction. For subsequent processing of extracted data points, results can be formatted as a Matlab or an R matrix. We extensively compare the functionality and other features of ycasd with other publically available tools. Finally, we provide a short summary of our experiences with ycasd in the context of modelling. Conclusions: We conclude that our tool is suitable for convenient and accurate data retrievals from graphical representations such as papers. Comparison of tools reveals that ycasd is a good compromise between easy and quick capturing of scientific data from publications and complexity. Our tool is routinely applied in the context of biological modelling, where numerous time series data are required to develop models. The software can also be useful for other kinds of analyses for which published data are required but are not available in raw formats such as systematic reviews and meta-analyses.

Universiẗat, Diss--Trier, 2007.

Zugl.: Trier, Univ., Diss., 2007

Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2009.

Durch die Novellierung des Bundesstatistikgesetzes im Oktober 2013 ist es möglich, Bundesstatistiken (BStatG 1987) mit einer regionalen Zuordnung zu Gitterzellen von mindestens einem Hektar Größe bereitzustellen. Damit wurde die Grundlage geschaffen, die Ergebnisse des Zensus 2011 rasterbasiert auszuwerten. Der Zensus liefert flächendeckend Basisdaten zu Bevölkerung, Haushalten, Gebäuden und Wohnungen, wobei die Ergebnisse jeweils Anschriften zugeordnet wurden. Durch die Georeferenzierung der Anschriften, basierend auf den Geokoordinaten des Bundesamtes für Kartographie und Geodäsie, konnten die Zensusergebnisse INSPIRE-konformen Gitterzellen verschiedener Seitenlängen zugewiesen werden. Damit können alle flächendeckend vorliegenden Ergebnisse des Zensus 2011 nicht nur auf administrativer Ebene, sondern auch rasterbasiert ausgewertet werden.

For the analysis of trends in weather extremes, we introduce a diagnostic variable, the exceedance product, which combines intensity and frequency of extremes. We separate trends in higher moments from trends in mean or standard deviation and use bootstrap resampling to evaluate statistical significances. Application to daily meteorological records from Potsdam (1893–2005) and Prague (1775–2004) reveals that extremely cold winters occurred only until mid-20th century, whereas warm winters show upward trends. These were significant changes in higher moments of the temperature distribution. In contrast, trends in summer temperature extremes (e.g., 2003 European heatwave), can be explained by linear changes in mean or standard deviation. While precipitation at Potsdam does not exhibit pronounced trends, dew point displays an enigmatic change from maximum extremes during the 1960s to minimum extremes during the 1970s. / Zur Untersuchung von Trends vonWetterextremen wird ein neuartiges „Wirkungsmaß” eingeführt, das Produkt der Extremwertübertreffung, welches die beiden Aspekte „Stärke” und „Häufigkeit” miteinander verbindet. Es werden Trends in höheren Momenten von Trends in Mittelwert und Standardabweichung getrennt sowie Bootstrap-Verfahren angewendet, um die statistische Signifikanz auszuwerten. Bei der Verwendung von meteorologischen Daten in täglicher Auflösung von Potsdam (1893–2005) und Prag (1775–2004) zeigt sich, dass extrem kalte Winter nur bis Mitte des 20. Jahrhundert auftraten, wohingegen warme Winter einen Aufwärtstrend aufweisen, welche signifikante Änderungen in höheren Momenten der Temperaturverteilung darstellen. Im Gegensatz dazu kann der Trend von Sommer-Temperaturextremen (z.B. die Hitzewelle im Jahr 2003 in Europa) durch Änderungen in Mittelwert und Standardabweichung erklärt werden. Während der Niederschlag in Potsdam keine ausgeprägte Trends zeigt, weist der Taupunkt einen rätselhaften Übergang von Maximumextremen in den 1960ern zu Minimumextremen in den 1970ern auf.

Mit dem hier vorgestellten Untersuchungs- und Auswertealgorithmus konnte die Myokardperfusion weitgehend automatisiert semiquantitativ und quantitativ bestimmt werden. Dafür wurden zunächst die Bilddaten segmentiert und in Signalintensitäts-Zeit-Kurven transferiert. Durch eine Basislinien- und Kontaminationskorrektur wurden Artefakte minimiert. Mit Anwendung des Parallel-Bildgebungs-Verfahrens Auto-SENSE konnte zusätzlich eine Erhöhung der Schichtanzahl erreicht werden. Durch die angewendete Basislinienkorrektur konnten Inhomogenitäten verringert werden, welche durch Verwendung einer Oberflächenspule methodenbedingt auftreten. Partialvolumeneffekte, die durch die Morphologie des Herzens insbesondere basis- und spitzennah auftraten, führten durch eine Mischung aus KM-Anflutung im Myokard und Kontamination aus dem Ventrikellumen zu einer Beeinflussung der Perfusionsergebnisse. Durch die Verwendung der vorgestellten Kontaminationskorrektur konnten diese Artefakte erheblich minimiert werden. Die so errechneten Perfusionswerte korrelierten gut mit den in der Literatur angegebenen Daten, welche sowohl in tierexperimentellen als auch Probanden- und auch Patientenstudien mit unterschiedlichen Modalitäten ermittelt wurden. Eine regionale Heterogenität konnte nicht signifikant nachgewiesen werden. Molekular-physiologische Untersuchungen legen zwar nahe, dass es diese Heterogenität gibt, die regionale Verteilung der Perfusion wird jedoch kontrovers und noch keinesfalls abschließend in der Literatur diskutiert. Durch Anwendung von Auto-SENSE konnte mit einer Erhöhung der Schichtanzahl bei gleichbleibender Schichtdicke das gesamte linksventrikuläre Myokard untersucht werden. Trotz verringertem SNR waren die Ergebnisse vergleichbar mit der konventionellen Turbo-FLASH-Technik. Ob das Potential der Parallelbildgebung für eine Abdeckung des gesamten Herzens oder für eine höhere Auflösung von 3-4 Schichten pro Untersuchungen genutzt werden soll, ist in der aktuellen Literatur noch Gegenstand der Diskussion. Die hochaufgelösten Untersuchungen scheinen jedoch derzeit vorteilhafter aufgrund geringerer Partialvolumeneffekte sowie der besseren Beurteilbarkeit einer subendokardialen Zone und eines transmuralen Perfusionsgradienten. Die MR-Perfusionsbildgebung ist ein aktives und rasch wachsendes Gebiet innerhalb der kardialen Bildgebung mit großem Entwicklungspotential. Durch Einbindung in ein umfassendes Herz-MR-Untersuchungsprotokoll (z.B. Morphologie, Kinetik, evtl. MR-Koronarangiographie) ist in einem Untersuchungsgang eine umfassende Diagnostik bei Patienten mit Verdacht auf KHK möglich. / Using the presented algorithm for examination and analysis, a nearly fully automated quantitative and semi-quantitative assessment of myocardial perfusion had been performed. In a first step image data had been segmented and transformed into signal intensity time curves. Auto-SENSE, being a parallel imaging method, enabled increment of the amount of slices. Applying the proposed baseline and contamination correction had minimized artifacts. Baseline correction also minimized inhomogeneities that are caused by using surface coils. Partial volume effects, which had been seen especially in the basis and apex of the heart, lead to interference of the myocardial perfusion due to interaction of the myocardial enhancement and contamination of the lumen of the ventricle. Using the proposed contamination correction largely minimized these artifacts. The achieved myocardial perfusion results correspond well with literature data, which had been determined in animal and human studies using different modalities. We did not find a regional heterogeneity in myocardial perfusion, which is being discussed controversially in literature. Due to applying Auto-SENSE, examination of the whole left ventricular myocardium had been performed by increasing the amount of slices, while thickness of every single slice stayed even. Despite decrease of SNR, perfusion results had been equal to conventional Turbo-FLASH technique. Whether the potential of parallel imaging should be used for evaluation of the whole heart or higher resolution of 3-4 slices per examination is being discussed controversially in recent literature. High-resolution examinations seem to be advantageous due to reduced partial volume effects as well as better discrimination of the subendocardial zone and a transmural perfusion gradient. MR imaging of the cardial perfusion is an active and fast growing field of research in cardiac imaging with a large developmental potential. Integration in a cardiac MR protocol (for example morphology, kinetics, optional MR-coronary angiography) enables a comprehensive diagnostic tool in a single examination for patients with suspected cardiac heart disease.

Die manuelle Auswertung von Laue-Aufnahmen mittels der stereographischen Projektion im Wulffschen Netz stößt bei hochindizierten Orientierungen auf erhebliche Schwierigkeiten. Es wird eine einfache Kugelmethode beschrieben, die es gestattet, mit Hilfe des Greeninger Netzes jedes beliebig orientierte Lauebeugungsdiagramm in kurzer Zeit auszuwerten.

Texte remanié de: Dissertation--Philosophische Fakultät--Göttingen--Georg-August-Universität, 1996. / Bibliogr. (vol. 2, p. 813-828).

Zugl.: Frankfurt (Oder), Universiẗat, Diss.