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Hohenheim, Univ., Diss., 2006.

Duisburg, Universiẗat, Diss., 2000.

Essen, Universiẗat, Diss., 2001.

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Two topics related to near infrared (NIR) imaging technology are studied in this thesis. The first is on the calibration of line-scan NIR imaging systems, the second covers the feasibility of applying the NIR imaging technology for wheat grading. In the first study, a methodology is proposed to pretreat the NIR image data acquired by the line-scan NIR imaging system used in this thesis to reduce the systematic noise introduced by the imaging system. This calibration in a standardization methodology is shown to improve the result of multivariate image analysis (MIA) based on multi-way principal component analysis (MPCA). This method represents a practical and easily used tool for calibration of line-scan NIR imaging systems in that it does not employ expensive standard reflectance material. In the second study, two projects are accomplished. In the first project, NIR imaging is used to classify different classes of wheat kernels. Multivariate statistical algorithms, soft independent modeling of class analogy (SIMCA) and partial least square discriminant analysis (PLS-DA) are used to discriminate between different types of wheat kernels using spectral features from NIR images. A new strategy of implementing multiclass PLS-DA algorithm is proposed in this part. The results from this study show that NIR imaging provides a potentially fast and objective method for qualitatively evaluating certain characteristics of wheat samples, such as fungal infection, sprout damage and foreign types of grain, which are now graded manually in wheat industry. In the second project, NIR imaging is used to predict the "falling number" (FN) of wheat samples. Three models are built between the features extracted from NIR images of the wheat kernels and the falling number measurements made on bulk samples. One uses a regular PLS algorithm, one uses the orthogonal partial least square (O-PLS) algorithm and the other uses the PLS plus canonical correlation analysis (PLS+CCA) algorithm. The models are analyzed and the performance of the algorithms is discussed. The errors in the prediction of the O-PLS model are investigated. The results from this study indicate that NIR imaging is a promising method for the rapid assessment of the FN of wheat samples. / Thesis / Master of Applied Science (MASc)

Objetivos: A pesar de las mejoras en los resultados y en la técnica de los procedimientos de revascularización percutánea coronaria, existen pocos estudios que validen los resultados clínicos de la aplicación de los nuevos diseños de stents, las características de la lesión y los fármacos empleados.En nuestro estudio, los objetivos principales son los siguientes:1. Evaluar los resultados del stent estudiado (NIR). Confirmar la influencia de los factores de riesgo coronario sobre la evolución de los pacientes tratados con stent, determinar la influencia de las características propias de la lesión y de las variables del procedimiento. 2. Determinar la influencia de los diferentes fármacos empleados en los pacientes a los que se ha implantado un stent coronario. Hipótesis:1- Procedimiento El stent empleado representa el prototipo de los stents de segunda generación y debe ofrecer ventajas respecto a los stents de primera generación (Palmaz), por lo que se le supone una elevada tasa de éxito angiográfico (definida como adecuada implantación del stent con una estenosis residual < 30% por estimación visual); una elevada tasa de éxito clínico de implantación (definido como consecución de éxito angiográfico junto a la ausencia de complicaciones mayores durante la hospitalización); una tasa reducida de MACE (MACE fue definida como muerte, IM o revascularización coronaria por ACTP o Pontaje quirúrgico) y una tasa reducida de restenosis angiográfica (definida como la presencia en el segmento previamente tratado de una estenosis > 50% en cualquier coronariografía durante el seguimiento). Las mejoras en el diseño del stent estudiado (paradigma de los llamados de segunda generación) permitirán reducir la curva de aprendizaje y en casos seleccionados la implantación sin predilatación previa.2- Influencia de fármacos Los pacientes con enfermedad coronaria, que precisan la implantación de un stent, son sometidos a distintos tratamientos farmacológicos: Durante la intervención, durante el primer mes y de forma crónica. Nuestra segunda hipótesis es que los tratamientos farmacológicos se indican por situaciones clínicas y factores de riesgo, y que estos tratamientos ejercen alguna influencia positiva en la evolución de los pacientes. Pacientes y métodos Entre agosto de 1997 y octubre de 1998, fueron incluidos en este estudio 1.004 pacientes (cada centro incluyó a un máximo de 25 pacientes con un total de 1.136 lesiones tratadas). El diseño del estudio fue prospectivo multicéntrico con un total de 50 centros participantes de España y Portugal. El anagrama del estudio fue ESPORT NIR (ESPaña y PORtugal registro NIR stent ). Todos los pacintes fueron sometidos a seguimiento clinico durante siete meses.Del total de 1004 pacientes incluidos se seleccionó una muestra aleatoria de 210 enfermos consecutivos (239 lesiones) para una reevaluación angiográfica a los 6 meses de la ACTP. Además, se realizó una angiografía durante el periodo de seguimiento (a los 6 meses o antes) a cualquier paciente incluido en el estudio con recurrencia de la isquemia. En estos pacientes se realizó cuantificación de la estenosis residual mediante evaluación angiográfica automática cuantitativa con el sistema MEDIS 4,0 CMS, en un laboratorio central y por técnicos expertos no participantes en los procedimientos de ACTP. Las películas de angiografía debían seguir un riguroso protocolo, que incluyó la recogida del segmento distal del catéter utilizado. Resultados La edad media de los pacientes fue de 60 años y el 82% eran varones. La indicación de la angioplastia fue angina inestable en el 61% de los casos. El éxito angiográfico fue del 99% y el éxito clínico del procedimiento del 98%. La restenosis angiográfica fue del 16% (IC del 95%, 11,7-21,2). La tasa acumulada de eventos mayores al séptimo mes de seguimiento fue del 8,7%: un 0,9% de fallecimientos, un 1,2% de infartos de miocardio y un 6,6% de revascularizaciones sobre el vaso tratado. Conclusiones1. Stent NIR en el tratamiento de lesiones coronarias1.1. El tratamiento de lesiones coronarias significativas con el stent estudiado muestra:1.1.1. Elevado éxito angiográfico (99,6%; definido como adecuada implantación con una estenosis residual < 30% por estimación visual) 1.1.2. Elevado éxito clínico de implantación (98,7%; definido como consecución de éxito angiográfico junto a la ausencia de complicaciones mayores durante la hospitalización).1.2. Tras siete meses de seguimiento desde la implantación del stent coronario:1.2.1. La incidencia de acontecimientos cardiacos mayores (MACE) es baja (8,7%; definidos como muerte, IM o revascularización coronaria por angioplástia o pontaje quirúrgico). 1.2.2. La tasa de restenosis angiográfica de las lesiones tratadas es baja (16,32 %; definida como la presencia, en el segmento previamente tratado, de una estenosis > 50% en cualquier coronariografía durante el seguimiento). Son predictores independientes de reestenosis la diabetes y la longitud de los stents1.3. Influencia de la técnica de implantación y del seguimiento1.3.1. La experiencia en stents del centro de intervención no da lugar a diferencias en las tasas de éxito angiográfico o clínico de implantación o en la incidencia de MACE o reestenosis.1.3.2. Los pacientes con seguimiento angiográfico tienen un exceso de revascularización en comparación a los que siguen un control clínico.1.3.3. En casos seleccionados, la utilización de stent sin predilatación no da lugar a diferencias en el éxito angiográfico, clínico, MACE o restenosis, 2. Influencia de fármacos en la angioplastia con stent2.1. Fármacos indicados por protocolo:2.1.1. El tratamiento con ticlopidina reduce el riesgo de MACE al primer mes.2.1.2. El tratamiento con AAS reduce el riesgo de MACE al primer mes en los pacientes diabéticos. El tratamiento mantenido se asocia a una reducción del riesgo de MACE para toda la población estudiada. 2.2. Fármacos electivos:2.2.1. La administración de abciximab es más frecuente en pacientes con antecedentes de infarto agudo y se asocia a una mayor incidencia de MACE aguda.2.2.2. Se adminitra IECA a una población de más edad, HTA, IM previo, angioplastia previa e insuficiencia ventricular izquierda. Sin embargo, no aparece un incremento de MACE en ninguno de los subgrupos estudiados.2.2.3. Se administran betabloqueantes a una población de mayor indencia de IM previo, HTA y lesiones más graves. A pesar de ello, el grupo tratado no muestra mayor incidencia de MACE que la población que no precisó este tratamiento. 2.2.4. Se trata con calcioantagonistas una población con mayor incidencia de diabetes, IM previo y angina. Sin embargo, el grupo tratado no muestra un incremento MACE. 2.2.5. Se administran estatinas a una población con más dislipemia y diabetes. Los pacientes tratados muestran una incidencia de angina superior, aunque no un mayor riesgo de MACE o de restenosis angiográfica.2.2.6. Se trata con nitritos a una población de pacientes con mayor incidencia de HTA, diabetes y angina. Solo aparece un aumento en la incidencia de MACE en los pacientes tratados con dislipemia. La tasa de restenosis es mayor en los pacientes diabéticos tratados con nitritos.

The rapid determination of glycogen on indicator muscle immediately after slaughter is advantageous as it permits the prediction of a muscle’s ultimate pH (pHu) and allows the identification of high pHu meat carcasses by extrapolation. This thesis examines the development of two rapid glycogen determination methods. The first aim of this thesis was to find a new glucometer to replace the Bayer ESPRIT™ (Bayer) glucometer currently used in the Rapid pH (RpH) method. Roche’s Accuchek® Advantage II (Accuchek) and Abbott’s Medisense Optium™ (Medisense) glucometers were compared. Accuchek measurements exhibited a positive linear relationship in glucose standards made with water, RpH buffer and glucose spiked meat/buffer slurries ranging from 0 to 500 mg dL-1 (r2 = 0.999, 0.998 and 0.995 respectively). Medisense also exhibited a strong positive relationship for glucose standards made with water and RpH buffer; however, a non-linear trend in spiked meat slurries was observed. The second aim of this thesis was to explore the calibration of the KES K201 (KES Analysis Inc., NY, USA) near-infrared (NIR) diode array spectrometer to measure glycogen and pH at approximately 45 minutes after slaughter (pH45), and to predict pHu in pre-rigor M. longissimus dorsi (LD) from beef. This first required finding a reference method to calibrate against the NIR instrument. The RpH, Iodine and Bergmeyer methods were compared. Analysis of glycogen in replicate samples of three beef LD muscles at timepoints post-mortem (1, 4, 9 and 20 hours) was conducted. No significant difference in glycogen concentration was found between an enzymatic and an iodine based colorimetric method at each timepoint; however, the Iodine method was more consistent than the Bergmeyer method at all timepoints. Glucose measurements from the RpH method were consistent; however the pattern of glycogen decline at increasing timepoints post-mortem did not correspond with existing published studies. NIR spectra (538 to 1677 nm) of LD muscles from steers (n = 47), cows (n = 28) and bulls (n = 20) routinely slaughtered in a commercial abattoir were collected on-line approximately 45 minutes after slaughter. Poor results were obtained for Partial Least Squares (PLS) models generated from the mean reflectance spectra of each animal to measure glycogen and pH45, and predict pHu (r2 = 0.23, 0.37 and 0.20 respectively). A high mean square error of prediction (MSEP) for glycogen was also obtained (7.75). Validation of qualitative models generated with Generalised Partial Least Squares regression (GPLS) found that the optimum model was able to correctly categorise only 42% of high pHu samples with the remaining portion being wrongly classified as normal pHu meat. When the effect of gender was removed, only 21% of high pHu carcasses were correctly categorised. Exploratory analysis of the absorbance spectra of the LD muscles showed that a group composed predominantly of steers had a significantly lower pH45 than other existing groups. Further work is recommended for NIR to be successfully utilised on-line to measure glycogen or predict pHu in pre-rigor carcasses.

Zugl.: München, University, Diss., 2008.

Univ., Diss.--Würzburg, 2002. / Zsfassung in engl. Sprache.