Stabilized Petrov-Galerkin methods for the convection-diffusion-reaction and the Helmholtz equations

We present two new stabilized high-resolution numerical methods for the convection–diffusion–reaction (CDR) and the Helmholtz equations respectively. The work embarks upon a priori analysis of some consistency recovery procedures for some stabilization methods belonging to the Petrov–Galerkin framework. It was found that the use of some standard practices (e.g. M-Matrices theory) for the design of essentially non-oscillatory numerical methods is not feasible when consistency recovery methods are employed. Hence, with respect to convective stabilization, such recovery methods are not preferred. Next, we present the design of a high-resolution Petrov–Galerkin (HRPG) method for the 1D CDR problem. The problem is studied from a fresh point of view, including practical implications on the formulation of the maximum principle, M-Matrices theory, monotonicity and total variation diminishing (TVD) finite volume schemes. The current method is next in line to earlier methods that may be viewed as an upwinding plus a discontinuity-capturing operator. Finally, some remarks are made on the extension of the HRPG method to multidimensions. Next, we present a new numerical scheme for the Helmholtz equation resulting in quasi-exact solutions. The focus is on the approximation of the solution to the Helmholtz equation in the interior of the domain using compact stencils. Piecewise linear/bilinear polynomial interpolation are considered on a structured mesh/grid. The only a priori requirement is to provide a mesh/grid resolution of at least eight elements per wavelength. No stabilization parameters are involved in the definition of the scheme. The scheme consists of taking the average of the equation stencils obtained by the standard Galerkin finite element method and the classical finite difference method. Dispersion analysis in 1D and 2D illustrate the quasi-exact properties of this scheme. Finally, some remarks are made on the extension of the scheme to unstructured meshes by designing a method within the Petrov–Galerkin framework.

Discontinuous Galerkin methods for the Multi-dimensional Vlasov-Poisson problem

We introduce and analyze two new semi-discrete numerical methods for the multi-dimensional Vlasov-Poisson system. The schemes are constructed by combing a discontinuous Galerkin approximation to the Vlasov equation together with a mixed finite element method for the Poisson problem. We show optimal error estimates in the case of smooth compactly supported initial data. We propose a scheme that preserves the total energy of the system.

On finite unions and finite products with the D-property

We show that the product of a subparacompact C-scattered space and a Lindelöf D-space is D. In addition, we show that every regular locally D-space which is the union of a finite collection of subparacompact spaces and metacompact spaces has the D-property. Also, we extend this result from the class of locally D-spaces to the wider class of D-scattered spaces. All the results are shown in a direct way.

Influencia del diseño de alta flexión, con conservación del LCP, en el rango de movimiento tras la implantación de una prótesis total de rodilla

Els nous implants de genoll pretenen millorar la flexió màxima aconseguida amb els implants convencionals. El nostre estudi pretén demostrar que els pacients intervinguts quirúrgicament, per a la implantació d’una artroplàstia total de genoll d’alta flexió, són capaços d’aconseguir un balanç articular i una flexió màxima superior a l’aconseguida pels pacients tractats amb el model convencional. La flexió màxima post-operatòria, a l’any de la intervenció, va ser 13º major en el grup de pacients portadors d’un implant d’alta flexió, respecte al grup de pacients portadors d’un implant convencional. (P & 0,05).

Paratirina intacta a las 24 horas de la tiroidectomía total.Valor predictivo de hipoparatiroidismo definitivo

Estudio clínico prospectivo de 70 pacientes sometidos a tiroidectomía total (TT) El objetivo del estudio es analizar el valor de la determinación de paratirina (PTHi) a las 24 horas de la TT como indicador de riesgo de hipoparatiroidismo definitivo. Cuarenta y cuatro pacientes (62,9%) presentaron hipocalcemia y 27 (38,6%) una deficiencia de PTHi a las 24 h de la TT. Una concentración de PTHi a las 24 h postTT 5,8 pg/mL predice con una sensibilidad del 100% y una especificidad del 81,5% la evolución a hipoparatiroidismo definitivo, con un valor predictivo negativo del 100%. Estudi clínic prospectiu de 70 pacients sotmesos a tiroïdectomia total (TT). L’objectiu de l’estudi és analitzar el valor de la determinació de paratirina (PTHi) a les 24 hores de la TT com a indicador de risc d’hipoparatiroïdisme definitiu. Quaranta-quatre pacients (62,9%) presentaren hipocalcèmia i 27 (38,6%) una deficiència de PTHi a les 24 hores de la TT. Una concentración de PTHi a les 24 h postTT 5,8 pg/mL prediu amb una sensibilitat del 100% i una especificitat del 81,5% l’evolució a hipoparatiroïdisme definitiu, amb un valor predictiu negatiu del 100%.

Relació de l’aspecte de la ferida quirúrgica en el postoperatori immediat d’una artroplàstia total de genoll amb l’evolució funcional posterior

Mitjançant un estudi observacional prospectiu, hem descrit i classificat la ferida quirúrgica en el postoperatori immediat de 159 pacients que se’ls hi va implantar una artroplàstia total de genoll, mitjançant una escala descriptiva fiable i reproduïble creada pels autors (estudi de validesa). Es va observar que l’aspecte de la ferida quirúrgica en el postoperatori immediat no tenia relació amb la funcionalitat de la pròtesis als 6 mesos de seguiment ni amb el dolor que patia el pacient en l’estància hospitalària. Si que vam observar correlació estadísticament significativa entre el pitjor aspecte de la ferida i l’aparició d’infeccions protèsiques profundes.

Cuantificación de las partículas de polietileno en líquido sinovial tras artroplastia total de rodilla, utilizando un polietileno convencional o uno altamente entrecruzado: estudio preliminar y protocolo de estudio

La formació de partícules de polietilè és la principal causa de osteòlisi i per tant de fracàs a l’artroplàstia total de genoll. El nostre objectiu és comparar, in vivo, el nombre de partícules que es formen amb un polietilè convencional amb un altament entrecreuat, esperant que el segon cas el nombre sigui més petit. Utilitzem una tècnica de aïllament de partícules en líquid sinovial ja descrita, que reproduïm a l’estudi preliminar. Presentem un protocol d’estudi prospectiu a doble cec, on s’estudiaran pacients amb artroplàstia de genoll d’un any d’evolució.

Estudio de la alineación rotacional en la artroplastia total de rodilla mediante tomografía computarizada

L'alineació rotacional a l'astroplàstia total de genoll es refereix a la posició dels implants en el pla axial. Un mínim desplaçament afectarà la distribució de la càrrega y variarà l'estabilitat, l'alineació i la cinemàtica de l'articulació. Tot i que hi ha un consens pel que fa als efectes adversos d'una alineació rotacional incorrecta, encara no està clar quines són les referències anatòmiques que cal utilitzar. Les mesures de l'alineació rotacional requereixen un estudi d'alta qualitat. La TC és la modalitat d'imatge d'elecció per a l'estudi postoperatori de l'artroplàstia total de genoll. L'objectiu d'aquest treball es avaluar la capacitat diagnòstica de la TC per a l'estudi de l'alineació rotacional postoperatòria en l'artroplàstia total de genoll i presentar les variacions en el protocol de TC que minimitzen l'artefacte metàl•lic. Aquest estudi avalua la reproductibilitat de l'angle condili posterior, format per l'eix epicondili quirúrgic i la línia bicondilia posterior, mesurant la correlació entre dos observadors. El coeficient de correlació de Pearson mostra una forta correlació positiva (R=0.84) entre els dos observadors. La mitja d'error de les mesures adquirides és de -0.14º amb una desviació estàndar de 2.06º (-0.14 ± 2.06), per la qual cosa la modificació dels paràmetres tècnics de la TC per a la minimització dels artefactes metàl•lics és eficaç per l'avaluació rotacional. No obstant, l'alta magnitud de l'error indica que el radiòleg ha de ser prudent en el diagnòstic de mínimes variacions angulars que impliquin canvis en l'actitud mèdica i terapèutica.

Infecció en artroplàstia total primària de genoll en el nostre centre; avaluació dels factors de risc.

Valoració de la incidència d’infecció en artroplàstia total primària de genoll al Parc de Salut Mar de Barcelona així com dels factors de risc associats a aquesta infecció, diferenciant factors individuals prequirúrgics i factors relacionats amb la intervenció quirúrgica.

Folner sequences and finite operators

This article analyzes Folner sequences of projections for bounded linear operators and their relationship to the class of finite operators introduced by Williams in the 70ies. We prove that each essentially hyponormal operator has a proper Folner sequence (i.e. a Folner sequence of projections strongly converging to 1). In particular, any quasinormal, any subnormal, any hyponormal and any essentially normal operator has a proper Folner sequence. Moreover, we show that an operator is finite if and only if it has a proper Folner sequence or if it has a non-trivial finite dimensional reducing subspace. We also analyze the structure of operators which have no Folner sequence and give examples of them. For this analysis we introduce the notion of strongly non-Folner operators, which are far from finite block reducible operators, in some uniform sense, and show that this class coincides with the class of non-finite operators.

Artroplastia total de cadera tipo Charnley: Estudio retrospectivo descriptivo de 595 casos de prótesis primarias durante 25 años.

L’artroplastia total de maluc cimentada, descrita per Charnley, és reconeguda per ser una de les intervencions més exitoses. Analitzem retrospectivament 595 artroplasties primàries tipus Charnley del nostre centre, durant 1986 i 2011. Com a punt final de supervivencia considerem el recanvi protèsic (afluixament asèptic, infecció o luxació), èxitus o pèrdua de seguiment. Els anàlisis de supervivència a llarg plaç, han sigut similars als obtinguts per altres autors. Aquest estudi identifica grups poblacionals que podrien beneficiar-se dels nous implants i tècniques que millorin aquesta exitosa pròtesi, i reafirma els bons resultats d’aquesta cirurgia, inclús a hospitals generals.

Optimització del temps total d'escala d'aeronaus comercials

L'objectiu d'aquest projecte és analitzar com optimitzar el temps total d'escala d'una aeronau comercial, per tal de reduir els costos que suposa que l'aeronau estigui en terra. L'anàlisi es realitza a partir de conèixer quines són les operacions mínimes necessàries que cal dur a terme durant el tumaround i en quin ordre convé realitzar- les perquè el temps total sigui mínim. També s'estudien quins són els mètodes científics ja proposats i quins són els usats en l'actualitat. Fruit de l'estudi es proposa un model que permeti reduir els costos derivats de retards, afegint un temps addicional a l'escala, a partir de dades recollides de l'activitat comercial diària a l’aeroport de Barcelona. Dels resultats obtinguts es conclou que interessa afegir un buffer que absorbeixi possibles incidents, però convé que sigui dividit segons la franja horària del dia, per tal que s'adapti al màxim a les necessitats de cada vol, enlloc d'afegir un mateix buffer a tots els vols de qualsevol hora.

Simple finite field nuclear relaxation method for calculating vibrational contribution to degenerate four-wave mixing

A simple extended finite field nuclear relaxation procedure for calculating vibrational contributions to degenerate four-wave mixing (also known as the intensity-dependent refractive index) is presented. As a by-product one also obtains the static vibrationally averaged linear polarizability, as well as the first and second hyperpolarizability. The methodology is validated by illustrative calculations on the water molecule. Further possible extensions are suggested

Finite field treatment of vibrational polarizabilities and hyperpolarizabilities: on the role of the Eckart conditions, their implementation, and their use in characterizing key vibrations

In the finite field (FF) treatment of vibrational polarizabilities and hyperpolarizabilities, the field-free Eckart conditions must be enforced in order to prevent molecular reorientation during geometry optimization. These conditions are implemented for the first time. Our procedure facilities identification of field-induced internal coordinates that make the major contribution to the vibrational properties. Using only two of these coordinates, quantitative accuracy for nuclear relaxation polarizabilities and hyperpolarizabilities is achieved in π-conjugated systems. From these two coordinates a single most efficient natural conjugation coordinate (NCC) can be extracted. The limitations of this one coordinate approach are discussed. It is shown that the Eckart conditions can lead to an isotope effect that is comparable to the isotope effect on zero-point vibrational averaging, but with a different mass-dependence