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Vor zirka 45 Jahren wurde das La Protein (SS-B) erstmals als Autoantigen von Patienten mit Systemischen Lupus Erythematodes (SLE) oder Primären Sjögren’s Syndrom beschrieben. Jahrzehntelange Forschungen befassten sich mit seiner Struktur- und Funktionsaufklärung, sowie der Untersuchung von monoklonalen anti-La Antikörpern (anti-La mAK). Doch noch immer werfen nukleäre Antigene wie das La Protein und die gegen sie gerichteten Autoantikörper verschiedene Fragen auf. Diese betreffen besonders deren Entstehung und die pathophysiologische Bedeutung. So war es die Zielsetzung dieser Arbeit, die pathophysiologische Bedeutung des La Proteins in der Autoimmunkrankheit und der Krankheitsentstehung bei SLE-Patienten weiter aufzuklären. Im Zentrum der Untersuchungen stand dabei die Redoxsensitivität des La Proteins und deren Einfluss auf die räumliche Proteinstruktur, die zelluläre Lokalisation, die Funktion der Nukleinsäurebindung, sowie die Antigenität. Dabei konnte erstmals mit Hilfe von CD-Spektroskopieanalysen deutlich gezeigt werden, dass die drei Cysteine (C18, C232 und C245) des La Proteins für die Struktur eine zentrale Rolle spielen. Es konnte demonstriert werden, dass die Fähigkeit zur redoxabhängigen Strukturumfaltung zum Verlust der protektiven Wirkung des La Proteins auf gebundene Nukleinsäure führt, wodurch diese für Nukleasen zugänglich gemacht wird und abgebaut werden kann. Dies ließ sich in der vorliegenden Arbeit mit Hilfe verschiedener Experimente verifizieren, beispielsweise durch die Anwesenheit von Kupferionen (Cu2+), oder auch durch die Änderung des pH-Wertes von 7,0 auf 4,5. Parallel hierzu wurden neben Wildtyp La Protein auch verschiedene Cysteinmutanten getestet, um die Redoxabhängigkeit auch durch den Austausch der Cysteine C18, C232 und C245 zu zeigen. Die Änderungen des Redoxzustands beeinflussten jedoch nicht nur Sekundär- und Tertiär-struktur des La Proteins, sondern auch sein Di- und Oligomerisationsverhalten, sowie die Antigenerkennung durch bestimmte anti-La mAK (mAK der 312B Gruppe). Erstmals konnte in dieser Arbeit auch gezeigt werden, dass Patientenautoantikörper nicht nur gegen die nor-malerweise nukleär vorliegende, reduzierte Form des La Proteins existieren. Es waren eben-so Patientenautoantikörper gegen die zytoplasmatische, oxidierte Form nachweisbar. Auch auf zellulärer Ebene wurde die Wirkung einer redoxabhängigen Umfaltung des La Proteins deutlich. Durch den Einfluss von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) konnte eine zytoplasmatische Anreicherung beobachtet werden. Die dazu bereits bekannten Daten aus der Literatur konnten mit dieser Arbeit nochmals belegt und darüber hinaus ergänzt werden. Die zytoplasmatische Anreicherung wurde in der vorliegenden Arbeit für verschiedene ROS Stimuli gezeigt, darunter H2O2, Cu(II)SO4, Fe(II)Cl2 und darüber hinaus auch für NO-Glutathion (Stimulus reaktiver Stickstoffspezies NO). Des Weiteren konnte erstmals eine zytoplasmatische La Anreicherung durch eine Veränderung des intrazellulären ROS Levels nach Rezeptorstimulation gezeigt werden. Spannender Weise gelang dies für dendritische Zellen, wie moDCs und slanDCs, als auch für Endothelzellen (HUVECs). Die Induktion erfolgte dabei über Toll-like Rezeptoren (TLR), wie TLR4 (LPS-abhängiger Toll-like Rezeptor) und auch über TLR7/8, zwei Toll-like Rezeptoren, die für die Bindung von ssRNA, beispielsweise nach Virusinfektion zuständig sind. Unter dem Einfluss dieser Stimuli, kommt es zur Umfaltung des La Proteins, zum Loslösen von seinem potentiellen, indirekt über den anti-La mAK 7B6 nachgewiesenen Bindepartner und zum Verlust der nukleären Lokalisation. Im Zytoplasma kann die oxidierte Proteinvariante ihre protektive Aufgabe bezüglich der gebundenen Nukleinsäure nicht weiter ausführen. Es kommt unter normalen Umständen zu Dissoziation der gebundenen Nukleinsäuren und einem potentiellen Abbau dieser. Da bei Autoimmunpatienten jedoch sehr häufig eine Reduktion der Nukleaseaktivität nachweisbar ist, könnte der Nukleinsäureabbau in diesen Patienten gestört sein, was zu einem oxidierten La Protein mit noch gebundener Nukleinsäure führen würde. Neben der zytoplasmatischen Lokalisation wurde für das La Protein auch eine Lokalisation an der Zelloberfläche diskutiert. Die hier durchgeführten Studien mit den verschiedenen Sauerstoff- oder Stickstoffstressstimuli zeigten jedoch unter den gewählten Bedingungen keine Exposition des La Proteins auf die Zelloberfläche. Daher wurden apoptotische und nekrotische Zellen als mögliche La Proteinquelle für die Dekoration lebender Nachbarzellen untersucht. War in der Literatur noch über „apototic bodies“ als Quelle des La Proteins als Autoantigen spekuliert wurden, so konnte hier gezeigt werden, dass das La Protein aus humanen, apoptotischem Zellmaterial zu keiner nachweislichen Oberflächendekoration lebender Zellen führte. Anders verhielt es sich bei nekrotischem Zellmaterial. Hier konnte zum Beispiel humanes oxidiertes La Protein auf den murinen Zellen nachgewiesen werden. Im Rahmen dieser Analysen zeigte sich darüber hinaus, dass sowohl oxidiertes als auch reduziertes La Protein auf die Oberfläche verschiedener Zelltypen binden kann. Insgesamt konnte jedoch mehr oxidiertes La Protein auf den verschiedensten Zellentypen nachge-wiesen werden, als reduziertes La Protein unter gleichen Bedingungen. Auch ergaben sich Unterschiede bezüglich der Proteinbindung zwischen einzelnen Zelltypen. Vertreter von Anti-gen präsentierenden Zellen, wie Monozyten oder B-Zellen (Radji), sowie Endothelzellen (HUVECs), aber auch murine A9 Fibroblasten konnten im Vergleich zu T-Zellen und NK-Zellen, mehr La Protein auf ihrer Oberfläche binden. Diese Resultate lassen eine pathophysiologische Bedeutung des La Proteins bei SLE Patienten erkennen. Im Zuge von Zellschä-digungen, wie beispielsweise nach UV-Stress, kommt es zu einem nekrotischen Zellzerfall. Dieser führt zur Freisetzung von oxidiertem La Protein, welches auf benachbarte Zellen bindet. Dadurch können sie zum Ziel einer komplementsystemvermittelten Immunreaktion, sowie einer antikörpervermittelten, NK-Zellen gestützten Zelllyse (ADCC) werden. Für die Initiation einer Immunantwort, und im Besonderen für die Reifung autoreaktiver B-Zellen zu autoantikörpernproduzierenden Plasmazellen, bedarf es jedoch zunächst einer Aktivierung von dendritischen Zellen. Im Rahmen dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass lösliches La Protein dendritische Zellen aktivieren kann, belegt über die dokumentierte, finale TNFα Sekretion. Dabei war jedoch nicht entscheidend, ob La in einem reduzierten oder oxidierten Zustand vorlag, sondern das es assoziierte Nukleinsäuren aufwies. Experimentell führten an La Protein gebundene Nukleinsäuren zur Aktivierung von dendritischen Zellen (slanDCs). Wurde die Nukleinsäuren jedoch zuvor durch RNaseA Behandlung oder die Inkubation in Serum eines gesunden Spenders abgebaut, so lag keine oder eine nur sehr geringe Aktivierung von slanDCs vor. Eine Inkubation von La Protein in SLE Patientenserum hatte keine solche verminderte Aktivierung dendritischer Zellen zur Folge. Unter Berücksich-tigung der oben geschilderten Versuchsergebnisse ließ sich dieses Resultat mit der geringeren Nukleaseaktivität bei SLE Patienten begründen, was bereits aus der Literatur bekannt ist. Diese reduzierte Nukleaseaktivität stellt somit offensichtlich einen entscheidenden Faktor bei der Aktivierung einer Autoimmunantwort in Zusammenhang mit dem La Protein und anti-La Autoantikörpern dar. Mit dieser Arbeit konnte also eindeutig gezeigt werden, dass das La Protein unter sich wechselnden Redoxbedingungen seine Struktur ändert. Dabei spielen die drei enthaltenden Cysteine eine bedeutende Rolle. Derartige Strukturveränderungen beeinflussen die Nukleinsäureschutzfunktion und die Erkennung durch Antikörper. Darüber hinaus bestätigte sich eine ROS induzierte Anreicherung von La im Zytoplasma. Auch die Fähigkeit des La Proteins, aus nekrotischem Zellmaterial auf die Oberflächen von lebenden Zellen zu binden, wurde gezeigt. Dadurch wäre es für Autoantikörper bei SLE Patienten zugänglich und somit pathophysiologisch relevant. Außerdem konnte auch die Eigenschaft von nukleinsäurege-koppelten La Proteins zur Aktivierung dendritischer Zellen belegt werden, was zur krankheitsauslösenden Aktivierung von autoreaktiven T- und im weiteren Verlauf von B-Zellen führen kann. Dadurch konnten die in dieser Arbeit erhaltenen Resultate deutliche Hinweise auf die pathophysiologische Bedeutung des La Proteins, nicht nur während der Autoimmunerkrankung, sondern auch für die Frühphase der Krankheitsentstehung, geben.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Usamos EvoluÃÃes de Schramm-Loewner (SLE) para expor a origem de interfaces anisotrÃpicas presentes em percolaÃÃo. Mais precisamente, nossos resultados, obtidos atravÃs de extensas simulaÃÃes numÃricas, indicam que os perÃmetros de agregados encontrados em duas variantes do modelo de percolaÃÃo tÃm como limite termodinÃmico evoluÃÃes de Loewner dirigidas por movimentos Brownianos anÃmalos. PercolaÃÃo em multi-camadas exibe comportamento superdifusivo e percolaÃÃo direcionada subdifusivo. Testamos a conexÃo entre difusÃo anÃmala e anisotropia usando sÃries temporais com correlaÃÃo de longo alcance em lei de potÃncia (movimentos Brownianos fracionÃrios) como funÃÃes diretoras nas SLE@. Nossa hipÃtese à corroborada pelo fato de que os traÃos obtidos sÃo distintamente anisotrÃpicos. Sob a estrutura conceitual das SLE, nosso estudo revela novas perspectivas para interpretaÃÃes matemÃticas e fÃsicas de processos nÃo-Markovianos em termos de caminhos anisotrÃpicos em criticalidade, e vice-versa. / We disclose the origin of anisotropic percolation perimeters in terms of the Stochastic Loewner Evolution (SLE) process. Precisely, our results from extensive numerical simulations indicate that the perimeters of multi-layered and directed percolation clusters at criticality have as scaling limits the Loewner evolution of an anomalous Brownian motion, being superdiffusive and subdiffusive, respectively. The connection between anomalous diffusion and fractal anisotropy is further tested by using long-range power-law correlated time series (fractional Brownian motion) as driving functions in the evolution process. The fact that the resulting traces are distinctively anisotropic corroborates our hypothesis. Under the conceptual framework of SLE, our study therefore reveals new perspectives for mathematical and physical interpretations of non-Markovian processes in terms of anisotropic paths at criticality and vice-versa.

Vor zirka 45 Jahren wurde das La Protein (SS-B) erstmals als Autoantigen von Patienten mit Systemischen Lupus Erythematodes (SLE) oder Primären Sjögren’s Syndrom beschrieben. Jahrzehntelange Forschungen befassten sich mit seiner Struktur- und Funktionsaufklärung, sowie der Untersuchung von monoklonalen anti-La Antikörpern (anti-La mAK). Doch noch immer werfen nukleäre Antigene wie das La Protein und die gegen sie gerichteten Autoantikörper verschiedene Fragen auf. Diese betreffen besonders deren Entstehung und die pathophysiologische Bedeutung. So war es die Zielsetzung dieser Arbeit, die pathophysiologische Bedeutung des La Proteins in der Autoimmunkrankheit und der Krankheitsentstehung bei SLE-Patienten weiter aufzuklären. Im Zentrum der Untersuchungen stand dabei die Redoxsensitivität des La Proteins und deren Einfluss auf die räumliche Proteinstruktur, die zelluläre Lokalisation, die Funktion der Nukleinsäurebindung, sowie die Antigenität. Dabei konnte erstmals mit Hilfe von CD-Spektroskopieanalysen deutlich gezeigt werden, dass die drei Cysteine (C18, C232 und C245) des La Proteins für die Struktur eine zentrale Rolle spielen. Es konnte demonstriert werden, dass die Fähigkeit zur redoxabhängigen Strukturumfaltung zum Verlust der protektiven Wirkung des La Proteins auf gebundene Nukleinsäure führt, wodurch diese für Nukleasen zugänglich gemacht wird und abgebaut werden kann. Dies ließ sich in der vorliegenden Arbeit mit Hilfe verschiedener Experimente verifizieren, beispielsweise durch die Anwesenheit von Kupferionen (Cu2+), oder auch durch die Änderung des pH-Wertes von 7,0 auf 4,5. Parallel hierzu wurden neben Wildtyp La Protein auch verschiedene Cysteinmutanten getestet, um die Redoxabhängigkeit auch durch den Austausch der Cysteine C18, C232 und C245 zu zeigen. Die Änderungen des Redoxzustands beeinflussten jedoch nicht nur Sekundär- und Tertiär-struktur des La Proteins, sondern auch sein Di- und Oligomerisationsverhalten, sowie die Antigenerkennung durch bestimmte anti-La mAK (mAK der 312B Gruppe). Erstmals konnte in dieser Arbeit auch gezeigt werden, dass Patientenautoantikörper nicht nur gegen die nor-malerweise nukleär vorliegende, reduzierte Form des La Proteins existieren. Es waren eben-so Patientenautoantikörper gegen die zytoplasmatische, oxidierte Form nachweisbar. Auch auf zellulärer Ebene wurde die Wirkung einer redoxabhängigen Umfaltung des La Proteins deutlich. Durch den Einfluss von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) konnte eine zytoplasmatische Anreicherung beobachtet werden. Die dazu bereits bekannten Daten aus der Literatur konnten mit dieser Arbeit nochmals belegt und darüber hinaus ergänzt werden. Die zytoplasmatische Anreicherung wurde in der vorliegenden Arbeit für verschiedene ROS Stimuli gezeigt, darunter H2O2, Cu(II)SO4, Fe(II)Cl2 und darüber hinaus auch für NO-Glutathion (Stimulus reaktiver Stickstoffspezies NO). Des Weiteren konnte erstmals eine zytoplasmatische La Anreicherung durch eine Veränderung des intrazellulären ROS Levels nach Rezeptorstimulation gezeigt werden. Spannender Weise gelang dies für dendritische Zellen, wie moDCs und slanDCs, als auch für Endothelzellen (HUVECs). Die Induktion erfolgte dabei über Toll-like Rezeptoren (TLR), wie TLR4 (LPS-abhängiger Toll-like Rezeptor) und auch über TLR7/8, zwei Toll-like Rezeptoren, die für die Bindung von ssRNA, beispielsweise nach Virusinfektion zuständig sind. Unter dem Einfluss dieser Stimuli, kommt es zur Umfaltung des La Proteins, zum Loslösen von seinem potentiellen, indirekt über den anti-La mAK 7B6 nachgewiesenen Bindepartner und zum Verlust der nukleären Lokalisation. Im Zytoplasma kann die oxidierte Proteinvariante ihre protektive Aufgabe bezüglich der gebundenen Nukleinsäure nicht weiter ausführen. Es kommt unter normalen Umständen zu Dissoziation der gebundenen Nukleinsäuren und einem potentiellen Abbau dieser. Da bei Autoimmunpatienten jedoch sehr häufig eine Reduktion der Nukleaseaktivität nachweisbar ist, könnte der Nukleinsäureabbau in diesen Patienten gestört sein, was zu einem oxidierten La Protein mit noch gebundener Nukleinsäure führen würde. Neben der zytoplasmatischen Lokalisation wurde für das La Protein auch eine Lokalisation an der Zelloberfläche diskutiert. Die hier durchgeführten Studien mit den verschiedenen Sauerstoff- oder Stickstoffstressstimuli zeigten jedoch unter den gewählten Bedingungen keine Exposition des La Proteins auf die Zelloberfläche. Daher wurden apoptotische und nekrotische Zellen als mögliche La Proteinquelle für die Dekoration lebender Nachbarzellen untersucht. War in der Literatur noch über „apototic bodies“ als Quelle des La Proteins als Autoantigen spekuliert wurden, so konnte hier gezeigt werden, dass das La Protein aus humanen, apoptotischem Zellmaterial zu keiner nachweislichen Oberflächendekoration lebender Zellen führte. Anders verhielt es sich bei nekrotischem Zellmaterial. Hier konnte zum Beispiel humanes oxidiertes La Protein auf den murinen Zellen nachgewiesen werden. Im Rahmen dieser Analysen zeigte sich darüber hinaus, dass sowohl oxidiertes als auch reduziertes La Protein auf die Oberfläche verschiedener Zelltypen binden kann. Insgesamt konnte jedoch mehr oxidiertes La Protein auf den verschiedensten Zellentypen nachge-wiesen werden, als reduziertes La Protein unter gleichen Bedingungen. Auch ergaben sich Unterschiede bezüglich der Proteinbindung zwischen einzelnen Zelltypen. Vertreter von Anti-gen präsentierenden Zellen, wie Monozyten oder B-Zellen (Radji), sowie Endothelzellen (HUVECs), aber auch murine A9 Fibroblasten konnten im Vergleich zu T-Zellen und NK-Zellen, mehr La Protein auf ihrer Oberfläche binden. Diese Resultate lassen eine pathophysiologische Bedeutung des La Proteins bei SLE Patienten erkennen. Im Zuge von Zellschä-digungen, wie beispielsweise nach UV-Stress, kommt es zu einem nekrotischen Zellzerfall. Dieser führt zur Freisetzung von oxidiertem La Protein, welches auf benachbarte Zellen bindet. Dadurch können sie zum Ziel einer komplementsystemvermittelten Immunreaktion, sowie einer antikörpervermittelten, NK-Zellen gestützten Zelllyse (ADCC) werden. Für die Initiation einer Immunantwort, und im Besonderen für die Reifung autoreaktiver B-Zellen zu autoantikörpernproduzierenden Plasmazellen, bedarf es jedoch zunächst einer Aktivierung von dendritischen Zellen. Im Rahmen dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass lösliches La Protein dendritische Zellen aktivieren kann, belegt über die dokumentierte, finale TNFα Sekretion. Dabei war jedoch nicht entscheidend, ob La in einem reduzierten oder oxidierten Zustand vorlag, sondern das es assoziierte Nukleinsäuren aufwies. Experimentell führten an La Protein gebundene Nukleinsäuren zur Aktivierung von dendritischen Zellen (slanDCs). Wurde die Nukleinsäuren jedoch zuvor durch RNaseA Behandlung oder die Inkubation in Serum eines gesunden Spenders abgebaut, so lag keine oder eine nur sehr geringe Aktivierung von slanDCs vor. Eine Inkubation von La Protein in SLE Patientenserum hatte keine solche verminderte Aktivierung dendritischer Zellen zur Folge. Unter Berücksich-tigung der oben geschilderten Versuchsergebnisse ließ sich dieses Resultat mit der geringeren Nukleaseaktivität bei SLE Patienten begründen, was bereits aus der Literatur bekannt ist. Diese reduzierte Nukleaseaktivität stellt somit offensichtlich einen entscheidenden Faktor bei der Aktivierung einer Autoimmunantwort in Zusammenhang mit dem La Protein und anti-La Autoantikörpern dar. Mit dieser Arbeit konnte also eindeutig gezeigt werden, dass das La Protein unter sich wechselnden Redoxbedingungen seine Struktur ändert. Dabei spielen die drei enthaltenden Cysteine eine bedeutende Rolle. Derartige Strukturveränderungen beeinflussen die Nukleinsäureschutzfunktion und die Erkennung durch Antikörper. Darüber hinaus bestätigte sich eine ROS induzierte Anreicherung von La im Zytoplasma. Auch die Fähigkeit des La Proteins, aus nekrotischem Zellmaterial auf die Oberflächen von lebenden Zellen zu binden, wurde gezeigt. Dadurch wäre es für Autoantikörper bei SLE Patienten zugänglich und somit pathophysiologisch relevant. Außerdem konnte auch die Eigenschaft von nukleinsäurege-koppelten La Proteins zur Aktivierung dendritischer Zellen belegt werden, was zur krankheitsauslösenden Aktivierung von autoreaktiven T- und im weiteren Verlauf von B-Zellen führen kann. Dadurch konnten die in dieser Arbeit erhaltenen Resultate deutliche Hinweise auf die pathophysiologische Bedeutung des La Proteins, nicht nur während der Autoimmunerkrankung, sondern auch für die Frühphase der Krankheitsentstehung, geben.

International Telemetering Conference Proceedings / October 22-25, 2001 / Riviera Hotel and Convention Center, Las Vegas, Nevada / CCSDS recommendations initially addressed the communication link between spacecraft and ground station. Space Link Extension (SLE) is a set of CCSDS recommended standards for extending the link to control centers, allowing distributed access to space link telecommand and telemetry services. The recommendations encompass the specification of both services and access methods. This paper discusses an implementation of SLE that will be used to provide Forward CLTU service to the upcoming INTEGRAL (International Gamma Ray Astrophysics Laboratory) mission.

Thesis (MScMedSc (Medical Imaging and Clinical Oncology. Nuclear Medicine))--University of Stellenbosch, 2010. / Thesis presented in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of Science in Nuclear Medicine at Stellenbosch University. / ENGLISH ABSTRACT: Introduction: There is conflicting data on the value of single photon emission tomography (SPECT) for the diagnosis of neuropsychiatric SLE (NPSLE). Visual assessment of brain SPECT scans is the standard approach in clinical practice. However the definition and identification of significant changes may be limited by a high interobserver variability, especially in centres with limited experience. This may be reduced by a more objective semi-quantitative assessment. The objectives of this study were to determine the sensitivity and specificity of SPECT for the detection of NPSLE at our institution using visual assesment, to determine the additional value of using an objective semi-quantitative diagnostic criterion, and to investigate the correlation between abnormal perfusion pattern and clinical NPSLE classification in patients with active NPSLE. Material and methods: Nineteen patients with NPSLE and 19 normal controls were studied with brain SPECT. Scans were interpreted blindly by two nuclear medicine physicians using two methods; visual and semi-quantitative assessments. In the visual method, overall visual impression was recorded for each scan using a four point scale, where A=normal, B=probably normal, C=probably abnormal, and D=abnormal. In addition, each brain region was assigned a severity score from 0=normal perfusion to 3=severe hypoperfusion. In the semi-quantitative assessment, ten-band color scale was used, and perfusion deficit was quantified on the side with the lower color intensity comparing to the contralateral side. A score was given to the region with perfusion deficit according to the difference (in color bands) between the two hemispheres. Analysis was performed for the visual assessment method (overall impression and severity scores) and the semi-quantitative assessment method using a receiver operator characteristic (ROC) curve. Optimal cut-off points were determined and the accuracy of the different techniques was also compared statistically. Finally, the correlation was determined between the SPECT perfusion pattern and the clinical pattern of disease. Results: An ROC curve analysis for the overall visual impression resulted in an area under the curve of 0.76. At a cut-off point of C (probably abnormal), brain SPECT had 89% sensitivity and 57% specificity for the diagnosis of NPSLE. The severity score which include the total severity score and the modified total severity score resulted in areas under the curve of 0.75 and 0.79 respectively. The semi-quantitative assessment resulted in areas under the ROC curve of 0.80. Statistically, there was no difference between the overall visual impression, visual severity scores, and the semi-quantitative assessment. Agreement analysis between the SPECT pattern and clinical pattern of disease showed agreement in 91.6% in the diffuse pattern, whereas agreement in the focal pattern was seen in only 42.8%. Discussion and Conclusion: In this study, we found that brain SPECT is able to diagnose active NPSLE with a high sensitivity and moderate specificity. The overall visual impression, visual severity scores, and the semi-quantitative assessment showed no significant differences between the techniques. The use of the semi-quantitative assessment described may be useful in centers with limited experience in the interpretation of brain SPECT. The correlation between the SPECT pattern and clinical disease pattern may provide some insights into the pathophysiology of NPSLE. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Inleiding: Daar is teenstrydige inligting oor die waarde van brein enkelfoton emissie tomografie (EFET) vir die diagnose van neuropsigiatriese SLE (NPSLE). Visuele beoordeling van brein EFET flikkergramme is die standaard benadering in kliniese praktyk. Die definisie en identifisering van betekenisvolle veranderinge mag egter beperk word deur 'n hoë inte-waarnemer wisseling, veral in sentra met beperkte ondervinding. Dit mag verminder word deur 'n meer objektiewe semi-kwantitatiewe beoordeling. Die doel van hierdie studie was om 1. Die sensitiwiteit en spesifisiteit van EFET vir die opspoor van NPSLE in ons instelling te bepaal, 2. Die bykomende waarde van 'n objektiewe semi-kwantitatiewe diagnostiese kriterium vas te stel, en 3. Die korrelasie tussen 'n abnormale perfusiepatroon en 'n kliniese NPSLE klassifikasie in pasiënte met aktiewe NPSLE te ondersoek. Materiaal en Metodes: Negentien pasiënte met NPSLE en 19 normale kontroles is met brein EFET bestudeer. Flikkergramme is blind deur twee kerngeneeskundiges geïnterpreteer, deur gebruik te maak van twee metodes, 'n visuele en semi-kwantitatiewe beoordeling. Vir elke flikkergram is 'n globale visuele indruk genoteer deur gebruik te maak van 'n 4-punt skaal, waar A=normaal, B=waarskynlik normaal, C= waarskynlik abnormaal, en D=abnormaal. Bykomend is 'n ernstigheidsgraad waarde van 0=normale perfusie tot 3=erge hipoperfusie vir elke breinstreek toegeken. Vir die semi-kwantitatiewe beoordeling is 'n telling vir streke met laer intensiteit vergeleke met die kontralaterale kant toegeken, volgens die verskille in kleurbande deur gebruik te maak van 'n tienbandskaal. Die visuele metodes vir die globale indruk, visuele ernstigheidsgraad waarde, en die semi-kwantitatiewe beoordeling is geanaliseer deur 'n relatiewe funksioneringskenmerk (receiver operator characteristic (ROC)) kurwe te gebruik en optimale afsnypunte te bepaal. Die akkuraatheid van die verskillende tegnieke is ook statisties vergelyk. Laastens is die korrelasie tussen die EFET perfusiepatroon en die kliniese siektepatroon bepaal. Resultate: 'n ROC kurwe analise vir die globale visuele indruk het gelei tot 'n area onder die kurwe van 0.77. By 'n afsnypunt van (C) het brein EFET 'n sensitiwiteit van 89% en 'n spesifisiteit van 57% vir die diagnose van NPSLE gehad. Die visuele ernstigheidsgraad telling, en die semi-kwantitatiewe beoordeling het onderskeidelik tot areas onder die ROC kurwe van 0.75 en 0.79 vir die visuele ernstigheidsgraad waarde, en 0.8 vir die semi-kwantitatiewe beoordeling gelei. Statisties was daar geen verskil tussen die globale visuele indruk, die visuele ernstigheidsgraad waarde, en die semi-kwantitatiewe beoordeling nie. Ooreenstemmingsanalise tussen die EFET patroon en kliniese siektepatrone het 'n ooreenstemming van 91.6% in die diffuse patroon getoon, terwyl die fokale patroon ooreenstemming van slegs 42.8% getoon het. Bespreking en Gevolgtrekkig: In hierdie studie is gevind dat brein EFET 'n diagnose van NPSLE kan maak met 'n hoë sensitiwiteit en gemiddelde spesifisiteit. Die globale visuele indruk, visuele ernstigheidsgraad waarde, en die semi-kwantitatiewe beoordeling wat beskryf is, het geen betekenisvolle verskille tussen die tegnieke getoon nie. Die gebruik van die semi-kwantitatiewe beoordeling wat beskryf is, mag van waarde wees in sentra met beperkte ondervinding in the interpretasie van brein EFET. Die korrelasie tussen die EFET patroon en kliniese siektepatrone mag insig gee in die patofisiologie van NPSLE.

We have developed a simulation of the AdaptiSPECT small-animal Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT) imaging system. The simulation system is entitled SimAdaptiSPECT and is written in C, NVIDIA CUDA, and Matlab. Using this simulation, we have accomplished an analysis of the Scanning Linear Estimation (SLE) technique for estimating tumor parameters, and calculated sensitivity information for AdaptiSPECT configurations.SimAdaptiSPECT takes, as input, simulated mouse phantoms (generated by MOBY) contained in binary files and AdaptiSPECT configuration geometry contained in ASCII text files. SimAdaptiSPECT utilizes GPU parallel processing to simulate AdaptiSPECT images. SimAdaptiSPECT also utilizes GPU parallel processing to perform 3-D image reconstruction from 2-D AdaptiSPECT camera images (real or simulated), using a novel variant of the Ordered Subsets Expectation Maximization (OSEM) algorithm. Methods for generating the inputs, such as a population of randomly varying numerical mouse phantoms with randomly varying hepatic lesions, are also discussed.