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La Región San Martín cuenta, en su mayoría, con suelos correspondientes a la fracción fina. Es decir que están compuestos principalmente de arcillas. Para ello, se analizó muestras de las localidades de Saposoa, Moyobamba y Tarapoto. Razón por la cual, el objetivo de la presente tesis es determinar los porcentajes de arcillas en los distintos suelos finos de esta Región, mediante el método de análisis granulométrico por sedimentación. Generalmente en los ensayos de granulometría, se analizan las muestras de los suelos hasta la malla N°200. Para determinar las características de estos suelos finos, se debe conocer cuánto de este porcentaje corresponde a las arcillas. La relación entre el Índice de Plasticidad y el porcentaje de finos genera la actividad de la arcilla analizada. Asimismo, en el presente estudio: se analizó el contenido de la humedad de la muestra; luego, se halló los índices de plasticidad y se examinó por medio de la granulometría de sedimentación; para dar como resultado, su clasificación de suelos mediante los métodos SUCS y AASTHO. El proyecto estuvo enmarcado en el Diseño de Investigación Cuantitativa, siendo del tipo de Diseño No Experimental Transversal. Fue aplicado a las muestras de Saposoa, Moyobamba y Tarapoto. Mediante una serie de técnicas e instrumentos, se realizaron ensayos de laboratorios para obtener el porcentaje de arcilla de los suelos finos de esas localidades y, de esa forma, conocer su respectivo tipo. Finalmente, los resultados revelan que los porcentajes de arcillas de cada una de las muestras son: Saposoa 60%, Moyobamba 58% y Tarapoto 14%. Del mismo modo, se halla la Actividad de las Arcillas: Saposoa 0.56, Moyobamba 0.58 y Tarapoto 0.35.Se concluye que las muestras contienen arcilla del tipo caolinitas. Estas generan un bajo nivel de potencial de cambio de volumen las cuales no afectan de manera considerable al diseño. San Martin Region account, mostly, tiled corresponding to the fine fraction. It is said to consist mainly of clay. To do this, samples of the towns of Saposoa, Moyobamba and Tarapoto were analyzed. Because of that, the aim of this thesis is to determine the percentage of clay in different fine soils of this region, by the method of particle size analysis by sedimentation. Generally, in assays of granulometry, soil samples to the mesh No. 200 are analyzed. To determine the characteristics of these thin soils, one must know how much of this percentage corresponds to clays. The relationship between the plasticity index and the percentage of fines generated clay activity are Banalyzed. Also in this study: the moisture content of the sample was analyzed; then plasticity indices was found and examined by sedimentation particle size; to result, classification of soils by the USCS and AASHTO methods. The project was framed in the Design of Quantitative Research, being the type of Cross No Experimental Design. It was applied to samples of Saposoa, Moyobamba and Tarapoto. Through series of techniques and instruments, laboratory tests were conducted to obtain the percentage of fine clay soils of these locations and, thus, meet their respective type. Finally, the results show that the percentages of clays of each of the samples are: 60 % Saposoa, Moyobamba, Tarapoto 58 % and 14 %. Similarly, the activity of the clays is: Saposoa 0.56, Moyobamba 0.58 and Tarapoto 0.35.Se concluded that the samples containing kaolinite clay type. These produce a low level of volume change potential which do not affect significantly the design way.

Memoria de título para optar al grado de licenciado en ciencias jurídicas y sociales. / El presente trabajo estudia el contrato de volumen, consagrado por primera vez en un convenio internacional en las Reglas de Rotterdam elaborado por la CNUDMI. Se desarrolla el concepto, requisitos y efectos del contrato de volumen en el convenio mencionado. En base a la historia de la ley de las Reglas de Rotterdam se determinan las fuentes utilizadas en la redacción de este instrumento internacional. Las fuentes legales que emanan del estudio de los trabajos de redacción de las Reglas de Rotterdam son el derecho estadounidense, derecho francés, derecho escandinavo, formatos tipo y derecho alemán. Además tenemos presente la doctrina nacional. Como método de estudio se han contrastado las fuentes entre ellas. Se encontraron dos enfoques ante el contrato de volumen, primero, su tratamiento en el derecho estadounidense como contrato de servicio y, segundo, las demás fuentes utilizan el paradigma de los contratos de explotación de naves para establecer su contenido, resolver controversias judiciales y/o consagrarlo en sus legislaciones nacionales. Al presentar el segundo enfoque, planteamos los elementos, naturaleza jurídica y características de este contrato. Ya determinado el contenido del contrato de volumen, se concluye analizando si la regulación del contrato de volumen en la Reglas de Rotterdam es apropiada o no

Sheep are commonly used as animal model for in vivo testing of new spinal implants as well as surgical procedures. Therefore, extensive knowledge of the precise morphometry and biomechanics features of sheep spine is crucial for experimental design and interpretation of results obtained in these trials. Little is known about the sheep spine. Therefore, the current study, which comprises of two parts, aimed to gain more knowledge concerning the morphometry of sheep thoracolumbar spine. The first part aimed to document the morphometry of the sheep thoracolumbar vertebrae and to assess the feasibility of using sheep lumbar vertebrae as a model for human spine researches based on morphometric comparison. For this reason, computed tomographic (CT) scanning was carried out in five clinically healthy female Merino sheep (2 years, 62 ± 5.3 kg) under general anaesthesia. CT images were reformatted with 1-mm slice thickness from T2 through L6. The CT images were reformatted in transverse and sagittal planes using multiplaner reconstruction algorithm. Subsequently, CT images were transferred to a workstation and reviewed with dedicated software for measuring the dimensions of the vertebral bodies, spinal canal, intervertebral disc, and pedicles. Based on the generated morphometric data of the sheep lumbar vertebrae, four spinal indices and Pavlov’s ratio were calculated as well as the volume of the vertebral bodies. The spinal indices were concavity index, endplate index, spinal canal index and pedicle index. For measuring vertebral body volume, the transverse CT data were reformatted in 5-mm slice thickness and imported in dedicated software. Thereafter, the four spinal indices and the volume were compared to human published data. The parameter was defined comparable if the ratio sheep/human of each individual vertebra showed variation less than 20%. The second part of the current work aimed to provide quantitative morphometric data of the thoracolumbar dural sac and describe the anatomical relationship between the dural sac and its surrounding osseous structures of the spine. To achieve these aims, computed assisted myelography was carried out in five adult female blackhead sheep (2.0 ± 0.4 years, 80.6 ± 28.7 kg) under general anaesthesia. Transverse images were acquired with 2-mm slice thickness from T1 to L6. Sagittal and transverse diameters and cross-sectional area of the dural sac and the spinal canal were measured on CT images. To determine the anatomical relationship between the dural sac and osseous structures of spinal canal, the pedicle-dural sac distance and available space for dural sac were calculated. The morphometric data showed that the sheep thoracolumbar vertebral bodies and the spinal canal were wider than they were deep, most obviously in the lumbar vertebrae. The intervertebral discs were as much as 57.4% thicker in the lumbar than in the thoracic spine. The pedicles were higher and longer than they were wide over the entire thoracolumbar spine. Compared to humans, sheep lumbar vertebral body volumes were 48.6% smaller. The comparison of absolute values between both species revealed that sheep had smaller, longer and narrower vertebral bodies, thinner intervertebral discs, narrower spinal canal and narrower, higher pedicles. The comparison of the spinal indices showed a good comparability to human in terms of the vertebral endplate and spinal canal. The results of the second parts showed that the dural sac area covered 45.9% and 49.0% of the thoracic and lumbar vertebral canal area, respectively, and it is significantly (positive) correlated with the transverse diameter as well as area of the vertebral canal. The pedicledural sac distance in the lumbar vertebrae was up to 15.8% larger than in the thoracic ones. The clinical relevance of the current study, the sheep lumbar spine has good comparability to that of humans in terms of the vertebral endplate regions and spinal canal, suggesting that a sheep spinal model would be appropriate for studying artificial intervertebral discs, implantation of intervertebral fusion, etc. With regard to sheep pedicles, can be used as a model for spinal implant conditioned by adaptation of implant size to sheep pedicel dimensions. The lumbar vertebral canal shows more space for the dural sac, which seems to be safer for testing fixation spinal implants. / Schafe werden häufig als Tiermodell für In-vivo-Versuche verwendet, um neue Wirbelsäulenimplantate sowie chirurgische Prozeduren zu testen. Daher ist die umfassende Kenntnis der präzisen Morphometrie und der biomechanischen Merkmale der Schafwirbelsäule entscheidend für das experimentelle Design und die Interpretation der Ergebnisse in den Studien. Es sind wenige Daten über die Schafwirbelsäule bekannt. Auf Grund dessen zielt die aktuelle Studie darauf ab, mehr Wissen über die Morphometrie der thorakolumbalen Wirbelsäule von Schafen zu gewinnen. Der erste Teil dieser Studie soll die Morphometrie der Brust- und Lendenwirbelsäule dokumentieren. Das Ziel besteht darin, die Verwendung von Schaflendenwirbeln als Modell für die menschliche Wirbelsäule im morphometrischen Vergleich beurteilen zu können. Aus diesem Grund wurden Computertomographische Untersuchungen (CT) von fünf klinisch gesunden weiblichen Merino-Schafen (2 Jahre, 62 kg ± 5,3 kg) unter Allgemeinanästhesie durchgeführt. Die CT-Bilder wurden mit einer Schichtdicken von 1 mm aus T2 bis L6 gewonnen. Anschließend wurden die CT-Bilder in der transversalen und sagittalen Ebene multiplanar reformatiert. Danach wurden Messungen und Bewertungen mit einer geeigneten Software an den Wirbelkörpern, Wirbelkanälen, Bandscheiben und Pedikeln durchgeführt. Basierend auf den erzeugten morphometrischen Daten der Schaflendenwirbel wurden vier Wirbelsäulen-Indizes und Pavlov’s-ratio sowie das Volumen der Wirbelkörper berechnet. Die Wirbelsäulen-Indizes stellten den Konkavitäts-, Endplatten-, Spinalkanal- und Pedikel-Index dar. Für die Messung des Volumens von Wirbelkörpern wurden die transversalen CT-Daten in 5 mm Schichtdicke formatiert und in geeignete Software eingefügt. Danach wurden die vier Indizes-Wirbelsäulen und das Volumen der Lendenwirbelkörper mit den veröffentlichten Daten von menschlichen Wirbeln verglichen. Sie wurden als „vergleichbar“ definiert, wenn das Verhältnis Schaf-Mensch jedes einzelnen Wirbels Variationen von weniger als 20 % aufwies. Der zweite Teil der vorliegenden Arbeit hat zum Ziel, quantitative morphometrische Daten des thorakolumbalen Duralsacks zu ermitteln. Weiterhin sollen die anatomischen Beziehungen zwischen dem Duralsack und seinen umliegenden knöchernen Strukturen der Wirbelsäule beschrieben werden. Dazu wurden CT-Myelographien an fünf erwachsenen weiblichen Schwarzkopfschafen (2 Jahre ± 0,4 Jahre, 80,6 kg ± 28,7 kg) unter Allgemeinanästhesie durchgeführt. Transversale CT-Bilder wurden mit 2 mm Schichtdicke von T1 bis L6 gemessen. Sagittal- und Transversal-Durchmesser sowie die Querschnittsfläche von Duralsack und Wirbelkanal wurden auf CT-Bildern gemessen. Um die anatomische Beziehung zwischen dem Duralsack und den knöchernen Strukturen des Wirbelkanals zu ermitteln, wurden der Pedikel-Duralsack-Abstand und das Platzangebot für den Duralsack berechnet. Die Wirbelkörper und der Wirbelkanal der ovinen thorakolumbalen Wirbelsäule sind breiter als tief, vor allem im Bereich der Lendenwirbel. Die Bandscheiben sind in der Lendenwirbelsäule 57,4 % dicker als in der Brustwirbelsäule. Die Pedikel der Brust- und Lendenwirbelsäule waren höher und länger als breit. Im Vergleich zum Menschen ist das Volumen von Schaflendenwirbelkörpern 48,6 % kleiner. Der Vergleich der absoluten Werte zwischen den beiden Spezies ergab, dass Schafe kleinere, längere und schmalere Wirbelkörper, dünnere Bandscheiben, einen schmaleren Spinalkanal und schmalere, höhere Pedikel besitzen. Der Vergleich der Wirbelsäulen-Indizes zeigte eine gute Vergleichbarkeit mit menschlichen Wirbelendplatten und Wirbelkanälen. Im zweiten Teil der Studie konnte festgestellt werden, dass die Duralsackfläche 45,9 % des Brustwirbelkanals und 49,0 % des Lendenwirbelkanals einnimmt. Die Duralsackfläche korreliert deutlich positiv mit dem Querdurchmesser und der Fläche des Wirbelkanals. Der Pedikel-Duralsack-Abstand in der Lendenwirbelsäule war bis zu 15,8 % größer als in der Brustwirbelsäule.

Das Aortenaneurysma ist eine häufige Erkrankung, welche mit der gravierenden Kompli-kation einer Aortenruptur einhergehen kann. In den letzten 20 Jahren konnten beachtliche kurative Fortschritte erzielt werden, welche u.a. auf die Ergänzung der rein operativen Therapie um endovaskuläre und Hybridverfahren zurückzuführen sind. Dennoch ist die Aneurysmaruptur mit einer außerordentlich hohen Mortalität assoziiert. Die Genese des Aortenaneurysmas ist multifaktoriell bedingt, sodass das Wachstumsverhalten der Aorta als Surrogat des realen Rupturrisikos schwer vorherzusagen ist. Im klinischen Alltag findet überwiegend der maximale Diameter als Größen- und Verlaufsparameter Anwendung, obwohl dadurch den heterogenen Veränderungen der Aorta möglicherweise nicht ausrei-chend Rechnung getragen wird. Ziel der Studie war es, anhand einer CT-gestützten Verlaufsquantifizierung von Aorten-veränderungen Prädiktoren für das Wachstum der Aorta abzuleiten und Wachstumsraten auf Basis unterschiedlicher morphologischer Ausgangsgrößen zu vergleichen. Zwischen den definierten Aortensegmenten konnten signifikante Unterschiede der erho-benen morphologischen Parameter wie beispielsweise der Größe, der Verteilung von Ge-fäßwand und –lumen, der Verkalkung und der Krümmung aufgezeigt werden. Diese Heterogenität ließ sich auch beim Vergleich von thorakalen/abdominalen, aneurysmati-schen/nicht aneurysmatischen und wachsenden/nicht wachsenden Segmenten bestätigen. So waren beispielweise wachsende Aortensegmente initial größer als nicht wachsende (Volumen 82 cm³ vs. 53 cm³, p < 0,00; Diameter 36 mm vs. 30 mm, p< 0,00), unterschie-den sich hingegen aber nicht hinsichtlich der Wandverkalkung (Calcium-Score 894 vs. 842, p = 0,77). Im Verlauf wiesen die wachsenden Segmente unter anderem eine stärkere Zunahme der maximalen Wandstärke (+15 % vs. +4 %, p > 0,00) und eine stärkere Elongationstendenz (Segmentlänge +3,6 % vs. -0,5 %, p < 0,00) auf. Insgesamt konnte gezeigt werden, dass im Verlauf eine Wachstumsdynamik beinahe aller erhobenen Größen bestand. Ein durchschnittliches Wachstum des Aortensegmentvolumens um 5,7 % pro Jahr gezeigt konnte werden. Unter den potentiellen Einflussfaktorenkonnten konnten als relevante Prädiktoren die ma-ximale Wandstärke, die Diameter-Längen-Ratio, die Exzentrizität der Außenzirkumferenz sowie die Risikofaktoren Rauchen und die Einnahme von Kortikoiden identifiziert wer-den. Der Vergleich morphologisch unterschiedlich basierter Wachstumsraten zeigte eine erhebliche Diskrepanz insbesondere zwischen dem Routineparameter maximaler Diameter und dem sensitiveren Volumen. Schlussfolgerung: CT-morphologisch bestimmbare Parameter wie die Wandstärke, das Proportionsmaß Diameter-Längen-Ratio und die Exzentrizität des Gefäßquerschnittes sind Prädiktoren überdurchschnittlichen Aortenwachstums. Die umfassenden routinemäßige Evaluation der Aorta mit Erhebung mehrerer morphologischer Parameter – insbesondere des Volumens – ist notwendig, um das heterogene und multifaktoriell bedingte Wachstum der Aorta suffizient zu erfassen.:Inhalt Inhalt I Bibliographische Beschreibung V Referat V Abbildungsverzeichnis VI Tabellenverzeichnis VII 1. Einführung 1 1.1. Zur Historie des Aneurysmas 1 1.1.1. Erste Erwähnungen und Altertum 1 1.1.2. Mittelalter und Renaissance– von außen nach innen 2 1.1.3. Neuzeit – Evolution pathogenetischer Erkenntnisse und suffizienter Therapien 3 1.2. Begriffsbestimmung 5 1.2.1. Aneurysma verum 5 1.2.2. Aneurysma dissecans 6 1.2.3. Aneurysma spurium 6 1.3. Ätiologie und Einflussfaktoren der Aneurysmaentstehung 6 1.3.1. Pathophysiologische Aspekte der Aneurysmagenese 7 1.3.2. Genetische Syndrome als Ursache von Aortenaneurysmen 9 1.3.3. Gefäßassoziierte Pathologien als Ursache für Aortenaneurysmen 11 1.3.4. Risikofaktoren für die Entstehung aortaler Aneurysmen 13 1.3.5. Medikamentöse Wechselwirkungen 15 1.4. Epidemiologie des Aortenaneurysmas 17 1.4.1. Angaben zur Prävalenz und Inzidenz 17 1.4.2. Rupturraten von thorakalen und abdominellen Aneurysmen 18 1.4.3. Angaben zu Wachstumsraten (GRy) aortaler Aneurysmen 19 1.5. Diagnostik und Bildgebung der Aorta 21 1.5.1. Nichtapparative Diagnostik 21 1.5.2. Konventionelles Röntgen und Angiografie 21 1.5.3. Ultraschall 21 1.5.4. Schnittbildgebung – Computer- und Magnetresonanztomografie (CT/MRT) 22 1.6. Therapeutische Optionen 23 1.6.1. Thorakale und thorakoabdominelle Aortenaneurysmen 23 1.6.2. Bauchaortenaneurysmen 23 2. Ziel der Studie 25 3. Materialien und Methoden 26 3.1. Studienkollektiv – Ein- und Ausschlusskriterien 26 3.2. Bildgebung 26 3.3. Bildverarbeitung und Messverfahren 27 3.3.1. Vorbereitung 27 3.3.2. Volumenberechnung 30 3.3.3. Messung von Diameter und Querschnittsfläche 30 3.3.4. Berechnung der Innen- und Außenfläche 31 3.3.5. Messung der minimalen und maximalen Wandstärke 32 3.3.6. Bestimmung der Segmentlänge 32 3.3.7. Winkelungs- und Krümmungsmessung 33 3.3.8. Exzentrizität des Gefäßquerschnittes 33 3.3.9. Vermessung der Gefäßwandverkalkung 34 3.4. Klinisch-anamnestische Faktoren 36 3.5. Berechnung der Wachstumsraten 36 3.6. Definition des Wachstumskriteriums 37 3.7. Gruppierung der Aortensegmente zur Auswertung 37 3.8. Statistische Auswertung 38 3.8.1. Mittelwertdifferenzen 38 3.8.2. Korrelation 38 3.8.3. Multiple Regressionsanalyse 38 3.8.4. Messmethodenvergleich 39 4. Ergebnisse 40 4.1. Charakteristika der Studienpopulation 40 4.1.1. Patientcharakteristika 40 4.1.2. Verteilung der klinischen Risikofaktoren 41 4.2. Quantifizierung der Aortenveränderungen anhand CT-morphologischer Parameter – initial und im Verlauf 43 4.2.1. Volumen 43 4.2.2. Diameter und Querschnittsfläche 47 4.2.3. Innen- und Außenfläche 48 4.2.4. Wandstärke 49 4.2.5. Länge, Proportion und Krümmung 52 4.2.6. Exzentrizität der Gefäßquerschnitte 55 4.2.7. Wandverkalkung 57 4.3. Einflussfaktoren des Aortenwachstums 62 4.3.1. Korrelationsanalyse der potentiellen Einflussfaktoren mit dem Wachstumskriterium 62 4.3.2. Prädiktoren des Aortenwachstums - Multiple Regressionsanalyse 67 4.4. Diskrepanzen zwischen unterschiedlich basierten Wachstumsraten 70 5. Diskussion 73 5.1. Wachstumsverhalten und Aortenmorphologie 73 5.1.1. Das Volumen als sensitiver Verlaufsparameter des Aortenwachstums 73 5.1.2. Etablierte Größen: Diameter und Querschnittsfläche 75 5.1.3. Alternative dreidimensionale Parameter: Innen- und Außenfläche 76 5.1.4. Die aortale Wandstärke als Surrogatparameter für intraluminalen Thrombus und atheromatöse Wandveränderungen 77 5.1.5. Die segementale Länge, Proportion und Krümmung als Korrelat longitudinalen Wachstums 78 5.1.6. Die Exzentrizität der Gefäßquerschnitte 79 5.1.7. Die aortale Wandverkalkung 80 5.2. Prädiktoren und Einflussfaktoren des Aortenwachstums 80 5.2.1. Initiale Größe 81 5.2.2. Gefäßwandveränderungen 82 5.2.3. Das Verhältnis von Proportion, Krümmung und Elongation der Aorten-segmente 84 5.2.4. Die Morphologie des Gefäßquerschnittes 86 5.2.5. Die Rolle der aortalen Wandverkalkung für das Aortenwachstum 87 5.2.6. Die Relevanz klinischer Risikofaktoren 87 5.3. Diskrepanzen der unterschiedlich basierten Wachstumsraten 89 5.4. Limitationen der Studie 91 5.5. Schlussfolgerung 92 6. Zusammenfassung der Arbeit 93 7. Literaturverzeichnis 95 8. Erklärung zur Dissertation 118 9. Curriculum Vitae 119 Persönliche Daten 119 Ausbildung 119 Praktische Erfahrungen und beruflicher Werdegang 119 10. Danksagung 121 / Purpose This study aims to identify clinical and CT-morphologic predictors of growth of the native aorta and aortic aneurysms. Material and methods Seventy-three patients (66 ±8.0 years) who underwent two subsequent computed tomography angiographies of the thoracic/thoracoabdominal/abdominal aorta for clinical reasons from 2002 - 2008 were retrospectively included. The mean interval between the CT scans was 1.8 ±0.8 years. The aortic anatomy was divided into 9 segments from sinotubular junction to iliac bifurcation. CT scans were obtained with 16- and 64-slice scanners, all series were analyzed on a commercially available workstation. Beside the collection of information about the past medical history, several morphologic parameters were measured for each segment such as aortic volume, maximum diameter, cross sectional area, surface area, calcification, tortuosity, wall thickness or cross sectional eccentricity. Annual growth rates were calculated for each parameter. Aortic total volume was considered as the standard of reference. Therefore, aortic growth was defined as a growth rate of total volume > 5 %. Multiple regression analysis was conducted to reveal predictors of aortic growth. Results For all segments, average volumes were 65.0 ± 59.0/44.7 ± 39.6/20.3 ± 27.9 cm³ (total/lumen/wall). The annual aortic growth rate of total volume was 5.7 % for all segments. All parameters that represent the initial size of the aortic segments (total and lumen volume, maximum diameter, cross sectional area, surface area) were approved as predictors of aortic growth. Further predictors were wall volume, maximum and minimum wall thickness, diameter length ratio, segmental length and tortuosity index. Among the clinical parameters, smoking, corticosteroid medication and peripheral artery disease were confirmed as aortic growth predictors. Conclusions In clinical routine, most therapeutic decisions a made based on the diameter measurement alone, which might be inappropriate. A comprehensive evaluation of aortic morphology is warranted in the presence of increased aortic size, wall thickness, cross sectional eccentricity, smoking and corticosteroid therapy.:Inhalt Inhalt I Bibliographische Beschreibung V Referat V Abbildungsverzeichnis VI Tabellenverzeichnis VII 1. Einführung 1 1.1. Zur Historie des Aneurysmas 1 1.1.1. Erste Erwähnungen und Altertum 1 1.1.2. Mittelalter und Renaissance– von außen nach innen 2 1.1.3. Neuzeit – Evolution pathogenetischer Erkenntnisse und suffizienter Therapien 3 1.2. Begriffsbestimmung 5 1.2.1. Aneurysma verum 5 1.2.2. Aneurysma dissecans 6 1.2.3. Aneurysma spurium 6 1.3. Ätiologie und Einflussfaktoren der Aneurysmaentstehung 6 1.3.1. Pathophysiologische Aspekte der Aneurysmagenese 7 1.3.2. Genetische Syndrome als Ursache von Aortenaneurysmen 9 1.3.3. Gefäßassoziierte Pathologien als Ursache für Aortenaneurysmen 11 1.3.4. Risikofaktoren für die Entstehung aortaler Aneurysmen 13 1.3.5. Medikamentöse Wechselwirkungen 15 1.4. Epidemiologie des Aortenaneurysmas 17 1.4.1. Angaben zur Prävalenz und Inzidenz 17 1.4.2. Rupturraten von thorakalen und abdominellen Aneurysmen 18 1.4.3. Angaben zu Wachstumsraten (GRy) aortaler Aneurysmen 19 1.5. Diagnostik und Bildgebung der Aorta 21 1.5.1. Nichtapparative Diagnostik 21 1.5.2. Konventionelles Röntgen und Angiografie 21 1.5.3. Ultraschall 21 1.5.4. Schnittbildgebung – Computer- und Magnetresonanztomografie (CT/MRT) 22 1.6. Therapeutische Optionen 23 1.6.1. Thorakale und thorakoabdominelle Aortenaneurysmen 23 1.6.2. Bauchaortenaneurysmen 23 2. Ziel der Studie 25 3. Materialien und Methoden 26 3.1. Studienkollektiv – Ein- und Ausschlusskriterien 26 3.2. Bildgebung 26 3.3. Bildverarbeitung und Messverfahren 27 3.3.1. Vorbereitung 27 3.3.2. Volumenberechnung 30 3.3.3. Messung von Diameter und Querschnittsfläche 30 3.3.4. Berechnung der Innen- und Außenfläche 31 3.3.5. Messung der minimalen und maximalen Wandstärke 32 3.3.6. Bestimmung der Segmentlänge 32 3.3.7. Winkelungs- und Krümmungsmessung 33 3.3.8. Exzentrizität des Gefäßquerschnittes 33 3.3.9. Vermessung der Gefäßwandverkalkung 34 3.4. Klinisch-anamnestische Faktoren 36 3.5. Berechnung der Wachstumsraten 36 3.6. Definition des Wachstumskriteriums 37 3.7. Gruppierung der Aortensegmente zur Auswertung 37 3.8. Statistische Auswertung 38 3.8.1. Mittelwertdifferenzen 38 3.8.2. Korrelation 38 3.8.3. Multiple Regressionsanalyse 38 3.8.4. Messmethodenvergleich 39 4. Ergebnisse 40 4.1. Charakteristika der Studienpopulation 40 4.1.1. Patientcharakteristika 40 4.1.2. Verteilung der klinischen Risikofaktoren 41 4.2. Quantifizierung der Aortenveränderungen anhand CT-morphologischer Parameter – initial und im Verlauf 43 4.2.1. Volumen 43 4.2.2. Diameter und Querschnittsfläche 47 4.2.3. Innen- und Außenfläche 48 4.2.4. Wandstärke 49 4.2.5. Länge, Proportion und Krümmung 52 4.2.6. Exzentrizität der Gefäßquerschnitte 55 4.2.7. Wandverkalkung 57 4.3. Einflussfaktoren des Aortenwachstums 62 4.3.1. Korrelationsanalyse der potentiellen Einflussfaktoren mit dem Wachstumskriterium 62 4.3.2. Prädiktoren des Aortenwachstums - Multiple Regressionsanalyse 67 4.4. Diskrepanzen zwischen unterschiedlich basierten Wachstumsraten 70 5. Diskussion 73 5.1. Wachstumsverhalten und Aortenmorphologie 73 5.1.1. Das Volumen als sensitiver Verlaufsparameter des Aortenwachstums 73 5.1.2. Etablierte Größen: Diameter und Querschnittsfläche 75 5.1.3. Alternative dreidimensionale Parameter: Innen- und Außenfläche 76 5.1.4. Die aortale Wandstärke als Surrogatparameter für intraluminalen Thrombus und atheromatöse Wandveränderungen 77 5.1.5. Die segementale Länge, Proportion und Krümmung als Korrelat longitudinalen Wachstums 78 5.1.6. Die Exzentrizität der Gefäßquerschnitte 79 5.1.7. Die aortale Wandverkalkung 80 5.2. Prädiktoren und Einflussfaktoren des Aortenwachstums 80 5.2.1. Initiale Größe 81 5.2.2. Gefäßwandveränderungen 82 5.2.3. Das Verhältnis von Proportion, Krümmung und Elongation der Aorten-segmente 84 5.2.4. Die Morphologie des Gefäßquerschnittes 86 5.2.5. Die Rolle der aortalen Wandverkalkung für das Aortenwachstum 87 5.2.6. Die Relevanz klinischer Risikofaktoren 87 5.3. Diskrepanzen der unterschiedlich basierten Wachstumsraten 89 5.4. Limitationen der Studie 91 5.5. Schlussfolgerung 92 6. Zusammenfassung der Arbeit 93 7. Literaturverzeichnis 95 8. Erklärung zur Dissertation 118 9. Curriculum Vitae 119 Persönliche Daten 119 Ausbildung 119 Praktische Erfahrungen und beruflicher Werdegang 119 10. Danksagung 121

Metallische Gläser erreichen aufgrund ihrer ungeordneten, amorphen Struktur eine Streckgrenze, welche andere metallische Materialien in den Schatten stellt (bis zu 5 GPa). Dabei wird aufgrund ihres geringen E-Moduls eine elastische Verformung von circa zwei Prozent erreicht und damit eine sonst unerreichte Menge elastischer Energie aufgenommen. Leider besitzen die metallischen Gläser auch einen enormen Nachteil: Aufgrund der Erweichung der Gläser bei plastischer Verformung kommt es zur Lokalisierung dieser in sogenannten Scherbändern (SBs). Dies führt nahezu ohne plastische Verformung zum Versagen des Materials. Es gibt bereits viele Methoden diesen Nachteil zu überwinden, indem man die Verformung durch das Einbringen von strukturellen Heterogenitäten auf eine Vielzahl von Scherbändern verteilt: Beispielsweise durch elastische Belastung, plastische Verformung mit eingeschränkten Freiheitsgraden, oder das Einbringen einer Fremdphase. Allerdings sind die dabei wirkenden Mechanismen und Wechselwirkungen zwischen der Struktur und der Verformung noch nicht vollständig verstanden. In dieser Arbeit wurde daher zum einen die Struktur des Glases beeinflusst und diese Änderungen charakterisiert und zum anderen die Wirkung dieser Veränderung auf das Verformungsverhalten untersucht. Als Ausgangszustand wurden dabei gegossene Stäbe und Platten vier verschiedener Legierungen (mit ansteigender Glasbildungsfähigkeit: Cu47,5Zr47,5Al5, Cu46Zr46Al8, Cu45Zr45Al5Ag5, Cu36Zr48Al8Ag8; von 1,5 mm bis 25 mm kritischem Gießdurchmesser) verwendet, welche mechanischen Verformungen unterzogen wurden, um strukturelle Heterogenitäten einzubringen. Zudem wurden B2-Glasmatrixkomposite mit der Formgedächtnisphase B2-CuZr beim Abschrecken der Schmelze (Cu47,5Zr46,5Al5-Sc1) bzw. beim Rascherhitzen über die Kristallisationstemperatur (Cu44Zr44Al8Hf2-Co2) hergestellt. Die angewandten Methoden decken ein breites Spektrum der in der Literatur diskutierten Vorbehandlungen mit einem Einfluss auf die Struktur und die mechanischen Eigenschaften ab. Die systematischen und umfangreichen Untersuchungen in dieser Arbeit beleuchten detailliert den Zusammenhang zwischen der Struktur und der Verformung metallischer Gläser. Die Struktur wird gezielt manipuliert um eine Veränderung ihrer Heterogenität zu induzieren. Dabei wird auf Veränderungen in atomaren Längenskalen ebenso eingegangen, wie auf die makroskopischen Unterschiede. Außerdem wird die Abhängigkeit der induzierten strukturellen Änderungen von der Stabilität des Glases betrachtet. Dies alles stellt einen wichtigen Beitrag zum Verständnis des Verformungsverhaltens metallischer Gläser dar. In letzter Konsequenz ermöglichen die Erkenntnisse, durch eine gezieltere Manipulation der Struktur, eine erhöhte plastische Verformung im metallischen Glas zu erreichen.

Bisensitive interpenetrating polymer network (IPN) hydrogels of temperature sensitive net-poly(Nisopropylacrylamide) and pH sensitive net-poly(acrylic acid-co-acrylamide) for microfluidic applications were prepared via a sequential synthesis using free radical polymerization. The IPN indicated a suitable reversible alteration of swelling in response to the change in pH and temperature. The adequate change of the hydrogel volume is a basic requirement for microfluidic applications. Using the introduced correction factor f, it is possible to determine the cooperative diffusion coefficient (Dcoop) of cylindrical samples at any aspect ratio. The determined cooperative diffusion coefficient allowed the evaluation of varying swelling processes of different network structures. The presence of the second sub-network of the IPN improved the swelling behaviour of the first sub-network compared to the individual networks.

La presente tesis tiene como objetivo el estudio de la estructura interna y procesos de reacumulación gravitatoria de los pequeños cuerpos del Sistema Solar, en las condiciones más cercanas a su régimen natural de baja gravedad, por cuanto tales procesos de reacumulación gravitatoria, las porosidades típicas de estos cuerpos, y relacionarlas con objetos observados, además del efecto de las condiciones iniciales (distribución inicial de los fragmentos, masa total) y de contorno (densidad, parámetros críticos de las simulaciones) sobre estos procesos.

An den Membranwänden von Dampferzeugern treten häufig Beläge auf. Da moderne Energiepolitik unter anderem zu flexiblem Einsatz der Kraftwerke in Teil- und Volllast oder dem Einsatz von Brennstoffmischungen führt, ändern sich diese Beläge in ihrer Menge und Beschaffenheit ständig. Es gibt eine Vielzahl an Reinigungsmethoden, um die Beläge zu entfernen. Für deren optimalen Einsatz sind tiefer gehende Kenntnisse über die Ablagerungen notwendig. Deswegen gibt es verschiedene Modelle zur Bilanzierung des Verdampfers und Sensoren, mit denen die Belagssituation erfasst werden kann. Diese sitzen allerdings meist so, dass sie einen lokal begrenzten Bereich erfassen. Die Bilanzmodelle sind in der Regel auf den gesamten Verdampfer ausgerichtet, sodass man nur Aussagen über dessen Gesamteffizienz erhält und kein Urteil über die Belagsbeschaffenheit fällen kann. Mit den Sensoren lässt sich zwar gut erkennen, wo sich Ablagerungen befinden, aber nur bei wenigen ist eine verlässliche Bewertung über den vorherrschenden Typ der Ablagerung möglich. Ursache ist, dass sie nur auf die Messung eines Effektes ausgerichtet sind. Um diesem Problem entgegenzuwirken, ist die Kopplung einer Bilanzierung mit einem oder mehreren Sensoren als Stützstellen zweckmäßig. Die vorliegende Arbeit nutzt eine weit verbreitete Messmethode, die Messung der Temperatur an Rohrscheitel und Steg der Membranwandaußenseite, um zunächst lokale Bilanzmodelle aufzustellen, welche den Verdampfer nicht nur als Gesamtsystem, sondern in Ebenen aufgeteilt beschreiben. Die Bilanzmodelle umfassen sowohl den Wasser-Dampf-Kreislauf als auch den Feuerraum je eines unterkritischen und eines überkritischen Dampferzeugers. Sie geben Aufschluss über Temperaturverteilungen und die örtlich dem Wasser-Dampf-Kreislauf zugeführte Wärme. Zusätzlich liefern sie eine Prognose für die Belagsverteilung über der Verdampferhöhe. Beide Modelle werden in realen Kraftwerken angewendet. Das Bilanzmodell für den unterkritischen Dampferzeuger findet in einem Müllheizkraftwerk (MHKW) und das überkritische Bilanzmodell in einem Braunkohlekraftwerk Anwendung. Zur Validierung werden die Bilanzmodelle im Rahmen der Arbeit je mit bereits im Einsatz befindlichen globalen Bilanzmodellen und im Fall des überkritischen Dampferzeugers zusätzlich mit einer weiteren ebenenweisen Bilanzierung verglichen. Um weitere Informationen zu erhalten, sind diese Bilanzmodelle mit den Rohrscheitel- und Stegtemperatursignalen gekoppelt, sodass sie Informationen für einen Ablagerungssensor liefern. Dieser berechnet den lokal auftretenden Belagswiderstand. Der Sensor basiert auf der Fourier’schen Wärmeleitungsgleichung und berechnet auftretende Wärmeströme mit der Methode der finiten Volumen (FVM). Die Verwendung des Sensors ist nicht nur auf ebene Wänden beschränkt, sondern auch für die Rohr-Steg-Geometrie von Membranwänden möglich. Um mit dem Sensor realitätsnahe Ergebnisse zu erhalten, werden Effekte wie Verschattung durch die Geometrie sowie Strahlung im Spalt hinterlüfteter Platten berücksichtigt. Die Validierung des Sensors erfolgt durch eine präparierte Feuerfestplatte, in welche Thermoelemente eingelassen sind. Dieser Aufbau wird mittels Sensor simuliert und das berechnete Temperaturfeld mit den Messdaten verglichen. Um Informationen über den Belagswiderstand erhalten zu können, ist der Ablagerungssensor mit Reglern ausgerüstet, welche über das Temperatursignal am Steg oder das Temperaturdifferenzsignal zwischen Rohrscheitel und Steg als Sollwert den Istwert der Belagsdicke, der Temperaturleitfähigkeit oder andere Werte regeln können. Mithilfe des Sensors kann so der Aufbau des Belags über der Reisezeit des MHKWs bestimmt werden. Zusätzlich wird der Ablagerungssensor eingesetzt, um mögliche Umbaumaßnahmen zu bewerten. Auch für den überkritischen Dampferzeuger lassen sich verschiedene Belagssituationen nachbilden. Im Rahmen der Arbeit sind dafür verschiedene Fälle gezeigt. Im Abschluss wird vorgestellt, wie der Ablagerungssensor in den Betrieb einer Realanlage integriert werden könnte.:Abkürzungs- und Symbolverzeichnis VII 1 Einleitung, Problem- und Zielstellung der Arbeit 1 2 Einordnung von Dampferzeugern 3 3 Erfassung der Belagssituation, ihrer Ursachen und ihrer Auswirkungen 9 3.1 Diskontinuierliche Sensormesssysteme zur Erfassung der Belagssituation 12 3.2 Kontinuierliche Messsysteme zur Erfassung der Belagssituation 14 3.3 Thermodynamische Bilanzierung 19 3.3.1 Thermodynamische Betrachtung des Dampferzeugerwirkungsgrades 20 3.3.2 Unterkritische Kesselanlagen 22 3.3.3 Überkritische Kesselanlagen 23 3.4 Kombinierte Systeme 25 4 Bilanzierung des Wasser-Dampf-Kreislaufes und des Feuerraumes zur Bestimmung der Wärmeauskopplung 29 4.1 Bilanzierung vom Feuerraum zum Wasser-Dampf-Kreislauf 30 4.1.1 Bilanzierung des Feuerraumes 30 4.1.2 Bilanzierung des Wasser-Dampf-Kreislaufes 34 4.2 Bilanzierung vom Wasser-Dampf-Kreislauf zum Feuerraum 37 4.2.1 Bilanzierung des Wasser-Dampf-Kreislaufes 37 4.2.2 Bilanzierung des Feuerraums 39 5 Entwicklung eines Ablagerungssensors für zugestellte und nicht-zugestellte Membranwände 43 5.1 Zielstellung 43 5.2 Modellansätze 44 5.2.1 Rahmenbedingungen und Zielstellung für einen Ablagerungssensor eines unterkritischen Dampferzeugers 47 5.2.2 Rahmenbedingungen und Zielstellung für einen Ablagerungssensor eines überkritischen Dampferzeugers 48 5.3 Einordnung des Programms im Kraftwerk 51 5.4 Programm-Aufbau 51 V Inhaltsverzeichnis 5.5 Notwendige Rand- und Anfangsbedingungen sowie Eingangsparameter 53 6 Einsatz der Bilanzmodelle und des Ablagerungssensors 55 6.1 Bilanzierung unterkritischer Kesselanlagen am Beispiel eines Müllheizkraftwerks 55 6.1.1 Belagssituation und Schutzmaßnahmen 55 6.1.2 Vorhandene Messtechnik 56 6.1.3 Bilanzmodell von Feuerraum und Wasser-Dampf-Kreislauf 57 6.1.4 Anwendung des Ablagerungssensors auf hinterlüftete Platten 63 6.1.5 Auswertung und Handlungsempfehlung für den Naturumlaufkessel 75 6.2 Bilanzierung überkritischer Kesselanlagen am Beispiel eines Braunkohle-befeuerten Kraftwerks 77 6.2.1 Das Kraftwerk 77 6.2.2 Vorhandene Messtechnik 79 6.2.3 Bilanzierungen mit Realdaten 80 6.2.4 Bewertung der Ergebnisse 85 6.2.5 Validierung der Ergebnisse 87 6.2.6 Bilanzierung der Verdampferwand mit dem Ablagerungssensor 89 6.2.7 Simulation mit realen Messwerten 95 6.2.8 Auswertung und Handlungsempfehlung für den überkritischen Dampferzeuger 101 7 Zusammenfassung und Ausblick 103 Literatur 105 Abbildungsverzeichnis 113 Tabellenverzeichnis 117 Anhang 118 A Berechnungsmethoden für die Bilanzmodelle 119 A.1 Vergasungsrechnung 119 A.2 Wärmeauskopplung nach Doležal 122 A.3 Berechnung von Wärmeübergangskoeffizienten 122 A.4 Berechnung der Umlaufzahl 124 A.5 Wärmeübergang wasserseitig 125 A.6 Widerstandsberechnung 129 B Ergebnisse aus der Bilanzierung des überkritischen Dampferzeugers 131 B.1 22.01.2020 3:46 Uhr 131 B.2 22.01.2020 7:30 Uhr 132 B.3 29.01.2020 17:20 Uhr 134 B.4 02.02.2020 15:38 Uhr 135 B.5 07.02.2020 12:11 Uhr 136 C Befehlsreferenzen für den Ablagerungssensor 139 / Deposits stick to the surface of evaporators in steam generators. Modern energy politics force power plants to operate flexible, under full and partial load or to use fuel mixtures. These necessities influence the deposits in amount and structure. Thus, numerous cleaning methods exist to remove them. For optimal use of these cleaning methods, a deeper knowledge about the deposits is necessary. Hence, different models were developed to balance the evaporator, whereas sensors trace the deposit situation, though these sensors are mostly limited to local spots. Normally, the models balance the whole evaporator as one boundary system making assessment of the overall efficiency possible, while local deposit structures cannot be detected. In contrast, the sensors serve for detecting the deposits locally. Yet, the classification of the deposit type is not possible for most sensor types, nonetheless. Reason is the limitation to one specific effect. A coupling of both the balancing model and one or more sensors may help in counteracting that problem. The present work uses a widely established measurement method: the measurement of temperature both at tube crown and bridge via thermo couples. They serve for setting up balancing models that split the evaporator in several segments. These models incorporate combustion chamber as well as water-steam-cycle of each an undercritical and a supercritical steam generator. They shed light on temperature distribution throughout the evaporator height and the heat supplied to the water-steam-cycle. Additionally, they provide a height-dependent prediction of the deposit distribution. Both the model for an undercritical and the one for a supercritical steam generator are applied to existing power plants. The undercritical model is used to analyze a municipal waste incinerator, whereas the supercritical model assesses a lignite-fired power plant. They are validated with already established global balancing models. Furthermore, an existing levelwise online balancing tool was applied to the supercritical steam generator and was compared for validation. For further information, a coupling of the balancing models with the temperature measurement signal was realized, which provides additional information used by a deposit sensor. This sensor calculates the locally occurring deposit resistance. It is based on Fourier’s heat equation and calculates by use of a finite volume method. The sensor is not limited to even walls, but can be applied to membrane walls as well. Effects like shadowing of the 2D-geometry or gap radiation are implemented to gain realistic results. Validation is realized with a primed tile, having ingrained thermo couples. The tile is reproduced geometrically with the deposit sensor and calculated. The resulting temperature field may be compared to the measured values. For further information about the deposit, the deposit sensor also includes controllers, adjusting deposit thickness, thermal diffusivity or other parameters. Reference values are the temperature signal at crown and bridge. By use of the sensor, the deposit growth inside the incinerator is evaluated during its travel time. Additionally, the sensor helps in judging over potential changes in reconstruction works. Within the supercritical steam generator, an assessment of the deposit situation is likewise possible. In the current thesis, different deposit setups are implemented. Finally, a possible integration of the sensor into the process control is presented.:Abkürzungs- und Symbolverzeichnis VII 1 Einleitung, Problem- und Zielstellung der Arbeit 1 2 Einordnung von Dampferzeugern 3 3 Erfassung der Belagssituation, ihrer Ursachen und ihrer Auswirkungen 9 3.1 Diskontinuierliche Sensormesssysteme zur Erfassung der Belagssituation 12 3.2 Kontinuierliche Messsysteme zur Erfassung der Belagssituation 14 3.3 Thermodynamische Bilanzierung 19 3.3.1 Thermodynamische Betrachtung des Dampferzeugerwirkungsgrades 20 3.3.2 Unterkritische Kesselanlagen 22 3.3.3 Überkritische Kesselanlagen 23 3.4 Kombinierte Systeme 25 4 Bilanzierung des Wasser-Dampf-Kreislaufes und des Feuerraumes zur Bestimmung der Wärmeauskopplung 29 4.1 Bilanzierung vom Feuerraum zum Wasser-Dampf-Kreislauf 30 4.1.1 Bilanzierung des Feuerraumes 30 4.1.2 Bilanzierung des Wasser-Dampf-Kreislaufes 34 4.2 Bilanzierung vom Wasser-Dampf-Kreislauf zum Feuerraum 37 4.2.1 Bilanzierung des Wasser-Dampf-Kreislaufes 37 4.2.2 Bilanzierung des Feuerraums 39 5 Entwicklung eines Ablagerungssensors für zugestellte und nicht-zugestellte Membranwände 43 5.1 Zielstellung 43 5.2 Modellansätze 44 5.2.1 Rahmenbedingungen und Zielstellung für einen Ablagerungssensor eines unterkritischen Dampferzeugers 47 5.2.2 Rahmenbedingungen und Zielstellung für einen Ablagerungssensor eines überkritischen Dampferzeugers 48 5.3 Einordnung des Programms im Kraftwerk 51 5.4 Programm-Aufbau 51 V Inhaltsverzeichnis 5.5 Notwendige Rand- und Anfangsbedingungen sowie Eingangsparameter 53 6 Einsatz der Bilanzmodelle und des Ablagerungssensors 55 6.1 Bilanzierung unterkritischer Kesselanlagen am Beispiel eines Müllheizkraftwerks 55 6.1.1 Belagssituation und Schutzmaßnahmen 55 6.1.2 Vorhandene Messtechnik 56 6.1.3 Bilanzmodell von Feuerraum und Wasser-Dampf-Kreislauf 57 6.1.4 Anwendung des Ablagerungssensors auf hinterlüftete Platten 63 6.1.5 Auswertung und Handlungsempfehlung für den Naturumlaufkessel 75 6.2 Bilanzierung überkritischer Kesselanlagen am Beispiel eines Braunkohle-befeuerten Kraftwerks 77 6.2.1 Das Kraftwerk 77 6.2.2 Vorhandene Messtechnik 79 6.2.3 Bilanzierungen mit Realdaten 80 6.2.4 Bewertung der Ergebnisse 85 6.2.5 Validierung der Ergebnisse 87 6.2.6 Bilanzierung der Verdampferwand mit dem Ablagerungssensor 89 6.2.7 Simulation mit realen Messwerten 95 6.2.8 Auswertung und Handlungsempfehlung für den überkritischen Dampferzeuger 101 7 Zusammenfassung und Ausblick 103 Literatur 105 Abbildungsverzeichnis 113 Tabellenverzeichnis 117 Anhang 118 A Berechnungsmethoden für die Bilanzmodelle 119 A.1 Vergasungsrechnung 119 A.2 Wärmeauskopplung nach Doležal 122 A.3 Berechnung von Wärmeübergangskoeffizienten 122 A.4 Berechnung der Umlaufzahl 124 A.5 Wärmeübergang wasserseitig 125 A.6 Widerstandsberechnung 129 B Ergebnisse aus der Bilanzierung des überkritischen Dampferzeugers 131 B.1 22.01.2020 3:46 Uhr 131 B.2 22.01.2020 7:30 Uhr 132 B.3 29.01.2020 17:20 Uhr 134 B.4 02.02.2020 15:38 Uhr 135 B.5 07.02.2020 12:11 Uhr 136 C Befehlsreferenzen für den Ablagerungssensor 139

Three-dimensional volume data is routinely produced, at increasingly high spatial resolution, in computer simulations and image acquisition tasks. In-situ visualization, the visualization of an experiment or simulation while it is running, enables new modes of interaction, including simulation steering and experiment control. These can provide the scientist a deeper understanding of the underlying phenomena, but require interactive visualization with smooth viewpoint changes and zooming to convey depth perception and spatial understanding. As the size of the volume data increases, however, it is increasingly challenging to achieve interactive visualization with smooth viewpoint changes. This thesis presents an end-to-end solution for interactive in-situ visualization based on novel extensions proposed to the Volumetric Depth Image (VDI) representation. VDIs are view-dependent, compact representations of volume data than can be rendered faster than the original data. Novel methods are proposed in this thesis for generating VDIs on large data and for rendering them faster. Together, they enable interactive in situ visualization with smooth viewpoint changes and zooming for large volume data. The generation of VDIs involves decomposing the volume rendering integral along rays into segments that store composited color and opacity, forming a representation much smaller than the volume data. This thesis introduces a technique to automatically determine the sensitivity parameter that governs the decomposition of rays, eliminating the need for manual parameter tuning in the generation of a VDI. Further, a method is proposed for sort-last parallel generation and compositing of VDIs on distributed computers, enabling their in situ generation with distributed numerical simulations. A low latency architecture is proposed for the sharing of data and hardware resources with a running simulation. The resulting VDI can be streamed for interactive visualization. A novel raycasting method is proposed for rendering VDIs. Properties of perspective projection are exploited to simplify the intersection of rays with the view-dependent segments contained within the VDI. Spatial smoothness in volume data is leveraged to minimize memory accesses. Benchmarks are performed showing that the method significantly outperforms existing methods for rendering the VDI, and achieves responsive frame rates for High Definition (HD) display resolutions near the viewpoint of generation. Further, a method is proposed to subsample the VDI for preview rendering, maintaining high frame rates even for large viewpoint deviations. The quality and performance of the approach are analyzed on multiple datasets, and the contributions are provided as extensions of established open-source tools. The thesis concludes with a discussion on the strengths, limitations, and future directions for the proposed approach.