Total Hip and Knee Arthoplasty for Osteoarthritis : Factors Related to the Early Outcome of Surgery

Some perioperative clinical factors related to the primary cemented arthroplasty operation for osteoarthritis of the hip or knee joint are studied and discussed in this thesis. In a randomized, double-blind study, 39 patients were divided into two groups: one receiving tranexamic acid and the other not receiving it. Tranexamic acid was given in a dose of 10 mg/kg before the operation and twice thereafter, at 8-hour intervals. Total blood loss was smaller in the tranexamic acid group than in the control group. No thromboembolic complications were noticed. In a prospective, randomized study, 58 patients with hip arthroplasty and 39 patients with knee arthroplasty were divided into groups with postoperative closed-suction drainage and without drainage. There was no difference in healing of the wounds, postoperative blood transfusions, complications or range of motion. As a result of this study, the use of drains is no longer recommended. In a randomised study the effectiveness of a femoral nerve block (25 patients) was compared with other methods of pain control (24 patients) on the first postoperative day after total knee arthroplasty. The femoral block consisted of a single injection administered at patients´ bedside during the surgeon´s hospital rounds. Femoral block patients reported less pain and required half of the amount of oxycodone. Additional femoral block or continued epidural analgesia was required more frequently by the control group patients. Pain management with femoral blocks resulted in less work for nursing staff. In a retrospective study of 422 total hip and knee arthroplasty cases the C-reactive protein levels and clinical course were examined. After hip and knee arthroplasty the maximal C-reactive protein values are seen on the second and third postoperative days, after which the level decreases rapidly. There is no difference between patients with cemented or uncemented prostheses. Major postoperative complications may cause a further increase in C-reactive protein levels at one and two weeks. In-hospital and outpatient postoperative control radiographs of 200 hip and knee arthroplasties were reviewed retrospectively. If postoperative radiographs are of good quality, there seems to be no need for early repetitive radiographs. The quality and safety of follow-up is not compromised by limiting follow-up radiographs to those with clinical indications. Exposure of the patients and the staff to radiation is reduced. Reading of the radiographs by only the treating orthopaedic surgeon is enough. These factors may seem separate from each other, but linking them together may help the treating orthopaedic surgeon to adequate patient care strategy. Notable savings can be achieved.

“We live in in a house of blo- in a block of flats.” – Self-repair in EFL Spoken Language

Tämä tutkielma on osa Helsingin yliopiston rahoittamaa HY-talk -tutkimusprojektia, jonka tavoite on vankentaa puheviestinnän, erityisesti vieraiden kielten suullisen taidon opetusta ja arviointia yleissivistävässä koulutuksessa ja korkeakouluasteella. Tämän tutkielman tavoite on selvittää millaisia korjauksia englantia vieraana kielenä puhuvat ihmiset tekevät puheeseensa ja tutkia itsekorjauksen ja sujuvuuden välistä suhdetta. Korjausjäsennystä ja itsekorjausta on aiemmin tutkittu sekä keskustelunanalyysin että psykolingvistiikan aloilla, ja vaikka tämä tutkielma onkin lähempänä aiempaa keskustelunanalyyttistä kuin psykolingvististä tutkimusta, siinä hyödynnetään molempia suuntauksia. Itsekorjausta on yleisesti pidetty merkkinä erityisesti ei-natiivien kielenpuhujien sujuvuuden puutteesta. Tämän tutkielman tarkoitus on selvittää, kuinka läheisesti itsekorjaus todella liittyy sujuvuuteen tai sen puutteeseen. Tutkielman materiaali koostuu HY-talk -projektia varten kerätyistä puhenäytteistä ja niiden pohjalta tehdyistä taitotasoarvioinneista. Puhenäytteet kerättiin vuonna 2007 projektia varten järjestettyjen puhekielen testaustilanteiden yhteydessä kolmessa eteläsuomalaisessa koulussa. Koska projektin tavoitteena on tutkia ja parantaa kielten suullisen taidon arviointia, projektissa mukana olleet kieliammattilaiset arvioivat puhujien taitotasot projektia varten (Eurooppalaisen Viitekehyksen taitotasokuvainten pohjalta) koottujen arviointiasteikoiden perusteella, ja nämä arvioinnit tallennettiin osaksi projektin materiaalia. Tutkielmassa analysoidaan itsekorjauksia aiemman psykolingvistisen tutkimuksen pohjalta kootun korjaustyyppiluokituksen sekä tätä tutkielmaa varten luodun korjausten oikeellisuutta vertailevan luokituksen avulla. Lisäksi siinä vertaillaan kahden korkeamman ja kahden matalamman taitotasoarvioinnin saaneen puhujan itsekorjauksia. Tulokset osoittavat, että ei-natiivien puheessa esiintyy monenlaisia eri korjaustyyppejä, ja että yleisimpiä korjauksia ovat alkuperäisen lausuman toistot. Yleisiä ovat myös korjaukset, joissa puhuja korjaa virheen tai keskeyttää puheensa ja aloittaa kokonaan uuden lausuman. Lisäksi tuloksista käy ilmi, ettei suurin osa korjauksista todennäköisesti johdu puhujien sujuvuuden puutteesta. Yleisimmät korjaustyypit voivat johtua suurimmaksi osaksi yksilön puhetyylistä, siitä, että puhuja hakee jotain tiettyä sanaa tai ilmausta mielessään tai siitä, että puhuja korjaa puheessaan huomaamansa kieliopillisen, sanastollisen tai äänteellisen virheen. Vertailu korkeammalle ja matalammalle taitotasolle arvioitujen puhujien välillä osoittaa selkeimmin, ettei suurin osa itsekorjauksista ole yhteydessä puhujan sujuvuuteen. Vertailusta käy ilmi, ettei pelkkä itsekorjausten määrä kerro kuinka sujuvasti puhuja käyttää kieltä, sillä toinen korkeammalle taitotasolle arvioiduista puhujista korjaa puhettaan lähes yhtä monesti kuin matalammalle tasolle arvioidut puhujat. Lisäksi korjausten oikeellisuutta vertailevan luokituksen tulokset viittaavat siihen, etteivät niin korkeammalle kuin matalammallekaan tasolle arvioidut puhujat useimmiten korjaa puhettaan siksi, etteivät pystyisi ilmaisemaan viestiään oikein ja ymmärrettävästi.

Organized Nanostructures of Thermoresponsive Poly(N-isopropylacrylamide) Block Copolymers Obtained Through Controlled RAFT Polymerization

Kontrolloidut radikaalipolymerointimenetelmät, kuten RAFT-polymerointi, ovat moderni tapa valmistaa polymeerejä säädellysti. RAFT-polymeroinnilla polymeerien ketjunpituutta, moolimassajakaumaa, mikrorakennetta (taktisuus, järjestys), koostumusta ja funktionaalisuutta kyetään hallitsemaan. Siten menetelmällä voidaan valmistaa uudenlaisia polymeeriarkkitektuureja, kuten blokki- ja tähtipolymeerejä, sekä hybridimateriaaleja ja biokonjugaatteja. Polymeeristen rakennuspalikoiden itsejärjestyminen, missä huolellisesti syntetisoidut polymeerit järjestyvät halutulla tavalla nanoskaalassa, on suosittu tutkimuskohde materiaalitieteessä. On huomattava, että blokkipolymeerien itsejärjestyminen on vielä suhteellisen nuori tutkimusaihe. Tämän hetkiset polymeeriset nanomateriaalit ovat suhteellisen yksinkertaisia luonnon luomuksiin verrattuina, tarjoten jatkuvasti uusia mahdollisuuksia seuraavan sukupolven polymeereille. Tässä työssä RAFT-polymeroinnilla syntetisoitiin amfifiilisiä di- ja triblokkikopolymeerejä sekä tutkittiin niiden järjestymistä nanorakenteiksi. Kaikissa blokkikopolymeereissä käytettiin lämpöherkkää poly(N-isopropyyliakryyliamidia). Siten polymeerit ja tutkitut materiaalit reagoivat lämpötilanmuutokseen ympäristössä eli ovat ns. ympäristöherkkiä. Työssä tutkittiin taktisuuden kontrollointia N-isopropyyliakryyliamidin RAFT-polymeroinnissa. Polymeerin taktisuutta sekä ketjunpituutta ja blokkijärjestystä säätämällä voitiin hallita polymeerin itsejärjestymistä vesiliuoksessa. Amfifiiliset polymeerit järjestyivät laimeissa vesiliuoksissa erilaisiksi misellirakenteiksi, muodostaen ns. mikrosäiliöitä. Tällaisilla polymeereillä odotetaan olevan sovelluksia esim. lääkeainevapautuksessa. Amfifiilejä käytetään myös esimerkiksi apuaineina pinnoitteissa ja kosmetiikassa. Kiinteässä tilassa tutkitut triblokkikopolymeerit muodostivat teoreettisesti ennustettuja morfologioita. Lämpöherkän materiaalin hydrogeelit toimivat suodatinmembraanina nanokokoluokassa. RAFT-polymeroinnilla syntetisoituja polymeereja voidaan sellaisenaan käyttää kultananopartikkeleiden päällystämiseen. Kultananopartikkelit ovat erittäin kiinostavia mm. niiden stabiilisuuden ja ainutlaatuisten pintaominaisuuksien vuoksi. Kun amfifiilisiä polymeerejä kiinnitettiin kultapartikkelin pinnalle, sen liuos- ja optisia ominaisuuksia voitiin säädellä pH:n ja lämpötilan avulla. Tällaisilla kultananopartikkeleilla on sovelluksia mm. diagnostiikassa, sensoreina ja solukuvauksessa.

Death pathways activated in the neurotrophic factor-deprived neurons

Programed cell death (PCD) is a fundamental biological process that is as essential for the development and tissue homeostasis as cell proliferation, differentiation and adaptation. The main mode of PCD - apoptosis - occurs via specifi c pathways, such as mitochondrial or death receptor pathway. In the developing nervous system, programed death broadly occurs, mainly triggered by the defi ciency of different survival-promoting neurotrophic factors, but the respective death pathways are poorly studied. In one of the best-characterized models, sympathetic neurons deprived of nerve growth factor (NGF) die via the classical mitochondrial apoptotic pathway. The main aim of this study was to describe the death programs activated in these and other neuronal populations by using neuronal cultures deprived of other neurotrophic factors. First, this study showed that the cultured sympathetic neurons deprived of glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) die via a novel non-classical death pathway, in which mitochondria and death receptors are not involved. Indeed, cytochrome c was not released into the cytosol, Bax, caspase-9, and caspase-3 were not involved, and Bcl-xL overexpression did not prevent the death. This pathway involved activation of mixed lineage kinases and c-jun, and crucially requires caspase-2 and -7. Second, it was shown that deprivation of neurotrophin-3 (NT-3) from cultured sensory neurons of the dorsal root ganglia kills them via a dependence receptor pathway, including cleavage of the NT- 3 receptor TrkC and liberation of a pro-apoptotic dependence domain. Indeed, death of NT-3-deprived neurons was blocked by a dominant-negative construct interfering with TrkC cleavage. Also, the uncleavable mutant of TrkC, replacing the siRNA-silenced endogeneous TrkC, was not able to trigger death upon NT-3 removal. Such a pathway was not activated in another subpopulation of sensory neurons deprived of NGF. Third, it was shown that cultured midbrain dopaminergic neurons deprived of GDNF or brainderived neurotrophic factor (BDNF) kills them by still a different pathway, in which death receptors and caspases, but not mitochondria, are activated. Indeed, cytochrome c was not released into the cytosol, Bax was not activated, and Bcl-xL did not block the death, but caspases were necessary for the death of these neurons. Blocking the components of the death receptor pathway - caspase-8, FADD, or Fas - blocked the death, whereas activation of Fas accelerated it. The activity of Fas in the dopaminergic neurons could be controlled by the apoptosis inhibitory molecule FAIML. For these studies we developed a novel assay to study apoptosis in the transfected dopaminergic neurons. Thus, a novel death pathway, characteristic for the dopaminergic neurons was described. The study suggests death receptors as possible targets for the treatment of Parkinson s disease, which is caused by the degeneration of dopaminergic neurons.

Microneurovascular free muscle transfer with cross-over nerve grafts in facial reanimation

Microneurovascular free muscle transfer with cross-over nerve grafts in facial reanimation Loss of facial symmetry and mimetic function as seen in facial paralysis has an enormous impact on the psychosocial conditions of the patients. Patients with severe long-term facial paralysis are often reanimated with a two-stage procedure combining cross-facial nerve grafting, and 6 to 8 months later with microneurovascular (MNV) muscle transfer. In this thesis, we recorded the long-term results of MNV surgery in facial paralysis and observed the possible contributing factors to final functional and aesthetic outcome after this procedure. Twenty-seven out of forty patients operated on were interviewed, and the functional outcome was graded. Magnetic resonance imaging (MRI) of MNV muscle flaps was done, and nerve graft samples (n=37) were obtained in second stage of the operation and muscle biopsies (n=18) were taken during secondary operations.. The structure of MNV muscles and nerve grafts was evaluated using histological and immunohistochemical methods ( Ki-67, anti-myosin fast, S-100, NF-200, CD-31, p75NGFR, VEGF, Flt-1, Flk-1). Statistical analysis was performed. In our studies, we found that almost two-thirds of the patients achieved good result in facial reanimation. The longer the follow-up time after muscle transfer the weaker was the muscle function. A majority of the patients (78%) defined their quality of life improved after surgery. In MRI study, the free MNV flaps were significantly smaller than originally. A correlation was found between good functional outcome and normal muscle structure in MRI. In muscle biopsies, the mean muscle fiber diameter was diminished to 40% compared to control values. Proliferative activity of satellite cells was seen in 60% of the samples and it tended to decline with an increase of follow-up time. All samples showed intramuscular innervation. Severe muscle atrophy correlated with prolonged intraoperative ischaemia. The good long-term functional outcome correlated with dominance of fast fibers in muscle grafts. In nerve grafts, the mean number of viable axons amounted to 38% of that in control samples. The grafted nerves characterized by fibrosis and regenerated axons were thinner than in control samples although they were well vascularized. A longer time between cross facial nerve grafting and biopsy sampling correlated with a higher number of viable axons. P75Nerve Growth Factor Receptor (p75NGFR) was expressed in every nerve graft sample. The expression of p75NGFR was lower in older than in younger patients. A high expression of p75NGFR was often seen with better function of the transplanted muscle. In grafted nerve Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) and its receptors were expressed in nervous tissue. In conclusion, most of the patients achieved good result in facial reanimation and were satisfied with the functional outcome. The mimic function was poorer in patients with longer follow-up time. MRI can be used to evaluate the structure of the microneurovascular muscle flaps. Regeneration of the muscle flaps was still going on many years after the transplantation and reinnervation was seen in all muscle samples. Grafted nerves were characterized by fibrosis and fewer, thinner axons compared to control nerves although they were well vascularized. P75NGFR and VEGF were expressed in human nerve grafts with higher intensity than in control nerves which is described for the first time.

Experimental approach for studying structural changes in axonal membrane upon nerve excitation

The Hodgkin and Huxley (HH) model of action potential has become a central paradigm of neuroscience. Despite its ability to predict action potentials with remarkable accuracy, it fails to explain several biophysical findings related to the initiation and propagation of the nerve impulse. The isentropic heat release and optical phenomena demonstrated by various experiments suggest that action potential is accompanied by a transient phase change in the axonal membrane. In this study a method was developed for preparing a giant axon from the crayfish abdominal cord for studying the molecular mechanisms of action potential simultaneously by electrophysiological and optical methods. Also an alternative setup using a single-cell culture of an Aplysia sensory neuron is presented. In addition to the description of the method, the preliminary results on the effect of phloretin, a dipole potential lowering compound, on the excitability of a crayfish giant axon are presented.