Sydämen hypertrofian ja kroonisen vajaatoiminnan farmakologinen hoito

Sydämen krooninen vajaatoiminta on merkittävä maailmanlaajuinen ongelma. Se on erilaisten sydän- ja verisuonisairauksien aiheuttama monimuotoinen oireyhtymä. Sydämen vasemman kammion hypertrofia eli sydämen seinämien paksuuntuminen on yksi keskeinen tekijä, joka voi olla sydämen vajaatoiminnan taustalla. Kohonnut verenpaine on yleisin syy, joka johtaa sydänlihaksen paksuuntumiseen. Tämä johtaa sydämen pumppaustoiminnan häiriintymiseen, erilaisten neurohormonaalisten mekanismien aktivaatioon ja edelleen sydämen vajaatoimintaan. Sydämen vajaatoiminnan neurohormonaalisista mekanismeista tärkeimmät ovat reniini-angiotensiini-aldosteroni-järjestelmän ja sympaattisen hermoston aktivaatio, sydämen rakenteiden uudelleenmuovautuminen, sydänlihassolujen apoptoosi ja systeeminen tulehdustila. Sydämen hypertrofiaa ja sen syntymistä pyritään estämään kohonneen verenpaineen lääkehoidolla. Reniini-angiotensiini-aldosteronijärjestelmällä on keskeinen merkitys sydämen vajaatoiminnassa. Sydämen vajaatoiminnan ennusteeseen vaikuttavista lääkeaineista angiotensiinikonvertasin estäjät (ACEestäjät) ovat säilyttäneet johtoasemansa jo vuosikymmenten ajan. Angiotensiinireseptoreiden salpaajien (AT1-salpaajien) odotettiin syrjäyttävän ACE-estäjät sydämen vajaatoiminnan hoidossa, mutta toistaiseksi niitä pidetään vain vaihtoehtoisina lääkkeinä. Sympaattisen hermoston aktivaatiota vähentävät β-salpaajat ovat vakiinnuttaneet asemansa toiseksi tärkeimpänä lääkeryhmänä. Diureetit ovat paljon käytetty lääkeaineryhmä sydämen vajaatoiminnan hoidossa, mutta niistä ainoastaan aldosteroniantagonisteilla on tutkitusti ennustetta parantavaa vaikutusta. Kroonisen vajaatoiminnan hoidossa käytetään edelleen myös digoksiinia. Tulevaisuudessa sydämen vajaatoiminnan ennusteeseen vaikuttavia lääkeaineita voivat olla reniinin estäjät, neutraaliendopeptidaasin estäjät, vasopressiinin antagonistit tai inflammatroisiin sytokiineihin vaikuttavat molekyylit. Erikoistyön kokeellisessa osiossa tarkoituksena oli tutkia sydämen hypertrofian kehittymistä vatsa-aortta kuristetuilla rotilla ja kalsiumherkistäjä levosimendaanin sekä AT1-salpaaja valsartaanin vaikutuksia hypertrofian kehittymiseen. Kokeellisessa osiossa arvioitiin myös sydämen hypertrofian ja vajaatoiminnan jyrsijämallina käytetyn vatsa-aortan kuristuksen (koarktaation) toimivuutta ja vaikutuksia ultraäänen avulla määritettyihin kardiovaskulaarisiin parametreihin. Vatsa-aortta kuristettiin munuaisvaltimoiden yläpuolelta. Kuristus saa aikaan verenpaineen kohoamisen ja sydämen työtaakan lisääntymisen. Pitkittyessään tila johtaa sydänlihaksen hypertrofiaan ja vajaatoimintaan. 64 eläintä jaettiin ryhmiin, siten että jokaiseen ryhmään tuli kahdeksan eläintä. Ryhmistä kolmelle annettiin lääkeaineena levosimendaania kolmella eri päiväannoksella (0,01 mg/kg; 0,10 mg/kg; 1,00 mg/kg) ja kolmelle valsartaania kolmella eri päiväannoksella (0,10 mg/kg; 1,00 mg/kg; 10,00 mg/kg) juomaveden mukana. Lääkitys aloitettiin leikkauksen jälkeen ja jatkettiin kahdeksan viikon ajan. Kardiovaskulaariset parametrit, kuten isovolumetrinen relaksaatioaika (IVRT), vasemman kammion läpimitta systolessa ja diastolessa sekä seinämäpaksuudet, ejektiofraktio (EF), supistuvuusosuus (FS), minuuttitilavuus (CO) ja iskutilavuus (SV) määritettiin kahdeksan viikon kuluttua leikkauksesta ultraäänitutkimuksen avulla. Lisäksi määritettiin eläinten sydämen paino suhteessa ruumiin painoon. Tuloksia verrattiin ilman lääkehoitoa olleeseen koarktaatioryhmään. Eläinmallin toimivuutta arvioitiin vertaamalla koarktaatioryhmän tuloksia sham-operoidun ryhmän tuloksiin. Levosimendaanilla havaittiin työssä sydämen systolista toimintaa parantava vaikutus. Tämä näkyi tendenssinä parantaa ejektiofraktioita ja vasemman kammion supistuvuusosuuksia. Sydämen diastoliseen toimintaan ei kummallakaan lääkeaineella ollut merkittävää vaikutusta. Diastolista toimintaa arvioitiin isovolumetrisen relaksaatioajan muutoksilla. Sydämen hypertrofian kehittymiseen ei kummallakaan lääkeaineella ollut merkittävää vaikutusta. Eläinmallin todettiin mallintavan hyvin sydämen hypetrofiaa ihmisellä, mutta ei niinkään sydämen vajaatoimintaa.

The shear dynamo problem for small magnetic Reynolds numbers

We study large-scale kinematic dynamo action due to turbulence in the presence of a linear shear flow in the low-conductivity limit. Our treatment is non-perturbative in the shear strength and makes systematic use of both the shearing coordinate transformation and the Galilean invariance of the linear shear flow. The velocity fluctuations are assumed to have low magnetic Reynolds number (Re-m), but could have arbitrary fluid Reynolds number. The equation for the magnetic fluctuations is expanded perturbatively in the small quantity, Re-m. Our principal results are as follows: (i) the magnetic fluctuations are determined to the lowest order in Rem by explicit calculation of the resistive Green's function for the linear shear flow; (ii) the mean electromotive force is then calculated and an integro-differential equation is derived for the time evolution of the mean magnetic field. In this equation, velocity fluctuations contribute to two different kinds of terms, the 'C' and 'D' terms, respectively, in which first and second spatial derivatives of the mean magnetic field, respectively, appear inside the space-time integrals; (iii) the contribution of the D term is such that its contribution to the time evolution of the cross-shear components of the mean field does not depend on any other components except itself. Therefore, to the lowest order in Re-m, but to all orders in the shear strength, the D term cannot give rise to a shear-current-assisted dynamo effect; (iv) casting the integro-differential equation in Fourier space, we show that the normal modes of the theory are a set of shearing waves, labelled by their sheared wavevectors; (v) the integral kernels are expressed in terms of the velocity-spectrum tensor, which is the fundamental dynamical quantity that needs to be specified to complete the integro-differential equation description of the time evolution of the mean magnetic field; (vi) the C term couples different components of the mean magnetic field, so they can, in principle, give rise to a shear-current-type effect. We discuss the application to a slowly varying magnetic field, where it can be shown that forced non-helical velocity dynamics at low fluid Reynolds number does not result in a shear-current-assisted dynamo effect.

A Feature-Based Solution to Forward Problem in Electrical Capacitance Tomography of Conductive Materials

A new feature-based technique is introduced to solve the nonlinear forward problem (FP) of the electrical capacitance tomography with the target application of monitoring the metal fill profile in the lost foam casting process. The new technique is based on combining a linear solution to the FP and a correction factor (CF). The CF is estimated using an artificial neural network (ANN) trained using key features extracted from the metal distribution. The CF adjusts the linear solution of the FP to account for the nonlinear effects caused by the shielding effects of the metal. This approach shows promising results and avoids the curse of dimensionality through the use of features and not the actual metal distribution to train the ANN. The ANN is trained using nine features extracted from the metal distributions as input. The expected sensors readings are generated using ANSYS software. The performance of the ANN for the training and testing data was satisfactory, with an average root-mean-square error equal to 2.2%.

Sosiaaliturvan ulkopuolella - kokemuksia kansalaisuuden reunalta

Muuttaessaan maasta toiseen ihminen kohtaa useita rajoja. Ylittäessään kohdemaan valtion rajan hän kulkee läpi ensimmäisestä maahanmuuton portista. Toinen raja erottaa tilapäiset asukkaat pysyvistä: tämän maahanmuuton toisen portin läpikulkemisen myötä yksilö pääsee osalliseksi sosiaalisista oikeuksista. Maahanmuuton viimeisestä portista kuljettuaan yksilö saavuttaa kyseisen valtion kansalaisuuden. (Hammar 1990, 21.) Tässä pro gradu -tutkielmassa tarkastelen toisen maahanmuuton portin aukeamista ja sosiaaliturvan piiriin pääsyä odottavien maahan-muuttajien kokemuksia. Käytän tarkastelussa sosiaalisen kansalaisuuden ja marginaalisuuden käsitteitä. Tutkielmassa selvitän, miten sosiaali- ja terveyspalveluiden sekä toimeentuloturvan ulkopuolelle jääminen vaikuttaa maahanmuuttajien arkeen ja miten he kokevat osallisuutensa ja jäsenyytensä yhteiskunnassa. Tutkimus on lähtökohdiltaan fenomenologis-hermeneuttinen ja sovellan lähestymistapana ko-kemuksiin keskittyvän narratiivista tutkimusta. Tutkimusaineisto on koottu kevään 2011 aikana ja se koostuu 10 teemahaastattelusta. Haastateltavien maahanmuuton keinot ja syyt vaihtelivat: he olivat saapuneet Suomeen perhesyistä, työn vuoksi tai hakeakseen turvaa. Haastateltavat tavoitettiin Helsingin Diakoniaopiston, Pro-tukipisteen, Kansainvälisen seurakunnan ja tuttava-verkostojen kautta. Aineiston analyysi toteutettiin sisällönanalyysillä Atlas-ohjelman avulla syksyn 2011 aikana. Toisen maahanmuuton portin aukeamisen odottaminen oli raskaaksi: tuota aikaa leimasi epä-varmuus, tyhjyys ja yksinäisyys. Sosiaaliturvan ulkopuolella jääminen aiheutti osalle haastatel-tavista taloudellisia vaikeuksia sekä ongelmia terveydenhuollon palveluiden piiriin pääsemisessä. Toisaalta apua hakeneet haastateltavat olivat sitä lopulta saaneet. Auttamistyön ammattilaiset ja maistraatti saivat haastateltavien kertomuksissa portinvartijan aseman. Kaikille sosiaaliturvan ulkopuolelle jääminen ei ollut ongelma vaan he kokivat sosiaaliturvan puutetta suuremmaksi ongelmaksi työnteko-oikeuden puuttumisen. Kuulumisen ja ulkopuolisuuden kokemus voivat olla läsnä samanaikaisesti, ja kuulumisesta neuvotellaan jatkuvasti esimerkiksi sosiaalisessa kanssakäymisessä tai palveluita hakiessa. Insti-tutionaaliset käytännöt ja poiskäännyttämisen kokemukset tuottavat marginaalisia identiteettejä. Tasavertainen oikeus sosiaaliturvaan vahvistaa kokemusta kuulumisesta ja kodista. Sosiaaliturva ei kuitenkaan yksin määritä kuulumisen ja kodin kokemusta vaan siihen vaikuttavat myös muut tekijät. Näistä tärkeimmät ovat kehon fyysinen sijoittuminen Suomeen, perhe- ja ystä-vyyssuhteet, työ, asunto ja rasismin kokemukset.

A canonical formulation of the direct position kinematics problem for a general 6-6 stewart platform

This paper deals with the direct position kinematics problem of a general 6-6 Stewart platform, the complete solution of which is not reported in the literature until now and even establishing the number of possible solutions for the general case has remained an unsolved problem for a long period. Here a canonical formulation of the direct position kinematics problem for a general 6-6 Stewart platform is presented. The kinematic equations are expressed as a system of six quadratic and three linear equations in nine unknowns, which has a maximum of 64 solutions. Thus, it is established that the mechanism, in general, can have up to 64 closures. Further reduction of the system is shown arriving at a set of three quartic equations in three unknowns, the solution of which will yield the assembly configurations of the general Stewart platform with far less computational effort compared to earlier models.

Persistence Problem in Two-Dimensional Fluid Turbulence

We present a natural framework for studying the persistence problem in two-dimensional fluid turbulence by using the Okubo-Weiss parameter Lambda to distinguish between vortical and extensional regions. We then use a direct numerical simulation of the two-dimensional, incompressible Navier-Stokes equation with Ekman friction to study probability distribution functions (PDFs) of the persistence times of vortical and extensional regions by employing both Eulerian and Lagrangian measurements. We find that, in the Eulerian case, the persistence-time PDFs have exponential tails; by contrast, this PDF for Lagrangian particles, in vortical regions, has a power-law tail with an exponent theta = 2.9 +/- 0.2.

Indian Nanoelectronics Users Program An Outreach Vehicle to Expedite Nanoelectronics Research in India

The worldwide research in nanoelectronics is motivated by the fact that scaling of MOSFETs by conventional top down approach will not continue for ever due to fundamental limits imposed by physics even if it is delayed for some more years. The research community in this domain has largely become multidisciplinary trying to discover novel transistor structures built with novel materials so that semiconductor industry can continue to follow its projected roadmap. However, setting up and running a nanoelectronics facility for research is hugely expensive. Therefore it is a common model to setup a central networked facility that can be shared with large number of users across the research community. The Centres for Excellence in Nanoelectronics (CEN) at Indian Institute of Science, Bangalore (IISc) and Indian Institute of Technology, Bombay (IITB) are such central networked facilities setup with funding of about USD 20 million from the Department of Information Technology (DIT), Ministry of Communications and Information Technology (MCIT), Government of India, in 2005. Indian Nanoelectronics Users Program (INUP) is a missionary program not only to spread awareness and provide training in nanoelectronics but also to provide easy access to the latest facilities at CEN in IISc and at IITB for the wider nanoelectronics research community in India. This program, also funded by MCIT, aims to train researchers by conducting workshops, hands-on training programs, and providing access to CEN facilities. This is a unique program aiming to expedite nanoelectronics research in the country, as the funding for projects required for projects proposed by researchers from around India has prior financial approval from the government and requires only technical approval by the IISc/ IITB team. This paper discusses the objectives of INUP, gives brief descriptions of CEN facilities, the training programs conducted by INUP and list various research activities currently under way in the program.

An Efficient Simulated Annealing With a Valid Solution Mechanism For TDMA Brodcast Scheduling problem

This paper presents an efficient Simulated Annealing with valid solution mechanism for finding an optimum conflict-free transmission schedule for a broadcast radio network. This is known as a Broadcast Scheduling Problem (BSP) and shown as an NP-complete problem, in earlier studies. Because of this NP-complete nature, earlier studies used genetic algorithms, mean field annealing, neural networks, factor graph and sum product algorithm, and sequential vertex coloring algorithm to obtain the solution. In our study, a valid solution mechanism is included in simulated annealing. Because of this inclusion, we are able to achieve better results even for networks with 100 nodes and 300 links. The results obtained using our methodology is compared with all the other earlier solution methods.

Supersymmetry In The Two-Anyon Problem

We show that the problem of two anyons interacting through a simple harmonic potential or a Coulomb potential is supersymmetric. The supersymmetry operators map a theory described by statistics parameter θ to one described by π+θ. Thus fermions and bosons go into each other, while semions are supersymmetric by themselves. The simple harmonic problem has a Sp(4) symmetry for any value of θ which explains the energy degeneracies.

Transport coefficients for the shear dynamo problem at small Reynolds numbers

We build on the formulation developed in S. Sridhar and N. K. Singh J. Fluid Mech. 664, 265 (2010)] and present a theory of the shear dynamo problem for small magnetic and fluid Reynolds numbers, but for arbitrary values of the shear parameter. Specializing to the case of a mean magnetic field that is slowly varying in time, explicit expressions for the transport coefficients alpha(il) and eta(iml) are derived. We prove that when the velocity field is nonhelical, the transport coefficient alpha(il) vanishes. We then consider forced, stochastic dynamics for the incompressible velocity field at low Reynolds number. An exact, explicit solution for the velocity field is derived, and the velocity spectrum tensor is calculated in terms of the Galilean-invariant forcing statistics. We consider forcing statistics that are nonhelical, isotropic, and delta correlated in time, and specialize to the case when the mean field is a function only of the spatial coordinate X-3 and time tau; this reduction is necessary for comparison with the numerical experiments of A. Brandenburg, K. H. Radler, M. Rheinhardt, and P. J. Kapyla Astrophys. J. 676, 740 (2008)]. Explicit expressions are derived for all four components of the magnetic diffusivity tensor eta(ij) (tau). These are used to prove that the shear-current effect cannot be responsible for dynamo action at small Re and Rm, but for all values of the shear parameter.

Artificial intelligence approaches to network management: recent advances and a survey

With increased number of new services and users being added to the communication network, management of such networks becomes crucial to provide assured quality of service. Finding skilled managers is often a problem. To alleviate this problem and also to provide assistance to the available network managers, network management has to be automated. Many attempts have been made in this direction and it is a promising area of interest to researchers in both academia and industry. In this paper, a review of the management complexities in present day networks and artificial intelligence approaches to network management are presented. Published by Elsevier Science B.V.

Novel correlations in two dimensions: Two-body problem

We discuss a many-body Hamiltonian with two- and three-body interactions in two dimensions introduced recently by Murthy, Bhaduri and Sen. Apart from an analysis of some exact solutions in the many-body system, we analyse in detail the two-body problem which is completely solvable. We show that the solution of the two-body problem reduces to solving a known differential equation due to Heun. We show that the two-body spectrum becomes remarkably simple for large interaction strengths and the level structure resembles that of the Landau levels. We also clarify the 'ultraviolet' regularization which is needed to define an inverse-square potential properly and discuss its implications for our model.

On the problem of spurious patterns in neural associative memory models

The problem of spurious patterns in neural associative memory models is discussed, Some suggestions to solve this problem from the literature are reviewed and their inadequacies are pointed out, A solution based on the notion of neural self-interaction with a suitably chosen magnitude is presented for the Hebb learning rule. For an optimal learning rule based on linear programming, asymmetric dilution of synaptic connections is presented as another solution to the problem of spurious patterns, With varying percentages of asymmetric dilution it is demonstrated numerically that this optimal learning rule leads to near total suppression of spurious patterns. For practical usage of neural associative memory networks a combination of the two solutions with the optimal learning rule is recommended to be the best proposition.