bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Genetic profiling of human bone marrow and adipose tissue-derived mesenchymal stem cells reveals differences in osteogenic signaling mediated by graphene
Authors: MacDonald Amber F. , Trotter Ruby D. , Griffin Christopher D. , Bow Austin J. , Newby Steven D. , King William J. , Amelse Lisa L. , Masi Thomas J. , Bourdo Shawn E. , Dhar Madhu S.
Published: September 2021

Background

In the last decade, graphene surfaces have consistently supported osteoblast development of stem cells, holding promise as a therapeutic implant for degenerative bone diseases. However, until now no study has specifically examined the genetic changes when stem cells undergo osteogenic differentiation on graphene.

Results

In this study, we provide a detailed overview of gene expressions when human mesenchymal stem cells (MSCs) derived from either adipose tissue (AD-MSCs) or bone marrow (BM-MSCs), are cultured on graphene. Genetic expressions were measured using osteogenic RT2 profiler PCR arrays and compared either over time (7 or 21 days) or between each cell source at each time point. Genes were categorized as either transcriptional regulation, osteoblast-related, extracellular matrix, cellular adhesion, BMP and SMAD signaling, growth factors, or angiogenic factors. Results showed that both MSC sources cultured on low oxygen graphene surfaces achieved osteogenesis by 21 days and expressed specific osteoblast markers. However, each MSC source cultured on graphene did have genetically different responses. When compared between each other, we found that genes of BM-MSCs were robustly expressed, and more noticeable after 7 days of culturing, suggesting BM-MSCs initiate osteogenesis at an earlier time point than AD-MSCs on graphene. Additionally, we found upregulated angiogenic markers in both MSCs sources, suggesting graphene could simultaneously attract the ingrowth of blood vessels in vivo. Finally, we identified several novel targets, including distal-less homeobox 5 (DLX5) and phosphate-regulating endopeptidase homolog, X-linked (PHEX).

Conclusions

Overall, this study shows that graphene genetically supports differentiation of both AD-MSCs and BM-MSCs but may involve different signaling mechanisms to achieve osteogenesis. Data further demonstrates the lack of aberrant signaling due to cell-graphene interaction, strengthening the application of specific form and concentration of graphene nanoparticles in bone tissue engineering.

Graphic abstract
Measuring population health: association of self-rated health and PROMIS measures with social determinants of health in a cross-sectional survey of the US population
Authors: Hanmer Janel
Published: September 2021

Background

Self-reported health-related quality of life is an important population health outcome, often assessed using a single question about self-rated health (SRH). The Patient Reported Outcomes Measurement Information System (PROMIS) is a new set of measures constructed using item response theory, so each item contains information about an underlying construct. This study’s objective is to assess the association between SRH and PROMIS scores and social determinants of health (SDoH) to evaluate the use of PROMIS for measuring population health.

Methods

A cross sectional survey of 4142 US adults included demographics, 7 PROMIS domains with 2 items each, the PROMIS-preference (PROPr) score, self-rated health (SRH), 30 social determinants of health (SDoH), and 12 chronic medical conditions. SDoH and chronic condition impact estimates were created by regressing the outcome (PROMIS domain, PROPr, or SRH) on demographics and SDoH or a single chronic condition. Linear regression was used for PROMIS domains and PROPr; ordinal logistic regression was used for SRH.

Results

Both SRH and PROPr detected statistically significant differences for 11 of 12 chronic conditions. Of the 30 SDoH, 19 statistically significant differences were found by SRH and 26 statistically significant differences by PROPr. The SDoH with statistically significant differences included those addressing education, income, financial insecurity, and social support. The number of statistically significant differences found for SDoH varies by individual PROMIS domains from 13 for Sleep Disturbance to 25 for Physical Function.

Conclusions

SRH is a simple single question that provides information about health-related quality of life. The 14 item PROMIS measure used in this study detects more differences in health-related quality of life for social determinants of health than SRH. This manuscript illustrates the relative costs and benefits of each approach to measuring health-related quality of life.
The influence of community factors in the implementation of community-based interventions to improve antenatal care: a qualitative study based on the IMCHA programme in Tanzania
Authors: Joseph Chakupewa , Maluka Stephen O.
Published: September 2021

Background

Efforts to improve antenatal care have been heightened to reduce global maternal deaths. In resource-limited settings, community-based interventions play a pivotal role in improving antenatal care services. However, effective implementation of community-based interventions is influenced by prevailing community-related factors. Drawing from the community-based interventions implemented in Iringa Region in Tanzania, this paper underscores how community factors influence implementation and ultimate improvement of antenatal care services.

Methods

A qualitative case study design was employed using in-depth interviews, focus group discussions and document reviews. Data was collected in Kilolo and Mufindi districts in Iringa Region where community-based interventions were implemented. A total of one hundred and forty-six (146) participants were involved in the study. Eighty-six (86) participants were interviewed and sixty (n = 60) participated in focus group discussions. Data were analysed thematically and manually by categorizing and coding emerging issues to facilitate analysis and interpretation.

Results

Key factors that influenced the implementation of the community-based interventions were the community readiness to adopt the interventions and effective local administrative systems. Stakeholders’ engagement and local health system support were also pivotal for improving antenatal care services. However, the physical environment, bullying of implementers of interventions and family-related challenges constrained the implementation of the interventions.

Conclusion

This study has shown that the performance of community-based interventions is highly influenced by community-related factors. More specifically, inadequate community engagement may lead to community members’ reluctance to adopt implemented interventions. Therefore, in-depth understanding and adequate management of community engagement are important during the planning, development and implementation of community-based interventions.
Validation of the effectiveness of SARS-CoV-2 vaccines in older adults in “real-world” settings
Authors: Weng Nan-ping , Pawelec Graham
Published: September 2021

The rapidity of SARS-CoV-2 vaccination around the world has substantially reduced the number of new cases of COVID-19 and their severity in highly vaccinated countries. The unanticipated efficacy of SARS-CoV-2 vaccines in older adults has been very encouraging but the longevity of vaccine immunity is currently unknown and protection against emerging variants may be lower. Adoptive immunotherapy with neutralizing mAb may offer an alternative for poor vaccine responders, while the mechanisms underlying failure to respond are still unclear. Further studies of B and T cell responses and their regulation particularly in older populations will provide a more solid foundation to develop suitable approaches to optimize vaccine responses of older adults who fail to mount a durable response.
Oral colon-targeting core–shell microparticles loading curcumin for enhanced ulcerative colitis alleviating efficacy
Authors: Zhang Chen , Chen Zhejie , He Yanan , Xian Jing , Luo Ruifeng , Zheng Chuan , Zhang Jinming
Published: September 2021

Background

The oral colon-targeting drug delivery vehicle is vital for the efficient application of curcumin (Cur) in ulcerative colitis (UC) treatment because of its lipophilicity and instability in the gastrointestinal tract.

Methods

The core–shell microparticle (MP) system composed of eco-friendly materials, zein and shellac, was fabricated using a coaxial electrospray technique. In this manner, Cur was loaded in the zein core, with shellac shell coating on it. The colon-targeting efficiency and accumulation capacity of shellac@Cur/zein MPs were evaluated using a fluorescence imaging test. The treatment effects of free Cur, Cur/zein MPs, and shellac@Cur/zein MPs in acute experimental colitis were compared.

Results

With the process parameters optimized, shellac@Cur/zein MPs were facilely fabricated with a stable cone-jet mode, exhibiting standard spherical shape, uniform size distribution (2.84 ± 0.15 µm), and high encapsulation efficiency (95.97% ± 3.51%). Particularly, with the protection of shellac@zein MPs, Cur exhibited sustained drug release in the simulated gastrointestinal tract. Additionally, the in vivo fluorescence imaging test indicated that the cargo loaded in shellac@zein MPs improves the colon-targeting efficiency and accumulation capacity at the colonitis site. More importantly, compared with either free Cur or Cur/zein MPs, the continuous oral administration of shellac@Cur/zein MPs for a week could efficiently inhibit inflammation in acute experimental colitis.

Conclusion

The shellac@Cur/zein MPs would act as an effective oral drug delivery system for UC management.
Pharmacological targeting PTK6 inhibits the JAK2/STAT3 sustained stemness and reverses chemoresistance of colorectal cancer
Authors: Liu Chaoqun , Pan Zhihua , Chen Qian , Chen Zetao , Liu Weiwei , Wu Ling , Jiang Muhong , Lin Wandie , Zhang Yujie , Lin Weihao , Zhou Rui , Zhao Liang
Published: September 2021

Background

Chemoresistance is the major cause of chemotherapy failure in patients with colorectal cancer (CRC). Protein tyrosine kinase 6 (PTK6) is aberrantly overexpressed in clinical CRC tissues undergoing chemotherapy. We studied if PTK6 contributed to the chemoresistance of CRC in human and mice.

Methods

We obtained tissue samples from patients with CRC and measured the expression of PTK6 by immunohistochemistry. Gain- and loss-of-function assays were performed to study the biological functions of PTK6. We constructed the FLAG-tagged wild type (WT), kinase-dead, and inhibition-defective recombinant mutants of PTK6 to study the effect phosphorylated activation of PTK6 played on CRC cell stemness and chemoresistance. We used small molecule inhibitor XMU-MP-2 to test the influence of PTK6 on sensitivity of CRC cells to 5-FU/L-OHP in both nude mouse and patient-derived xenograft (PDX) animal models.

Results

PTK6 is overexpressed in CRC tissues and plays a stimulatory role in the proliferation and chemoresistance of CRC cells both in vitro and in vivo. PTK6, especially the phosphorylated PTK6, can promote the stemness of CRC cells through interacting with JAK2 and phosphorylating it to activate the JAK2/STAT3 signaling. Pharmacological inhibition of PTK6 using XMU-MP-2 effectively reduces the stemness property of CRC cells and improves its chemosensitivity to 5-FU/L-OHP in both nude mice subcutaneously implanted tumor model and PDX model constructed with NOD-SCID mice.

Conclusions

PTK6 interacts with JAK2 and phosphorylates it to activate JAK2/STAT3 signaling to promote the stemness and chemoresistance of CRC cells. Pharmacological inhibition of PTK6 by small molecule inhibitor dramatically enhances the sensitivity to chemotherapy in nude mice and PDX models.
Effectiveness of a Healthy Lifestyle Program (HeLP) for low back pain: statistical analysis plan for a randomised controlled trial
Authors: Robson Emma , Kamper Steven J. , Hall Alix , Lee Hopin , Davidson Simon , da Silva Priscilla Viana , Gleadhill Connor , Williams Christopher M. ,   for the HeLP Trial Working Group, Smith Damien , Donald Bruce , Groves Catherine , O’Neill Martin , Simpson Emma-Leigh , Reid Kate , Reynolds Tahila , Muddle Rebecca , Devine Lauren , Hodder Rebecca , Williams Amanda , Wiggers John , Gillham Karen , Barnett Chris , Haskins Robin , Searles Andrew , Ling Rod , Nolan Erin , Oldmeadow Christopher
Published: September 2021

Background

This paper describes the statistical analysis plan for a randomised controlled trial of a Healthy Lifestyle Program (HeLP) for low back pain targeting multiple health risks and behaviours, weight, physical activity, diet and smoking, to improve disability. We describe the methods for the main analyses and economic analysis of the trial.

Methods and design

The trial is a two-arm pragmatic randomised controlled trial comparing the effect of the HeLP intervention to usual care on low back pain disability at 26 weeks. A total of 346 adults with low back pain were recruited from the Newcastle and Hunter region between September 2017 and November 2019 and randomised to either HeLP or usual care. HeLP is a 6-month intervention with participant outcomes measured at weeks 6, 12, 26 and 52 post randomisation. This statistical analysis plan describes data integrity, handling and preparation of data for analyses and methods for analyses. The primary endpoint for the trial is disability at 26 weeks using the 24-item self-report Roland Morris Disability Questionnaire. The primary analysis will follow the intention-to-treat principle using linear mixed regression models.

Discussion

The statistical analysis plan for this trial was produced to reduce outcome reporting bias arising from knowledge of the study findings. Any deviations will be described and justified in the final report.

Trial registration

Australian New Zealand Clinical Trials Registry ACTRN12617001288314. Registered on 6 September 2017.
Use of artificial intelligence for public health surveillance: a case study to develop a machine Learning-algorithm to estimate the incidence of diabetes mellitus in France
Authors: Haneef Romana , Kab Sofiane , Hrzic Rok , Fuentes Sonsoles , Fosse-Edorh Sandrine , Cosson Emmanuel , Gallay Anne
Published: September 2021

Background

The use of machine learning techniques is increasing in healthcare which allows to estimate and predict health outcomes from large administrative data sets more efficiently. The main objective of this study was to develop a generic machine learning (ML) algorithm to estimate the incidence of diabetes based on the number of reimbursements over the last 2 years.

Methods

We selected a final data set from a population-based epidemiological cohort (i.e., CONSTANCES) linked with French National Health Database (i.e., SNDS). To develop this algorithm, we adopted a supervised ML approach. Following steps were performed: i. selection of final data set, ii. target definition, iii. Coding variables for a given window of time, iv. split final data into training and test data sets, v. variables selection, vi. training model, vii. Validation of model with test data set and viii. Selection of the model. We used the area under the receiver operating characteristic curve (AUC) to select the best algorithm.

Results

The final data set used to develop the algorithm included 44,659 participants from CONSTANCES. Out of 3468 variables from SNDS linked to CONSTANCES cohort were coded, 23 variables were selected to train different algorithms. The final algorithm to estimate the incidence of diabetes was a Linear Discriminant Analysis model based on number of reimbursements of selected variables related to biological tests, drugs, medical acts and hospitalization without a procedure over the last 2 years. This algorithm has a sensitivity of 62%, a specificity of 67% and an accuracy of 67% [95% CI: 0.66–0.68].

Conclusions

Supervised ML is an innovative tool for the development of new methods to exploit large health administrative databases. In context of InfAct project, we have developed and applied the first time a generic ML-algorithm to estimate the incidence of diabetes for public health surveillance. The ML-algorithm we have developed, has a moderate performance. The next step is to apply this algorithm on SNDS to estimate the incidence of type 2 diabetes cases. More research is needed to apply various MLTs to estimate the incidence of various health conditions.
Accelerating Indonesian COVID-19 vaccination rollout: a critical task amid the second wave
Authors: Nugraha Ryan Rachmad , Miranda Adriana Viola , Ahmadi Attaullah , Lucero-Prisno Don Eliseo
Published: September 2021

Coronavirus disease-19 (COVID-19) has been spreading in every part of the world, putting nations at risk with its pandemic status, including Indonesia. COVID-19 vaccine has been deemed as one of the most effective interventions to date for mitigating the spread and mortality from COVID-19. Responding to the situation, the Government of Indonesia (GOI) has allocated the means necessary to procure and distribute COVID-19 vaccines; placing into consideration the unique context of the country, recently categorized as a middle-income country and archipelagic with a population over 270 million. This article aims to present the challenges associated with the distribution of COVID-19 vaccination as well as recommendations to mitigate them, to ensure a timely and effective COVID-19 vaccination program in Indonesia.
Approximations to a generalized real ray-tracing method for heterogeneous anisotropic viscoelastic media
Authors: Wu Jianlu , Zhou Bing , Bouzidi Youcef , Li Xingwang
Published: September 2021

The real ray-tracing approach leads to an effective solution in the real space domain using a homogeneous ray velocity vector. However, it fails to yield solutions for quasi-S-waves, which suffer from triplications of the wavefronts. To address this challenging problem, a new real ray-tracing method and its two approximations are developed to solve the complex ray equation. The numerical results indicate that the new real ray-tracing method is superior to the common real ray-tracing method in the presence of triplications of the quasi-S-waves in the computation of ray velocity, ray attenuation, and ray quality factors, as well as the reflection and transmission coefficients in viscoelastic anisotropic media. Based on the assumptions of the real slowness direction and real polarization vectors, two new approximations of the new real ray-tracing method are developed for directly computing the homogeneous complex ray velocity vectors of three wave modes (qP, qS1, and qS2). These approximations significantly improve computational efficiency by avoiding the iterative process required by the new real ray-tracing method that is inherited from the common real ray-tracing method. The computational accuracies are verified through transversely isotropic and orthorhombic models with different strengths of attenuation and anisotropy. Incorporation of the new approximation into the shortest-path method turned out to be efficient and accurate for seismic ray tracing in heterogeneous viscoelastic and transversely isotropic media with a vertical axis of symmetry, even in the presence of strong attenuation and anisotropy.
Debubbling seismic data using a generalized neural network
Authors: de Jonge Thomas , Vinje Vetle , Poole Gordon , Hou Song , Iversen Einar
Published: September 2021

Estimating the far-field source signature has always been an important part of seismic processing. However, estimating the source signature from an air-gun array is difficult because of the complex interaction between the air bubble oscillations from each air gun, the state of the sea surface, variations in air pressure, the air guns’ geometry, etc. Removing the bubble noise is important because proper seismic imaging requires a zero-phased, spiky wavelet. Debubbling has conventionally been done by deconvolution using an (assumed) known source signature. Several methods to estimate the signature and debubble the data have been implemented, for instance, source modeling or using near-field hydrophone measurements. We describe an alternative approach using a convolutional neural network for debubbling. The network is trained on real data containing a large range of source signatures to make the network robust and adaptive to signature variations. If the signature in the test data is equal to one of the signatures used in the training, the network performs well. In addition, if the signature changes in the middle of a sail line, the network can adapt to this change. Moreover, we investigate the network’s sensitivity to changing geology within a survey and on two different surveys on the Norwegian Continental Shelf (NCS). If the test data are from geology similar to the training data, the network performs better than if not. Even when applied to a different part of the NCS, the network is still able to remove most of the bubble noise.
Association between psychotropic drug prescription and suicide rates in Scotland: population study
Authors: Moore Fhionna R. , Macleod Mairi , Harley Trevor A.
Published: September 2021

Aims and method

Rates of prescriptions of antidepressants and suicide are inversely correlated at an epidemiological level. Less attention has been paid to relationships between other drugs used in mental health and suicide rates. Here we tested relationships between prescriptions of anxiolytics and antipsychotics and suicide rates in Scotland.

Results

Suicide rates were inversely correlated with prescriptions of antidepressants and antipsychotics over 14 years (2004–2018), and positively with prescriptions of anxiolytics.

Clinical implications

This illustrates the role of medications used in mental health in suicide prevention, and highlights the importance of identifying causal mechanisms that link anxiolytics with suicide.
Coulomb-type interaction in the electric quadrupole moment system under the influence of a cut-off point
Authors: Bakke K.
Published: September 2021

We explore the hypothesis of magnetic monopoles and propose a magnetic field configuration that yields a Coulomb-type potential in the electric quadrupole moment system. This field configuration establishes a forbidden region for the neutral particle, hence, it establishes a cut-off point. We thus analyse the influence of this cut-off point on a Coulomb-type potential by searching for bound-state solutions to the Schrödinger equation.
Time-restricted Eating for the Prevention and Management of Metabolic Diseases
Authors: Manoogian Emily N C , Chow Lisa S , Taub Pam R , Laferrère Blandine , Panda Satchidananda
Published: September 2021

Time-restricted feeding (TRF, animal-based studies) and time-restricted eating (TRE, humans) are an emerging behavioral intervention approach based on the understanding of the role of circadian rhythms in physiology and metabolism. In this approach, all calorie intake is restricted within a consistent interval of less than 12 hours without overtly attempting to reduce calories. This article will summarize the origin of TRF/TRE starting with concept of circadian rhythms and the role of chronic circadian rhythm disruption in increasing the risk for chronic metabolic diseases. Circadian rhythms are usually perceived as the sleep-wake cycle and dependent rhythms arising from the central nervous system. However, the recent discovery of circadian rhythms in peripheral organs and the plasticity of these rhythms in response to changes in nutrition availability raised the possibility that adopting a consistent daily short window of feeding can sustain robust circadian rhythm. Preclinical animal studies have demonstrated proof of concept and identified potential mechanisms driving TRF-related benefits. Pilot human intervention studies have reported promising results in reducing the risk for obesity, diabetes, and cardiovascular diseases. Epidemiological studies have indicated that maintaining a consistent long overnight fast, which is similar to TRE, can significantly reduce risks for chronic diseases. Despite these early successes, more clinical and mechanistic studies are needed to implement TRE alone or as adjuvant lifestyle intervention for the prevention and management of chronic metabolic diseases.
Soundscapes of Liberation
Authors: Moore Celeste Day
Published: September 2021

In Soundscapes of Liberation, Celeste Day Moore traces the popularization of African American music in postwar France, where it signaled new forms of power and protest. Moore surveys a wide range of musical genres, soundscapes, and media: the US military's wartime records and radio programs; the French record industry's catalogs of blues, jazz, and R&B recordings; the translations of jazz memoirs; a provincial choir specializing in spirituals; and US State Department-produced radio programs that broadcast jazz and gospel across the French empire. In each of these contexts, individual intermediaries such as educators, producers, writers, and radio deejays imbued African American music with new meaning, value, and political power. Their work resonated among diverse Francophone audiences and transformed the lives and labor of many African American musicians, who found financial and personal success as well as discrimination in France. By showing how the popularity of African American music was intertwined with contemporary structures of racism and imperialism, Moore demonstrates this music's centrality to postwar France and the convergence of decolonization, the expanding globalized economy, the Cold War, and worldwide liberation movements.
The histone acetyltransferase HBO1 promotes efficient tip cell sprouting during angiogenesis
Authors: Grant Zoe L. , Hickey Peter F. , Abeysekera Waruni , Whitehead Lachlan , Lewis Sabrina M. , Symons Robert C. A. , Baldwin Tracey M. , Amann-Zalcenstein Daniela , Garnham Alexandra L. , Naik Shalin H. , Smyth Gordon K. , Thomas Tim , Voss Anne K. , Coultas Leigh
Published: September 2021

Blood vessel growth and remodelling are essential during embryonic development and disease pathogenesis. The diversity of endothelial cells (ECs) is transcriptionally evident and ECs undergo dynamic changes in gene expression during vessel growth and remodelling. Here, we investigated the role of the histone acetyltransferase HBO1 (KAT7), which is important for activating genes during development and for histone H3 lysine 14 acetylation (H3K14ac). Loss of HBO1 and H3K14ac impaired developmental sprouting angiogenesis and reduced pathological EC overgrowth in the retinal endothelium. Single-cell RNA sequencing of retinal ECs revealed an increased abundance of tip cells in Hbo1-deficient retinas, which led to EC overcrowding in the retinal sprouting front and prevented efficient tip cell migration. We found that H3K14ac was highly abundant in the endothelial genome in both intra- and intergenic regions, suggesting that HBO1 acts as a genome organiser that promotes efficient tip cell behaviour necessary for sprouting angiogenesis.

This article has an associated ‘The people behind the papers’ interview.
The Impacts of COVID-19 on Collegiate Student-Athlete Training, Health, and Well-Being
Authors: Chandler Alexa J. , Arent Michelle A. , Cintineo Harry P. , Torres-McGehee Toni M. , Winkelmann Zachary K. , Arent Shawn M.
Published: September 2021

Introduction

The purpose of this study was to determine the impact of COVID-19 and stay-at-home (SAH) orders on collegiate student-athletes’ training, nutrition, sleep habits, and mental health and to identify disparities between sexes and competitive divisions.

Methods

Collegiate student-athletes (n = 401; age, 20 ± 2 yr) completed an 84-question anonymous survey regarding demographics, sport/exercise training, nutrition, sleep habits, and mental health. Response frequencies were calculated for each question, and χ2 analyses were used to determine statistical significance (α = 0.05).

Results

Although 80.7% of respondents indicated training for their sport, only 38.7% could fully perform their training programs. More D1 versus D3 athletes reported they could perform their training plan as written (D1: 44.4% [n = 83] vs D3: 27.3% [n = 50]; P < 0.01), but there were no differences between sexes. Cardiovascular exercise was the most common mode (87.5%) followed by resistance exercise (78.4%). Although there were no differences for cardiovascular exercise, more males (87.5%) than females (74.8%) indicated resistance training (P < 0.01). Average number of meals consumed per day remained similar before and during SAH, but females reported consuming less food and perceived increased healthfulness of their diets. Although most athletes did not use nutritional supplements, rates were higher among D3 and females. Respondents reported longer sleep durations but increased sleep disturbances, negative psychological states, and overall concerns during SAH. Maintaining fitness and sport-specific skills (~70.0%) were the most common concerns. In addition, ~60.6% of females and 41.9% of males indicated increased mental health concerns.

Conclusions

Our findings suggest that while attempting to be diligent with training during SAH, many student-athletes reported difficulties regarding limited equipment, motivation, and mental health concerns such as heightened anxiety. Many of these difficulties were division- and sex-specific. Discussions between coaches and student-athletes regarding SAH training and mental stressors may aid in determining student-athletes’ readiness to return to sport.
Diagnostic test accuracy of artificial intelligence analysis of cross-sectional imaging in pulmonary hypertension: a systematic literature review
Authors: Hardacre Conor J , Robertshaw Joseph A , Barratt Shaney L , Adams Hannah L , MacKenzie Ross Robert V , Robinson Graham RE , Suntharalingam Jay , Pauling John D , Rodrigues Jonathan Carl Luis
Published: September 2021

Objectives:

To undertake the first systematic review examining the performance of artificial intelligence (AI) applied to cross-sectional imaging for the diagnosis of acquired pulmonary arterial hypertension (PAH).

Methods:

Searches of Medline, Embase and Web of Science were undertaken on 1 July 2020. Original publications studying AI applied to cross-sectional imaging for the diagnosis of acquired PAH in adults were identified through two-staged double-blinded review. Study quality was assessed using the Quality Assessment of Diagnostic Accuracy Studies and Checklist for Artificial Intelligence in Medicine frameworks. Narrative synthesis was undertaken following Synthesis Without Meta-Analysis guidelines. This review received no funding and was registered in the International Prospective Register of Systematic Reviews (ID:CRD42020196295).

Results:

Searches returned 476 citations. Three retrospective observational studies, published between 2016 and 2020, were selected for data-extraction. Two methods applied to cardiac-MRI demonstrated high diagnostic accuracy, with the best model achieving AUC=0.90 (95% CI: 0.85–0.93), 89% sensitivity and 81% specificity. Stronger results were achieved using cardiac-MRI for classification of idiopathic PAH, achieving AUC=0.97 (95% CI: 0.89–1.0), 96% sensitivity and 87% specificity. One study reporting CT-based AI demonstrated lower accuracy, with 64.6% sensitivity and 97.0% specificity.

Conclusions:

Automated methods for identifying PAH on cardiac-MRI are emerging with high diagnostic accuracy. AI applied to cross-sectional imaging may provide non-invasive support to reduce diagnostic delay in PAH. This would be helped by stronger solutions in other modalities.

Advances in knowledge:

There is a significant shortage of research in this important area. Early detection of PAH would be supported by further research advances on the promising emerging technologies identified.
Η σημασία της διάρθρωσης των τραπεζικών συστημάτων στην οικονομική ανάπτυξη
Authors: Παπαδόπουλος Νικόλαος
Published: September 2021

Κίνητρο για την παρούσα μελέτη είναι η διερεύνηση του ρόλου του χρηματο- πιστωτικού συστήματος στη διαμόρφωση της κρίσης καθώς και του τρόπου που τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά των τραπεζών αλλάζουν την λειτουργία της προσφοράς δανείων και κατά συνέπεια επιδρούν στην ανάπτυξη της οικονομίας. Γίνεται ανάλυση του τρόπου που το χρηματοπιστωτικό σύστημα με τον έλεγχο και την προσφορά χρήματος επιδρά στην πραγματική οικονομία, καθώς και ο ρόλος που αυτό διαδραμάτισε στην πρόσφατη οικονομική κρίση τόσο στην Ελλάδα με την πιστωτική επέκταση, όσο και στις ΗΠΑ κυρίως μέσω των επενδυτικών τραπεζών και των επενδυτικών προϊόντων.Η κυρίαρχη άποψη παρουσιάζει το τραπεζικό σύστημα να έχει οδηγηθεί στη δική του κρίση ως “θύμα” μιας ευρύτερης δημοσιονομικής και νομισματικής κατάστασης. Οι συνήθεις προσεγγίσεις για τον ρόλο των τραπεζών στην ελληνική οικονομική κρίση σχετίζονται με την παγκόσμια χρηματοπιστωτική κρίση και την αδυναμία της ελληνικής οικονομίας να ανταπεξέλθει στις δανειακές της υποχρεώσεις. Ο περιορισμός ρευστότητας της χώρας οδήγησε σε κρίση χρέους με συνεπακόλουθο την απαξία των ελληνικών ομολόγων που παρέσυρε και τις ελληνικές τράπεζες που σταδιακά απομονώθηκαν από την διεθνή διατραπεζική αγορά. Η δημοσιονομική κρίση μεταδόθηκε στην πραγματική οικονομία και στην συνέχεια επηρέασε και το τραπεζικό σύστημα. Στην παρούσα έρευνα επιχειρούμε μια διαφορετική οπτική για τον ρόλο των τραπεζών στην ελληνική οικονομική κρίση. Η ολιγοπωλιακή δομή του ελληνικού τραπεζικού συστήματος, η υπερβάλλουσα ρευστότητα κατά την διάρκεια της δεκαετίας του 2000, τα υψηλά επιτόκια, οι πολλαπλασιαστικοί μηχανισμοί (Repo) εύρεσης ρευστότητας με τους κινδύνους που αυτοί συνεπάγονται για τους ισολογισμούς των τραπεζών, η πιστωτική επέκταση, οι μη επαρκείς προβλέψεις επισφαλειών, η χρηματοδότηση του Δημόσιου Τομέα, αποτελούν σημεία της παρούσας μελέτης που καταδεικνύουν ότι οι τράπεζες διαδραμάτισαν πρωταγωνιστικό ρόλο στην κρίση. Εξετάζουμε πως το κανάλι τραπεζικού δανεισμού επηρεάζεται από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά των τραπεζών που με την σειρά του επηρεάζει την προσφορά της πίστωσης και τις πραγματικές δαπάνες της οικονομίας. Στην έρευνα που ακολουθεί έχουν συλλεχθεί οικονομικά στοιχεία για το χρονικό διάστημα Ιανουαρίου 2003 έως Δεκέμβριο 2015 ανά τρίμηνο, από δημοσιευμένους ισολογισμούς και παρουσιάσεις σε θεσμικούς επενδυτές των τεσσάρων συστημικών τραπεζών όπως ίδια κεφάλαια, κεφαλαιοποίηση, σύνολο ενεργητικού, δάνεια, καταθέσεις, ρευστότητα, περιθώριο επιτοκίου δανείων και εξετάζουμε πως αυτά επηρεάζουν την δυνατότητα παροχής δανείων των τραπεζών προς την πραγματική οικονομία.
Μελέτη οικονομικών μοντέλων με τη χρήση μη-γραμμικών δυναμικών συστημάτων
Authors: Τάχα Ουρανία
Published: September 2021

Ο κύριος σκοπός της παρούσας διατριβής είναι η μελέτη οικονομικών μοντέλων με τη χρήση μη-γραμμικών δυναμικών συστημάτων. Τις τελευταίες δεκαετίες αναπτύχθηκε ένας νέος διεπιστημονικός κλάδος, η "Οικονοφυσική" (Econophysics), όπου γίνεται προσπάθεια της ερμηνείας των κύριων χαρακτηριστικών της οικονομικής θεωρίας, όπως είναι οι ακανόνιστες μικροοικονομικές και μακροοικονομικές διακυμάνσεις, η ακανόνιστη οικονομική ανάπτυξη, οι διαρθρωτικές αλλαγές κ.α., με τη χρήση θεωριών και μεθόδων της Φυσικής. Επομένως, στα πλαίσια αυτής της διατριβής, αναζητήθηκε το κατάλληλο θεωρητικό υπόβαθρο και μελετήθηκαν οικονομικά συστήματα, για το πως και πότε αυτά εισέρχονται στο χάος και προέκυψε η βάση για την ανάλυση, την πρόβλεψη και τον έλεγχο μοντέλων της οικονομικής θεωρίας. Στο πρώτο κεφάλαιο επιχειρείται η σύνδεση της Φυσικής και της Οικονομίας με την εμφάνιση του διεπιστημονικού κλάδου της Οικονοφυσικής και γίνεται προσπάθεια προσέγγισης της οικονομικής θεωρίας μέσω της μη-γραμμικής δυναμικής και της θεωρίας του χάους. Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζεται η μελέτη της δυναμικής συμπεριφοράς του μακροοικονομικού συστήματος των Ma και Chen, με μεταβλητές το επιτόκιο, την επενδυτική ζήτηση και τον δείκτη τιμών και παραμέτρους την αποταμίευση, το κόστος ανά επένδυση και την ελαστικότητα της ζήτησης των αγαθών. Στο τρίτο και τέταρτο κεφάλαιο πραγματοποιείται η μελέτη της δυναμικής συμπεριφοράς δύο νέων μη-γραμμικών μακροοικονομικών συστημάτων, τα οποία προέρχονται από την τροποποίηση του οικονομικού μοντέλου 3ης τάξης των Ma και Chen. Επίσης, στο πέμπτο κεφάλαιο μελετάται η δυναμική συμπεριφορά του μακροοικονομικού μοντέλου του τέταρτου κεφαλαίου αλλά με αρνητική αποταμίευση. Στο έκτο κεφάλαιο πραγματοποιείται μια εισαγωγή στα συστήματα κλασματικής τάξης, τα οποία εξαρτώνται από την ιστορία του συστήματος, δηλαδή διαθέτουν μνήμη και μελετάται το κλασματικής τάξης οικονομικό μοντέλο του τέταρτου κεφαλαίου, με σκοπό να διερευνηθεί η επίδραση του φαινομένου της μνήμης των οικονομικών μεταβλητών στη συμπεριφορά του συστήματος. Στο έβδομο κεφάλαιο παρουσιάζεται ένα νέο μη-γραμμικό οικονομικό σύστημα, το οποίο αποτελεί τροποποίηση του οικονομικού μοντέλου των Yu et al., οι οποίοι στο οικονομικό σύστημα των Ma και Chen εισήγαγαν το μέσο περιθώριο κέρδους και πρότειναν ένα οικονομικό μοντέλο 4ης τάξης. Στο όγδοο κεφάλαιο μελετάται ένα μακροοικονομικό σύστημα με επενδύσεις ξένων κεφαλαίων χρησιμοποιώντας το ισοδύναμο του memristor και με αυτόν τον τρόπο λαμβάνεται υπόψη η επίδραση της μνήμης στο μοντέλο οικονομικών κύκλων του Bouali, το οποίο περιγράφει τις χρονικές μεταβολές της αποταμίευσης, του ακαθάριστου εγχώριου προϊόντος και των εισροών ξένων κεφαλαίων. Τέλος, στο ένατο κεφάλαιο μελετάται η θεωρία της ακάλυπτης ισοδυναμίας επιτοκίων, η οποία ουσιαστικά εκφράζεται με τη σχέση ότι η διαφορά των επιτοκίων δύο χωρών ισούται με την αναμενόμενη μεταβολή της συναλλαγματικής ισοτιμίας ανάμεσα στις δύο χώρες, η οποία υιοθετείται στο οικονομικό σύστημα των Ma και Chen και προκύπτει ένα νέο χρηματοοικονομικό σύστημα 4ης τάξης.
Ελευθερία και ενοχή
Authors: Σερμέτης Τριαντάφυλλος
Published: September 2021

Η έννοια της ελευθερίας είναι ένα από τα πιο σημαίνοντα ζητήματα της ανθρώπινης ύπαρξης. Ο κεντρικός πυρήνας της φιλοσοφικής σκέψης των Nietzsche και Kierkegaard είναι η απελευθέρωση της ανθρώπινης ύπαρξης από τα δεσμά της αγωνίας, του φόβου και της ενοχής. Το γεγονός της γνώσης της θνητότητας, ό,τι, δηλαδή, η οριακή στιγμή του θανάτου είναι η προσωπική σχέση με τη ζωή και το θάνατο, αποτελεί τη δυαδική σχέση του περατού με το άπειρο. Τα όρια και δεδομένα της ύπαρξης που υπάρχουν, τόσο υλικά όσο και ψυχικά, είναι ανάγκη να τα λαμβάνει κανείς υπόψη του. Παρόλα αυτά, όμως, οι δυνατότητες και όχι οι επιλογές είναι τα δεδομένα που θέτουν το ζήτημα της ύπαρξης σε άλλες βάσεις. Εκείνο, τελικά, που καθορίζει αποφασιστικά τα γεγονότα είναι ο τρόπος που αντιμετωπίζει ο άνθρωπος τη θνητότητά του και ταυτόχρονα η στάση που υιοθετεί αναφορικά με τη θνητότητά του. Επομένως, ελευθερία σημαίνει η δυνατότητα της ύπαρξης σε σχέση με τη ζωή. Η αντιληπτική συνείδηση της ελευθερίας είναι ο αποφασιστικός παράγοντας για τις έννοιες της ευθύνης, της θέλησης και του φόβου, οι οποίες αποτελούν τα παράγωγα της έννοιας της ελευθερίας. Κατά συνέπεια, η έννοια της ελευθερίας είναι ο βασικός πυλώνας της ενέργειας ή μη του υποκειμένου σε μια πορεία μέσα στο ιστορικό, στο κοινωνικό αλλά και στο προσωπικό γίγνεσθαι. Η ενοχή είναι αντεστραμμένη ελευθερία. Όσο μια κοινωνία ηθικοποιείται, προκειμένου να ρυθμίζονται οι σχέσεις των μελών της επιφανειακά και σε ένα οριζόντιο επίπεδο για να καταστεί δυνατή η κοινωνική ειρήνη, τόσο το συναίσθημα της ενοχής, του χρέους και του καθήκοντος μεγιστοποιείται στα μέλη της. Αυτό σημαίνει ότι η οδύνη στον εσωτερικό κόσμο του κάθε μέλους μεγαλώνει και η καταπιεστικότητα αυτή δημιουργεί εσωτερικές και εξωτερικές απτές αναταράξεις.
Το capriccio ως καλλιτεχνικό φαινόμενο στις εικαστικές τέχνες
Authors: Αντωνόπουλος Αλέξανδρος
Published: September 2021

Με καταγωγή στη λατινική, ο όρος capriccio εμφανίζεται από τα τέλη του 13ου αιώνα στη λογοτεχνία της Τοσκάνης, όπου δηλώνει την ερωτική επιθυμία, τον σαρκικό πόθο, κυρίως όμως τον τρόμο, τη φρίκη, τον αποτροπιασμό, σημασίες που θα εξακολουθήσουν να υφίστανται έως τα μέσα του 16ου αιώνα, ενώ ήδη χρησιμοποιείται από την Comedia dell’ arte ως συνώνυμο του αυτοσχεδιασμού και της καυστικής αλληγορίας. Τότε εισάγεται από τον Giorgio Vasari στις Vite, ως χαρακτηρισμός του υποκειμενικού στοιχείου, της μοναδικής καλλιτεχνικής ιδιοσυγκρασίας, που κυμαίνεται από την επινόηση που αναζωογονεί τις τέχνες ως την -απορριπτέα- εκκεντρικότητα που περιφρονεί την τέχνη του Disegno και φανερώνεται στις εξαιρετικές ιδιότητες ορισμένων έργων τέχνης. Στη διατριβή εξετάζονται οι σημασίες του capriccio από τον 16ο ως τον 18ο αιώνα, η πορεία του από συνώνυμο της φαντασίας και της ιδιαίτερης καλλιτεχνικής ιδέας έως την τοποθέτησή του στο περιθώριο της διακόσμησης, μέσα από τη μελέτη των κυριότερων θεωρητικών κειμένων και των πλέον υποδειγματικών περιπτώσεων από το πεδίο των εικαστικών τεχνών στην Ευρώπη, με επίκεντρο την ιταλική τέχνη της παραπάνω περιόδου.
Efficient techniques for handling and sparsification of dense matrices in very large-scale circuit simulation
Authors: Αντωνιάδης Χαράλαμπος
Published: September 2021

Η τοποθέτηση περισσότερου υλικού σε ένα μοντέρνο SoC (System-on-Chip) εξαιτίας της ολοένα και μειούμενης τεχνολογίας ολοκλήρωσης έχει οδηγήσει σε πολύ μεγάλα παρασιτικά RLC δίκτυα αποτελούμενα από εκατομμύρια κόμβους, τα οποία πρέπει να προσομοιωθούν σε πολλές χρονικές στιγμές και συχνότητες έτσι ώστε να επαληθευτεί η σωστή λειτουργία του ολοκληρωμένου κυκλώματος. Επίσης, ο έλεγχος αξιοπιστίας ενός ολοκληρωμένου, εξαιτίας και πάλι της μειούμενης τεχνολογίας ολοκλήρωσης, απαιτεί να ληφθεί υπόψιν η επίδραση εκτός της παρασιτικής αυτεπαγωγής των υποσυστημάτων σε ένα SoC, που επαρκούσε σε παλαιότερες τεχνολογίες, αλλά και όλων των αμοιβαία επαγωγικών συζεύξεων μεταξύ αυτών. Ωστόσο η συμπερίληψη όλων των αμοιβαία επαγωγικών συζεύξεων καταλήγει σε ένα πλήρως πυκνό πίνακα επαγωγών που καθιστά την προσομοίωση κυκλώματος δύσκολα διαχειρίσιμη τόσο από αποθηκευτικής όσο και από υπολογιστικής πλευράς. Τεχνικές Μείωση Τάξης Μοντέλου (ΜΤΜ) έχουν χρησιμοποιηθεί συστηματικά για να αντικαταστήσουν το πολύ μεγάλης κλίμακας παρασιτικό RLC μοντέλο με ένα πολύ μικρότερης τάξης μοντέλο με παρόμοια απόκριση στις θύρες εισόδου/εξόδου. Ωστόσο, όλες οι τεχνικές ΜΤΜ καταλήγουν σε ένα μοντέλο με πυκνούς πίνακες που καθιστούν την προσομοίωση, και σε αυτήν την περίπτωση, μη πρακτική.Έτσι, σε αυτή την διδακτορική διατριβή παρουσιάζουμε αποδοτικές τεχνικές για την επίλυση των γραμμικών συστημάτων που προκύπτουν κατά την μεταβατική ανάλυση πολύ μεγάλων αμοιβαία επαγωγικών κυκλωμάτων, όπως επίσης και μια μεθοδολογία για την αραιοποίηση των πυκνών πινάκων που προκύπτουν μετά την ΜΤΜ. Οι προτεινόμενες τεχνικές για την επίλυση των γραμμικών συστημάτων στην μεταβατική ανάλυση περιλαμβάνουν την συμπίεση του πυκνού πίνακα επαγωγών προσεγγίζοντας κατάλληλα υπό-μπλοκ του αρχικού πίνακα με low-rank γινόμενα, όπως επίσης και την ανάπτυξη ενός προρυθμιστή γενικού σκοπού για την επαναληπτική επίλυση του γραμμικού συστήματος που πρέπει να λύσουμε κατά την μεταβατική ανάλυση (το οποίο συνίσταται από αραιά μπλοκ μαζί με το πυκνό μπλοκ των επαγωγών). Από την άλλη μεριά, η προτεινόμενη μεθοδολογία για την αραιοποίηση των πυκνών πινάκων μετά την ΜΤΜ χρησιμοποιεί μια ακολουθία αλγορίθμων βασισμένη στον υπολογισμό του κοντινότερου διαγώνια υπερισχύων πίνακα, που έχει μια ένα-προς-ένα αντιστοιχία με γράφο, και την εν- συνεχεία αραιοποίηση αυτού του γράφου. Τα πειραματικά μας αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι μπορεί να επιτευχθεί ένα αρκετά αραιό σύστημα ελαττωμένων πινάκων, μετά την ΜΤΜ, με πολύ μικρή μείωση της ακρίβειας προσομοίωσης ενώ οι προτεινόμενες τεχνικές στην επίλυση των γραμμικών συστημάτων κατά την μεταβατική ανάλυση υποδεικνύουν ουσιώδη συμπίεση του πίνακα επαγωγών χωρίς να θυσιάζεται η ακρίβεια προσομοίωσης, σε συνδυασμό με μια αξιοπρόσεχτη μείωση στον αριθμό των επαναλήψεων και τον συνολικό χρόνο εκτέλεσης των επαναληπτικών μεθόδων επίλυσης.
Knowledge hiding in decision trees
Authors: Φερετζάκης Γεώργιος
Published: September 2021

Η έρευνα αυτή εστιάζει στην αναδυόμενη ανάγκη για ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ των διαφόρων οργανισμών. Σε αυτή τη διδακτορική διατριβή παρουσιάζουμε δύο διαφορετικές προσεγγίσεις για την απόκρυψη των κανόνων δέντρων αποφάσεων. Στην πρώτη, προτείνουμε μια τεχνική look-ahead χρησιμοποιώντας γραμμικές Διοφαντικές εξισώσεις για να προσθέσουμε τον κατάλληλο αριθμό παρατηρήσεων διατηρώντας την αρχική εντροπία των κόμβων. Αυτή η μέθοδος προσθέτει μια βελτιστοποιημένη οπτική γωνία σε μια υπάρχουσα μέθοδο και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κρύψει έναν ή περισσότερους κανόνες δέντρων αποφάσεων, διαδοχικά ή παράλληλα. Αυτή η μέθοδος υιοθετεί μια προσέγγιση αύξησης παρατηρήσεων, τροποποιώντας επίσης τις τιμές των κλάσεων για την απόκρυψη των κριτηρίων κριτικής ταξινόμησης σε δυαδικά σύνολα δεδομένων. Στην συνέχεια παρουσιάζουμε μια νέα τεχνική, τη μέθοδο της απόκρυψης με τοπική παραμόρφωση (LDH), που δεν επηρεάζει τις τιμές των κλάσεων των ευαίσθητων παρατηρήσεων, όπως συμβαίνει στην προηγούμενη τεχνική, αλλά τροποποιεί τις τιμές των ιδιοτήτων αυτών των συγκεκριμένων παρατηρήσεων. Μια τέτοια μέθοδος απόκρυψης κανόνων σε ένα δέντρο απόφασης προτιμάται σε σχέση με άλλες ευρετικές λύσεις όπως διαταραχές εξόδου ή κρυπτογραφικές τεχνικές - που περιορίζουν τη χρηστικότητα των δεδομένων - δεδομένου ότι τα ίδια τα πρωτογενή δεδομένα είναι άμεσα διαθέσιμα για δημόσια χρήση. Στην προτεινόμενη μέθοδο, προσδιορίζουμε πρώτα τις παρατηρήσεις που συμβάλλουν στη δημιουργία ενός συγκεκριμένου κανόνα και στη συνέχεια, με κατάλληλες μεταβολές στις τιμές κάποιων χαρακτηριστικών, μπορούμε να κρύψουμε με επιτυχία αυτόν τον κανόνα με ελάχιστο αντίκτυπο στο υπόλοιπο δέντρο αποφάσεων. Επιπλέον, η νέα αυτή τεχνική (LDH) τροποποιεί τις τιμές των ιδιοτήτων του αρχικού συνόλου δεδομένων χωρίς να απαιτείτε η προσθήκη πρόσθετων παρατηρήσεων. Η τεχνική (LDH) θα μπορούσε να είναι ένα νέο εργαλείο για τον μηχανικό δεδομένων προκειμένου να μπορέσει να τροποποιήσει κατάλληλα τα δεδομένα με σκοπό να αποκρύψει κάποιον κανόνα, ο οποίος κρίνεται «ευαίσθητος» και θα μπορούσε να γνωστοποιηθεί μετά την εφαρμογή ενός μοντέλου δέντρου αποφάσεων σε αυτά τα δεδομένα. Τέλος, εφαρμόζουμε τη μέθοδο της απόκρυψης με τοπική παραμόρφωση (LDH) σε διαφορετικά σύνολα δεδομένων και παρουσιάζουμε μερικά επιλεγμένα παραδείγματα στους τομείς της Ιατρικής, των Οικονομικών και της Εκπαίδευσης για να αποδείξουμε την αποτελεσματική απόκρυψη των προεπιλεγμένων κανόνων δέντρων αποφάσεων και να μετρήσουμε την αντίστοιχη ακρίβεια αυτής της μεθόδου.