Comparison of printed glycan array, suspension array and ELISA in the detection of human anti-glycan antibodies

Anti-glycan antibodies represent a vast and yet insufficiently investigated subpopulation of naturally occurring and adaptive antibodies in humans. Recently, a variety of glycan-based microarrays emerged, allowing high-throughput profiling of a large repertoire of antibodies. As there are no direct approaches for comparison and evaluation of multi-glycan assays we compared three glycan-based immunoassays, namely printed glycan array (PGA), fluorescent microsphere-based suspension array (SA) and ELISA for their efficacy and selectivity in profiling anti-glycan antibodies in a cohort of 48 patients with and without ovarian cancer. The ABO blood group glycan antigens were selected as well recognized ligands for sensitivity and specificity assessments. As another ligand we selected P1, a member of the P blood group system recently identified by PGA as a potential ovarian cancer biomarker. All three glyco-immunoassays reflected the known ABO blood groups with high performance. In contrast, anti-P1 antibody binding profiles displayed much lower concordance. Whilst anti-P1 antibody levels between benign controls and ovarian cancer patients were significantly discriminated using PGA (p = 0.004), we got only similar results using SA (p = 0.03) but not for ELISA. Our findings demonstrate that whilst assays were largely positively correlated, each presents unique characteristic features and should be validated by an independent patient cohort rather than another array technique. The variety between methods presumably reflects the differences in glycan presentation and the antigen/antibody ratio, assay conditions and detection technique. This indicates that the glycan-antibody interaction of interest has to guide the assay selection

Post-traumatic glenohumeral cartilage lesions: a systematic review

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Any cartilage damage to the glenohumeral joint should be avoided, as these damages may result in osteoarthritis of the shoulder. To understand the pathomechanism leading to shoulder cartilage damage, we conducted a systematic review on the subject of articular cartilage lesions caused by traumas where non impression fracture of the subchondral bone is present.</p> <p>Methods</p> <p>PubMed (MEDLINE), ScienceDirect (EMBASE, BIOBASE, BIOSIS Previews) and the COCHRANE database of systematic reviews were systematically scanned using a defined search strategy to identify relevant articles in this field of research. First selection was done based on abstracts according to specific criteria, where the methodological quality in selected full text articles was assessed by two reviewers. Agreement between raters was investigated using percentage agreement and Cohen's Kappa statistic. The traumatic events were divided into two categories: 1) acute trauma which refers to any single impact situation which directly damages the articular cartilage, and 2) chronic trauma which means cartilage lesions due to overuse or disuse of the shoulder joint.</p> <p>Results</p> <p>The agreement on data quality between the two reviewers was 93% with a Kappa value of 0.79 indicating an agreement considered to be 'substantial'. It was found that acute trauma on the shoulder causes humeral articular cartilage to disrupt from the underlying bone. The pathomechanism is said to be due to compression or shearing, which can be caused by a sudden subluxation or dislocation. However, such impact lesions are rarely reported. In the case of chronic trauma glenohumeral cartilage degeneration is a result of overuse and is associated to other shoulder joint pathologies. In these latter cases it is the rotator cuff which is injured first. This can result in instability and consequent impingement which may progress to glenohumeral cartilage damage.</p> <p>Conclusion</p> <p>The great majority of glenohumeral cartilage lesions without any bony lesions are the results of overuse. Glenohumeral cartilage lesions with an intact subchondral bone and caused by an acute trauma are either rare or overlooked. And at increased risk for such cartilage lesions are active sportsmen with high shoulder demand or athletes prone to shoulder injury.</p

Combinaison d'images ERS ascendantes-descendantes en vue de l'utilisation quantitative de l'information de rétrodiffusion radar en terrain accidenté

[Departement_IRSTEA]GT [TR1_IRSTEA]GT1-Relations entre les écosystèmes et leur utilisationFrom recent advances in SAR image processing, it is possible to remove radiometric and geometric distorsions found in spaceborne SAR images acquired over hilly terrain, using adapted algorithms integrated in a SAR post-processing chain. however, residual geometric and radiometric distorsions are observed in areas of slopes facing the radar, compared to slopes opposed to the radar; these distorsions are still harmful for the quantitative use of backscatter information. A way to restore the degraded information on these facing slopes is to combine ascending and descending SAR images offering opposite viewing angles. Therefore, a slope facing the radar in one pass will be viewed as a slope opposed to the radar in the other pass. The pixel-per-pixel combination is based on the selection of the best ground resolution between the ascending and the descending passes. The qualitative and quantitative benefits from such a combination are presented on a homogeneous forest test-site, well suited for assessment purposes. Great improvements are observed in terms of ground resolution, removal of local incidence angle close to normal, and image tone and texture homogenization.Considérant les derniers développements en matière de traitement des images SAR, il est possible d'éliminer les distorsions géométriques et radiométriques inhérentes aux données radar spatioportées acquises en terrain accidenté, à l'aide d'algorithmes adaptés intégrés dans une chaîne de post-traitement SAR. Cependant, des distorsions résiduelles persistent dans les régions de pentes faisant face au radar, où se produit une forte compression radiale, comparativement aux pentes opposées au radar. Il en résulte une dégradation de la résolution locale nuisible. Une façon de restaurer l'information sur ces pentes est de combiner des images acquises en passes opposées : ascendante + descendante, ayant des visées opposées. Une combinaison pixel à pixel est basée sur le choix de la meilleure résolution entre les images ascendantes et descendantes. Les bénéfices géométriques et radiométriques d'une telle combinaison sont exposés sur un site de forêt relativement homogène, où l'image finale est très similaire à une image acquise en terrain plat : meilleure résolution, homogénéisation du ton et de la texture de l'image, élimination de pixels avec une incidence normale au terrain présentant des points brillants

Use of multi-temporal ERS-1 SAR data for the monitoring of temperate forests on hilly terrain

This paper presents the first results of a study aimed to assess the use of multidate ERS-1 SAR data for temperate forest applications over hilly terrain. The study was conducted over a mountainous French forest test-site. We first present a new radiometric correction method using a DEM, intended to calibrate the data corrupted by pixel ground area variability (up to 7 dB) and correct the data for angular response (up to 1.5 dB variation). Both corrections are included in a SAR post-processing chain necessary to obtain optimized geocoded multi-temporal SAR data. / Cette communication présente les premiers résultats d'une étude sur les données ERS-1 multidate acquises sur une forêt tempérée en terrain accidenté (Monts de Laucaune, Tarn). Dans un premier temps nous exposons une nouvelle méthode de corrections radiométriques des effets du relief, basée sur un MNT et une simulation des distorsions. Ceci permet d'étalonner s° pour l'aire variable des pixels (jusqu'à 10 dB) et la variation angulaire de s° (quelques dB). Ces corrections sont intégrées dans une chaîne complète de post-traitement des images SAR développée au LCT. Les résultats thématiques préliminaires démontrent que les données non-corrigées sont inexploitables à des fins de discrimination forestière. Après la validation des corrections, le coefficient de rétrodiffusion corrigé du relief, présentant une faible dynamique en fonction de la saison et du type forestier, s'est avéré être sensible à la densité du couvert et au statut hydrique en relation avec les conditions environnementales (gel/dégel, précipitations, température). La discrimination entre les cultures/prairies et la forêt éparse et dense s'est avérée être possible à quelques dates seulement (avril et juin)

Radiometric correction of multi-configuration spaceborne SAR data over hilly terrain

The use of multifrequency/multipolarization SAR data is of great benefit for a large number of land applications involving the retrieval of biogeophysical parameters and image classification. However, the use of such data over hilly terrain must rely on robust algorithms for geometric and radiometric corrections, and must take into account that SAR data from different sensors show specific distorsions due different acquisition parameters, mainly SAR incidence angle and viewing direction. In order to remove these distorsions, a SAR post-processing chain, initially developed for ERS-1, was adapted to other spaceborne sensors (SIR-C/X-SAR, J-ERS, ERS-2). In this paper, we focus on the radiometric corrections; results for multi-configuration SAR data are illustrated over a forested hilly test-site, and visual and quantitative improvements are investigated. The good results show that such improved SAR data could then be used optimally for various applications involving classification and parameter retrieval. / L'utilisation des données radar multifréquences multipolarisées est d'un grand intérêt pour un nombre important d'applications terrestres impliquant l'estimation de paramètres biophysiques et la discrimination du type de surface. Cependant, l'utilisation de ce type de données, lorsqu'elles sont acquises en terrain accidenté, doit se reposer sur des corrections géométriques et radiométriques robustes, et prendre en compte le fait que des données acquises par divers capteurs radar présentent des distorsions différentes dues aux divers paramètres d'acquisition, principalement l'angle d'incidence du faisceau radar. Afin de réduire ces distorsions, une chaîne complète de post-traitement radar, initialement développée pour ERS-1, a été adaptée aux autres capteurs spatioportés (JERS, SIR-C/X-SAR, ERS-2). Dans cette communication, nous nous penchons surtout sur les corrections radiométriques ; les résultats de ces corrections appliquées sur un jeu de données multiconfigurées sont illustrés sur un site forestier accidenté (Lozère), et les améliorations visuelles et quantitatives qui en résultent sont analysées. Les bons résultats obtenus indiquent que ce type de données corrigées peuvent être alors utilisées optimalement pour divers types d'application impliquant la discrimination de surface ou l'estimation de paramètres biogéophysiques

On the use of ERS-1 SAR data over hilly terrain : necessity of radiometric corrections for thematic applications

A radiometric correction method for the quantitative use of ERS SAR data acquired over hilly terrain is illustrated over a Mediterranean forest test-site. It is based on a DEM coupled to the SAR acquisition geometry. It is shown that uncorrected information is mainly related to the ground scattering area (8 dB variations), and the useful thematic information (2-3 dB) is therefore masked. Once calibrated, pixel intensity decreases with local incidence angle (variations up to 1.5 dB) and this variability can be reduced using an empirical cosine model. Then, the thematic benefits of such corrections are illustrated for surface discrimination and parameter estimation, along with a discussion on applicability and limitations. / Une méthode quantitative de correction des images radar ERS acquises en terrain accidenté est illustrée sur un site de forêt méditerranéenne. Elle est basée sur un MNT et une reconstruction de la prise de vue du SAR. Il est montré que les données non-corrigées contiennent essentiellement l'information reliée à la taille des pixels projetée sur la topographie (variations de 8 dB), et que l'information thématique en est ainsi masquée (2-3 dB). Une fois étalonnée, la mesure radar décroît avec l'angle d'incidence local (variations de l'ordre de 1.5 dB), variations pouvant être réduites à l'aide d'une loi en cosinus. Par la suite, les bénéfices thématiques d'une telle correction sont illustrés pour la discrimination des surfaces et l'estimation de paramètres sur divers sites, suivi d'une discussion sur l'applicabilité et les limitations de cette méthode

Remote sensing of snow cover by SAR sensors : application in the French Alps of a backscaterring model developed in Quebec

The main objective of this study is to analyse the signature of snowcovered high alpine terrain for different snow surface and volume conditions. Two radar experiments were performed in the French Alps at the beginning of the runoff season, in April 1990 and 1992. The aerial E-SAR from DLR was used in april 1990 (X band) and an ERS1 image (C band) was available for april 1992. The study was carried on an experimental drainage bassin, also a sky resort (Les Arcs), with elevation ranging from 1600 to 2400 m. Ground data included snow and underlaying soil characteristics were collected in situ. A DEM was used for the radiometric and geometric corrections, because of the slope effects. A backscattering model was used to estimate the relation between snow parameters (snow water equivalent) and backscattering power issued from the calibrated data. The results of these two experiments show that corrections of slope effects are necessary in mountain aereas and that volume scattering within the snowpack is responsible for most of the backscattering signal in X-band, due to presensce of a wet layer at the bottom. The X band seems more appropriated the C-band to the SWE in those specific conditions. / L'objectif de cette étude est d'analyser la signature radar de couverts de neige alpins pour différentes conditions de surface et de volume de la neige. Deux expériences radar ont été réalisées dans les Alpes françaises au début de la saison de fonte, en avril 90 et 92. Des images aéroportées E-SAR du DLR (avril 90) et ERS spatioportées (avril 92) ont été utilisées. L'étude s'est déroulé sur un bassin-versant expérimental ainsi qu'une station de ski (les Arcs) avec des altitudes allant de 1600 à 2400 m. Les données de terrain disponibles étaient les caractéristiques de la neige et du sol sous-jacent sur des parcelles d'échantillonnage. Un MNT a été utilisé à des fins de corrections géométriques et radiométriques, afin d'éliminer les effets de pente. Un modèle semi-empirique de rétrodiffusion radar par un couvert de neige a été utilisé afin d'aborder la relation entre les paramètres de neige (teneur équivalente en eau) et la rétrodiffusion radar corrigée du relief. Les résultats de ces deux expériences démontrent 1) la nécessité de correction du relief et 2) que la plus grande partie de la rétrodiffusion est due à une diffusion de volume en bande X, à cause de la présence d'une couche humide. La bande X s'est avérée être plus appropriée que la bande C, considérant la fréquence ainsi que la visée différente entre les deux instruments

Sur l'utilisation des images ERS1 en terrain accidenté : nécessité des corrections radiométriques pour les applications thématiques

[Departement_IRSTEA]GT [TR1_IRSTEA]GT1-Relations entre les écosystèmes et leur utilisationA radiometric correction method for the quantitative use of ERS SAR data acquired over hilly terrain is illustrated over a Mediterranean forest test-site. It is based on a DEM coupled to the SAR acquisition geometry. It is shown that uncorrected information is mainly related to the ground scattering area (8 dB variations), and the useful thematic information (2-3 dB) is therefore masked. Once calibrated, pixel intensity decreases with local incidence angle (variations up to 1.5 dB) and this variability can be reduced using an empirical cosine model. Then, the thematic benefits of such corrections are illustrated for surface discrimination and parameter estimation, along with a discussion on applicability and limitations.Une méthode quantitative de correction des images radar ERS acquises en terrain accidenté est illustrée sur un site de forêt méditerranéenne. Elle est basée sur un MNT et une reconstruction de la prise de vue du SAR. Il est montré que les données non-corrigées contiennent essentiellement l'information reliée à la taille des pixels projetée sur la topographie (variations de 8 dB), et que l'information thématique en est ainsi masquée (2-3 dB). Une fois étalonnée, la mesure radar décroît avec l'angle d'incidence local (variations de l'ordre de 1.5 dB), variations pouvant être réduites à l'aide d'une loi en cosinus. Par la suite, les bénéfices thématiques d'une telle correction sont illustrés pour la discrimination des surfaces et l'estimation de paramètres sur divers sites, suivi d'une discussion sur l'applicabilité et les limitations de cette méthode

Forest biomass retrieval over hilly terrain from spaceborne SAR data

SAR data recently proved to be useful for the retrieval of forest biomass. However, the effects of terrain slope must be addressed towards the generalization of biomass retrieval for varied forest and environmental conditions. To this aim, we developed an experiment allowing to study multi-frequency/multi-polarization forest backscatter of a given forest type, as function of forest parameters and SAR local incidence angle over the relief. The experimental results showed that the sensitivity of SAR data to biomass is similar to the one obtained over a flat terrain, if the backscatter data are calibrated for slope effects. Moreover, the backscatter must be also corrected for its angular decrease, due to extinction properties and variable path length with terrain slope. This angular decrease can be removed using a simple semi-empirical model. Highest correlation of corrected backscatter with forest parameters related to aboveground biomass (such as stand age and bole volume) was achieved at L-HV 55° (r2=0.86). It can be explained by the fact that crown scattering dominates at HV polarization, which is less affected by terrain slope compared to trunk-ground interaction that can be present in the L-HH backscatter. / Les données radar ont démontré récemment être utiles pour l'estimation de la biomasse forestière. Cependant, les effets de la topographie doivent être abordés en vue de la généralisation de l'estimation de la biomasse en conditions forestières et environnementales variées. A cette fin, nous avons développé une expérience permettant d'étudier des données SAR multifréquences et multipolarisées (ERS, SIR-C, JERS) acquises sur une forêt de pin noir (Lozère), en fonction de la topographie et des paramètres forestiers. Les données expérimentales démontrent que la sensibilité à la biomasse est similaire à celle obtenue en terrain plat, à condition d'étalonner la rétrodiffusion radar de l'effet de la pente locale. De plus, la variation angulaire de la rétrodiffusion radar doit être réduite, variation due au chemin optique variable considérant la diffusion de volume dans les houppiers comme étant dominante. Cette variation angulaire a été modélisée grâce à une simplification de la solution du TR au 1er ordre pour la diffusion de volume. Les données corrigées présentant la plus forte corrélation avec les paramètres forestiers sont celles acquises en bande L polarisation HV et une incidence d'environ 52° (r2=0.86). En effet, cette configuration est moins affectée par l'écho de sol et l'interaction tronc-sol par rapport par exemple à la polarisation HH