Abstract Physical activity with regular physical exercise (PE) has long been advocated because it lowers morbidity and mortality. However, there have been concerns about a transiently increased risk of adverse cardiac events such as sudden cardiac death (SCD) during PE. Our aim was to identify risk factors related to SCD during PE and clarify the effect of PE on cardiovascular well-being in the general population. In study I we found out that male gender as well as coronary artery disease (CAD), cardiac hypertrophy and myocardial scarring as autopsy-findings were clearly more common among exercise-related SCD. Typical northern activities in skiing and snow shoveling were among the three most common types of PE alongside cycling. In study II we analyzed the previously recorded electrocardiograms (ECG) of victims of SCD. Fragmented QRS complex (fQRS) in anterior leads was a common finding among subjects who died during exercise, especially among subjects with a prior diagnosis of CAD. In study III, we collected retrospectively out-of-hospital sudden cardiac arrest (SCA) data in Northern Ostrobothnia between the years 2007 and 2012. The subjects who suffered SCA in relation to PE were younger and previously healthier, and they had more often a shockable rhythm as the initial rhythm. There was a markedly better prognosis for hospital discharge when SCA occurred during PE. In study IV, we noticed a decrease in cardiac mortality in subjects who were physically active or became active during follow-up in a population of 1,746 stable CAD patients. A similar effect could be seen affecting SCD mortality. No increase in cardiac mortality could be seen among those with the highest levels of habitual PE. In conclusion, ischemic heart disease and male gender, especially when fQRS is present in anterior leads, are characteristics related to exercise-related SCD. On the other hand, when SCA takes place during PE, the prognosis is markedly better compared to SCA occurring at rest. An active lifestyle is also linked to decreased cardiac mortality. / Tiivistelmä Säännöllinen aktiivinen elämäntapa on yhteydessä pienempään fyysisten ja psyykkisten sairauksien riskiin. Tutkimuksissa on kuitenkin havaittu raskaampaan liikuntaan liittyvä väliaikaisesti lisääntynyt akuutin sydäntapahtuman, kuten äkkikuoleman, riski. Väitöskirjatutkimuksessa tutkitaan rasitukseen liittyvän sydänperäisen äkkikuoleman erityispiirteitä ja fyysisen aktiivisuuden merkitystä hyvinvoinnille. Ensimmäisessä osajulkaisussa havaittiin, että rasitukseen liittyvissä kuolemissa oli ruumiinavauslöydöksenä merkittävästi enemmän sepelvaltimotautia, sydänlihaksen arpeutumista ja sydänlihaksen liikakasvua verrattuna äkkikuolemiin levossa. Miessukupuoli oli selkeästi yliedustettuna rasituspopulaatiossa, sillä peräti 94 % oli miehiä. Yleisimmät rasitusmuodot olivat hiihto, pyöräily ja lumenluonti. Toisessa osatutkimuksessa tutkittiin edeltävien EKG-muutosten yhteyttä rasitusperäisiin äkkikuolemiin. Havaitsimme, että QRS-kompleksin pirstoutuminen etuseinäkytkennöissä oli selkeästi yleisempi löydös rasitusryhmässä. Tämä löydös oli erityisen merkittävä sepelvaltimotautipotilailla. Kolmas julkaisu sisältää tiedot sairaalan ulkopuolisista sydänpysähdyksistä Pohjois-Pohjanmaalla vuosina 2007–2012. Tässä aineistossa havaitsimme, että rasitukseen liittyvän sydänpysähdyksen alkurytmi oli useammin defibrilloitava, potilaat olivat nuorempia ja terveempiä, ja maallikkoelvytys aloitettiin useammin. Rasituksessa elottomaksi menneillä oli suhteellisen hyvä selviämisennuste. Neljännessä tutkimuksessa havaitsimme selkeästi paremman ennusteen niillä stabiilia sepelvaltimotautia sairastaneilla, jotka olivat liikunnallisesti aktiivisia. Sydänperäinen kuolleisuus oli pienempi myös niillä potilailla, jotka onnistuivat lisäämään liikunnallista aktiivisuuttaan. Samankaltainen tulos todettiin sydänperäisten äkkikuolemien osalta. Sepelvaltimotauti ja miessukupuoli ovat hyvin yleisiä löydöksiä, kun sydänperäinen äkkikuolema tapahtuu rasituksessa. Myös QRS-kompleksin pirstoutuminen etuseinäkytkennöissä liittyi rasitusperäisiin kuolemiin. Toisaalta potilaan ennuste selvitä on selkeästi parempi sydänpysähdyksen tapahtuessa rasituksessa. Osoitimme myös, että liikunnallinen aktiivisuus ja sen pienikin lisäys parantavat sepelvaltimotautipotilaiden ennustetta.

Abstract Flotation is a well-known and widely used technique for the separation of particles smaller than 250 µm, but efficient performance requires the use of various synthetic chemicals which can potentially damage the health of humans and animals and pollute the environment. Consequently, their replacement through a more environment-friendly and sustainable alternative has been demanded. One promising candidate is cellulose, which is an abundant natural polymer that is environment-friendly and can be treated chemically and physically to yield tailored properties and thus a potential for use in processes such as flotation. This work focuses on the use of cellulose-based reagents in flotation processes to replace the often harmful conventional reagents derived from mineral oil, plant oils or animal fats. The physico-chemical properties of cellulose differ from those of conventional reagents, leading to differences in performance during flotation. In particular, the chemical and morphological heterogeneity of cellulose affects its properties and thus its interaction with minerals and water. Consequently, its use requires the study of the fundamentals of flotation and their application including the physico-chemical heterogeneity of cellulose to determine the optimum conditions and enable efficient performance. This work focuses on the determination of the thermodynamic surface energetics of solid particles and changes in this after reagent adsorption, using the inverse gas chromatography technique in a dry atmosphere. Furthermore, interactions between cellulose and minerals immersed in water are investigated using the DLVO theory, the interaction forces between cellulose and the minerals being derived and correlated with flotability. The importance of free surface charges is then considered by investigating the electric surface potential of cellulose-coated minerals in connection with particle-bubble attachment efficiency. At the same time, conventional amphiphilic reagents are used and its performances are related to cellulose-based reagents. / Tiivistelmä Vaahdotus on kaivannaisteollisuudessa laajasti käytössä oleva prosessi, jonka avulla saadaan erotettua tehokkaasti pieniä, alle 250 µm kokoisia partikkeleita. Vaahdotuksen apuaineena käytetään erilaisia synteettisiä kemikaaleja, jotka voivat aiheuttaa harmia ympäristölle. Siksi niiden korvaaminen ympäristöystävällisemmillä vaihtoehdoilla on tärkeää. Yksi lupaava vaihtoehto korvaavaksi materiaaliksi on selluloosa. Selluloosa on uusiutuva ja ympäristöystävällinen luonnonpolymeeri, josta voidaan valmistaa kemiallisesti ja fysikaalisesti käsittelemällä erilaisia biokemikaaleja. Näitä voidaan soveltaa erilaisissa prosesseissa, myös vaahdotuksessa. Tässä työssä keskitytään selluloosapohjaisten kemikaalien käyttöön vaahdotuksessa tavanomaisten, usein haitallisten synteettisten kemikaalien korvaamiseksi. Selluloosan fysikaaliskemialliset ominaisuudet eroavat synteettisten vaahdotuskemikaalien ominaisuuksista, mikä vaikuttaa niiden vuorovaikutukseen mineraalien ja veden kanssa. Erityisesti selluloosan kemiallinen ja morfologinen heterogeenisuus on keskeinen tekijä. Selluloosan hyödyntäminen tulevaisuuden vaahdotuskemikaalina edellyttää selluloosan ja mineraalien vuorovaikutuksen syvällistä ymmärtämistä. Tässä työssä tutkitaan selluloosan ja mineraalien vuorovaikutusta sekä IGC-menetelmän avulla, että DLVO-teorian että pintavarausmittausten avulla. Lisäksi tutkitaan selluloosan ja mineraalien vuorovaikutusvoimien yhteyttä vaahdotusprosessin onnistumiseen ja saavutettuja tuloksia verrataan kaupallisten reagenssien toimintaan.

Abstract Three-dimensional scene reconstruction has been an important area of research for many decades. It has a myriad of applications ranging from entertainment to medicine. This thesis explores the 3D reconstruction pipeline and proposes novel methods to improve many of the steps necessary to achieve a high quality reconstruction. It proposes novel methods in the areas of depth sensor calibration, simultaneous localization and mapping, depth map inpainting, point cloud simplification, and free-viewpoint rendering. Geometric camera calibration is necessary in every 3D reconstruction pipeline. This thesis focuses on the calibration of depth sensors. It presents a review of sensors models and how they can be calibrated. It then examines the case of the well-known Kinect sensor and proposes a novel calibration method using only planar targets. Reconstructing a scene using only color cameras entails di_erent challenges than when using depth sensors. Moreover, online applications require real-time response and must update the model as new frames are received. The thesis looks at these challenges and presents a novel simultaneous localization and mapping system using only color cameras. It adaptively triangulates points based on the detected baseline while still utilizing non-triangulated features for pose estimation. The thesis addresses the extrapolating missing information in depth maps. It presents three novel methods for depth map inpainting. The first utilizes random sampling to fit planes in the missing regions. The second method utilizes a 2nd-order prior aligned with intensity edges. The third method learns natural filters to apply a Markov random field on a joint intensity and depth prior. This thesis also looks at the issue of reducing the quantity of 3D information to a manageable size. It looks at how to merge depth maps from multiple views without storing redundant information. It presents a method to discard this redundant information while still maintaining the naturally variable resolution. Finally, transparency estimation is examined in the context of free-viewpoint rendering. A procedure to estimate transparency maps for the foreground layers of a multi-view scene is presented. The results obtained reinforce the need for a high accuracy 3D reconstruction pipeline including all the previously presented steps. / Tiivistelmä Kolmiuloitteisen ympäristöä kuvaavan mallin rakentaminen on ollut tärkeä tutkimuksen kohde jo usean vuosikymmenen ajan. Sen sovelluskohteet ulottuvat aina lääketieteestä viihdeteollisuuteen. Väitöskirja tarkastelee 3D ympäristöä kuvaavan mallin tuottamisprosessia ja esittää uusia keinoja parantaa korkealaatuisen rekonstruktion tuottamiseen vaadittavia vaiheita. Työssä esitetään uusia menetelmiä etäisyyssensoreiden kalibrointiin, samanaikaisesti tapahtuvaan paikannukseen ja kartoitukseen, syvyyskartan korjaamiseen, etäisyyspistepilven yksinkertaistamiseen ja vapaan katselukulman kuvantamiseen. Väitöskirjan ensi osa keskittyy etäisyyssensoreiden kalibrointiin. Työ esittelee erilaisia sensorimalleja ja niiden kalibrointia. Yleisen tarkastelun lisäksi keskitytään hyvin tunnetun Kinect-sensorin käyttämiseen, ja ehdotetaan uutta kalibrointitapaa pelkkiä tasokohteita hyväksikäyttäen. Pelkkien värikameroiden käyttäminen näkymän rekonstruointiin tuottaa erilaisia haasteita verrattuna etäisyyssensoreiden käyttöön kuvan muodostamisessa. Lisäksi verkkosovellukset vaativat reaaliaikaista vastetta. Väitös tarkastelee kyseisiä haasteita ja esittää uudenlaisen yhtäaikaisen paikannuksen ja kartoituksen mallin tuottamista pelkkiä värikameroita käyttämällä. Esitetty tapa kolmiomittaa adaptiivisesti pisteitä taustan pohjalta samalla kun hyödynnetään eikolmiomitattuja piirteitä asentotietoihin. Työssä esitellään kolme uudenlaista tapaa syvyyskartan korjaamiseen. Ensimmäinen tapa käyttää satunnaispisteitä tasojen kohdentamiseen puuttuvilla alueilla. Toinen tapa käyttää 2nd-order prior kohdistusta ja intensiteettireunoja. Kolmas tapa oppii filttereitä joita se soveltaa Markov satunnaiskenttiin yhteisillä tiheys ja syvyys ennakoinneilla. Tämä väitös selvittää myös mahdollisuuksia 3D-information määrän pienentämiseen käsiteltävälle tasolle. Työssä selvitetään, kuinka syvyyskarttoja voidaan yhdistää ilman päällekkäisen informaation tallentamista. Työssä esitetään tapa jolla päällekkäisestä datasta voidaan luopua kuitenkin säilyttäen luonnollisesti muuttuva resoluutio. Viimeksi, tutkimuksessa on esitetty läpinäkyvyyskarttojen arviointiproseduuri etualan kerroksien monikatselukulmanäkymissä vapaan katselukulman renderöinnin näkökulmasta. Saadut tulokset vahvistavat tarkan 3D-näkymän rakentamisliukuhihnan tarvetta sisältäen kaikki edellä mainitut vaiheet.

Abstract This work is concerned with the attitudes of the principal newspapers in Finland, Helsingin Sanomat, Hufvudstadsbladet, Maakansa, Suomen Sosialidemokraatti, Uusi Suomi and Vapaa Sana, towards Urho Kekkonen during the time leading up to his presidency, in 1944-1956. The account proceeds chronologically, employing principally a qualitative historical method, although with some quantitative aspects. A total of 1284 articles or news items concerned with Kekkonen were published in these leading newspapers during the period in question, the vast majority, 87.5%, in 1950-1956. Maakansa was the most active paper in writing about Kekkonen, and gained a position as his mouthpiece early in his career, whereas Hufvudstadsbladet was more passive in its view of him and Suomen Sosialidemokraatti and Uusi Suomi were the most critical. All in all, however, the majority of the leading newspapers tended for the most part to be critical of him during this period, although he gained some recognition even amongst his opponents, who admitted that he had been a forceful and effective personality as Minister of Justice, Speaker of Parliament and Prime Minister. The criticism was directed mainly at his arbitrary behaviour in foreign affairs and his alleged ties with the communists. The speech that he had made in parliament in March 1940, opposing the peace treaty that ended the Winter War, was the weapon most frequently used against him, whereas the question of war crimes did not arouse much debate regarding him in the columns of the press, nor did the negotiations over the Agreement of Friendship, Cooperation and Mutual Assistance. Kekkonen did not usually intervene in any way in the discussions concerning him in the press during the 1940's, but as Prime Minister he reacted strongly to the growing criticism, usually venting his feelings through articles in Suomen Kuvalehti or Kyntäjä, or through private correspondence. He particularly despised the writings of Suomen Sosialidemokraatti and its columnist "Jahvetti", and was also annoyed at the attitudes of the Uusi Suomi columnist "Timo". / Tiivistelmä Tutkimus käsittelee Suomen johtavan sanomalehdistön, Helsingin Sanomat, Hufvudstadsbladet, Maakansa, Suomen Sosialidemokraatti, Uusi Suomi ja Vapaa Sana, suhtautumista Urho Kekkoseen vuosina 1944 - 1956. Kronologisesti etenevän tutkimuksen päämetodina käytän historialliskvalitatiivista menetelmää. Hyödynnän myös kvantitatiivista metodia. Johtavissa sanomalehdissä julkaistiin tutkimusjakson aikana 1 284 Kekkos-kirjoitusta. Valtaosa niistä (87,5 %) ajoittuu vuosiin 1950 - 1956. Vielä 1940-luvulla kirjoittelu oli vähäistä, mikä indikoi Kekkosen vakiintumatonta poliittista statusta. Ensimmäinen Kekkos-kirjoittelun huippu ajoittui pääministerikilpaan 1946 ja toinen presidentinvaaleihin 1950. Kolmannen Kekkos-keskustelun piikin synnytti Maakansassa 1953 julkaistu Kekkosen ulkopoliittinen haastattelu ja sisäpoliittisesti kiihkeä syksy. Neljäs ja merkittävin Kekkos-kannanottojen lisääntyminen johtui vuoden 1956 presidentinvaaleista. Kaiken kaikkiaan Kekkonen sai pysyvän aseman lehdistössä vuoden 1950 presidentinvaalien jälkeen. Tämän takasivat hänelle aktiivinen poliittinen rooli ja pääministerin salkku. Aktiivisin Kekkos-kirjoittaja oli Maakansa. Lehdestä muodostui jo varhain Kekkosen äänitorvi. Hufvudstadsbladet suhtautui Kekkoseen passiivisimmin. Kriittisimpiä Kekkos-kirjoittajia olivat puolestaan Suomen Sosialidemokraatti ja Uusi Suomi. Kaiken kaikkiaan johtavan sanomalehdistön enemmistön suhteet Kekkoseen muotoutuivat tutkimusjakson aikana enimmäkseen kriittisiksi. Toisaalta hänelle annettiin vastustajienkin leirissä tunnustusta. Kekkosta pidettiin yleisesti niin oikeusministerinä, eduskunnan puhemiehenä kuin pääministerinäkin vahvana ja aikaansaavana henkilönä. Arvostelu kohdistui pääosin hänen ulkopoliittiseen omavaltaisuuteensa ja väitettyihin kommunistikytköksiinsä. Kekkosen talvisodan rauhaa vastustaneesta puheesta eduskunnassa maaliskuussa 1940 tuli yksi käytetyimmistä Kekkos-vastaisista aseista. Sotasyyllisyyskysymys ei sen sijaan herättänyt erityisemmin Kekkos-debattia johtavan lehdistön palstoilla. Kekkosta ei huomioitu juuri myöskään YYA-sopimusneuvottelujen aikana. Ulkopolitiikan merkitys johtavan lehdistön Kekkos-propagandassa korostui vasta 1950-luvulla. Läpilyönti tapahtui viimeistään 1955, jolloin Paasikiven - Kekkosen ulkopoliittinen linja vakiinnutti asemansa johtavan lehdistön kirjoittelussa. Kekkonen ei puuttunut yleensä 1940-luvulla johtavien sanomalehtien häntä itseään koskevaan kirjoitteluun. Sen sijaan pääministerinä hän reagoi jo voimakkaasti johtavan lehdistön kasvavaan kritiikkiin. Kekkonen tilitti tuntojaan yleensä Suomen Kuvalehdessä ja Kyntäjässä sekä yksityisessä kirjeenvaihdossaan. Kekkosta ärsytti maamme eturivin toimittajien "matalamielinen" parjaus- ja huhupropaganda, joka oli kohdistettu häneen henkilökohtaisesti. Kekkonen moitti myös syytöksiä, joita lehdistön edustajat kohdistivat häneen ulkopoliittisena toimijana ja kommunistien ystävänä. Hän paheksui erityisesti Suomen Sosialidemokraatin ja sen pakinoitsijan (Jahvetti) kirjoittelua. Myös Uuden Suomen pakinoitsija (Timo) suututti. Osansa arvostelusta saivat lisäksi Helsingin Sanomat ja Vapaa Sana. Hufvudstadsbladet selvisi vähemmällä. Maakansa vältti arvostelun tyystin.

Abstract Despite advances in treatment of cardiovascular diseases, coronary heart disease (CHD) remains the most common cause of death in the Western countries; and its first manifestation is often sudden cardiac death (SCD). The development of CHD is a lifelong process, the pace of which is governed by the burden of several risk factors. The purpose of this study was to investigate the association of levels of cardiorespiratory fitness (CRF), exercise-induced myocardial ischemia and physical activity with the risk of CHD-related death, including SCD events among men with different risk factor profiles. This study is based on the population of the Kuopio Ischaemic Heart Disease Risk Factor Study, which recruited a sample of 2682 men aged 42–60 years. Their CRF was assessed with a maximal exercise test using respiratory gas analysis. Exercise-induced ST segment depression was defined as a ≥1 mm ST segment depression on the electrocardiogram. Anthropometric measurements, blood sample analyzes and questionnaires regarding leisure-time physical activity (LTPA) and smoking were performed at baseline. Men with both low CRF and exercise-induced ST segment depression were at higher risk of death from CHD and SCD than men with high CRF without ST segment depressions. Men with low CRF and low LTPA were at higher risk of SCD than men with low CRF and high LTPA. The amount of LTPA did not alter the incidence on SCD among men with high CRF. These findings were adjusted for age, type 2 diabetes and CHD, smoking, alcohol consumption, body mass index, systolic blood pressure, serum low density lipoprotein cholesterol, and serum C-reactive protein level. These findings emphasize the importance of physical activity and treatment of other modifiable risk factors, especially among the men with low CRF. / Tiivistelmä Sydän- ja verisuonisairauksien ennaltaehkäisystä ja hoidon edistysaskeleista huolimatta sepelvaltimotauti on edelleen kehittyneiden maiden yleisin kuolinsyy, sydänperäisen äkkikuoleman ollessa usein taudin ensimmäinen ilmentymä. Sepelvaltimotaudin syntyminen on pitkäaikainen prosessi, jossa riskitekijät määrittävät suurelta osin taudin etenemisen nopeuden. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli selvittää kliinisessä rasituskokeessa todetun aerobisen suorituskyvyn, sydänlihasiskemian sekä fyysisen aktiivisuuden yhteyttä sepelvaltimotautikuolemiin ja sydänperäisiin äkkikuolemiin eri sydän- ja verisuonisairauksien riskitekijäyhdistelmien omaavien miesten keskuudessa. Tämä tutkimus perustuu Kuopio Ischaemic Heart Disease Risk Factor Study- aineistoon, johon kuuluu 2682 42–60 vuotiasta miestä. Tutkittavien aerobista suorituskykyä arvioitiin kliinisessä rasituskokeessa mittaamalla hapenkulutus suoraan hengityskaasuista. Sydänlihasiskemian merkkinä pidettiin rasituksen provosoimaa ≥1 mm ST-välin laskua tutkittavien EKG:ssa. Tutkittavilta kartoitettiin alussa antropometriset mittaukset, verikokeet sekä kyselylomakkeilla selvitettiin mm. vapaa-ajan liikunnan määrää ja tupakointia. Miehet, joilla todettiin huono suorituskyky sekä samanaikainen rasituksen aiheuttama sydänlihasiskemia olivat suuremmassa vaarassa menehtyä sepelvaltimotautiin ja sydänperäiseen äkkikuolemaan verrattuna miehiin, joilla todettiin hyvä suorituskyky eikä rasituksen aiheuttamaa sydänlihasiskemiaa. Miehet joilla todettiin huono suorituskyky, mutta harrastivat enemmän liikuntaa vapaa-ajalla, olivat pienemmässä vaarassa sydänperäiseen äkkikuolemaan kuin huonokuntoiset miehet, jotka harrastivat vähemmän liikuntaa vapaa-ajallaan. Vapaa-ajan liikunnan määrä ei muuttanut sydänperäisen äkkikuoleman esiintyvyyttä hyväkuntoisten miesten keskuudessa. Nämä tulokset vakioitiin iän, tyypin 2-diabeteksen, todetun sepelvaltimotaudin, tupakoinnin, alkoholin kulutuksen, painoindeksin, systolisen verenpaineen, seerumin LDL-kolesterolin ja C-reaktiivisen proteiinin suhteen. Nämä löydökset korostavat liikunnan harrastamisen tärkeyttä muiden riskitekijöiden hoidon ohessa, erityisesti lähtötasoltaan huonokuntoisilla miehillä.