Development of a new flexor tendon repair technique performed with bioabsorbable poly-L/D-lactide (PLDLA) suture

Sormen koukistajajännevamman korjauksen jälkeisen aktiivisen mobilisaation on todettu johtavan parempaan toiminnalliseen lopputulokseen kuin nykyisin yleisesti käytetyn dynaamisen mobilisaation. Aktiivisen mobilisaation ongelma on jännekorjauksen pettämisriskin lisääntyminen nykyisten ommeltekniikoiden riittämättömän vahvuuden vuoksi. Jännekorjauksen lujuutta on parannettu kehittämällä monisäieommeltekniikoita, joissa jänteeseen tehdään useita rinnakkaisia ydinompeleita. Niiden kliinistä käyttöä rajoittaa kuitenkin monimutkainen ja aikaa vievä tekninen suoritus. Käden koukistajajännekorjauksessa käytetään yleisesti sulamattomia ommelmateriaaleja. Nykyiset käytössä olevat biohajoavat langat heikkenevät liian nopeasti jänteen paranemiseen nähden. Biohajoavan laktidistereokopolymeeri (PLDLA) 96/4 – langan vetolujuuden puoliintumisajan sekä kudosominaisuuksien on aiemmin todettu soveltuvan koukistajajännekorjaukseen. Tutkimuksen tavoitteena oli kehittää välittömän aktiivisen mobilisaation kestävä ja toteutukseltaan yksinkertainen käden koukistajajännekorjausmenetelmä biohajoavaa PLDLA 96/4 –materiaalia käyttäen. Tutkimuksessa analysoitiin viiden eri yleisesti käytetyn koukistajajänneompeleen biomekaanisia ominaisuuksia staattisessa vetolujuustestauksessa ydinompeleen rakenteellisten ominaisuuksien – 1) säikeiden (lankojen) lukumäärän, 2) langan paksuuden ja 3) ompeleen konfiguraation – vaikutuksen selvittämiseksi jännekorjauksen pettämiseen ja vahvuuteen. Jännekorjausten näkyvän avautumisen todettiin alkavan perifeerisen ompeleen pettäessä voima-venymäkäyrän myötöpisteessä. Ydinompeleen lankojen lukumäärän lisääminen paransi ompeleen pitokykyä jänteessä ja suurensi korjauksen myötövoimaa. Sen sijaan paksumman (vahvemman) langan käyttäminen tai ompeleen konfiguraatio eivät vaikuttaneet myötövoimaan. Tulosten perusteella tutkittiin mahdollisuuksia lisätä ompeleen pitokykyä jänteestä yksinkertaisella monisäieompeleella, jossa ydinommel tehtiin kolmen säikeen polyesterilangalla tai nauhamaisen rakenteen omaavalla kolmen säikeen polyesterilangalla. Nauhamainen rakenne lisäsi merkitsevästi ompeleen pitokykyä jänteessä parantaen myötövoimaa sekä maksimivoimaa. Korjauksen vahvuus ylitti aktiivisen mobilisaation jännekorjaukseen kohdistaman kuormitustason. PLDLA 96/4 –langan soveltuvuutta koukistajajännekorjaukseen selvitettiin tutkimalla langan biomekaanisia ominaisuuksia ja solmujen pito-ominaisuuksia staattisessa vetolujuustestauksessa verrattuna yleisimmin jännekorjauksessa käytettävään punottuun polyesterilankaan (Ticron®). PLDLA –langan todettiin soveltuvan hyvin koukistajajännekorjaukseen, sillä se on polyesterilankaa venymättömämpi ja solmujen pitävyys on parempi. Viimeisessä vaiheessa tutkittiin PLDLA 96/4 –langasta valmistetulla kolmisäikeisellä, nauhamaisella jännekorjausvälineellä tehdyn jännekorjauksen kestävyyttä staattisessa vetolujuustestauksessa sekä syklisessä kuormituksessa, joka simuloi staattista testausta paremmin mobilisaation toistuvaa kuormitusta. PLDLA-korjauksen vahvuus ylitti sekä staattisessa että syklisessä kuormituksessa aktiivisen mobilisaation edellyttämän vahvuuden. Nauhamaista litteää ommelmateriaalia ei aiemmin ole tutkittu tai käytetty käden koukistajajännekorjauksessa. Tässä tutkimuksessa ommelmateriaalin nauhamainen rakenne paransi merkitsevästi jännekorjauksen vahvuutta, minkä arvioidaan johtuvan lisääntyneestä kontaktipinnasta jänteen ja ommelmateriaalin välillä estäen ompeleen läpileikkautumista jänteessä. Tutkimuksessa biohajoavasta PLDLA –materiaalista valmistetulla rakenteeltaan nauhamaisella kolmisäikeisellä langalla tehdyn jännekorjauksen vahvuus saavutti aktiivisen mobilisaation edellyttämän tason. Lisäksi uusi menetelmä on helppokäyttöinen ja sillä vältetään perinteisten monisäieompeleiden tekniseen suoritukseen liittyvät ongelmat.

Diffusion of Be, Co and Mn impurities in compound semiconductors and glassy carbon studied by the modified radiotracer technique

The main method of modifying properties of semiconductors is to introduce small amount of impurities inside the material. This is used to control magnetic and optical properties of materials and to realize p- and n-type semiconductors out of intrinsic material in order to manufacture fundamental components such as diodes. As diffusion can be described as random mixing of material due to thermal movement of atoms, it is essential to know the diffusion behavior of the impurities in order to manufacture working components. In modified radiotracer technique diffusion is studied using radioactive isotopes of elements as tracers. The technique is called modified as atoms are deployed inside the material by ion beam implantation. With ion implantation, a distinct distribution of impurities can be deployed inside the sample surface with good con- trol over the amount of implanted atoms. As electromagnetic radiation and other nuclear decay products emitted by radioactive materials can be easily detected, only very low amount of impurities can be used. This makes it possible to study diffusion in pure materials without essentially modifying the initial properties by doping. In this thesis a modified radiotracer technique is used to study the diffusion of beryllium in GaN, ZnO, SiGe and glassy carbon. GaN, ZnO and SiGe are of great interest to the semiconductor industry and beryllium as a small and possibly rapid dopant hasn t been studied previously using the technique. Glassy carbon has been added to demonstrate the feasibility of the technique. In addition, the diffusion of magnetic impurities, Mn and Co, has been studied in GaAs and ZnO (respectively) with spintronic applications in mind.

Spectroscopy of tissue triglyceride composition : In vitro and in vivo studies

Lipid analysis is commonly performed by gas chromatography (GC) in laboratory conditions. Spectroscopic techniques, however, are non-destructive and can be implemented noninvasively in vivo. Excess fat (triglycerides) in visceral adipose tissue and liver is known predispose to metabolic abnormalities, collectively known as the metabolic syndrome. Insulin resistance is the likely cause with diets high in saturated fat known to impair insulin sensitivity. Tissue triglyceride composition has been used as marker of dietary intake but it can also be influenced by tissue specific handling of fatty acids. Recent studies have shown that adipocyte insulin sensitivity correlates positively with their saturated fat content, contradicting the common view of dietary effects. A better understanding of factors affecting tissue triglyceride composition is needed to provide further insights into tissue function in lipid metabolism. In this thesis two spectroscopic techniques were developed for in vitro and in vivo analysis of tissue triglyceride composition. In vitro studies (Study I) used infrared spectroscopy (FTIR), a fast and cost effective analytical technique well suited for multivariate analysis. Infrared spectra are characterized by peak overlap leading to poorly resolved absorbances and limited analytical performance. In vivo studies (Studies II, III and IV) used proton magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS), an established non-invasive clinical method for measuring metabolites in vivo. 1H-MRS has been limited in its ability to analyze triglyceride composition due to poorly resolved resonances. Using an attenuated total reflection accessory, we were able to obtain pure triglyceride infrared spectra from adipose tissue biopsies. Using multivariate curve resolution (MCR), we were able to resolve the overlapping double bond absorbances of monounsaturated fat and polyunsaturated fat. MCR also resolved the isolated trans double bond and conjugated linoleic acids from an overlapping background absorbance. Using oil phantoms to study the effects of different fatty acid compositions on the echo time behaviour of triglycerides, it was concluded that the use of long echo times improved peak separation with T2 weighting having a negligible impact. It was also discovered that the echo time behaviour of the methyl resonance of omega-3 fats differed from other fats due to characteristic J-coupling. This novel insight could be used to detect omega-3 fats in human adipose tissue in vivo at very long echo times (TE = 470 and 540 ms). A comparison of 1H-MRS of adipose tissue in vivo and GC of adipose tissue biopsies in humans showed that long TE spectra resulted in improved peak fitting and better correlations with GC data. The study also showed that calculation of fatty acid fractions from 1H-MRS data is unreliable and should not be used. Omega-3 fatty acid content derived from long TE in vivo spectra (TE = 540 ms) correlated with total omega-3 fatty acid concentration measured by GC. The long TE protocol used for adipose tissue studies was subsequently extended to the analysis of liver fat composition. Respiratory triggering and long TE resulted in spectra with the olefinic and tissue water resonances resolved. Conversion of the derived unsaturation to double bond content per fatty acid showed that the results were in accordance with previously published gas chromatography data on liver fat composition. In patients with metabolic syndrome, liver fat was found to be more saturated than subcutaneous or visceral adipose tissue. The higher saturation observed in liver fat may be a result of a higher rate of de-novo-lipogenesis in liver than in adipose tissue. This thesis has introduced the first non-invasive method for determining adipose tissue omega-3 fatty acid content in humans in vivo. The methods introduced here have also shown that liver fat is more saturated than adipose tissue fat.

Measurement of the WW+WZ production cross section using a matrix element technique in lepton+jets events

We present a measurement of the $WW+WZ$ production cross section observed in a final state consisting of an identified electron or muon, two jets, and missing transverse energy. The measurement is carried out in a data sample corresponding to up to 4.6~fb$^{-1}$ of integrated luminosity at $\sqrt{s} = 1.96$ TeV collected by the CDF II detector. Matrix element calculations are used to separate the diboson signal from the large backgrounds. The $WW+WZ$ cross section is measured to be $17.4\pm3.3$~pb, in agreement with standard model predictions. A fit to the dijet invariant mass spectrum yields a compatible cross section measurement.

Top quark mass measurement in the tt̅ all hadronic channel using a matrix element technique in pp̅ collisions at √s=1.96 TeV

We present a measurement of the top quark mass in the all-hadronic channel (\tt $\to$ \bb$q_{1}\bar{q_{2}}q_{3}\bar{q_{4}}$) using 943 pb$^{-1}$ of \ppbar collisions at $\sqrt {s} = 1.96$ TeV collected at the CDF II detector at Fermilab (CDF). We apply the standard model production and decay matrix-element (ME) to $\ttbar$ candidate events. We calculate per-event probability densities according to the ME calculation and construct template models of signal and background. The scale of the jet energy is calibrated using additional templates formed with the invariant mass of pairs of jets. These templates form an overall likelihood function that depends on the top quark mass and on the jet energy scale (JES). We estimate both by maximizing this function. Given 72 observed events, we measure a top quark mass of 171.1 $\pm$ 3.7 (stat.+JES) $\pm$ 2.1 (syst.) GeV/$c^{2}$. The combined uncertainty on the top quark mass is 4.3 GeV/$c^{2}$.

Evaluating the regional and distributional impacts of forestry cost-share payments.

XVIII IUFRO World Congress, Ljubljana 1986.

Cost and effectiveness of legal mandates for the practice of forestry on private land.

XVIII IUFRO World Congress, Ljubljana 1986.