Fusion weld metal solidification:Continuum from weld interface to centerline

We present a brief résumé of the history of solidification research and key factors affecting the solidification of fusion welds. There is a general agreement of the basic solidification theory, albeit differing - even confusing - nomenclatures do exist, and Cases 2 and 3 (the Chalmers' basic boundary conditions for solidification, categorized by Savage as Cases) are variably emphasized. Model Frame, a tool helping to model the continuum of fusion weld solidification from start to end, is proposed. It incorporates the general solidification models, of which the pertinent ones are selected for the actual modeling. The basic models are the main solidification Cases 1…4. These discrete Cases are joined with Sub-Cases: models of Pfann, Flemings and others, bringing needed Sub-Case variables into the model. Model Frame depicts a grain growing from the weld interface to its centerline. Besides modeling, the Model Frame supports education and academic debate. The new mathematical modeling techniques will extend its use into multi-dimensional modeling, introducing new variables and increasing the modeling accuracy. We propose a model: melting/solidification-model (M/S-model) - predicting the solute profile at the start of the solidification of a fusion weld. This Case 3-based Sub-Case takes into account the melting stage, the solute back-diffusion in the solid, and the growth rate acceleration typical to fusion welds. We propose - based on works of Rutter & Chalmers, David & Vitek and our experimental results on copper - that NEGS-EGS-transition is not associated only with cellular-dendritic-transition. Solidification is studied experimentally on pure and doped copper with welding speed range from 0 to 200 cm/min, with one test at 3000 cm/min. Found were only planar and cellular structures, no dendrites - columnar or equiaxed. Cell sub structures: rows of cubic elements we call "cubelettes", "cell-bands" and "micro-cells", as well as an anomalous crack morphology "crack-eye", were detected, as well as microscopic hot crack nucleus we call "grain-lag cracks", caused by a grain slightly lagging behind its neighbors in arrival to the weld centerline. Varestraint test and R-test revealed a change of crack morphologies from centerline cracks to grainand cell boundary cracks with an increasing welding speed. High speed made the cracks invisible to bare eye and hardly detectable with light microscope, while electron microscope often revealed networks of fine micro-cracks.

Two-photon excitation fluorometry in detection of infectious diseases

Because of the heavily overlapping symptoms, pathogen-specific diagnosis and treatment of infectious diseases is difficult based on clinical symptoms alone. Therefore, patients are often treated empirically. More efficient treatment and management of infectious diseases would require rapid point-of-care compatible in vitro diagnostic methods. However, current point-of-care methods are unsatisfactory in performance and in cost structure. The lack of pointof- care methods results in unnecessary use of antibiotics, suboptimal use of virus-specific drugs, and compromised patient care. In this thesis, the applicability of a two-photon excitation fluorometry is evaluated as a tool for rapid detection of infectious diseases. New separation-free immunoassay methodologies were developed and validated for the following application areas: general inflammation markers, pathogen-specific antibodies, pathogen-specific antigens, and antimicrobial susceptibility testing. In addition, dry-reagent methodology and nanoparticulate tracers are introduced in context to the technique. The results show that the new assay technique is a versatile tool for rapid detection of infectious diseases in many different application areas. One particularly attractive area is rapid multianalyte testing of respiratory infections, where the technique was shown to allow simple assay protocols and comparable performance to the state-of-the-art laboratory methods. If implemented in clinical diagnostic use, the new methods could improve diagnostic testing routines, especially in rapid testing of respiratory tract infections.

Implementing an Evidence-based Hypertension Guideline into Finnish Primary Care Nursing

Kohonneen verenpaineen hoitosuosituksen käyttöönottosuomen perusterveydenhiollon hoitotyössä Tutkimuksen tavoitteena oli tuottaa suosituksia näyttöön perustuvien Käypä hoito -suositusten käytön edistämiseksi perusterveydenhuollon hoitotyössä. Tutkimuksen ensimmäisessä vaiheessa arvioitiin Kohonneen verenpaineen hoitosuosituksen käyttöönottoa terveyskeskuksissa. Toisessa vaiheessa selvitettiin hoitajien hoitosuositusasenteita ja kokemuksia hoitosuosituksen käyttöönotosta. Kolmannessa vaiheessa selvitettiin hoitohenkilöstön näkemyksiä hoitosuosituksen käyttöä edistävistä tekijöistä. Kohonneen verenpaineen hoitosuositus oli ylilääkäreiden ja ylihoitajien mukaan otettu käyttöön lähes kaikissa terveyskeskuksissa, mutta heidän näkemyksensä suositusten käyttöönottoa koskevista terveyskeskuksissa tehdyistä sopimuksista erosivat toisistaan monilta osin. Myös käyttöönoton toteutuksessa oli suurta vaihtelua terveyskeskusten välillä. Toteutustavan perusteella ääripäissä sijaitsevat terveyskeskukset luokiteltiin yksittäisin ja monin keinoin käyttöönottoa tukeneiksi. Hoitajien hoitosuositusasenteet olivat hyvin myönteisiä ja hoitosuosituksia pidettiin luotettavina tiedonlähteinä, ja niiden uskottiin parantavan hoidon laatua. Hoitosuositusten paikallinen soveltaminen sekä johdon ja lääkäreiden tuki olivat hoitajien mielestä keskeisiä käyttöönotossa, vaikkakin tulosten mukaan kaikki käytetyt keinot olivat yhteydessä positiivisempiin hoitosuositusasenteisiin sekä aktiivisempaan hoitajien itsensä ilmaisemaan hoitosuositusten käyttöön. Yhteenvetona voidaan todeta, että Käypä Hoito -suositukset on hyväksytty osaksi kliinistä hoitotyön käytäntöä. Niiden käytön tehostamiseksi tulisi kiinnittää huomiota suositusten paikalliseen soveltamiseen ja eri ammattiryhmien tehtäväkuvien määrittelyyn. Tähän tarvitaan terveyskeskusten johdon ja lääkäreiden selkeää tukea.

The effect of the birth hospital and the time of birth on the outcome of Finnish very preterm infants

The purpose of this study was to evaluate the effect of the birth hospital and the time of birth on mortality and the long-term outcome of Finnish very low birth weight (VLBW) or very low gestational age (VLGA) infants. This study included all Finnish VLBW/VLGA infants born at <32 gestational weeks or with a birth weight of ≤1500g, and controls born full-term and healthy. In the first part of the study, the mortality of VLBW/VLGA infants born in 2000–2003 was studied. The second part of the study consisted of a five-year follow-up of VLBW/VLGA infants born in 2001–2002. The study was performed using data from parental questionnaires and several registers. The one-year mortality rate was 11% for live-born VLBW/VLGA infants, 22% for live-born and stillborn VLBW/VLGA infants, and 0% for the controls. In live-born and in all (including stillbirths) VLBW/VLGA infants, the adjusted mortality was lower among those born in level III hospitals compared with level II hospitals. Mortality rates of live-born VLBW/VLGA infants differed according to the university hospital district where the birth hospital was located, but there were no differences in mortality between the districts when stillborn infants were included. There was a trend towards lower mortality rates in VLBW/VLGA infants born during office hours compared with those born outside office hours (night time, weekends, and public holidays). When stillborn infants were included, this difference according to the time of birth was significant. Among five-year-old VLBW/VLGA children, morbidity, use of health care resources, and problems in behaviour and development were more common in comparison with the controls. The health-related quality of life of the surviving VLBW/VLGA children was good but, statistically, it was significantly lower than among the controls. The median and the mean number of quality-adjusted life-years were 4.6 and 3.6 out of a maximum five years for all VLBW/VLGA children. For the controls, the median was 4.8 and the mean was 4.9. Morbidity rates, the use of health care resources, and the mean quality-adjusted life-years differed for VLBW/VLGA children according to the university hospital district of birth. However, the time of birth, the birth hospital level or university hospital district were not associated with the health-related quality of life, nor with behavioural and developmental scores of the survivors at the age of five years. In conclusion, the decreased mortality in level III hospitals was not gained at the expense of long-term problems. The results indicate that VLBW/VLGA deliveries should be centralized to level III hospitals and the regional differences in the treatment practices should further be clarified. A long-term follow-up on the outcome of VLBW/VLGA infants is important in order to recognize the critical periods of care and to optimise the care. In the future, quality-adjusted life-years can be used as a uniform measure for comparing the effectiveness of care between VLBW/VLGA infants and different patient groups

Utilizing Near Field Communication in Health Care

In this master’s thesis, possibilities to utilize Near Field Communication (NFC) technology in health care applications are examined. NFC is a short-range wireless communication technology that enables the exchange of data between devices. Main components in NFC are tag, which contains data, a NFC reader device, which can be for instance embedded to mobile phone and also act as a tag, and an antennae in both tag and reader. In this work NFC technology is discussed and its utilization in health care information systems that are in use or in trial. Utilization of information technology in health care field is examined superficially. In this thesis, a system utilizing NFC is designed and its requirements and architecture presented. NFC is used in identification of care worker. When care worker arrives at the house of a patient, she brings the NFC-enabled mobile phone near NFC tag. This sends information to the application server. This information contains the time of arrival and patient and location identifier. When care worker leaves the place, she repeats the procedure. Information gathered can be used in reporting and real time tracking.

Kuulla vai kuunnella – käyttäjää osallistavan palveluinnovoinnin lähestymistavan toteuttamisen haasteita julkisella sektorilla

Julkisen sektorin itsensä synnyttämien innovaatioiden ja innovoinnin näkökulma on verrattain tuore innovaatiotutkimuksen tutkimuskohde. Vielä uudempaa lähestymistapaa edustaa käyttäjälähtöinen ja käyttäjää osallistava palveluinnovaatiotutkimus julkisella sektorilla. Käyttäjälähtöisen ja käyttäjää osallistavan palveluinnovoinnin lähestymistavan toteuttamisesta ollaan kiinnostuneita, mutta tieteelliseen tutkimukseen perustuva tieto lähestymistavasta on vielä kohtuullisen niukkaa. Tämän käyttäjälähtöiseen palvelujen innovointiin keskittyvän väitöskirjatutkimuksen päätavoitteena on mikrotasolla tunnistaa ja ryhmitellä käyttäjää osallistavan palveluinnovoinnin lähestymistavan toteuttamisen haasteita julkisella sektorilla. Väitöskirjatutkimuksen alatavoitteena on tutkimuksesta saatavan tiedon avulla muodostaa kysymyslista tukemaan lähestymistavan käyttöönottamista ja toteuttamista julkisen sektorin palveluorganisaatioissa ja -verkostoissa. Julkisen palvelusektorin ohella väitöskirjan tutkimustuloksia voivat soveltuvin osin hyödyntää myös yksityisen ja kolmannen sektorin palveluorganisaatiot ja -verkostot sekä käyttäjälähtöisen innovaatiopolitiikan suunnitteluun ja sen jalkauttamiseen osallistuvat tahot. Haasteita lähestytään tutkimuksessa käyttäjälähtöisen ja käyttäjää osallistavan palveluinnovoinnin lähestymistavan piirteiden kautta ja haasteita tarkastellaan kehittäjäviranomaisten (ryhmätaso) näkökulmasta. Kuntasektori on valittu tutkimukseen edustamaan julkista sektoria. Lähestymistavan piirteiksi tutkimuksessa määritellään käyttäjänäkökulman ohjaava rooli organisaation innovaatiotoiminnan strategisella tasolla ja palvelujen uudistamisprosessien tasoilla, avoimuus (erityisesti käyttäjärajapinta) ja tulkinnallisuus innovaatioprosessien varhaisessa vaiheessa sekä laaja-alainen käsitys innovaatioiden lähteistä käyttäjänäkökulmaa muodostettaessa. Tutkimuksen kohteena on hyvinvointipalveluinnovaatioprosessien varhainen vaihe, jolloin keskeisessä asemassa on uusien ideoiden sekä uuden tiedon ja ymmärryksen hankinta hyödynnettäväksi innovaatioprosessien seuraavissa vaiheissa. Tutkimuksessa rajaudutaan käyttäjälähtöisen palveluinnovoinnin muotoon, jossa käyttäjät intentionaalisesti ja konkreettisesti osallistetaan kehittäjäviranomaisjohtoisiin palveluinnovaatioprosesseihin. Käyttäjiksi tutkimuksessa ymmärretään palvelun loppukäyttäjät palvelujen ”ulkoisina hyödyntäjinä” ja yli sektorialisten palveluprosessien henkilöstö palvelujen ”sisäisinä hyödyntäjinä”. Hyvinvointipalveluista tutkimuksessa ovat edustettuina sosiaali- ja terveyspalvelut sekä ikäihmisten palvelukeskusten tarjoamat palvelut. Kuntasektorin innovaatiotoiminnan kenttä ymmärretään tutkimuksessa verkostomaisena kokonaisuutena, joka ylittää kuntien hallinnolliset rajat. Artikkeliväitöskirjana toteutetun väitöskirjatutkimuksen metodologia perustuu usean tapauksen tapaustutkimukseen (multiple case-studies) ja kvalitatiiviseen tutkimusotteeseen. Työn empiirinen osuus koostuu viidestä artikkelina julkaistusta osatutkimuksesta. Osatutkimuksissa käytetään tapaustutkimuksen eri variaatioita, ja tutkimusaineistot on kerätty kolmesta eri perustutkimusympäristöstä. Osatutkimuksien tapaukset on valittu palvelun käyttäjien ”äänen jatkumon” (the voice of the customer) eri kohdista. Käyttäjän ääntä käytetään tutkimuksessa metodisena ratkaisuna ja metaforana. Lisäksi käyttäjän ääni ymmärretään tutkimuksessa paremminkin kollektiivisena ja laajemmista palvelujen kehittämisnäkökulmista kertovana tekijänä kuin yksittäisten palvelun käyttäjien tarpeista ja toiveista kertovana metaforana. Käyttäjää osallistavan palveluinnovoinnin lähestymistavan toteuttamisen haasteiksi julkisella sektorilla tutkimuksessa tunnistetaan viisi haastetta. Tiivistetysti haasteena on 1. palvelujen käyttäjien subjektiuteen perustuva käyttäjälähtöisyys palvelujen uudistamisessa 2. tunnistaa palvelun käyttäjät innovaatiotoiminnan voimavarana ja rohkaistua heidän osallistamiseensa 3. sitoutuminen yhteistoiminnallisuuteen käyttäjä- ja muita rajapintoja ylittävissä palvelujen uudistamisprosesseissa ja innovaatiohakuisuus työskentelyssä 4. oivaltaa palvelutoivelistoja ja asiakaspalautteita laajempia kehittämisnäkökulmia 5. synnyttää luottamukseen perustuva hyvä kierre palvelun käyttäjien ja kehittäjien välille. Tutkimustuloksena syntyneet haasteet paikannetaan tutkimuksessa käyttäjän äänen jatkumolle erilaisin painotuksin. Lisäksi tutkimustulosten pohjalta tehdään kolme keskeistä johtopäätöstä. Ensinnäkin palvelun kehittäjätahon sekä palvelun loppukäyttäjien ja palvelujen sisäisten hyödyntäjien väliltä on tunnistettavissa innovaatiopotentiaalia sisältäviä rakenteellisia aukkoja. Toiseksi kehittäjäviranomaistahon valmius ja halu laajentaa tiedonmuodostustaan palvelujen uudistamisessa palvelun käyttäjien kanssa yhteisöllisen tiedonmuodostuksen suuntaan on puutteellinen. Kolmanneksi palvelujen kehittäjätaho ei ole sisäistänyt riittävässä määrin käyttäjää osallistavan palveluinnovoinnin lähestymistavan metodologisia perusajatuksia. Tutkimuksessa tunnistetut viisi haastetta osoittavat, että käyttäjää osallistavan palveluinnovoinnin lähestymistavan käyttöönotto hyvinvointipalveluorganisaation tai -verkoston palvelujen innovoinnin lähestymistavaksi ei ole mekaaninen toimenpide. Lähestymistavan käyttöönottoa tukeva kysymyslista perustuu tutkimuksessa tunnistettuihin haasteisiin. Kysymyslista on laadittu siten, että kysymykset liittyvät laajasti julkisten palveluorganisaatioiden ja -verkostojen innovaatiokulttuuriin. Kaksiosaisen kysymyslistan ensimmäisen osan kysymykset käsittelevät innovointia ohjaavia mentaalisia malleja. Ensimmäisessä osassa esitetään esimerkiksi seuraava kysymys: ”Millaista käsitystäpalvelun käyttäjistä (kuntalaisista) sekä käyttäjien ja kehittäjien (viranomaisten) välisestä suhteesta ilmennämme palvelujen innovoinnissa; onko palvelujen käyttäjä (kuntalainen) kohde, jolle kehitetään palveluja, vai onko hän jopa välttämätön kehittämiskumppani?”. Kysymyslistan toisen osan kysymykset liittyvät innovaatiokäytänteisiin ja valmiuksiin. Esimerkkinä voidaan mainita seuraava kaksiosainen kysymys: ”Tukevatko innovaatiokäytänteemme käyttäjärajapinnan ylittäviä innovaatioprosesseja ja sitoudummeko avoimin mielin työskentelyyn palvelun käyttäjien, potentiaalisten käyttäjien tai ei-käyttäjien kanssa? Mitä hyötyjä koemme yhteistoiminnallisuudesta koituvan meille ja käyttäjille sekä innovaation laatuominaisuuksiin?”. Mitä tulee tutkimuksen otsikon alkuosaan ”kuulla vai kuunnella”, vastaus on, että pääpaino on sanalla ”kuulla”. Pohdintaluvussa tuodaan myös esille tarve – tai ainakin kriittisen tarkastelun tarve – käyttäjälähtöisen ja käyttäjää osallistavan palveluinnovoinnin käsitteen ja sen luonteen sekä tavoitteiden määrittelemiselle julkisen sektorin ominaispiirteistä käsin vastapainona alkuperältään yksityisen sektorin liiketoimintakontekstista lähtöisin oleville määrittelyille.

Cognitive Development of Very Low Birth Weight Children from Infancy to Pre-school Age

The survival of preterm born infants has increased but the prevalence of long-term morbidities has still remained high. Preterm born children are at an increased risk for various developmental impairments including both severe neurological deficits as well as deficits in cognitive development. According to the literature the developmental outcome perspective differs between countries, centers, and eras. Definitions of preterm infant vary between studies, and the follow-up has been carried out with diverse methods making the comparison less reliable. It is essential to offer parents upto-date information about the outcome of preterm infants born in the same area. A centralized follow-up of children at risk makes it possible to monitor the consequences of changes in the treatment practices of hospitals on developmental outcome. This thesis is part of a larger regional, prospective multidisciplinary follow-up project entitled “Development and Functioning of Very Low Birth Weight Infants from Infancy to School Age” (PIeniPAinoisten RIskilasten käyttäytyminen ja toimintakyky imeväisiästä kouluikään, PIPARI). The thesis consists of four original studies that present data of very low birth weight (VLBW) infants born between 2001 and 2006, who are followed up from the neonatal period until the age of five years. The main outcome measure was cognitive development and secondary outcomes were significant neurological deficits (cerebral palsy, CP, deafness, and blindness). In Study I, the early crying and fussing behavior of preterm infants was studied using parental diaries, and the relation of crying behavior and cognitive and motor development at the age of two years was assessed. In Study II, the developmental outcome (cognitive, CP, deafness, and blindness) at the age of two years was studied in relation to demographic, antenatal, neonatal, and brain imaging data. Development was studied in relationship to a full-term born control group born in the same hospital. In Study III, the stability of cognitive development was studied in VLBW and full-term groups by comparing the outcomes at the ages of two and five years. Finally, in Study IV the precursors of reading skills (phonological processing, rapid automatized naming, and letter knowledge) were assessed for VLBW and full-term children at the age of five years. Pre-reading skills were studied in relation to demographic, antenatal, neonatal, and brain imaging data. The main findings of the thesis were that VLBW infants who fussed or cried more in the infancy were not at greater risk for problems in their cognitive development. However, crying was associated with poorer motor development. The developmental outcome of the present population was better that has been reported earlier and this improvement covered also cognitive development. However, the difference to fullterm born peers was still significant. Major brain pathology and intestinal perforation were independent significant risk factors for adverse outcome, also when several individual risk factors were controlled for. Cognitive development at the age of two years was strongly related with development at the age of five years, stressing the importance of the early assessment, and the possibility for early interventions. Finally, VLBW children had poorer pre-reading skills compared with their full-term born peers, but the IQ was an important mediator even when children with mental retardation were excluded from the analysis. The findings suggest that counseling parents about the developmental perspectives of their preterm infant should be based on data covering the same birth hospital. Neonatal brain imaging data and neonatal morbidity are important predictors for developmental outcome. The findings of the present study stress the importance of both short-term (two years) and long-term (five years) follow-ups for the individual, and for improving the quality of care.

Quest/ion of Identities in African American Feminist Postmodern Drama: A Study of Selected Plays by Suzan-Lori Parks

Innovative and unconventional, Pulitzer Prize-winning playwright Suzan-Lori Parks belongs to the continuum of African American playwrights who have contributed to the quest/ion – the quest for and question – of identities for African Americans. Her plays are sites in which the quest/ion of identities for African Americans is pursued, raised and enacted. She makes use of both page and stage to emphasize the exigency of reshaping African Americans’ identities through questioning the dominant ideologies and metanarratives, delegitimizing some of the prevailing stereotypes imposed on them, drawing out the complicity of the media in perpetuating racism, evoking slavery, lynching and their aftereffects, rehistoricizing African American history, catalyzing reflections on the various intersections of sex, race, class and gender orientations, and proffering alternative perspectives to help readers think more critically about issues facing African Americans. In my dissertation, I approach three plays by Parks – The Death of the Last Black Man in the Whole Entire World (1990), Venus (1996) and Fucking A (2000) – from the standpoints of postmodern drama and African American feminism with a focus on the terrains that reflect the quest/ion of identities for African Americans, especially African American women. I argue that postmodern drama and African American feminism provide the ground for Parks to promote the development of a political agenda in order to call into question a number of dominant ideologies and metanarratives with regard to African Americans and draw upon the roles of those metanarratives as a powerful apparatus of racial and sexual oppressions. I also explore how Parks engages with postmodern drama and African American feminism to incorporate her own mininarratives in the dominant discourses. I argue that Parks in these plays uses postmodern drama and African American feminism to encourage reflections on intersectionality in order to reveal the concerns of African Americans, particularly African American women. Her plays challenge the dominant order of hierarchy and patriarchy, while in some cases urging unity and solidarity between African American men and women by showing how unity and solidarity can help them confront race, class and gender oppressions. Furthermore, I discuss how the utilization of postmodern techniques and devices helps Parks to transform the conventional features of playwriting, to create incredulity toward the dominant systems of oppression and to incorporate her mininarratives within the context of dominant discourses.