Direct and Inverse Scattering for Beltrami Fields

We consider an obstacle scattering problem for linear Beltrami fields. A vector field is a linear Beltrami field if the curl of the field is a constant times itself. We study the obstacles that are of Neumann type, that is, the normal component of the total field vanishes on the boundary of the obstacle. We prove the unique solvability for the corresponding exterior boundary value problem, in other words, the direct obstacle scattering model. For the inverse obstacle scattering problem, we deduce the formulas that are needed to apply the singular sources method. The numerical examples are computed for the direct scattering problem and for the inverse scattering problem.

Identification of genetic susceptibility loci for migraine

Migraine is the common cause of chronic episodic headache, affecting 12%-15% of the Caucasian population (41 million Europeans and some half a million Finns), and causes considerable loss of quality of life to its sufferers, as well as being linked to increased risk for a wide range of conditions, from depression to stroke. Migraine is the 19th most severe disease in terms of disability-adjusted life years, and 9th among women. It is characterized by attacks of headache accompanied by sensitivity to external stimuli lasting 4-72 hours, and in a third of cases by neurological aura symptoms, such as loss of vision, speech or muscle function. The underlying pathophysiology, including what triggers migraine attacks and why they occur in the first place, is largely unknown. The aim of this study was to identify genetic factors associated with the hereditary susceptibility to migraine, in order to gain a better understanding of migraine mechanisms. In this thesis, we report the results of genetic linkage and association analyses on a Finnish migraine patient collection as well as migraineurs from Australia, Denmark, Germany, Iceland and the Netherlands. Altogether we studied genetic information of nearly 7,000 migraine patients and over 50,000 population-matched controls. We also developed a new migraine analysis method called the trait component analysis, which is based on individual patient responses instead of the clinical diagnosis. Using this method, we detected a number of new genetic loci for migraine, including on chromosome 17p13 (HLOD 4.65) and 10q22-q23 (female-specific HLOD 7.68) with significant evidence of linkage, along with five other loci (2p12, 8q12, 4q28-q31, 18q12-q22, and Xp22) detected with suggestive evidence of linkage. The 10q22-q23 locus was the first genetic finding in migraine to show linkage to the same locus and markers in multiple populations, with consistent detection in six different scans. Traditionally, ion channels have been thought to play a role in migraine susceptibility, but we were able to exclude any significant role for common variants in a candidate gene study of 155 ion transport genes. This was followed up by the first genome-wide association study in migraine, conducted on 2,748 migraine patients and 10,747 matched controls followed by a replication in 3,209 patients and 40,062 controls. In this study, we found interesting results with genome-wide significance, providing targets for future genetic and functional studies. Overall, we found several promising genetic loci for migraine providing a promising base for future studies in migraine.

Hila- ja kuviotason laskennan vaikutus kuvion kokonaistilavuuteen, tallennustilaan ja laskentaaikaan teoreettista läpimittajakaumaa ja runkolukusarjaa käyttämällä

Metsäsuunnittelussa tarvittavan metsävaratiedon keräämisessä ollaan Suomessa siirtymässä kuvioittaisesta arvioinnista laserkeilaus- ja ilmakuvapohjaiseen kaukokartoitukseen. Tämän tutkimuksen tarkoitus oli selvittää kuvion kokonaistilavuuden ja läpimittajakauman ennustamisen tarkkuus koealan metsikkö- ja puustotunnuksista MSN-, PRM-, ML- ja FMM-menetelmiä sekä Weibull-jakaumaa hyödyntäen seuraavilla tavoilla: 1. PRM-menetelmällä hilatasolla, 2. PRMmenetelmällä kuviotasolla, 3. ML-menetelmällä hilatasolla ja 4. ML-menetelmällä kuviotasolla. Lisäksi kuvion kokonaistilavuuden ennustamisen tarkkuus selvitettiin hyödyntäen kuviolle tuotettua runkolukusarjaa. Tulokset laskettiin puulajikohtaisesti männylle, kuuselle, koivulle ja muille puulajeille. Puulajien tulokset laskettiin kuviotasolla yhteen. Lisäksi selvitettiin menetelmien laskenta-ajan ja tallennustilan tarve. Tutkimuksen aineistona käytettiin Hämeen ammattikorkeakoulun Evon toimipisteen metsistä mitattuja kiinteäsäteisiä ympyräkoealoja, joita oli 249 kappaletta. Hakkuukoneella mitattiin 12kuvion, joiden pinta-alat vaihtelivat välillä 0,2 – 1,94 hehtaaria, puustotiedot. Aluepohjaisen laserkeilausaineiston pulssin tiheys oli 1,8/m2 ja ilmakuvien pikselikoko 0,5 metriä. Kuvion kokonaistilavuus ennustettiin tai estimoitiin laserkeilaus- ja ilmakuva-aineiston piirteiden avulla koealojen puustotunnuksista. Tulokset laskettiin erikseen kaikille kuvioille ja kuvioille, joiden pinta-ala oli yli 0,5 hehtaaria. Yli 0,5 hehtaarin kuvioita oli 8 kappaletta. Kuvion hilojen naapureina käytettiin 1 - 10 koealaa. Menetelmästä ja naapurien määrästä riippuen kokonaistilavuuden suhteellinen RMSE ja harha vaihtelivat välillä 20,76 – 52,86 prosenttia ja -12,04 – 46,54 prosenttia. Vastaavat luvut yli 0,5 hehtaarin kuvioilla olivat 6,74 – 59,41 prosenttia ja -8,04 – 49,59 prosenttia. Laskenta-aika vaihteli menetelmien ja käytettyjen naapurien määrän mukaan voimakkaasti. Kehittyneemmällä ohjelmoinnilla ja ohjelmistolla laskenta-ajat voivat laskea merkittävästi. Tallennustila ei testatuilla menetelmillä ole rajoittava tekijä laajassakaan mittakaavassa. Läpimittajakauman perusteella PRM-menetelmä ennustaa puulajille erittäin kapean läpimittajakauman, jos koeala koostuu vain muutamasta lähes samankokoisesta puusta. Tämä vaikutti tuloksiin erityisesti menetelmällä PRM2.

Change detection and controlling forest information using multi-temporal Landsat TM imagery.

A method was developed for relative radiometric calibration of single multitemporal Landsat TM image, several multitemporal images covering each others, and several multitemporal images covering different geographic locations. The radiometricly calibrated difference images were used for detecting rapid changes on forest stands. The nonparametric Kernel method was applied for change detection. The accuracy of the change detection was estimated by inspecting the image analysis results in field. The change classification was applied for controlling the quality of the continuously updated forest stand information. The aim was to ensure that all the manmade changes and any forest damages were correctly updated including the attribute and stand delineation information. The image analysis results were compared with the registered treatments and the stand information base. The stands with discrepancies between these two information sources were recommended to be field inspected.

Pilottitutkimus apteekkien yksilöllisestä tupakoinninvieroituspalvelusta

Apteekkien yksilöllinen tupakoinninvieroituspalvelu on tupakoinnin lopettamiseen motivoituneille asiakkaille tarkoitettu maksullinen erikoispalvelu, joka sisältää 4–6 tapaamista vieroitusohjaajana toimivan farmaseutin tai proviisorin kanssa. Palvelu sisältää asiakkaalle räätälöityä neuvontaa, henkilökohtaisen vieroitussuunnitelman sekä seurantajakson. Apteekkien yksilöllinen tupakoinninvieroituspalvelu perustuu Isossa-Britanniassa kehitettyyn palvelumalliin, ja sitä on tarjottu suomalaisissa apteekeissa vuodesta 2006. Tämä pro gradu -tutkielma käsittelee apteekkien yksilöllisen tupakoinninvieroituspalvelun pilottitutkimusta, joka toteutettiin Suomen Apteekkariliiton ja Helsingin yliopiston farmasian tiedekunnan sosiaalifarmasian osaston yhteistyönä ja se kuului osana Hengitysliitto Heli ry:n koordinoimaa tupakasta vieroituksen hankekokonaisuutta. Tässä pro gradu -tutkielmassa tarkastellaan pilottitutkimuksessa saadun asiakasaineiston avulla apteekkien yksilöllisen tupakoinninvieroituspalvelumallin toimivuutta, asiakkaiden kokemuksia palvelusta, asiakkaiden onnistumista tupaakoinnin lopettamisessa sekä asiakkaiden kyvykkyyden tunteen kehittymistä palvelun aikana. Tässä interventiotutkimuksessa oli mukana 14 apteekkia, jotka rekrytoivat yhteensä 36 palveluasiakasta. Ennen asiakkaiden rekrytointia apteekit perehdytettiin palvelun tarjoamiseen. Apteekit tiedottivat pilottitutkimuksesta paikallisen terveydenhuollon lääkäreitä ja muita terveydenhuollon ammattilaisia, jotka voivat ohjata asiakkaita palveluun. Sosiaali- ja terveysministeriön pilottitutkimukselle myöntämä rahoitus mahdollisti asiantuntijapalkkion maksamisen apteekeille ja palvelun tarjoamisen asiakkaille ilmaiseksi tai pientä omakustannusosuutta vastaan. Asiakkaiden tupakoimattomana pysymistä sekä kokemuksia tupakoinninvieroituspalvelusta kartoitettiin kyselylomakkeilla, jotka asiakkaat saivat täytettäväkseen palvelun alussa sekä noin 3 kuukauden kohdalla palvelun alkamisesta. Asiakkaiden taustatiedot kerättiin ensimmäisen tapaamisen yhteydessä erillisille taustatietolomakkeille ja palvelun aikana tehtyjä huomioita niille tarkoitetuille kaavakkeille. Ensimmäisen kyselylomakkeen palauttaneista 28 henkilöstä 20 ja toisen kyselylomakkeen palauttaneista 17 henkilöstä 13 oli pysynyt tupakoimattomana (55,6 % ja 36,1 % kaikista asiakkaista). Kaikki tupakoinnin lopettaneet käyttivät jotakin tupakasta vieroituslääkettä. Tupakoinnin lopettaneilla asiakkailla kyvykkyyden tunne oli keskimääräistä parempi sekä palvelun alussa että koko palvelun ajan. Asiakkaat pitivät palvelua tarpeellisena ja apteekin vieroitusohjaajalta saatua tukea tärkeänä. Asiakkaat kokivat myös palvelun saamisen apteekista tärkeäksi. Noin 32 % ensimmäiseen kyselyyn vastanneista ja 41 % toiseen kyselyyn vastanneista oli valmis maksamaan palvelusta. Heidän ilmoittamansa maksuvalmius oli keskimäärin noin 45 euroa (10–100 euroa). Muusta terveydenhuollosta lähetettiin palveluun vain vähän tai ei lainkaan asiakkaita. Tästä syystä apteekit rekrytoivat asiakkaita myös ilman kontaktia muuhun terveydenhuoltoon. Palvelun 36 asiakkaasta noin 36 % oli pysynyt tupakoimattomana 3 kuukauden kohdalla. Verrokkiryhmä jouduttiin jättämään tutkimuksesta pois verrokkihenkilöiden rekrytoinnin epäonnistuttua. Tulos on kuitenkin vertailukelpoinen kansainvälisiin tutkimuksiin, joissa on saatu vastaavanlaisia tuloksia. Apteekkien yksilöllisestä tupakoinninvieroituspalvelusta saattaa olla hyötyä tupakoinnin lopettamisessa siihen motivoituneille henkilöille ja erityisesti henkilöille, jotka käyttävät lisäksi tupakasta vieroituslääkettä. Asiakkaat kokivat palvelun tärkeäksi ja tarpeelliseksi, mutta heikko maksuvalmius asettaa haasteita palvelun tarjoamiselle apteekeissa. Yhteistyömallia muun terveydenhuollon kanssa tulisi kehittää.