Vector of coordinates, velocities and accelerations

This chapter describes the how the vector of coordinates are defined in the formulation of spatial multibody systems. For this purpose, the translational motion is described in terms of Cartesian coordinates, while rotational motion is specified using the technique of Euler parameters. This approach avoids the computational difficulties associated with the singularities in the case of using Euler angles or Bryant angles. Moreover, the formulation of the velocities vector and accelerations vector is presented and analyzed here. These two sets of vectors are defined in terms of translational and rotational coordinates.

Equations of motion for constrained systems

"Series title: Springerbriefs in applied sciences and technology, ISSN 2191-530X"

Integration methods in dynamic analysis

"Series title: Springerbriefs in applied sciences and technology, ISSN 2191-530X"

Cardiopulmonary resuscitation: update, controversies and new advances

Cardiopulmonary arrest is a medical emergency in which the lapse of time between event onset and the initiation of measures of basic and advanced support, as well as the correct care based on specific protocols for each clinical situation, constitute decisive factors for a successful therapy. Cardiopulmonary arrest care cannot be restricted to the hospital setting because of its fulminant nature. This necessitates the creation of new concepts, strategies and structures, such as the concept of life chain, cardio-pulmonary resuscitation courses for professionals who work in emergency medical services, the automated external defibrillator, the implantable cardioverter-defibrillator, and mobile intensive care units, among others. New concepts, strategies and structures motivated by new advances have also modified the treatment and improved the results of cardiopulmonary resuscitation in the hospital setting. Among them, we can cite the concept of cerebral resuscitation, the application of the life chain, the creation of the universal life support algorithm, the adjustment of drug doses, new techniques - measure of the end-tidal carbon dioxide levels and of the coronary perfusion pressure - and new drugs under research.

Anticorpos contra beta2-glicoproteína I como fatores de risco para infarto agudo do miocárdio

OBJETIVO: Determinar se títulos elevados de anticorpos contra o cofator fosfolipídico beta2-glicoproteína I (beta2-gpI) se associam a risco aumentado de infarto agudo do miocárdio. MÉTODOS: Incluídos 82 pacientes com infarto agudo do miocárdio e 82 controles, avaliados quanto à idade, sexo, raça, hipertensão, tabagismo, cardiopatia prévia, história de diabetes mellitus e hipercolesterolemia. Anticorpos anticardiolipina e antibeta2-gpI IgA, IgG e IgM foram detectados por imunoensaio. Odds ratios (OR) ajustados para fatores de risco foram obtidos através de regressão logística. RESULTADOS: A média de idade para casos e controles foi, respectivamente, de 57,7 e 51,1 anos (P=0,003), predominando homens (P=0.005) e a raça branca em ambos os grupos (P = 0.798). Entre os fatores de risco, história de diabetes (OR 5,3; IC95% 1,9 a 14,9; P=0,001) e cardiopatia prévia (OR 4,7; IC95% 2,0 a 10,7; P<0,001) foram as associações mais consistentes com o infarto do miocárdio. A freqüência de anticorpos anticardiolipina IgG, IgM e IgA não diferiu em casos e controles (P=1,000). Anticorpos IgA contra beta2-gpI IgA foram mais freqüentes em casos do que em controles (P=0.054). O OR ajustado para anticorpos IgA anti-beta2-gpI IgA foi 3,4 (IC95% 1,3 a 9,1; P = 0,015). CONCLUSÃO: Anticorpos IgA antibeta2-gpI, mas não anticardiolipina, parecem se comportar como fatores de risco independentes para o infarto, o que pode representar um elo entre autoimunidade e aterosclerose em pacientes com infarto agudo do miocárdio.

Associação entre doença periodontal e síndrome coronariana aguda

OBJETIVO: Analisar a relação entre a DP e SCA e verificar a associação entre a DP e periodontite em pacientes com SCA. MÉTODOS: Foram incluídos 58 pacientes com diagnóstico de SCA e 57 controles, sem história de doença arterial coronariana (DAC). Variáveis: hipertensão arterial, diabete, dislipidemia, obesidade, história de DAC, tabagismo e polimorfismo genético do gene da interleucina-1beta. RESULTADOS: Fizeram parte do estudo 115 indivíduos. No grupo SCA, 58 pacientes foram avaliados, sendo 32 (55,2%) do sexo masculino e 26 (44,8%) do sexo feminino. No grupo controle, 57 indivíduos, sendo 32 (56,1%) do sexo masculino e 25 (43,9%) do sexo feminino. Verificou-se DP em 26 (44,8%) pacientes com SCA e em 15 (26,6%) pacientes do grupo controle (beta2 = 4,43, p = 0,04). Análise pela regressão logística, para a associação entre DP e SCA, demonstrou RC de 1,8 (IC 95%: 1,0-5,0); p = 0,24. A associação de periodontite com SCA apresentou RC: 4,5 (IC 95%: 1,3-15,6); p = 0,019. CONCLUSÃO: Não observamos associação independente entre a DP e SCA. Houve associação independente entre periodontite e SCA.

Desarrollo de Algoritmos Numéricos para el Estudio de la Propagación no Lineal de Ondas en Aplicaciones Aeroespaciales y Astrofísicas. Develop to Numerical Algorithms to Study non-Linear Waves Propagation in Aerospace and Astrophysics Applications.

En este proyecto se desarrollarán algoritmos numéricos para sistemas no lineales hiperbólicos-parabólicos de ecuaciones diferenciales en derivadas parciales. Dichos sistemas tienen aplicación en propagación de ondas en ámbitos aeroespaciales y astrofísicos.Objetivos generales: 1)Desarrollo y mejora de algoritmos numéricos con la finalidad de incrementar la calidad en la simulación de propagación e interacción de ondas gasdinámicas y magnetogasdinámicas no lineales. 2)Desarrollo de códigos computacionales con la finalidad de simular flujos gasdinámicos de elevada entalpía incluyendo cambios químicos, efectos dispersivos y difusivos.3)Desarrollo de códigos computacionales con la finalidad de simular flujos magnetogasdinámicos ideales y reales.4)Aplicación de los nuevos algoritmos y códigos computacionales a la solución del flujo aerotermodinámico alrededor de cuerpos que ingresan en la atmósfera terrestre. 5)Aplicación de los nuevos algoritmos y códigos computacionales a la simulación del comportamiento dinámico no lineal de arcos magnéticos en la corona solar. 6)Desarrollo de nuevos modelos para describir el comportamiento no lineal de arcos magnéticos en la corona solar.Este proyecto presenta como objetivo principal la introducción de mejoras en algoritmos numéricos para simular la propagación e interacción de ondas no lineales en dos medios gaseosos: aquellos que no poseen carga eléctrica libre (flujos gasdinámicos) y aquellos que tienen carga eléctrica libre (flujos magnetogasdinámicos). Al mismo tiempo se desarrollarán códigos computacionales que implementen las mejoras de las técnicas numéricas.Los algoritmos numéricos se aplicarán con la finalidad de incrementar el conocimiento en tópicos de interés en la ingeniería aeroespacial como es el cálculo del flujo de calor y fuerzas aerotermodinámicas que soportan objetos que ingresan a la atmósfera terrestre y en temas de astrofísica como la propagación e interacción de ondas, tanto para la transferencia de energía como para la generación de inestabilidades en arcos magnéticos de la corona solar. Estos dos temas poseen en común las técnicas y algoritmos numéricos con los que serán tratados. Las ecuaciones gasdinámicas y magnetogasdinámicas ideales conforman sistemas hiperbólicos de ecuaciones diferenciales y pueden ser solucionados utilizando "Riemann solvers" junto con el método de volúmenes finitos (Toro 1999; Udrea 1999; LeVeque 1992 y 2005). La inclusión de efectos difusivos genera que los sistemas de ecuaciones resulten hiperbólicos-parabólicos. La contribución parabólica puede ser considerada como términos fuentes y tratada adicionalmente tanto en forma explícita como implícita (Udrea 1999; LeVeque 2005).Para analizar el flujo alrededor de cuerpos que ingresan en la atmósfera se utilizarán las ecuaciones de Navier-Stokes químicamente activas, mientras la temperatura no supere los 6000K. Para mayores temperaturas es necesario considerar efectos de ionización (Anderson, 1989). Tanto los efectos difusivos como los cambios químicos serán considerados como términos fuentes en las ecuaciones de Euler. Para tratar la propagación de ondas, transferencia de energía e inestabilidades en arcos magnéticos de la corona solar se utilizarán las ecuaciones de la magnetogasdinámica ideal y real. En este caso será también conveniente implementar términos fuente para el tratamiento de fenómenos de transporte como el flujo de calor y el de radiación. Los códigos utilizarán la técnica de volúmenes finitos, junto con esquemas "Total Variation Disminishing - TVD" sobre mallas estructuradas y no estructuradas.

Cardiomiopatia chagásica: prognóstico no perfil clínico-hemodinâmico C

FUNDAMENTO: Os pacientes com insuficiência cardíaca (IC) que são internados apresentando má perfusão e congestão (perfil clínico-hemodinâmico C) constituem o grupo que evolui com pior prognóstico na IC descompensada. Entretanto, há pouca informação na literatura se a etiologia da cardiopatia influencia na evolução dos pacientes na fase avançada. OBJETIVO: Avaliar a evolução dos pacientes que se internaram com perfil clínico-hemodinâmico C e verificar o papel da etiologia nesta fase. MÉTODOS: Um estudo de coorte foi realizado incluindo pacientes com fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE) < 45,0%, classe funcional IV e internação hospitalar apresentando perfil clínico-hemodinâmico C. O grupo foi dividido em pacientes portadores de cardiomiopatia chagásica (Ch) e não chagásica (NCh). Para análise estatística foram utilizados os testes t de Student, exato de Fisher, qui-quadrado e o programa SPSS. O significante de p < 0,05 foi considerado. RESULTADOS: Cem pacientes, com idade média de 57,6 ± 15,1 anos e FEVE média de 23,8 ± 8,5%, foram incluídos. Dentre os pacientes estudados, 33,0% eram chagásicos e, na comparação com os NCh, apresentaram menor pressão arterial sistólica (Ch 89,3 ± 17,1 mmHg versus NCh 98,8 ± 21,7 mmHg; p = 0,03) e menor idade média - Ch 52,9 ± 14,5 anos versus NCh 59,8 ± 14,9 anos; p = 0,03). Durante o acompanhamento de 25 meses, a mortalidade foi de 66,7% nos Ch e de 37,3% nos NCh (p = 0,019). A etiologia chagásica foi um marcador independente de mau prognóstico na análise multivariada com razão de risco de 2,75 (IC 95,0%; 1,35 - 5,63). CONCLUSÃO: Nos pacientes com IC avançada, a etiologia chagásica é um importante preditor de pior prognóstico.

É necessário suspender o betabloqueador na insuficiência cardíaca descompensada com baixo débito?

FUNDAMENTO: Há evidências de que a suspensão do betabloqueador (BB) na descompensação cardíaca pode aumentar mortalidade. A dobutamina (dobuta) é o inotrópico mais utilizado na descompensação, no entanto, BB e dobuta atuam no mesmo receptor com ações antagônicas, e o uso concomitante dos dois fármacos poderia dificultar a compensação. OBJETIVO: Avaliar se a manutenção do BB associado à dobuta dificulta a compensação cardíaca. MÉTODOS: Estudados 44 pacientes com FEVE < 45% e necessidade de inotrópico. Divididos em três grupos de acordo com o uso de BB. Grupo A (n=8): os que não usavam BB na admissão; Grupo B (n=25): os que usavam BB, porém foi suspenso para iniciar a dobuta; Grupo C (n=11): os que usaram BB concomitante à dobuta. Para comparação dos grupos, foram utilizados os testes t de Student, exato de Fisher e qui-quadrado. Considerado significante p < 0,05. RESULTADOS: FEVE média de 23,8 ± 6,6%. O tempo médio do uso de dobuta foi semelhante nos três grupos (p=0,35), e o uso concomitante da dobuta com o BB não aumentou o tempo de internação (com BB 20,36 ± 11,04 dias vs sem BB 28,37 ± 12,76 dias, p=NS). Na alta, a dose do BB foi superior nos pacientes em que a medicação não foi suspensa (35,8 ± 16,8 mg/dia vs 23,0 ± 16,7 mg/dia, p=0,004). CONCLUSÃO: A manutenção do BB associado à dobuta não aumentou o tempo de internação e não foi acompanhada de pior evolução. Os pacientes que não suspenderam o BB tiveram alta com doses mais elevadas do medicamento.

Pericardite constritiva com calcificação extensa

Paciente com sinais e sintomas de insuficiência cardíaca direita de etiologia desconhecida, transferida para tratamento em hospital de referência da zona leste de São Paulo, com diagnóstico de pericardite constritiva calcificada, tratada cirurgicamente. Essa patologia caracteriza-se por processo de calcificação irreversível do pericárdio, e o tratamento cirúrgico é a alternativa para o controle dos sintomas e a melhora da qualidade de vida dos pacientes. Esse caso chamou a atenção pela extensão da calcificação e por seu local de distribuição, atingindo o septo interventricular, fato que dificultou o diagnóstico pelo aspecto inusitado das imagens, deixando dúvida se haveria outra doença associada.

T-wave alternans: desempenho clínico, limitações, metodologias de análise

Reconhecer com precisão indivíduos com maior risco imediato de morte súbita cardíaca (MSC) ainda é uma questão em aberto. A natureza fortuita dos eventos cardiovasculares agudos não parece se adequar ao conhecido modelo de indução de taquicardia/fibrilação ventricular por um gatilho em sincronia a um substrato arritmogênico estático. Quanto ao mecanismo da MSC, uma instabilidade elétrica dinâmica explicaria melhor a raridade da associação simultânea de um gatilho certo a um substrato cardíaco apropriado. Diversos estudos tentaram medir essa instabilidade elétrica cardíaca (ou um equivalente válido) em uma sequência de batimentos cardíacos no ECG. Dentre os mecanismos possíveis podemos citar o prolongamento do QT, dispersão do QT, potenciais tardios, alternância de onda T ou T-wave alternans (TWA), e turbulência da frequência cardíaca. Este artigo se atém em particular ao papel da TWA no panorama atual da estratificação de risco cardíaco. Os achados sobre TWA ainda são heterogêneos, variando de um desempenho prognóstico muito bom até um quase nulo, dependendo da população clínica observada e protocolo clínico usado. Para preencher as atuais lacunas no conhecimento sobre TWA, profissionais médicos e pesquisadores devem explorar melhor as características técnicas das diversas tecnologias disponíveis para a avaliação de TWA e atentar ao fato de que os valores de TWA respondem a diversos outros fatores, além de medicamentos. Informações sobre mecanismos celulares e subcelulares da TWA estão fora do escopo deste artigo, mas são referenciados alguns dos principais trabalhos sobre este tópico, com o intuito de auxiliar no entendimento dos conceitos e fatos cobertos neste artigo.

Uso da monitorização hemodinâmica contínua não invasiva na insuficiência cardíaca descompensada

FUNDAMENTO: A avaliação clínico-hemodinâmica à beira do leito e o uso do cateter de artéria pulmonar para a estimativa de dados hemodinâmicos têm sido utilizados na insuficiência cardíaca descompensada. Entretanto, não existem dados com o uso da monitorização hemodinâmica contínua não invasiva. OBJETIVO: Comparar as medidas obtidas com a monitorização hemodinâmica não invasiva com as invasivas em pacientes com insuficiência cardíaca descompensada e refratária ao tratamento. MÉTODOS: As medidas hemodinâmicas não invasivas foram obtidas através da monitorização contínua da pressão arterial sistêmica pelo modelo de ondas de pulso (modelflow) e foram comparadas com as medidas obtidas pela passagem do cateter de artéria pulmonar, simultaneamente. RESULTADOS: Foram realizadas 56 medidas em 14 pacientes estudados em dias e horários diferentes. O índice de correlação entre as medidas da pressão arterial sistólica foi de r = 0,26 (IC 95% = 0,00 a 0,49, p = 0,0492) e da diastólica de r = 0,50 (IC 95% = 0,27 a 0,67, p < 0,0001). A correlação foi de r = 0,55 (IC 95% = 0,34 a 0,71, p 0,0001) para o índice cardíaco e de r = 0,32 (IC 95% = 0,06 a 0,53, p = 0,0178) para a resistência vascular sistêmica. CONCLUSÃO: Houve correlação entre as medidas hemodinâmicas não invasivas quando comparadas às medidas do cateter de artéria pulmonar. A monitorização hemodinâmica contínua não invasiva pode ser útil para pacientes internados com insuficiência cardíaca descompensada.