Predictive Abuse Detection for a PLC Smart Lighting Network Based on Automatically Created Models of Exponential Smoothing

One of the basic elements of a Smart City is the urban infrastructure management system, in particular, systems of intelligent street lighting control. However, for their reliable operation, they require special care for the safety of their critical communication infrastructure. This article presents solutions for the detection of different kinds of abuses in network traffic of Smart Lighting infrastructure, realized by Power Line Communication technology. Both the structure of the examined Smart Lighting network and its elements are described. The article discusses the key security problems which have a direct impact on the correct performance of the Smart Lighting critical infrastructure. In order to detect an anomaly/attack, we proposed the usage of a statistical model to obtain forecasting intervals. Then, we calculated the value of the differences between the forecast in the estimated traffic model and its real variability so as to detect abnormal behavior (which may be symptomatic of an abuse attempt). Due to the possibility of appearance of significant fluctuations in the real network traffic, we proposed a procedure of statistical models update which is based on the criterion of interquartile spacing. The results obtained during the experiments confirmed the effectiveness of the presented misuse detection method

Incoherent Dictionary Learning for Sparse Representation in Network Anomaly Detection

In this article we present the use of sparse representation of a signal and incoherent dictionary learning method for the purpose of network traffic analysis. In learning process we use 1D INK-SVD algorithm to detect proper dictionary structure. Anomaly detection is realized by parameter estimation of the analyzed signal and its comparative analysis to network traffic profiles. Efficiency of our method is examined with the use of extended set of test traces from real network traffic. Received experimental results confirm effectiveness of the presented method

Leczenie ciężkiej, zagrażającej życiu hipokalcemii ludzkim rekombinowanym teryparatydem pacjentów z pooperacyjną niedoczynnością przytarczyc — seria przypadków

  Introduction: Hypocalcaemia is a common postoperative complication, both after the resection of parathyroid adenoma associated with primary hyperparathyroidism and after total thyroidectomy due to thyroid cancer or nodular goitre. For a few years, in patients with postoperative hypoparathyroidism and severe hypocalcaemia, who cannot discontinue intravenous calcium preparations even with the use of high vitamin D doses, attempts have been made to add recombinant human parathormone (rhPTH) to the treatment schedule. In this work, for the first time in Poland, we demonstrate the potential use of teriparatide for the treatment of severe hypocalcaemia based on three different cases of postoperative hypoparathyroidism. Material and methods: Case 1. Female (52) with postoperative hypoparathyroidism, after total thyroidectomy and the removal of lower left parathyroid gland due to hyperparathyroidism, several weeks after the surgery still required intravenous calcium infusions because of tetany symptoms. Just one month of teriparatide treatment at 20 μg/0.08 mL given in daily subcutaneous injections proved sufficient to control calcium levels with oral calcium and vitamin D preparations during the next few days until total resolution of hypocalcaemia symptoms and the achievement and maintenance of laboratory normocalcaemia in the following weeks. Case 2. Female (33) with hypoparathyroidism following total thyroidectomy in 1996 because of papillary thyroid cancer, with congenital tubulopathy associated with renal loss of calcium and magnesium, and the symptoms of tetany recurring since the day of surgery, requiring intravenous calcium administration every 2–3 days. Currently, the patient has been hospitalised because of venous port infection, the only venous access, which made intravenous therapy impossible. Because of the life-threatening condition of the patient, bridging teriparatide treatment was prepared (20 μg/0.08 mL). Complete resolution of clinical symptoms of hypocalcaemia was obtained with teriparatide doses given every 8–12 hours, which made dose reduction possible. Case 3. Female (52) after major oncological surgery because of laryngopharyngeal and cervical oesophageal cancer with the removal of parathyroid glands, fed through PEG, was admitted to hospital with the symptoms of tetany. Despite treatment intensification, the patient experienced a hypocalcaemic crisis during hospitalisation. Teriparatide treatment at 2 × 20 μg/day resulted in the resolution of tetany symptoms, with gradual normalisation of calcium-phosphate balance parameters during the following days. Conclusions: Based on the analysis of these cases, the conclusion was drawn that the use of recombinant human teriparatide allows for the control of severe hypocalcaemia requiring intravenous infusions of calcium in patients with postoperative hypoparathyroidism. (Endokrynol Pol 2016; 67 (4): 403–412)    Wstęp: Hipokalcemia jest częstym pooperacyjnym powikłaniem, zarówno po usunięciu gruczolaka przytarczyc w przebiegu pierwotnej nadczynności przytarczyc, jak i po całkowitej tyreoidektomii z powodu raka tarczycy lub wola guzowatego. Od kilku lat, u pacjentów z pooperacyjną niedoczynnością przytarczyc i ciężką hipokalcemią, u których nie można odstawić dożylnej terapii preparatami wapnia, nawet przy stosowaniu dużych dawek witaminy D, podejmowane są próby włączenia do leczenia ludzkiego rekombinowanego parathormonu (rhPTH). W niniejszej pracy, po raz pierwszy w Polsce, autorzy pracy wskazują na możliwość zastosowania teryparatydu w leczeniu ciężkiej hipokalcemii na podstawie trzech różnych przypadków pooperacyjnej niedoczynności przytarczyc. Materiał i metody: Przypadek 1: 52-letnia kobieta, z pooperacyjną niedoczynnością przytarczyc, po całkowitej tyreoidektomii i usunięciu przytarczycy dolnej lewej z powodu nadczynności przytarczyc, kilkanaście tygodni po operacji, z powodu objawów tężyczki, wciąż wymagająca stosowania dożylnych wlewów wapnia. Zastosowano jedynie miesięczną kurację teryparatydem w dawce 20 μg/0,08 ml w codziennych iniekcjach podskórnych, która okazała się wystarczająca do kontrolowania stężenia wapnia doustnymi preparatami wapnia i witaminy D, w ciągu następnych dni do całkowitego ustąpienia objawów hipokalcemii, a w kolejnych tygodniach uzyskania i utrzymania laboratoryjnych parametrów normokalcemii. Przypadek 2: 33-letnia kobieta, z niedoczynnością przytarczyc po całkowitej tyreoidektomii w 1996 roku z powodu raka brodawkowatego tarczycy, z wrodzoną tubulopatią przebiegającą z nerkową utratą wapnia i magnezu, od dnia operacji z nawracającymi objawami tężyczki wymuszającymi dożylne podawanie wapnia co 2–3 dni. Aktualnie hospitalizowana z powodu zakażenia portu naczyniowego, jedynego dostępu dożylnego, co uniemożliwiało dożylną terapię. Z uwagi na stan zagrożenia życia pacjentki, przygotowano leczenie pomostowe teryparatydem (20 μg/0,08 ml). Uzyskano całkowite ustąpienie klinicznych objawów hipokalcemii przy podawaniu dawki teryparatydu co 8–12 godzin, co pozwoliło na redukcję dawki leku. Przypadek 3: 52-letnia kobieta po rozległej operacji onkologicznej z powodu raka gardła dolnego i szyjnej części przełyku z usunięciem przytarczyc, odżywiana za pomocą PEG, przyjęta na oddział z objawami tężyczki. Mimo intensyfikacji leczenia, podczas hospitalizacji wystąpił u chorej przełom hipokalcemiczny. Zastosowany teryparatyd w dawce 2 × 20 μg/dobę spowodował ustąpienie objawów tężyczki, ze stopniową normalizacją parametrów gospodarki wapniowo-fosforanowej w następnych dniach. Wnioski: Na podstawie analizy przedstawionych przypadków wyciągnięto wniosek, że zastosowanie ludzkiego rekombinowanego teryparatydu pozwala na opanowanie ciężkiej hipokalcemii wymagającej dożylnych wlewów wapnia u pacjentów z pooperacyjną niedoczynnością przytarczyc. (Endokrynol Pol 2016; 67 (4): 403–412)

Gastroduodenal neuroendocrine neoplasms, including gastrinoma — management guidelines (recommended by the Polish Network of Neuroendocrine Tumours)

W niniejszej pracy przedstawiono uaktualnione zalecenia grupy ekspertów Polskiej Sieci Guzów Neuroendokrynnych dotyczące zasad postępowania w nowotworach neuroendokrynnych żołądka i dwunastnicy z uwzględnieniem gastrinoma. Omówiono epidemiologię, patogenezę i obraz kliniczny tych nowotworów. Przedstawiono zalecenia dotyczące zasad postępowania diagnostycznego, z uwzględ­nieniem diagnostyki biochemicznej, histopatologicznej oraz lokalizacyjnej. Przedstawiono także zasady postępowania terapeutycznego, w tym leczenie endoskopowe i chirurgiczne, oraz omówiono możliwości leczenia farmakologicznego i radioizotopowego. Przedstawiono także zalecenia odnośnie do monitorowania chorych z NEN żołądka, dwunastnicy z uwzględnieniem gastrinoma.This paper presents the updated Polish Neuroendocrine Tumour Network expert panel recommendations on the management of neuroendocrine neoplasms (NENs) of the stomach and duodenum, including gastrinoma. The recommendations discuss the epidemiology, pathogenesis, and clinical presentation of these tumours as well as their diagnosis, including biochemical, histopathological, and localisation diagnoses. The principles of treatment are discussed, including endoscopic, surgical, pharmacological, and radionuclide treatments. Finally, there are also recommendations on patient monitoring

Nowotwory neuroendokrynne żołądka i dwunastnicy z uwzględnieniem gastrinoma — zasady postępowania (rekomendowane przez Polską Sieć Guzów Neuroendokrynnych)

This paper presents the updated Polish Neuroendocrine Tumour Network expert panel recommendations on the management of neuroendocrine neoplasms (NENs) of the stomach and duodenum, including gastrinoma. The recommendations discuss the epidemiology, pathogenesis and clinical presentation of these tumours as well as their diagnosis, including biochemical, histopathological and localisation diagnosis. The principles of treatment are discussed, including endoscopic, surgical, pharmacological and radionuclide treatment. Finally, recommendations on patient monitoring are given. (Endokrynol Pol 2013; 64 (6): 444–458)W niniejszej pracy przedstawiono uaktualnione zalecenia grupy ekspertów Polskiej Sieci Guzów Neuroendokrynnych dotyczące zasad postępowania w nowotworach neuroendokrynnych żołądka i dwunastnicy z uwzględnieniem gastrinoma. Omówiono epidemiologię, patogenezę i obraz kliniczny tych nowotworów. Przedstawiono zalecenia dotyczące zasad postępowania diagnostycznego, z uwzględnieniem diagnostyki biochemicznej, histopatologicznej oraz lokalizacyjnej. Uwzględniono także zasady postępowania terapeutycznego, w tym leczenie endoskopowe i chirurgiczne, oraz omówiono możliwości leczenia farmakologicznego i radioizotopowego. Przedstawiono także zalecenia odnośnie monitorowania chorych z NEN żołądka, dwunastnicy z uwzględnieniem gastrinoma. (Endokrynol Pol 2013; 64 (6): 444–458

Nowotwory neuroendokrynne trzustki — zasady postępowania (rekomendowane przez Polską Sieć Guzów Neuroendokrynnych)

We present revised diagnostic and therapeutic guidelines for the management of pancreatic neuroendocrine neoplasms (PNENs) proposed by the Polish Network of Neuroendocrine Tumours.These guidelines refer to biochemical (determination of specific and nonspecific neuroendocrine markers) and imaging diagnostics (EUS, CT, MR, and radioisotope examination with a 68Ga or 99Tc labelled somatostatin analogue).A histopathological diagnostic, which determines the further management of patients with PNENs, must be necessarily confirmed by immunohistochemical tests. PNENs therapy requires collaboration between a multidisciplinary team of specialists experienced in the management of these neoplasms. Surgery is the basic form of treatment. Medical therapy requires a multidirectional procedure, and therefore the rules of biotherapy, peptide receptor radionuclide therapy, chemotherapy and molecular targeted therapy are discussed. (Endokrynol Pol 2013; 64 (6): 459–479)W niniejszej publikacji przedstawiono zaktualizowane zalecenia dotyczące diagnostyczno-terapeutycznego postępowania w nowotworach neuroendokrynnych trzustki (PNEN) zaproponowane przez Polską Sieć Guzów Neuroendokrynnych.Dotyczą one diagnostyki biochemicznej (oznaczanie specyficznych i niespecyficznych markerów neuroendokrynnych) i lokalizacyjnej (z uwzględnieniem EUS, CT, MR, scyntygrafii receptorów somatostatynowych z użyciem analogów znakowanych 68Ga lub 99Tc).Duże znaczenie ma rozpoznanie histopatologiczne, które determinuje dalsze postępowanie z chorymi na PNEN i musi być potwierdzone badaniem immunohistochemicznym.Terapia PNEN wymaga współpracy wielodyscyplinarnej grupy doświadczonych specjalistów zajmujących się nowotworami neuroendokrynnymi. Leczenie chirurgiczne jest postawową metodą postępowania. Dalsza terapia wymaga wielokierunkowego działania, dlatego omówiono zasady bioterapii, leczenia izotopowego, chemioterapii oraz celowanego leczenia molekularnego. (Endokrynol Pol 2013; 64 (6): 459–479

Neuroendocrine neoplasms of the small intestine and the appendix — management guidelines (recommended by the Polish Network of Neuroendocrine Tumours)

W pracy przedstawiono uaktualnione polskie zalecenia postępowania z chorymi na nowotwory neuroendokrynne (NEN) jelita cienkiego i wyrostka robaczkowego. Jelito cienkie, a przede wszystkim jelito kręte jest miejscem najczęstszego występowania tych nowotworów. Większość z nich to nowotwory wysokozróżnicowane i wolno rosnące. Rzadko są to nowotwory niskozróżnicowane, szybko rosnące o niekorzystnym rokowaniu. Ich objawy mogą być nietypowe, a rozpoznanie przypadkowe. Typowe objawy zespołu rakowiaka występują w mniej niż 10% przypadków. W diagnostyce laboratoryjnej najbardziej przydatne jest oznaczenie stężenia chromograniny A, badanie stężenia kwasu 5-hydroksyindolooctowego jest pomocne w monitorowaniu zespołu rakowiaka. W obrazowaniu stosuje się ultrasonografię, tomografię komputerową, rezonans magnetyczny, kolonoskopię, wideoendoskopię kapsułkową, enteroskopię dwubalonową, scyntygrafię receptorów somatostatynowych. Szczegółowe badanie histologiczne jest kluczowym dla właściwego rozpoznania i leczenia chorych z NEN jelita cienkiego i wyrostka robaczkowego. Leczeniem z wyboru jest postępowanie chirurgiczne, radykalne lub paliatywne. W leczeniu farmakologicznym czynnych i nieczynnych hormonalnie NEN jelita cienkiego i wyrostka robaczkowego podstawowe znaczenie mają analogi somatostatyny. Terapia radioizotopowa u chorych z dobrą ekspresją receptorów somatostatynowych stanowi kolejną opcję terapeutyczną. Chemioterapia jest na ogół nieskuteczna. U pacjentów z rozsianym NEN jelita cienkiego i progresją choroby oraz nieskutecznością innych metod terapii można zastosować ewerolimus. Przedstawiono także zalecenia odnośnie monitorowania chorych z NEN jelita cienkiego i wyrostka robaczkowego. (Endokrynol Pol 2013; 64 (6): 444–493)We present revised Polish guidelines regarding the management of patients harbouring neuroendocrine neoplasms (NENs) of the small intestine and appendix. The small intestine, especially the ileum, is the most common origin of these neoplasms. Most of them are well differentiated with slow growth. Rarely, they are less differentiated, growing fast with a poor prognosis. Since symptoms can be atypical, the diagnosis is often accidental. Typical symptoms of carcinoid syndrome occur in less than 10% of patients. The most useful laboratory marker is chromogranin A; 5-hydroxyindoleacetic acid is helpful in the monitoring of carcinoid syndrome. Ultrasound, computed tomography, magnetic resonance imaging, colonoscopy, video capsule endoscopy, balloon enteroscopy and somatostatin receptors scintigraphy are used in the visualisation. A histological report is crucial for the proper diagnostics and therapy of NENs, and it has been extensively described. The treatment of choice is surgery, either radical or palliative. Somatostatin analogues are crucial in the pharmacological treatment of the hormonally active and non-active small intestine NENs and NENs of the appendix. Radioisotope therapy is possible in patients with a good expression of somatostatin receptors. Chemotherapy is not effective in general. Everolimus therapy can be applied in patients with generalised NENs of the small intestine in progression and where there has been a failure or an inability to use other treatment options. Finally, we make recommendations regarding the monitoring of patients with NENs of the small intestine and appendix. (Endokrynol Pol 2013; 64 (6): 480–493

Diagnostic and therapeutic guidelines for gastro-entero-pancreatic neuroendocrine neoplasms (recommended by the Polish Network of Neuroendocrine Tumours)

W ostatnim czasie obserwuje się większe zainteresowanie rzadkimi nowotworami neuroendokrynnymi żołądkowo-jelitowo-trzustkowymi (GEP NEN). Wykrywalność nowotworów neuroendokrynnych w ostatnich latach wzrosła. Ponad 50% GEP NEN stanowią rakowiaki, które najczęściej są znajdowane przypadkowo podczas zabiegu operacyjnego w jelicie cienkim i w wyrostku robaczkowym oraz w momencie rozpoznania przerzutów odległych, głównie do wątroby. Istnieje konieczność współdziałania specjalistów różnych dziedzin medycyny w celu opracowania właściwych zasad postępowania diagnostyczno-leczniczego w tej grupie chorych. W niniejszej publikacji przedstawiono ogólne zalecenia Polskiej Sieci Guzów Neuroendokrynnych dotyczące postępowania u chorych z GEP NEN, opracowane podczas Konferencji, która odbyła się w Kamieniu Śląskim w kwietniu w 2013 roku. Członkowie grup roboczych zaktualizowali rekomendacje z 2008 roku.W kolejnych częściach tego opracowania przedstawiono zasady postępowania w:— nowotworach neuroendokrynnych żołądka i dwunastnicy (z uwzględnieniem gastrinoma);— nowotworach neuroendokrynnych trzustki; — nowotworach neuroendokrynnych jelita cienkiego i wyrostka robaczkowego;— nowotworach neuroendokrynnych jelita grubego.Zaproponowane rekomendacje przez ekspertów polskich i zagranicznych reprezentujących różne dziedziny medycyny (endokrynologię, gastroenterologię, chirurgię, onkologię, medycynę nuklearną i patomorfologię) powinny być pomocne w diagnostyce i leczeniu tych chorych. (Endokrynol Pol 2013; 64 (6): 418–443)An increased interest in gastro-entero-pancreatic neuroendocrine neoplasms (GEP NENs) has recently been observed. These are rare neoplasms and their detection in recent years has improved. Over 50% of GEP NENs are carcinoids, and they are usually found incidentally during surgery in the small intestine and appendix and at diagnosis in distant metastases, mainly to the liver. There is a need for co-operation between specialists in various disciplines of medicine in order to work out the diagnostic and therapeutic guidelines. In this publication, we present general recommendations of the Polish Network of Neuroendocrine Tumours for the management of patients with GEP NENs, developed at the Consensus Conference which took place in Kamień Śląski in April 2013. Members of the guidelines working groups were assigned sections of the 2008 guidance to update.In the subsequent parts of this publication, we present the rules of diagnostic and therapeutic management of:— neuroendocrine neoplasms of the stomach and duodenum (including gastrinoma);— pancreatic neuroendocrine neoplasms;— neuroendocrine neoplasms of the small intestine and the appendix;— colorectal neuroendocrine neoplasms.The proposed recommendations by Polish and foreign experts representing different fields of medicine (endocrinology, gastroenterology, surgery, oncology, nuclear medicine and pathology) will be helpful in the diagnosis and treatment of GEP NENs patients. (Endokrynol Pol 2013; 64 (6): 418–443

Colorectal neuroendocrine neoplasms — management guidelines (recommended by the Polish Network of Neuroendocrine Tumours)

Nowotwory neuroendokrynne (NENs) jelita grubego stanowią 20% wszystkich nowotworów neuroendokrynnych. Najczęstszą ich lokalizacją jest odbytnica. Nowotwory neuroendokrynne jelita grubego są wykrywane coraz częściej i liczba ta będzie wzrastać z uwagi na powszechność wykonywania kolonoskopii, w tym badań przesiewowych oraz usuwanie wykrytych zmian. W pracy przedstawiono aktualne zalecenia dotyczące diagnostyki i terapii NEN jelita grubego, z uwzględnieniem diagnostyki biochemicznej, patomorfologicznej, nowych technik obrazowania oraz leczenia endoskopowego, chirurgicznego, farmakologicznego i radioizotopowego. Omówiono także epidemiologię, charakterystykę kliniczną i monitorowanie leczenia. (Endokrynol Pol 2013; 64 (6): 494–504)Neuroendocrine neoplasms of the large intestine account for 20% of all neuroendocrine neoplasms (NENs) and are most commonly found in the rectum. The rate of detection of colorectal NENs is increasing, and this tendency will continue due to the widespread use of colonoscopy as a screening tool and the removal of all diagnosed lesions. This paper provides updated guidelines for the management of patients with colorectal NENs. Recent data on epidemiology, clinical characteristics, biochemical, and pathomorphological diagnosis as well as useful imaging techniques are presented. We look in detail at novel methods of treatment including endoscopic and surgical management, pharmacological and radioisotope therapy. We summarise monitoring of the treatment. (Endokrynol Pol 2013; 64 (6): 494–504

Anomaly Detection for Smart Lighting Infrastructure with the Use of Time Series Analysis

One of the basic elements of every Smart City is currently a system of managing urban infrastructure, in particular, smart systems controlling street lighting. Ensuring proper level of security, continuity and failure-free operation of such systems, in practice, seems not yet a solved problem. In this article we present proposals of a system allowing to detect different types of anomalies in network traffic for Smart Lighting critical infrastructure realized with the use of Power Line Communication technology. Furthermore, there is proposed and described the structure of the examined Smart Lighting Communications Network along with its particular elements. We discuss key security aspects which affect proper operation of advance communication infrastructure, i.e. possibility of occurrence of abuse connected both to activity of external factors which could disturb transmission of steering signals, as well as active forms of attack aiming at influencing the informative content of the transmitted data. In the article, there is also presented an effective and quick anomaly detection method in the tested network traffic represented by suitable time series. At the initial stage of the method, the process of detection and elimination of potential outlying observations was realized by one-dimensional quartile criterion. Data prepared in this manner was used for learning recurrent neural networks, i.e. Long and Short-Term Memory types, in order to predict values of the analyzed time series. Further, tests were performed on relations between the forecasted network traffic and its real variability in order to detect abnormal behavior which could mean an attempt of an attack or abuse. Due to a possibility of occurrence of significant fluctuations in real network traffic of the tested Smart Lighting infrastructure, we propose a procedure of recurrent learning with the use of neural networks to obtain more accurate forecasting. The results achieved by means of the performed experiments confirmed effectiveness of the presented method and proper choice of the Long Short-Term Memory neural network for forecasting the analyzed time series