Human Gait Analysis using Spatiotemporal Data Obtained from Gait Videos

Mit der Entwicklung von Deep-Learning-Techniken sind Deep-acNN-basierte Methoden zum Standard für Bildverarbeitungsaufgaben geworden, wie z. B. die Verfolgung menschlicher Bewegungen und Posenschätzung, die Erkennung menschlicher Aktivitäten und die Erkennung von Gesichtern. Deep-Learning-Techniken haben den Entwurf, die Implementierung und den Einsatz komplexer und vielfältiger Anwendungen verbessert, die nun in einer Vielzahl von Bereichen, einschließlich der Biomedizintechnik, eingesetzt werden. Die Anwendung von Computer-Vision-Techniken auf die medizinische Bild- und Videoanalyse hat zu bemerkenswerten Ergebnissen bei der Erkennung von Ereignissen geführt. Die eingebaute Fähigkeit von convolutional neural network (CNN), Merkmale aus komplexen medizinischen Bildern zu extrahieren, hat in Verbindung mit der Fähigkeit von long short term memory network (LSTM), die zeitlichen Informationen zwischen Ereignissen zu erhalten, viele neue Horizonte für die medizinische Forschung geschaffen. Der Gang ist einer der kritischen physiologischen Bereiche, der viele Störungen im Zusammenhang mit Alterung und Neurodegeneration widerspiegeln kann. Eine umfassende und genaue Ganganalyse kann Einblicke in die physiologischen Bedingungen des Menschen geben. Bestehende Ganganalyseverfahren erfordern eine spezielle Umgebung, komplexe medizinische Geräte und geschultes Personal für die Erfassung der Gangdaten. Im Falle von tragbaren Systemen kann ein solches System die kognitiven Fähigkeiten beeinträchtigen und für die Patienten unangenehm sein. Außerdem wurde berichtet, dass die Patienten in der Regel versuchen, während des Labortests bessere Leistungen zu erbringen, was möglicherweise nicht ihrem tatsächlichen Gang entspricht. Trotz technologischer Fortschritte stoßen wir bei der Messung des menschlichen Gehens in klinischen und Laborumgebungen nach wie vor an Grenzen. Der Einsatz aktueller Ganganalyseverfahren ist nach wie vor teuer und zeitaufwändig und erschwert den Zugang zu Spezialgeräten und Fachwissen. Daher ist es zwingend erforderlich, über Methoden zu verfügen, die langfristige Daten über den Gesundheitszustand des Patienten liefern, ohne doppelte kognitive Aufgaben oder Unannehmlichkeiten bei der Verwendung tragbarer Sensoren. In dieser Arbeit wird daher eine einfache, leicht zu implementierende und kostengünstige Methode zur Erfassung von Gangdaten vorgeschlagen. Diese Methode basiert auf der Aufnahme von Gehvideos mit einer Smartphone-Kamera in einer häuslichen Umgebung unter freien Bedingungen. Deep neural network (NN) verarbeitet dann diese Videos, um die Gangereignisse zu extrahieren. Die erkannten Ereignisse werden dann weiter verwendet, um verschiedene räumlich-zeitliche Parameter des Gangs zu quantifizieren, die für jedes Ganganalysesystem wichtig sind. In dieser Arbeit wurden Gangvideos verwendet, die mit einer Smartphone-Kamera mit geringer Auflösung außerhalb der Laborumgebung aufgenommen wurden. Viele Deep- Learning-basierte NNs wurden implementiert, um die grundlegenden Gangereignisse wie die Fußposition in Bezug auf den Boden aus diesen Videos zu erkennen. In der ersten Studie wurde die Architektur von AlexNet verwendet, um das Modell anhand von Gehvideos und öffentlich verfügbaren Datensätzen von Grund auf zu trainieren. Mit diesem Modell wurde eine Gesamtgenauigkeit von 74% erreicht. Im nächsten Schritt wurde jedoch die LSTM-Schicht in dieselbe Architektur integriert. Die eingebaute Fähigkeit von LSTM in Bezug auf die zeitliche Information führte zu einer verbesserten Vorhersage der Etiketten für die Fußposition, und es wurde eine Genauigkeit von 91% erreicht. Allerdings gibt es Schwierigkeiten bei der Vorhersage der richtigen Bezeichnungen in der letzten Phase des Schwungs und der Standphase jedes Fußes. Im nächsten Schritt wird das Transfer-Lernen eingesetzt, um die Vorteile von bereits trainierten tiefen NNs zu nutzen, indem vortrainierte Gewichte verwendet werden. Zwei bekannte Modelle, inceptionresnetv2 (IRNV-2) und densenet201 (DN-201), wurden mit ihren gelernten Gewichten für das erneute Training des NN auf neuen Daten verwendet. Das auf Transfer-Lernen basierende vortrainierte NN verbesserte die Vorhersage von Kennzeichnungen für verschiedene Fußpositionen. Es reduzierte insbesondere die Schwankungen in den Vorhersagen in der letzten Phase des Gangschwungs und der Standphase. Bei der Vorhersage der Klassenbezeichnungen der Testdaten wurde eine Genauigkeit von 94% erreicht. Da die Abweichung bei der Vorhersage des wahren Labels hauptsächlich ein Bild betrug, konnte sie bei einer Bildrate von 30 Bildern pro Sekunde ignoriert werden. Die vorhergesagten Markierungen wurden verwendet, um verschiedene räumlich-zeitliche Parameter des Gangs zu extrahieren, die für jedes Ganganalysesystem entscheidend sind. Insgesamt wurden 12 Gangparameter quantifiziert und mit der durch Beobachtungsmethoden gewonnenen Grundwahrheit verglichen. Die NN-basierten räumlich-zeitlichen Parameter zeigten eine hohe Korrelation mit der Grundwahrheit, und in einigen Fällen wurde eine sehr hohe Korrelation erzielt. Die Ergebnisse belegen die Nützlichkeit der vorgeschlagenen Methode. DerWert des Parameters über die Zeit ergab eine Zeitreihe, eine langfristige Darstellung des Ganges. Diese Zeitreihe konnte mit verschiedenen mathematischen Methoden weiter analysiert werden. Als dritter Beitrag in dieser Dissertation wurden Verbesserungen an den bestehenden mathematischen Methoden der Zeitreihenanalyse von zeitlichen Gangdaten vorgeschlagen. Zu diesem Zweck werden zwei Verfeinerungen bestehender entropiebasierter Methoden zur Analyse von Schrittintervall-Zeitreihen vorgeschlagen. Diese Verfeinerungen wurden an Schrittintervall-Zeitseriendaten von normalen und neurodegenerativen Erkrankungen validiert, die aus der öffentlich zugänglichen Datenbank PhysioNet heruntergeladen wurden. Die Ergebnisse zeigten, dass die von uns vorgeschlagene Methode eine klare Trennung zwischen gesunden und kranken Gruppen ermöglicht. In Zukunft könnten fortschrittliche medizinische Unterstützungssysteme, die künstliche Intelligenz nutzen und von den hier vorgestellten Methoden abgeleitet sind, Ärzte bei der Diagnose und langfristigen Überwachung des Gangs von Patienten unterstützen und so die klinische Arbeitsbelastung verringern und die Patientensicherheit verbessern

Evaluation of the toll-like receptor 6 Ser249Pro polymorphism in patients with asthma, atopic dermatitis and chronic obstructive pulmonary disease

BACKGROUND: For allergic disorders, the increasing prevalence over the past decade has been attributed in part to the lack of microbial burden in developed countries ('hygiene hypothesis'). Variation in genes encoding toll-like receptors (TLRs) as the receptor system for the first innate immune response to microbial stimuli has been implicated in various inflammatory diseases. We evaluated here the role of a coding variation, Ser249Pro, in the TLR6 gene in the pathogenesis of asthma, atopic dermatitis (AD) and chronic obstructive pulmonary disease (COPD). METHODS: Genotyping of the Ser249Pro polymorphism in 68 unrelated adult patients and 132 unrelated children with asthma, 185 unrelated patients with COPD, 295 unrelated individuals with AD and 212 healthy control subjects was performed by restriction enzyme digestion. RESULTS: We found a weak association of the 249Ser allele with childhood asthma (p = 0.03). Yet, significance was lost after Bonferroni correction. No association was evident for AD or COPD. CONCLUSION: Variation in TLR6 might play a role in the pathogenesis of childhood asthma

ANALISIS KERJASAMA INDONESIA – SWISS DALAM PROGRAM SUSTAINABLE TOURISM DEVELOPMENT IN INDONESIA PERIODE 2018 – 2022: STUDI KASUS PROGRAM SUSTOUR DI DESA WAE LOLOS, KABUPATEN MANGGARAI BARAT

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memberikan penjelasan mengenai peran yang dilakukan oleh Swisscontact melalui program Sustour di desa Wae Lolos pada tahun 2018 hingga tahun 2022. Penelitian sebelumnya telah menjelaskan bahwa adanya berbagai peran dalam memberikan bantuan kepada berbagai pihak, salah satunya adalah untuk mewujudkan konsep pariwisata berkelanjutan. Tulisan ini berusaha untuk menjelaskan bagaimana peran yang dilakukan oleh Swisscontact dalam menjalankan program Sustour di desa Wae Lolos untuk mewujudkan konsep pariwisata berkelanjutan melalui tiga peran. Tiga peran tersebut adalah peran sebagai pelaksana, peran sebagai katalis, dan peran sebagai mitra. Metode penelitian yang digunakan pada penelitian ini merupakan metode kualitatif dengan sumber data primer yang didapatkan melalui wawancara dan sumber data sekunder yang didapatkan melalui literatur seperti jurnal, buku, atau sumber data lainnya yang dapat ditemukan di internet. Hasil penelitian yang ditemukan adanya upaya oleh Swisscontact - Sustour melalui asesmen, publikasi, pengembangan SDM, fasilitator, mediator, dan kerjasama. Pada konteks pariwsata berkelanjutan, penulis menemukan adanya empat karakteristik utama yang digunakan oleh Swisscontact dalam mewujudkan pariwisata yang berkelanjutan di desa Wae Lolos. Karakteristik tersebut meliputi lingkungan, ekonomi, sosial – budaya, dan keberlanjutan. Kata Kunci: Peran NGO, Swisscontact, Sustour, Pariwisata Berkelanjuta

Roles of Cholesteryl--Glucoside Transferase and Cholesteryl Glucosides in Maintenance of Helicobacter pylori Morphology, Cell Wall Integrity, and Resistance to Antibiotics

ABSTRACT Infection of the human stomach caused by Helicobacter pylori is very common, as the pathogen colonizes more than half of the world’s population. It is associated with varied outcomes of infection, such as peptic ulcer disease, gastric ulcers, and mucosa-associated lymphoid tissue lymphoma, and is generally considered a risk factor for the development of gastric adenocarcinoma. Cholesteryl glucosides (CGs) constitute a vital component of the cell wall of H. pylori and contribute to its pathogenicity and virulence. The hp0421 gene, which encodes cholesteryl-α-glucoside transferase (CGT), appears critical for the enzymatic function of integrating unique CGs into the cell wall of H. pylori, and deletion of this gene leads to depletion of CGs and their variants. Herein, we report that the deletion of hp0421 and consequent deficiency of cholesterol alter the morphology, shape, and cell wall composition of H. pylori cells, as demonstrated by high-resolution confocal microscopy and flow cytometry analyses of two different type strains of H. pylori, their isogenic knockouts as well as a reconstituted strain. Moreover, measurement of ethidium bromide (EtBr) influx by flow cytometry showed that lack of CGs increased cell wall permeability. Antimicrobial susceptibility testing revealed that the hp0421 isogenic knockout strains (Hp26695Δ421 and Hp76Δ421) were sensitive to antibiotics, such as fosfomycin, polymyxin B, colistin, tetracycline, and ciprofloxacin, in contrast to the wild-type strains that were resistant to the above antibiotics and tended to form denser biofilms. Lipid profile analysis of both Hp76 and Hp76Δ421 strains showed an aberrant profile of lipopolysaccharides (LPS) in the Hp76Δ421 strain. Taken together, we herein provide a set of mechanistic evidences to demonstrate that CGs play critical roles in the maintenance of the typical spiral morphology of H. pylori and its cell wall integrity, and any alteration in CG content affects the characteristic morphological features and renders the H. pylori susceptible to various antibiotics. IMPORTANCE Helicobacter pylori is an important cause of chronic gastritis leading to peptic ulcer and is a major risk factor for gastric malignancies. Failure in the eradication of H. pylori infection and increasing antibiotic resistance are two major problems in preventing H. pylori colonization. Hence, a deeper understanding of the bacterial survival strategies is needed to tackle the increasing burden of H. pylori infection by an appropriate intervention. Our study demonstrated that the lack of cholesteryl glucosides (CGs) remarkably altered the morphology of H. pylori and increased permeability of the bacterial cell wall. Further, this study highlighted the substantial role of CGs in maintaining the typical H. pylori morphology that is essential for retaining its pathogenic potential. We also demonstrated that the loss of CGs in H. pylori renders the bacterium susceptible to different antibiotics

Corporate Dividend Behavior in India: A Study of Select Companies

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Other Helicobacters, gastric and gut microbiota

The current article is a review of the most important and relevant literature published in 2016 and early 2017 on non-Helicobacter pylori Helicobacter infections in humans and animals, as well as interactions between H. pylori and the microbiota of the stomach and other organs. Some putative new Helicobacter species were identified in sea otters, wild boars, dogs, and mice. Many cases of Helicobacter fennelliae and Helicobacter cinaedi infection have been reported in humans, mostly in immunocompromised patients. Mouse models have been used frequently as a model to investigate human Helicobacter infection, although some studies have investigated the pathogenesis of Helicobacters in their natural host, as was the case for Helicobacter suis infection in pigs. Our understanding of both the gastric and gut microbiome has made progress and, in addition, interactions between H. pylori and the microbiome were demonstrated to go beyond the stomach. Some new approaches of preventing Helicobacter infection or its related pathologies were investigated and, in this respect, the probiotic properties of Saccharomyces, Lactobacillus and Bifidobacterium spp. were confirmed

PRIMARY HEALTHCARE REFORM IN KAZAKHSTAN: A SOCIALLY-ORIENTED MODEL

Primary health care (PHC) is the cornerstone of effective health systems, promoting equity, accessibility, and patient-centered care. In Kazakhstan, ongoing reforms have focused on transitioning from a centralized, hospital-based healthcare model inherited from the Soviet era to a socially oriented, people-centered PHC system. This review explores the key components of PHC reform in Kazakhstan, highlights the progress, and identifies challenges and prospects to provide recommendations for strengthening the PHC system. Previous studies and governmental reports were overviewed to analyze and synthesize their findings. This review examines PHC reform in Kazakhstan to assess its impact on healthcare delivery and to identify related barriers. The synthesized findings highlight the importance of continued efforts to strengthen PHC services, improve equity, and enhance community participation. Valuable lessons have been learned, and messages have been offered for other countries seeking to reform their health systems towards a socially-oriented model

Improving The Mechanical and Electrical Performance Of Composite Laminates By Including Nano-particles: Review Article

These days, researchers have focused on improving the mechanical performance of composite laminates owing to a broad range of their applications in fields like aerospace, military, civil, marine, etc. In this regard, efforts have been made to improve the mechanical and electrical properties of composite laminates by using nanoparticles. For developing high-performance composite laminates, the dispersion of nanoparticles in the composite laminates is significantly important; however, it remains a challenge. This review study focuses on strategies that have been adopted for developing appropriate chemical and physical methods to achieve controlled dispersion of nanoparticles in composite laminates. The effect of nanoparticles on mechanical properties such as tensile and impact strength, compression, and fracture toughness have been discussed thoroughly in this study. Further, this study proves that the addition of conductive nanoparticles to the composite laminates can change their dielectric properties and make them sensors for damage failures during applied loading.

Evolutionary Dynamics Based on Comparative Genomics of Pathogenic Escherichia coli Lineages Harboring Polyketide Synthase (pks) Island

The genotoxin colibactin is a secondary metabolite produced by the polyketide synthase (pks) island harbored by extraintestinal pathogenic E. coli (ExPEC) and other members of the Enterobacteriaceae that has been increasingly reported to have critical implications in human health. The present study entails a high-throughput whole-genome comparison and phylogenetic analysis of such pathogenic E. coli isolates to gain insights into the patterns of distribution, horizontal transmission, and evolution of the island. For the current study, 23 pks-positive ExPEC genomes were newly sequenced, and their virulome and resistome profiles indicated a preponderance of virulence encoding genes and a reduced number of genes for antimicrobial resistance. In addition, 4,090 E. coli genomes from the public domain were also analyzed for large-scale screening for pks-positive genomes, out of which a total of 530 pks-positive genomes were studied to understand the subtype-based distribution pattern(s). The pks island showed a significant association with the B2 phylogroup (82.2%) and a high prevalence in sequence type 73 (ST73; n = 179) and ST95 (n = 110) and the O6:H1 (n = 110) serotype. Maximum-likelihood (ML) phylogeny of the core genome and intergenic regions (IGRs) of the ST95 model data set, which was selected because it had both pks-positive and pks-negative genomes, displayed clustering in relation to their carriage of the pks island. Prevalence patterns of genes encoding RM systems in the pks-positive and pks-negative genomes were also analyzed to determine their potential role in pks island acquisition and the maintenance capability of the genomes. Further, the maximum-likelihood phylogeny based on the core genome and pks island sequences from 247 genomes with an intact pks island demonstrated horizontal gene transfer of the island across sequence types and serotypes, with few exceptions. This study vitally contributes to understanding of the lineages and subtypes that have a higher propensity to harbor the pks island-encoded genotoxin with possible clinical implications. IMPORTANCE Extraintestinal pathologies caused by highly virulent strains of E. coli amount to clinical implications with high morbidity and mortality rates. Pathogenic E. coli strains are evolving with the horizontal acquisition of mobile genetic elements, including pathogenicity islands such as the pks island, which produces the genotoxin colibactin, resulting in severe clinical outcomes, including colorectal cancer progression. The current study encompasses high-throughput comparative genomics and phylogenetic analyses to address the questions pertaining to the acquisition and evolution pattern of the genomic island in different E. coli subtypes. It is crucial to gain insights into the distribution, transfer, and maintenance of pathogenic islands, as they harbor multiple virulence genes involved in pathogenesis and clinical implications of the infection.Peer Reviewe

Prevalence of Depression and its Associated Factors Among Adults during Third Wave of COVID-19 Pandemic in Malaysia, 2021

Malaysia recently entered third-wave of COVID-19 pandemic starting from October 2020 to end of January 2021. Therefore, objective of our study was to identify the prevalence of depression and its associated factors among adults during third wave of COVID-19 pandemic in Malaysia. A total of 1468 Malaysian adults participated in this cross-sectional web-based survey. A standardized questionnaire was generated using the Google Form, and the link was shared through social media such as Facebook, Twitter, Instagram and WhatsApp. Patient Health Questionnaires (PHQ-9) was used to assess the levels of depression. Among 1468 participants, 320 (22 %) and 358 (24.6 %) indicated to have moderate to severe depression during third-wave of COVID-19 in Malaysia. Multiple predictors were identified that contributed to depression. These included female gender, family’s source income affected by the pandemic, do not perform exercise, victim of abuse and those with family and/or friends infected with COVID-19 virus. COVID-19 pandemic had caused the implementation of lockdown and physical distancing in Malaysia and nations across the globe. The pandemic had brought serious negative impacts on mental health of the adults especially depression especially during third wave of pandemic. The findings of our study suggested that new interventions or strategies are needed to be developed to address the severity of depression among Malaysian adults