Probiotic interventions in infancy: Benefit and Safety Assessment of Extended Applications

Immaturity of the gut barrier system in the newborn has been seen to underlie a number of chronic diseases originating in infancy and manifesting later in life. The gut microbiota and breast milk provide the most important maturing signals for the gut-related immune system and reinforcement of the gut mucosal barrier function. Recently, the composition of the gut microbiota has been proposed to be instrumental in control of host body weight and metabolism as well as the inflammatory state characterizing overweight and obesity. On this basis, inflammatory Western lifestyle diseases, including overweight development, may represent a potential target for probiotic interventions beyond the well documented clinical applications. The purpose of the present undertaking was to study the efficacy and safety of perinatal probiotic intervention. The material comprised two ongoing, prospective, double-blind NAMI (Nutrition, Allergy, Mucosal immunology and Intestinal microbiota) probiotic interventions. In the mother-infant nutrition and probiotic study altogether 256 women were randomized at their first trimester of pregnancy into a dietary intervention and a control group. The intervention group received intensive dietary counselling provided by a nutritionist, and were further randomized at baseline, double-blind, to receive probiotics (Lactobacillus rhamnosus GG and Bifidobacterium lactis) or placebo. The intervention period extended from the first trimester of pregnancy to the end of exclusive breastfeeding. In the allergy prevention study altogether 159 women were randomized, double-blind, to receive probiotics (Lactobacillus rhamnosus GG) or placebo 4 weeks before expected delivery, the intervention extending for 6 months postnatally. Additionally, patient data on all premature infants with very low birth weight (VLBW) treated in the Department of Paediatrics, Turku University Hospital, during the years 1997 - 2008 were utilized. The perinatal probiotic intervention reduced the risk of gestational diabetes mellitus (GDM) in the mothers and perinatal dietary counselling reduced that of fetal overgrowth in GDM-affected pregnancies. Early gut microbiota modulation with probiotics modified the growth pattern of the child by restraining excessive weight gain during the first years of life. The colostrum adiponectin concentration was demonstrated to be dependent on maternal diet and nutritional status during pregnancy. It was also higher in the colostrum received by normal-weight compared to overweight children at the age of 10 years. The early perinatal probiotic intervention and the postnatal probiotic intervention in VLBW infants were shown to be safe. To conclude, the findings in this study provided clinical evidence supporting the involvement of the initial microbial and nutritional environment in metabolic programming of the child. The manipulation of early gut microbial communities with probiotics might offer an applicable strategy to impact individual energy homeostasis and thus to prevent excessive body-weight gain. The results add weight to the hypothesis that interventions aiming to prevent obesity and its metabolic consequences later in life should be initiated as early as during the perinatal period.

Strategic supply chain alignment to customer buying behavior

In search for competitive advantage, designing and managing supply chain networks have become a necessary competence for organizations. The target of this thesis is to answer a question, how to design a multiple supply chain network. The purpose is to study, what kind of different supply chain designs exist and, how to choose appropriate supply chain designs for a company. In the thesis, the focus is on the supply chain alignment to customers, more specifically to customer buying behavior. The research method was a case study. A framework for measuring customer buying behavior was developed based on the literature and it was used in the study of customer buying behavior in the case environment. In the case company structured interviews and data records were used as sources of evidence. Persons working in the customer-interface were interviewed face-to-face and through an e-mail questionnaire. When analyzing the data, a Quality function deployment matrix was used as one analysis method. As a result of the thesis, supply chain network of the case company is proposed to be divided into three separate supply chains, which focus on different areas and they could be called lean, agile and continuous replenishment supply chains. In conclusion, in the supply chain alignment to customer buying behavior several aspects have to be studied from different perspectives. According to the results, a multiple supply chain strategy is recommended to be implemented in the case company, since the diversity of the customer needs cannot be managed efficiently through a single supply chain.

Determination of slurry’s viscosity using case based reasoning approach

Case-based reasoning (CBR) is a recent approach to problem solving and learning that has got a lot of attention over the last years. In this work, the CBR methodology is used to reduce the time and amount of resources spent on carry out experiments to determine the viscosity of the new slurry. The aim of this work is: to develop a CBR system to support the decision making process about the type of slurries behavior, to collect a sufficient volume of qualitative data for case base, and to calculate the viscosity of the Newtonian slurries. Firstly in this paper, the literature review about the types of fluid flow, Newtonian and non-Newtonian slurries is presented. Some physical properties of the suspensions are also considered. The second part of the literature review provides an overview of the case-based reasoning field. Different models and stages of CBR cycles, benefits and disadvantages of this methodology are considered subsequently. Brief review of the CBS tools is also given in this work. Finally, some results of work and opportunities for system modernization are presented. To develop a decision support system for slurry viscosity determination, software application MS Office Excel was used. Designed system consists of three parts: workspace, the case base, and section for calculating the viscosity of Newtonian slurries. First and second sections are supposed to work with Newtonian and Bingham fluids. In the last section, apparent viscosity can be calculated for Newtonian slurries.

Factors Affecting Cancer Behavior with Special Reference to Lymphatic Vessels, Macrophages, EGFR, and Pim-1 in Colorectal Cancer

Syövän käyttäytymiseen ja ennusteeseen vaikuttavat monet tekijät, muun muassa muutokset syöpäsoluissa sekä kasvainta ympäröivässä mikroympäristössä. Tutkimuksen tavoitteena oli tutkia uusia prediktiivisiä ja prognostisia ennustetekijöitä syöpäsoluissa (EGFR geenikopiomäärä, EGFR, onkogeeni pim-1) sekä syöpäkasvaimen mikroympäristöön kuuluvissa imuteissä (CLEVER-1, podoplaniini), makrofageissa (CD68, CLEVER-1) ja T lymfosyyteissä (CD3) kolorektaalisyövässä. Lisäksi tutkittiin imuteiden molekulaarisia ominaisuuksia tarkemmin (CD73, LYVE-1, podoplaniini) kuten myös lymfosyyttien ja dendriittisolujen liikennöintiä imuteissä. Tutkimustulokset osoittavat että korkea Pim-1 ekspressiotaso, suuri peritumoraalinen CD68+ makrofagimäärä sekä varhaisen vaiheen taudissa suuri CLEVER-1+ peritumoraalinen makrofagimäärä ovat hyvän ennusteen tekijöitä kolorektaalisyövässä. Metastaattisessa taudissa sen sijaan suuri määrä CLEVER-1+ makrofageja, sekä intra- että peritumoraalisesti, liittyy huonoon tautiennusteeseen. EGFR geenikopiomäärä, EGFR proteiinipitoisuuden ohjaaman hopea in situ hybridisaatiomenetelmän avulla määritettynä, ennusti vastetta anti-EGFR hoidolle metastaattisessa kolorektaalisyövässä tarkemmin kuin nykyisin rutiinisti käytössä oleva KRAS määritys. Lisäksi havaittiin että imutiet ovat monimuotoisia imutiemarkkeri ekspressionsa suhteen sekä normaali- että syöpäkudoksissa. CD73 molekyylin funktio imuteissä poikkesi selvästi molekyylin funktiosta verisuonissa. Yhteenvetona voidaan todeta että kolorektaalisyövän ennusteeseen vaikuttavien tekijöiden merkitys vaihtelee taudin levinneisyysasteen sekä imuteiden että makrofagien sijainnin perusteella. Korkea Pim-1 ilmentyminen on yhteydessä hyvään kolorektaalisyöpäennusteeseen. Lisäksi EGFR geenikopiomäärä osoittautui lupaavaksi uudeksi prediktiiviseksi ennustetekijäksi KRAS villintyypin metastaattista kolorektaalisyöpää sairastavilla potilailla.

Mechanical behavior of 'Niagara Rosada' grape berry detachment

The 'Niagara Rosada' grape is the main Brazilian table grape belonging to the Labrusca family. It develops medium, cylindrical and compact bunches with berries presenting a pinkish skin and a foxy flavor that is valued in the Brazilian market. These berries are tender and have a pedicel-berry connection provided by the vascular bundles and surrounding skin. This cultivar is very susceptible to berry drop mainly caused by vibration and senescence. The objective of this study was to evaluate the temporal mechanical behavior of the pedicel-berry detachment, using resistance indexes extracted from traction force-deformation curves. Test results showed two different detachment types. In the first one, which exhibited higher average resistance, a considerable portion of the vascular bundle came out attached to the pedicel and in the second type; the vascular bundle was retained inside the berry. The proposed indexes based on maximum detachment force, force at 0.2; 0.5; 1.0 and 1.2 mm, and maximum force to corresponding deformation ratio did not discriminate the senescence of the berry.

Image analysis for assessing broiler breeder behavior response to thermal environment

The research proposes a methodology for assessing broiler breeder response to changes in rearing thermal environment. The continuous video recording of a flock analyzed may offer compelling evidences of thermal comfort, as well as other indications of welfare. An algorithm for classifying specific broiler breeder behavior was developed. Videos were recorded over three boxes where 30 breeders were reared. The boxes were mounted inside an environmental chamber were ambient temperature varied from cold to hot. Digital images were processed based on the number of pixels, according to their light intensity variation and binary contrast allowing a sequence of behaviors related to welfare. The system used the default of x, y coordinates, where x represents the horizontal distance from the top left of the work area to the point P, and y is the vertical distance. The video images were observed, and a grid was developed for identifying the area the birds stayed and the time they spent at that place. The sequence was analyzed frame by frame confronting the data with specific adopted thermal neutral rearing standards. The grid mask overlapped the real bird image. The resulting image allows the visualization of clusters, as birds in flock behave in certain patterns. An algorithm indicating the breeder response to thermal environment was developed.

Characterization and treatment of sisal fiber residues for cement-based composite application

Sisal fiber is an important agricultural product used in the manufacture of ropes, rugs and also as a reinforcement of polymeric or cement-based composites. However, during the fiber production process a large amount of residues is generated which currently have a low potential for commercial use. The aim of this study is to characterize the agricultural residues by the production and improvement of sisal fiber, called field bush and refugo and verify the potentiality of their use in the reinforcement of cement-based composites. The residues were treated with wet-dry cycles and evaluated using tensile testing of fibers, scanning electron microscopy (SEM) and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy. Compatibility with the cement-based matrix was evaluated through the fiber pull-out test and flexural test in composites reinforced with 2 % of sisal residues. The results indicate that the use of treated residue allows the production of composites with good mechanical properties that are superior to the traditional composites reinforced with natural sisal fibers.

Interactions between genes and alcohol on aggressive behavior and anger related traits : the oxytocin receptor gene as a candidate

Alkoholberusning är en av de starkaste riskfaktorerna för aggressivt beteende. Alla individer blir dock inte aggressiva under alkoholberusning. I sin doktorsavhandling undersökte Johansson ifall individens genetiska uppsättning kan förklara skillnader i vem som reagerar på alkohol med ökat aggressivt beteende och ilska och vem som inte gör det. Resultaten visade att individer som är bärare av en viss variant av genen som kodar för oxytocinets receptorer är i högre grad benägna att uppvisa aggressivt beteende än andra när de är alkoholberusade. Sambandet mellan alkohol och ilska påverkades även av individens genetiska uppsättning av två oxytocinreceptorgenvarianter, vilket antyder att dessa genvarianter även påverkar benägenheten att känna ilska under alkoholberusning. Oxytocinet, som fungerar både som ett hormon och en neurotransmittor, har i tidigare studier visats ha breda effekter på sociala förmågor hos människan, såsom förmåga till igenkännande av andras känslouttryck. Resultaten är de första att hos människan experimentellt påvisa att vissa individer beter sig mer aggressivt än andra när de är berusade, beroende på individens genetiska uppsättning. ”Det är viktigt att komma ihåg att genens effekt i det här fallet inte är av en sådan natur att den direkt och ofrånkomligen orsakar aggressivt beteende. Med andra ord är det orimligt i detta fall att tänka att en individ skulle tillmätas ansvarsfrihet i exempelvis ett våldsbrottmål om hon bär på en viss variant av denna gen”, påpekar Johansson. Oxytocinreceptorgenens effekter analyserades i två olika urval. I ett experimentellt upplägg indelades 116 män slumpässigt i två grupper: en grupp som tilldelades alkoholhaltiga drycker, och en kontrollgrupp som tilldelades alkoholfria drycker. Aggressivt beteende mättes med ett laboratorietest där försökspersonerna fick bestraffa en fiktiv motspelare genom att spela upp motbjudande ljud för denne. Resultaten replikerades i ett populationsbaserat urval av män och kvinnor (n = 3755) vilka besvarat frågor om deras aggressiva beteenden, ilska, och alkoholanvändning.

Turun seudun turvallisen ja kestävän liikkumisen suunnitelma

Turun seudun turvallisen ja kestävän liikkumisen suunnitelma on laadittu seudun kuntien ja Varsinais-Suomen ELY-keskuksen yhteistyönä. Suunnitelmassa on selvitetty liikenneturvallisuuden, liikkumisen, toimintaympäristön ja liikennejärjestelmän nykytilaa sekä kartoitettu liikenneturvallisuusongelmia erilaisten analyysien ja kyselyiden avulla. Nykytila-analyysin pohjalta on asetettu liikenneturvallisuustyön visio ja tavoitteet sekä määritetty toimenpide-ehdotukset. Tavoitteisiin pääsemistä tukevat liikenneympäristön parantamistoimenpiteiden ohjelma, liikkumisen ohjauksen toimintaohjelma sekä hallintokuntien liikenneturvallisuustyön toimenpiteistä kootut toimintasuunnitelmat. Onnettomuusanalyysin perusteella liikenneturvallisuuden tila oli Turun seudulla hieman koko Suomen keskiarvoa heikompi. Seudulla tapahtui vuosina 2001-2010 henkilövahinkoon johtaneita onnettomuuksia keskimäärin 132 / 100 000 asukasta, kun vastaava luku oli 126 koko maan osalta. Kuolemaan johtaneita onnettomuuksia tapahtui seudulla vähemmän, mutta loukkaantumiseen johtaneita onnettomuuksia koko maan keskiarvoa enemmän. Onnettomuuksissa kuoli tai loukkaantui koko maan keskiarvoa enemmän jalankulkijoita ja polkupyöräilijöitä. Lukumäärällisesti eniten onnettomuuksia tapahtui 18–19-vuotiaille, mutta henkilövahinkoon johtaneita onnettomuuksia tapahtui selvästi eniten 15–16-vuotiaille. Seudulla tapahtuneista liikenneonnettomuuksista aiheutui vuosittain keskimäärin 127,2 miljoonan euron kustannukset, josta kuntien osuus oli vuosittain noin 22,3 miljoonaa euroa. Asukkaille suunnatun kyselyn mukaan sekä työmatkat että lyhyet vapaa-ajan matkat tehtiin useimmiten henkilöautolla. Koululaisia pidettiin turvattomimpana tienkäyttäjäryhmänä, ja kävelyä sekä pyöräilyä turvattomimpina kulkutapoina. Välinpitämättömyyttä pidettiin merkittävimpänä syynä erilaisiin liikennerikkomuksiin ja tärkeimmäksi kehittämistarpeeksi nousi liikennekäyttäytyminen. Yhdyskuntarakenteen ja toimintaympäristön analyysin perusteella seudulla on hyvät edellytykset kestävien kulkumuotojen kuten joukkoliikenteen houkuttelevuuden lisäämiselle sekä kävelyn ja pyöräilyn verkoston kehittämiselle. Onnettomuusanalyysin ja valtakunnallisten tavoitteiden pohjalta Turun seudulle asetettiin liikenneturvallisuustyön tavoitteet. Tavoitelaskelman mukaan liikennekuolemien ja loukkaantuneiden määrä tulee puolittaa vuosien 2006-2010 keskiarvosta vuoteen 2020 mennessä. Tavoitteen mukaan liikenteessä kuolee enintään 6 (lähtötaso 12) ja loukkaantuu 236 (lähtötaso 471) vuonna 2020. Vaikutusarvion perusteella voidaan arvioida päästävän tavoitteeseen suunnitelmakauden aikana. Tavoitteiden saavuttaminen on kuitenkin haasteellista ja edellyttää tehokasta yhteistyötä eri tahojen välillä. Tavoitteeseen tulee pyrkiä laajaa keinovalikoimaa käyttäen. Suunnitelmatyön aikana aktivoitiin kuntien turvallisen ja kestävän liikkumisen ryhmät, joiden toiminnan tueksi laadittiin toimintasuunnitelmat sekä vuosikello työn eri vaiheista. Ryhmät vastaavat suunnitelman toteuttamisesta, toteutumisen seurannasta ja tarvittaessa päivittämisestä.

Quasiclassical Approach to the Vortex State in Iron-based Superconductors

The quasiclassical approach was applied to the investigation of the vortex properties in the ironbased superconductors. The special attention was paid to manifestation of the nonlocal effects of the vortex core structure. The main results are as follows: (i) The effects of the pairing symmetries (s+ and s₊₊) on the cutoff parameter of field distribution, ξh, in stoichiometric (like LiFeAs) and nonstoichiometric (like doped BaFe₂As₂) iron pnictides have been investigated using Eilenberger quasiclassical equations. Magnetic field, temperature and impurity scattering dependences of ξh have been calculated. Two opposite behavior have been discovered. The ξh /ξc2 ratio is less in s+ symmetry when intraband impurity scattering (Γ₀) is much larger than one and much larger than interband impurity scattering (Γπ), i.e. in nonstoichiometric iron pnictides. Opposite, the value ξh /ξc2 is higher in s+ case and the field dependent curve is shifted upward from the "clean" case (Γ₀ = Γπ = 0) for stoichiometric iron pnictides (Γ₀ = Γπ ≪ 1). (ii) Eilenberger approach to the cutoff parameter, ξh, of the field distribution in the mixed state of high

Power cycling lifetime estimation of IGBT power modules based on chip temperature modeling

In this doctoral thesis, methods to estimate the expected power cycling life of power semiconductor modules based on chip temperature modeling are developed. Frequency converters operate under dynamic loads in most electric drives. The varying loads cause thermal expansion and contraction, which stresses the internal boundaries between the material layers in the power module. Eventually, the stress wears out the semiconductor modules. The wear-out cannot be detected by traditional temperature or current measurements inside the frequency converter. Therefore, it is important to develop a method to predict the end of the converter lifetime. The thesis concentrates on power-cycling-related failures of insulated gate bipolar transistors. Two types of power modules are discussed: a direct bonded copper (DBC) sandwich structure with and without a baseplate. Most common failure mechanisms are reviewed, and methods to improve the power cycling lifetime of the power modules are presented. Power cycling curves are determined for a module with a lead-free solder by accelerated power cycling tests. A lifetime model is selected and the parameters are updated based on the power cycling test results. According to the measurements, the factor of improvement in the power cycling lifetime of modern IGBT power modules is greater than 10 during the last decade. Also, it is noticed that a 10 C increase in the chip temperature cycle amplitude decreases the lifetime by 40%. A thermal model for the chip temperature estimation is developed. The model is based on power loss estimation of the chip from the output current of the frequency converter. The model is verified with a purpose-built test equipment, which allows simultaneous measurement and simulation of the chip temperature with an arbitrary load waveform. The measurement system is shown to be convenient for studying the thermal behavior of the chip. It is found that the thermal model has a 5 C accuracy in the temperature estimation. The temperature cycles that the power semiconductor chip has experienced are counted by the rainflow algorithm. The counted cycles are compared with the experimentally verified power cycling curves to estimate the life consumption based on the mission profile of the drive. The methods are validated by the lifetime estimation of a power module in a direct-driven wind turbine. The estimated lifetime of the IGBT power module in a direct-driven wind turbine is 15 000 years, if the turbine is located in south-eastern Finland.

Yhdessä tuumin kohti turvallisempaa liikkumista : Loimaan seudun liikenneturvallisuussuunnitelma

Loimaan seudun liikenneturvallisuussuunnitelma on laadittu seudun kuntien ja Varsinais-Suomen ELY-keskuksen yhteistyönä. Liikenneturvallisuussuunnitelman tavoitteena on edistää kokonaisvaltaisella tavalla nykyistä vastuullisempaa ja turvallisuushakuisempaa liikkumista seudulla. Suunnitelmassa esitetyillä toimenpiteillä pyritään merkittävästi vähentämään seudulla tapahtuvien liikennekuolemien ja liikenteessä loukkaantuneiden määrää. Tavoitteena on myös edistää nykyistä kestävämpää liikkumista, jolla terveys- ja ympäristövaikutusten ohella on myönteinen vaikutus myös liikenneturvallisuuskehitykseen. Loimaan seudulla tapahtuu vuosittain keskimäärin viisi kuolemaan ja 70 loukkaantumiseen johtanutta onnettomuutta. Asukaslukuun suhteutettuna Loimaan seudulla tapahtuu selvästi enemmän henkilövahinko-onnettomuuksia kuin maakunnassa tai koko maassa keskimäärin. Myös liikenneonnettomuuksien vakavuusaste on maakunnan ja koko maan keskitasoa korkeampi. Kulkutavoittain tarkasteltuna korostuvat erityisesti henkilöauto-onnettomuudet. Liikennekuolemista peräti kolme neljäsosaa on tapahtunut autoilijoille. Ikäryhmittäin tarkasteltuna suurin onnettomuusriski on 15–24-vuotiailla, jotka muodostavat seudun liikenteen uhreista 39 prosenttia (ikäryhmän osuus seudun väestöstä on 11 prosenttia). Liikenneonnettomuuksista aiheutuu seudun kunnille vuosittain lähes kahdeksan miljoonan euron kustannukset – yli 200 euroa asukasta kohden. Nykytilan kuvausten pohjalta ja valtakunnalliset linjaukset huomioiden seudun liikenneturvallisuustyölle on asetettu pitkän aikavälin visio, määrälliset liikenneonnettomuuksien vähentämistavoitteet sekä lähivuosien toimintaa suuntaavat kärkitehtävät. Tavoitteiden mukaan seudun liikennekuolemien määrän tulee vähentyä nykyisestä viidestä hengestä1-2 henkeen vuoteen 2020 mennessä. Loukkaantumisten määrän tulee vähentyä nykyisestä 95 henkilöstä vähintään 71 henkilöön vuoteen 2020 mennessä (-25 %). Suunnitelmassa asetettujen tavoitteiden saavuttamiseen pyritään monipuolisen ja toimien vaikuttavuuden perusteella kohdennetun toimenpidejoukon keinoin sekä kehittämällä eri toimijoiden välistä yhteistyötä ja työnjakoa toimenpiteiden edistämisessä. Suunnitelmassa on esitetty 14 kärkitehtäväkokonaisuutta, joihin toiminta tulee vaikuttavuuden perusteella ensisijaisesti kohdistaa. Suunnitelman vaikutustenarvioinnin perusteella voidaan todeta, että keinot asetettujen tavoitteiden saavuttamiseksi ovat olemassa, mutta tavoitteisiin pääseminen edellyttää erittäin suuria panostuksia kaikilla liikenneturvallisuustyön osa-alueilla, ja erityisesti liikennekäyttäytymiseen ja yhteistyöhön kohdistuvien toimenpiteiden osalta. Liikennekuolemien puolittamisen tavoite nykytasosta vuoteen 2020 on tehtyjen tarkastelujen perusteella mahdollista. Myös loukkaantumisten määrän vähentäminen on saavutettavissa esitetyin toimenpitein.

Epävarmuustarkastelun soveltaminen deterministisissä turvallisuusanalyyseissä

Tässä diplomityössä esitetään selvitys käytössä olevista deterministisistä turvallisuusanalyysimenetelmistä. Deterministisillä turvallisuusanalyyseillä arvioidaan ydinvoimalaitosten turvallisuutta eri käyttötilojen aikana. Voimalaitoksen turvallisuusjärjestelmät mitoitetaan deterministisen turvallisuusanalyysin tulosten perusteella. Deterministiset turvallisuusanalyysit voidaan laatia konservatiivista tai tilastollista menetelmää käyttäen. Konservatiivinen menetelmä pyrkii mallintamaan tarkasteltavan tilanteen siten, että laitoksen todellinen käyttäytyminen on hyvällä varmuudella lievempää kuin analyysitulos. Konservatiivisessa menetelmässä analyysin epävarmuudet huomioidaan konservatiivisilla oletuksilla. Tilastollinen menetelmä perustuu parhaan arvion menetelmään eli pyrkimykseen mallintaa laitoksen käyttäytyminen mahdollisimman todenmukaisesti. Tilastollisessa menetelmässä analyysin epävarmuudet määritetään systemaattisesti tilastomatematiikan keinoin. Työssä painotetaan tilastollisen analyysin epävarmuuksien määritykseen käytettäviä epävarmuustarkastelumenetelmiä. Diplomityön laskennallisessa osassa vertaillaan deterministisen turvallisuusanalyysin laadintaan käytettäviä menetelmiä termohydraulisen turvallisuusanalyysiesimerkin laskennan kautta. Laskennassa tarkasteltavana onnettomuutena on Olkiluoto 3-laitosyksikössä tapahtuva primäärijäähdytepiirin putkikatkosta aiheutuva jäähdytteenmenetysonnettomuus. Lasketun esimerkkitapauksen perusteella tilastollista ja konservatiivista menetelmää voidaan pitää vaihtoehtoisina turvallisuusanalyysin laadintaan. Molemmat analyysit tuottivat hyväksyttäviä ja toisilleen verrannollisia tuloksia, joiden suuruusluokka on sama.

Fetal alcohol spectrum disorders in Finnish children and adolescents : diagnosis, cognition, behavior, adaptation and brain metabolic alterations

Alcohol consumption during pregnancy can potentially affect the developing fetus in devastating ways, leading to a range of physical, neurological, and behavioral alterations most accurately termed Fetal Alcohol Spectrum Disorders (FASD). Despite the fact that it is a preventable disorder, prenatal alcohol exposure today constitutes a leading cause of intellectual disability in the Western world. In Western countries where prevalence studies have been performed the rates of FASD exceed, for example, autism spectrum disorders, Down’s syndrome and cerebral palsy. In addition to the direct effects of alcohol, children and adolescents with FASD are often exposed to a double burden in life, as their neurological sequelae are accompanied by adverse living surroundings exposing them to further environmental risk. However, children with FASD today remain remarkably underdiagnosed by the health care system. This thesis forms part of a larger multinational research project, The Collaborative Initiative on Fetal Alcohol Spectrum Disorders (the CIFASD), initiated by the National Institute of Alcohol Abuse and Alcoholism (NIAAA) in the U.S.A. The general aim of the present thesis was to examine a cohort of children and adolescents growing up with fetal alcohol-related damage in Finland. The thesis consists of five studies with a broad focus on diagnosis, cognition, behavior, adaptation and brain metabolic alterations in children and adolescents with FASD. The participants consisted of four different groups: one group with histories of prenatal exposure to alcohol, the FASD group; one IQ matched contrast group mostly consisting of children with specific learning disorder (SLD); and two typically-developing control groups (CON1 and CON2). Participants were identified through medical records, random sampling from the Finnish national population registry and email alerts to students. Importantly, the participants in the present studies comprise a group of very carefully clinically characterized children with FASD as the studies were performed in close collaboration with leading experts in the field (Prof. Edward Riley and Prof. Sarah Mattson, Center for Behavioral Teratology, San Diego State University, U.S.A; Prof. Eugene Hoyme, Sanford School of Medicine, University of South Dakota, U.S.A.). In the present thesis, the revised Institute of Medicine diagnostic criteria for FASD were tested on a Finnish population and found to be a reliable tool for differentiating among the subgroups of FASD. A weighted dysmorphology scoring system proved to be a valuable additional adjunct in quantification of growth deficits and dysmorphic features in children with FASD (Study 1). The purpose of Study 2 was to clarify the relationship between alcohol-related dysmorphic features and general cognitive capacity. Results showed a significant correlation between dysmorphic features and cognitive capacity, suggesting that children with more severe growth deficiency and dysmorphic features have more cognitive limitations. This association was, however, only moderate, indicating that physical markers and cognitive capacity not always go hand in hand in individuals with FASD. Behavioral problems in the FASD group proved substantial compared to the typically developing control group. In Study 3 risk and protective factors associated with behavioral problems in the FASD group were explored further focusing on diagnostic and environmental factors. Two groups with elevated risks for behavioral problems emerged: length of time spent in residential care and a low dysmorphology score proved to be the most pervasive risk factor for behavioral problems. The results underscore the clinical importance of appropriate services and care for less visibly alcohol affected children and highlight the need to attend to children with FASD being raised in institutions. With their background of early biological and psychological impairment compounded with less opportunity for a close and continuous caregiver relationship, such children seem to run an especially great risk of adverse life outcomes. Study 4 focused on adaptive abilities such as communication, daily living skills and social skills, in other words skills that are important for gradually enabling an independent life, maintain social relationships and allow the individual to become integrated into society. The results showed that adaptive abilities of children and adolescents growing up with FASD were significantly compromised compared to both typically-developing peers and IQ-matched children with SLD. Clearly different adaptive profiles were revealed where the FASD group performed worse than the SLD group, who in turn performed worse than the CON1 group. Importantly, the SLD group outperformed the FASD group on adaptive behavior in spite of comparable cognitive levels. This is the first study to compare adaptive abilities in a group of children and adolescents with FASD relative to both a contrast group of IQ-matched children with SLD and to a group of typically-developing peers. Finally, in Study 5, through magnetic resonance spectroscopic imaging (MRS) evidence of longstanding neurochemical alterations were observed in adolescents and young adults with FASD related to alcohol exposure in utero 14-20 years earlier. Neurochemical alterations were seen in several brain areas: in frontal and parietal cortices, corpus callosum, thalamus and frontal white matter areas as well as in the cerebellar dentate nucleus. The findings are compatible with neuropsychological findings in FASD. Glial cells seemed to be more affected than neurons. In conclusion, more societal efforts and resources should be focused on recognizing and diagnosing FASD, and supporting subgroups with elevated risk of poor outcome. Without adequate intervention children and adolescents with FASD run a great risk of marginalization and social maladjustment, costly not only to society but also to the lives of the many young people with FASD.