Τμήμα Ιατρικής (ΔΔ)

Permanent URI for this collection

Browse

Recent Submissions

Now showing 1 - 5 of 985
  • Thumbnail Image
    Item
    Open Access
    Ανάπτυξη εργαλείων δοσιμετρίας σε κυτταρικό και πρωτεϊνικό επίπεδο και εφαρμογή τους για τη βελτιστοποίηση θεραπευτικών πρωτοκόλλων με τη χρήση προσομοιώσεων Monte Carlo
    Χατζηπαπάς, Κωνσταντίνος; Chatzipapas, Konstantinos
    Η παρούσα διδακτορική μελέτη, με τίτλο «Ανάπτυξη εργαλείων δοσιμετρίας σε κυτταρικό και πρωτεϊνικό επίπεδο και εφαρμογή τους για τη βελτιστοποίηση θεραπευτικών πρωτοκόλλων με τη χρήση προσομοιώσεων Monte Carlo», είχε ως στόχο την ανάπτυξη ενός εργαλείου υπολογισμού που θα έχει την ικανότητα να εκτιμά την απόκριση του DNA σε βλάβες (DDR) που δημιουργούνται όταν ιονίζουσα ακτινοβολία (IR) αλληλεπιδρά με τη έμβια ύλη. Αυτό το υπολογιστικό εργαλείο στοχεύει στη χρήση του σε κλινικές εφαρμογές είτε για προσομοιώσεις είτε για τη χρήση δεδομένων που έχουν παραχθεί από τη χρήση του. Απώτερος στόχος είναι η βελτιστοποίηση και η εξατομίκευση θεραπευτικών και απεικονιστικών κλινικών πρωτοκόλλων. Η διατριβή έχει οργανωθεί σε 5 κεφάλαια, για την εύκολη κατανόηση του συνόλου της μελέτης. Στο πρώτο κεφάλαιο συζητούνται κάποιες γενικές εισαγωγικές θεωρητικές έννοιες σχετικά με τον τομέα της ραδιοβιολογίας και τη χρησιμότητα της μικρο- και νανο-δοσιμετρίας. Παρουσιάζονται επίσης οι δημοσιεύσεις που εκπονήθηκαν κατά τη διάρκεια αυτής της διδακτορικής διατριβής (ΔΔ). Το δεύτερο κεφάλαιο αποτελεί μια αναλυτική ανασκόπηση των μελετών που έχουν διερευνήσει διάφορες πτυχές των διαδικασιών προσομοίωσης σχετικά με τον ποσοτικό προσδιορισμό της βλάβης του DNA από την ιονίζουσα ακτινοβολία. Οι κώδικες περιγραφής των τροχιών που ακολουθούνται από στοιχειώδη σωμάτια συζητούνται εκτενώς σε αυτό το κεφάλαιο. Επιπλέον, διάφορες τεχνικές σχετικά με το σχεδιασμό τρισδιάστατων μοντέλων μορίων DNA, καθώς και τεχνικές αποκατάστασης της βλάβης του DNA συζητούνται επίσης σε αυτό το κεφάλαιο. Το τρίτο κεφάλαιο περιγράφει μια νέα τεχνική που αναπτύχθηκε στο πλαίσιο αυτής της μελέτης. Αυτή η τεχνική περιλαμβάνει τη χρήση ενός πρωτοτύπου DNA δοσιμέτρου, το οποίο χρησιμοποιήθηκε για τον ποσοτικό προσδιορισμό των σημείων διπλής διάσπασης της έλικας του DNA (DSB), όταν γραμμικά μόρια DNA ακτινοβολούνται από ένα κλινικό γραμμικό επιταχυντή (LINAC). Αυτή η πειραματική διαδικασία στη συνέχεια μοντελοποιήθηκε και προσομοιώθηκε στο Geant4-DNA. Αυτή η διαδικασία επικυρώθηκε και παράλληλα αναπτύχθηκε ένα μαθηματικό μοντέλο, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να συσχετίσει τη δόση με τον αριθμό των DNA DSB. Το τέταρτο κεφάλαιο περιγράφει την πλατφόρμα προσομοίωσης που αναπτύχθηκε στο πλαίσιο της παρούσας διδακτορικής εργασίας. Το IDDRRA (DNA Damage Response to Ionizing RAdiation) είναι μια εργαλειοθήκη που αναπτύχθηκε για να χρησιμοποιηθεί στην κλινική πράξη, για τον ποσοτικό προσδιορισμό της DDR. Το IDDRRA περιλαμβάνει εξειδικευμένα εργαλεία για το σχεδιασμό τρισδιάστατων μορίων DNA, την προσομοίωση της ακτινοβόλησης τέτοιων μοντέλων, καθώς και τη διαδικασία ανάλυσης των παραγόμενων αποτελεσμάτων. Κάθε εργαλείο που περιέχεται στο IDDRRA έχει αναπτυχθεί ειδικά για χρήση μέσω της πλατφόρμας, αλλά μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ξεχωριστά. Το πέμπτο και τελευταίο κεφάλαιο αυτής της ΔΔ συζητά τα αποτέλεσμα της μελέτης, στο σύνολό τους, καθώς και προοπτικές για μελλοντικούς ερευνητές στον τομέα. Παρατηρείται, ότι η μελέτη της DDR είναι ένα ενεργό πεδίο έρευνας, καθώς εκτός από τις κλινικές εφαρμογές, πολλές μελέτες έχουν επικεντρωθεί στην ποσοτικοποίηση της βλάβης που προκαλείται στους αστροναύτες κατά τη διάρκεια των ταξιδιών στο διάστημα, καθώς και στο γενικό πληθυσμό που έχει πρόσφατα εμπλακεί σε τέτοιου είδους ταξίδια.
  • Thumbnail Image
    Item
    Open Access
    Υποκλινικός ασκίτης (grade I) : φυσική ιστορία και παράγοντες που σχετίζονται με την εξέλιξη του σε ασθενείς με κίρρωση ήπατος - πυλαία υπέρταση
    (2022-11) Θεοδωρακόπουλος, Θεόδωρος; Theodorakopoulos, Theodoros
    Δεν υπάρχουν διαθέσιμα δεδομένα αναφορικά με τη φυσική ιστορία του ασκίτη βαθμού 1 και της εξέλιξης του σε βαθμό 2/3 σε ασθενείς με κίρρωση. Ο σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν να διαλευκάνει αυτό το θέμα, να εκτιμήσει την ανάπτυξη των κύριων επιπλοκών που σχετίζονται στενά με την ανάπτυξη ασκίτη και να αναγνωρίσει προγνωστικούς παράγοντες επιβίωσης σε αυτούς τους ασθενείς. Μέθοδοι: Καυκάσιοι κιρρωτικοί ασθενείς με ασκίτη βαθμού 1 αναλύθηκαν αναδρομικά. Κανένας από τους ασθενείς δεν ελάμβανε διουρητικά κατά τη διάγνωση. Οι ομάδες ελέγχου αποτελούνταν από 145 κιρρωτικούς με ασκίτη βαθμού 2/3 και 175 κιρρωτικούς χωρίς ασκίτη. Αποτελέσματα: Έναρξη διουρητικών πραγματοποιήθηκε σε 58 ασθενείς με ασκίτη βαθμού 1 στην ένταξη από τον θεράποντα. Στο τέλος της παρακολούθησης, 29 ασθενείς δεν είχαν ασκίτη, 33 ασθενείς είχαν ασκίτη βαθμού 1 και 38 ασθενείς είχαν ασκίτη βαθμού 2/3. Καμία μεταβλητή δε βρέθηκε να αποτελεί ανεξάρτητο προγνωστικό παράγοντα ασκίτη βαθμού 2/3. Επτά ασθενείς εμφάνισαν αυτόματη βακτηριακή περιτονίτιδα ενώ ήταν υπό θεραπεία με διουρητικά. Εκείνη τη στιγμή μόνο ένας ασθενής είχε ασκίτη βαθμού 1. Το ποσοστό επιβίωσης ήταν παρόμοιο μεταξύ όλων των ομάδων που μελετήθηκαν. Συμπεράσματα: Αυτή η μελέτη υποδεικνύει ότι η παρουσία ασκίτη βαθμού 1 δεν αποτελεί προάγγελο ασκίτη βαθμού 2/3 σε ασθενείς με κίρρωση. Συνεπώς, οι ασθενείς με ασκίτη βαθμού 1 δε χρειάζονται ειδική θεραπεία με διουρητικά.
  • Thumbnail Image
    Item
    Open Access
    Επιδημιολογική μελέτη διατροφικών διαταραχών σε παιδιά και εφήβους
    Τσεκούρα, Ευσταθία; Tsekoura, Efstathia
    Οι Διατροφικές Διαταραχές και η Παχυσαρκία αποτελούν σοβαρές, πολυδιάστατες νόσους με αυξημένο επιπολασμό σε παγκόσμιο επίπεδο. Η εμφάνισή τους ξεκινά σε μεγάλο βαθμό στις ευαίσθητες περιόδους της παιδικής και εφηβικής ηλικίας. Η αναγνώριση των παραγόντων κινδύνου που συνδέονται με την εκδήλωση μη ισορροπημένων διατροφικών συμπεριφορών στα παιδιά και στους εφήβους συμβάλλει καθοριστικά στην υλοποίηση στοχευμένων και αποτελεσματικών παρεμβάσεων πρόληψης και αντιμετώπισης. Σκοπός: Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η ανίχνευση των Διατροφικών Διαταραχών και η καταγραφή του επιπολασμού της παιδικής παχυσαρκίας σε μαθητές Πρωτοβάθμιας (Ε΄ και Στ΄ Δημοτικού) και Δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης (Α΄, Β΄ και Γ΄ Γυμνασίου) καθώς και η διερεύνηση των συσχετίσεων μεταξύ συμπεριφοράς διατροφής, φυσικής δραστηριότητας και ανθρωπομετρικών παραμέτρων. Υλικό - Μέθοδος: Η παρούσα συγχρονική μη παρεμβατική μελέτη διεξήχθη αφού εξασφαλίστηκε η συμμετοχή ενός αντιπροσωπευτικού δείγματος μαθητών από σχολεία της Δυτικής Ελλάδας (Ν. Αχαΐας, Ν. Ηλείας, Ν. Αιτωλοακαρνανίας). Οι διατροφικές συνήθειες των μαθητών διερευνήθηκαν μέσω ερωτήσεων πολλαπλής επιλογής και ο κίνδυνος για την ανάπτυξη διατροφικών διαταραχών αξιολογήθηκε χρησιμοποιώντας το έγκυρο σταθμισμένο ερωτηματολόγιο Eating-Attitude Scale (EAT-13). Στο ερωτηματολόγιο συμπεριλήφθηκαν επίσης δημογραφικά στοιχεία, κοινωνικοοικονομικά χαρακτηριστικά καθώς και χαρακτηριστικά του τρόπου ζωής. Πραγματοποιήθηκαν επίσης ανθρωπομετρικές μετρήσεις. Ο επιπολασμός των υπέρβαρων και των παχύσαρκων παιδιών υπολογίστηκε με τη χρήση των κριτηρίων του Centers for Disease Control and Prevention (CDC) και International Obesity Task force (IOTF), ενώ η κεντρική παχυσαρκία εκτιμήθηκε με τη χρήση των κριτηρίων WHtR≥0.5 και IDF. Αποτελέσματα: Στην έρευνα συμμετείχαν 3504 παιδιά, με μέσο όρο ηλικίας τα 12.8 έτη. Από το σύνολο των συμμετεχόντων παιδιών, τα αγόρια ήταν ελάχιστα περισσότερα, αντιπροσωπεύοντας το 50.2% του δείγματος. Τα ποσοστά υπέρβαρων και παχύσαρκων παιδιών ήταν 19.2% και 12.1% αντίστοιχα με τα κριτήρια του CDC, ενώ τα αντίστοιχα ποσοστά με τα κριτήρια της IOTF ήταν 20.9% και 7.2%. Τα ποσοστά κεντρικής παχυσαρκίας ήταν 31.1% και 32.8% σύμφωνα με τα κριτήρια WHtR≥0.5 και IDF αντίστοιχα. Κοιλιακή παχυσαρκία εντοπίστηκε στο 62.5% των υπέρβαρων παιδιών, στο 88% των παχύσαρκων παιδιών και στο 14% των παιδιών φυσιολογικού βάρους. Τα αντίστοιχα ποσοστά με τα κριτήρια της IDF ήταν 80.3%, 99.6% και 12.5% αντίστοιχα. Τα παιδιά που συμμετείχαν στην παρούσα έρευνα παρουσιάζουν ορισμένες θεμελιώδεις υγιεινές διατροφικές συνήθειες, όπως είναι η λήψη πρωινού γεύματος (76.9%) και η αποφυγή του γρήγορου φαγητού (3%), αλλά καταναλώνουν σε υψηλή συχνότητα σνακ και γλυκίσματα (42.8% καθημερινά ή σχεδόν καθημερινά). Η καθημερινή ζωή των μαθητών περιλαμβάνει αξιοπρόσεκτο αριθμό ωρών καθιστικών δραστηριοτήτων (μ.ό. 4.4 ώρες μπροστά σε οθόνη) και πολύ περιορισμένο αριθμό ωρών αθλητικής ενασχόλησης (μόλις 9.9% αθλούνται καθημερινά). Οι μαθητές της έρευνας είχαν χαμηλό κίνδυνο εμφάνισης διατροφικών διαταραχών (μ.ό. score κλίμακας ΕΑΤ-13 8.3), αλλά ο εν λόγω κίνδυνος εντοπίστηκε σχεδόν στο ένα τέταρτο των μαθητών (26.9%). Ισχυρή συσχέτιση εντοπίστηκε μεταξύ της συνολικής βαθμολογίας της Κλίμακας Διατροφικών Στάσεων και των υποκατηγοριών της με τον ΔΜΣ και, συνεπώς, τον κίνδυνο εμφάνισης παχυσαρκίας. Με άλλα λόγια, τα παιδιά με υψηλότερο ΔΜΣ (υπέρβαρα ή παχύσαρκα) εμφάνισαν υψηλότερο κίνδυνο εκδήλωσης διατροφικών διαταραχών. Οι παράγοντες που συνδέθηκαν με τον υψηλότερο ΔΜΣ ήταν το άρρεν φύλο, η μη ύπαρξη άλλων παιδιών στην οικογένεια, ο μικρότερος αριθμός γευμάτων, η μη λήψη πρωινού, η κατανάλωση σνακ από το κυλικείο και η κατανάλωση γλυκισμάτων. Ένα ιδιαίτερα ενδιαφέρον εύρημα της έρευνας ήταν ότι οι παχύσαρκοι και υπέρβαροι μαθητές έτειναν να υποτιμούν το βάρος τους, ενώ οι λιποβαρείς μαθητές έτειναν να το υπερεκτιμούν. Συμπεράσματα: Τα αποτελέσματα της παρούσας επιδημιολογικής έρευνας αναδεικνύουν τον υπαρκτό κίνδυνο εμφάνισης διατροφικών διαταραχών και παχυσαρκίας σε παιδιά και εφήβους, θέτοντας ως προτεραιότητα την πρόληψη στο οικογενειακό, κοινωνικό και σχολικό περιβάλλον τους.
  • Thumbnail Image
    Item
    Embargo
    Optimization of thermal dose delivery in magnetic nanoparticle hyperthermia, using novel simulation tools
    Παπαδόπουλος, Κωνσταντίνος; Papadopoulos, Konstantinos
    The present thesis, entitled “Optimization of thermal dose delivery in magnetic nanoparticle hyperthermia, using novel simulation tools”, focuses on the exploitation of simulation tools to optimize different aspects of the multidimensional process of magnetic hyperthermia. These aspects include the optimization of magnetic fields, the experimental evaluation of magnetic fluids’ specific absorption rates, the determination of magnetic properties that lead to efficient nanoparticles for clinical hyperthermia, the prediction of geometrical characteristics associated with these properties, and the calculation of concentration fields that ensure homogenous temperature distributions in magnetically mediated thermotherapy. The relevant theoretical background is provided in an extensive review of the literature, which constitutes Part 1 (Chapters 1-8), and contains state-of-the-art practices, important advances in the field of magnetic hyperthermia, and relevant terminology required to properly introduce the reader to the studied field (Chapters 1-7). From the bibliographic review, challenges and open issues arise, to the solution of which this thesis attempts to contribute (Chapter 8). In Part 2 (Chapters 9-12), the research methodology is deployed. In Chapter 9, the development of numerical models for simulations of magnetic fields generated by induction coils is described. Magnetic field simulations for two commercial systems are validated, and subsequently, a methodology is presented for the optimization and construction of an induction coil designed for an in-house ZVS system. In Chapter 10, simulations are employed in the precise quantification of magnetic fluids’ power density, as well as in the evaluation of calorimetry-based methods typically used for specific absorption rate calculations. In the context of presented measurements three magnetic fluids are compared in terms of heating efficiency. Specific absorption rates of the samples are quantified through different calculation methods and simulations to delineate best practices in data analysis. Beyond the evaluation of conventional methods, simulations are also useful in expansion of quantification capabilities, enabling the prediction of temperature dependent power density functions. In Chapter 11, a theoretical study is conducted using Kinetic Monte Carlo simulations to determine the magnetic properties that deliver optimal heating efficiency in magnetite-based systems. A wide range of nanoparticle sizes and anisotropies are studied to identify efficient combinations under different magnetic field conditions. Obtained combinations are evaluated in terms of different factors that affect heating efficiency including interparticle interactions, thermal energy, and dispersion parameters, to extract conclusions and guidelines on the selection of the optimal magnetic properties. Subsequently, atomistic simulations are employed to determine geometrical specifications that deliver optimal magnetic properties, through shape manipulation. The product of this chapter is a robust methodology to design efficient magnetic nanoparticles. To provide a clinical translation of this thesis’ experimental and theoretical results, in Chapter 12, numerical models are developed to simulate biomedical applications. For the evaluation of magnetic fluids studied in Chapter 10 under biological system conditions, a preclinical study involving thermotherapy of small animal epidermal carcinoma was performed and a corresponding simulation model was developed. The model was based on micro-CT data, which allowed the import of the small animal’s detailed geometry, as well as the precise quantification of nanoparticles’ distribution. For the evaluation of the optimized nanoparticles obtained in Chapter 11 under biological system conditions, a numerical model was developed to simulate prostate cancer thermotherapy based on the anthropomorphic XCAT phantom. In both cases optimization of magnetic hyperthermia treatment planning was carried out by computing nanoparticle concentration fields that yielded homogenous temperature and thermal dose distributions in the region of interest. In Part 3 (Chapters 13-16) of the dissertation, all results of the research are apposed and explained, while in Part 4 (Chapters 17-18), a discussion on results, limitations, and contribution of the research is deployed (Chapter 17). Conclusions (Chapter 18) are extracted on the critical role of simulations in further comprehending nanosystems, as well as in the development of best practices and standardized protocols in magnetic hyperthermia. Finally, prospects for future research are envisioned.
  • Thumbnail Image
    Item
    Embargo
    Development of an integrated methodology for complete and documented traceability and quality control of processed foods and its role in risk assessment for Public Health
    Δημητρακοπούλου, Μαρία-Ελένη; Dimitrakopoulou, Maria-Eleni
    According to consumers’ requirements regarding food quality, food safety and food authentication considered to be crucial. The present study is divided in two parts: Part A. estimation of microbiological quality of Greek products and Part B. determination of their geographical origin. In present thesis molecular methods for microbiological quality and traceability of Greek PDO products were investigated. More specific, advanced omics technologies, which have led to development of “Food omics”, a discipline which study all aspects related to food and nutrition, were developed and performed. Part A: Food Safety A major and important area of challenges regarding food safety, is microbiological safety of foodstuff. Thus, nowadays, due to the increasing interest of consumers, food quality systems tend to be more and more demanding, following new regulations and techniques. At first, a systematic review was conducted regarding possible risk factors for risk assessments, in correlation to foodborne pathogens, food type and production phase. This work provides an overview of current publications regarding microbiological risk factors and technology used for pathogens detection, with an insight on gaps identified. Then, identification and characterization of bacterial diversity of five complex and different food types in terms of food quality and safety aspect was executed. Standard culture-dependent methods for bacteria analysis of each food matrix and molecular technique, Next Generation Sequencing were performed. Finally, analysis of potential potential biological hazards and contamination points for risk assessment applied to production stages of two Greek PDO food products. Part B: Food Traceability Several independent agencies and quality authorities are looking for reliable tools for validating food products’ geographical origin and authenticity. Due to this demand and the impact befallen on public opinion when a food fraud incident appears, researchers try to address this issue with innovative and analytical approaches. Food products which hold a PDO or PGI quality scheme because of their uniqueness and economic impact become prone to adulteration. At first, a systematic review was conducted to analyze the correlation between food traceability and authentication and to record the lab-based methods used for food authentication or/and traceability. Afterwards, DNA-based approaches for studying bacteria microflora of food products and genomic DNA were performed and evaluated. In parallel, metabolomics techniques were selected to investigate potential markers for determination of food provenance. The proposing techniques are very promising either for estimating the microbiological quality or for determination of geographical origin of a food product.