Detection of Pathologic Changes Following Traumatic Brain Injury Using Magnetic Resonance Imaging

Background: Approximately two percent of Finns have sequels after traumatic brain injury (TBI), and many TBI patients are young or middle-aged. The high rate of unemployment after TBI has major economic consequences for society, and traumatic brain injury often has remarkable personal consequences, as well. Structural imaging is often needed to support the clinical TBI diagnosis. Accurate early diagnosis is essential for successful rehabilition and, thus, may also influence the patient’s outcome. Traumatic axonal injury and cortical contusions constitute the majority of traumatic brain lesions. Several studies have shown magnetic resonance imaging (MRI) to be superior to computed tomography (CT) in the detection of these lesions. However, traumatic brain injury often leads to persistent symptoms even in cases with few or no findings in conventional MRI. Aims and methods: The aim of this prospective study was to clarify the role of conventional MRI in the imaging of traumatic brain injury, and to investigate how to improve the radiologic diagnostics of TBI by using more modern diffusion-weighted imaging (DWI) and diffusion tensor imaging (DTI) techniques. We estimated, in a longitudinal study, the visibility of the contusions and other intraparenchymal lesions in conventional MRI at one week and one year after TBI. We used DWI-based measurements to look for changes in the diffusivity of the normal-appearing brain in a case-control study. DTI-based tractography was used in a case-control study to evaluate changes in the volume, diffusivity, and anisotropy of the long association tracts in symptomatic TBI patients with no visible signs of intracranial or intraparenchymal abnormalities on routine MRI. We further studied the reproducibility of different tools to identify and measure white-matter tracts by using a DTI sequence suitable for clinical protocols. Results: Both the number and extent of visible traumatic lesions on conventional MRI diminished significantly with time. Slightly increased diffusion in the normal-appearing brain was a common finding at one week after TBI, but it was not significantly associated with the injury severity. Fractional anisotropy values, that represent the integrity of the white-matter tracts, were significantly diminished in several tracts in TBI patients compared to the control subjects. Compared to the cross-sectional ROI method, the tract-based analyses had better reproducibility to identify and measure white-matter tracts of interest by means of DTI tractography. Conclusions: As conventional MRI is still applied in clinical practice, it should be carried out soon after the injury, at least in symptomatic patients with negative CT scan. DWI-related brain diffusivity measurements may be used to improve the documenting of TBI. DTI tractography can be used to improve radiologic diagnostics in a symptomatic TBI sub-population with no findings on conventional MRI. Reproducibility of different tools to quantify fibre tracts vary considerably, which should be taken into consideration in the clinical DTI applications.

Réécriture des récits bibliques dans les proses du Graal au XIIIe siècle

Ce mémoire présente les résultats et la réflexion d’une recherche qui avait pour but d’analyser les liens entre la Bible médiévale et les romans du Graal écrits au XIIIe siècle. À cet effet, nous avons eu recours aux paraphrases et aux traductions bibliques en prose écrites en ancien français afin de montrer comment les romans à l’étude réécrivaient l’héritage biblique qu’ils comportaient. Le mémoire s’articule en trois chapitres. Le premier chapitre présente les corpus principal et secondaire et en les mettant en contexte. Ce chapitre traite également de la Bible au Moyen Âge, c’est-à-dire de son statut et de sa diffusion dans la société. Le deuxième chapitre s’attache à l’analyse des réécritures bibliques présentes dans le corpus principal en traitant les questions de l’allégorie et de l’exégèse et en analysant la Légende de l’Arbre de Vie. Enfin, le troisième chapitre étudie la mise en récit du rêve comme processus d’écriture commun à la Bible et aux romans du Graal. Cette recherche montre comment les auteurs médiévaux reprennent non seulement les récits de la Bible, mais aussi ses procédés d’écriture. Cette dynamique de reprise permet également de voir comment les textes traitent la matière biblique dans le développement spécifique du roman du Graal, en s’intéressant particulièrement au phénomène de christianisation du roman.

Étude de l'influence de la perte de masse sur l'évolution d'étoiles de plusieurs types

Cette thèse a été réalisée en cotutelle. Pour la forme, Gérard Jasniewicz était mon codirecteur 'officiel' en France, bien que mon codirecteur était plutôt Olivier Richard qui m'a encadré lorsque j'étais en France.

Amélioration de la résistance à l'hypoxie des îlots de Langerhans microencapsulés par l’utilisation d’agrégats de cellules dispersées

La transplantation d’îlots de Langerhans microencapsulés est un traitement prometteur du diabète de type 1. La microcapsule protège l’îlot du système immunitaire, tout en permettant la diffusion de petites molécules. Comme la microcapsule empêche la revascularisation des îlots, leur oxygénation se fait par diffusion d’oxygène et ils sont exposés à l’hypoxie. Le manque d’oxygène est un facteur limitant dans la survie des îlots microencapsulés. Il est connu que les plus petits îlots sont plus résistant à l’hypoxie à cause d’une meilleure diffusion de l’oxygène. À cette fin, les agrégats de cellules dispersées d’îlots seront étudiés. Lorsque les cellules des îlots sont dispersées, elles ont la propriété de se ré-assembler dans une structure semblable à celle des îlots. La présente étude a permis de mettre au point une technique de formation des agrégats, de les caractériser et de comparer la résistance à l’hypoxie des îlots et des agrégats. Ceux-ci ont une structure semblable aux îlots et ils sont de plus petite taille. Pour cette raison, ils sont plus viables après un choc hypoxique tout en renversant efficacement l’hyperglycémie de souris diabétiques. Les agrégats sont une alternative intéressante pour la transplantation d’îlots microencapsulés puisque leur oxygénation est plus efficace.

Modélisation bayésienne avec des splines du comportement moyen d'un échantillon de courbes

Cette thèse porte sur l'analyse bayésienne de données fonctionnelles dans un contexte hydrologique. L'objectif principal est de modéliser des données d'écoulements d'eau d'une manière parcimonieuse tout en reproduisant adéquatement les caractéristiques statistiques de celles-ci. L'analyse de données fonctionnelles nous amène à considérer les séries chronologiques d'écoulements d'eau comme des fonctions à modéliser avec une méthode non paramétrique. Dans un premier temps, les fonctions sont rendues plus homogènes en les synchronisant. Ensuite, disposant d'un échantillon de courbes homogènes, nous procédons à la modélisation de leurs caractéristiques statistiques en faisant appel aux splines de régression bayésiennes dans un cadre probabiliste assez général. Plus spécifiquement, nous étudions une famille de distributions continues, qui inclut celles de la famille exponentielle, de laquelle les observations peuvent provenir. De plus, afin d'avoir un outil de modélisation non paramétrique flexible, nous traitons les noeuds intérieurs, qui définissent les éléments de la base des splines de régression, comme des quantités aléatoires. Nous utilisons alors le MCMC avec sauts réversibles afin d'explorer la distribution a posteriori des noeuds intérieurs. Afin de simplifier cette procédure dans notre contexte général de modélisation, nous considérons des approximations de la distribution marginale des observations, nommément une approximation basée sur le critère d'information de Schwarz et une autre qui fait appel à l'approximation de Laplace. En plus de modéliser la tendance centrale d'un échantillon de courbes, nous proposons aussi une méthodologie pour modéliser simultanément la tendance centrale et la dispersion de ces courbes, et ce dans notre cadre probabiliste général. Finalement, puisque nous étudions une diversité de distributions statistiques au niveau des observations, nous mettons de l'avant une approche afin de déterminer les distributions les plus adéquates pour un échantillon de courbes donné.

Préparations de docosanol nanoformulées pour usage topique

La réduction de la taille des particules jusqu’à l’obtention de nanocristaux est l’une des approches utilisées afin d’améliorer la pénétration cutanée des médicaments à usage topique. Nous proposons que la fabrication d’une formulation semi solide (hydrogel) à base de nanosuspension de docosanol, aboutira à une diffusion du principe actif supérieure à celle du produit commercial Abreva®, à travers des membranes synthétiques de polycarbonates. Le broyage humide est la technique proposée pour la production des nanoparticules de docosanol. Nous proposons aussi la préparation d’une formulation semi-solide (hydrogel) à usage topique à partir de la nanosuspension de docosanol. La nanosuspension de docosanol est obtenue par dispersion du docosanol en solution aqueuse en présence du polymère stabilisant hydroxypropylcellulose (HPC) et du surfactant laurylsulfate de sodium (SDS) suivi d’un broyage humide à faible ou à haute énergie. L’hydrogel de docosanol nanoformulé est préparé à l’aide de la nanosuspension de docosanol qui subit une gélification par le carbopol Ultrez 21 sous agitation mécanique suivie d’une neutralisation au triéthanolamine TEA. La taille des particules de la nanosuspension et de l’hydrogel a été déterminée par diffusion dynamique de la lumière (DLS). Une méthode analytique de chromatographie liquide à haute performance (HPLC) munie d’un détecteur évaporatif (ELSD) a été développée et validée pour évaluer la teneur de docosanol dans les préparations liquides, dans les différentes nanosuspensions et dans les hydrogels de docosanol. L’état de cristallinité des nanocristaux dans la nanosuspension et dans l’hydrogel a été étudié par calorimétrie différentielle à balayage. La morphologie de la nanosuspension et de l’hydrogel de docosanol a été examinée par microscopie électronique à balayage (MEB). Les propriétés rhéologiques et de stabilité physique à différentes températures ont été aussi étudiées pour la formulation semi-solide (hydrogel). De même, la libération in vitro du docosanol contenu dans l’hydrogel et dans le produit commercial Abreva® a été étudiée à travers deux membranes de polycarbonates de taille de pores 400 et 800 nm. Dans le cas de nanosuspensions, des cristaux de docosanol de taille nanométrique ont été produits avec succès par broyage humide. Les nanoparticules de tailles variant de 197 nm à 312 nm ont été produites pour des pourcentages différents en docosanol, en polymère HPC et en surfactant SDS. Après lyophilisation, une augmentation de la taille dépendant de la composition de la formulation a été observée tout en restant dans la gamme nanométrique pour la totalité presque des formulations étudiées. Dans le cas des hydrogels examinés, la taille moyenne des particules de docosanol est maintenue dans la gamme nanométrique avant et après lyophilisation. L’analyse thermique des mélanges physiques, des nanosuspensions et des hydrogels de docosanol a révélé la conservation de l’état de cristallinité des nanocristaux de docosanol après broyage et aussi après gélification. L’examen par microscopie électronique à balayage (MEB) a montré que la nanosuspension et l’hydrogel ont tous deux une morphologie régulière et les nanoparticules ont une forme sphérique. De plus les nanoparticules de la nanosuspension ont presque la même taille inférieure à 300 nm en accord avec le résultat obtenu par diffusion dynamique de la lumière (DLS). Les nanoparticules de l’hydrogel ont une légère augmentation de taille par rapport à celle de la nanosuspension, ce qui est en accord avec les mesures de DLS. D’après les mesures rhéologiques, l’hydrogel de docosanol a un comportement pseudoplastique et un faible degré de thixotropie. L’étude de stabilité physique a montré que les formulations d’hydrogel sont stables à basse température (5°C) et à température ambiante (21°C) pendant une période d’incubation de 13 semaines et instable au-delà de 30°C après deux semaines. La méthode HPLC-ELSD a révélé des teneurs en docosanol comprises entre 90% et 110% dans le cas des nanosuspensions et aux alentours de 100% dans le cas de l’hydrogel. L’essai de diffusion in vitro a montré qu’il y a diffusion de docosanol de l’hydrogel à travers les membranes de polycarbonates, qui est plus marquée pour celle de pore 800 nm, tandis que celui du produit commercial Abreva® ne diffuse pas. Le broyage humide est une technique bien adaptée pour la préparation des nanosuspensions docosanol. Ces nanosuspensions peuvent être utilisée comme base pour la préparation de l’hydrogel de docosanol nanoformulé.

Caractérisation et évaluation de textiles antifongiques

Hypothèse: L’impression sur textile d’une formulation de microparticules lipidiques avec un principe actif (éconazole nitrate) permet de conserver ou d’améliorer son activité pharmaceutique ex vivo et in vitro. Méthode: Une formulation de microparticules d’éconazole nitrate (ECN) a été formulée par homogénéisation à haut cisaillement, puis imprimée sur un textile LayaTM par une méthode de sérigraphie. La taille des microparticules, la température de fusion des microparticules sur textile et la teneur en éconazole du tissu ont été déterminées. La stabilité de la formulation a été suivie pendant 4 mois à 25°C avec 65% humidité résiduelle (RH). L’activité in vitro des textiles pharmaceutiques a été mesurée et comparée à la formulation commerciale 1% éconazole nitrate (w/w) sur plusieurs espèces de champignons dont le C. albicans, C. glabrata, C. kefyr, C. luminisitae, T. mentagrophytes et T. rubrum. La thermosensibilité des formulations a été étudiée par des tests de diffusion in vitro en cellules de Franz. L’absorption cutanée de l’éconazole a été évaluée ex vivo sur la peau de cochon. Résultats: Les microparticules d’éconazole avaient des tailles de 3.5±0.1 μm. La température de fusion était de 34.8°C. La thermosensibilité a été déterminée par un relargage deux fois supérieur à 32°C comparés à 22°C sur 6 heures. Les textiles ont présenté une teneur stable pendant 4 mois. Les textiles d’ECN in vitro ont démontré une activité similaire à la formulation commerciale sur toutes ii espèces de Candida testées, ainsi qu’une bonne activité contre les dermatophytes. La diffusion sur peau de cochon a démontré une accumulation supérieure dans le stratum corneum de la formulation textile par rapport à la formulation Pevaryl® à 1% ECN. La thermo-sensibilité de la formulation a permis un relargage sélectif au contact de la peau, tout en assurant une bonne conservation à température ambiante.

Photoacoustic studies on n-type InP

We discuss an open photoacoustic cell study on sulfer-doped n-type InP wafer. The thermal diffusivity of the sample is evaluated from the phase data associated with the photoacoustic signal as a function of the modulation frequency under heat transmission configuration. Analysis is made on the basis of the Rosencwaig-Gersho theory and the results are compared with those from earlier reported photoacoustic studies of semiconductors. Our investigation clearly indicates that the instantaneous thermalization process is the major heat diffusion mechanism responsible for the photoacoustic signal generation in an InP sample.

Knowledge management and open access e-theses: Indian initiatives

This paper aims to describe recent developments in the services provided by Indian electronic thesis and dissertation (ETD) repositories. It seeks to explore the prospect of knowledge formation and diffusion in India and to discuss the potential of open access e-theses repositories for knowledge management.This study is based on literature review and content analysis of IndianETDrepository websites. Institutional repositories and electronic thesis and dissertation projects in India were identified through a literature survey as well as internet searching and browsing. The study examines the tools, type of contents, coverage and aims of Indian ETD repositories.The paper acknowledges the need for knowledge management for national development. It highlights the significance of an integrated platform for preserving, searching and retrieving Indian theses. It describes the features and functions of Indian ETD repositories.The paper provides insights into the characteristics of the national repository of ETDs of India, which encourage and support open access to publicly-funded research

Time-delayed fronts from biased random walks

We generalize a previous model of time-delayed reaction–diffusion fronts (Fort and Méndez 1999 Phys. Rev. Lett. 82 867) to allow for a bias in the microscopic random walk of particles or individuals. We also present a second model which takes the time order of events (diffusion and reproduction) into account. As an example, we apply them to the human invasion front across the USA in the 19th century. The corrections relative to the previous model are substantial. Our results are relevant to physical and biological systems with anisotropic fronts, including particle diffusion in disordered lattices, population invasions, the spread of epidemics, etc

Características del proceso de generación y difusión del conocimiento tecnológico en dos distritos industriales del sector textil-confecciones

El presente trabajo tiene como finalidad analizar las características de generación y difusión del conocimiento en distintos distritos industriales o aquéllos dedicados a la industria de la confección. Se analizan dos distritos textiles localizados en las ciudades de Pergamino y Mar del Plata (Provincia de Buenos Aires, Argentina). Ellos poseen una importante masa crítica de talleres de confección ligados a empresas con marca y diseño propio, cuya localización dentro o fuera de los límites de la ciudad varía en ambos casos. La metodología de investigación es cuantitativa y de tipo descriptivo. Los resultados muestran que Pergamino ha construido una base más sólida de conocimiento que Mar del Plata, proveniente de diferentes orígenes y sendero evolutivo. Ello incide, como un círculo virtuoso, sobre el conocimiento arquitectural de las empresas y sobre sus estrategias empresariales. Sin embargo, si bien en Pergamino existe un flujo constante de saberes tecnológicos externos que permiten crear una base más elevada de conocimiento de las firmas, que se difunde en el distrito, no se vislumbra el surgimiento de nuevas empresas locales con marca y diseño. De esta manera persiste un tipo de organización donde las firmas núcleo,en su mayoría externas al territorio, son las que traccionan el dinamismo de la trama. The aim of this paper is to analyze the patterns of knowledge creation and diffusion in two textile industrial districts located in the Argentinean cities of Mar del Plata and Pergamino. Both of them have an important number of supplier manufacturing firms linked to fashion- oriented clothing subcontractors, which are located inside or outside the geographical boundaries of each city. The methodology research is quantitative and descriptive. The results show that Pergamino has developed over time a stronger knowledge base than Mar del Plata, which could be related to different historical circumstances and evolutionary paths. This has an importante effect on firms’ architectural knowledge and strategies. Even though in Pergamino there is a permanent flow of external technological know how, which increase its knowledge base and let the firms belonging to the cluster to share it, there is not new fashion-oriented clothing local firms, prevailing a type of industrial district where the dynamism of the economy depends on the hub firms located outside the local context.  

Las TIC en la administración de la cadena de suministro y su incidencia en el desempeño operacional

Las tecnologías de la información han empezado a ser un factor importante a tener en cuenta en cada uno de los procesos que se llevan a cabo en la cadena de suministro. Su implementación y correcto uso otorgan a las empresas ventajas que favorecen el desempeño operacional a lo largo de la cadena. El desarrollo y aplicación de software han contribuido a la integración de los diferentes miembros de la cadena, de tal forma que desde los proveedores hasta el cliente final, perciben beneficios en las variables de desempeño operacional y nivel de satisfacción respectivamente. Por otra parte es importante considerar que su implementación no siempre presenta resultados positivos, por el contrario dicho proceso de implementación puede verse afectado seriamente por barreras que impiden maximizar los beneficios que otorgan las TIC.

Evaluation of ECMWF medium-range ensemble forecasts of precipitation for river basins

Providing probabilistic forecasts using Ensemble Prediction Systems has become increasingly popular in both the meteorological and hydrological communities. Compared to conventional deterministic forecasts, probabilistic forecasts may provide more reliable forecasts of a few hours to a number of days ahead, and hence are regarded as better tools for taking uncertainties into consideration and hedging against weather risks. It is essential to evaluate performance of raw ensemble forecasts and their potential values in forecasting extreme hydro-meteorological events. This study evaluates ECMWF’s medium-range ensemble forecasts of precipitation over the period 2008/01/01-2012/09/30 on a selected mid-latitude large scale river basin, the Huai river basin (ca. 270,000 km2) in central-east China. The evaluation unit is sub-basin in order to consider forecast performance in a hydrologically relevant way. The study finds that forecast performance varies with sub-basin properties, between flooding and non-flooding seasons, and with the forecast properties of aggregated time steps and lead times. Although the study does not evaluate any hydrological applications of the ensemble precipitation forecasts, its results have direct implications in hydrological forecasts should these ensemble precipitation forecasts be employed in hydrology.

Prediction of Staphylococcus aureus antimicrobial resistance by whole-genome sequencing

Whole-genome sequencing (WGS) could potentially provide a single platform for extracting all the information required to predict an organism’s phenotype. However, its ability to provide accurate predictions has not yet been demonstrated in large independent studies of specific organisms. In this study, we aimed to develop a genotypic prediction method for antimicrobial susceptibilities. The whole genomes of 501 unrelated Staphylococcus aureus isolates were sequenced, and the assembled genomes were interrogated using BLASTn for a panel of known resistance determinants (chromosomal mutations and genes carried on plasmids). Results were compared with phenotypic susceptibility testing for 12 commonly used antimicrobial agents (penicillin, methicillin, erythromycin, clindamycin, tetracycline, ciprofloxacin, vancomycin, trimethoprim, gentamicin, fusidic acid, rifampin, and mupirocin) performed by the routine clinical laboratory. We investigated discrepancies by repeat susceptibility testing and manual inspection of the sequences and used this information to optimize the resistance determinant panel and BLASTn algorithm. We then tested performance of the optimized tool in an independent validation set of 491 unrelated isolates, with phenotypic results obtained in duplicate by automated broth dilution (BD Phoenix) and disc diffusion. In the validation set, the overall sensitivity and specificity of the genomic prediction method were 0.97 (95% confidence interval [95% CI], 0.95 to 0.98) and 0.99 (95% CI, 0.99 to 1), respectively, compared to standard susceptibility testing methods. The very major error rate was 0.5%, and the major error rate was 0.7%. WGS was as sensitive and specific as routine antimicrobial susceptibility testing methods. WGS is a promising alternative to culture methods for resistance prediction in S. aureus and ultimately other major bacterial pathogens.

Structure of the planetary boundary layer over southeast England: modeling and measurements

The Weather Research and Forecasting model was applied to analyze variations in the planetary boundary layer (PBL) structure over Southeast England including central and suburban London. The parameterizations and predictive skills of two nonlocal mixing PBL schemes, YSU and ACM2, and two local mixing PBL schemes, MYJ and MYNN2, were evaluated over a variety of stability conditions, with model predictions at a 3 km grid spacing. The PBL height predictions, which are critical for scaling turbulence and diffusion in meteorological and air quality models, show significant intra-scheme variance (> 20%), and the reasons are presented. ACM2 diagnoses the PBL height thermodynamically using the bulk Richardson number method, which leads to a good agreement with the lidar data for both unstable and stable conditions. The modeled vertical profiles in the PBL, such as wind speed, turbulent kinetic energy (TKE), and heat flux, exhibit large spreads across the PBL schemes. The TKE predicted by MYJ were found to be too small and show much less diurnal variation as compared with observations over London. MYNN2 produces better TKE predictions at low levels than MYJ, but its turbulent length scale increases with height in the upper part of the strongly convective PBL, where it should decrease. The local PBL schemes considerably underestimate the entrainment heat fluxes for convective cases. The nonlocal PBL schemes exhibit stronger mixing in the mean wind fields under convective conditions than the local PBL schemes and agree better with large-eddy simulation (LES) studies.