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BACKGROUND & AIMS: Standardized instruments are needed to assess the activity of eosinophilic esophagitis (EoE) and to provide end points for clinical trials and observational studies. We aimed to develop and validate a patient-reported outcome (PRO) instrument and score, based on items that could account for variations in patient assessments of disease severity. We also evaluated relationships between patient assessment of disease severity and EoE-associated endoscopic, histologic, and laboratory findings. METHODS: We collected information from 186 patients with EoE in Switzerland and the United States (69.4% male; median age, 43 y) via surveys (n = 135), focus groups (n = 27), and semistructured interviews (n = 24). Items were generated for the instruments to assess biologic activity based on physician input. Linear regression was used to quantify the extent to which variations in patient-reported disease characteristics could account for variations in patient assessment of EoE severity. The PRO instrument was used prospectively in 153 adult patients with EoE (72.5% male; median age, 38 y), and validated in an independent group of 120 patients with EoE (60.8% male; median age, 40.5 y). RESULTS: Seven PRO factors that are used to assess characteristics of dysphagia, behavioral adaptations to living with dysphagia, and pain while swallowing accounted for 67% of the variation in patient assessment of disease severity. Based on statistical consideration and patient input, a 7-day recall period was selected. Highly active EoE, based on endoscopic and histologic findings, was associated with an increase in patient-assessed disease severity. In the validation study, the mean difference between patient assessment of EoE severity (range, 0-10) and PRO score (range, 0-8.52) was 0.15. CONCLUSIONS: We developed and validated an EoE scoring system based on 7 PRO items that assess symptoms over a 7-day recall period. Clinicaltrials.gov number: NCT00939263.
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BACKGROUND: Deep burn assessment made by clinical evaluation has an accuracy varying between 60% and 80% and will determine if a burn injury will need tangential excision and skin grafting or if it will be able to heal spontaneously. Laser Doppler Imaging (LDI) techniques allow an improved burn depth assessment but their use is limited by the time-consuming image acquisition which may take up to 6 min per image. METHODS: To evaluate the effectiveness and reliability of a newly developed full-field LDI technology, 15 consecutive patients presenting with intermediate depth burns were assessed both clinically and by FluxExplorer LDI technology. Comparison between the two methods of assessment was carried out. RESULTS: Image acquisition was done within 6 s. FluxEXPLORER LDI technology achieved a significantly improved accuracy of burn depth assessment compared to the clinical judgement performed by board certified plastic and reconstructive surgeons (P < 0.05, 93% of correctly assessed burns injuries vs. 80% for clinical assessment). CONCLUSION: Technological improvements of LDI technology leading to a decreased image acquisition time and reliable burn depth assessment allow the routine use of such devices in the acute setting of burn care without interfering with the patient's treatment. Rapid and reliable LDI technology may assist clinicians in burn depth assessment and may limit the morbidity of burn patients through a minimization of the area of surgical debridement. Future technological improvements allowing the miniaturization of the device will further ease its clinical application.
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Analyzing the soil near crop roots may reveal limitations to growth and yield even in a no-tillage system. The purpose of the present study was to relate the chemical and physical properties of soil under a no-tillage system to soybean root growth and plant yield after five years of use of different types of limestone and forms of application. A clayey Oxisol received application of dolomitic and calcitic limestones and their 1:1 combination in two forms: surface application, maintained on the soil surface; and incorporated, applied on the surface and incorporated mechanically. Soil physical properties (resistance to mechanical penetration, soil bulk density and soil aggregation), soil chemical properties (pH, exchangeable cations, H+Al, and cation exchange capacity) and plant parameters (root growth system, soybean grain yield, and oat dry matter production) were evaluated five years after setting up the experiment. Incorporation of lime neutralized exchangeable Al up to a depth of 20 cm without affecting the soil physical properties. The soybean root system reached depths of 40 cm or more with incorporated limestone, increasing grain yield an average of 31 % in relation to surface application, which limited the effect of lime up to a depth of 5 cm and root growth up to 20 cm. It was concluded that incorporation of limestone at the beginning of a no-tillage system ensures a favorable environment for root growth and soybean yield, while this intervention does not show long-term effects on soil physical properties under no-tillage. This suggests that there is resilience in the physical properties evaluated.
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Ces dernières années, de nombreuses recherches ont mis en évidence les effets toxiques des micropolluants organiques pour les espèces de nos lacs et rivières. Cependant, la plupart de ces études se sont focalisées sur la toxicité des substances individuelles, alors que les organismes sont exposés tous les jours à des milliers de substances en mélange. Or les effets de ces cocktails ne sont pas négligeables. Cette thèse de doctorat s'est ainsi intéressée aux modèles permettant de prédire le risque environnemental de ces cocktails pour le milieu aquatique. Le principal objectif a été d'évaluer le risque écologique des mélanges de substances chimiques mesurées dans le Léman, mais aussi d'apporter un regard critique sur les méthodologies utilisées afin de proposer certaines adaptations pour une meilleure estimation du risque. Dans la première partie de ce travail, le risque des mélanges de pesticides et médicaments pour le Rhône et pour le Léman a été établi en utilisant des approches envisagées notamment dans la législation européenne. Il s'agit d'approches de « screening », c'est-à-dire permettant une évaluation générale du risque des mélanges. Une telle approche permet de mettre en évidence les substances les plus problématiques, c'est-à-dire contribuant le plus à la toxicité du mélange. Dans notre cas, il s'agit essentiellement de 4 pesticides. L'étude met également en évidence que toutes les substances, même en trace infime, contribuent à l'effet du mélange. Cette constatation a des implications en terme de gestion de l'environnement. En effet, ceci implique qu'il faut réduire toutes les sources de polluants, et pas seulement les plus problématiques. Mais l'approche proposée présente également un biais important au niveau conceptuel, ce qui rend son utilisation discutable, en dehors d'un screening, et nécessiterait une adaptation au niveau des facteurs de sécurité employés. Dans une deuxième partie, l'étude s'est portée sur l'utilisation des modèles de mélanges dans le calcul de risque environnemental. En effet, les modèles de mélanges ont été développés et validés espèce par espèce, et non pour une évaluation sur l'écosystème en entier. Leur utilisation devrait donc passer par un calcul par espèce, ce qui est rarement fait dû au manque de données écotoxicologiques à disposition. Le but a été donc de comparer, avec des valeurs générées aléatoirement, le calcul de risque effectué selon une méthode rigoureuse, espèce par espèce, avec celui effectué classiquement où les modèles sont appliqués sur l'ensemble de la communauté sans tenir compte des variations inter-espèces. Les résultats sont dans la majorité des cas similaires, ce qui valide l'approche utilisée traditionnellement. En revanche, ce travail a permis de déterminer certains cas où l'application classique peut conduire à une sous- ou sur-estimation du risque. Enfin, une dernière partie de cette thèse s'est intéressée à l'influence que les cocktails de micropolluants ont pu avoir sur les communautés in situ. Pour ce faire, une approche en deux temps a été adoptée. Tout d'abord la toxicité de quatorze herbicides détectés dans le Léman a été déterminée. Sur la période étudiée, de 2004 à 2009, cette toxicité due aux herbicides a diminué, passant de 4% d'espèces affectées à moins de 1%. Ensuite, la question était de savoir si cette diminution de toxicité avait un impact sur le développement de certaines espèces au sein de la communauté des algues. Pour ce faire, l'utilisation statistique a permis d'isoler d'autres facteurs pouvant avoir une influence sur la flore, comme la température de l'eau ou la présence de phosphates, et ainsi de constater quelles espèces se sont révélées avoir été influencées, positivement ou négativement, par la diminution de la toxicité dans le lac au fil du temps. Fait intéressant, une partie d'entre-elles avait déjà montré des comportements similaires dans des études en mésocosmes. En conclusion, ce travail montre qu'il existe des modèles robustes pour prédire le risque des mélanges de micropolluants sur les espèces aquatiques, et qu'ils peuvent être utilisés pour expliquer le rôle des substances dans le fonctionnement des écosystèmes. Toutefois, ces modèles ont bien sûr des limites et des hypothèses sous-jacentes qu'il est important de considérer lors de leur application. - Depuis plusieurs années, les risques que posent les micropolluants organiques pour le milieu aquatique préoccupent grandement les scientifiques ainsi que notre société. En effet, de nombreuses recherches ont mis en évidence les effets toxiques que peuvent avoir ces substances chimiques sur les espèces de nos lacs et rivières, quand elles se retrouvent exposées à des concentrations aiguës ou chroniques. Cependant, la plupart de ces études se sont focalisées sur la toxicité des substances individuelles, c'est à dire considérées séparément. Actuellement, il en est de même dans les procédures de régulation européennes, concernant la partie évaluation du risque pour l'environnement d'une substance. Or, les organismes sont exposés tous les jours à des milliers de substances en mélange, et les effets de ces "cocktails" ne sont pas négligeables. L'évaluation du risque écologique que pose ces mélanges de substances doit donc être abordé par de la manière la plus appropriée et la plus fiable possible. Dans la première partie de cette thèse, nous nous sommes intéressés aux méthodes actuellement envisagées à être intégrées dans les législations européennes pour l'évaluation du risque des mélanges pour le milieu aquatique. Ces méthodes sont basées sur le modèle d'addition des concentrations, avec l'utilisation des valeurs de concentrations des substances estimées sans effet dans le milieu (PNEC), ou à partir des valeurs des concentrations d'effet (CE50) sur certaines espèces d'un niveau trophique avec la prise en compte de facteurs de sécurité. Nous avons appliqué ces méthodes à deux cas spécifiques, le lac Léman et le Rhône situés en Suisse, et discuté les résultats de ces applications. Ces premières étapes d'évaluation ont montré que le risque des mélanges pour ces cas d'étude atteint rapidement une valeur au dessus d'un seuil critique. Cette valeur atteinte est généralement due à deux ou trois substances principales. Les procédures proposées permettent donc d'identifier les substances les plus problématiques pour lesquelles des mesures de gestion, telles que la réduction de leur entrée dans le milieu aquatique, devraient être envisagées. Cependant, nous avons également constaté que le niveau de risque associé à ces mélanges de substances n'est pas négligeable, même sans tenir compte de ces substances principales. En effet, l'accumulation des substances, même en traces infimes, atteint un seuil critique, ce qui devient plus difficile en terme de gestion du risque. En outre, nous avons souligné un manque de fiabilité dans ces procédures, qui peuvent conduire à des résultats contradictoires en terme de risque. Ceci est lié à l'incompatibilité des facteurs de sécurité utilisés dans les différentes méthodes. Dans la deuxième partie de la thèse, nous avons étudié la fiabilité de méthodes plus avancées dans la prédiction de l'effet des mélanges pour les communautés évoluant dans le système aquatique. Ces méthodes reposent sur le modèle d'addition des concentrations (CA) ou d'addition des réponses (RA) appliqués sur les courbes de distribution de la sensibilité des espèces (SSD) aux substances. En effet, les modèles de mélanges ont été développés et validés pour être appliqués espèce par espèce, et non pas sur plusieurs espèces agrégées simultanément dans les courbes SSD. Nous avons ainsi proposé une procédure plus rigoureuse, pour l'évaluation du risque d'un mélange, qui serait d'appliquer d'abord les modèles CA ou RA à chaque espèce séparément, et, dans une deuxième étape, combiner les résultats afin d'établir une courbe SSD du mélange. Malheureusement, cette méthode n'est pas applicable dans la plupart des cas, car elle nécessite trop de données généralement indisponibles. Par conséquent, nous avons comparé, avec des valeurs générées aléatoirement, le calcul de risque effectué selon cette méthode plus rigoureuse, avec celle effectuée traditionnellement, afin de caractériser la robustesse de cette approche qui consiste à appliquer les modèles de mélange sur les courbes SSD. Nos résultats ont montré que l'utilisation de CA directement sur les SSDs peut conduire à une sous-estimation de la concentration du mélange affectant 5 % ou 50% des espèces, en particulier lorsque les substances présentent un grand écart- type dans leur distribution de la sensibilité des espèces. L'application du modèle RA peut quant à lui conduire à une sur- ou sous-estimations, principalement en fonction de la pente des courbes dose- réponse de chaque espèce composant les SSDs. La sous-estimation avec RA devient potentiellement importante lorsque le rapport entre la EC50 et la EC10 de la courbe dose-réponse des espèces est plus petit que 100. Toutefois, la plupart des substances, selon des cas réels, présentent des données d' écotoxicité qui font que le risque du mélange calculé par la méthode des modèles appliqués directement sur les SSDs reste cohérent et surestimerait plutôt légèrement le risque. Ces résultats valident ainsi l'approche utilisée traditionnellement. Néanmoins, il faut garder à l'esprit cette source d'erreur lorsqu'on procède à une évaluation du risque d'un mélange avec cette méthode traditionnelle, en particulier quand les SSD présentent une distribution des données en dehors des limites déterminées dans cette étude. Enfin, dans la dernière partie de cette thèse, nous avons confronté des prédictions de l'effet de mélange avec des changements biologiques observés dans l'environnement. Dans cette étude, nous avons utilisé des données venant d'un suivi à long terme d'un grand lac européen, le lac Léman, ce qui offrait la possibilité d'évaluer dans quelle mesure la prédiction de la toxicité des mélanges d'herbicide expliquait les changements dans la composition de la communauté phytoplanctonique. Ceci à côté d'autres paramètres classiques de limnologie tels que les nutriments. Pour atteindre cet objectif, nous avons déterminé la toxicité des mélanges sur plusieurs années de 14 herbicides régulièrement détectés dans le lac, en utilisant les modèles CA et RA avec les courbes de distribution de la sensibilité des espèces. Un gradient temporel de toxicité décroissant a pu être constaté de 2004 à 2009. Une analyse de redondance et de redondance partielle, a montré que ce gradient explique une partie significative de la variation de la composition de la communauté phytoplanctonique, même après avoir enlevé l'effet de toutes les autres co-variables. De plus, certaines espèces révélées pour avoir été influencées, positivement ou négativement, par la diminution de la toxicité dans le lac au fil du temps, ont montré des comportements similaires dans des études en mésocosmes. On peut en conclure que la toxicité du mélange herbicide est l'un des paramètres clés pour expliquer les changements de phytoplancton dans le lac Léman. En conclusion, il existe diverses méthodes pour prédire le risque des mélanges de micropolluants sur les espèces aquatiques et celui-ci peut jouer un rôle dans le fonctionnement des écosystèmes. Toutefois, ces modèles ont bien sûr des limites et des hypothèses sous-jacentes qu'il est important de considérer lors de leur application, avant d'utiliser leurs résultats pour la gestion des risques environnementaux. - For several years now, the scientists as well as the society is concerned by the aquatic risk organic micropollutants may pose. Indeed, several researches have shown the toxic effects these substances may induce on organisms living in our lakes or rivers, especially when they are exposed to acute or chronic concentrations. However, most of the studies focused on the toxicity of single compounds, i.e. considered individually. The same also goes in the current European regulations concerning the risk assessment procedures for the environment of these substances. But aquatic organisms are typically exposed every day simultaneously to thousands of organic compounds. The toxic effects resulting of these "cocktails" cannot be neglected. The ecological risk assessment of mixtures of such compounds has therefore to be addressed by scientists in the most reliable and appropriate way. In the first part of this thesis, the procedures currently envisioned for the aquatic mixture risk assessment in European legislations are described. These methodologies are based on the mixture model of concentration addition and the use of the predicted no effect concentrations (PNEC) or effect concentrations (EC50) with assessment factors. These principal approaches were applied to two specific case studies, Lake Geneva and the River Rhône in Switzerland, including a discussion of the outcomes of such applications. These first level assessments showed that the mixture risks for these studied cases exceeded rapidly the critical value. This exceeding is generally due to two or three main substances. The proposed procedures allow therefore the identification of the most problematic substances for which management measures, such as a reduction of the entrance to the aquatic environment, should be envisioned. However, it was also showed that the risk levels associated with mixtures of compounds are not negligible, even without considering these main substances. Indeed, it is the sum of the substances that is problematic, which is more challenging in term of risk management. Moreover, a lack of reliability in the procedures was highlighted, which can lead to contradictory results in terms of risk. This result is linked to the inconsistency in the assessment factors applied in the different methods. In the second part of the thesis, the reliability of the more advanced procedures to predict the mixture effect to communities in the aquatic system were investigated. These established methodologies combine the model of concentration addition (CA) or response addition (RA) with species sensitivity distribution curves (SSD). Indeed, the mixture effect predictions were shown to be consistent only when the mixture models are applied on a single species, and not on several species simultaneously aggregated to SSDs. Hence, A more stringent procedure for mixture risk assessment is proposed, that would be to apply first the CA or RA models to each species separately and, in a second step, to combine the results to build an SSD for a mixture. Unfortunately, this methodology is not applicable in most cases, because it requires large data sets usually not available. Therefore, the differences between the two methodologies were studied with datasets created artificially to characterize the robustness of the traditional approach applying models on species sensitivity distribution. The results showed that the use of CA on SSD directly might lead to underestimations of the mixture concentration affecting 5% or 50% of species, especially when substances present a large standard deviation of the distribution from the sensitivity of the species. The application of RA can lead to over- or underestimates, depending mainly on the slope of the dose-response curves of the individual species. The potential underestimation with RA becomes important when the ratio between the EC50 and the EC10 for the dose-response curve of the species composing the SSD are smaller than 100. However, considering common real cases of ecotoxicity data for substances, the mixture risk calculated by the methodology applying mixture models directly on SSDs remains consistent and would rather slightly overestimate the risk. These results can be used as a theoretical validation of the currently applied methodology. Nevertheless, when assessing the risk of mixtures, one has to keep in mind this source of error with this classical methodology, especially when SSDs present a distribution of the data outside the range determined in this study Finally, in the last part of this thesis, we confronted the mixture effect predictions with biological changes observed in the environment. In this study, long-term monitoring of a European great lake, Lake Geneva, provides the opportunity to assess to what extent the predicted toxicity of herbicide mixtures explains the changes in the composition of the phytoplankton community next to other classical limnology parameters such as nutrients. To reach this goal, the gradient of the mixture toxicity of 14 herbicides regularly detected in the lake was calculated, using concentration addition and response addition models. A decreasing temporal gradient of toxicity was observed from 2004 to 2009. Redundancy analysis and partial redundancy analysis showed that this gradient explains a significant portion of the variation in phytoplankton community composition, even when having removed the effect of all other co-variables. Moreover, some species that were revealed to be influenced positively or negatively, by the decrease of toxicity in the lake over time, showed similar behaviors in mesocosms studies. It could be concluded that the herbicide mixture toxicity is one of the key parameters to explain phytoplankton changes in Lake Geneva. To conclude, different methods exist to predict the risk of mixture in the ecosystems. But their reliability varies depending on the underlying hypotheses. One should therefore carefully consider these hypotheses, as well as the limits of the approaches, before using the results for environmental risk management
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In Brazil, grazing mismanagement may lead to soil and pasture degradation. To impede this process, integrated cropping systems such as silvopasture have been an effective alternative, allied with precision agriculture based on soil mapping for site-specific management. In this study, we aimed to define the soil property that best sheds light on the variability of eucalyptus and forage yield. The experiment was conducted in the 2011/12 crop year in Ribas do Rio Pardo, Mato Grosso do Sul State, Brazil. We analyzed linear and spatial correlations between eucalyptus traits and physical properties of a Typic Quartzipsamment at two depths (0.00-0.10 and 0.10-0.20 m). For that purpose, we set up a geostatistical grid for collection at 72 points. Gravimetric moisture in the 0.00-0.10 m layer is an important index of soil physical quality, showing correlation to eucalyptus circumference at breast height (CBH) in a Typic Quartzipsamment. With an increase in resistance to penetration in the soil surface layer, there is an increase in eucalyptus height and in neutral detergent fiber content in the forage crop. From a spatial point of view, the height of eucalyptus and the neutral detergent fiber of forage can be estimated by co-kriging analysis with soil resistance to penetration. Resistance to penetration values above 2.3 MPa indicated higher yielding sites.
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Soil aggregation and the distribution of total organic carbon (TOC) may be affected by soil tillage and cover crops. The objective of this study was to determine the effects of crop rotation with cover crops on soil aggregation, TOC concentration in the soil aggregate fractions, and soil bulk density under a no-tillage system (NTS) and conventional tillage system (CTS, one plowing and two disking). This was a three-year study with cover crop/rice/cover crop/rice rotations in the Brazilian Cerrado. A randomized block experimental design with six treatments and three replications was used. The cover crops (treatments) were: fallow, Panicum maximum, Brachiaria ruziziensis, Brachiaria brizantha, and millet (Pennisetum glaucum). An additional treatment, fallow plus CTS, was included as a control. Soil samples were collected at the depths of 0.00-0.05 m, 0.05-0.10 m, and 0.10-0.20 m after the second rice harvest. The treatments under the NTS led to greater stability in the soil aggregates (ranging from 86.33 to 95.37 %) than fallow plus CTS (ranging from 74.62 to 85.94 %). Fallow plus CTS showed the highest number of aggregates smaller than 2 mm. The cover crops affected soil bulk density differently, and the millet treatment in the NTS had the lowest values. The cover crops without incorporation provided the greatest accumulation of TOC in the soil surface layers. The TOC concentration was positively correlated with the aggregate stability index in all layers and negatively correlated with bulk density in the 0.00-0.10 m layer.
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Summary The present thesis work focused on the ecology of benthic invertebrates in the proglacial floodplain of the Rhone in the Swiss Alps. The main glacial Rhone River and a smaller glacial tributary, the Mutt River, joined and entered a braiding multi-thread area. A first part concentrated on the disruption of the longitudinal patterns of environmental conditions and benthic invertebrate fauna in the Rhone by its tributary the Mutt. The Mutt had less harsh environmental conditions, higher taxonomic richness and more abundant zoobenthos compared to the Rhone upstream of the confluence. Although the habitat conditions in the main stream were little modified by the tributary, the fauna was richer and more diverse below the confluence. Colonisation from the Mutt induced the occurrence of faunal elements uncommon of glacial streams in the upper Rhone, where water temperature remains below 4°C. Although the glacial Rhone dominated the system with regard to hydrology and certain environmental conditions, the Mutt tributary has to be seen as the faunal driver of the system. The second part of the study concerned the spatio-temporal differentiation of the habitats and the benthic communities along and across the flood plain. No longitudinal differentiation was found. The spatial transversal differentiation of three habitat types with different environmental characteristics was successfully reflected in the spatial variability of benthic assemblages. This typology separated marginal sites of the flood plain, left bank sites under the influence of the Mutt, and the right bank sites under the influence of the Rh6ne. Faunistic spatial differences were emphasized by the quantitative structure of the fauna, richness, abundances and Simpson index of diversity. Seasonal environmental variability was positively related with Simpson index of diversity and the total richness per site. Low flow conditions were the most favourable season for the fauna and November was characterized by low spatial environmental heterogeneity, high spatial heterogeneity of faunal assemblage, maximum taxonomic richness, a particular taxonomic composition, highest abundances, as well as the highest primary food resources. The third part studied the egg development of three species of Ephemeroptera in the laboratory at 1.5 to 7°C and the ecological implications in the field. Species revealed very contrasting development strategies. Baetis alpinus has a synchronous and efficient egg development, which is faster in warmer habitats, enabling it to exploit short periods of favourable conditions in the floodplain. Ecdyonurus picteti has a very long development time slightly decreasing in warmer conditions. The high degree of individual variation suggests a genetic determination of the degree-days demand. Combined with the glacial local conditions, this strategy leads to an extreme delay of hatching and allows it to develop in very unpredictable habitats. Rhithrogena nivata is the second cold adapted species in Ephemeroptera. The incubation duration is long and success largely depends on the timing of hatching and the discharge conditions. This species is able to exploit extremely unstable and cold habitats where other species are limited by low water temperatures. The fourth part dealt with larval development in different habitats of the floodplain. Addition of data on egg development allowed the description of the life histories of the species from oviposition until emergence. Rhithrogena nivata and loyolaea generally have a two-year development, with the first winter passed as eggs and the second one as larvae. Development of Ecdyonurus picteti is difficult to document but appears to be efficient in a harsh and unpredictable environment. Baetis alpinus was studied separately in four habitats of the floodplain system with contrasting thermal regimes. Differences in success and duration of larval development and in growth rates are emphasised. Subvention mechanisms between habitats by migration of young or grown larvae were demonstrated. Development success and persistence of the populations in the system were thus increased. Emergence was synchronised to the detriment of the optimisation of the adult's size and fecundity. These very different development strategies induce a spatial and temporal distribution in the use of food resources and ecological niches. The last part of this work aimed at the synthesis of the characteristics and the ecological features of three distinct compartments of the system that are the upper Rhone, the Mutt and the floodplain. Their particular role as well as their inter-dependence concerning the structure and the dynamics of the benthic communities was emphasised. Résumé Ce travail de thèse est consacré à l'écologie des invertébrés benthiques dans la zone alluviale proglaciaire du Rhône dans les Alpes suisses. Le Rhône, torrent glaciaire principal, reçoit les eaux de la Mutt, affluent glaciaire secondaire, puis pénètre dans une zone de tressage formée de plusieurs bras. La première partie de l'étude se concentre sur la disruption par la Mutt des processus longitudinaux, tant environnementaux que faunistiques, existants dans le Rhône. Les conditions environnementales régnant dans la Mutt sont moins rudes, la richesse taxonomique plus élevée et le zoobenthos plus abondant que dans le Rhône en amont de la confluence. Bien que les conditions environnementales dans le torrent principal soient peu modifiées par l'affluent, la faune s'avère être plus riche et plus diversifiée en aval de la confluence. La colonisation depuis la Mutt permet l'occurrence de taxons inhabituels dans le Rhône en amont de la confluence, où la température de l'eau se maintient en dessous de 4°C. Bien que le Rhône, torrent glaciaire principal, domine le système du point de vu de l'hydrologie et de certains paramètres environnementaux, l'affluent Mutt doit être considéré comme l'élément structurant la faune dans le système. La deuxième partie concerne la différentiation spatiale et temporelle des habitats et des communautés benthiques à travers la plaine alluviale. Aucune différentiation longitudinale n'a été mise en évidence. La différentiation transversale de trois types d'habitats sur la base des caractéristiques environnementales a été confirmée par la variabilité spatiale de la faune. Cette typologie sépare les sites marginaux de la plaine alluviale, ceux sous l'influence de la Mutt (en rive gauche) et ceux sous l'influence du Rhône amont (en rive droite). Les différences spatiales de la faune sont mises en évidence par la structure quantitative de la faune, la richesse, les abondances et l'indice de diversité de Simpson. La variabilité saisonnière du milieu est positivement liée avec l'indice de diversité de Simpson et la richesse totale par site. L'étiage correspond à la période la plus favorable pour la faune et novembre réunit des conditions de faible hétérogénéité spatiale du milieu, de forte hétérogénéité spatiale de la faune, une richesse taxonomique maximale, une composition faunistique particulière, les abondances ainsi que les ressources primaires les plus élevées. La troisième partie est consacrée à l'étude du développement des oeufs de trois espèces d'Ephémères au laboratoire à des températures de 1.5 à 7°C, ainsi qu'aux implications écologiques sur le terrain. Ces espèces présentent des stratégies de développement très contrastées. Baetis alpinus a un développement synchrone et efficace, plus rapide en milieu plus chaud et lui permettant d'exploiter les courtes périodes de conditions favorables. Ecdyonurus picteti présente une durée de développement très longue, diminuant légèrement dans des conditions plus chaudes. L'importante variation interindividuelle suggère un déterminisme génétique de la durée de développement. Cette stratégie, associée aux conditions locales, conduit à un décalage extrême des éclosions et permet à l'espèce de se développer dans des habitats imprévisibles. Rhithrogena nivata est la seconde espèce d'Ephémères présentant une adaptation au froid. L'incubation des oeufs est longue et son succès dépend de la période des éclosions et des conditions hydrologiques. Cette espèce est capable d'exploiter des habitats extrêmement instables et froids, où la température est facteur limitant pour d'autres espèces. La quatrième partie traite du développement larvaire dans différents habitats de la plaine alluviale. Le développement complet est décrit pour les espèces étudiées de la ponte jusqu'à l'émergence. Rhithrogena nivata et loyolaea atteignent généralement le stade adulte en deux ans, le premier hiver étant passé sous forme d'oeuf et le second sous forme de larve. Le développement de Ecdyonurus picteti est difficile à documenter, mais s'avère cependant efficace dans un environnement rude et imprévisible. Baetis alpinus a été étudié séparément dans quatre habitats de la plaine ayant des régimes thermiques contrastés. La réussite et la durée du développement embryonnaire ainsi que les taux de croissance y sont variables. Des mécanismes de subvention entre habitats sont possibles par la migration de larves juvéniles ou plus développées, augmentant ainsi la réussite du développement et le maintien des populations dans le système. L'émergence devient synchrone, au détriment de l'optimisation de la taille et de la fécondité des adultes. Ces stratégies très différentes induisent une distribution spatiale et temporelle dans l'usage des ressources et des niches écologiques. La dernière partie synthétise les caractéristiques écologiques des trois compartiments du système que sont le Rhône amont, la Mutt et la zone alluviale. Leurs rôles particuliers et leurs interdépendances du point de vue de la structure et de la dynamique des communautés benthiques sont mis en avant.
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Background: Network reconstructions at the cell level are a major development in Systems Biology. However, we are far from fully exploiting its potentialities. Often, the incremental complexity of the pursued systems overrides experimental capabilities, or increasingly sophisticated protocols are underutilized to merely refine confidence levels of already established interactions. For metabolic networks, the currently employed confidence scoring system rates reactions discretely according to nested categories of experimental evidence or model-based likelihood. Results: Here, we propose a complementary network-based scoring system that exploits the statistical regularities of a metabolic network as a bipartite graph. As an illustration, we apply it to the metabolism of Escherichia coli. The model is adjusted to the observations to derive connection probabilities between individual metabolite-reaction pairs and, after validation, to assess the reliability of each reaction in probabilistic terms. This network-based scoring system uncovers very specific reactions that could be functionally or evolutionary important, identifies prominent experimental targets, and enables further confirmation of modeling results. Conclusions: We foresee a wide range of potential applications at different sub-cellular or supra-cellular levels of biological interactions given the natural bipartivity of many biological networks.
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The Iowa Department of Transportation has been determining a present serviceability index (PSI) on the primary highway system since 1968. A CHLOE profilometer has been used as the standard for calibrating the Roadmeters that do the system survey. The current Roadmeter, an IJK Iowa DOT developed unit, is not considered an acceptable Roadmeter for determining the FHWA required International Roughness Index (IRI). Iowa purchased a commercial version of the South Dakota type profile (SD Unit) to obtain IRI. This study was undertaken to correlate the IRI to the IJK Roadmeter and retire the Roadmeter. One hundred forty-seven pavement management sections (IPMS) were tested in June and July 1991 with both units. Correlation coefficients and standard error of estimates were: r' Std. Error PCC pavements 0.81 0.15 Composite pavements 0.71 0.18 ACC pavements 0.77 0.17 The correlation equations developed from this work will allow use of the IRI to predict the IJK Roadmeter response with sufficient accuracy. Trend analysis should also not be affected.
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Background: General practitioners play a central role in taking deprivation into consideration when caring for patients in primary care. Validated questions to identify deprivation in primary-care practices are still lacking. For both clinical and research purposes, this study therefore aims to develop and validate a standardized instrument measuring both material and social deprivation at an individual level. Methods: The Deprivation in Primary Care Questionnaire (DiPCare-Q) was developed using qualitative and quantitative approaches between 2008 and 2011. A systematic review identified 199 questions related to deprivation. Using judgmental item quality, these were reduced to 38 questions. Two focus groups (primary-care physicians, and primary-care researchers), structured interviews (10 laymen), and think aloud interviews (eight cleaning staff) assured face validity. Item response theory analysis was then used to derive the DiPCare-Q index using data obtained from a random sample of 200 patients who were to complete the questionnaire a second time over the phone. For construct and criterion validity, the final 16 questions were administered to a random sample of 1,898 patients attending one of 47 different private primary-care practices in western Switzerland (validation set) along with questions on subjective social status (subjective SES ladder), education, source of income, welfare status, and subjective poverty. Results: Deprivation was defined in three distinct dimensions (table); material deprivation (eight items), social deprivation (five items) and health deprivation (three items). Item consistency was high in both the derivation (KR20 = 0.827) and the validation set (KR20 = 0.778). The DiPCare-Q index was reliable (ICC = 0.847). For construct validity, we showed the DiPCare-Q index to be correlated to patients' estimation of their position on the subjective SES ladder (rs = 0.539). This position was correlated to both material and social deprivation independently suggesting two separate mechanisms enhancing the feeling of deprivation. Conclusion: The DiPCare-Q is a rapid, reliable and validated instrument useful for measuring both material and social deprivation in primary care. Questions from the DiPCare-Q are easy to use when investigating patients' social history and could improve clinicians' ability to detect underlying social distress related to deprivation.
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The Iowa State Highway Commission purchased a Conrad automatic freeze and thaw machine and placed it in operation during October 1961. There were a few problems, but considering, the many electrical and mechanical devices used in the automatic system it has always functioned quite well. Rapid freezing and thawing of 4"x4"xl8" concrete beams has been conducted primarily in accordance with ASTM C-29l (now ASTM C-666 procedure B) at the rate of one beam per day. Over 4000 beams have been tested since 1961, with determination of the resulting durability factors. Various methods of curing were used and a standard 90 day moist cure was selected. This cure seemed to yield durability factors that correlated very well with ratings of coarse aggregates based on service records. Some concrete beams had been made using the same coarse aggregate and the durability factors compared relatively well with previous tests. Durability factors seemed to yield reasonable results until large variations in durability factors were noted from beams of identical concrete mix proportions in research projects R-234 and R-247. This then presents the question "How reliable is the durability as determined by ASTM C-666?" This question became increasingly more important when a specification requiring a minimum durability factor for P.C. concrete made from coarse aggregates was incorporated into the 1972 Standard Specification for coarse aggregates for concrete.
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The Learning Affect Monitor (LAM) is a new computer-based assessment system integrating basic dimensional evaluation and discrete description of affective states in daily life, based on an autonomous adapting system. Subjects evaluate their affective states according to a tridimensional space (valence and activation circumplex as well as global intensity) and then qualify it using up to 30 adjective descriptors chosen from a list. The system gradually adapts to the user, enabling the affect descriptors it presents to be increasingly relevant. An initial study with 51 subjects, using a 1 week time-sampling with 8 to 10 randomized signals per day, produced n = 2,813 records with good reliability measures (e.g., response rate of 88.8%, mean split-half reliability of .86), user acceptance, and usability. Multilevel analyses show circadian and hebdomadal patterns, and significant individual and situational variance components of the basic dimension evaluations. Validity analyses indicate sound assignment of qualitative affect descriptors in the bidimensional semantic space according to the circumplex model of basic affect dimensions. The LAM assessment module can be implemented on different platforms (palm, desk, mobile phone) and provides very rapid and meaningful data collection, preserving complex and interindividually comparable information in the domain of emotion and well-being.
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The Consolid System by American Consolid Inc. is a three product system that, according to product literature, "enables any soil, found anywhere, to be upgraded to achieve better characteristics necessary in improving road life and quality". Consolid was evaluated along with mixes of cement-fly ash and hydrated lime on two soils. The soils were an A-2-4(0) with zero plasticity index and an A-7-8(18) with a 31 plasticity index. American Consolid Inc. recommended an application rate of 0.10% Consolid 444 and 1.00% Conservex by dry soil weight. The application rate chosen for cement-fly ash was 5% cement and 15% fly ash and for hydrated lime it was 6.5%. Testing involved triaxial testing of specimens after water soaking, unconfined compressive strength of specimens before and after water soaking, and freeze and thaw testing of specimens after water soaking. All specimens were compacted to standard proctor at optimum moisture. The cement-fly ash treated mixes had the highest strength and durability followed by the hydrated lime treated mixes.
Carbonate Rock Pore Size Distribution Determination through Iowa Pore Index Testing, MLR-15-01, 2015
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The Iowa Pore Index (IPI) measures the pore system of carbonate (limestone and dolomite) rocks using pressurized water to infiltrate the pore system. This technique provides quantitative results for the primary and capillary (secondary) pores in carbonate rocks. These results are used in conjunction with chemical and mineralogical test results to calculate a quality number, which is used as a predictor of aggregate performance in Portland cement concrete (PCC) leading to the durability classification of the aggregate. This study had two main objectives: to determine the effect different aggregate size has on IPI test results and to establish the precision of IPI test and test apparatus. It was found that smaller aggregate size fractions could be correlated to the standard 1/2”-3/4” size sample. Generally, a particle size decrease was accompanied by a slight decrease in IPI values. The IPI testing also showed fairly good agreement of the secondary pore index number between the 1/2”-3/4”and the 3/8”-1/2” fraction. The #4-3/8” showed a greater difference of the secondary number from the 1/2”-3/4” fraction. The precision of the IPI test was established as a standard deviation (Sr) of 2.85 (Primary) and 0.87 (Secondary) with a repeatability limit (%r) of 8.5% and 14.9% for the primary and secondary values, respectively.
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PURPOSE: To evaluate the prognostic and predictive value of Ki-67 labeling index (LI) in a trial comparing letrozole (Let) with tamoxifen (Tam) as adjuvant therapy in postmenopausal women with early breast cancer. PATIENTS AND METHODS: Breast International Group (BIG) trial 1-98 randomly assigned 8,010 patients to four treatment arms comparing Let and Tam with sequences of each agent. Of 4,922 patients randomly assigned to receive 5 years of monotherapy with either agent, 2,685 had primary tumor material available for central pathology assessment of Ki-67 LI by immunohistochemistry and had tumors confirmed to express estrogen receptors after central review. The prognostic and predictive value of centrally measured Ki-67 LI on disease-free survival (DFS) were assessed among these patients using proportional hazards modeling, with Ki-67 LI values dichotomized at the median value of 11%. RESULTS: Higher values of Ki-67 LI were associated with adverse prognostic factors and with worse DFS (hazard ratio [HR; high:low] = 1.8; 95% CI, 1.4 to 2.3). The magnitude of the treatment benefit for Let versus Tam was greater among patients with high tumor Ki-67 LI (HR [Let:Tam] = 0.53; 95% CI, 0.39 to 0.72) than among patients with low tumor Ki-67 LI (HR [Let:Tam] = 0.81; 95% CI, 0.57 to 1.15; interaction P = .09). CONCLUSION: Ki-67 LI is confirmed as a prognostic factor in this study. High Ki-67 LI levels may identify a patient group that particularly benefits from initial Let adjuvant therapy.