Abstract Osteoporotic hip fractures are associated with high mortality and morbidity rates as well as significant costs. Low-frequency (LF) axial transmission ultrasound is a promising modality for assessing mineral density and geometrical properties. Thus, it may yield additional information on the risk of osteoporotic fractures. This study aimed to evaluate the ability of LF ultrasound to assess osteoporotic status and the risk of fracture in postmenopausal women. Also, lifestyle-related risk factors of hip fractures and the additional discrimination value of combining lifestyle-related risk factors and LF ultrasound velocity were assessed. Two study populations were used. The first consisted of 1,222 older women. Lifestyle-related risk factors and mobility were assessed at baseline. The women were followed for 13 years and the fractures that occurred were recorded. A subgroup of the women was later measured with LF ultrasound and dual-energy x-ray absorptiometry (DXA). The other study population included 95 postmenopausal women whose fracture history was gathered and bone status assessed with LF ultrasound, DXA and peripheral quantitative computed tomography (pQCT). Low body mass and impaired mobility predicted hip fractures. In addition, the risk of cervical hip fracture was increased by low physical activity and decreased by moderate coffee consumption and hypertension. Smoking and old age increased the risk of trochanteric hip fracture. The LF ultrasound velocity reflected to some degree the geometry and bone mineral density of the proximal femur. Decreased low-frequency ultrasound velocity was a significant risk factor of hip fracture even when combined with lifestyle-related risk factors. The LF ultrasound method showed similar fracture discrimination ability compared to DXA and pQCT, especially on the radius. In conclusion, the LF ultrasound method showed promising results in bone characterization and fracture discrimination. Further prospective studies with larger population are needed to confirm the combined effect of clinical risk factors and LF ultrasound. / Tiivistelmä Osteoporoottisiin lonkkamurtumiin liittyy korkean sairastavuuden ja kuolleisuuden lisäksi huomattavat taloudelliset kustannukset. Tässä työssä tutkittiin matalataajuisen ultraäänitekniikan soveltuvuutta osteoporoosin ja murtumariskin arviointiin. Matalataajuista luun pituusakselin suuntaista ultraäänitekniikkaa voidaan käyttää luun mineraalitiheyden ja rakenteen tutkimiseen. Lisäksi tutkittiin elintapoihin liittyviä lonkkamurtuman riskitekijöitä sekä näiden yhdistämistä ultraäänimittaustulosten kanssa riskimalliin. Tutkimuksessa käytettiin kahta tutkimuspopulaatiota. Ensimmäisen muodosti 1222 ikääntynyttä naista, joiden elintavat ja liikuntakyky kartoitettiin tutkimuksen alussa. Kolmentoista vuoden seuranta-ajan aikana tapahtuneet murtumat kerättiin potilasarkistoista. Osa naisista osallistui matalataajuisella aksiaalisuuntaisella ultraäänellä tehtyyn mittaukseen ja kaksienergiseen röntgentutkimukseen (DXA). Toinen tutkimuspopulaatio koostui 95 postmenopausaalisesta naisesta. Naisten murtumahistoria kerättiin ja heille tehtiin matalataajuinen ultraäänimittaus sekä DXA- ja perifeerinen tietokonetomografiatutkimus (pQCT). Alhainen painoindeksi ja heikentynyt liikuntakyky lisäsivät lonkkamurtuman riskiä. Vähäinen fyysinen aktiivisuus lisäsi ja kohtalainen kahvinjuonti ja verenpainetauti alensivat reisiluun kaulan murtumariskiä. Tupakointi ja korkea ikä kasvattivat sarvennoisen alueen lonkkamurtuman riskiä. Matalataajuisen ultraäänen nopeus oli yhteydessä reisiluun yläosan geometriaan ja mineraalitiheyteen. Alhainen ultraäänen nopeus oli merkittävä lonkkamurtuman riskitekijä sekä yksin että yhdistettynä elintapamuuttujiin. Lisäksi ultraäänimenetelmä saavutti röntgenmenetelmiin (DXA ja pQCT) verrattavan erottelukyvyn murtumapotilaiden ja kontrollihenkilöiden välillä. Tutkittu ultraäänimenetelmä osoittautui lupaavaksi työkaluksi luun karakterisoinnissa ja murtumariskin arvioinnissa. Laajempia seurantatutkimuksia tulosten vahvistamiseksi tarvitaan erityisesti elintapoihin liittyvien riskitekijöiden ja ultraäänen yhdistämisen osalta.

Abstract The first aim of this randomized, placebo-controlled and double-blind study was to investigate whether low-dose aspirin therapy, started prior to controlled ovarian hyperstimulation, improves ovarian stimulation response, uterine haemodynamics and clinical pregnancy rates in unselected patients who underwent in vitro fertilization (IVF) or intracytoplasmic sperm injection (ICSI). The second aim was to examine if the maternal serum placental proteome is different in IVF/ICSI pregnancies compared with spontaneous pregnancies, and whether low-dose aspirin modifies maternal serum placental protein expression and uteroplacental haemodynamics during the first half of pregnancy. Finally, the effect of low-dose aspirin therapy on the incidence of hypertensive pregnancy complications among women who became pregnant after IVF/ICSI was investigated. Low-dose aspirin therapy did not increase the number of oocytes retrieved, the total number of embryos or number of top-quality embryos, endometrial thickness or uterine haemodynamics on the day of embryo transfer (ET) or clinical pregnancy rates compared with placebo-treated IVF/ICSI women. On the day of ET, low-dose aspirin did not affect UtA vascular impedance, but the incidence of non-optimal uterine artery haemodynamics (UtA PI≥3.0) was statistically significantly lower (p<0.05) in the aspirin group compared with the placebo group. In the placebo-treated IVF/ICSI patients, maternal serum proteome analysis showed altered protein expression compared with women with spontaneous pregnancies. Between aspirin- and placebo-treated IVF/ICSI patients, proteome analysis showed a unique and distinct pattern of differentially expressed proteins including extra-cellular matrix, complement and transport proteins. At 6 weeks’ gestation, arcuate artery PI and at 18 weeks’ gestation, UtA PI values were lower (p<0.05) in the aspirin group than in the placebo group. In conclusion, low-dose aspirin therapy, when started concomitantly with controlled ovarian hyperstimulation, did not improve ovarian responsiveness, uterine receptivity, pregnancy outcome in unselected IVF/ICSI women or affect UtA vascular impedance on the day of ET. Low-dose aspirin modified the early placentation process and reduced uteroplacental vascular impedance in mid-pregnancy, but did not decrease the incidence of hypertensive pregnancy complications. / Tiivistelmä Keinoalkuisten hedelmöityshoitojen seurauksena keskimäärin reilu kolmannes naisista tulee raskaaksi hoitokertaa kohti. Näissä raskauksissa äidin seerumista määritettyjen istukkaperäisten merkkiaineiden pitoisuuksissa on eroavaisuuksia verrattuna spontaanisti raskaaksi tulleiden naisten seerumipitoisuuksiin ensimmäisen ja toisen raskauskolmanneksen aikana. Pre-eklampsian eli raskausmyrkytyksen riski on myös lisääntynyt. Syyksi arvellaan istukan verisuonipuuston poikkeavaa kehitystä. Pre-eklampsiaan liitetään intravaskulaarisen prostasykliinin ja tromboksaanin epätasapaino, joka johtaa verihiutaleiden aggregaation lisääntymiseen ja verisuonten supistumiseen. Matala-annoksinen asetyylisalisyylihappo (ASA) vähentää tromboksaanituotantoa ja korjaa tromboksaani- ja prostasykliinituotannon epätasapainoa, mutta sen ei ole todettu merkittävästi vähentävän näiden raskauskomplikaatioiden esiintyvyyttä edes riskiryhmillä, kun lääkitys on aloitettu toisen raskauskolmanneksen aikana. Tämän satunnaistetun ja plasebo-kontrolloidun kaksoissokkotutkimuksen tavoitteena oli tutkia keinoalkuisia hedelmöityshoitoja saavilla naisilla matala-annoksisen ASA-hoidon (100 mg/vrk) merkitystä munasarjojen stimulaatiovasteeseen, alkion kiinnittymiseen, istukan muodostumiseen ja kehittymiseen sekä lääkehoidon vaikutusta kohdun, istukan ja sikiön verenkiertoon, kun lääkitys aloitettiin munasarjojen stimulaatiohoidon alkaessa. Lisätavoitteena oli selvittää, onko lapsettomuushoitoja saavien naisten raskauksissa todettavissa spesifinen istukkaproteomiikkalöydös (istukan tuottamat valkuaisaineet) verrattuna spontaanisti raskaaksi tulleisiin naisiin ja voidaanko siihen vaikuttaa matala-annoksisella ASA-hoidolla. Toisena lisätavoitteena oli selvittää matala-annoksisen ASA-hoidon vaikutus pre-eklampsian esiintyvyyteen loppuraskaudessa. Matala-annoksinen asetyylisalisyylihappo (ASA) ei paranna keinoalkuisten hedelmöityshoitojen hoitotuloksia eikä vaikuta kohdun verenkiertoon tai kohdun limakalvon paksuuteen ultraäänellä arvioituna alkion siirtopäivänä. Matala-annoksista ASA-hoitoa käyttäneiden potilaiden ryhmässä todettiin kuitenkin merkitsevästi vähemmän naisia, joilla oli huonoa hoitotulosta keinoalkuisissa hedelmöityshoidoissa ennakoiva korkea molemminpuolinen kohtuvaltimoiden verenvirtausvastus alkion siirtopäivänä verrattuna plasebo-ryhmään. Raskaaksi tulleilla naisilla, jotka käyttivät matala-annoksista ASA-hoitoa, todettiin kohdun verenvirtausvastus matalammaksi alku- ja keskiraskaudessa verrattuna plasebo-ryhmän naisiin. Istukkaproteomiikkatutkimusten mukaan varhaisistukan proteiinituotanto on erilainen keinoalkuisissa raskauksissa verrattuna spontaanisti alkaneisiin raskauksiin ja siihen voidaan vaikuttaa matala-annoksisella ASA-hoidolla. Pre-eklampsian ja sikiön kasvunhidastuman esiintyvyydessä ei ryhmien välillä todettu eroa. Matala-annoksinen ASA-hoito aloitettuna ennen raskautta munasarjojen stimulaatiohoidon alkaessa ei paranna munasarjojen vastetta lapsettomuushoidoissa käytettäville hormonihoidoille, raskauslukuja eikä kohdun verenkiertoa alkion siirtopäivänä. Hoidon todettiin kuitenkin vaikuttavan varhaisistukan kehittymiseen sekä parantavan kohdun verenkierto alku- ja keskiraskaudessa viitaten istukan verisuonipuuston parempaan kehittymiseen. Matala-annoksinen ASA-hoito ei vähentänyt istukkaperäisten raskauskomplikaatioiden esiintymistä.