Translational models of coronary artery disease, myocardial infarction and heart failure. Development, validation and in vivo imaging studies using positron emission tomography

Coronary artery disease is an atherosclerotic disease, which leads to narrowing of coronary arteries, deteriorated myocardial blood flow and myocardial ischaemia. In acute myocardial infarction, a prolonged period of myocardial ischaemia leads to myocardial necrosis. Necrotic myocardium is replaced with scar tissue. Myocardial infarction results in various changes in cardiac structure and function over time that results in “adverse remodelling”. This remodelling may result in a progressive worsening of cardiac function and development of chronic heart failure. In this thesis, we developed and validated three different large animal models of coronary artery disease, myocardial ischaemia and infarction for translational studies. In the first study the coronary artery disease model had both induced diabetes and hypercholesterolemia. In the second study myocardial ischaemia and infarction were caused by a surgical method and in the third study by catheterisation. For model characterisation, we used non-invasive positron emission tomography (PET) methods for measurement of myocardial perfusion, oxidative metabolism and glucose utilisation. Additionally, cardiac function was measured by echocardiography and computed tomography. To study the metabolic changes that occur during atherosclerosis, a hypercholesterolemic and diabetic model was used with [18F] fluorodeoxyglucose ([18F]FDG) PET-imaging technology. Coronary occlusion models were used to evaluate metabolic and structural changes in the heart and the cardioprotective effects of levosimendan during post-infarction cardiac remodelling. Large animal models were used in testing of novel radiopharmaceuticals for myocardial perfusion imaging. In the coronary artery disease model, we observed atherosclerotic lesions that were associated with focally increased [18F]FDG uptake. In heart failure models, chronic myocardial infarction led to the worsening of systolic function, cardiac remodelling and decreased efficiency of cardiac pumping function. Levosimendan therapy reduced post-infarction myocardial infarct size and improved cardiac function. The novel 68Ga-labeled radiopharmaceuticals tested in this study were not successful for the determination of myocardial blood flow. In conclusion, diabetes and hypercholesterolemia lead to the development of early phase atherosclerotic lesions. Coronary artery occlusion produced considerable myocardial ischaemia and later infarction following myocardial remodelling. The experimental models evaluated in these studies will enable further studies concerning disease mechanisms, new radiopharmaceuticals and interventions in coronary artery disease and heart failure.

Military Crosstraining - harjoittelun vaikutus varusmiesten fyysisen suorituskyvyn kehittymiseen

Puolustusvoimien fyysisen koulutuksen tavoitteena on tuottaa toimintakykyisiä sotilaita kriisi- ja sodanajan joukkoihin. Liikuntakoulutuksella tuetaan varusmiesten fyysistä koulutusta, ja yhtenä tavoitteena on aktivoida liikunnalliseen elämäntapaan myös reservissä. Varusmiesten lähtökunto palvelukseen astuttaessa on ollut laskusuhdanteessa jo useamman vuosikymmenen ajan, joten sen valossa uusien harjoittelumuotojen ja lajien tutkiminen on ajankohtaista. Tutkimustyön aiheena olevan Military Crosstraining -harjoittelun voidaan sanoa olevan CrossFitin® sotilassovellus, joka urheilu- ja harjoittelumuotona kehittää mahdollisimman monipuolisesti harjoittelijan suorituskykyä eli kestävyyttä ja lihaskuntoa. Tutkimustyön tarkoituksena oli selvittää, millaisia vaikutuksia toiminnallisella ja korkea intensiteettisellä Military Crosstraining -tyyppisellä fyysisellä harjoittelulla (MCH) on varusmiesten fyysisen suorituskyvyn kehittymiseen voimassa olevien normien mukaiseen koulu-tukseen (NH) verrattuna. Työssä vertailtiin kahden samankaltaisen, mutta eri tyyppistä lihaskunto- ja kestävyysharjoittelua tehneen varusmiesjoukon fyysisen suorituskyvyn kehittymistä kuuden kuukauden varusmiespalveluksen aikana. Koehenkilöt olivat jääkäri- ja panssarintorjuntaohjusjoukkueissa palvelleita miehistöön kuuluvia varusmiehiä (n=110, ikä 20,1 ± 0,4, paino 79,3 ± 12,3 kg, pituus 1,81 ± 0,06 m, BMI 24,3 ± 3,3). Kvantitatiivinen tutkimus perustui normin mukaisten varusmiesten kuntotestien sekä kehonkoostumuksen tulo- ja lähtötestien tuloksiin. Tilastolliset analyysit tehtiin SPSS 22 ohjelmalla. Muuttujien välisiä yhteyksiä selvitettiin Pearsonin sekä Spearmanin korrelaa-tiokertoimilla. Ryhmien keskiarvojen välisiä eroja sekä muuttujien muutoksia selvitettiin kaksisuuntaisella T-testillä sekä mediaanitestillä. Lähtötilanteessa ryhmät olivat fyysiseltä kunnoltaan käytännössä samantasoisia. Tutkimuk-sessa ei havaittu merkitseviä eroja (p<0.05) ryhmien välillä kuntotestien lopputuloksissa eikä kestävyys- ja lihaskunnon kehityksessä, vaikkakin kehitys molemmilla oli huomattavaa (p<0.001). Suurimmat erot havaittiin kehon painoissa ja BMI:ssa ja niiden muutoksissa (p<0.001). MCH:n kehonpainossa ja BMI:ssa ei tapahtunut juuri muutoksia. Kehonpainojen erotus kasvoi oli 6,5 %:sta 9,4 %:iin (p>0.001), NH:n painon ollessa pienempi. BMI:n erot kasvoivat vastaavasti 5,2 %:sta 8,4 %:iin (p<0.001). Johtopäätöksenä todettakoon, että mahdollisesti Military Crostraining -tyyppinen harjoittelu lisää lihasmassaa normaalia liikuntakoulutusta enemmän aerobisen kunnon siitä kuitenkaan kärsimättä. Tällä olisi positiivisia vaikutuksia moniin sotilaan kenttätehtäviin, kuten haavoittuneen evakuointiin, taakaan tai kuorman kantoon sekä raskaiden tavaroiden nostamiseen.

Lean-ajattelun hyödyntäminen laskentatoimen raportointiprosessissa – Case tuloslaskelman raportointi

Useat yhtiöt ovat nähneet lean-tuotannon uutena mahdollisuutena vastata kiristyneeseen globaaliin kilpailuun ja suorittaa prosessit tehokkaammin ja pienemmillä kustannuksilla. Lean-ajattelun levitessä on se tullut osaksi myös laskentatoimea. Täman tutkielman tavoitteena on selvittää, miten lean-ajattelu ja -työkalut sopivat laskentatoimen raportointiprosessiin ja tutkia, minkälaisia hyviä ja huonoja puolia niissä on. Tutkimuksen tavoitteena on samalla tehdä prosessista entistä tehokkaampi, virtaviivaisempi ja nopeampi riskeeraamatta raportoinnin laatua. Raportointiprosessia tutkitaan case-yrityksessä, joka on iso suomalainen teknologian, automaation ja palveluiden toimittaja ja kehittäjä. Case-yrityksestä tutkielmaan on valittu yksi raportoiva yksikkö. Motivaatiota aiheeseen luo se, että lean-ajattelu on usein yhdistetty tuotantoon ja toimitusketjuihin, jolloin sen tuominen talouden ajatteluun ja raportointiprosessiin on mielenkiintoinen tehtävä. Lisäksi yrityksessä on todettu, että raportointi vie liian kauan ja liiketoiminnan päätöksenteon tueksi tieto tarvitaan yhä nopeammin. Tutkielma on kvalitatiivinen tutkimus. Tutkimuksen empirian aineisto on kerätty teemahaastattelujen, fokusryhmätyöskentelyn ja raportointiprosessista kerätyn datan avulla. Lean-työkaluista raportointiprosessin parantamisessa hyödynnettiin ensisijaisesti arvovirtakartoitusta, ja A3-työkalua käytettiin konsernitasolla projektin hallintaan. Kaizenin eli jatkuvan parantamisen kulttuurin luominen oli myös yksi tavoitteista. Raportointiprosessista kuvattiin aluksi arvovirtakartoituksella nykytilanne, jonka pohjalta löydettiin parannettavia asioita. Kehitysideoiden avulla luotiin yksikölle tavoitetila, jonka hyötyjä verrattuna alkuperäiseen arvovirtaan mitattiin läpimenoajalla, korjausten lukumäärän muutoksella ja säästetyllä työkustannuksella. Kaikki edellä luetellut mittarit paranivat. Läpimenoaika lyheni yhdellä päivällä, korjausten määrä pieneni kolmannekseen alkuperäisestä ja työnkustannus pieneni vajaan neljänneksen alkuperäisestä. Parantuneiden mittareiden ja tutkielmaan tehtyjen haastattelujen perusteella voidaan todeta, että lean-ajattelu sopii talouden raportointiprosessin parantamiseen ja ajattelumaailmaksi. Prosessia parannettaessa kävi myös ilmi, ettei teorian mukaisesti tätäkään prosessia voi parantaa irrallaan muista yrityksen prosesseista vaan parannusta tehdessä pitää koko organisaatiossa olla hyvä kommunikaatio ja parantaa myös muita prosesseja. Lisäksi raportointiprosessin nopeuttamista vaikeuttavat tekniset edellytykset, vaatimus korkeasta laadusta ja kunkin prosessin toiminnon tuoman arvon määrittäminen. Lean-työkalut ja etenkin arvovirtakartoitus todettiin talouden prosesseihin sopiviksi. Tutkielman prosessi ja sen muutokset todettiin vaikeasti yleistettäväksi organisaatiossa muihin yksiköihin tai prosesseihin, mutta sitä pidettiin hyvänä esimerkkinä ja todisteena siitä, että lean-ajattelua voidaan hyödyntää tarkkuutta vaativassa raportointiprosessissa.

Hartsin likaantuminen ja kestävyys mustalipeän fraktioinnissa kokoekskluusiokromatografialla

Sellunkeiton sivutuotteena syntyvä mustalipeä sisältää arvokkaita orgaanisia yhdisteitä, kuten hydroksihappoja. Toistaiseksi hydroksihapot on käytetty muun mustalipeän tavoin sellutehtaan lämmöntuotantoon. Hydroksihappojen merkitys lämmöntuotannon kannalta on kuitenkin pieni verrattuna mustalipeän sisältämään ligniiniin. Viime vuosina kiinnostus hydroksihappoja kohtaan on kasvanut sillä ne voisivat toimia lähtöaineena monille kemikaaleille, joiden valmistukseen käytetään perinteisesti fossiilisia polttoaineita. Hydroksihappoja voidaan erottaa mustalipeästä useilla eri menetelmillä. Erotukseen soveltuvia menetelmiä ovat esimerkiksi ioniekskluusiokromatografia, kalvosuodatus ja kiteytys sekä kokoekskluusiokromatografia. Kromatografisissa menetelmissä käytetyt hartsit ja kalvosuodatuksessa käytettävät kalvot ovat kuitenkin alttiita eri yhdisteiden aiheuttamalle likaantumiselle. Tämän työn kirjallisuusosassa käsitellään mustalipeän koostumusta sekä mustalipeän sisältämiä hydroksihappoja ja niiden käyttökohteita. Lisäksi kirjallisessa osassa on kuvattu aikaisemmin tutkittuja menetelmiä hydroksihappojen erottamiseksi mustalipeästä. Viimeisin menetelmä mustalipeän fraktioimiseksi on kokoekskluusiokromatografia. Työssä on kuvattu kokoeksluusiokromatografian periaate ja selvitetty menetelmän soveltuvuutta mustalipeän fraktiointiin. Lisäksi on käsitelty kromatografisissa menetelmissä käytettyjen hartsien likaantumista, likaantumisen vaikutusta erotustehokkuuteen ja likaantumisen ehkäisyä. Kokeellisessa osassa käsitellään hydroksihappojen erotusta mustalipeästä kokoekskluusiokromatografialla sekä kokoekskluusiokromatografiassa käytettävän hartsin likaantumista ja kestävyyttä. Työssä selvitettiin toistokokein likaantumisen vaikutusta hartsin erotuskykyyn käsitellyn mustalipeän määrän kasvaessa. Malliaineena käytettiin ultrasuodatettua soodakeitettyä mustalipeää. Tulosten perusteella hartsin likaantuminen ei vaikuttanut hydroksihappojen erotukseen mustalipeästä. Kestävyyskokeissa hartsin vesiretentiossa ei havaittu mittausten perusteella johdonmukaista muutosta. HPLC-analyysien perusteella huomattiin liuoksista kuitenkin mahdollisia hartsin hajoamistuotteita, joita ei kuitenkaan pystytty tunnistamaan.

Median digitalisoituminen ja yhdistetty tieto

Esitys Kansalliskirjaston Finto-palvelun ja arkistosektorin KDK-yhteistyöverkoston järjestämässä seminaarissa: Linkity! Kohti yhteentoimivaa metatietoa 3.9.2014.

Kestävyys, poikkitieteellisyys ja tietämisen monimutkaisuus - heuristiikka avuksi?

Referee-artikkeli