Positron Emission Tomography and Computer Tomography (PET/CT) in Prostate, Bladder, and Testicular Cancers.

Positron emission computed tomography (PET) is a functional, noninvasive method for imaging regional metabolic processes that is nowadays most often combined to morphological imaging with computed tomography (CT). Its use is based on the well-founded assumption that metabolic changes occur earlier in tumors than morphologic changes, adding another dimension to imaging. This article will review the established and investigational indications and radiopharmaceuticals for PET/CT imaging for prostate cancer, bladder cancer and testicular cancer, before presenting upcoming applications in radiation therapy.

Ultraweak photon emission in assessing bone growth factor efficiency using fibroblastic differentiation.

Photons participate in many atomic and molecular interactions and changes. Recent biophysical research has shown the induction of ultraweak photons in biological tissue. It is now established that plants, animal and human cells emit a very weak radiation which can be readily detected with an appropriate photomultiplier system. Although the emission is extremely low in mammalian cells, it can be efficiently induced by ultraviolet light. In our studies, we used the differentiation system of human skin fibroblasts from a patient with Xeroderma Pigmentosum of complementation group A in order to test the growth stimulation efficiency of various bone growth factors at concentrations as low as 5 ng/ml of cell culture medium. In additional experiments, the cells were irradiated with a moderate fluence of ultraviolet A. The different batches of growth factors showed various proliferation of skin fibroblasts in culture which could be correlated with the ultraweak photon emission. The growth factors reduced the acceleration of the fibroblast differentiation induced by mitomycin C by a factor of 10-30%. In view that fibroblasts play an essential role in skin aging and wound healing, the fibroblast differentiation system is a very useful tool in order to elucidate the efficacy of growth factors.

Emission of carbon nanofiber (CNF) from CNF-containing composite adsorbents

In spite of numerous applications of carbon nanofibers (CNFs) in a variety of fields, the potential release of airborne CNF during their special application, which could lead to workers or end-users exposure, has not been well investigated. In this study, the potential release of CNF from an organic vapour respirator cartridge was evaluated by carbon analysis and microscopy analysis. The cartridge consisted of an AC (Activated Carbon)/CNF composite adsorbent and different types of particulate filters. The composite adsorbent CNF were prepared by chemical vapour deposition (CVD). Air was passed through the prepared cartridge for 12 hours at 12 l/min and particles were collected on sampling filters suitable for measuring organic and elemental carbon (OC/EC) by carbon analysis based on the NIOSH 5040 method. Breakthrough of CNFs was also checked by scanning and transmission electron microscopy (SEM/TEM). This study found only minimal amounts of released elemental carbon while passing the air through the cartridge. Meanwhile TEM photos showed a few CNF structures for AC/CNF composite adsorbents which were not in the critical range in terms of length, aspect ratio, or number. [Authors]

Early prediction of response to sunitinib after imatinib failure by 18F-fluorodeoxyglucose positron emission tomography in patients with gastrointestinal stromal tumor.

PURPOSE: Positron emission tomography with (18)F-fluorodeoxyglucose (FDG-PET) was used to evaluate treatment response in patients with gastrointestinal stromal tumors (GIST) after administration of sunitinib, a multitargeted tyrosine kinase inhibitor, after imatinib failure. PATIENTS AND METHODS: Tumor metabolism was assessed with FDG-PET before and after the first 4 weeks of sunitinib therapy in 23 patients who received one to 12 cycles of sunitinib therapy (4 weeks of 50 mg/d, 2 weeks off). Treatment response was expressed as the percent change in maximal standardized uptake values (SUV). The primary end point of time to tumor progression was compared with early PET results on the basis of traditional Response Evaluation Criteria in Solid Tumors (RECIST) criteria. RESULTS: Progression-free survival (PFS) was correlated with early FDG-PET metabolic response (P < .0001). Using -25% and +25% thresholds for SUV variations from baseline, early FDG-PET response was stratified in metabolic partial response, metabolically stable disease, or metabolically progressive disease; median PFS rates were 29, 16, and 4 weeks, respectively. Similarly, when a single FDG-PET positive/negative was considered after 4 weeks of sunitinib, the median PFS was 29 weeks for SUVs less than 8 g/mL versus 4 weeks for SUVs of 8 g/mL or greater (P < .0001). None of the patients with metabolically progressive disease subsequently responded according to RECIST criteria. Multivariate analysis showed shorter PFS in patients who had higher residual SUVs (P < .0001), primary resistance to imatinib (P = .024), or nongastric GIST (P = .002), regardless of the mutational status of the KIT and PDGFRA genes. CONCLUSION: Week 4 FDG-PET is useful for early assessment of treatment response and for the prediction of clinical outcome. Thus, it offers opportunities to individualize and optimize patient therapy.

A model of the wind direction signature in the Stokes emission vector from the ocean surface at microwave frequencies

This paper presents a model of the Stokes emission vector from the ocean surface. The ocean surface is described as an ensemble of facets with Cox and Munk's (1954) Gram-Charlier slope distribution. The study discusses the impact of different up-wind and cross-wind rms slopes, skewness, peakedness, foam cover models and atmospheric effects on the azimuthal variation of the Stokes vector, as well as the limitations of the model. Simulation results compare favorably, both in mean value and azimuthal dependence, with SSM/I data at 53° incidence angle and with JPL's WINDRAD measurements at incidence angles from 30° to 65°, and at wind speeds from 2.5 to 11 m/s.

Numerical Modelling of Combustion and Emission Formation in a Diesel Engine with Different Fuel Injection Characteristics

Päästöjen vähentäminen on ollut viime vuosina tärkeässä osassa polttomoottoreita kehitettäessä.Monet viralliset tahot asettavat uusia tiukempia päästörajoituksia. Päästörajatovat tyypillisesti olleet tiukimmat autoteollisuuden valmistamille pienille nopeakäyntisille diesel-moottoreille, mutta viime aikoina paineita on kohdistunut myös suurempiin keskinopeisiin ja hidaskäyntisiin diesel-moottoreihin. Päästörajat ovat erilaisia riippuen moottorin tyypistä, käytetystä polttoaineesta ja paikasta missä moottoria käytetään johtuen erilaisista paikallisista laeista ja asetuksista. Eniten huomiota diesel-moottorin päästöissä täytyy kohdistaa typen oksideihin, savun muodostukseen sekä partikkeleihin. Laskennallisen virtausmekaniikan (CFD) avulla on hyvät mahdollisuudet tutkia diesel-moottorin sylinterissä tapahtuvia ilmiöitä palamisen aikana. CFD on hyödyllinen työkalu arvioitaessa moottorin suorituskykyä ja päästöjen muodostumista. CFD:llä on mahdollista testata erilaisten parametrien ja geometrioiden vaikutusta ilman kalliita moottorinkoeajoja. CFD:tä voidaan käyttää myös opetustarkoituksessa lisäämään paloprosessin tuntemusta. Tulevaisuudessa palamissimuloinnit CFD:llä tulevat epäilemättä olemaan tärkeä osa moottorin kehityksessä. Tässä diplomityössä on tehty palamissimuloinnit kahteen erilaisilla poittoaineenruiskutuslaitteistoilla varustettuun Wärtsilän keskinopeaan diesel-moottoriin. W46 moottorin ruiskutuslaitteisto on perinteinen mekaanisesti ohjattu pumppusuutin ja W46-CR moottorissa on elektronisesti ohjattu 'common rail' ruiskutuslaitteisto. Näiden moottorien ja käytössä olevien ruiskutusprofiilien lisäksi on simuloinneilla testattu erilaisia uusia ruiskutusprofiileja, jotta erityyppisten profiilien hyvät ja huonot ominaisuudet tulisivat selville. Matalalla kuormalla kiinnostuksen kohteena on nokipäästöjen muodostus ja täydellä kuormalla NOx-päästöjen muodostus ja polttoaineen kulutus. Simulointien tulokset osoittivat, että noen muodostusta matalalla kuormalla voidaan selvästi vähentää monivaiheisella ruiskutuksella, jossa yksi ruiskutusjakso jaetaan kahteen tai useampaan jaksoon. Erityisen tehokas noen vähentämisessä vaikuttaa olevan ns. jälkiruiskutus (post injection). Matalat NOx-päästöt ja hyvä polttoaineen kulutus täydellä kuormalla on mahdollista saavuttaaasteittain nostettavalla ruiskutusnopeudella.

Development of the Acoustic Emission Based Diagnostics Concept for the Rotary Lime Kiln

Reaaliaikainen, ennakoiva kunnonvalvonta on erittäin tärkeä osa modernin tehtaan tai tuotantolinjan toimintaa. Diplomityön teettäjä haluaa edelleen kehittää akustiseen emissioon perustuvaa kunnonvalvonta järjestelmäänsä, jotta siitä olisi enemmän hyötyä asiakkaalle. Diplomityö sisältää johdannonakustiseen emissioon ja akustisiin emissio sensoreihin. Työn tavoitteena oli kehittää päätöksentekojärjestelmä, jota käytettäisiin työn teettäjän valmistamien sensoreiden antaman tiedon automatisoituun analysointiin. Työssä on vertailtu kolmea eri ohjelmistotoimittajaa ja heidän ohjelmiaan, ja tehty ehdotus hankittavasta ohjelmistosta. Lisäksi työssä on kehitetty ohjeita, joiden avulla ohjelmisto ohjelmoidaan tuottamaan reaaliaikaista tietoa ja huolto-ohjeita sen käyttäjille. Lisäksi työssä annetaan ehdotuksia kunnonvalvonta- ja päätöksentekojärjestelmän edelleen kehittämiseen.

Self-Organising Maps and Correlation Analysis as a Tool to Explore Patterns in Excitation-Emission Matrix Data Sets and to Discriminate Dissolved Organic Matter Fluorescence Components

Dissolved organic matter (DOM) is a complex mixture of organic compounds, ubiquitous in marine and freshwater systems. Fluorescence spectroscopy, by means of Excitation-Emission Matrices (EEM), has become an indispensable tool to study DOM sources, transport and fate in aquatic ecosystems. However the statistical treatment of large and heterogeneous EEM data sets still represents an important challenge for biogeochemists. Recently, Self-Organising Maps (SOM) has been proposed as a tool to explore patterns in large EEM data sets. SOM is a pattern recognition method which clusterizes and reduces the dimensionality of input EEMs without relying on any assumption about the data structure. In this paper, we show how SOM, coupled with a correlation analysis of the component planes, can be used both to explore patterns among samples, as well as to identify individual fluorescence components. We analysed a large and heterogeneous EEM data set, including samples from a river catchment collected under a range of hydrological conditions, along a 60-km downstream gradient, and under the influence of different degrees of anthropogenic impact. According to our results, chemical industry effluents appeared to have unique and distinctive spectral characteristics. On the other hand, river samples collected under flash flood conditions showed homogeneous EEM shapes. The correlation analysis of the component planes suggested the presence of four fluorescence components, consistent with DOM components previously described in the literature. A remarkable strength of this methodology was that outlier samples appeared naturally integrated in the analysis. We conclude that SOM coupled with a correlation analysis procedure is a promising tool for studying large and heterogeneous EEM data sets.

Technical Note: Dissolved organic matter fluorescence a finite mixture approach to deconvolve excitation-emission matrices

The analysis of the shape of excitation-emission matrices (EEMs) is a relevant tool for exploring the origin, transport and fate of dissolved organic matter (DOM) in aquatic ecosystems. Within this context, the decomposition of EEMs is acquiring a notable relevance. A simple mathematical algorithm that automatically deconvolves individual EEMs is described, creating new possibilities for the comparison of DOM fluorescence properties and EEMs that are very different from each other. A mixture model approach is adopted to decompose complex surfaces into sub-peaks. The laplacian operator and the Nelder-Mead optimisation algorithm are implemented to individuate and automatically locate potential peaks in the EEM landscape. The EEMs of a simple artificial mixture of fluorophores and DOM samples collected in a Mediterranean river are used to describe the model application and to illustrate a strategy that optimises the search for the optimal output.

Mid-gut ACTH-secreting neuroendocrine tumor unmasked with (18)F-dihydroxyphenylalanine-positron emission tomography.

Ectopic ACTH Cushing's syndrome (EAS) is often caused by neuroendocrine tumors (NETs) of lungs, pancreas, thymus, and other less frequent locations. Localizing the source of ACTH can be challenging. A 64-year-old man presented with rapidly progressing fatigue, muscular weakness, and dyspnea. He was in poor condition and showed facial redness, proximal amyotrophy, and bruises. Laboratory disclosed hypokalemia, metabolic alkalosis, and markedly elevated ACTH and cortisol levels. Pituitary was normal on magnetic resonance imaging (MRI), and bilateral inferior petrosal sinus blood sampling with corticotropin-releasing hormone stimulation showed no significant central-to-periphery gradient of ACTH. Head and neck, thoracic and abdominal computerized tomography (CT), MRI, somatostatin receptor scintigraphy (SSRS), and (18)F-deoxyglucose-positron emission tomography (FDG-PET) failed to identify the primary tumor. (18)F-dihydroxyphenylalanine (F-DOPA)-PET/CT unveiled a 20-mm nodule in the jejunum and a metastatic lymph node. Segmental jejunum resection showed two adjacent NETs, measuring 2.0 and 0.5 cm with a peritoneal metastasis. The largest tumor expressed ACTH in 30% of cells. Following surgery, after a transient adrenal insufficiency, ACTH and cortisol levels returned to normal values and remain normal over a follow-up of 26 months. Small mid-gut NETs are difficult to localize on CT or MRI, and require metabolic imaging. Owing to low mitotic activity, NETs are generally poor candidates for FDG-PET, whereas SSRS shows poor sensitivity in EAS due to intrinsically low tumor concentration of type-2 somatostatin receptors (SST2) or to receptor down regulation by excess cortisol. However, F-DOPA-PET, which is related to amine precursor uptake by NETs, has been reported to have high positive predictive value for occult EAS despite low sensitivity, and constitutes a useful alternative to more conventional methods of tumor localization. LEARNING POINTS: Uncontrolled high cortisol levels in EAS can be lethal if untreated.Surgical excision is the keystone of NETs treatment, thus tumor localization is crucial.Most cases of EAS are caused by NETs, which are located mainly in the lungs. However, small gut NETs are elusive to conventional imaging and require metabolic imaging for detection.FDG-PET, based on tumor high metabolic rate, may not detect NETs that have low mitotic activity. SSRS may also fail, due to absent or low concentration of SST2, which may be down regulated by excess cortisol.F-DOPA-PET, based on amine-precursor uptake, can be a useful method to localize the occult source of ACTH in EAS when other methods have failed.

Emission Trading and Tradable Green Certificates Impacts on the Business Activity of Vattenfall Oy

Ihmisen toiminnan vaikutus ilmakehään johtaa todennäköisesti ilmastonmuutoksiin. Eräs näistä muutoksista on maapallon keskilämpötilan nousu, joka aiheutuu kasvihuonekaasujen lisääntyneestä pitoisuudesta ilmakehässä. Vaikutusten vähentämiseksi on hiilidioksidipäästöjä vähennettävä. Kioton pöytäkirja asettaa allekirjoittaneille maille päästövelvoitteet. Euroopan unionin tulee vähentää kasvihuonekaasupäästöjään 8%:lla. Eräs vähennysmekanismeista on päästökauppa. Päästökauppa on sekä keino suojella ympäristöä että ympäristöpoliittinen instrumentti kasvihuonekaasupäästövähennysten kustannusten keventämiseksi. Päästökauppa ei suoranaisesti vähennä kasvihuonekaasupäästöjä, vaan tasaa niitä maiden ja laitosten välillä. Uusiutuvan energian käytön edistäminen sekä kansainvälisesti että kansallisesti johtaa suoriin kasvihuonekaasupäästöjen vähenemiseen. Euroopan unionin jäsenvaltiot ovat asettaneet kansalliset viitearvot uusituvan sähkön kulutukselle. Saavuttaakseen nämä viitearvot maiden tulee tukea uusiutuvia energialähteitä eri menetelmin kuten vihreillä sertifikaateilla. Päästökauppa ja kaupattavat vihreät sertifikaatit tulevat vaikuttamaan energiantuottajien liiketoimintaan. Työssä on tutkittu päästökaupan ja vihreiden sertifikaattien vaikutuksia Vattenfall Kaukolämpö Oy:n, Vattenfall Sähköntuotanto Oy:n ja Vamy Oy:n liiketoimintaan.

Dynamic and quasistatic trajectories in quasifission reactions and particle emission

We show that the quasifission paths predicted by the one-body dissipation dynamics, in the slowest phase of a binary reaction, follow a quasistatic path, which represents a sequence of states of thermal equilibrium at a fixed value of the deformation coordinate. This establishes the use of the statistical particle-evaporation model in the case of dynamical time-evolving systems. Pre- and post-scission multiplicities of neutrons and total multiplicities of protons and α particles in fission reactions of 63Cu+92Mo, 60Ni+100Mo, 63Cu+100Mo at 10 MeV/u and 20Ne+144,148,154Sm at 20 MeV/u are reproduced reasonably well with statistical model calculations performed along dynamic trajectories whose slow stage (from the most compact configuration up to the point where the neck starts to develop) lasts some 35×10−21 s.

Unification of Emission Measurements in Paper and Pulp Mills

Tässä diplomityössä tavoitteena on selvittää käytännöt ja menetelmät, joilla UPM-Kymmenen sellu-, paperi- ja vaneritehtaat ympäri maailman mittaavat ja laskevat ilmapäästönsä. Tämä tehdään kyselylomakkeella, joka lähetetään tehtaiden ympäristöpäälliköille. Kaikki tärkeimmät seikat ilmapäästöihin liittyen, kuten vaaditut jatkuvatoimiset mittaukset, jaksottaiset mittaukset, raportointikäytäntö, kalibrointi jne. kysytään lomakkeessa. Kyselylomakkeessa painotetaan mittauskäytäntöä sellutehtaissa sekä energiantuotannossa. Saatujen tulosten perusteella annetaan ehdotuksia sekä ohjeita tulevaisuutta varten, jotta mittaustulosten kokoaminen helpottuisi ja vertailukelpoisuus paranisi. Työn kirjallisuusosuudessa selvitetään yleisimmät päästölähteet sekä päästökomponentit paperi –ja selluteollisuudessa. Näiden ei toivottujen yhdisteiden syntymekanismit sekä menetelmät niiden poistamiseksi savukaasuista on myös lyhyesti kuvailtu. Myös erilaiset analysointi- ja näytteenottomenetelmät on kerrottu. Erot tehtaiden ympäristöluvissa käydään läpi, jakaen tehtaat kolmeen maantieteelliseen ryhmään. Lupakäytäntöjen osalta Suomen osuutta on painotettu, sillä UPM-Kymmene on varsin Suomikeskeinen yhtiö tehtaiden lukumääriin ja sijainteihin katsottuna. Viranomaismääräykset sekä päästörajat muutamista tehtaista on esitetty havainnollistaakseen alueellisia eroja.