X-ray scattering and diffraction enhanced imaging studies of in vitro breast tissues

This thesis is a study of the x-ray scattering properties of tissues and tumours of the breast. Clinical radiography is based on the absorption of the x-rays when passing right through the human body and gives information about the densities of the tissues. Besides being absorbed, x-rays may change their direction within the tissues due to elastic scattering or even to refraction. The phenomenon of scattering is a nuisance to radiography in general, and to mammography in particular, because it reduces the quality of the images. However, scattered x-rays bear very useful information about the structure of the tissues at the supra-molecular level. Some pathologies, like breast cancer, produce alterations to the structures of the tissues, being especially evident in collagen-rich tissues. On the other hand, the change of direction due to refraction of the x-rays on the tissue boundaries can be mapped. The diffraction enhanced imaging (DEI) technique uses a perfect crystal to convert the angular deviations of the x-rays into intensity variations, which can be recorded as images. This technique is of especial interest in the cases were the densities of the tissues are very similar (like in mammography) and the absorption images do not offer enough contrast. This thesis explores the structural differences existing in healthy and pathological collagen in breast tissue samples by the small-angle x-ray scattering (SAXS) technique and compares these differences with the morphological information found in the DEI images and the histo-pathology of the same samples. Several breast tissue samples were studied by SAXS technique in the European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) in Grenoble, France. Scattering patterns of the different tissues of the breast were acquired and compared with the histology of the samples. The scattering signals from adipose tissue (fat), connective tissue (collagen) and necrotic tissue were identified. Moreover, a clear distinction could be done between the scattering signals from healthy collagen and from collagen from an invasive tumour. Scattering from collagen is very characteristic. It includes several scattering peaks and scattering features that carry information about the size and the spacing of the collagen fibrils in the tissues. It was found that the collagen fibrils in invaded tumours were thinner and had a d-spacing length 0,7% longer that fibrils from healthy tumours. The scattering signals from the breast tissues were compared with the histology by building colour-coded maps across the samples. They were also imaged with the DEI technique. There was a total agreement between the scattering maps, the morphological features seen in the images and the information of the histo- pathological examination. The thesis demonstrates that the x-ray scattering signal can be used to characterize tissues and that it carries important information about the pathological state of the breast tissues, thus showing the potential of the SAXS technique as a possible diagnostic tool for breast cancer.

Paradox between democracy and security- case study on Pakistan

Pro gradu-tutkielma tutkii demokratian ja turvallisuuden paradoksia Pakistanissa esitellen kuusi tekijää, jotka vaikuttavat kyseiseen paradoksiin. Näitä tekijöitä ovat historiallinen kehitys; eliittihallinto; taloudellinen kehitys; Pakistanin poliittisten tekijöiden demokratian eri määritelmät; opetuksen puuttuminen; ja valtataistelu hallituksen, armeijan, tiedustelupalvelun, oikeusjärjestelmän, poliittisten puolueiden sekä eri heimojen, uskonnollisten ja etnisten ryhmien välillä. Tutkimus tarkastelee myös sitä miten nämä tekijät vaikuttavat demokratian kehitykseen Pakistanissa. Keskeinen argumentti on, että länsimainen demokratia ei esiinny eikä toimi Pakistanissa vallitsevissa oloissa, etenkin historiallisen kehityksen ja ulkoisen turvallisuuden takia. Pro gradu-tutkielma käyttää sekundäärisiä lähteitä, kuten kirjoja, artikkeleita, maaraportteja, kommentaareja sekä omiin kokemuksiin perustuvia havaintoja Pakistanin matkalta 2010-2011. Keskeiset teoriat gradussa ovat Guillermo O’ Donnelin delegaattidemokratia sekä Duncan McCargon eliittihallintoteoria, jotka yhdessä selittävät historiallista kehitystä ja eliittihallinnon dynamiikkaa, mitkä johtavat paradoksiin. Kautta historian armeija on hallinnut Pakistania, ja siviilihallinto on ainoastaan neljä kertaa onnistunut olemaan vallassa, mutta silloinkin siviilihallinto päättyi korruptioväitteisiin tai armeijan vallankaappaukseen. Armeijahallinnoille on luonteenomaista hyvät suhteet USA:n, positiivinen taloudellinen kehitys ja vakaus, kun taas siviilihallinnot ovat epävakaita ja korruptoituneita. Tämä kehitys on paradoksin tausta, joka rakentuu turvallisuuspoliittisen tilanteen pohjalle eli hallitusten ja muiden tekijöiden yritykseen löytää vastapaino Intian uhalle. Tämä on ollut keskeinen huoli kelle tahansa poliittiselle päättäjälle itsenäisyydestä lähtien. Loputon valtataistelu eri poliittisten tekijöiden kesken sekä eliittihallinto pitävät yllä paradoksia, koska eliitit ovat kiinnostuneempia oman valtansa säilyttämisestä kuin kansan tahdon huomioonottamisesta. Koska valtaosa ihmisistä ei ole koulutettuja, he ovat paljolti kiinnostuneita omasta selviytymisestään, ja tämän takia sekä kansa että eliitit suosivat armeijahallintoa, koska se tuo vakautta ja taloudellista kehitystä. Sen vuoksi vallitsevissa oloissa demokratian tulevaisuus Pakistanissa näyttää huonolta, koska liberaalidemokratian vaatimukset eivät täyty puoliksi vapaan oikeussysteemin, puoliksi vapaan lehdistön, valtavan korruption ja monien ihmisoikeusloukkauksien takia unohtamatta armeijan ja tiedustelupalvelun sekaantumista siviilihallintoon.