Characterisation of COPD heterogeneity in the ECLIPSE cohort

Background Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a complex condition with pulmonary and extra-pulmonary manifestations. This study describes the heterogeneity of COPD in a large and well characterised and controlled COPD cohort (ECLIPSE). Methods We studied 2164 clinically stable COPD patients, 337 smokers with normal lung function and 245 never smokers. In these individuals, we measured clinical parameters, nutritional status, spirometry, exercise tolerance, and amount of emphysema by computed tomography. Results COPD patients were slightly older than controls and had more pack years of smoking than smokers with normal lung function. Co-morbidities were more prevalent in COPD patients than in controls, and occurred to the same extent irrespective of the GOLD stage. The severity of airflow limitation in COPD patients was poorly related to the degree of breathlessness, health status, presence of co-morbidity, exercise capacity and number of exacerbations reported in the year before the study. The distribution of these variables within each GOLD stage was wide. Even in subjects with severe airflow obstruction, a substantial proportion did not report symptoms, exacerbations or exercise limitation. The amount of emphysema increased with GOLD severity. The prevalence of bronchiectasis was low (4%) but also increased with GOLD stage. Some gender differences were also identified. Conclusions The clinical manifestations of COPD are highly variable and the degree of airflow limitation does not capture the heterogeneity of the disease.

A systems biology approach identifies molecular networks defining skeletal muscle abnormalities in chronic obstructive pulmonary disease.

Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) is an inflammatory process of the lung inducing persistent airflow limitation. Extensive systemic effects, such as skeletal muscle dysfunction, often characterize these patients and severely limit life expectancy. Despite considerable research efforts, the molecular basis of muscle degeneration in COPD is still a matter of intense debate. In this study, we have applied a network biology approach to model the relationship between muscle molecular and physiological response to training and systemic inflammatory mediators. Our model shows that failure to co- ordinately activate expression of several tissue remodelling and bioenergetics pathways is a specific landmark of COPD diseased muscles. Our findings also suggest that this phenomenon may be linked to an abnormal expression of a number of histone modifiers, which we discovered correlate with oxygen utilization. These observations raised the interesting possibility that cell hypoxia may be a key factor driving skeletal muscle degeneration in COPD patients.

The COPD control panel: towards personalised medicine in COPD

Background Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a heterogeneous disease whose assessment and management have traditionally been based on the severity of airflow limitation (forced expiratory volume in 1 s (FEV1)). Yet, it is now clear that FEV1 alone cannot describe the complexity of the disease. In fact, the recently released Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD), 2011 revision has proposed a new combined assessment method using three variables (symptoms, airflow limitation and exacerbations). Methods Here, we go one step further and propose that in the near future physicians will need a"control panel" for the assessment and optimal management of individual patients with complex diseases, including COPD, that provides a path towards personalised medicine. Results We propose that such a"COPD control panel" should include at least three different domains of the disease: severity, activity and impact. Each of these domains presents information on different"elements" of the disease with potential prognostic value and/or with specific therapeutic requirements. All this information can be easily incorporated into an"app" for daily use in clinical practice. Conclusion We recognise that this preliminary proposal needs debate, validation and evolution (eg, including"omics" and molecular imaging information in the future), but we hope that it may stimulate debate and research in the field.

Identification and prospective validation of clinically relevant chronic obstructive pulmonary disease (COPD) subtypes.

Background Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is increasingly considered a heterogeneous condition. It was hypothesised that COPD, as currently defined, includes different clinically relevant subtypes. Methods To identify and validate COPD subtypes, 342 subjects hospitalised for the first time because of a COPD exacerbation were recruited. Three months after discharge, when clinically stable, symptoms and quality of life, lung function, exercise capacity, nutritional status, biomarkers of systemic and bronchial inflammation, sputum microbiology, CT of the thorax and echocardiography were assessed. COPD groups were identified by partitioning cluster analysis and validated prospectively against cause-specific hospitalisations and all-cause mortality during a 4 year follow-up. Results Three COPD groups were identified: group 1 (n ¼ 126, 67 years) was characterised by severe airflow limitation (postbronchodilator forced expiratory volume in 1 s (FEV 1 ) 38% predicted) and worse performance in most of the respiratory domains of the disease; group 2 (n ¼ 125, 69 years) showed milder airflow limitation (FEV 1 63% predicted); and group 3 (n ¼ 91, 67 years) combined a similarly milder airflow limitation (FEV 1 58% predicted) with a high proportion of obesity, cardiovascular disorders, iabetes and systemic inflammation. During follow-up, group 1 had more frequent hospitalisations due to COPD (HR 3.28, p < 0.001) and higher all-cause mortality (HR 2.36, p ¼ 0.018) than the other two groups, whereas group 3 had more admissions due to cardiovascular disease (HR 2.87, p ¼ 0.014). Conclusions In patients with COPD recruited at their first hospitalisation, three different COPD subtypes were identified and prospectively validated:"severe respiratory COPD","moderate respiratory COPD", and"systemic COPD'

Kipsilevyn kuivaamisessa tarvittavan puhallutettavan ilmamäärän ja ohjauksen optimointi

Tämä insinöörityö on tehty Saint-Gobain Rakennustuotteet Oy:n Kirkkonummen tehtaan kipsilevyjen kuivauksessa käytettävästä kuivurista. Kuivurissa on monta erilaista tekijää, jotka vaikuttavat kuivumiseen. Työssä keskitytään ilmavirtauksien optimoimiseen tasokohtaisesti kuivurin sisällä. Kuivurissa on kahdeksan tasoa, joilta jokaiselta voi tulla eri tavalla kuivuneita kipsilevyjä. Tämä johtuu tasoilla olevista erilaisista olosuhteista. Tasojen lisäksi on kuivurissa myös kuusi vyöhykettä, jotka ovat rakenteeltaan erilaisia. Tämän työn tarkoituksena on jakaa ilmavirtaukset tasokohtaisesti mahdollisimman tasaisiksi. Ilmavirtausten jakautumista voidaan muuttaa säätöpelleillä, joiden jälkeen ilmavirtaus kulkeutuu kanavia pitkin tasoille. Eri vyöhykkeiden säätöpellit ja ilmakanavat eroavat toisistaan, minkä takia säätöpeltien asennot eivät ole samoja eri vyöhykkeillä. Säätöpeltiä avaamalla tai sulkemalla lisätään tai vähennetään ilmavirtausta. Ilmavirtausten muutokset mitattiin ilmavirtausmittarilla ja pitot-putkella. Mittauspisteet sijaitsivat kuivurin sivuilla. Ensimmäisellä vyöhykkeellä ei ollut tasokohtaisia mittauspisteitä, minkä takia sieltä ei voinut mitata tasokohtaisia virtauksia. Toisella, kolmannella ja viidennellä vyöhykkeillä mittauspisteet olivat tuloilmapuolella. Neljännellä vyöhykkeellä mittauspisteet sijaitsivat poistoilmapuolella ja kuudennella vyöhykkeellä mittauspisteitä ei ollut tehty. Työn alussa käsitellään kuivauksen teoriaa ja siihen vaikuttavia tekijöitä. Keskiosassa kerrotaan kuivureiden toiminnasta yleisesti, minkä jälkeen tarkastellaan Kirkkonummen tehtaan kuivurin toimintaa. Loppuosassa esitellään mittaustulokset ilmavirtauksien jakautumisista tasoille. Tuloksissa kerrotaan, kuinka ilmavirtaukset jakautuivat tasoille eri vyöhykkeillä ennen työn aloittamista. Testimittauksien tuloksista havaitaan, miten ilmavirtaus jakaantuu silloin, kun säätöpellit ovat testimittauasennoissa. Testimittausten ansiosta saatiin selville, kuinka säätöpeltien asentoja tulisi muuttaa, jotta tasojen virtaukset olisivat yhtä suuria. Muutosten jälkeen ilmavirtauksista saatiin tasaisemmat.

Pneumatic Conveying of Granular Materials in a Pilot Scale Downer-Riser System

Studies regarding the field of this work aim to substitute industrial mechanical conveyors with pneumatic conveyors to overcome the disadvantages in solids flow regulation and risks posed to production and health. The experimental part of this work examines how the granular material properties, fluidizing airflow rate, equipment geometry, and pressures along the pipes affect the mass flow rate through the system. The results are compared with those obtained from previous experiments conducted with alumina. Experiments were carried out with a pilot scale downer-riser system at Outotec Research Center Frankfurt. Granular materi-als used in this work are named as sand, ilmenite, iron ore 1 and iron ore 2.

The ADO Index as a Predictor of Two-Year Mortality in General Practice-Based Chronic Obstructive Pulmonary Disease Cohorts.

BACKGROUND: Existing prediction models for mortality in chronic obstructive pulmonary disease (COPD) patients have not yet been validated in primary care, which is where the majority of patients receive care. OBJECTIVES: Our aim was to validate the ADO (age, dyspnoea, airflow obstruction) index as a predictor of 2-year mortality in 2 general practice-based COPD cohorts. METHODS: Six hundred and forty-six patients with COPD with GOLD (Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease) stages I-IV were enrolled by their general practitioners and followed for 2 years. The ADO regression equation was used to predict a 2-year risk of all-cause mortality in each patient and this risk was compared with the observed 2-year mortality. Discrimination and calibration were assessed as well as the strength of association between the 15-point ADO score and the observed 2-year all-cause mortality. RESULTS: Fifty-two (8.1%) patients died during the 2-year follow-up period. Discrimination with the ADO index was excellent with an area under the curve of 0.78 [95% confidence interval (CI) 0.71-0.84]. Overall, the predicted and observed risks matched well and visual inspection revealed no important differences between them across 10 risk classes (p = 0.68). The odds ratio for death per point increase according to the ADO index was 1.50 (95% CI 1.31-1.71). CONCLUSIONS: The ADO index showed excellent prediction properties in an out-of-population validation carried out in COPD patients from primary care settings. © 2014 S. Karger AG, Basel.

16

Long recognized as the standard general reference in the field, this completely revised edition of Grainger and Allison's Diagnostic Radiology provides all the information that a trainee needs to master to successfully take their professional certification examinations as well as providing the practicing radiologist with a refresher on topics that may have been forgotten. Organized along an organ and systems basis, this resource covers all diagnostic imaging modalities in an integrated, correlative fashion and focuses on those topics that really matter to a trainee radiologist in the initial years of training

Control system for forced-air cooling of horticultural products

This work is a study of the implementation of a classical controller using a tuning method referred to as IMC (Internal Model Control) and aimed at the reduction of electrical energy consumption by the appropriate relation between energy consumption and the cooling time with forced air. The supervisory system installed was able to manipulate the variable of frequency of the signal power of the exhaust fan engine (forced air module), to accelerate or decelerate the loss of heat from the product to be cooled by airflow variation that passes through the mass of the produce. The results demonstrated a reduction in energy consumption from 64% and an increase of only 8% in the cooling time to the system using PI/IMC (Proportional - Integral with IMC) tuning method compared with the system in its operating nominal condition. This PI/IMC control may be implemented directly in a frequency converter, without the need to purchase a computer or PLC (programmable logic controller) to run the dedicated application, increasing its economical viability.

Relationship between disease severity and quality of life in patients with chronic obstructive pulmonary disease

Few studies have evaluated the relationship between Airways Questionnaire 20 (AQ20), a measure of the quality of life, scores and physiological outcomes or with systemic markers of disease in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD). The aim of the present study was to investigate the relationship of forced expiratory volume in 1 s (FEV1), body mass index, fat-free mass index, 6-min walk test (6MWT) results, dyspnea sensation and peripheral oxygen saturation (SpO2) with the quality of life of COPD patients. Ninety-nine patients with COPD (mean age: 64.2 ± 9.2 years; mean FEV1: 60.4 ± 25.2% of predicted) were evaluated using spirometry, body composition measurement and the 6MWT. The baseline dyspnea index (BDI) and the Modified Medical Research Council (MMRC) scale were used to quantify dyspnea. Quality of life was assessed using the AQ20 and the St. George's Respiratory Questionnaire (SGRQ). The Charlson index was used to determine comorbidity. The body mass index/airflow obstruction/dyspnea/exercise capacity (BODE) index was also calculated. AQ20 and SGRQ scores correlated significantly with FEV1, SpO2, 6MWT, MMRC and BDI values as did with BODE index. In the multivariate analyses, MMRC or BDI were identified as predictors of AQ20 and SGRQ scores (P < 0.001 in all cases). Thus, the relationship between AQ20 and disease severity is similar to that described for SGRQ. Therefore, the AQ20, a simple and brief instrument, can be very useful to evaluate the general impact of disease when the time allotted for measurement of the quality of life is limited.

Air blast freezing of fruit pulp models in commercial boxes: influence of preferential channels in the bed on freezing times estimating

The freezing times of fruit pulp models packed and conditioned in multi-layered boxes were evaluated under conditions similar to those employed commercially. Estimating the freezing time is a difficult practice due to the presence of significant voids in the boxes, whose influence may be analyzed by means of various methods. In this study, a procedure for estimating freezing time by using the models described in the literature was compared with experimental measurements by collecting time/temperature data. The following results show that the airflow through packages is a significant parameter for freezing time estimation. When the presence of preferential channels was considered, the predicted freezing time in the models could be 10% lower than the experimental values, depending on the method. The isotherms traced as a function of the location of the samples inside the boxes showed the displacement of the thermal center in relation to the geometric center of the product.

Paperikoneen kuivatusosan olosuhteiden vaikutus viiranjohtotelojen vaipan materiaalin ja pinnoitteen valintaan korroosiovaurion ehkäisemiseksi

Diplomityön tavoitteena on löytää UPM Kymin paperikone 8:n ensimmäisen kuivatusryhmän johtoteloihin kulumis- ja korroosiokestävämpi materiaali ja pinnoite vallitsevaan olosuhteeseen. Teloihin muodostuu pistemäistä korroosiota ja korroosioalue on paikallinen. Korroosiota syntyy kuivatusviiran alueella, jossa ei ole paperirainaa. Työssä suoritetaan kuivatusosan olosuhdemittauksia ja tutkitaan niiden vaikutuksia korroosion muodostumiseen. Suoritettavat olosuhdemittaukset ovat huuvan ilmatase, paineen 0-taso sekä lämpötilat ja kosteudet eri huuvan osissa. Savukaasumittauksen avulla tutkitaan huuvan ilmankiertoa ensimmäisen kuivatusryhmän viiranjohtotelojen läheisyydessä. Kuivatusviiran ilmanläpäisymittauksen avulla saadaan tietoa viiran ilmanläpäisykyvystä. Hypoteesina viiran tukkeutuminen johtuu pölyävästä kuivaus-prosessista ja kosteudesta. SEM/EDS-alkuainemittauksen avulla pystytään analysoimaan korrosiivisia alkuaineita niin korroosioalueella kuin ympäristössä. Työn tutkimuksen perusteella korroosion muodostuminen aiheutuu tukkeutuneen viiran muodostamasta happipitoisuuseroalueesta. Viiran saostumat sisältävät korrosiivisia kemikaaleja, kuten kloridia, rikkiä ja mangaania. Nämä kiihdyttävät korroosiota happipuutosalueella. Huuvan olosuhdemittauksien perusteella huuvan paineen 0-taso on vino. Savukaasu- ja kosteusmittauksien avulla huomattiin kostean ilman jäävän telojen läheisyyteen. Työssä kehitettiin paineilmapuhdistin viiran reuna-alueen puhdistamiseen. Kaavattaviin telapositioihin valittiin kobolttikromiseostettu volframikarbidipinnoite PTFE -fluoripolymeeritiivistyksellä. Muihin telapositioihin valittiin ETFE –fluori-polymeeripinnoite korroosion ehkäisemiseksi. Pinnoitteiden ja paineilmapuhdistimen avulla telojen käyttöaika nousee nykyisestä kahdesta vuodesta tavoiteltuun 10 vuoteen.

Hakeperävaunun aerodynamiikan parantaminen

Raskaankaluston ajoneuvojen aerodynaaminen kehitys on kulkenut väärään suuntaan jo vuosisadan verran ja niiden muodon määräävä tekijä on kuljetustilan maksimointi ja toi-minnallisuus. Lähiaikoina on astumassa EU:ssa uusi direktiivi voimaan, joka sallii lisämas-san käyttämisen aerodynaamisiin lisäosiin. Työn tarkoituksena on tutkia mahdollisuuksia parantaa hakeperävaunun aerodynamiikkaa yksinkertaisilla lisäosilla. Työ on rajattu koskemaan perävaununetuosaan, -sivuosaan ja -pohjaan. Lisäksi rajoitteita asettaa Suomenlainsäädäntö ja EU:n direktiivit. Työssä perehdytään ilmanvastusvoiman syntymekanismeihin raskaankaluston ajoneuvojen kannalta ja käydään läpi merkittävimmät vaikuttavat tekijät ilmanvastusvoimiin sekä kuorma-auton perävaunun eri muotojen ja osien vaikutus. Perävaunuun asetettavien il-manohjaimien vaikutukset ja toiminta selvitetään. Avainasemassa hakeperävaunun aerodynamiikan parantamisessa on ilmavirtauksen estä-minen perävaunun alle sekä etupuolelta. Lisäksi virtausten muuttamien perävaunun takana on hyödyllistä. Merkittävimmät hyödyt saadaan niistä ratkaisuista, jotka estävät ilman virtausta perävau-nun alle sekä renkaisiin. Näitä ratkaisuja olivat sivuhelmat ja pohjan sekä renkaiden kote-lointi. Lisäksi ilmavirtauksen estäminen perävaunun edestä tuotti merkittävää hyötyä. Levy perävaunun välissä tai koko välin peittämällä saadaan aikaan huomattavaa vähenemistä ilmanvastuksessa.

Remodelage du muscle lisse péribronchique dans l’inflammation respiratoire chronique

Le souffle chez les chevaux et l’asthme chez l’humain sont des maladies respiratoires qui partagent plusieurs caractéristiques, notamment des épisodes de bronchospasme et de détresse respiratoire dus à une inflammation pulmonaire inappropriée en réponse à une inhalation de substances antigéniques. Les manifestations cliniques incluent des efforts respiratoires augmentés, des sifflements et de la toux. Au niveau des voies respiratoires, on observe une augmentation du muscle lisse péribronchique, une fibrose sous épithéliale, une métaplasie/hyperplasie épithéliale et du mucus en quantité augmentée. L’augmentation du muscle lisse est particulièrement importante car elle n’affecte pas seulement le calibre basal des voies respiratoires, mais elle accentue l’obstruction respiratoire lors de bronchoconstriction. Ces changements sont regroupés sous le terme de « remodelage » et sont associés à un déclin accéléré de la fonction respiratoire chez les patients asthmatiques. Alors que les traitements actuels contrôlent efficacement le bronchospasme et relativement bien l’inflammation, leurs effets sur le remodelage sont mal connus. Dans le cadre de thèse, la réversibilité du remodelage musculaire péribronchique a été investiguée chez des chevaux atteints du souffle dans deux études longitudinales. Ces études, faites principalement sur du tissu pulmonaire prélevé par thoracoscopie, sont difficilement réalisables chez l’humain pour des raisons éthiques, ou chez d’autres animaux, car ceux-ci présentent rarement une inflammation de type asthmatique de façon spontanée. Les résultats démontrent que les chevaux atteints du souffle ont approximativement deux fois plus de muscle péribronchique que les chevaux sains d’âge similaire gardés dans les mêmes conditions, et que la prolifération des myocytes contribue à cette augmentation. Ils démontrent aussi qu’une stimulation antigénique relativement brève chez des chevaux atteints du souffle depuis plusieurs années n’accentue pas le remodelage, ce qui suggère que l’augmentation du muscle lisse atteint un plateau. Nous avons également montré que le remodelage du muscle lisse chez des chevaux adultes est partiellement réversible et que cette réversibilité peut être accélérée par l’administration de corticostéroïdes par inhalation. Il semble toutefois qu’une portion du remodelage chronique est irréversible puisque les corticostéroïdes ont accéléré la diminution du muscle mais sans toutefois mener à une amélioration plus marquée au terme de l’étude qu’avec une modification environnementale stricte. La diminution de trente pourcent observée sur un an paraît modeste mais elle démontre clairement, et pour une première fois, que le remodelage du muscle lisse présent chez des chevaux adultes malades depuis plusieurs années est au moins partiellement réversible.

Efectos de la ventilación mecánica con heliox en niños y adolescentes con patología bronquial obstructiva

Evaluar si el Heliox reduce la resistencia en la vía aérea en niños y adolescentes con patología bronquial obstructiva que requieren ventilación mecánica. Materiales y Métodos: Estudio prospectivo observacional descriptivo en niños y adolescentes con patología bronquial obstructiva y ventilación mecánica con Fi02 ≤ 0,5. Medición de variables: resistencia, presión pico, presión media de la vía aérea, presión meseta, volumen corriente, autoPEEP, distensibilidad, PetCO2, ventilación de espacio muerto antes de inicio de heliox y a los 30 minutos, 2, 4, 6, 12, 18 y 24 horas y diariamente hasta suspenderlo por extubación o FiO2 > 0,5. Resultados: Resultados parciales, incluyó 9 pacientes encontrando descenso significativo de resistencia espiratoria a los 30 minutos (51,2 vs 32,3; p=0,0008 ), 2 horas ( 51,2 vs 33,4; p=0,0019) y 4 horas (51,2 vs 30,7; p=0,0012) así como de la resistencia inspiratoria a la hora 2 (48,6 vs 36,2; p = 0,013) y hora 4 (48,6 vs 30 ; p=0,004). Se observó tendencia al descenso de la PetCO2 que no fue significativa (52,3 vs 34,3: p=0,06). No se evidenció cambios en las variables; autoPEEP, presión pico, presión media de la vía aérea, distensibilidad, ventilación de espacio muerto, presión meseta y volumen corriente antes y después del inicio del Heliox. Conclusión: La ventilación mecánica con Heliox en niños con patología bronquial obstructiva parece ser que reduce de manera significativa la resistencia de la vía aérea, con tendencia al descenso de la PetC02. Se necesitan estudios prospectivos al menos observacionales analíticos que corroboren estos hallazgos.