Data Assimilation Technique For Flood Monitoring and Prediction

This paper focuses on the development of methods and cascade of models for flood monitoring and forecasting and its implementation in Grid environment. The processing of satellite data for flood extent mapping is done using neural networks. For flood forecasting we use cascade of models: regional numerical weather prediction (NWP) model, hydrological model and hydraulic model. Implementation of developed methods and models in the Grid infrastructure and related projects are discussed

Prognostic Value of Serum Interleukin-6 Level in Hypertensive Patients with COVID-19-Associated Pneumonia

Background. An interleukin-6 (IL-6) is a proinflammatory cytokine which plays an important role in COVID-19-associated hyperinflammation. Aim. This study aimed to assess the predictive ability of serum IL-6 levels for the development of severe/critical clinical conditions, a hypoxemic state requiring supplemental oxygen, and lethal outcomes in patients with COVID-19-associated pneumonia and arterial hypertension (AH). Materials and Methods. One hundred and thirty-five unvaccinated patients hospitalized for COVID-19-associated pneumonia were enrolled in the study. AH was diagnosed in 78.5% of cases. Pneumonia was confirmed radiologically. SARS-COV-2 as an etiological factor was confirmed by either PCR or ELISA. In addition to conventional laboratory tests, IL-6, ferritin, and soluble interleukin-2 levels were measured. Results. Among AH patients, the median levels of IL-6 were higher in non-survivors (95.1 [37.8 - 158.8] pg/mL) as compared to survivors (39.5 [13.6 - 81.1] pg/mL) (p=0.04). Among AH patients, the median serum level of IL-6 was 98.3 [37.8 - 158.8] pg/mL in critically ill patients, 41.7 [11.8 - 83.4] pg/mL in severely ill patients, 37.8 [13.6 - 74.4] pg/mL in moderately ill patients (p=0.051). The median serum level of IL-6 was lower at the time of discharge (6.5 [2.0 - 21.5] pg/mL) as compared to that on admission (43.2 [16.1 - 92.0] pg/mL) (p< 0.001). IL-6 level failed to predict severe/critical condition (AUC=0.59, p=0.13) and the need for supplemental oxygen (AUC=0.61, p=0.06); however, it might be used for the prediction of the lethal outcome (AUC=0.69, p=0.03). The cut-off value of IL-6 level for lethal outcome prediction of 91.0 pg/mL showed a sensitivity of 58.3% and a specificity of 78.7%. Patients with IL-6 levels > 91.0 pg/mL on admission had higher odds of lethal outcomes (OR = 4.87 [1.40 - 16.92], p=0.01). Conclusions. Serum IL-6 level on admission did not show significant predictive ability for severe/critical conditions and hypoxemic states requiring supplemental oxygen in AH patients. However, serum IL-6 levels on admission were higher in non-survivors and might be used for the prediction of lethal outcomes with a cut-off value of 91.0 pg/mL in AH patients

Wellens’ Syndrome: Focus on Diagnosis and Choice of Myocardial Revascularization Strategy

Abstract. Wellens’ syndrome is an extremely relevant issue in modern cardiology. Wellens’ syndrome is quite often untimely diagnosed, and the patient’s management is the same as in case of unstable angina. Since without myocardial revascularization, widespread myocardial infarction develops within the following days or weeks, myocardial revascularization is needed as soon as possible. Characteristic changes on the electrocardiogram in case of Wellens’ syndrome include biphasic (type A) or inverted (type B) T waves in leads V2-V3, which sometimes are seen in other precordial leads. There must be a history of recent angina in addition to these electrocardiogram changes. Troponin is usually negative; however, it can be slightly elevated. Sometimes, patients with classic electrocardiogram changes and clinical picture typical for Wellens’ syndrome do not show hemodynamically significant stenosis of the left anterior descending artery typical for this syndrome. In such cases, “pseudo-Wellens’ syndrome” is observed. Three cases of angiographically confirmed Wellens’ syndrome and one case of pseudo-Wellens’ syndrome are presented in this paper. All the patients with Wellens’ syndrome had significant lesions of the left anterior descending artery. One patient had a triple-vessel lesion, and the other two had a single-vessel lesion. Troponin I was within normal limits in one patient, and slightly elevated and in the other two. These patients underwent successful myocardial revascularization (percutaneous coronary intervention); pharmacological therapy was prescribed.Резюме. Синдром Wellens’ є надзвичайно актуальним питання сучасної кардіології. Досить часто у реальній клінічній практиці трапляються випадки невчасної діагностики синдрому Wellens’, а тактика ведення пацієнта є такою як при нестабільній стенокардії. Зважаючи на те, що у найближчі декілька днів або тижнів без реваскуляризації міокарда розвивається інфаркт міокарда із залученням багатьох сегментів лівого шлуночка, потрібно провести якомога швидше реваскуляризацію міокарда. При синдромі Wellens’ характерними змінами на ЕКГ є двофазні (тип А) або інвертовані (тип В) зубці Т у відведеннях V2-V3, які іноді поширюються й на інші грудні відведення. Важливо, що крім цих змін повинен бути напад ангіонозного болю у анамнезі. Тропонін зазвичай негативний, але іноді може бути дещо вищим норми. Разом з тим у деяких пацієнтів із класичними змінами на ЕКГ та клінічною картиною, характерною для синдрому Wellens’ при коронароангіографії не виявляють характерного для цього синдрому гемодинамічно значимого стенозу передньої міжшлуночкової гілки лівої коронарної артерії. У таких випадках йдеться про pseudo-Wellens’ syndrome. У статті описано 3 випадки синдрому Wellens’, підтверджених ангіографічно та один випадок pseudo-Wellens’ syndrome. У всіх пацієнтів із синдромом Wellens’ виявлено ураження передньої міжшлуночкової гілки лівої коронарної артерії. У одного пацієнта спостерігалося трьохсудинне ураження, у двох інших – односудинне. Тропонін у одного пацієнта був у межах норми, а у двох інших дещо перевищував норму. Цим пацієнтам проведено успішно реваскуляризацію міокарда шляхом стентування ураженого проксимального сегемнта передньої міжшлуночкової гілки лівої коронарної артерії, а також призначено медикаментозне лікування. Ключові слова: Синдром Wellens’, передня міжшлуночкова гілка лівої коронарної артерії, інфаркт міокарда, реваскуляризація, стентування. &nbsp

Grid Infrastructure for Satellite Data Processing in Ukraine

In this paper conceptual foundations for the development of Grid systems that aimed for satellite data processing are discussed. The state of the art of development of such Grid systems is analyzed, and a model of Grid system for satellite data processing is proposed. An experience obtained within the development of the Grid system for satellite data processing in the Space Research Institute of NASU-NSAU is discussed

The Data Fusion Grid Infrastructure: Project Objectives and Achievements

This paper describes the objectives and achievements of the project "Data Fusion Grid Infrastructure'' jointly supported by INTAS, the Centre National d'Etudes Spatiales (CNES) and the National Space Agency of Ukraine (NSAU). Within the project, a Grid infrastructure has been developed that integrates the resources of several geographically distributed organizations. The use of Grid technologies is motivated by the need to make computations in the near real-time for fast response to natural disasters and to manage large volumes of satellite data. We show the use of developed Grid infrastructure for a number of applications that heavily rely on Earth observation (EO) data. These applications include: numerical weather prediction (NWP), flood monitoring, biodiversity assessment, and crop yield prediction

Multi-Vessel Coronary Artery Disease: Choice of Myocardial Revascularization Strategy

Multi-vessel coronary artery disease is quite a common state, which is often diagnosed by coronary angiography in patients with both stable coronary artery disease and acute coronary syndromes. Major difficulties in percutaneous coronary intervention include stent thrombosis and the need for antiplatelet therapy (aspirin and a P2Y12 inhibitor). Stent thrombosis leads to the recurrence of myocardial infarction and may occur within the first few hours after percutaneous coronary intervention. The use of dual antiplatelet therapy, especially that combined with low-molecular-weight heparin in the first days after myocardial infarction, poses a risk of bleeding, which often occurs in real clinical practice. Among P2Y12  inhibitors, ticagrelor causes bleeding somewhat more frequently than clopidogrel. A case of multi-vessel coronary artery disease is described in this paper. Coronary angiography revealed right-dominant circulation; occlusion of the proximal and medial segments of the right coronary artery, thrombolysis in myocardial infarction flow grade 0; stenosis of the left main coronary artery (50-60%), thrombolysis in myocardial infarction flow grade 2; diffuse stenosis of the medial and distal segments of the left anterior descending artery, thrombolysis in myocardial infarction flow grade 1; stenosis of the proximal segment of the left circumflex artery (> 75%), thrombolysis in myocardial infarction flow grade 1. The patient underwent percutaneous coronary intervention; the stents were implanted in the infarct-dependent right coronary artery. The clinical course was complicated by early stent thrombosis with subsequent thrombus extraction; a day later melena developed. Bleeding was stopped, the intensity of antithrombotic therapy was reduced: the combination of aspirin and ticagrelor was replaced by the combination of aspirin and clopidogrel. Six weeks after stenting of the infarct-dependent coronary artery, complete myocardial revascularization (hybrid intervention) was performed: coronary artery bypass grafting [the left internal mammary artery → the left anterior descending artery], coronary autogenous bypass grafting [the aorta → the right coronary artery and the aorta → the left circumflex artery]. The role of fractional flow reserve or instantaneous wave-free ratio-controlled complete myocardial revascularization techniques is discussed. The following algorithm for myocardial revascularization was used: percutaneous coronary intervention for the right coronary artery + coronary artery bypass grafting-3: the left internal mammary artery → the left anterior descending artery, the aorta → the left circumflex artery, the aorta → the right coronary artery

Рівень розчинних рецепторів інтерлейкіну-2 сироватки крові у пацієнтів з артеріальною гіпертензією та пневмонією, асоційованою з коронавірусною хворобою COVID-19

Introduction. Soluble interleukin-2 receptor (sIL-2R) is considered to be an important biomarker that reflects the condition of patients with COVID-19. The establishment of its predictive ability in hypertensive patients with COVID-19-associated pneumonia is perspective. Aim. This study aimed to evaluate of serum sIL-2R level and to establish its predictive ability for severe/critical clinical condition and mortality in patients with COVID-19-associated pneumonia and arterial hypertension. Materials and methods. 135 unvaccinated adult patients hospitalized for COVID-19-associated pneumonia were enrolled in the study. 106 (78.5%) patients were hypertensive.  Results. There was higher median serum sIL-2R level at hospital admission in hypertensive patients (5.87 [4.51–8.16] ng/mL) than in non-hypertensive patients (4.99 [3.56–6.14] ng/mL) (p=0.037). There was no statistically significant difference in sIL-2R levels at admission in patients with moderate, severe and critical clinical conditions among hypertensive patients (p=0.171 according to the Kruskal-Wallis test). But among non-hypertensive patients, serum sIL-2R was higher in patients with severe condition (5.73 [4.90–8.90] ng/mL) than in patients with moderate condition (3.87 [2.71–5.37] ng/mL) (p=0.041 according to the Kruskal-Wallis test, post-hoc Dunn’s test: p=0.012). There was no statistically significant difference in the median serum sIL-2R level between non-survivors (7.80 [5.96–9.94] ng/mL) and survivors (5.62 [4.29–7.71] ng/mL) (p=0.066). In hypertensive patients, serum sIL-2R level failed to predict in-hospital mortality (AUC=0.664, p=0.075), development of severe/critical clinical conditions (AUC=0.583, p=0.138), and need for supplemental oxygen (AUC=0.589, p=0.121). Conclusions. Hypertensive patients have higher serum sIL-2R levels at hospital admission than non-hypertensive patients. There is no statistically significant association between sIL-2R level at hospital admission and disease severity or in-hospital mortality in hypertensive patients. sIL-2R level at hospital admission failed to predict in-hospital mortality, development of severe/critical conditions, and need for supplemental oxygen in hypertensive patients. sIL-2R level is suggested to have the poor predictive ability in hypertensive patients. Keywords: COVID-19, hypertension, sIL-2R, prediction, pneumonia.Вступ. Рівень розчинних рецепторів інтерлйекіну-2 (sIL-2R) є важливим біомаркером, який відображає тяжкість клінічного стану пацієнтів з коронавірусною хворобою COVID-19. Перспективним є встановлення його прогностичної здатності у хворих з COVID-19-асоційованою пневмонією та артеріальною гіпертензію. Мета. Оцінити рівень sIL-2R сироватки крові та встановити його прогностичну здатність щодо тяжкого/вкрай тяжкого клінічного стану та внутрішньолікарняної смертності у пацієнтів із пневмонією, асоційованою з коронавірусною хворобою COVID-19, та артеріальною гіпертензією,. Матеріали та методи. У дослідження включено 135 невакцинованих пацієнтів, госпіталізованих з приводу пневмонії, асоційованої з коронавірусною хворобою COVID-19. 106 (78,5%) хворих мали артеріальну гіпертензію. Результати. Середній рівень sIL-2R сироватки крові на момент госпіталізації був вищим у пацієнтів з артеріальною гіпертензію (5,87 [4,51–8,16] нг/мл), ніж у пацієнтів без артеріальної гіпертензії (4,99 [3,56–6,14] нг/мл) (p=0,037). Статистично достовірної різниці рівнів sIL-2R сироватки крові у хворих із середньотяжким, тяжким та вкрай тяжким перебігом серед пацієнтів з артеріальною гіпертензією не виявлено (р=0,171 за тестом Краскала-Уолліса). Водночас серед пацієнтів без артеріальної гіпертензії sIL-2R у сироватці крові був вищим у пацієнтів із тяжким перебігом (5,73 [4,90–8,90] нг/мл), ніж у пацієнтів із середньотяжким перебігом (3,87 [2,71–5,37] нг/мл) (p=0,041 за тестом Краскела-Уолліса, post-hoc тест Данна: р=0,012). Не встановлено статистично значущої різниці в рівні sIL-2R сироватки крові між померлими (7,80 [5,96–9,94] нг/мл) і тими, хто одужав (5,62 [4,29–7,71] нг/мл) (p=0,066). У пацієнтів з артеріальною гіпертензію рівень sIL-2R сироватки крові не продемонстрував предиктивні властивості щодо внутрішньолікарняної летальності (AUC=0,664, p=0,075), тяжкого/вкрай тяжкого перебігу (AUC=0,583, p=0,138) та потребі в кисневій терапії (AUC=0,589, р=0,121). Висновки. Пацієнти з АГ мають вищі рівні sIL-2R сироватки крові на момент госпіталізації з приводу коронавірусної хвороби COVID-19, ускладненої пневмонією, ніж пацієнти без АГ. Не встановлено статистично достовірного зв’язку між рівнем sIL-2R на момент госпіталізації та тяжкістю захворювання чи внутрішньолікарняною летальністю у пацієнтів з АГ. Рівень sIL-2R сироватки крові не виявився предиктором внутрішньолікарняної смертності, тяжкого/вкрай тяжкого перебігу та потребі в кисневій терапії у пацієнтів з АГ. Тож ймовірно, рівень sIL-2R має недостатню прогностичну здатність у пацієнтів з АГ. Ключові слова: COVID-19, артеріальна гіпертензія, sIL-2R, предиктор, пневмонія

Crop area estimation in Ukraine using satellite data within the MARS project

In the paper we describe the results of a pilot project on crop area estimation with satellite images in Ukraine. The best results were obtained with MLP classifiers and TM images that demonstrated to give a cost-efficient contribution to the improvement of the estimators. MODIS images also demonstrated to be cost-efficient. This study provided useful insights in the framework of Geoland2-Crop CIS and updates the conclusions of the MARS project in the mid 90’s: at that time the approach had proved to be technically solid, but did not reach the cost-efficiency threshold with the costs of 15 years ago.JRC.D.5-Food Securit

Efficiency assessment of using satellite data for crop area estimation in Ukraine

The knowledge of the crop area is a key element for the estimation of the total crop production of a country and therefore the management of agricultural commodities markets. Satellite data and derived products can be effectively used for stratification purposes and a-posteriori correction of area estimates from ground observations. In this paper we assess the efficiency of using satellite data for crop area estimation in Ukraine. Results of several pilot studies carried out from 2010 to 2012 in Ukraine are described. First, we describe results of the study conducted in 2010 to explore the specific difficulties and efficiency of crop area estimation assisted by satellite remote sensing. The study was carried out on 3 oblasts in Ukraine with a total area of 78500 km2. The efficiency of several image types (MODIS, Landsat TM, AWiFS, LISS-III and RapidEye) combined with a field survey on a stratified sample of square segments is assessed. Second, we present results of integrating data acquired by Ukrainian remote sensing satellite Sich-2 with EO-1 and Landsat-TM/ETM+ for crop area estimation in the Lvivska oblast in 2012. Only optical satellite images were used in both these studies, and results show particular difficulties in discriminating summer crops in Ukraine such as maize, soy beans, sunflower and sugar beet. Therefore, we incorporate SAR satellite images (Radarsat-2 quadpolarization) in order to improve discrimination between summer crops. Obtained results show that omission and commission classification errors can be reduced by adding radar imagery to the optical ones.JRC.H.4-Monitoring Agricultural Resource

Crop area estimation combining remote sensing and ground survey in Ukraine

This short paper describes an operational technique to collect unbiased crop area statistics by combining field area measurements from ground survey and satellite data in Ukraine.JRC.H.4-Monitoring Agricultural Resource