51,303 research outputs found

    Rational design, synthesis and biological evaluation of «smart molecular devices», therapeutic and theragnostic compounds to detect, target and respond to the tumor microenvironment

    No full text
    One of the major health problems faced by developed countries is cancer. The complexity of the disease makes anticancer treatment and especially chemotherapy very difficult as the already existing drugs face significant disadvantages. In addition, the process of discovering new drugs is cost-effective and time-consuming, as a result of which the interest of the scientific community has turned to different approaches. Such is the synthesis of theragnostic molecules that combine the cytotoxic-therapeutic potential among with the diagnostic axis. Their design is based on molecular hybridization with the aim of overcoming the disadvantages of existing drugs as well as attributing new characteristics aiming at selective and effective administration selectively to cancer cells. Molecular hybridization is an idea in the design and development of drugs that relies on the combination of "pharmacophore" moieties of different bioactive compounds to produce a new hybrid compound with new abilities and improved efficacy compared to existing drugs. The design principles are based on the differentiated microenvironment of cancer cells and specifically of certain biomarkers, which can be targeted.Therefore, "smart molecular devices" have been developed that recognize these characteristics of cancer cells that lead to their differentiated environment and to which are responsive, allowing the selective administration of the therapeutic part, when it is observed through alteration of the fluorescent signal, indicatively fluorescent in the near infrared (NIR/SWIR) region, that it has reached the desired target, the cancer cell. The release was carried out after irradiation, at a wavelength and duration not destructive to human tissues (application of EU rules for the maximum permissible exposure (MPE), of a photodegradable ligand. The thepeutic affect was applied through the release of cytotoxic compounds as well as the production of reactive forms of oxygen (ROS) through photodynamic therapy (PDT). These compounds that produce ROS, were based on flavylium salts. These salts were modified accordingly to have absorption in near the NIR region, abilities to detect the cancerous microenvironment and to produce ROS selectively after irradiation. In this way, phototheragnostic compounds were developed that respond to cancer and by irradiation can release ROS through photodynamic therapy to annihilate it. At the same time, using the same core, dyes emitting in the NIR-II/SWIR range were developed, which have many advantages over traditional NIR dyes in terms of in-vivo optical imaging.Accordingly, innovative strategies were used and hybrid compounds based on NIR dyes were developed to design and discover novel “pharmacophores” and modify existing drugs. These compounds target the PI3K-AKT/mTOR signalling pathway, focusing on PI3K inhibition. PI3Ks are kinases that regulate signalling pathways and several cellular processes vital for cancer cells. The inhibitors developed having a combination of "pharmacophore" groups of known kinase inhibitors, both synthetic and natural products, giving in addition to inhibitory activity, fluorescence in the near-infrared region, useful for bioimaging. In particular, these compounds have the ability, after recognition/binding to the desired protein target, to alter their fluorescence signal. Following structure-activity relation studies, compounds were developed where they bind with greater selectivity to the PI3Ka isoform and were evaluated in in-vivo studies against colorectal cancer and triple-negative breast cancer. More specifically, they significantly reduced the size of tumors that were developed in xenografts mice from cancer cells DLD-1 and DLD-1 carrying the E545K PI3K mutation.Ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα υγείας που αντιμετωπίζουν οι ανεπτυγμένες χώρες είναι ο καρκίνος. Η πολυπλοκότητα της ασθένειας καθιστά πολύ δύσκολη την αντικαρκινική θεραπεία και κυρίως τη χημειοθεραπεία καθώς, τα ήδη υπάρχοντα φάρμακα αντιμετωπίζουν σημαντικά μειονεκτήματα. Επιπλέον η διαδικασία εύρεσης νέων φαρμάκων είναι κοστοβόρα και χρονοβόρα με αποτέλεσμα να έχει στραφεί το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας σε διαφορετικές προσεγγίσεις. Τέτοιες είναι η σύνθεση θεραπογνωστικών μορίων που συνδυάζουν σε ένα μόριο τον κυτταροτοξικό-θεραπευτικό παράγοντα και τον διαγνωστικό. Ο σχεδιασμός τους γίνεται βασιζόμενος στον μοριακό υβριδισμό με στόχο την υπερνίκηση μειονεκτημάτων υφιστάμενων μορίων καθώς και την πρόσδοση νέων χαρακτηριστικών στοχεύοντας στην εκλεκτική και αποτελεσματική χορήγηση αποκλειστικά στα καρκινικά κύτταρα. Ο μοριακός υβριδισμός αποτελεί μια ιδέα στο σχεδιασμό και την ανάπτυξη φαρμάκων που βασίζεται στον συνδυασμό φαρμακοφόρων τμημάτων διαφορετικών βιοδραστικών ενώσεων για την παραγωγή μιας νέας υβριδικής ένωσης με νέες ιδιότητες και βελτιωμένη αποτελεσματικότητα σε σύγκριση με υπάρχοντα φάρμακα. Γνώμονας αποτελεί το διαφοροποιημένο μικροπεριβάλλον των καρκινικών κυττάρων και συγκεκριμένα ορισμένων βιοδεικτών, τους οποίους στοχεύουμε. Συνεπώς, αναπτύχθηκαν «έξυπνες μοριακές συσκευές» οι οποίες αναγνωρίζουν τα χαρακτηριστικά των καρκινικών κυττάρων που οδηγούν στο διαφοροποιημένο περιβάλλον τους και ανταποκρίνονται εκεί, επιτρέποντας την εκλεκτική απελευθέρωση του φαρμάκου όταν παρατηρηθεί, μέσω φθορίζουσας ότι έχει φθάσει στο επιθυμητό σημείο-στόχο. Η απελευθέρωση πραγματοποιήθηκε έπειτα από ακτινοβόληση, σε μήκος κύματος και διάρκεια ακτινοβόλησης μη καταστρεπτική για τους ανθρώπινους ιστούς (εφαρμογή κανόνων Ε.Ε. για τη μέγιστη επιτρεπόμενη έκθεση (MPE), κάποιου φωτοδιασπώμενου συνδέτη. Την θεραπευτική δράση διαδήλωσαν μετά απο ακτινοβόληση, η απελευθέρωση κυτταροτοξικών ενώσεων αλλά και η παραγωγή δραστικών μορφών οξυγόνου (ROS) μέσω φωτοδυναμικής θεραπείας (PDT). Οι ενώσεις που παράγουν ROS, βασίστηκαν σε άλατα φλαβυλίου. Τα άλατα αυτά τροποποιήθηκαν αναλόγως ώστε να έχουν απορρόφηση κοντά στην περιοχή του NIR, ικανότητες ανίχνευσης του καρκινικού μικροπεριβάλλοντος αλλά και παραγωγής ROS μετά από ακτινοβόληση. Με τον τρόπο αυτό αναπτύχθηκαν φώτοθεραπογνωστικές ενώσεις που ανταποκρίνονται στον καρκίνο και με ακτινοβόληση μπορούν να απελευθερώσουν ROS μέσω φωτοδυναμικής θεραπείας για την καταπολέμηση του. Ταυτόχρονα χρησιμοποιώντας τον ίδιο σκελετό, αναπτύχθηκαν και χρωστικές που εκπέμπουν στην περιοχή NIR-II/SWIR, οι οποίες έχουν πολλά πλεονεκτήματα συγκριτικά με τις παραδοσιακές NIR χρωστικές αναφορικά με την in-vivo οπτική απεικόνιση. Παράλληλα, χρησιμοποιήθηκαν καινοτόμες στρατηγικές και αναπτυχθήκαν υβριδικές ενώσεις βασιζόμενες σε χρωστικές που εκπέμπουν στο εγγυς-υπέρυθρο (NIR) για το σχεδιασμό, την ανακάλυψη και τη τροποποίηση υπαρχόντων φαρμάκων. Οι ενώσεις αυτές έχουν σαν στόχο το μονοπάτι σηματοδότησης PI3K-AKT/mTOR, εστιάζοντας στην αναστολή των κινασών PI3Κ. Οι PI3Κ αποτελούν κινάσες οι οποίες ρυθμίζουν σημαντικά μονοπάτια σηματοδότησης πολλών κυτταρικών διεργασιών ζωτικής σημασίας για τα καρκινικά κύτταρα. Οι αναστολείς που αναπτύχθηκαν φέρουν ένα συνδυασμό φαρμακοφόρων ομάδων γνωστών αναστολέων των κινασών αυτών, τόσο συνθετικών όσο και φυσικών προϊόντων, προσδίδοντας εκτός από πλειοτροπική δράση και φθορισμό στη περιοχή του εγγύς υπέρυθρου με σκοπό τη βιοαπεικόνιση. Ειδικότερα, οι ενώσεις αυτές έχουν την ικανότητα, μετά από αναγνώριση-δέσμευση στον επιθυμητό πρωτεϊνικό στόχο, να μεταβάλλουν το σήμα φθορισμού τους. Έπειτα από μελέτες δομής-δράσης αναπτύχθηκαν ενώσεις όπου δεσμεύονται με μεγαλύτερη εκλεκτικότητα στην ισομορφή ΡΙ3Κα και αξιολογήθηκαν σε in-vivo μελέτες έναντι του καρκίνου του παχέος εντέρου και του τριπλά αρνητικού καρκίνου του μαστού. Πιο συγκεκριμένα μείωσαν σημαντικά το μέγεθος όγκων που είχαν αναπτυχθεί σε ξενομοσχεύματα ποντικών που φέρουν καρκίνους σε DLD-1 και DLD-1 που φέρουν τη μετάλλαξη Ε545Κ

    Δόση ασθενούς στην ακτινοσκοπικά καθοδηγούμενη ενδαγγειακή αποκατάσταση ανευρυσμάτων της κοιλιακής αορτής

    No full text
    Radiation exposure during endovascular repair of abdominal aortic aneurysms (AAAs) is a potential issue. Several studies have identified factors affecting radiation exposure, although they are limited. The aim of the present Thesis was to identify independent factors affecting radiation exposure in patients undergoing standard endovascular aneurysm repair (EVAR). Forty–eight consecutive patients underwent elective EVAR for infrarenal AAA managed between April 2019 and April 2020. Fluoroscopy time (FT) and kerma–area product (KAP) were the main outcome measures. Median (interquartile range) FT and KAP values were 1018 (653 – 1619) s and 2.68 (2.08 – 3.81) mGym2, respectively. C3 Excluder stent–graft use and main body insertion site from the right femoral were associated with significantly lower FT. Coronary artery disease, endografts with two docking limbs, AAA diameter, neck angle and length, procedure duration, contrast amount, and hospitalization were associated with significantly higher FT. Neck angle was the single independent perioperative factor related to FT higher than the median value observed in the study (P = 0.004, odds ratio: 1.073, 95% confidence interval: 1.023 – 1.126). The use of the C3 Excluder device was associated with lower KAP. AAA diameter, neck angle, procedure duration, contrast medium amount and postoperative hospitalization were associated with higher KAP. AAA diameter was the single independent factor related to KAP higher than the median value observed in the study (P = 0.013, odds ratio: 3.73, 95% confidence interval: 1.32 – 10.56). Additionally, the current Thesis aims to evaluate patient doses and establish institutional diagnostic reference levels (IDRLs) during fluoroscopically–guided EVAR procedures. FT and KAP were recorded from 87 patients that underwent EVAR with a mobile C–arm fluoroscopy system. Effective dose (ED) and organs’ doses were calculated utilising appropriate conversion coefficients based on the recorded KAP values. Entrance surface dose (ESD) was calculated based on KAP values and technical parameters. The mean FT was 22.7 min (range 6.4 – 76.8 min), resulting in a mean KAP of 36.6 Gycm2 (range 2.0 – 167.8 Gycm2), a mean ED of 6.2 mSv (range 0.3 – 28.5 mSv) and a mean ESD of 458 mGy (range 26 – 2098 mGy). The corresponding median values were 17.4 min, 25.6 Gycm2, 4.4 mSv and 320 mGy. The threshold of 2 Gy for skin erythema was exceeded in two procedures for a focus–to– skin distance (FSD) of 40 cm and six procedures when an FSD of 30 cm was considered. The highest doses absorbed by the adrenals, kidneys, spleen and pancreas and ranged between 3.7 and 313.3 mGy (average 66.8 mGy), 3.3 and 285.1 mGy (average 60.8 mGy), 1.3 and 111.1 mGy (average 23.7 mGy), 1.1 and 92.1 mGy (average 19.6 mGy), respectively. The IDRLs established at the 3rd quartile (75th percentile) of the distribution of the KAP values and are equal to 40.6 Gycm2. A wide range of patient doses was reported in the literature. The radiation dose received by the patients was comparative or lower than most of the previously reported values. However, higher doses can be revealed due to the X–ray system’s non–optimum use and extended FTs, mainly affected by complex clinical conditions, patients’ body habitus and vascular surgeon experience. The large variation of patient doses highlights the potential to optimise the EVAR procedure by considering the balance between the radiation dose and the required image quality. Additional studies need to be conducted in increasing the vascular surgeons’ awareness regarding patient dose and radiation protection issues during EVAR procedures. Furthermore, the present Thesis describes the first series of patients with a AAA, including two patients with a juxtarenal aneurysm, treated with the ALTOTM abdominal stent–graft system (Endologix Inc, Irvine, Calif). The ALTOTM abdominal stent–graft system (Endologix Inc, Irvine, Calif) is the last–generation, polymer–based device for treatment of patients with AAAs. Six men were treated with the ALTOTM device at a single public center. All procedures were uneventful, while the dosimetric results recorded, in terms of kerma–area product and fluoroscopy time, were similar to those of previously published studies. No endoleak of any type was observed while there were no cases of device migration, thrombosis or structural graft failure at the first postoperative follow–up after one month. This clinical series demonstrated that the use of the ALTOTM stent–graft system is associated with promising patient outcomes. Lifelong post–surgery imaging surveillance may highlight possible late failures and suggest potential graft improvements. The effect of body–mass–index (BMI) on organ doses (ODs) during infrarenal EVAR procedures was also evaluated. Patient– and intra–operative data from fifty–nine EVAR procedures were inserted into VirtualDose–IR software to calculate ODs. For overweight, obesity class–I and obesity class–II, ODs were up to 147%, 412% and 775% higher than those for normal weight patients, respectively. A large variation was observed in ODs published in literature mainly due to the differences in the software and the technical parameters used for the calculations. The last objective of this Thesis was to document FT during EVAR procedures and identify possible factors that influence it. A retrospective analysis of a 180 patients' database with infrarenal AAAs submitted to EVAR during a seven–year period was performed. The FT was evaluated regarding risk factors and comorbidities, graft type, and patient–related, clinical and technical parameters. FT's median (interquartile range) was 1011 (698 – 1500) s. Excluder and C3 Excluder were associated with significantly lower FT values when compared to other grafts. Hypertension, dyslipidemia, age ≥ 70 years, maximum aneurysm diameter ≥ 6 cm, and procedure duration ≥ 2 hours resulted in higher FT values. A significantly lower FT was found for the operations performed in the seventh year of the study’s period compared to the previous six years, mainly due to the use of Excluder or C3 Excluder grafts. However, these grafts did not show any significant difference in FT values during the seven years. A significant correlation between FT with age and procedure duration was found. Nevertheless, procedure duration is a poor FT predictor in linear and logistic regressions, although is significantly correlated with FT. Dyslipidemia, procedure duration and graft type are independent predictors of FT larger than the median, while only the procedure duration is a predictor for FT larger than the 75th percentile value. The identified factors regarding radiation protection issues should be considered when contemplating AAA repair, however, without compromising the procedure's efficacy.Η έκθεση σε ιοντίζουσα ακτινοβολία κατά τη διάρκεια επεμβάσεων ενδαγγειακής αποκατάστασης ανευρυσμάτων της κοιλιακής αορτής (ΑΚΑ) αποτελεί ένα ζήτημα προς διερεύνηση. Στην παρούσα Διατριβή διερευνώνται οι παράγοντες που επηρεάζουν την έκθεση σε ιοντίζουσα ακτινοβολία κατά τη διάρκεια επεμβάσεων ενδαγγειακής αποκατάστασης ΑΚΑ. Σαράντα οκτώ ασθενείς υπεβλήθησαν σε προγραμματισμένη τακτική ενδαγγειακή αποκατάσταση ΑΚΑ από τον Απρίλιο του 2019 έως και τον Απρίλιο του 2020. Ο χρόνος ακτινοσκόπησης και το γινόμενο kerma–επιφάνειας ήταν οι δοσιμετρικές ποσότητες που χρησιμοποιήθηκαν για την ανάλυση των δεδομένων. Οι διάμεσες (διατεταρτημοριακό εύρος) τιμές για τον χρόνο ακτινοσκόπησης και το γινόμενο kerma–επιφάνειας βρέθηκαν ίσες με 1018 (653 – 1629) s και 2.68 (2.08 – 3.81) mGym2, αντίστοιχα. Η χρήση του ενδομοσχεύματος C3 Excluder της Gore καθώς και η δεξιά πλευρά ως η πλευρά πρόσβασης του κυρίου σώματος του μοσχεύματος, συσχετίστηκαν με σημαντικά χαμηλότερο χρόνο ακτινοσκόπησης σε σχέση με τη διάμεση τιμή της μελέτης. Η στεφανιαία νόσος, οι διχαλωτές ενδοπροσθέσεις, η μέγιστη διάμετρος του ανευρύσματος, η γωνίωση και το μήκος του αυχένα, η διάρκεια της επέμβασης, η ποσότητα χορηγηθέντος σκιαγραφικού και οι μέρες νοσηλείας συσχετίστηκαν με σημαντικά υψηλότερο χρόνο ακτινοσκόπησης σε σχέση με τη διάμεση τιμή της μελέτης. Η γωνίωση του αυχένα ήταν η μοναδική ανεξάρτητη περιεγχειρητική παράμετρος που σχετίστηκε με τιμή χρόνου ακτινοσκόπησης υψηλότερη από τη διάμεση τιμή της μελέτης (P = 0.004, λόγος αναλογιών: 1.073, 95% διάστημα εμπιστοσύνης: 1.023 – 1.126). Η χρήση του ενδομοσχεύματος C3 Excluder της Gore συσχετίστηκε με χαμηλότερο γινόμενο kerma–επιφάνειας σε σχέση με τη διάμεση τιμή της μελέτης. Η μέγιστη διάμετρος του ανευρύσματος, η γωνίωση του αυχένα, η διάρκεια της επέμβασης, η ποσότητα χορηγηθέντος σκιαγραφικού και οι μέρες νοσηλείας συσχετίστηκαν με μεγαλύτερο γινόμενο kerma–επιφάνειας σε σχέση με τη διάμεση τιμή της μελέτης. Η μέγιστη διάμετρος του ανευρύσματος ήταν ο μοναδικός ανεξάρτητος παράγοντας που σχετίστηκε με τιμή γινομένου kerma–επιφάνειας μεγαλύτερης από τη διάμεση τιμή της μελέτης (P = 0.013, λόγος αναλογιών: 3.73, 95% διάστημα εμπιστοσύνης: 1.32 – 10.56). Οι παράγοντες αυτοί θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά τον σχεδιασμό και την πραγματοποίηση της αποκατάστασης υπονεφρικών ΑΚΑ. Επιπρόσθετα, στη Διατριβή αυτή αξιολογείται η δόση ακτινοβολίας ασθενούς και θεσπίζονται ιδρυματικά διαγνωστικά επίπεδα αναφοράς κατά τη διάρκεια ακτινοσκοπικά καθοδηγούμενων διαδικασιών ενδαγγειακής αποκατάστασης ΑΚΑ στο Πανεπιστημιακό Γενικό Νοσοκομείο Πατρών. Ο χρόνος ακτινοσκόπησης και το γινόμενο kerma–επιφάνειας κατεγράφησαν για 87 ασθενείς που υποβλήθηκαν σε EVAR με ένα φορητό ακτινοσκοπικό σύστημα τύπου C–βραχίονα. Η ενεργός δόση και η απορροφούμενη δόση των οργάνων υπολογίστηκαν χρησιμοποιώντας κατάλληλους συντελεστές μετατροπής και τις καταγεγραμμένες τιμές του γινομένου kerma–επιφάνειας. Η δόση εισόδου υπολογίστηκε με βάση τις τιμές του γινομένου kerma–επιφάνειας και τις τεχνικές παραμέτρους που χρησιμοποιήθηκαν. Ο μέσος χρόνος ακτινοσκόπησης ήταν 22.7 min (εύρος 6.4 – 76.8 min), η μέση τιμή του γινομένου kerma–επιφάνειας 36.6 Gycm2 (εύρος 2.0 – 167.8 Gycm2), η μέση τιμή της ενεργού δόσης 6.2 mSv (εύρος 0.3 – 28.5 mSv) και η μέση τιμή της δόσης εισόδου 458 mGy (εύρος 26 – 2098 mGy). Οι αντίστοιχες διάμεσες τιμές ήταν 17.4 min, 25.6 Gycm2, 4.4 mSv και 320 mGy. Το κατώφλι των 2 Gy για δερματικό ερύθημα υπερέβη σε 2 περιπτώσεις (2.3%). Οι υψηλότερες δόσεις βρέθηκαν στα επινεφρίδια, τους νεφρούς, τη σπλήνα και το πάγκρεας, και κυμάνθηκαν μεταξύ 3.7 και 313.3 mGy (μέση τιμή 66.8 mGy), 3.3 και 285.1 mGy (μέση τιμή 60.8 mGy), 1.3 και 111.1 mGy (μέση τιμή 23.7 mGy), 1.1 και 92.1 mGy (μέση τιμή 19.6 mGy), αντίστοιχα. Τα ιδρυματικά διαγνωστικά επίπεδα αναφοράς θεσπίστηκαν στο 3ο τεταρτημόριο (75ο εκατοστημόριο) της κατανομής των τιμών του γινομένου kerma–επιφάνειας και είναι ίσα με 40.6 Gycm2. Η εκτενής ανασκόπηση της βιβλιογραφίας ανέδειξε δημοσίευση αντίστοιχων μελετών. Οι τιμές δόσης της παρούσας μελέτης ήταν συγκρίσιμες ή χαμηλότερες από τις περισσότερες εξ’ αυτών. Οι υψηλότερες τιμές δόσης οφείλονται στη μη βέλτιστη χρήση του ακτινοσκοπικού συστήματος και στους παρατεταμένους χρόνους ακτινοσκόπησης. Αυτό ενδεχομένως να απορρέει από την πολυπλοκότητα της εκάστοτε επέμβασης, τη σωματική διάπλαση των ασθενών και την εμπειρία του αγγειοχειρουργού. Η μεγάλη απόκλιση στις δόσεις ασθενών τονίζει την ανάγκη συνεχούς προσπάθειας βελτιστοποίησης της ακτινοπροστασίας κατά τη διενέργεια των επεμβάσεων EVAR, λαμβανομένων υπόψη όλων των κλινικών και τεχνικών παραμέτρων που επηρεάζουν την πολυπλοκότητα της κάθε επέμβασης. Ακόμα, στην παρούσα Διατριβή περιγράφεται η πρώτη σειρά ασθενών με ΑΚΑ η αποκατάσταση των οποίων έγινε με την ενδοπρόθεση τύπου ALTOTM (Endologix Inc, Irvine, Calif, USA). Η σειρά αποτελείται από ασθενείς με μη ραγέντα ΑΚΑ, στο Πανεπιστημιακό Γενικό Νοσοκομείο Πατρών, μεταξύ Ιουνίου και Σεπτεμβρίου 2021. Παρουσιάζεται εκτενώς η διαδικασία τοποθέτησης της συσκευής καθώς και τα πρώιμα κλινικά και απεικονιστικά αποτελέσματα, 30 ημέρες μετεγχειρητικά. Έξι άνδρες, συμπεριλαμβανομένων δύο ασθενών με περινεφρικό ανεύρυσμα, διαφόρων ανατομικών χαρακτηριστικών και κλινικού ιστορικού θεραπεύτηκαν με την ενδοπρόθεση τύπου ALTOTM. Πρόκειται για μόσχευμα τελευταίας γενιάς βασισμένο σε πολυμερές για τη θεραπεία ασθενών με ΑΚΑ. Το ποσοτικό κριτήριο των 7 mm ως ελάχιστο μήκος του ανευρυσματικού αυχένα πληρούνταν από όλους τους ασθενείς (διάμεση τιμή ίση με 29 mm). Όλες οι επεμβάσεις πραγματοποιήθηκαν με 100% τεχνική επιτυχία, ενώ το ποσοστό ενδονοσοκομειακής θνησιμότητας, οφειλόμενης σε αίτια σχετικά με τα ανευρύσματα, ήταν μηδενικό. Δεν παρατηρήθηκε ενδοδιαφυγή κανενός τύπου ενώ δεν υπήρξαν περιπτώσεις μετατόπισης ή κατασκευαστικής αποτυχίας της συσκευής στην πρώτη αξονική αγγειογραφία, ένα μήνα μετεγχειρητικά. Τα δοσιμετρικά δεδομένα που καταγράφηκαν ήταν το γινόμενο kerma–επιφάνειας και ο χρόνος ακτινοσκόπησης, ενώ οι διάμεσες τιμές τους (4.04 mGym2 και 27.43 min, αντίστοιχα) ήταν παρόμοιες με εκείνες προηγούμενα δημοσιευμένων μελετών. Ο μετεγχειρητικός χρόνος νοσηλείας ήταν 1 ημέρα σε 4 ασθενείς, ενώ οι υπόλοιποι 2 νοσηλεύτηκαν από 2 και 3 ημέρες, ο καθένας, αντίστοιχα. Αυτή η κλινική σειρά έδειξε ότι η χρήση της ενδοπρόθεσης τύπου ALTOTM σχετίζεται με υποσχόμενα αποτελέσματα για τους ασθενείς. Η εφ’ όρου ζωής μετεγχειρητική παρακολούθηση των χειρουργηθέντων είναι απαραίτητο να συνεχίζεται για τυχόν ανάδειξη και αντιμετώπιση επιπλοκών σχετιζόμενων με την ενδοπρόθεση. Αξιολογήθηκε ακόμα η επίδραση του δείκτη μάζας–σώματος (BMI) στις δόσεις οργάνων (ODs) κατά τη διάρκεια επεμβάσεων αποκατάστασης ενδοαγγειακών ανευρυσμάτων (EVAR) στην κοιλιακή αορτή. Διεγχειρητικά δεδομένα και δεδομένα ασθενών από πενήντα εννέα αποκαταστάσεις ΑΚΑ εισήχθησαν στο λογισμικό VirtualDose–IR για τον υπολογισμό των ODs. Για τους υπέρβαρους, παχύσαρκους κατηγορίας–Ι και παχύσαρκους κατηγορίας–ΙΙ ασθενείς, οι ODs ήταν έως και 147%, 412% και 775% υψηλότερες από αυτές των φυσιολογικών ασθενών, αντίστοιχα. Παρατηρήθηκε μεγάλη διακύμανση στις ODs της βιβλιογραφίας κυρίως λόγω των διαφορών στο λογισμικό και τις τεχνικές παραμέτρους που χρησιμοποιούνται για τους υπολογισμούς. Ο τελευταίος στόχος της παρούσας Διατριβής ήταν η καταγραφή του χρόνου ακτινοσκόπησης κατά τη διάρκεια διαδικασιών EVAR και ο εντοπισμός πιθανών παραγόντων που τον επηρεάζουν. Πραγματοποιήθηκε μια αναδρομική μελέτη σε βάση δεδομένων 180 ασθενών με υπονεφρικά AKA που υποβλήθηκαν σε EVAR κατά τη διάρκεια μιας περιόδου επτά ετών. Ο χρόνος ακτινοσκόπησης εκτιμήθηκε ως προς τους παράγοντες κινδύνου και τις συννοσηρότητες, τον τύπο του μοσχεύματος και τις κλινικές και τεχνικές παραμέτρους που σχετίζονται με τον ασθενή. Η διάμεση τιμή του χρόνου ακτινοσκόπησης (διατεταρτημοριακό εύρος) ήταν 1011 (698 –1500) s. Το Excluder και το C3 Excluder συσχετίστηκαν με σημαντικά χαμηλότερες τιμές χρόνου ακτινοσκόπησης σε σύγκριση με άλλα μοσχεύματα. Η υπέρταση, η δυσλιπιδαιμία, η ηλικία ≥ 70 ετών, η μέγιστη διάμετρος ανευρύσματος ≥ 6 cm και η διάρκεια της επέμβασης ≥ 2 ώρες οδήγησαν σε υψηλότερες τιμές χρόνου ακτινοσκόπησης. Βρέθηκε σημαντικά χαμηλότερη τιμή χρόνου ακτινοσκόπησης για τις επεμβάσεις που πραγματοποιήθηκαν το έβδομο έτος της περιόδου της μελέτης σε σύγκριση με τα προηγούμενα έξι χρόνια, κυρίως λόγω της χρήσης μοσχευμάτων Excluder ή C3 Excluder. Ωστόσο, αυτά τα μοσχεύματα δεν έδειξαν καμία σημαντική διαφορά στις τιμές του χρόνου ακτινοσκόπησης κατά τη διάρκεια των επτά ετών. Βρέθηκε σημαντική συσχέτιση μεταξύ του χρόνου ακτινοσκόπησης με την ηλικία και τη διάρκεια της επέμβασης. Ωστόσο, η διάρκεια της επέμβασης είναι ένας πτωχός προγνωστικός δείκτης του χρόνου ακτινοσκόπησης σε γραμμικές και λογιστικές παλινδρομήσεις, αν και συσχετίζεται σημαντικά με τον χρόνο ακτινοσκόπησης. Η δυσλιπιδαιμία, η διάρκεια της επέμβασης και ο τύπος του μοσχεύματος είναι ανεξάρτητοι προγνωστικοί παράγοντες για χρόνους ακτινοσκόπησης μεγαλύτερους της διάμεσης τιμής, ενώ μόνο η διάρκεια της επέμβασης είναι προγνωστικός δείκτης για χρόνους ακτινοσκόπησης μεγαλύτερους από την τιμή του 75ου εκατοστημόριου. Από άποψη ακτινοπροστασίας, οι παραπάνω παράγοντες θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά τη διάρκεια αποκατάστασης ΑΚΑ, χωρίς ωστόσο να διακυβεύεται η αποτελεσματικότητα της διαδικασίας

    Abbreviations and Symbols in Greek Papyri: from the early Ptolemaic era to the end of the Roman period

    No full text
    The present PhD dissertation aims to examine the symbols and abbreviations in ancient Greek papyri. Saving time, space, and even energy was the main motivation in the ancient world for the widespread use of abbreviations and symbols in papyri – and not only – when producing written texts of a period, in which all the texts were handwritten. They were used both by those tasked with copying literary papyri and by those whose texts served the practical needs of the daily communication, administration, and accounting (e.g. writers, tax collectors, etc.). Abbreviations and symbols therefore correspond to both literary and documentary papyri, as well as to all known writing materials in the ancient world: papyri, ostraca, wood, parchment, inscriptions, etc. At first glance, rules in the production of abbreviations do not appear to exist and words’ abbreviations seem to be more or less arbitrary. However, looking closer and as the abbreviation or symbol is intended to be read by a different person, it is absolutely understood that anything abbreviated by the transmitter should also be easily understood by the receiver. Examining papyri in more detail, one finds out that the abbreviation and symbol systems, which are created to meet basic practical needs – despite the occasional appearance of random choices when abbreviating words – typically exhibit large similarities among them, which would not be an exaggeration if they were characterized as "abbreviation conventions". As the form and shape of letters change over the centuries, the same happens to the form as well as the techniques and methods of abbreviating words, which are being transformed over time. This dissertation deals with both the construction of an extensive index of symbols and abbreviations of documentary papyri, as well as the critical examination and interpretation of the above mentioned phenomenon, the techniques, methods, and basic principles concerning the abbreviation of words and their changes during the Ptolemaic (332 BCE–31 BCE) and Roman period of Egypt (31 BCE–330 CE).Η παρούσα διδακτορική διατριβή εξετάζει τα σύμβολα και τις συντομογραφίες στους αρχαίους ελληνικούς παπύρους. Η εξοικονόμηση χρόνου, χώρου ακόμα και ενέργειας αποτέλεσε το βασικότερο κίνητρο στον αρχαίο κόσμο για την εκτεταμένη χρήση συντομογραφιών και συμβόλων στους παπύρους – και όχι μόνο – κατά την παραγωγή γραπτών κειμένων μιας περιόδου, στην οποία όλα τα κείμενα ήταν χειρόγραφα. Χρησιμοποιούνταν δε τόσο από άτομα που ήταν επιφορτισμένα με την αντιγραφή φιλολογικών παπύρων όσο και από εκείνους τα κείμενα των οποίων εξυπηρετούσαν πρακτικές ανάγκες καθημερινής επικοινωνίας, διοίκησης και λογιστικής μέριμνας (π.χ. γραφείς, φοροεισπράκτορες κτλ.). Οι βραχυγραφίες και τα σύμβολα απαντούν, συνεπώς, τόσο σε λογοτεχνικούς όσο και σε μη λογοτεχνικούς παπύρους, καθώς επίσης και σε όλους τους γνωστούς φορείς γραφής της αρχαιότητας: σε πάπυρο, όστρακα, ξύλο, περγαμηνή, επιγραφές κτλ. Εκ πρώτης όψεως δε φαίνεται να υπάρχουν κανόνες κατά την παραγωγή συντομογραφιών και η συντομογράφηση των λέξεων μοιάζει να είναι λίγο έως πολύ αυθαίρετη. Ωστόσο, με μια προσεκτικότερη ματιά και καθώς η βραχυγραφία ή το σύμβολο προορίζεται να διαβαστεί από έναν διαφορετικό άνθρωπο, θεωρείται απολύτως κατανοητό ότι οτιδήποτε συντομογραφείται από τον πομπό, πρέπει επίσης να γίνεται και εύκολα κατανοητό από τον δέκτη. Εξετάζοντας κανείς παπύρους σε βάθος διαπιστώνει ότι τα συστήματα συντομογραφιών και συμβόλων που δημιουργήθηκαν προκειμένου να ικανοποιήσουν βασικές πρακτικές ανάγκες – παρά τη σποραδική εμφάνιση τυχαίων επιλογών κατά τη συντομογράφηση των λέξεων – παρουσιάζουν κατά κανόνα μεγάλες ομοιότητες μεταξύ τους, που δεν θα ήταν υπερβολή αν τις χαρακτηρίζαμε ακόμα και «συντομογραφικές συμβάσεις». Όπως η μορφή και το σχήμα των γραμμάτων αλλάζει ανά τους αιώνες, έτσι και η μορφή καθώς και οι τεχνικές και οι μέθοδοι συντομογράφησης των λέξεων μεταμορφώνονται με το πέρας του χρόνου. Η παρούσα διατριβή ασχολείται τόσο με την κατασκευή ενός εκτενούς ευρετηρίου συμβόλων και συντομογραφιών των μη λογοτεχνικών παπύρων όσο και με την κριτική εξέταση και ερμηνεία του φαινομένου, τις τεχνικές, μεθόδους και βασικές αρχές που διέπουν τη συντομογράφηση των λέξεων και τις μεταβολές αυτών κατά την πτολεμαϊκή (332 π.Χ.–31 π.Χ.) και ρωμαϊκή εποχή της Αιγύπτου (31 π.Χ.–330 μ.Χ.)

    Quality of life in survivors of critical illness

    No full text
    The physical and psychological consequences of critical illness may affect intensive care unit survivors for up to five years, and hence, health-related quality of life has emerged as an important measure of outcome in this population. We aimed at investigating the quality of life, the presence of anxiety and depression symptoms, and the correlations of clinical and psychological parameters with the quality of life scores, in survivors of critical illness one year after discharge from intensive care. Widely used scales that have been validated for the Greek population were used. One thousand and seventy (1270) patients were assessed for eligibility. Inclusion criteria were age between 18 and 68 years, and the presence of critical illness requiring endotracheal intubation and mechanical ventilation for more than three days. One hundred and four (104) patients were included in the final analysis; forty-nine age and sex-matched healthy volunteers were included for comparison. One year following intensive care discharge, survivors of critical illness had impaired quality of life scores, as measured with the WHO-Qol-Bref, compared to healthy subjects (p < 0.001 for the physical and psychological domains, and p = 0.006 for the domain of social relationships). In addition, we found that quality-of-life scores were significantly lower in patients with comorbidities (p < 0.01), and correlated with the duration of ICU stay (r = -0.19, p = 0.04) and with the presence of symptoms suggestive of depression (r = -0.66, p < 0.0001) and post-traumatic stress disorder (r = -0.61, p < 0.0001). Approximately one third of our patients scored high in the CES-D scale for depression, while the majority of them scored high in the STAI scale for anxiety symptoms.Οι σωματικές και ψυχολογικές συνέπειες της νοσηλείας σε Μονάδα Εντατικής Θεραπείας επηρεάζουν τους ασθενείς, σύμφωνα με τις μελέτες που έχουν πραγματοποιηθεί, έως και 5 χρόνια μετά την έξοδο από την Μ.Ε.Θ. και ως εκ τούτου, η Ποιότητα Ζωής που σχετίζεται με την υγεία έχει αναδειχθεί ως σημαντικό μέτρο έκβασης σε αυτόν τον πληθυσμό. Σκοπός της μελέτης ήταν να διερευνηθεί η Ποιότητα Ζωής, η φυσική κατάσταση, τα γνωστικά ελλείματα, η παρουσία ψυχολογικής επιβάρυνσης (άγχους και κατάθλιψης ) καθώς και η συσχέτιση των κλινικών και ψυχολογικών παραμέτρων με την Ποιότητα Ζωής σε ασθενείς, ένα χρόνο μετά την έξοδο τους από τη Μονάδα Εντατικής Θεραπείας. Στη μελέτη χρησιμοποιήθηκαν κλίμακες σταθμισμένες για τον ελληνικό πληθυσμό. Eλέχθησαν ως προς την επιλεξιμότητα 1270 ασθενείς , ασθενείς ηλικίας 18-65, όσοι είχαν παραμείνει διάστημα μεγαλύτερο των 3 ημερών στη Μ.Ε.Θ., όσοι είχαν υποστηριχθεί από μηχανικό αερισμό και εκείνοι που είχαν εξέλθει από τη Μ.Ε.Θ. τουλάχιστον 1 χρόνο πριν και έως 15 μήνες. Στην τελική μελέτη συμπεριλήφθηκαν 104 ασθενείς οι οποίοι πληρούσαν τα κριτήρια επιλογής. Συμπεριλήφθηκε και μία ομάδα ελέγχου 49 υγιείς, σε αντιστοιχία φύλου και ηλικίας. Ένα χρόνο μετά την έξοδο από τη Μονάδα Εντατικής Θεραπείας, οι επιβιώσαντες είχαν μειωμένη βαθμολογία ποιότητας ζωής, όπως μετρήθηκε με το WHO-Qol-Bref, σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου (p< 0.001 για τον σωματικό και ψυχολογικό τομέα, και p = 0.006 για τον τομέα των κοινωνικών σχέσεων). Επιπλέον στη μελέτη φάνηκε πως η Ποιότητα Ζωής ήταν χαμηλότερη σε ασθενείς με συνοσυρρότητα (p< 0.01), και σχετιζόταν με τη διάρκεια νοσηλείας στη Μ.Ε.Θ. (r = -0.19, p = 0.04) και με την παρουσία καταθλιπτικών συμπτωμάτων (r = -0.66, p< 0.0001) και διαταραχής μετατραυματικού stress (r = -0.61, p< 0.0001). Περίπου το ένα τρίτο των ασθενών μας σημείωσε υψηλή βαθμολογία στην κλίμακα CES-D για κατάθλιψη, ενώ η πλειονότητα από αυτούς σημείωσε υψηλή βαθμολογία στην κλίμακα STAI για συμπτώματα άγχους. Συμπέρασμα : Η Ποιότητα Ζωής των επιζώντων 1 χρόνο μετά τη νοσηλεία στη Μ.Ε.Θ. επηρεάζεται κυρίως από τη διάρκεια παραμονής στη Μ.Ε.Θ., από τις προ-υπάρχουσες συννοσηρότητες αλλά και από την παρουσία άγχους και κατάθλιψης στους ασθενείς.Λέξεις-κλειδιά: Ποιότητα Ζωής, κρίσιμη ασθένεια, εντατική θεραπεία, άγχος, κατάθλιψη, Σύνδρομο μετά τη Νοσηλεία στη Μ.Ε.Θ

    Investigation of cardiac dysfunction in women with metastatic breast cancer under treatment with monoclonal antibodies

    No full text
    Background: Breast cancer is the second most common form of cancer in women and about 20-25% of cases overexpress the human receptor of epidermal growth factor II (HER-2). Purpose: To investigate the usefulness of newer ultrasound indices and biomarkers BNP and troponin I in the early diagnosis of cardiac dysfunction in women with metastatic HER-2 breast cancer undergoing treatment with a combination of monoclonal antibodies Methods: The study included 49 patients (mean age 54.4±2.6 years) with metastatic HER-2 positive breast cancer and without a history of cardiovascular disease. The study drugs were Pertuzumab plus Trastuzumab plus Docetaxel. A control group was also used for the study purposes. Patient follow-up began before treatment and was performed every three months for a maximum of 2 years. Results: The rate of cardiotoxicity was 10.2% and was observed in 5 patients. The results indicated that elevated values of BNP, DET, IVRT and LVEDD resulted in increased odds of having an EFLV% value below the threshold, as an indication of cardiac toxicity. GLS showed a negative significant association with the outcome, where increased odds of cardiac toxicity were associated with lower values of GLS (OR =0.45, 95% CI [0.34, 0.60], p < .001) therefore a one-unit decrease in GLS would result in 2.22 more odds of developing cardiac toxicity. Ultrasound indices of right ventricular function did not show significant changes. Conclusions: Detection of early changes in global longitudinal strain (GLS), IVRT and BNP appears to be a useful diagnostic tool in the timely detection of type II cardiotoxicity in women with metastatic HER-2 breast cancer being treated with a combination of monoclonal antibodies.Ο καρκίνος του μαστού είναι η δεύτερη πιο συχνή μορφή καρκίνου στις γυναίκες και η κύρια αιτία θανάτου που προκαλείται από κακοήθεια. Περίπου 20-25% του καρκίνου του μαστού υπερεκφράζει τον ανθρώπινο υποδοχέα του επιδερμικού αυξητικού παράγοντα II (HER-2).Σκοπός: Η παρούσα µελέτη έχει ως ερευνητικό στόχο τη διερεύνηση της χρησιμότητας των νεότερων υπερηχογραφικών δεικτών και των βιοδεικτών BNP και τροπονίνης Ι στην πρώιμη διάγνωση της καρδιακής δυσλειτουργίας σε γυναίκες με μεταστατικό HER-2 καρκίνο του μαστού που υποβάλλονται σε θεραπεία με συνδυασμό μονοκλωνικών αντισωμάτων. Μέθοδος: Στη μελέτη περιλήφθηκαν 49 ασθενείς (μ.ο ηλικίας 54.4±2.6 έτη) με μεταστατικό HER-2 θετικό καρκίνο του μαστού και ελεύθερο καρδιολογικό ιστορικό. Τα φάρμακα της μελέτης ήταν η τραστουζουμάμπη σε συνδυασμό μκε την περτουζουμάμπη και την ντοσιταξέλη. Για τους σκοπούς της μελέτης χρησιμοποιήθηκε και μια ομάδα ελέγχου υγιών γυναικών. Η παρακολούθηση των ασθενών ξεκίνησε πριν την έναρξη της θεραπείας και γινόταν κάθε τρεις μήνες και ολοκληρώνονταν με το πέρας των δύο ετών. Αποτελέσματα: Στη δική μας μελέτη το ποσοστό εμφάνισης καρδιοτοξικότητας ήταν 10,2% και παρατηρήθηκε σε 5 ασθενείς. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι αυξημένες τιμές των BNP, DET, IVRT και LVEDD είχαν ως αποτέλεσμα αυξημένες πιθανότητες να έχουμε τιμή EFLV κάτω από το όριο (<50%), ως ένδειξη καρδιακής τοξικότητας. Το GLS έδειξε αρνητική σημαντική συσχέτιση με το αποτέλεσμα, όπου οι αυξημένες πιθανότητες καρδιακής τοξικότητας συσχετίστηκαν με χαμηλότερες τιμές του GLS (OR = 0,45, 95% CI [0,34, 0,60], p < 0,001) επομένως μια μείωση κατά μία μονάδα στο GLS θα είχε ως αποτέλεσμα 2,22% περισσότερες πιθανότητες εμφάνισης καρδιακής τοξικότητας. Οι υπερηχογραφικοί δείκτες με τους οποίους εκτιμήθηκε η λειτουργικότητα της δεξιάς κοιλίας δεν έδειξαν στατιστικώς σημαντική διαφορά. Συμπέρασμα: Η ανίχνευση της πρώιμης μεταβολής των νεότερων υπερηχογραφικών δεικτών GLS, IVRT και του βιοδείκτη BNP φαίνεται να αποτελεί ένα χρήσιμο διαγνωστικό εργαλείο στην πρώιμη ανίχνευση της τύπου ΙΙ καρδιοτοξικότητας σε γυναίκες με μεταστατιό ΗER-2 καρκίνο του μαστού υπό θεραπεία με συνδυασμό μονοκλωνικών αντισωμάτων

    Κατηγοριοποίηση αερολυμάτων με χρήση επίγειας/δορυφορικής τηλεπισκόπησης LIDAR

    No full text
    Aerosol particles directly affect the Earth’s radiation budget by interacting mainly with ultraviolet solar radiation through absorption and scattering (aerosol-radiation interaction). For example, purely scattering aerosols include sulfates, nitrates, ammonium, and sea-salt particles. On the other hand, absorbing aerosols are primarily black carbon, while organic carbon and dust aerosols partly absorb in the ultraviolet spectrum. Furthermore, aerosols affect cloud formation and lifetime serving as seeds (cloud condensation nuclei, ice nuclei) upon which cloud droplets and ice crystals form, changing the cloud albedo and the Earth’s radiation equilibrium once more. The processes of aerosol-radiation interaction depend on the aerosol size, shape, morphology, absorption, solubility, etc.; thus, knowledge of the aerosols’ chemical composition and mixing state in the atmosphere is essential for modeling their impact on the Earth’s radiation budget. It is well established that the Mediterranean basin is, frequently, affected by significant aerosol emissions from Africa, Europe and Turkey and it is characterized by high evaporation, low precipitation, and remarkably high solar activity. The specific role of aerosols, which are modified by atmospheric aging and mixing processes, makes this area an interesting case for climate change studies.Atmospheric aerosols are emitted directly as particles (primary aerosol) or formed in the atmosphere by gas-to-particle conversion processes (secondary aerosol). Primary aerosols arise from natural sources, such as windborne dust, sea spray, and volcanoes, and anthropogenic activities, such as the fuel combustion. Aerosol classification refers to the processes by which aerosol observations are associated with an aerosol type. In practice, several aerosol types are characterized by their origin, e.g., urban, dust, marine, and biomass burning. Thus, one way to characterize an aerosol layer is based on tools that identify the source region of the observed aerosols (i.e., air-mass backward trajectory analysis ending over the observation site, atmospheric models, concurrent satellite products, and ground-based photometric data, etc.). An emerging technique for aerosol detection and characterization which received much attention in the last decades is the light detection and ranging (lidar). Advanced systems, such as multiwavelength Raman lidars, can retrieve near-real-time information on the vertically resolved extensive (mass-dependent) and intensive (type-dependent) aerosol optical properties (namely the backscatter and extinction coefficient, lidar ratio, Ångström exponent and linear particle depolarization ratio) with high spatial (few meters) and temporal (from seconds to minutes) resolution.Towards this direction, two automated methods have been developed: (1) the Mahalanobis distance aerosol classification algorithm (MD) and (2) a neural network aerosol classification algorithm (NATALI), both based on aerosol intensive properties in order to classify aerosol layers observed by lidars into different categories. However, in reality, the intensive aerosol optical properties can vary greatly even for a single aerosol type due to the atmospheric aging and the mixing processes particles may undergo during their lifetime. For example, fresh biomass burning aerosols present higher Ångström exponent values than aged ones. Additionally, the lidar ratio values of dust, can vary significantly depending on the source mineralogy and the aging processes. Considering that both NATALI and MD are based on the aerosol intensive optical properties, they experience several limitations, thus, a more generic aerosol classification code free from these defects was needed.To fill this scientific lack, an improved automated aerosol layer classification algorithm known as Source Classification Analysis (SCAN) has been introduced, based on air-mass backward-trajectory analysis and satellite data.. SCAN is based on the amount of time that the air parcel spends over an already characterized aerosol source region and several additional criteria. The advantage of this algorithm is that its classification process is not affected by the overlapping values of the optical properties representing more than one aerosol type (e.g., clean continental, continental polluted, smoke). Moreover, it has no limitations concerning its ability to classify aerosol mixtures and it can be useful for all lidar systems (regardless of the number of their channels) as well as for other network-based systems (radar profilers, sun photometers).Ιn Part A of this Ph.D. Thesis, we compare the three independent aerosol classification methods: NATALI, MD, and SCAN revealing their strengths and limitations. Additionally, the aerosol optical properties of 5 free-tropospheric aerosol mixtures and the aerosol microphysical properties of 2 free-tropospheric aerosol mixtures are provided, giving valuable insights into the properties of aerosol mixtures observed over Europe, emphasizing those observed over the eastern Mediterranean region (Greece). The latter are, later, used for estimating the direct radiative effects of the most representative aerosol types observed over Athens, Greece. Additionally, an innovative method of discriminating between the smoke and continental polluted aerosol types is discussed, which may be a prohibitive procedure when only the aerosol optical properties are used because smoke and continental polluted aerosols frequently exhibit common optical property values. Finally, tropospheric aerosol remote sensing observations over Volos, Greece, and the corresponding aerosol particle linear depolarization ratio values are presented. Apart from the aerosols’ perturbation on the Earth’s radiation budget, the inhalable particulate matter (PM) is considered responsible for several health problems, from short-term respiratory diseases to premature mortality. However, the severity of the hazard caused by inhaled particles depends not only on the inhalable PM10 or PM2.5 (aerosols with aerodynamic diameter <10 μm or <2.5 μm, respectively) mass concentrations but also on the area at which they deposit within the respiratory system. This area is variable due to differences in the individual's airway geometry and breathing pattern, as well as, the particle’s size and shape. Additionally, recent studies suggest that PMs with different chemical composition behave differently inside the human body after inhalation, depending on their solubility and toxicity. The latter interactions are complex due to aerosols’ variable physical properties and chemical composition, depending on meteorological conditions, emission sources and atmospheric aging. More precisely, inhalation of PMs containing transition metals (such as Fe, Cr, Cu, Co, Zn, Ni) or organic compounds (including quinones, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs)) can induce the formation of Reactive Oxygen Species (ROS) in vivo, which may lead to oxidative stress, inflammation or even cell death, leading later to various diseases. In other words, PM damage to human health is not an isolated process, as their chemical composition plays a crucial role.In this regard, there has been insufficient information to make clear conclusions about the health effects among different aerosol components or sources (sulfates, nitrates, organics, crustal materials, black carbon) and, especially, smoke from biomass combustion, including their capacity to induce oxidative stress to body cells. Moreover, all computational aerosol deposition models require additional verification with real input data. Thus, Part B of this Thesis aims on: a) providing a quantitative evidence of the risks that PMs (of different aerosol sources) can have on the human respiratory tract (RT), b) giving an insight into the toxicology of different aerosol types and finally, c) comparing the results of the three different aerosol dosimetry models.Τα αιωρούμενα σωματίδια, γνωστά και ως αερολύματα, επηρεάζουν το ατμοσφαιρικό ισοζύγιο ακτινοβολίας της Γης απορροφώντας και σκεδάζοντας την ηλιακή (μικρού μήκους κύματος), αλλά και τη γήινη (θερμική) ακτινοβολία. Για παράδειγμα, τα αερολύματα που έχουν σκεδαστικές ικανότητες περιλαμβάνουν τα θειικά, τα νιτρικά και τα αμμωνιακά άλατα και τα θαλάσσια σωματίδια, ενώ τα αερολύματα τα οποία συνήθως απορροφούν την ηλιακή ακτινοβολία είναι κυρίως ο μαύρος άνθρακας. Επιπροσθέτως, τα αερολύματα επηρεάζουν το σχηματισμό νεφών και τη συμπεριφορά τους, λειτουργώντας ως πυρήνες συμπύκνωσης αυτών και ως πυρήνες πάγου, μέσω των οποίων σχηματίζονται σταγονίδια νεφών και κρύσταλλοι πάγου, επηρεάζοντας με αυτό τον τρόπο την σκεδαστικότητα και απορροφητικότητα των νεφών, και επομένως, με έμμεσο τρόπο το κλίμα. Οι διαδικασίες αλληλεπίδρασης αερολύματος-ακτινοβολίας και αερολύματος-νεφών εξαρτώνται από τα γεωμετρικά χαρακτηρισκά των αερολυμάτων και τις οπτικές, μικροφυσικές και χημικές ιδιότητές τους. Επομένως, η γνώση αυτών των χαρακτηριστηκών και ιδιοτήτων είναι σημαντική για τη μοντελοποίηση των επιπτώσεων των αερολυμάτων στο κλίμα. Λαμβάνοντας, επίσης, υπόψη ότι η περιοχή της Μεσογείου χαρακτηρίζεται από μεγάλη ηλιακή δραστηριότητα και ατμοσφαιρική μεταβλητότητα και, η μεταφορά αερολυμάτων που συνοδεύεται από διαδικασίες ατμοσφαιρικής γήρανσης και ανάμειξης, καθιστούν αυτήν την περιοχή ιδανική για τη μελέτη των επιπτώσεων των διάφορων ειδών αερολυμάτων στο ατμοσφαιρικό ισοζύγιο ακτινοβολίας στην περιοχή.Τα αιωρούμενα σωματίδια εκπέμπονται είτε απευθείας από διάφορες επίγειες πηγές (πρωτογενή αερολύματα), είτε έμμεσα στην ατμόσφαιρα μέσω διαδικασιών μετατροπής αερίου σε σωματίδιο (δευτερογενή αερολύματα). Τα πρωτογενή αερολύματα προέρχονται είτε από φυσικές πηγές (π.χ. έρημοι, θάλασσες, δασικές πυρκαγιές, ηφαίστεια, κλπ.), είτε από ανθρωπογενείς δραστηριότητες (καύση ορυκτών καυσίμων από βιομηχανικές δραστηριότητες, μεταφορές, οικιακή θέρμανση, κλπ.). Έτσι, η κατηγοριοποίηση των αερολυμάτων αναφέρεται στη διαδικασία με την οποία οι στρωματώσεις αερολυμάτων συσχετίζονται με έναν τύπο αερολύματος. Ένας τρόπος κατηγοριοποίησης των αιωρούμενων σωματιδίων αποτελεί η παρακολούθηση της πορείας της αέριας μάζας στο άμεσο παρελθόν της (κάποιες ημέρες) με σκοπό την εξακρίβωση των επίγειων πηγών από τις οποίες προήλθε αρχικά και ακολούθως επηρεάστηκε κατά την πορεία της προς την περιοχη μελέτης. Η διαδικασία αυτή μπορεί να γίνει με χρήση οπισθοτροχιών των αερίων μαζών από ατμοσφαιρικά μοντέλα και με τη χρήση δορυφορικών και επίγειων φωτομετρικών δεδομένων. Η τεχνική light detection and ranging (lidar), έχει προσελκύσει μεγάλο ενδιαφέρον τις τελευταίες δεκαετίες σε ό,τι αφορά την ανίχνευση και τον χαρακτηρισμό των αερολυμάτων. Σε ό,τι αφορά την εφαρμογή της τεχνικής lidar στην παρούσα διδακτορική διατριβή, μελετάται η οπισθοσκεδαζόμενη ακτινοβολία laser από τα ατμοσφαιρικά αερολύματα, επιτυγχάνοντας με αυτόν τον τρόπο την ενεργητική τηλεπισκόπηση της ατμόσφαιρας. Η ένταση της οπισθοσκεδαζόμενης ακτινοβολίας εξαρτάται από το μήκος κύματος της ακτινοβολίας αυτής καθώς και από το μέγεθος, το σχήμα και τη χημική σύσταση των σκεδάζοντων αερολυμάτων. Έτσι, με τη χρήση προηγμένων συστημάτων lidar, όπως η τεχνική Raman πολλαπλών μηκών κύματος και της αποπόλωσης, γίνεται δυνατή η ανάκτηση των εκτατικών (εξαρτώμενες από τη μάζα) και εντατικών (εξαρτώμενες από τον τύπο) οπτικών ιδιοτήτων των αερολυμάτων [συντελεστής οπισθοσκέδασης (βaer), συντελεστής εξασθένησης (αaer), λόγος lidar (LR), εκθέτης Ångström (AE) και συντελεστής αποπόλωσης (δaer)] με υψηλή χωρική (μερικά μέτρα) και χρονική (από δευτερόλεπτα έως λεπτά) ακρίβεια, σε σχεδόν πραγματικό χρόνο.Έχοντας ως αναφορά τις οπτικές ιδιότητες των αερολυμάτων που προκύπτουν από τη χρήση της τεχνικής lidar, έχουν αναπτυχθεί δύο αυτοματοποιημένες μέθοδοι για την ταξινόμηση των στρωματώσεων αερολυμάτων που μετρώνται από συστήματα Raman lidar πολλαπλών μηκών κύματος και αποπόλωσης: (1) ο αλγόριθμος Mahalanobis (MD) και (2) ένα νευρωνικό δίκτυο (NATALI). Αμφότερες τεχνικές, χρησιμοποιούν τις εντατικές οπτικές ιδιότητες αερολυμάτων, που ανακτώνται με την τεχνική lidar, για να ταξινομήσουν τις παρατηρούμενες στρωματώσεις αερολυμάτων. Ωστόσο, διαφορετικά είδη αερολυμάτων μπορεί να σχετίζονται με παρόμοιες τιμές των εντατικών οπτικών ιδιοτήτων τους (π.χ. ανθρωπογενή, καύσης βιομάζας, ηπειρωτικά καθαρά αερολύματα κλπ.), οι μέθοδοι κατηγοριοποίησης αερολυμάτων που βασίζονται σε αυτές υπόκεινται σε ορισμένους περιορισμούς. Οι περιορισμοί αυτοί οδήγησαν στην ανάγκη δημιουργίας ενός βελτιωμένου αλγορίθμου αυτοματοποιημένης κατηγοριοποίησης των στρωματώσεων αιωρούμενων σωματίδιων. Ο αλγόριθμος, που αναπτύχθηκε ονομάζεται SCAN και βασίζεται στο χρόνο που περνά η αέρια μάζα πάνω από μια ήδη χαρακτηρισμένη περιοχή πηγής αερολυμάτων και σε ορισμένα πρόσθετα κριτήρια. Όντας ανεξάρτητος από τις οπτικές ιδιότητες των αερολυμάτων, αυτός ο αλγόριθμος παρέχει το πλεονέκτημα ότι η διαδικασία ταξινόμησης τους είναι λειτουργική ακόμα και σε περιπτώσεις που αφορούν την ταξινόμηση μείξεων διαφόρων τύπων αιωρούμενων σωματιδίων.Στο Πρώτο Μέρος της παρούσας Διδακτορικής Εργασίας, συγκρίνονται τρεις ανεξάρτητες μέθοδοι ταξινόμησης αερολυμάτων, NATALI, MD και SCAN, παρουσιάζοντας τα δυνατά σημεία και τους περιορισμούς τους. Επιπλέον, μελετώνται οι οπτικές [συντελεστής οπισθοσκέδασης (βaer), συντελεστής εξασθένησης (αaer), λόγος lidar (LR), εκθέτης Ångström (AE) και συντελεστής αποπόλωσης (δaer)] και μικροφυσικές ιδιότητες [ενεργός ακτίνα (reff), συντελεστής μεμονωμένης σκέδασης (SSA), συγκέντρωση όγκου (Vc), δείκτης διάθλασης (n+ik)] μειγμάτων αερολυμάτων ελεύθερης τροπόσφαιρας όπως ανακτήθηκαν από μετρήσεις σε διάφορους Ευρωπαϊκούς σταθμούς lidar, συμπεριλαμβανομένης της ανατολικής Μεσογείου. Έτσι, δημιουργήθηκε μια ολοκληρωμένη βάση δεδομένων οπτικών ιδιοτήτων των πιο αντιπροσωπευτικών μειγμάτων αερολυμάτων που παρατηρούνται στην περιοχή της Ευρώπης και στην ευρύτερη περιοχή της ανατολικής Μεσογείου. Ιδιαίτερη έμφαση δόθηκε στη μελέτη στρωματώσεων αερολυμάτων που περιέχουν σωματίδια καύσης βιομάζας και μείξεις αυτών με άλλα είδη αερολυμάτων, όπως είναι τα ηπειρωτικά ρυπασμένα ή τα ερημικά σωματίδια. Αντλώντας πληροφορίες από τη βάση δεδομένων που δημιουργήσαμε για κάθε τύπο αερολυμάτων, υπολογίσθηκε για πρώτη φορά η επίδραση των επικρατέστερων μειγμάτων αερολυμάτων της ελευθερης τροπόσφαιρας στο ατμοσφαιρικό ενεργειακό ισοζύγιο στην περιοχή της ανατολικής Μεσογείου. Ταυτόχρονα, προτάθηκε ένας νέος τρόπος διαχωρισμού των αερολυμάτων που προέρχονται από καύση βιομάζας και ρυπασμένων ηπειρωτικών αερολυμάτων.Εκτός από τη διαταραχή που προκαλούν τα ατμοσφαιρικά αερολύματα στο ατμοσφαιρικό ισοζύγιο ακτινοβολίας, τα εισπνεόμενα αερολύματα θεωρούνται υπεύθυνα και για πολλά προβλήματα υγείας, που αφορούν βραχυπρόθεσμες αναπνευστικές ασθένειες έως και την πρόωρη θνησιμότητα. Ωστόσο, η σοβαρότητα των κινδύνων αυτών εξαρτάται από τις συγκεντρώσεις των εισπνεόμενων PM10 ή PM2.5 (αερολύματα με αεροδυναμική διάμετρο <10 μm ή <2,5 μm, αντίστοιχα) και από την περιοχή στην οποία αυτά εναποτίθενται εντός της αναπνευστικής οδού. Αυτή η περιοχή διαφέρει από άνθρωπο σε άνθρωπο λόγω των διαφορών στη γεωμετρία του αναπνευστικού συστήματος, στον τρόπο αναπνοής του κάθε ατόμου, καθώς και στο μέγεθος και το σχήμα των αερολυμάτων. Επιπλέον, πρόσφατες μελέτες υποδεικνύουν ότι τα PM με διαφορετική χημική σύνθεση συμπεριφέρονται διαφορετικά στο ανθρώπινο σώμα μετά την εισπνοή, ανάλογα με τη διαλυτότητα και την τοξικότητά τους. Πιο συγκεκριμένα, η εισπνοή PM που περιέχουν μέταλλα (όπως Fe, Cr, Cu, Co, Zn, Ni) ή οργανικές ενώσεις (συμπεριλαμβανομένων των κινονών, πολυκυκλικών αρωματικών υδρογονανθράκων (PAH)) μπορεί να προκαλέσει το σχηματισμό ελεύθερων ριζών οξυγόνου (Reactive Oxygen Species-ROS) in-vivo, ο οποίος οδηγεί στο λεγομενο οξειδωτικό στρες, σε φλεγμονές ή ακόμα και σε κυτταρικό θάνατο, προκαλώντας τελικά διάφορες ασθένειες. Με άλλα λόγια, οι βλάβες που προκαλούν τα PM στην ανθρώπινη υγεία δεν προσδιορίζονται εύκολα, λόγω της μεταβλητότητας της χημικής σύνθεσης των εισπνεόμενων PM και της χρονικής διάρκειας της έκθεσης του ανθρώπου σε αυτά.Ωστόσο, δεν υπάρχουν ακόμα επαρκείς πληροφορίες για να εξαχθούν σαφή συμπεράσματα σχετικά με τις επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία διαφορετικών ειδών αερολυμάτων (θειικά άλατα, νιτρικά άλατα, οργανικός και μαύρος άνθρακας) και, ιδιαίτερα, του καπνού από την καύση βιομάζας, συμπεριλαμβανομένης της ικανότητάς τους να προκαλούν οξειδωτικό στρες στα ανθρωπινα κύτταρα. Ως εκ τούτου, απαιτείται η ανάγκη να πραγματοποιηθεί μια σύγκριση των διαθέσιμων υπολογιστικών μοντέλων εναπόθεσης αερολυμάτων στο ανθρώπινο αναπνευστικό σύστημα με χρήση πραγματικών δεδομένων συγκεντρώσεων και χημικής σύστασης αερολυμάτων, καθώς και ο υπολογισμός του οξειδωτικού δυναμικού τους.Έτσι, το τελευταίο μέρος της παρούσας Διδακτορικής Εργασίας στοχεύει: στην εκτίμηση της οξειδωτικής ικανότητας διαφορετικών τύπων αερολυμάτων και στην παροχή ποσοτικών εκτιμήσεων των επιπτώσεων που ενδέχεται να προκαλούν διαφορετικής προέλευσης αερολύματα στο ανθρώπινο αναπνευστικό σύστημα. Ταυτόχρονα, παρέχεται και η σύγκριση των τριών διαφορετικών μοντέλων δοσιμετρίας αερολυμάτων στο ανθρώπινο αναπνευστικό σύστημα

    Computational intelligence - processing of visual information

    No full text
    In recent decades, the advancement of technology in visual information recording systems has allowed the easy and massive collection of visual information, making its immediate management very important, especially in terms of identification. The almost instantaneous raw and high-dimensional visual information recorded in the form of pixels, in many cases needs to be recognized aiming at the extraction of lower-dimensional usable information depending on the purpose of each application. The recognition of visual information, in practice, consists of a set of methods for the analysis of the image pixels towards the automation of specific processes. Such processes may be related to the classification or retrieval of images, the detection of objects in images, objects labeling or subjects identification in them, finding specific parts of objects in images, etc.Oriented towards the management of visual information under such recognition procedures, this thesis research work included the development of intelligent computer vision techniques in digital image recognition problems and automatic optimization methods on convolutional neural networks, which are now comprising of effective tools for visual information recognition. Regarding the development of smart techniques, the element of locality of visual information was used as well as spectral techniques for its compression with applications in face and fingerprint recognition. Afterwards, techniques which are making use of non-parametric statistics on texture classification problems were examined.As convolutional neural network (CNN) technology became established to be a dominant technology relevant to visual information understanding, emphasis was placed on its exploitation. However, although there are high-quality CNN implementations in modern high-performance computing systems, in various areas of medium and low performance systems (e.g., smart cars, Internet of Things, medical devices, etc.) the development of special CNN architectures is required to operate under resource and energy constraints. In the context of this research work, a method was proposed for the dynamic optimization, in terms of energy consumption and execution speed, of pre-trained CNNs, with appropriate transformations in their structure. In the generated dynamic CNNs, only the kernels which are useful for processing the given input data at a time are activated and computed, offering great savings in the execution time as well as in the CNN's energy consumption. However, as the development of such networks requires specialized optimized software which must allow the dynamic changes on the behaviour of the CNN kernels, the research shifted to the field of searching for optimal ways for the development of such software, especially in heterogeneous embedded systems.Τις τελευταίες δεκαετίες η πρόοδος της τεχνολογίας σε συστήματα καταγραφής οπτικής πληροφορίας επέτρεψε την εύκολη και μαζική συλλογή οπτικής πληροφορίας, καθιστώντας πολύ σημαντική την άμεση διαχείρισή της, κυρίως υπό όρους αναγνώρισης. Η σχεδόν στιγμιαία ακατέργαστη και μεγάλης διαστατικότητας, καταγεγραμμένη σε μορφή εικονοστοιχείων, οπτική πληροφορία, σε πληθώρα περιπτώσεων χρειάζεται να αναγνωριστεί στοχεύοντας στην εξαγωγή αξιοποιήσιμης πληροφορίας χαμηλότερης διαστατικότητας, ανάλογα με το αντικείμενο της εκάστοτε εφαρμογής. Η αυτή αναγνώριση της οπτικής πληροφορίας, στην πράξη αποτελείται από ένα σύνολο μεθόδων ανάλυσης των εικονοστοιχείων των εικόνων, προς την αυτοματοποίηση συγκεκριμένων διεργασιών. Τέτοιες διεργασίες μπορεί να αποτελούν διαδικασίες ταξινόμησης ή ανάκτησης εικόνων, ανίχνευσης αντικειμένων μέσα στις εικόνες, επισήμανσης αντικειμένων ή θεμάτων σε αυτές, εύρεσης συγκεκριμένων τμημάτων αντικειμένων στις εικόνες κ.α.Με προσανατολισμό στη διαχείριση της οπτικής πληροφορίας, το αντικείμενο έρευνας αυτής της διατριβής περιελάμβανε την ανάπτυξη τεχνικών και μεθοδολογιών υπολογιστικής όρασης σε προβλήματα αναγνώρισης ψηφιακών εικόνων και βελτιστοποίησης συνελικτικών νευρωνικών δικτύων, τα οποία αποτελούν πλέον αποτελεσματικές μεθόδους αναγνώρισης της οπτικής πληροφορίας. Σε ό,τι αφορά την ανάπτυξη των σχετικών τεχνικών και μεθοδολογιών, χρησιμοποιήθηκε το στοιχείο της τοπικότητας της οπτικής πληροφορίας καθώς και φασματικές τεχνικές για τη συμπίεσή της, με εφαρμογές στην ταξινόμηση υφής, την αναγνώριση προσώπου και την πιστοποίηση δακτυλικών αποτυπωμάτων. Εξετάστηκαν επίσης τεχνικές αξιοποίησης μη παραμετρικών στατιστικών στα παραπάνω πεδία έρευνας οδηγώντας σε ένα γενικευμένο πλαίσιο διαχείρισης πληροφορίας που με μικρές εξειδικευμένες ανά περίπτωση παραλλαγές, μπορεί να εφαρμοστεί και σε διαφορετικά πεδία και προβλήματα.Καθώς η τεχνολογία των συνελικτικών νευρωνικών δικτύων (ΣΝΔ) καθιερώθηκε αργότερα ως μια κυρίαρχη τεχνολογία σχετική με θέματα κατανόησης της οπτικής πληροφορίας, η αξιοποίησή της αποτέλεσε ουσιαστικό κομμάτι της διατριβής. Ωστόσο, παρότι σήμερα υπάρχουν ποιοτικές και αξιόπιστες υλοποιήσεις ΣΝΔ στα σύγχρονα υπολογιστικά συστήματα υψηλών δυνατοτήτων, σε ποικίλες περιπτώσεις συστημάτων χαμηλών και μέσων δυνατοτήτων (π.χ. έξυπνα αυτοκίνητα, διαδίκτυο των πραγμάτων, ιατρικές συσκευές κ.τ.λ.) απαιτείται η ανάπτυξη ΣΝΔ με εξειδικευμένες αρχιτεκτονικές ώστε να μπορούν να λειτουργούν με περιορισμούς σε θέματα πόρων και ενέργειας. Στα πλαίσια της ερευνητικής δουλειάς προτάθηκε μια μέθοδος για τη δυναμική βελτιστοποίηση προεκπαιδευμένων ΣΝΔ, με κατάλληλες μετατροπές στη δομή τους, σε ό,τι αφορά ζητήματα κατανάλωσης ενέργειας και ταχύτητας εκτέλεσης. Στα παραγόμενα δυναμικά ΣΝΔ, μόνο τα φίλτρα τα οποία είναι χρήσιμα για την επεξεργασία των δεδομένων εισόδου κάθε φορά ενεργοποιούνται και υπολογίζονται, προσφέροντας μεγάλη οικονομία στο χρόνο εκτέλεσης καθώς και στην ενέργεια κατανάλωσής τους. Καθώς όμως η ανάπτυξη τέτοιων δικτύων απαιτεί εξειδικευμένο βελτιστοποιημένο λογισμικό, όπου πρέπει να καθίσταται δυνατή η δυναμική αλλαγή συμπεριφοράς των πυρήνων των ΣΝΔ με τα αντίστοιχα υπολογιστικά οφέλη, η έρευνα μετατοπίστηκε και στο πεδίο αναζήτησης τρόπων για ανάπτυξη τέτοιου λογισμικού και δη μάλιστα σε ετερογενή ενσωματωμένα συστήματα

    Echocardiographic evaluation of cardiac function in septic shock patients

    No full text
    Abstract: Background: the role of echocardiography in septic shock remains controversial, since depressed cardiac afterload may overestimate left ventricular (LV) systolic performance and mask septic cardiomyopathy (SC). We hypothesized that afterload-adjusted LV ejection fraction (LVEF) and LV outflow tract velocity-time integral (VTI) values for given systemic vascular resistances (SVR) could provide novel insights into recognizing and stratifying the severity of SC. Methods: in this observational, monocentric study, we prospectively included 14 mechanically-ventilated patients under septic-shock who all had a Pulse index Continuous Cardiac Output (PiCCO) system in place for hemodynamic monitoring. Echocardiographic and PiCCO longitudinal examinations (71 measurements overall) were performed simultaneously at the onset of septic shock and every 12 h for 60 h overall.Results: VTI-derived stroke volume (SV) and cardiac output (CO) were significantly correlated with PiCCO measurements (r ≥ 0.993, both p 1500 dynes·s·cm−5 (cut-off > 24.46 cm, AUC = 0.889 ± 0.049, sensitivity/specificity = 75/100, p 1500 dynes•s•cm−5. Συμπεράσματα: Η χρήση του υπερήχου καρδιάς επι κλίνης σε ασθενείς ΜΕΘ για τη μέτρηση LVEF, VTI και τις τροποποιημένες για τις αγγειακές αντιστάσεις τιμές αυτών, βοηθά στην αναγνώριση των φαινοτύπων της ΣΜ, το βαθμό της υποκείμενης αγγειοπάρεσης και τις μεταβολές της καρδιακής παροχής στο σηπτικό σοκ

    Investigation of paracrine interactions between stromal and cancer breast cells: role of cellular senescence

    No full text
    Tumor stroma is an important factor influencing tumor appearance and progression. Fibroblasts, located at tumor microenvironment are responsible for the production of extracellular matrix molecules. Since fibroblasts contribute to ECM formation, they play a vital role in paracrine interaction between tumor and stroma. In cancer therapy, a widely used method is ionizing radiation that aims and kills cancer cells. However, besides cancer cells the use of ionizing radiation affects adjacent stromal cells, leading to a condition known as premature cellular senescence. Regarding breast cancer, an alternative antitumor treatment focuses on the regulation of estrogen activity, since 60% of patients with breast cancer are ERα receptor positive. Estrogens, and mostly estradiol (E2) are important for normal development, homeostasis and pathophysiology of breast tissue. Nevertheless, the majority of research studies investigate how estrogens affect tumor cells but not stromal cells.Given the above facts, we studied the effect of E2 on stromal fibroblasts. The results suggest that estradiol does not affect survival, proliferation and expressions of molecules related to ECM homeostasis. ERβ and GPER expression from breast stromal fibroblasts is low and is unaffected after incubation with E2.We also noticed that breast stromal fibroblasts are led to premature senescence both in vitro and in vivo, after treatment with ionizing radiation. Premature senescent stromal fibroblasts have a catabolic phenotype, which is likely that to promote tumor progression.Formation of stroma is crucial for tumor progression and therefore we sought to investigate the expression of molecules related to ECM homeostasis from premature senescent stromal fibroblasts due to ionizing radiation versus young fibroblasts. Particularly, the expression of col1a was decreased, MMP1 and MMP3 expression was increased, while expression of TIMPs inhibitors was not affected. Additionally, MMPs activity was substantially increased in conditioned media from premature senescent fibroblasts compared to young fibroblasts.Moreover, we studied the expression of proteoglycan syndecan-1, whose overexpression is considered as a poor prognostic marker for disease progression. Syndecan-1 was significantly increased at senescent cells compared to young ones, not only in mRNA and protein level in vitro, but also in vivo, according to immunohistochemistry assay.In order to study the interaction between stromal and cancer cells, we focused on the effect of conditioned media from aggressive epithelial breast cancer cells, MDA-MB-231, on human breast stromal fibroblasts. Increased MMP1 expression was observed, while there was a decrease on TIMP2 and col1a. Most importantly, syndecan-1 expression was also increased and found on even higher levels when tested in senescent fibroblasts.Taking into consideration the importance of syndecan-1 as prognostic marker for breast cancer, we studied the mechanism that induced its higher expression and concluded that syndecan-1 overexpression occurs via TGF-β1. Furthermore, upon incubation with an inhibitor of TGF-β receptor activation, overexpression of syndecan-1 due to MDA-MB-231 conditioned media was fully suppressed. Finally, we identified that Smad pathway acts together with transcription factor Sp1 activated by TGF-β, leading to syndecan-1 overexpression.The in-depth understanding of the above observations may contribute to the development of novel therapeutic interventions against breast cancer.Μια πληθώρα νέων δεδομένων υποδεικνύουν πως το στρώμα αποτελεί μια σημαντική παράμετρο για την ανάπτυξη του όγκου. Ανάμεσα στα κύτταρα του στρώματος οι ινοβλάστες είναι ο πιο συνηθισμένος κυτταρικός τύπος που συναντάται στο μικροπεριβάλλον του όγκου. Είναι υπεύθυνοι για την παραγωγή και τον καταβολισμό των μορίων της εξωκυττάριας μήτρας (Extracellular Matrix, ECM) καθώς και για την έκκριση αρκετών ρυθμιστικών μορίων, και κατά συνέπεια παίζουν καθοριστικό ρόλο στις παρακρινείς αλληλεπιδράσεις όγκου και στρώματος.Τόσο η ομοιοστασία του μαζικού αδένα, όσο και η ανάπτυξη του καρκίνου του μαστού, επηρεάζονται σημαντικά από τα οιστρογόνα και ιδίως από την οιστραδιόλη (E2). Ενώ οι περισσότερες μελέτες εστιάζουν στη δράση των οιστρογόνων στον ίδιο τον όγκο, λίγη προσοχή έχει δοθεί στους στρωματικούς ινοβλάστες του μαστού. Στην παρούσα μελέτη, αρχικά εξετάσαμε την έκφραση των οιστρογονικών υποδοχέων α (ERα), ERβ και GPER σε ανθρώπινους στρωματικούς ινοβλάστες μαστού και βρήκαμε ότι η έκφρασή τους είναι σημαντικά χαμηλότερη σε σύγκριση με ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα μαστού και δεν επηρεάζεται μετά από επώαση με Ε2. Επίσης, παρατηρήσαμε ότι η Ε2 δεν επηρεάζει τη φυσιολογία των στρωματικών ινοβλαστών όσον αφορά την επιβίωση, τον πολλαπλασιασμό και την έκφραση μορίων που σχετίζονται με την ομοιοστασία της εξωκυττάριας μήτρας.Στη θεραπεία κατά του καρκίνου του μαστού, μια ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος είναι η χρήση της ιονίζουσας ακτινοβολίας, η οποία προκαλεί βλάβη στο DNA των καρκινικών κυττάρων, οδηγώντας σε αναστολή του πολλαπλασιασμού τους καθώς και σε απόπτωση. Όμως, πέρα από τα καρκινικά κύτταρα η ιονίζουσα ακτινοβολία επηρεάζει και τα παρακείμενα στρωματικά κύτταρα. Είδαμε ότι η ιονίζουσα ακτινοβολία οδηγεί τους ανθρώπινους στρωματικούς ινοβλάστες μαστού σε πρόωρη κυτταρική γήρανση in vitro. Παράλληλα, παρατηρήσαμε την παρουσία μεγάλου αριθμού γηρασμένων κυττάρων σε ιστούς που είχαν εκτεθεί σε ιονίζουσα ακτινοβολία, υποδεικνύοντας πως το φαινόμενο αυτό συναντάται και in vivo. Η διαμόρφωση του στρώματος είναι σημαντική για την ανάπτυξη του όγκου και για το λόγο αυτό στα κύτταρα που έχουν οδηγηθεί σε πρόωρη γήρανση μέσω ιονίζουσας ακτινοβολίας μελετήσαμε κατά πόσο επηρεάζεται η έκφραση μορίων που σχετίζονται με την ομοιοστασία της εξωκυττάριας μήτρας σε σύγκριση με νεαρούς ινοβλάστες. Συγκεκριμένα, η έκφραση του κολλαγόνου τύπου Ι (Col 1a) μειώθηκε, η έκφραση των μεταλλοπρωτεασών 1 και 3 (MMP1 και MMP3) αυξήθηκε, ενώ η έκφραση των αναστολέων των μεταλλοπρωτεασών (TIMPs) δεν μεταβλήθηκε. Άμεσο αποτέλεσμα ήταν η αύξηση της ενεργότητας των MMPs στο εθισμένο μέσο που συλλέξαμε από γηρασμένους ανθρώπινους στρωματικούς ινοβλάστες μαστού, συγκριτικά με νεαρούς ινοβλάστες. Τα δεδομένα αυτά δείχνουν ότι οι γηρασμένοι ανθρώπινοι στρωματικοί ινοβλάστες μαστού, παρόμοια με άλλους στρωματικούς ινοβλάστες, εκφράζουν έναν έντονα καταβολικό φαινότυπο.Πολλές μελέτες έχουν δείξει ότι οι πρωτεογλυκάνες συμβάλουν στην ανάπτυξη του καρκίνου του μαστού. Ειδικά η συνδεκάνη 1, αποτελεί κακό προγνωστικό δείκτη για την εξέλιξη της νόσου, όταν υπερεκφράζεται στο στρώμα του όγκου. Διαπιστώσαμε σημαντική αύξηση της συνδεκάνης 1 στα γηρασμένα κύτταρα σε σχέση με τα νεαρά σε επίπεδο RNA και πρωτεΐνης in vitro, αλλά και in vivo με πειράματα ανοσοϊστοχημείας.Επιπλέον, είδαμε ότι το εθισμένο μέσο από επιθετικά καρκινικά κύτταρα μαστού MDA-MB-231 περιέχει εκκριτικούς παράγοντες, που επηρεάζουν την έκφραση των μορίων της εξωκυττάριας μήτρας που αναφέρθηκαν προηγουμένως. Παρατηρήσαμε αύξηση στην έκφραση της MMP1, ενώ μειώθηκε η έκφραση του Col 1a και του TIMP2, ενισχύοντας έτσι τον καταβολικό φαινότυπο. Επιπροσθέτως, διαπιστώθηκε αύξηση της συνδεκάνης 1 σε νεαρούς και γηρασμένους στρωματικούς ινοβλάστες. Μελετήσαμε τον μηχανισμό που υποκινεί την αύξηση της συνδεκάνης 1 και βρήκαμε ότι οφείλεται στον παράγοντα TGF-β που εκκρίνεται από τα MDA-MB-231, και δρα μέσω του μονοπατιού των SMAD πρωτεϊνών σε συνεργασία με τον μεταγραφικό παράγοντα Sp1. Τέλος, δείξαμε ότι τα γηρασμένα στρωματικά κύτταρα δημιουργούν έναν αυτοκρινή βρόχο μέσω του TGF-β, ενεργοποιώντας το μονοπάτι των SMAD και σε συνεργασία με τον Sp1 οδηγούν σε αύξηση της συνδεκάνης 1.Τα παραπάνω δεδομένα υποστηρίζουν ότι η ιονίζουσα ακτινοβολία, η οποία χρησιμοποιείται ευρέως για την αντιμετώπιση του καρκίνου του μαστού, έχει ως παρενέργεια το σχηματισμό γηρασμένων στρωματικών ινοβλαστών. Αυτά τα κύτταρα εκφράζουν έναν καταβολικό φαινότυπο και αυξάνουν την έκφραση της συνδεκάνης 1, αλλαγές που αποτελούν σημαντικούς προγνωστικούς δείκτες για την ανάπτυξη του καρκίνου του μαστού. Τέλος, επιθετικά καρκινικά κύτταρα, μέσω ενός παρακρινούς μηχανισμού, επιτείνουν αυτές τις αλλαγές προς όφελος της αύξησης του όγκου. Η εις βάθος κατανόηση των παραπάνω φαινομένων, θα μπορούσε να συμβάλει στην ανάπτυξη καινοτόμων θεραπευτικών προσεγγίσεων για τη θεραπεία του καρκίνου του μαστού

    The impact of elderly’s’ "frailty" level on parameters of their hospitalization and on the quality of life of their caregivers

    No full text
    Background: Frailty has been defined as a state or syndrome of decreased reserve and resistance to stressors, resulting from cumulative declines across multiple physiologic systems, causing vulnerability to adverse outcomes. A variety of tools have been developed to identify and evaluate frailty and are being used in various clinical contexts to optimize the care of the elderly. Informal caregivers play an important role in the care of the older adults, something that affects their personal life and health.Aims: To translate the Clinical Frailty Scale (CFS) into Greek and examine its validity and reliability in a sample of older adults. To examine how the frailty status of the older patients is related to parameters of their hospitalization and how it affects the quality of life (subjective burden, anxiety, depression, health-related quality of life) of their informal caregivers. Additionally, to examine whether the cost of hospitalization calculated for each older patient, based on the DRGs (Diagnosis Related Groups), corresponds to the actual cost of hospitalization.Patients and methods: Demographic data, medical history, hospitalization parameters, reason for admission, frailty status by using Clinical Frailty Scale (CFS), independence in activities of daily living, and cognitive function were recorded in 493 older patients. In 311 patient-caregiver dyads, demographic data and levels of self-reported subjective burden, anxiety, depression, and HRQL, were recorded for the caregivers. The data of the first 142 patients were used to assess the validity and reliability of the Greek CFS. Parametric tests, non-parametric tests, logistic regression analysis, path analysis, mediation analysis and ROC analysis were used for the purpose of the study. The statistical analyses were conducted by using SPSS, AMOS and PROCESS. For the cost analysis, fixed and variable costs were calculated for a subgroup of randomly selected patients and compared with those costed by DRGs.Results: Frailty was directly related to mortality and occurrence of complications during hospitalization and indirectly to the length of hospitalization, through the occurrence of complications. No relationship was found between frailty and hospitalization costs. Furthermore, frailty was directly related to caregivers' subjective burden and depression and indirectly to caregivers' anxiety and Mental Component Summary score of caregivers’ HRQL, through caregivers' subjective burden. No relationship was found between the frailty of the elderly and the physical dimension of the caregivers' HRQL. In addition, the validity and reliability of the Greek CFS was established. The actual cost of hospitalization of elderly patients was more than twice as high as that estimated by DRGs.Conclusions: CFS can be used in Greece to identify frail older people and assess their level of frailty, contributing to the optimization of older adults’ care. In addition, by establishing the extent to which older adults’ frailty affects the various parameters of the caregiver's health and quality of life, frailty can be the target of interventions that will have the effect on reducing the burden of people who care for them.Υπόβαθρο: H ευπάθεια έχει οριστεί ως ένα γηριατρικό σύνδρομο ή κατάσταση, η οποία χαρακτηρίζεται από μειωμένα φυσιολογικά αποθέματα στους ηλικιωμένους, που τους καθιστά ευάλωτους ακόμη και σε μικρά στρεσογόνα ερεθίσματα. Για τον εντοπισμό και την εκτίμηση του βαθμού ευπάθειας έχουν δημιουργηθεί ποικίλα εργαλεία που χρησιμοποιούνται σε διάφορα κλινικά πλαίσια, με σκοπό να βελτιστοποιηθεί η περίθαλψη των ηλικιωμένων. Σημαντικό ρόλο στην φροντίδα και στην περίθαλψη των ηλικιωμένων έχουν οι μη αμειβόμενοι φροντιστές τους, γεγονός που έχει επιπτώσεις στην προσωπική τους ζωή και υγεία. Σκοποί: Να γίνει μετάφραση στα ελληνικά της κλίμακας ευπάθειας Clinical Frailty Scale (CFS) και εξέταση της εγκυρότητας και αξιοπιστίας της σε δείγμα ηλικιωμένων ασθενών. Να εξεταστεί πως σχετίζεται ο βαθμός ευπάθειας των ηλικιωμένων με παραμέτρους της νοσηλείας τους και πως επηρεάζει την αυτό-αναφερόμενη ποιότητα ζωής (υποκειμενική επιβάρυνση, άγχος, κατάθλιψη, σχετιζόμενη με την υγεία ποιότητα ζωής) των μη αμειβόμενων φροντιστών τους. Επιπλέον να εξεταστεί αν το κόστος νοσηλείας που υπολογίζεται για κάθε ηλικιωμένο ασθενή με βάση τα Κλειστά Ενοποιημένα Νοσήλια (ΚΕΝ), αντιστοιχεί στο πραγματικό κόστος νοσηλείας.Ασθενείς και μέθοδοι: Σε 493 ηλικιωμένους ασθενείς καταγράφηκαν δημογραφικά δεδομένα, ιατρικό ιστορικό, παράμετροι της νοσηλείας, η αιτία εισόδου, ο βαθμός ευπάθειας με την Clinical Frailty Scale (CFS), η ικανότητα αυτοεξυπηρέτησης και το επίπεδο γνωσιακής λειτουργίας. Σε 311 ζεύγη ασθενών-φροντιστών καταγράφηκαν για τους φροντιστές: δημογραφικά δεδομένα και τα αυτοαναφερόμενα επίπεδα υποκειμενικής επιβάρυνσης, άγχους, κατάθλιψης και ΣΥΠΖ. Τα δεδομένα των πρώτων 142 ασθενών χρησιμοποιήθηκαν για την εξέταση εγκυρότητας και αξιοπιστίας της μεταφρασμένης στα ελληνικά κλίμακας CFS. Παραμετρικές δοκιμασίες, μη παραμετρικές δοκιμασίες, λογιστική ανάλυση παλινδρόμησης, ανάλυση μονοπατιών, ανάλυση διαμεσολάβησης και ROC ανάλυση, χρησιμοποιήθηκαν για τους σκοπούς της μελέτης. Οι στατιστικές αναλύσεις έγιναν με την χρήση των SPSS, AMOS, PROCESS. Για την ανάλυση κόστους, υπολογίστηκε το σταθερό και μεταβλητό κόστος για μια υποομάδα τυχαία επιλεγμένων ασθενών και συγκρίθηκε με αυτό που κοστολογήθηκε με βάση τα ΚΕΝ. Αποτελέσματα: H ευπάθεια των ηλικιωμένων φάνηκε να σχετίζεται άμεσα με την θνησιμότητα και την εμφάνιση επιπλοκών κατά την νοσηλεία και έμμεσα με τον χρόνο νοσηλείας, μέσω της εμφάνισης επιπλοκών. Δεν διαπιστώθηκε σχέση μεταξύ ευπάθειας των ηλικιωμένων και κόστους νοσηλείας. Επιπλέον η ευπάθεια φάνηκε να σχετίζεται άμεσα με την υποκειμενική επιβάρυνση και την κατάθλιψη των φροντιστών και έμμεσα με το άγχος και την συνοπτική κλίμακα ψυχικής υγείας της ΣΥΠΖ των φροντιστών, μέσω της υποκειμενικής επιβάρυνσης των φροντιστών. Δεν διαπιστώθηκε σχέση μεταξύ της ευπάθειας των ηλικιωμένων και της σωματικής διάστασης της ΣΥΠΖ των φροντιστών. Επιπλέον διαπιστώθηκε η εγκυρότητα και η αξιοπιστία της μεταφρασμένης στα ελληνικά κλίμακας CFS. Το πραγματικό κόστος νοσηλείας των ηλικιωμένων ασθενών ήταν υπερδιπλάσιο σε σχέση με αυτό που κοστολογήθηκε με τα ΚΕΝ. Συμπεράσματα: Η κλίμακα CFS μπορεί να χρησιμοποιείται στην Ελλάδα για τον εντοπισμό των ευπαθών ηλικιωμένων και την εκτίμηση του επιπέδου ευπάθειάς τους, γεγονός που μπορεί να συμβάλλει στην βελτιστοποίηση της περίθαλψή τους. Επιπλέον, διαπιστώνοντας τον βαθμό στον οποίο η ευπάθεια του ηλικιωμένου επηρεάζει τις διάφορες παραμέτρους της υγείας και της ποιότητας ζωής του φροντιστή, η ευπάθεια μπορεί να αποτελέσει τον στόχο παρεμβάσεων που θα έχουν σαν αποτέλεσμα την μείωση των επιπτώσεων στους ανθρώπους που τους φροντίζουν
    corecore