Zugl.: Karlsruhe, Univ., Diss., 2004

Mannheim, Univ., Diss., 2003.

München, Techn. Univ., Diss., 2004.

Obwohl viele Methoden zur Diagnostik von schlafabhängigen Atemgeräuschen bestehen, gibt es bisher kein geeignetes Verfahren, das eine exakte Aussage über die Topodiagnostik der Schnarchursache treffen kann. In dieser Studie sollte durch eine Frequenzanalyse von schlafabhängigen Atemgeräuschen herausgefunden werden, ob Frequenzen von simulierten Schnarchgeräuschen mit nächtlichen Schnarchgeräuschen vergleichbar sind. Um den Ort der Schnarchentstehung festzustellen, wurden zusätzlich die Ergebnisse einer Polysomnographie-Nacht und einer klinischen Untersuchung, die durch eine nasale fiberoptische Endoskopie ergänzt wurde, mit den Ergebnissen der beiden Frequenzanalysen verglichen. Es nahmen 40 Patienten an der Studie teil, die sich den oben genannten diagnostischen Methoden unterzogen. Schnarchgeräusche wurden im Wachzustand und im Schlaf während einer Polysomnographie digital aufgezeichnet und durch eine Frequenzanalyse ausgewertet. Während der Endoskopie wurden die anatomischen Veränderungen während simulierten Schnarchens dokumentiert. Es zeigte sich in den Intensitätsmaxima 4 und 5 im Sitzen, Liegen und der 45°-Position, sowie zusätzlich in der 45°-Position beim Intensitätsmaximum 3 bei oralem Schnarchen eine Übereinstimmung mit den nächtlichen Frequenzen. Bei diesen Intensitätsmaxima wurden Frequenzen um 1000 Hz erreicht, was einem Zungengrundschnarchen bzw. einem nächtlichen Pharynxkollaps entspricht. Dadurch ist es möglich, bereits im Wachzustand Hinweise auf ein nächtliches OSAS zu erhalten. Der Vergleich zwischen dem RDI und den Intensitätsmaxima zeigte weiterhin mit Zunahme des Intensitätsmaximums - und damit der Frequenz - eine Zunahme des RDI, womit es möglich ist, Apnoiker bereits im Wachzustand von primären Schnarchern zu unterscheiden. Ein direkter Zusammenhang zwischen den Endoskopieergebnissen und den Frequenzen konnte aufgrund des erhöhten Muskeltonus, der im Wachzustand herrscht, nicht nachgewiesen werden. Es konnte jedoch eine positive Korrelation zwischen den Endoskopieergebnissen während simulierten Schnarchens und dem RDI festgestellt werden. Dabei zeigte sich eine Zunahme des RDI, je ausgeprägter die Dorsalverlagerung des Zungengrundes und der Pharynxkollaps auf Zungengrund- bzw. auf Velumniveau waren. Dies verdeutlicht die Möglichkeit, schon im Wachzustand durch eine Frequenzanalyse und eine flexible nasale Endoskopie ein OSAS von einem primären Schnarchen zu unterscheiden und die Frequenzanalyse als Screening-Methode zu nutzen.

Disputats, Erlangen. / Med tysk resumé.

Ziel dieser Arbeit war es, eine reproduzierbare Methode der Spermagewinnung bei Psittaciformes am Beispiel des Wellensittichs (Melopsittacus undulatus) zu entwickeln. Es sollten spermatologische Referenzwerte für diese Spezies erstellt werden, um eine erste Grundlage für deren Fruchtbarkeitsbeurteilung zu erhalten. Ferner sollten diese spermatologischen Parameter mit der endoskopischen Darstellung der Gonaden verglichen werden, um eine spezifische Beurteilungsmöglichkeit der Hodenaktivität abzuleiten. In den Vorversuchen wurden zunächst zwei verschiedene Methoden der Spermagewinnung am Wellensittich entwickelt. Die Kapillarmethode basiert auf der Entleerung der Samenspeicher (Glomus seminale) mittels einer in die Kloake eingeführten Glaskapillare. Die Massagemethode führt analog ihrer Anwendung beim Nutzgeflügel zu einer Ejakulation der Vögel. Bei beiden Techniken wurde das gewonnene Sperma in einer graduierten Glaskapillare aufgefangen. Im Vergleich der beiden verschiedenen Methoden der Spermagewinnung konnte gezeigt werden, dass hinsichtlich der höheren Spermienkonzentration und geringeren Verunreinigungen durch Erythrozyten und Urate die Massagemethode der Kapillarmethode deutlich überlegen war. Zusätzlich erwies sich die Massagemethode an versuchsfremden Wellensittichen als leicht durchführbar. Aus bereits vorliegenden Erkenntnissen über Psittaciformes konnte abgeleitet werden, dass mit der Massagetechnik innerhalb dieser Ordnung leicht Sperma gewonnen werden kann. In den verschiedenen Hauptversuchen wurde von 41 klinisch gesunden Wellensittichen aus zwei verschiedenen Zuchtformen regelmäßig mittels Massage Sperma gewonnen. Im ersten Teil wurden Proben von 19 Vermehrungszuchtwellensittichen und 10 Schauwellensittichen in zwei verschiedenen Absamintervallen spermatologisch untersucht. Die Farbe und das Volumen konnten direkt in der graduierten Glaskapillare abgelesen werden. Mittels Indikatorpapier wurde der pH-Wert bestimmt. Nach Anfärbung mit Eosin wurde für diese Ordnung erstmalig die Lebend-Tot-Rate der Spermatozoen im Ausstrich ermittelt. Im vorverdünnten Ejakulat wurde die Vorwärtsbeweglichkeit abgeschätzt. Die Dichtebestimmung wurde aus dem vorverdünnten Sperma mittels Kammerzählung bestimmt. Als Hilfswert wurde die Spermiengesamtzahl als das Produkt der Konzentration und dem Volumen berechnet. Im zweiten Hauptversuch wurden die Anteile missgebildeter Spermien nach Eosin-B-Färbung im Ejakulatausstrich von 12 weiteren Vermehrungszuchtwellensittichen bestimmt. Im letzten Versuchsteil wurde anhand der spermatologischen Ergebnisse von 37 Wellensittichen die aktuelle Hodenaktivität bestimmt und mit der endoskopischen Darstellung der Geschlechtsorgane dieser Vögel in Beziehung gesetzt. Insgesamt wiesen in den Hauptversuchsreihen sieben der 41 Vögel eine dauerhafte Azoospermie auf, ein weiterer zeigte eine hochgradige Teratozoospermie. In den erstellten Spermiogrammen des ersten Hauptversuchs wiesen beide Wellensittichrassen im 2-Tages-Absamintervall etwa die gleiche Spermiengesamtzahl auf. In der Verlängerung der Absampause von zwei auf sieben Tage stieg die Spermiengesamtzahl der ursprünglichen Vermehrungs-zuchtwellensittiche deutlicher als die der intensiv gezüchteten Schauwellensittiche. In beiden Versuchsgruppen vergrößerten sich jedoch weder das Volumen noch die Spermienkonzentration proportional zur Länge des Absamintervalls. Damit wurde offensichtlich, dass sich ein kurzes Absamintervall von 2-3 Tagen am ehesten für die Spermienanalyse und künstliche Besamung in der Ordnung der Papageienvögel eignet. Statistisch relevante Unterschiede konnten nicht für den pH-Wert und die Lebend-Tot-Rate bei den Zuchtformen nachgewiesen werden. Im zweiten Hauptversuch wurden die morphologischen Abweichungen der Spermien des Wellensittichs untersucht. Dabei dominierten Veränderungen des Spermienkopfes. Für Ziervögel wurde in den beiden Versuchen erstmalig nachgewiesen, dass die Mauser einen deutlich negativen Effekt auf die Spermaproduktion hat. Nach einem kurzen, aber deutlichen Anstieg zu Mauserbeginn erlosch die Spermienabgabe während der Mauserphase. Ebenfalls konnte in dieser Zeit eine Zunahme der Spermienmissbildungen festgestellt werden. Im Vergleich zwischen der endoskopischer Darstellung mit der Hodenaktivität konnte erstmalig nachgewiesen werden, dass die Form des Samenleiters das wichtigste Kriterium in der endoskopischen Aktivitätsbeurteilung ist, wobei der Samenleiter eines aktiven Hodens eine prallgefüllte, doppeltmäanderförmig geschlängelte Gestalt annimmt. Bestätigt werden konnte, dass aktive Hoden eine weißgraue Farbe aufweisen. Die Spermienproduktion zeigte eine signifikante Korrelation mit der Lage der kaudalen und nicht mit der kranialen Hodengrenze. Statt einer Zunahme konnte erstmalig aufgezeigt werden, dass die Gefäßzeichnung der Hoden eine geringfügige negative Korrelation mit der Aktivität aufweist. Aufgrund der anatomischen und physiologischen Verhältnisse bei anderen Ordnungen der Vögel ist möglicherweise davon auszugehen, dass sich diese Erkenntnisse artübergreifend anwenden lassen. / The aim of this study was to develop a technique of semen collection in Psittaciformes specifically in the budgerigar (Melopsittacus undulatus). In addition the investigation intended to establish sperm data as physiological reference values in order to get a basic understanding for reproductive assessment. These spermdata were then to be compared with the endoscopically determined status of the gonads, to establish a specific frame of reference for activity assessment. In the preliminary investigation two different methods of semen collection in budgerigars were developed and examined. The capillary-technique was based on an insertion of a glass capillary into the cloaca. In the course of this the semen storage (Glomus seminale) was squeezed. The massage-technique led - like in domestic-fowl - to an ejaculation of the birds. A graduated glass capillary was used to collect the released semen in both techniques. With this preliminary investigation it was shown, that semen obtained by massage technique was superior to semen obtained by capillary-technique because of the higher concentration of spermatozoa and the smaller contamination by urates and erythrocytes. In addition the massage technique was also proven on novice and untrained budgerigars. Altogether this study demonstrated that the massage technique can also be used efficiently for semen collection in the order Psittaciformes. In the main investigation the massage-stimulation was applied regularly to a total of 41 clinically healthy budgerigars of two different breeding lines. In a first phase samples were taken from 19 breeding-type budgerigars and 10 exhibition-type birds in two different collection-intervals. Colour and volume were determined directly from the glass-capillary. The pH value was measured with indicator paper. For this order for the first time the alive-dead ratio of the spermatozoa was counted via eosin staining. Forward motility was estimated in prediluted semen. In addition the sperm concentration was determined on prediluted semen via counting chamber. This lead directly to an estimate of the total sperm account. In the second part of the investigation morphologically abnormal spermatozoa of 12 further breeding-type budgerigars were classified via eosin staining and their frequency in percent was determined. In the last part of the investigation the actual testicle-activity based on these spermdata of 37 different budgerigars was compared with the endoscopically determined status of the gonads. Among the 41 budgerigars seven exhibited a permanent azoospermia. A further bird showed a constant teratozoospermia. For the two-day collection interval in the first main trial both breeding lines gave rise to approximately the same total sperm number. In extension from two to seven days collecting-interval total sperm account increased more for breeding-type than for exhibition-type birds. Besides this semen volume and sperm concentration did not increase proportionally with the extension of the interval. Thus a short collection-intervall of 2 or 3 days is most reliable for semen analysis and AI (artificial insemination) within this order. Neither pH or alive-dead ratio showed significantly differences in relation to the breeding-line and to the extension of the collection-interval. In the second part of the main investigation it was demonstrated, that malformation of the head-region dominate among morphological aberrant spermatozoa of this species. Both trials confirmed for the first time for pet-birds that moult reduces semen production significantly. Following a short increase, sperm production ceased during moulting. Additionally a significantly higher number of malformed spermatozoon’s were found. Comparing the testicle activity and status of the gonads endoscopically determined showed for the first time, that the appearance of the deferent duct is the most important criterion in endoscopic evaluation for gonadal activity. The duct of an active testicle appeared in a swollen, double-meander shape. This study also confirmed that active gonads appear whitish grey. For the endoscopic assessment of the testicular activity only the position of the caudal testicular boundary and not the cranial position was a significant criterion. With increasing sperm activity a slightly negatively correlated testicle blood vascularization could be demonstrated instead of an expected proportional increasing. Based on anatomical and physiological resemblances with other orders it is to be expected that results obtained by endoscopy may be applied to other species of birds as well.

München, Techn. Univ., Diss., 2004.

Die minimalinvasive Chirurgie ist eine besonders anspruchsvolle Aufgabe für den Chirurgen, da die Operation ausschließlich über Endoskope und stangenartige, filigrane Instrumente erfolgt. Computerassistierte Stereo-Endoskopiesysteme erleichtern die Tiefenwahrnehmung und unterstützen bei verschiedensten Anwendungen wie z.B. der Resektion eines Nierentumors durch Augmented Reality. Eine wesentliche Aufgabe ist die robuste dreidimensionale Erfassung der beobachteten Oberfläche der Organe. Aufgrund starker Reflexionen durch die endoskopische Lichtquelle, homogener Texturen und weicher, sich bewegender Geometrien ist eine zuverlässige Oberflächenerfassung sehr herausfordernd und stellt noch ein ungelöstes Problem dar. In dieser Arbeit wird deshalb ein neuartiges miniaturisiertes Dreikamerasystem als Demonstrator für ein trinokulares Endoskop sowie ein Algorithmus zur Dreibildauswertung mit semi-globaler Optimierung entwickelt. Durch synthetische und reale Messdaten werden theoretische Überlegungen anhand von drei Hypothesen geprüft. Im Vergleich zu einer stereoskopischen Auswertung wird untersucht, ob eine Dreibildauswertung robustere Ergebnisse liefert, kleinere Referenz- und Suchfenster ermöglicht und eine rechenzeitaufwendige semi-globale Optimierung ersetzt. Es stellt sich heraus, dass die ersten beiden Annahmen grundsätzlich zutreffen, eine semi-globale Optimierung aber nur bedingt ersetzt werden kann. Weiterhin werden die Fehlereinflüsse durch Reflexionen näher spezifiziert und durch gekreuzte Polarisationsfilter sehr effektiv unterdrückt. Das vorgestellte Dreikamera-Endoskop und angepasste Auswerteverfahren tragen wesentlich zur Verbesserung der computerassistierten Endoskopie bei und bringen die Forschungen in diesem Gebiet einen Schritt voran. / Minimally invasive surgery is a quite challenging task to the surgeon due to operation through an endoscope and sensitive telescopic instruments exclusively. Computer assisted stereo endoscopic systems eases depth perception and supports several tasks such as dissection of a renal tumour by augmented reality. An essential procedure is robust surface reconstruction of the observed organs. Due to strong reflections from the endoscopic light source, homogeneous textures and weak deforming geometries robust surface reconstruction becomes quite challenging and is not solved successfully yet. Therefore, in this work a novel miniaturised three camera endoscope is introduced and an algorithm for three image analysis and semi-global optimisation is implemented. Synthetic and real experimental measurements are conducted to evaluate theoretical assumptions and review three hypotheses. In contrast to stereo analysis, it is examined whether three image analysis leads to more robust results, allows for smaller matching window sizes and replaces a time-consuming semiglobal matching algorithm. The investigations show that the first two assumptions can generally be confirmed, but the semi-global matching is necessary in some cases. Additionally, errors by reflections are examined in more detail and are suppressed efficiently by crossed polarising filters. The novel three camera endoscope and customized image analysis algorithm gives a great benefit to computer assisted endoscopy and brings research a step closer to more reliable assistant systems.

Leckagen im oberen Gastrointestinaltrakt sind mit zahlreichen und schwerwiegendsten Komplikationen verbunden. Mortalität, Morbidität und die Liegezeit im Krankenhaus konnten, trotz verbesserter chirurgischer Technik, bislang nicht wesentlich gesenkt werden. Inzwischen gibt es ein weites Spektrum an Therapiemöglichkeiten, die die konservativ-zuwartende Therapie unter Breitbandantibiose und Drainage bis hin zur operativen Revision, umfassen. Die chirurgische Intervention galt früher als Goldstandard, ist aber mit Operationsrisiken und verlängerter Rekonvaleszenz, insbesondere bei septischen und multimorbiden Patienten, verbunden. Bedingt durch eine unzureichende Studienlage kann das therapeutische Vorgehen bei einer Leckage im oberen Gastrointestinaltrakt nicht leitliniengerecht und evidenzbasiert erfolgen, sondern beruft sich auf situative Entscheidungen und die Erfahrungswerte der behandelnden Ärzte. In dem letzten Jahrzehnt haben die endoskopischen Therapieoptionen als Alternative zunehmend an Bedeutung gewonnen. Primäres Studienziel war es, die endoskopische Vakuumtherapie als eine Therapiemöglichkeit bei Leckagen im oberen Gastrointestinaltrakt zu beschreiben, Ergebnisse zu bewerten und in den Kontext derzeitiger Studien in der Literatur zu setzen. Es wurden 45 Patienten retrospektiv, die im Zeitraum von 2012-2017 in dem Universitätsklinikum Würzburg mit der endoskopischen Vakuumtherapie behandelt wurden, untersucht. 31 Patienten mit einer Anastomoseninsuffizienz, 6 Patienten mit einer Perforation, 4 Patienten mit einer iatrogenen Perforation, 2 Patienten mit einer Nahtinsuffizienz und 2 Patienten mit einem Ulcus wurden endoskopisch vakuumtherapeutisch behandelt. Die Behandlungsdauer betrug im Durchschnitt 20 Tage und die Liegezeit 36 Tage. Die Abheilungsrate lag bei 91,1% bei einer Gesamtmortalität von 6,67%. Mit der Studie gelang es zu zeigen, dass sich die endoskopische Unterdrucktherapie, trotz langer stationärer Behandlungsdauer, zur Therapie der Wahl bei Leckagen im oberen Gastrointestinaltrakt entwickeln kann. Es ist eine suffiziente und komplikationsarme Behandlungsmethode mit einer niedrigen Mortalitäts- und Morbiditätsrate. Es zeigt sich als eine vielversprechende Alternative zu primärverschließenden endoskopischen Interventionen (Fibrinkleber und Over-the-scope-Clips). / Leakages in the upper gastrointestinal tract are associated with numerous and most serious complications. Despite improved surgical technology, mortality, morbidity and the time spent in hospital have not yet been significantly reduced. There is a wide range of therapy options, which include conservative therapy and antibiosis and drainage, and surgical revision. Surgical intervention used to be the standard, but is associated with surgical risks and prolonged convalescence, especially in septic and multimorbid patients. Due to lack of studies concerning therapeutic options in the event of a leakage in the upper gastrointestinal tract, the treatments are not based on evidence, but rely on empirical decisions and the experience of the treating physician. In the past decade, endoscopic therapy options have become increasingly important as an alternative. The primary goal of the study was to describe the endoscopic vacuum therapy as a treatment option for leaks in the upper gastrointestinal tract, to evaluate results and comparing the results with current studies in the literature. 45 patients were retrospectively examined who were treated with endoscopic vacuum therapy at the University Hospital Würzburg from 2012-2017. 31 patients with anastomotic leakage, 6 patients with perforation, 4 patients with iatrogenic perforation, 2 patients with suture insufficiency and 2 patients with ulcerations were endoscopically treated with vacuum therapy. The average duration of treatment was 20 days and the hospital stay was 36 days. The healing rate was 91.1% with a total mortality of 6.67%. The study succeeded in showing that endoscopic negative pressure therapy can become the treatment of choice for leaks in the upper gastrointestinal tract, despite long hospital stay. It is a sufficient method and associated with low complication and with a low mortality and morbidity rate.

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