TlBr raw material purification, crystal growth, annealing, detector fabrication and characterisation for gamma-ray detector applications

The research reported in this thesis dealt with single crystals of thallium bromide grown for gamma-ray detector applications. The crystals were used to fabricate room temperature gamma-ray detectors. Routinely produced TlBr detectors often are poor quality. Therefore, this study concentrated on developing the manufacturing processes for TlBr detectors and methods of characterisation that can be used for optimisation of TlBr purity and crystal quality. The processes under concern were TlBr raw material purification, crystal growth, annealing and detector fabrication. The study focused on single crystals of TlBr grown from material purified by a hydrothermal recrystallisation method. In addition, hydrothermal conditions for synthesis, recrystallisation, crystal growth and annealing of TlBr crystals were examined. The final manufacturing process presented in this thesis deals with TlBr material purified by the Bridgman method. Then, material is hydrothermally recrystallised in pure water. A travelling molten zone (TMZ) method is used for additional purification of the recrystallised product and then for the final crystal growth. Subsequent processing is similar to that described in the literature. In this thesis, literature on improving quality of TlBr material/crystal and detector performance is reviewed. Aging aspects as well as the influence of different factors (temperature, time, electrode material and so on) on detector stability are considered and examined. The results of the process development are summarised and discussed. This thesis shows the considerable improvement in the charge carrier properties of a detector due to additional purification by hydrothermal recrystallisation. As an example, a thick (4 mm) TlBr detector produced by the process was fabricated and found to operate successfully in gamma-ray detection, confirming the validity of the proposed purification and technological steps. However, for the complete improvement of detector performance, further developments in crystal growth are required. The detector manufacturing process was optimized by characterisation of material and crystals using methods such as X-ray diffraction (XRD), polarisation microscopy, high-resolution inductively coupled plasma mass (HR-ICPM), Fourier transform infrared (FTIR), ultraviolet and visual (UV-Vis) spectroscopy, field emission scanning electron microscope (FESEM) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), current-voltage (I-V) and capacity voltage (CV) characterisation, and photoconductivity, as well direct detector examination.

Self-reported bruxism : Associated factors among media personnel with or without irregular shift work

Tutkimuksen kohderyhmänä oli mediatyöntekijöitä, joiden toimenkuva on viime vuosina muuttunut yhä kuormittavammaksi epäsäännöllisen vuorotyön sekä jatkuvien teknisten, organisatoristen ja taloudellisten tekijöiden ristipaineessa. Väitöskirjatutkimus on osa laajempaa tutkimushanketta, joka suunniteltiin selvittämään epäsäännöllisen vuorotyön mahdollisia haittoja. Tutkimusta tukivat taloudellisesti Työsuojelurahasto ja Suomen Hammaslääkäriseura Apollonia sekä resurssipanostuksin Hammaslääketieteen laitos (HY), Työterveyslaitos ja Yleisradio Oy. Bruksismi on tahdosta riippumatonta hampaiden narskuttelua tai yhteenpuristamista. Hampaiden narskuttelu on rytmistä jaksoittain toistuvaa puremalihasten toimintaa, joka esiintyy nukkuessa -tavallisimmin kevyen unen ja havahtumisjaksojen yhteydessä. Valveilla ollessa bruksismi on terveillä ihmisillä lähinnä hampaiden yhteenpuristamista. Yleisen käsityksen mukaan toistuvaa unibruksismia esiintyy noin 10 %:lla ja valveilla tapahtuvaa hampaiden yhteenpuristamista noin 20 %:lla. Aiemmin bruksismi kuului kansainvälisen unihäiriöluokituksen (ICSD 1997) mukaan unen erityishäiriöihin, mutta tuorein luokitus (ICSD 2005) listaa sen unen liikehäiriöihin. Väitöstutkimuksen yleisenä tavoitteena oli kartoittaa koetun bruksismin ja uni- valvehäiriöiden yhteyttä. Tutkimus oli poikittainen vertailututkimus epäsäännöllistä vuorotyötä ja säännöllisiä päivävuoroja tekevien välillä. Mielenkiinto kohdistui myös bruksismin ja kasvojen alueen kivun mahdolliseen yhteyteen. Lisäksi tutkimuksessa selvitettiin joidenkin tunnetusti unen laatua huonontavien psykososiaalisten, neurologisten ja fysiologisten tekijöiden yhteyttä koettuun bruksismiin. Tutkimuksen kohderyhmän muodosti 750 Yleisradion epäsäännöllistä vuorotyötä tekevää työntekijää. Vertailuryhmänä käytettiin samansuuruista satunnaistetusti valittua kaltaistettua Yleisradion työntekijäjoukkoa, joka tekee samankaltaista työtä, mutta säännöllisenä päivätyönä. Kohderyhmälle lähetettiin kyselylomakkeet, jotka kartoittivat koetun bruksismin lisäksi mm. tutkittavien taustatiedot, yleisen terveydentilan, yleisiä koettuja stressioireita ja tuntemuksia, kipuoireita, sekä unen laatua. Lisäksi esitettiin jaksamista ja työympäristöä koskevia kysymyksiä. Kyselyyn vastasi kaikkiaan 874 henkilöä. Kokonaisvastausprosentti oli 58,3 % (53,7 % miehiä). Epäsäännöllistä vuorotyötä tekevien vastausprosentti oli 82,3 % ja säännöllistä päivätyötä tekevien ryhmässä 34,3 %. Työtehtävät sisälsivät ohjelmien toimitus- ja tuottamistyötä, teknistä tuotanto- ja tukityötä, sekä esimies- ja hallintotyötä. Miesten keski-ikä vuorotyöryhmässä oli 45,0 (± 10,6) vuotta ja naisten keski-ikä 42,6 (± 10,7) vuotta, vastaavat luvut päivätyötä tekeville olivat 47,4 (± 9,7) ja 45,5 (± 10,1) vuotta. Vuorotyötä tekevistä oli miehiä 56,6 %, päivätyöryhmässä miehien osuus oli 46,7 %. Usein koettua bruksismia havaittiin koko tutkimusjoukossa 10,6 %:lla. Bruksismin esiintyvyydessä ei ollut merkitsevää eroa epäsäännöllistä vuorotyötä ja päivätyötä tekevien välillä. Kun bruksismia ja stressiä arvioitiin suhteessa tyytyväisyyteen nykyiseen työaikamuotoon, molemmat olivat merkitsevästi vallitsevimpia niillä, jotka halusivat vaihtaa nykyistä työaikamuotoaan. Epäsäännöllistä vuorotyötä tekevät lisäksi ilmoittivat kokevansa enemmän stressiä kuin päivätyötä tekevät sekä olivat tyytymättömämpiä työaikamuotoonsa. Tutkittavista henkilöistä katkonaista unta esiintyi 43,6 %:lla sekä 36,2 % koki unensa virkistämättömäksi. Kasvokipua esiintyi 19,6 %:lla. Usein toistuva bruksaus sekä tyytymättömyys työaikamuotoon olivat erittäin merkitsevästi yhteydessä unihäiriöiden sekä riittämättömän unen oireiden kanssa. Bruksismi ja katkonainen uni osoittautuivat myös kasvokivun taustatekijöiksi. Tutkimus osoitti, että koetulla bruksismilla oli merkitsevä yhteys unihäiriöihin, kasvokipuun, koettuun stressiin ja ahdistuneisuuteen, nuorempaan ikään, runsaampiin hammaslääkäri- ja lääkärikäynteihin sekä siihen että oli tyytymätön työaikamuotoonsa (itse työaikamuoto ei ollut merkitsevä tekijä). Tutkimuksen yhtenä johtopäätöksenä todettiin, että koettu bruksismi voi terveillä työikäisillä henkilöillä olla osa stressaavaa tilannetta ja siihen liittyvää käyttäytymistä. Tämän tiedostaminen terveydenhuollossa voisi olla hyödyllistä.

Surveillance of Surgical Site Infections following Major Hip and Knee Surgery in Finland

Background and aims. Since 1999, hospitals in the Finnish Hospital Infection Program (SIRO) have reported data on surgical site infections (SSI) following major hip and knee surgery. The purpose of this study was to obtain detailed information to support prevention efforts by analyzing SIRO data on SSIs, to evaluate possible factors affecting the surveillance results, and to assess the disease burden of postoperative prosthetic joint infections in Finland. Methods. Procedures under surveillance included total hip (THA) and total knee arthroplasties (TKA), and the open reduction and internal fixation (ORIF) of femur fractures. Hospitals prospectively collected data using common definitions and written protocol, and also performed postdischarge surveillance. In the validation study, a blinded retrospective chart review was performed and infection control nurses were interviewed. Patient charts of deep incisional and organ/space SSIs were reviewed, and data from three sources (SIRO, the Finnish Arthroplasty Register, and the Finnish Patient Insurance Centre) were linked for capture-recapture analyses. Results. During 1999-2002, the overall SSI rate was 3.3% after 11,812 orthopedic procedures (median length of stay, eight days). Of all SSIs, 56% were detected after discharge. The majority of deep incisional and organ/space SSIs (65/108, 60%) were detected on readmission. Positive and negative predictive values, sensitivity, and specificity for SIRO surveillance were 94% (95% CI, 89-99%), 99% (99-100%), 75% (56-93%), and 100% (97-100%), respectively. Of the 9,831 total joint replacements performed during 2001-2004, 7.2% (THA 5.2% and TKA 9.9%) of the implants were inserted in a simultaneous bilateral operation. Patients who underwent bilateral operations were younger, healthier, and more often males than those who underwent unilateral procedures. The rates of deep SSIs or mortality did not differ between bi- and uni-lateral THAs or TKAs. Four deep SSIs were reported following bilateral operations (antimicrobial prophylaxis administered 48-218 minutes before incision). In the three registers, altogether 129 prosthetic joint infections were identified after 13,482 THA and TKA during 1999-2004. After correction with the positive predictive value of SIRO (91%), a log-linear model provided an estimated overall prosthetic joint infection rate of 1.6% after THA and 1.3% after TKA. The sensitivity of the SIRO surveillance ranged from 36% to 57%. According to the estimation, nearly 200 prosthetic joint infections could occur in Finland each year (the average from 1999 to 2004) after THA and TKA. Conclusions. Postdischarge surveillance had a major impact on SSI rates after major hip and knee surgery. A minority of deep incisional and organ/space SSIs would be missed, however, if postdischarge surveillance by questionnaire was not performed. According to the validation study, most SSIs reported to SIRO were true infections. Some SSIs were missed, revealing some weakness in case finding. Variation in diagnostic practices may also affect SSI rates. No differences were found in deep SSI rates or mortality between bi- and unilateral THA and TKA. However, patient materials between these two groups differed. Bilateral operations require specific attention paid to their antimicrobial prophylaxis as well as to data management in the surveillance database. The true disease burden of prosthetic joint infections may be heavier than the rates from national nosocomial surveillance systems usually suggest.