An efficient simulation algorithm for the generalized von Mises distribution of order two

In this article we propose an exact efficient simulation algorithm for the generalized von Mises circular distribution of order two. It is an acceptance-rejection algorithm with a piecewise linear envelope based on the local extrema and the inflexion points of the generalized von Mises density of order two. We show that these points can be obtained from the roots of polynomials and degrees four and eight, which can be easily obtained by the methods of Ferrari and Weierstrass. A comparative study with the von Neumann acceptance-rejection, with the ratio-of-uniforms and with a Markov chain Monte Carlo algorithms shows that this new method is generally the most efficient.

The construct of career success: measurement issues and an empirical example

The aim of the present paper is twofold. We first give an overview of the multi-faceted construct of career success with its “objective” (real attainments) and “subjective” (perceived attainments) components and with the different methodologies measuring them (“subjectivist” vs. “objectivist” approaches). We also discuss the relationship between the different components of career success as revealed in the literature. Our second aim is to show that the interrelationship between the different facets of career success varies with the employment context. We analyze subjective and objective career success measures collected from professionals working either in the private sector, in the public sector, or that are self-employed. Our findings show that objective success and subjective success are more closely related in the private and self-employment sectors than in the public sector. Moreover, the interrelationship between objective and subjective success varies with the specific subjective success measure chosen. It is stronger for an “other-referent” subjective success measure than for a “self-referent” subjective success measure. Conclusions regarding the measurement of career success as well as regarding the relevance of subjective success for studying occupational careers are drawn.

Entwicklung einer real-time RT-PCR zum Nachweis von equinem Influenzavirus

Equine Influenza ist eine durch Influenza A-Viren verursachte, kontagiöse Respirationserkrankung beim Pferd. In dieser Arbeit wurde eine real-time RT-PCR in einem konservierten Abschnitt des Matrix-Segments des viralen Genoms für die schnelle und sensitive Diagnose von equinen Influenzaviren (EIV) und je eine RT-PCR Methode im Matrix- und im HA-Segment für die molekular-epidemiologische Charakterisierung der Viren entwickelt. Die Primer der real-time RT-PCR sind zu 99.4% der bekannten EIV-Sequenzen und zu 97.7% aller Influenza A-Sequenzen homolog. Die Homologie der Minor Groove Binder (MGB)-Sonde lag bei 99.3% und 99.6%. Diese hohen Werte ermöglichen die Anwendung des Assays für Influenzaviren bei anderen Spezies. Die diagnostische Eignung der Methode wurde mit Hilfe von 20 equinen, 11 porcinen sowie 2 aviären Proben verifiziert. Eine hohe Spezifität für Influenzaviren wurde experimentell und mittels Software-Simulation gezeigt. Die analytische Sensitivität des Tests lag bei 102–103 RNA-Kopien und 100–101 DNA-Kopien, was den Virusnachweis auch bei geringer Virusausscheidung ermöglicht. Alle amplifizierten EIV-Sequenzen konnten phylogenetisch den bekannten Linien zugeordnet werden.

Feasibility of small bowel flow rate measurement with MRI

To evaluate whether it is feasible to measure the segmental flux of small bowel content using MR phase-contrast (PC) pulse sequences.

Intestinal current measurement for diagnostic classification of patients with questionable cystic fibrosis: validation and reference data

In questionable cystic fibrosis (CF), mild or monosymptomatic phenotypes frequently cause diagnostic difficulties despite detailed algorithms. CF transmembrane conductance regulator (CFTR)-mediated ion transport can be studied ex vivo in rectal biopsies by intestinal current measurement (ICM).

Detecting and resolving position-dependent temperature effects in real-time quantitative polymerase chain reaction

Real-time quantitative polymerase chain reaction (qPCR) depends on precise temperature control of the sample during cycling. In the current study, we investigated how temperature variation in plate-based qPCR instruments influences qPCR results. Temperature variation was measured by amplicon melting analysis as a convenient means to assess well-to-well differences. Multiple technical replicates of several SYBR Green I-based qPCR assays allowed correlation of relative well temperature to quantification cycle. We found that inadequate template denaturation results in an inverse correlation and requires increasing the denaturation temperature, adding a DNA destabilizing agent, or pretreating with a restriction enzyme. In contrast, inadequate primer annealing results in a direct correlation and requires lowering the annealing temperature. Significant correlations were found in 18 of 25 assays. The critical nature of temperature-dependent effects was shown in a blinded study of 29 patients for the diagnosis of Prader-Willy and Angelman syndromes, where eight diagnoses were incorrect unless temperature-dependent effects were controlled. A method to detect temperature-dependent effects by pairwise comparisons of replicates in routine experiments is presented and applied. Systematic temperature errors in qPCR instruments can be recognized and their effects eliminated when high precision is required in quantitative genetic diagnostics and critical complementary DNA analyses.

Sequence variations in the von Hippel-Lindau tumor suppressor gene in patients with intracranial aneurysms

The rupture of intracranial aneurysms leads to subarachnoid hemorrhage, which is often associated with poor outcome. Preventive treatment of unruptured intracranial aneurysms is possible and recommended. However, the lack of candidate genes precludes identifying patients at risk by genetic analyses. We observed intracranial aneurysms in 2 patients with von Hippel-Lindau (VHL) disease and the known disease-causing mutation c.292T > C (p.Tyr98His) in the VHL tumor suppressor gene. This study investigates whether the VHL gene is a possible candidate gene for aneurysm formation.

Rapid measurement of S-100B serum protein levels by Elecsys S100 immunoassay in patients undergoing carotid artery stenting or endarterectomy

OBJECTIVES:: This study was designed to apply the rapid Elecsys(R) S100 immunoassay for real-time measurement of S100 protein serum levels indicating acute brain damage in patients undergoing carotid artery stenting (CAS) or endarterectomy (CEA). DESIGN AND METHODS:: Data of 14 CAS patients were compared to those of 43 CEA and 14 control patients undergoing coronary angiography (CA). S100 serum levels were measured by the full-automatic Elecsys(R) S100 immunoassay and compared to those obtained by the well-established LIA-mat(R) S100 system. RESULTS:: In contrast to CAS and CA patients, median S100 serum levels of CEA patients significantly increased to 0.24 ng/mL before declamping, but subsequently returned to baseline. Three CEA patients with neurological deficits showed sustained elevated S100 levels 6 h after extubation. Absolute S100 values were not significantly different between the two methods. Bland-Altman plot analyses displayed a good agreement, mostly indicating slightly smaller values applying the Elecsys(R) S100 system. CONCLUSIONS:: The Elecsys(R) S100 system appears to be suitable for rapid real-time detection of neurological deficits in patients undergoing CAS and CEA. Persistent elevations of Elecsys(R) S100 levels during CEA were associated with prolonged neurological disorders, whereas transient increases seem to represent impaired blood-brain barrier integrity without neurological deficits.

Second international collaborative study evaluating performance characteristics of methods measuring the von Willebrand factor cleaving protease (ADAMTS-13)

BACKGROUND: Over the last 4 years ADAMTS-13 measurement underwent dramatic progress with newer and simpler methods. AIMS: Blind evaluation of newer methods for their performance characteristics. DESIGN: The literature was searched for new methods and the authors invited to join the evaluation. Participants were provided with a set of 60 coded frozen plasmas that were prepared centrally by dilutions of one ADAMTS-13-deficient plasma (arbitrarily set at 0%) into one normal-pooled plasma (set at 100%). There were six different test plasmas ranging from 100% to 0%. Each plasma was tested 'blind' 10 times by each method and results expressed as percentage vs. the local and the common standard provided by the organizer. RESULTS: There were eight functional and three antigen assays. Linearity of observed-vs.-expected ADAMTS-13 levels assessed as r2 ranged from 0.931 to 0.998. Between-run reproducibility expressed as the (mean) CV for repeated measurements was below 10% for three methods, 10-15% for five methods and up to 20% for the remaining three. F-values (analysis of variance) calculated to assess the capacity to distinguish between ADAMTS-13 levels (the higher the F-value, the better the capacity) ranged from 3965 to 137. Between-method variability (CV) amounted to 24.8% when calculated vs. the local and to 20.5% when calculated vs. the common standard. Comparative analysis showed that functional assays employing modified von Willebrand factor peptides as substrate for ADAMTS-13 offer the best performance characteristics. CONCLUSIONS: New assays for ADAMTS-13 have the potential to make the investigation/management of patients with thrombotic microangiopathies much easier than in the past.

A communication and information technology infrastructure for real time monitoring and management of type 1 diabetes patients

This paper is focused on the integration of state-of-the-art technologies in the fields of telecommunications, simulation algorithms, and data mining in order to develop a Type 1 diabetes patient's semi to fully-automated monitoring and management system. The main components of the system are a glucose measurement device, an insulin delivery system (insulin injection or insulin pumps), a mobile phone for the GPRS network, and a PDA or laptop for the Internet. In the medical environment, appropriate infrastructure for storage, analysis and visualizing of patients' data has been implemented to facilitate treatment design by health care experts.

[Field validation of a real-time PCR test for the detection of Mycoplasma hyopneumoniae in nasal swabs of live pigs]

Enzootic pneumonia (EP) of pigs, caused by Mycoplasma hyopneumoniae has been a notifiable disease in Switzerland since May 2003. The diagnosis of EP has been based on multiple methods, including clinical, bacteriological and epidemiological findings as well as pathological examination of lungs (mosaic diagnosis). With the recent development of a real-time PCR (rtPCR) assay with 2 target sequences a new detection method for M. hyopneumoniae became available. This assay was tested for its applicability to nasal swab material from live animals. Pigs from 74 herds (average 10 pigs per herd) were tested. Using the mosaic diagnosis, 22 herds were classified as EP positive and 52 as EP negative. From the 730 collected swab samples we were able to demonstrate that the rtPCR test was 100% specific. In cases of cough the sensitivity on herd level of the rtPCR is 100%. On single animal level and in herds without cough the sensitivity was lower. In such cases, only a positive result would be proof for an infection with M. hyopneumoniae. Our study shows that the rtPCR on nasal swabs from live pigs allows a fast and accurate diagnosis in cases of suspected EP.

Mechano-Biologie von bovinen Bandscheiben belastet unter Kompression und Torsion

Einleitung: Bandscheiben wirken als Schockabsorbierer in der Wirbelsäule und auf diese wirken meistens komplexe Kräfte, zusammengesetzt aus Kompression, Torsion und Flexion. Die biomechanishe Umgebung einer Bandscheibe ist denn auch geprägt von komplexen Belastungen. Die Forschung über die in vitro Bandscheibenbiologie hat sich bisher um die axiale Kompression konzentriert, wobei die Bedeutung von Torsion und insbesondere dem Zusammenspiel von Kompression und Torsion (="Twisting") praktisch noch nie untersucht wurde an lebenden Organkultur-Explantaten. Wir präsentieren neue mechanobiologische Daten über die Überlebenswahrscheinlichkeit von Bandscheibenzellen kultiviert in einem neuartigen, kompakten Design eines bi-axialen Bioreaktors, um die Bedeutung von Kompression und Torsion zu verstehen. Material/Methode: Bovine Schwanzbandscheiben mit den Endplatten wurden isoliert wie bereits beschrieben [2] und mechanische Belastung wurde angewendet mit einem 2 DoF Bioreaktor für 14 Tage [3]. Die Bandscheiben wurden in verschiedene Belastungsgruppen eingeteilt: 1) Keine Belastung (NL), 2) zyklische Kompression (CC) [8h: axiale Kompression mit 0.6 ± 0.2 MPa, 0.2 Hz], 3) zyklische Torsion (CT) [8h: ± 2° torsion, 0.2 Hz, 0.2 MPa compression], 4) zyklische Kompression und Torsion (CCT) [8h: 0.6 ± 0.2 MPa, 0.2 Hz & ± 2° torsion, 0.2 Hz]. Das Bandscheibengewebe wurde mit LIVE/DEAD gefärbt und miteinem konfokalen Mikroskop visualisiert um die Überlebensrate zu bestimmen. Zell Apoptosis wurde quantifiziert mit einem Caspase 3/7 Kit normalisiert zum totalen Proteingehalt (Bradford). Relative Gen-Expression von wichtigen Genen für die Bandscheibe wurde bestimmt von anabolischen, katabolischen und inflammatorischen Genen mittels real-time RT-PCR. Die Morphologie der Bandscheibenzellen wurde mittels Histologie bestimmt. Ergebnisse: Die Resultate zeigten einen starken Abfall der Zellüberlebenswahrscheinlichkeit im Zentrum der Bandscheiben, dem Nulceus Pulposus (NP), i.e. 10%, in der Gruppe mit CCT. Hingegen die Überlebenswahrscheinlichkeit im Annulus fibrosus (AF) war stabilisiert bei über 60% im NP und im AF in allen anderen Gruppen (Fig 1). Apoptotische Aktivität war statistisch signifikant erhöht in der CC-Gruppe, aber nicht in der CCT-Gruppe, was die Vermutung nahe legt, dass der erhöhte Zellverlust im NP nicht mit Apoptose sondern mit Nekrose erklärt werden kann. Die Gen Expression der anabolischen Gene COL1, COL2 und Biglycan war signifikant erhöht im AF in der CCT Gruppe, ebenfalls waren Remodeling-Gene angeschaltet wie ADAMTS4 und MMP-13 in der CCT Gruppe (Fig. 2). Der Glykosaminoglykan (GAG) Gehalt war generell im AF erhöht in den Gruppen unter mechanischer Belastung, jedoch nicht statistisch signifikant. Schlussfolgerung: Zyklische Torsion kombiniert mit zyklischer Kompression waren in dieser Studie erfolgreich und nach unserem besten Wissen zum ersten Mal an Bandscheibenexplantaten in einer 14- tägigen Organkultur angewendet worden in einem dafür speziell konzipierten Bioreaktor. Die Resultezeigten überraschend einen negativen Effekt bei physiologischen Parametern, was die Belastung (0.6MPa ± 0.2MPa) und die Torsion (± 2°) angeht. Dieser negative Effekt des "Twistings" auf die Überlebenswahrscheinlichkeit der Zellen war jedoch nur regional im NP von Bedeutung, wohingegen im AF keine Effekte zu detektieren waren.

Im Nebel der Präzision: die Bestimmung von GrenzfallkandidatInnen oder wie viel Reliabilität ist genug?

Hintergrund: Bei der Durchführung von summativen Prüfungen wird üblicherweise eine Mindestreliabilität von 0,8 gefordert. Bei praktischen Prüfungen wie OSCEs werden manchmal 0,7 akzeptiert (Downing 2004). Doch was kann man sich eigentlich unter der Präzision einer Messung mit einer Reliabilität von 0,7 oder 0,8 vorstellen? Methode: Mittels verschiedener statistischer Methoden wie dem Standardmessfehler oder der Generalisierbarkeitstheorie lässt sich die Reliabilität in ein Konfidenzintervall um eine festgestellte Kandidatenleistung übersetzen (Brennan 2003, Harvill 1991, McManus 2012). Hat ein Kandidat beispielsweise bei einer Prüfung 57 Punkte erreicht, schwankt seine wahre Leistung aufgrund der Messungenauigkeit der Prüfung um diesen Wert (z.B. zwischen 50 und 64 Punkte). Im Bereich der Bestehensgrenze ist die Messgenauigkeit aber besonders wichtig. Läge die Bestehensgrenze in unserem Beispiel bei 60 Punkten, wäre der Kandidat mit 57 Punkten zwar pro forma durchgefallen, allerdings könnte er aufgrund der Schwankungsbreite um seine gemessene Leistung in Wahrheit auch knapp bestanden haben. Überträgt man diese Erkenntnisse auf alle KandidatInnen einer Prüfung, kann man die Anzahl der Grenzfallkandidaten bestimmen, also all jene Kandidatinnen, die mit Ihrem Prüfungsergebnis so nahe an der Bestehensgrenze liegen, dass ihr jeweiliges Prüfungsresultate falsch positiv oder falsch negativ sein kann. Ergebnisse: Die Anzahl der GrenzfallkandidatInnen in einer Prüfung ist, nicht nur von der Reliabilität abhängig, sondern auch von der Leistung der KandidatInnen, der Varianz, dem Abstand der Bestehensgrenze zum Mittelwert und der Schiefe der Verteilung. Es wird anhand von Modelldaten und konkreten Prüfungsdaten der Zusammenhang zwischen der Reliabilität und der Anzahl der Grenzfallkandidaten auch für den Nichtstatistiker verständlich dargestellt. Es wird gezeigt, warum selbst eine Reliabilität von 0.8 in besonderen Situationen keine befriedigende Präzision der Messung bieten wird, während in manchen OSCEs die Reliabilität fast ignoriert werden kann. Schlussfolgerungen: Die Berechnung oder Schätzung der Grenzfallkandidaten anstatt der Reliabilität verbessert auf anschauliche Weise das Verständnis für die Präzision einer Prüfung. Wenn es darum geht, wie viele Stationen ein summativer OSCE benötigt oder wie lange eine MC-Prüfung dauern soll, sind Grenzfallkandidaten ein valideres Entscheidungskriterium als die Reliabilität. Brennan, R.L. (2003) Generalizability Theory. New York, Springer Downing, S.M. (2004) ‘Reliability: on the reproducibility of assessment data’, Medical Education 2004, 38, 1006–12 Harvill, L.M. (1991) ‘Standard Error of Measurement’, Educational Measurement: Issues and Practice, 33-41 McManus, I.C. (2012) ‘The misinterpretation of the standard error of measurement in medical education: A primer on the problems, pitfalls and peculiarities of the three different standard errors of measurement’ Medical teacher, 34, 569 - 76

Dirichlet-Neumann inverse spectral problem for a star graph of Stieltjes strings

We solve two inverse spectral problems for star graphs of Stieltjes strings with Dirichlet and Neumann boundary conditions, respectively, at a selected vertex called root. The root is either the central vertex or, in the more challenging problem, a pendant vertex of the star graph. At all other pendant vertices Dirichlet conditions are imposed; at the central vertex, at which a mass may be placed, continuity and Kirchhoff conditions are assumed. We derive conditions on two sets of real numbers to be the spectra of the above Dirichlet and Neumann problems. Our solution for the inverse problems is constructive: we establish algorithms to recover the mass distribution on the star graph (i.e. the point masses and lengths of subintervals between them) from these two spectra and from the lengths of the separate strings. If the root is a pendant vertex, the two spectra uniquely determine the parameters on the main string (i.e. the string incident to the root) if the length of the main string is known. The mass distribution on the other edges need not be unique; the reason for this is the non-uniqueness caused by the non-strict interlacing of the given data in the case when the root is the central vertex. Finally, we relate of our results to tree-patterned matrix inverse problems.