Alikasvoksen mittaus ja kartoitus laserkeilauksella

Tasaikäisen metsän alle muodostuvilla alikasvoksilla on merkitystä puunkorjuun, metsänuudistamisen, näkemä-ja maisema-analyysien sekä biodiversiteetin ja hiilitaseen arvioinnin kannalta. Ilma-aluksista tehtävä laserkeilaus on osoittautunut tehokkaaksi kaukokartoitusmenetelmäksi varttuneiden puustojen mittauksessa. Laserkeilauksen käyttöönotto operatiivisessa metsäsuunnittelussa mahdollistaa aiempaa tarkemman tiedon tuottamisen alikasvoksista, mikäli alikasvoksen ominaisuuksia voidaan tulkita laseraineistoista. Tässä työssä käytettiin tarkasti mitattuja maastokoealoja ja kaikulaserkeilausaineistoja (discrete return LiDAR) usealta vuodelta (1–2 km lentokorkeus, 0,9–9,7 pulssia m-2). Laserkeilausaineistot oli hankittu Optech ALTM3100 ja Leica ALS50-II sensoreilla. Koealat edustavat suomalaisia tasaikäisiä männiköitä eri kehitysvaiheissa. Tutkimuskysymykset olivat: 1) Minkälainen on alikasvoksesta saatu lasersignaali yksittäisen pulssin tasolla ja mitkä tekijät signaaliin vaikuttavat? 2) Mikä on käytännön sovelluksissa hyödynnettävien aluepohjaisten laserpiirteiden selitysvoima alikasvospuuston ominaisuuksien ennustamisessa? Erityisesti haluttiin selvittää, miten laserpulssin energiahäviöt ylempiin latvuskerroksiin vaikuttavat saatuun signaaliin, ja voidaanko laserkaikujen intensiteetille tehdä energiahäviöiden korjaus. Puulajien väliset erot laserkaiun intensiteetissä olivat pieniä ja vaihtelivat keilauksesta toiseen. Intensiteetin käyttömahdollisuudet alikasvoksen puulajin tulkinnassa ovat siten hyvin rajoittuneet. Energiahäviöt ylempiin latvuskerroksiin aiheuttivat alikasvoksesta saatuun lasersignaaliin kohinaa. Energiahäviöiden korjaus tehtiin alikasvoksesta saaduille laserpulssin 2. ja 3. kaiuille. Korjauksen avulla pystyttiin pienentämään kohteen sisäistä intensiteetin hajontaa ja parantamaan kohteiden luokittelutarkkuutta alikasvoskerroksessa. Käytettäessä 2. kaikuja oikeinluokitusprosentti luokituksessa maan ja yleisimmän puulajin välillä oli ennen korjausta 49,2–54,9 % ja korjauksen jälkeen 57,3–62,0 %. Vastaavat kappa-arvot olivat 0,03–0,13 ja 0,10–0,22. Tärkein energiahäviöitä selittävä tekijä oli pulssista saatujen aikaisempien kaikujen intensiteetti, mutta hieman merkitystä oli myös pulssin leikkausgeometrialla ylemmän latvuskerroksen puiden kanssa. Myös 3. kaiuilla luokitustarkkuus parani. Puulajien välillä havaittiin eroja siinä, kuinka herkästi ne tuottavat kaiun laserpulssin osuessa puuhun. Kuusi tuotti kaiun suuremmalla todennäköisyydellä kuin lehtipuut. Erityisen selvä tämä ero oli pulsseilla, joissa oli energiahäviöitä. Laserkaikujen korkeusjakaumapiirteet voivat siten olla riippuvaisia puulajista. Sensorien välillä havaittiin selviä eroja intensiteettijakaumissa, mikä vaikeuttaa eri sensoreilla hankittujen aineistojen yhdistämistä. Myös kaiun todennäköisyydet erosivat jonkin verran sensorien välillä, mikä aiheutti pieniä eroavaisuuksia kaikujen korkeusjakaumiin. Aluepohjaisista laserpiirteistä löydettiin alikasvoksen runkolukua ja keskipituutta hyvin selittäviä piirteitä, kun rajoitettiin tarkastelu yli 1 m pituisiin puihin. Piirteiden selitysvoima oli parempi runkoluvulle kuin keskipituudelle. Selitysvoima ei merkittävästi alentunut pulssitiheyden pienentyessä, mikä on hyvä asia käytännön sovelluksia ajatellen. Lehtipuun osuutta ei pystytty selittämään. Tulosten perusteella kaikulaserkeilausta voi olla mahdollista hyödyntää esimerkiksi ennakkoraivaustarpeen arvioinnissa. Sen sijaan alikasvoksen tarkempi luokittelu (esim. puulajitulkinta) voi olla vaikeaa. Kaikkein pienimpiä alikasvospuita ei pystytä havaitsemaan. Lisää tutkimuksia tarvitaan tulosten yleistämiseksi erilaisiin metsiköihin.

Critical leg ischaemia with tissue loss : a challenge for the vascular surgeon

There is a widespread reporting habit of combining the outcomes for patients with rest pain (Fontaine III) and tissue loss (Fontaine IV) under the single category of critical leg ischaemia (CLI). This study focused on patients with ischaemic tissue loss treated with infrainguinal bypass surgery (IBS). All patients included in the study were treated at Helsinki University Central Hospital in 2000-2007. First, ulcer healing time after IBS and factors influencing healing time were prospectively assessed in 2 studies including 148 and 110 patients, respectively. Second,the results of redo IBS were retrospectively evaluated in 593 patients undergoing primary IBS for CLI with tissue loss . Third,long-term outcome were retrospectively analysed in 636 patients who underwent IBS for CLI with tissue loss . Fourth, the outcome of IBS was retrospectively compared with endovascular treatment (PTA) of the infrapopliteal arteries in 1023 CLI patients. Fifth, the influence multidrug resistant Pseudomans aeruginosa (MDR Pa) bacteria contamination in CLI patients treated with IBS was retropectively assessed. Sixty-four patients with positive MDR Pa -culture were matched with 64 MDR Pa - negative controls. Complete ulcer healing rate, including the ischemic ulcers and incisional wounds, was 40% at 6 months after IBS and 75% at one year. Diabetes was a risk factor for prolonged complete ulcer healing time. Ischaemic tissue lesions located in mid-and hindfoot healed poorly. At one year after IBS 50% of the patients were alive with salvaged leg and completely healed ulcers. The absence of gap between tertiary graft patency and leg salvage rates indicates the importance of a patent infrainguinal graft to save a leg with ischaemic tissue loss. Long-term survival for patients with ischaemic tissue loss was poor, 38% at 5 years. Only 30% of the patients were alive without amputation at 5 years. Several of the patient comorbidities increased independently the mortality risk; coronary artery disease, renal insufficiency, chronic obstructive lung disease and high age. When both PTA and bypass is feasible, infrapopliteal PTA as a first-line strategy is expected to achieve similar long-term results to bypass surgery in CLI when redo surgery is actively utilized. MDR Pa in a patient with CLI should be considered as a serious event with increased risk of early major amputation or death. Conclusion: Despite a successful infrainguinal bypass healing of the ischaemic ulcers and incisional wounds ulcer healing is a slow process especially in diabetics. Bypass surgery and PTA improve the outcome of the ischaemic leg but the mortality rate of the patients is high due to their severe comorbidities.