Cone-beam evaluation of pharyngeal airway space in class I, II, and III patients

The purpose of this study is to make a 3-dimensional (3-D) evaluation of the pharyngeal airway space (PAS) in patients with class I, II, and III malocclusion. Sixty patients were evaluated. The patients were divided in 3 groups according to their occlusion classification. The volume and area of PAS were evaluated using the software Dolphin 3-D Imaging in the preoperative period for orthognathic surgery. PAS volume and area were influenced by different patterns of malocclusion. The mean volume and area for class III patients were statistically bigger than for classes I and II patients (P < .001). There was also a significant difference for volume values between class I and II patients, being the bigger volume for the class I patients (P < .05). It was possible to conclude that the class III patients presented a bigger PAS compared with classes I and II patients.

Characterization of multiple reflections and phase space properties for a periodically corrugated waveguide

Dynamical properties for a beam light inside a sinusoidally corrugated waveguide are discussed in this paper. The beam is confined inside two-mirrors: one is flat and the other one is sinusoidally corrugated. The evolution of the system is described by the use of a two-dimensional and nonlinear mapping. The phase space of the system is of mixed type therefore exhibiting a large chaotic sea, periodic islands and invariant KAM curves. A careful discussion of the numerical method to solve the transcendental equations of the mapping is given. We characterize the probability of observing successive reflections of the light by the corrugated mirror and show that it is scaling invariant with respect to the amplitude of the corrugation. Average properties of the chaotic sea are also described by the use of scaling arguments.

Transiting exoplanets from the CoRoT space mission XIX. CoRoT-23b: a dense hot Jupiter on an eccentric orbit

We report the detection of CoRoT-23b, a hot Jupiter transiting in front of its host star with a period of 3.6314 +/- 0.0001 days. This planet was discovered thanks to photometric data secured with the CoRoT satellite, combined with spectroscopic radial velocity (RV) measurements. A photometric search for possible background eclipsing binaries conducted at CFHT and OGS concluded with a very low risk of false positives. The usual techniques of combining RV and transit data simultaneously were used to derive stellar and planetary parameters. The planet has a mass of M-p = 2.8 +/- 0.3 M-Jup, a radius of R-pl = 1.05 +/- 0.13 R-Jup, a density of approximate to 3 gcm(-3). RV data also clearly reveal a nonzero eccentricity of e = 0.16 +/- 0.02. The planet orbits a mature G0 main sequence star of V = 15.5 mag, with a mass M-star = 1.14 +/- 0.08 M-circle dot, a radius R-star = 1. 61 +/- 0.18 R-circle dot and quasi-solar abundances. The age of the system is evaluated to be 7 Gyr, not far from the transition to subgiant, in agreement with the rather large stellar radius. The two features of a significant eccentricity of the orbit and of a fairly high density are fairly uncommon for a hot Jupiter. The high density is, however, consistent with a model of contraction of a planet at this mass, given the age of the system. On the other hand, at such an age, circularization is expected to be completed. In fact, we show that for this planetary mass and orbital distance, any initial eccentricity should not totally vanish after 7 Gyr, as long as the tidal quality factor Q(p) is more than a few 10(5), a value that is the lower bound of the usually expected range. Even if CoRoT-23b features a density and an eccentricity that are atypical of a hot Jupiter, it is thus not an enigmatic object.

Infinite dimensional Lie algebra associated with conformal transformations of the two-point velocity correlation tensor from isotropic turbulence

We deal with homogeneous isotropic turbulence and use the two-point velocity correlation tensor field (parametrized by the time variable t) of the velocity fluctuations to equip an affine space K3 of the correlation vectors by a family of metrics. It was shown in Grebenev and Oberlack (J Nonlinear Math Phys 18:109–120, 2011) that a special form of this tensor field generates the so-called semi-reducible pseudo-Riemannian metrics ds2(t) in K3. This construction presents the template for embedding the couple (K3, ds2(t)) into the Euclidean space R3 with the standard metric. This allows to introduce into the consideration the function of length between the fluid particles, and the accompanying important problem to address is to find out which transformations leave the statistic of length to be invariant that presents a basic interest of the paper. Also we classify the geometry of the particles configuration at least locally for a positive Gaussian curvature of this configuration and comment the case of a negative Gaussian curvature.

On some Banach space constants arising in nonlinear fixed point and eigenvalue theory

[EN] As is well known, in any infinite-dimensional Banach space one may find fixed point free self-maps of the unit ball, retractions of the unit ball onto its boundary, contractions of the unit sphere, and nonzero maps without positive eigenvalues and normalized eigenvectors. In this paper, we give upper and lower estimates, or even explicit formulas, for the minimal Lipschitz constant and measure of noncompactness of such maps.

Il passato nell’epoca della sua (ri)producibilità digitale. Torino 1943 - 45. Metodologia della ricerca con tecnologie informatiche. Sistema storico-territoriale di informazione multimediale

Se il lavoro dello storico è capire il passato come è stato compreso dalla gente che lo ha vissuto, allora forse non è azzardato pensare che sia anche necessario comunicare i risultati delle ricerche con strumenti propri che appartengono a un'epoca e che influenzano la mentalità di chi in quell'epoca vive. Emergenti tecnologie, specialmente nell’area della multimedialità come la realtà virtuale, permettono agli storici di comunicare l’esperienza del passato in più sensi. In che modo la storia collabora con le tecnologie informatiche soffermandosi sulla possibilità di fare ricostruzioni storiche virtuali, con relativi esempi e recensioni? Quello che maggiormente preoccupa gli storici è se una ricostruzione di un fatto passato vissuto attraverso la sua ricreazione in pixels sia un metodo di conoscenza della storia che possa essere considerato valido. Ovvero l'emozione che la navigazione in una realtà 3D può suscitare, è un mezzo in grado di trasmettere conoscenza? O forse l'idea che abbiamo del passato e del suo studio viene sottilmente cambiato nel momento in cui lo si divulga attraverso la grafica 3D? Da tempo però la disciplina ha cominciato a fare i conti con questa situazione, costretta soprattutto dall'invasività di questo tipo di media, dalla spettacolarizzazione del passato e da una divulgazione del passato parziale e antiscientifica. In un mondo post letterario bisogna cominciare a pensare che la cultura visuale nella quale siamo immersi sta cambiando il nostro rapporto con il passato: non per questo le conoscenze maturate fino ad oggi sono false, ma è necessario riconoscere che esiste più di una verità storica, a volte scritta a volte visuale. Il computer è diventato una piattaforma onnipresente per la rappresentazione e diffusione dell’informazione. I metodi di interazione e rappresentazione stanno evolvendo di continuo. Ed è su questi due binari che è si muove l’offerta delle tecnologie informatiche al servizio della storia. Lo scopo di questa tesi è proprio quello di esplorare, attraverso l’utilizzo e la sperimentazione di diversi strumenti e tecnologie informatiche, come si può raccontare efficacemente il passato attraverso oggetti tridimensionali e gli ambienti virtuali, e come, nel loro essere elementi caratterizzanti di comunicazione, in che modo possono collaborare, in questo caso particolare, con la disciplina storica. La presente ricerca ricostruisce alcune linee di storia delle principali fabbriche attive a Torino durante la seconda guerra mondiale, ricordando stretta relazione che esiste tra strutture ed individui e in questa città in particolare tra fabbrica e movimento operaio, è inevitabile addentrarsi nelle vicende del movimento operaio torinese che nel periodo della lotta di Liberazione in città fu un soggetto politico e sociale di primo rilievo. Nella città, intesa come entità biologica coinvolta nella guerra, la fabbrica (o le fabbriche) diventa il nucleo concettuale attraverso il quale leggere la città: sono le fabbriche gli obiettivi principali dei bombardamenti ed è nelle fabbriche che si combatte una guerra di liberazione tra classe operaia e autorità, di fabbrica e cittadine. La fabbrica diventa il luogo di "usurpazione del potere" di cui parla Weber, il palcoscenico in cui si tengono i diversi episodi della guerra: scioperi, deportazioni, occupazioni .... Il modello della città qui rappresentata non è una semplice visualizzazione ma un sistema informativo dove la realtà modellata è rappresentata da oggetti, che fanno da teatro allo svolgimento di avvenimenti con una precisa collocazione cronologica, al cui interno è possibile effettuare operazioni di selezione di render statici (immagini), di filmati precalcolati (animazioni) e di scenari navigabili interattivamente oltre ad attività di ricerca di fonti bibliografiche e commenti di studiosi segnatamente legati all'evento in oggetto. Obiettivo di questo lavoro è far interagire, attraverso diversi progetti, le discipline storiche e l’informatica, nelle diverse opportunità tecnologiche che questa presenta. Le possibilità di ricostruzione offerte dal 3D vengono così messe a servizio della ricerca, offrendo una visione integrale in grado di avvicinarci alla realtà dell’epoca presa in considerazione e convogliando in un’unica piattaforma espositiva tutti i risultati. Divulgazione Progetto Mappa Informativa Multimediale Torino 1945 Sul piano pratico il progetto prevede una interfaccia navigabile (tecnologia Flash) che rappresenti la pianta della città dell’epoca, attraverso la quale sia possibile avere una visione dei luoghi e dei tempi in cui la Liberazione prese forma, sia a livello concettuale, sia a livello pratico. Questo intreccio di coordinate nello spazio e nel tempo non solo migliora la comprensione dei fenomeni, ma crea un maggiore interesse sull’argomento attraverso l’utilizzo di strumenti divulgativi di grande efficacia (e appeal) senza perdere di vista la necessità di valicare le tesi storiche proponendosi come piattaforma didattica. Un tale contesto richiede uno studio approfondito degli eventi storici al fine di ricostruire con chiarezza una mappa della città che sia precisa sia topograficamente sia a livello di navigazione multimediale. La preparazione della cartina deve seguire gli standard del momento, perciò le soluzioni informatiche utilizzate sono quelle fornite da Adobe Illustrator per la realizzazione della topografia, e da Macromedia Flash per la creazione di un’interfaccia di navigazione. La base dei dati descrittivi è ovviamente consultabile essendo contenuta nel supporto media e totalmente annotata nella bibliografia. È il continuo evolvere delle tecnologie d'informazione e la massiccia diffusione dell’uso dei computer che ci porta a un cambiamento sostanziale nello studio e nell’apprendimento storico; le strutture accademiche e gli operatori economici hanno fatto propria la richiesta che giunge dall'utenza (insegnanti, studenti, operatori dei Beni Culturali) di una maggiore diffusione della conoscenza storica attraverso la sua rappresentazione informatizzata. Sul fronte didattico la ricostruzione di una realtà storica attraverso strumenti informatici consente anche ai non-storici di toccare con mano quelle che sono le problematiche della ricerca quali fonti mancanti, buchi della cronologia e valutazione della veridicità dei fatti attraverso prove. Le tecnologie informatiche permettono una visione completa, unitaria ed esauriente del passato, convogliando tutte le informazioni su un'unica piattaforma, permettendo anche a chi non è specializzato di comprendere immediatamente di cosa si parla. Il miglior libro di storia, per sua natura, non può farlo in quanto divide e organizza le notizie in modo diverso. In questo modo agli studenti viene data l'opportunità di apprendere tramite una rappresentazione diversa rispetto a quelle a cui sono abituati. La premessa centrale del progetto è che i risultati nell'apprendimento degli studenti possono essere migliorati se un concetto o un contenuto viene comunicato attraverso più canali di espressione, nel nostro caso attraverso un testo, immagini e un oggetto multimediale. Didattica La Conceria Fiorio è uno dei luoghi-simbolo della Resistenza torinese. Il progetto è una ricostruzione in realtà virtuale della Conceria Fiorio di Torino. La ricostruzione serve a arricchire la cultura storica sia a chi la produce, attraverso una ricerca accurata delle fonti, sia a chi può poi usufruirne, soprattutto i giovani, che, attratti dall’aspetto ludico della ricostruzione, apprendono con più facilità. La costruzione di un manufatto in 3D fornisce agli studenti le basi per riconoscere ed esprimere la giusta relazione fra il modello e l’oggetto storico. Le fasi di lavoro attraverso cui si è giunti alla ricostruzione in 3D della Conceria: . una ricerca storica approfondita, basata sulle fonti, che possono essere documenti degli archivi o scavi archeologici, fonti iconografiche, cartografiche, ecc.; . La modellazione degli edifici sulla base delle ricerche storiche, per fornire la struttura geometrica poligonale che permetta la navigazione tridimensionale; . La realizzazione, attraverso gli strumenti della computer graphic della navigazione in 3D. Unreal Technology è il nome dato al motore grafico utilizzato in numerosi videogiochi commerciali. Una delle caratteristiche fondamentali di tale prodotto è quella di avere uno strumento chiamato Unreal editor con cui è possibile costruire mondi virtuali, e che è quello utilizzato per questo progetto. UnrealEd (Ued) è il software per creare livelli per Unreal e i giochi basati sul motore di Unreal. E’ stata utilizzata la versione gratuita dell’editor. Il risultato finale del progetto è un ambiente virtuale navigabile raffigurante una ricostruzione accurata della Conceria Fiorio ai tempi della Resistenza. L’utente può visitare l’edificio e visualizzare informazioni specifiche su alcuni punti di interesse. La navigazione viene effettuata in prima persona, un processo di “spettacolarizzazione” degli ambienti visitati attraverso un arredamento consono permette all'utente una maggiore immersività rendendo l’ambiente più credibile e immediatamente codificabile. L’architettura Unreal Technology ha permesso di ottenere un buon risultato in un tempo brevissimo, senza che fossero necessari interventi di programmazione. Questo motore è, quindi, particolarmente adatto alla realizzazione rapida di prototipi di una discreta qualità, La presenza di un certo numero di bug lo rende, però, in parte inaffidabile. Utilizzare un editor da videogame per questa ricostruzione auspica la possibilità di un suo impiego nella didattica, quello che le simulazioni in 3D permettono nel caso specifico è di permettere agli studenti di sperimentare il lavoro della ricostruzione storica, con tutti i problemi che lo storico deve affrontare nel ricreare il passato. Questo lavoro vuole essere per gli storici una esperienza nella direzione della creazione di un repertorio espressivo più ampio, che includa gli ambienti tridimensionali. Il rischio di impiegare del tempo per imparare come funziona questa tecnologia per generare spazi virtuali rende scettici quanti si impegnano nell'insegnamento, ma le esperienze di progetti sviluppati, soprattutto all’estero, servono a capire che sono un buon investimento. Il fatto che una software house, che crea un videogame di grande successo di pubblico, includa nel suo prodotto, una serie di strumenti che consentano all'utente la creazione di mondi propri in cui giocare, è sintomatico che l'alfabetizzazione informatica degli utenti medi sta crescendo sempre più rapidamente e che l'utilizzo di un editor come Unreal Engine sarà in futuro una attività alla portata di un pubblico sempre più vasto. Questo ci mette nelle condizioni di progettare moduli di insegnamento più immersivi, in cui l'esperienza della ricerca e della ricostruzione del passato si intreccino con lo studio più tradizionale degli avvenimenti di una certa epoca. I mondi virtuali interattivi vengono spesso definiti come la forma culturale chiave del XXI secolo, come il cinema lo è stato per il XX. Lo scopo di questo lavoro è stato quello di suggerire che vi sono grosse opportunità per gli storici impiegando gli oggetti e le ambientazioni in 3D, e che essi devono coglierle. Si consideri il fatto che l’estetica abbia un effetto sull’epistemologia. O almeno sulla forma che i risultati delle ricerche storiche assumono nel momento in cui devono essere diffuse. Un’analisi storica fatta in maniera superficiale o con presupposti errati può comunque essere diffusa e avere credito in numerosi ambienti se diffusa con mezzi accattivanti e moderni. Ecco perchè non conviene seppellire un buon lavoro in qualche biblioteca, in attesa che qualcuno lo scopra. Ecco perchè gli storici non devono ignorare il 3D. La nostra capacità, come studiosi e studenti, di percepire idee ed orientamenti importanti dipende spesso dai metodi che impieghiamo per rappresentare i dati e l’evidenza. Perché gli storici possano ottenere il beneficio che il 3D porta con sè, tuttavia, devono sviluppare un’agenda di ricerca volta ad accertarsi che il 3D sostenga i loro obiettivi di ricercatori e insegnanti. Una ricostruzione storica può essere molto utile dal punto di vista educativo non sono da chi la visita ma, anche da chi la realizza. La fase di ricerca necessaria per la ricostruzione non può fare altro che aumentare il background culturale dello sviluppatore. Conclusioni La cosa più importante è stata la possibilità di fare esperienze nell’uso di mezzi di comunicazione di questo genere per raccontare e far conoscere il passato. Rovesciando il paradigma conoscitivo che avevo appreso negli studi umanistici, ho cercato di desumere quelle che potremo chiamare “leggi universali” dai dati oggettivi emersi da questi esperimenti. Da punto di vista epistemologico l’informatica, con la sua capacità di gestire masse impressionanti di dati, dà agli studiosi la possibilità di formulare delle ipotesi e poi accertarle o smentirle tramite ricostruzioni e simulazioni. Il mio lavoro è andato in questa direzione, cercando conoscere e usare strumenti attuali che nel futuro avranno sempre maggiore presenza nella comunicazione (anche scientifica) e che sono i mezzi di comunicazione d’eccellenza per determinate fasce d’età (adolescenti). Volendo spingere all’estremo i termini possiamo dire che la sfida che oggi la cultura visuale pone ai metodi tradizionali del fare storia è la stessa che Erodoto e Tucidide contrapposero ai narratori di miti e leggende. Prima di Erodoto esisteva il mito, che era un mezzo perfettamente adeguato per raccontare e dare significato al passato di una tribù o di una città. In un mondo post letterario la nostra conoscenza del passato sta sottilmente mutando nel momento in cui lo vediamo rappresentato da pixel o quando le informazioni scaturiscono non da sole, ma grazie all’interattività con il mezzo. La nostra capacità come studiosi e studenti di percepire idee ed orientamenti importanti dipende spesso dai metodi che impieghiamo per rappresentare i dati e l’evidenza. Perché gli storici possano ottenere il beneficio sottinteso al 3D, tuttavia, devono sviluppare un’agenda di ricerca volta ad accertarsi che il 3D sostenga i loro obiettivi di ricercatori e insegnanti. Le esperienze raccolte nelle pagine precedenti ci portano a pensare che in un futuro non troppo lontano uno strumento come il computer sarà l’unico mezzo attraverso cui trasmettere conoscenze, e dal punto di vista didattico la sua interattività consente coinvolgimento negli studenti come nessun altro mezzo di comunicazione moderno.

Toeplitz operators on finite and infinite dimensional spaces with associated psi *-Fréchet algebras

The present thesis is a contribution to the multi-variable theory of Bergman and Hardy Toeplitz operators on spaces of holomorphic functions over finite and infinite dimensional domains. In particular, we focus on certain spectral invariant Frechet operator algebras F closely related to the local symbol behavior of Toeplitz operators in F. We summarize results due to B. Gramsch et.al. on the construction of Psi_0- and Psi^*-algebras in operator algebras and corresponding scales of generalized Sobolev spaces using commutator methods, generalized Laplacians and strongly continuous group actions. In the case of the Segal-Bargmann space H^2(C^n,m) of Gaussian square integrable entire functions on C^n we determine a class of vector-fields Y(C^n) supported in complex cones K. Further, we require that for any finite subset V of Y(C^n) the Toeplitz projection P is a smooth element in the Psi_0-algebra constructed by commutator methods with respect to V. As a result we obtain Psi_0- and Psi^*-operator algebras F localized in cones K. It is an immediate consequence that F contains all Toeplitz operators T_f with a symbol f of certain regularity in an open neighborhood of K. There is a natural unitary group action on H^2(C^n,m) which is induced by weighted shifts and unitary groups on C^n. We examine the corresponding Psi^*-algebra A of smooth elements in Toeplitz-C^*-algebras. Among other results sufficient conditions on the symbol f for T_f to belong to A are given in terms of estimates on its Berezin-transform. Local aspects of the Szegö projection P_s on the Heisenbeg group and the corresponding Toeplitz operators T_f with symbol f are studied. In this connection we apply a result due to Nagel and Stein which states that for any strictly pseudo-convex domain U the projection P_s is a pseudodifferential operator of exotic type (1/2, 1/2). The second part of this thesis is devoted to the infinite dimensional theory of Bergman and Hardy spaces and the corresponding Toeplitz operators. We give a new proof of a result observed by Boland and Waelbroeck. Namely, that the space of all holomorphic functions H(U) on an open subset U of a DFN-space (dual Frechet nuclear space) is a FN-space (Frechet nuclear space) equipped with the compact open topology. Using the nuclearity of H(U) we obtain Cauchy-Weil-type integral formulas for closed subalgebras A in H_b(U), the space of all bounded holomorphic functions on U, where A separates points. Further, we prove the existence of Hardy spaces of holomorphic functions on U corresponding to the abstract Shilov boundary S_A of A and with respect to a suitable boundary measure on S_A. Finally, for a domain U in a DFN-space or a polish spaces we consider the symmetrizations m_s of measures m on U by suitable representations of a group G in the group of homeomorphisms on U. In particular,in the case where m leads to Bergman spaces of holomorphic functions on U, the group G is compact and the representation is continuous we show that m_s defines a Bergman space of holomorphic functions on U as well. This leads to unitary group representations of G on L^p- and Bergman spaces inducing operator algebras of smooth elements related to the symmetries of U.

Pseudodifferential operators on Hilbert space riggings with associated psi *-algebras and generalized Hörmander classes

The present thesis is concerned with certain aspects of differential and pseudodifferential operators on infinite dimensional spaces. We aim to generalize classical operator theoretical concepts of pseudodifferential operators on finite dimensional spaces to the infinite dimensional case. At first we summarize some facts about the canonical Gaussian measures on infinite dimensional Hilbert space riggings. Considering the naturally unitary group actions in $L^2(H_-,gamma)$ given by weighted shifts and multiplication with $e^{iSkp{t}{cdot}_0}$ we obtain an unitary equivalence $F$ between them. In this sense $F$ can be considered as an abstract Fourier transform. We show that $F$ coincides with the Fourier-Wiener transform. Using the Fourier-Wiener transform we define pseudodifferential operators in Weyl- and Kohn-Nirenberg form on our Hilbert space rigging. In the case of this Gaussian measure $gamma$ we discuss several possible Laplacians, at first the Ornstein-Uhlenbeck operator and then pseudo-differential operators with negative definite symbol. In the second case, these operators are generators of $L^2_gamma$-sub-Markovian semi-groups and $L^2_gamma$-Dirichlet-forms. In 1992 Gramsch, Ueberberg and Wagner described a construction of generalized Hörmander classes by commutator methods. Following this concept and the classical finite dimensional description of $Psi_{ro,delta}^0$ ($0leqdeltaleqroleq 1$, $delta< 1$) in the $C^*$-algebra $L(L^2)$ by Beals and Cordes we construct in both cases generalized Hörmander classes, which are $Psi^*$-algebras. These classes act on a scale of Sobolev spaces, generated by our Laplacian. In the case of the Ornstein-Uhlenbeck operator, we prove that a large class of continuous pseudodifferential operators considered by Albeverio and Dalecky in 1998 is contained in our generalized Hörmander class. Furthermore, in the case of a Laplacian with negative definite symbol, we develop a symbolic calculus for our operators. We show some Fredholm-criteria for them and prove that these Fredholm-operators are hypoelliptic. Moreover, in the finite dimensional case, using the Gaussian-measure instead of the Lebesgue-measure the index of these Fredholm operators is still given by Fedosov's formula. Considering an infinite dimensional Heisenberg group rigging we discuss the connection of some representations of the Heisenberg group to pseudo-differential operators on infinite dimensional spaces. We use this connections to calculate the spectrum of pseudodifferential operators and to construct generalized Hörmander classes given by smooth elements which are spectrally invariant in $L^2(H_-,gamma)$. Finally, given a topological space $X$ with Borel measure $mu$, a locally compact group $G$ and a representation $B$ of $G$ in the group of all homeomorphisms of $X$, we construct a Borel measure $mu_s$ on $X$ which is invariant under $B(G)$.

A Phase Space Box-counting based Method for Arrhythmia Prediction from Electrocardiogram Time Series

Arrhythmia is one kind of cardiovascular diseases that give rise to the number of deaths and potentially yields immedicable danger. Arrhythmia is a life threatening condition originating from disorganized propagation of electrical signals in heart resulting in desynchronization among different chambers of the heart. Fundamentally, the synchronization process means that the phase relationship of electrical activities between the chambers remains coherent, maintaining a constant phase difference over time. If desynchronization occurs due to arrhythmia, the coherent phase relationship breaks down resulting in chaotic rhythm affecting the regular pumping mechanism of heart. This phenomenon was explored by using the phase space reconstruction technique which is a standard analysis technique of time series data generated from nonlinear dynamical system. In this project a novel index is presented for predicting the onset of ventricular arrhythmias. Analysis of continuously captured long-term ECG data recordings was conducted up to the onset of arrhythmia by the phase space reconstruction method, obtaining 2-dimensional images, analysed by the box counting method. The method was tested using the ECG data set of three different kinds including normal (NR), Ventricular Tachycardia (VT), Ventricular Fibrillation (VF), extracted from the Physionet ECG database. Statistical measures like mean (μ), standard deviation (σ) and coefficient of variation (σ/μ) for the box-counting in phase space diagrams are derived for a sliding window of 10 beats of ECG signal. From the results of these statistical analyses, a threshold was derived as an upper bound of Coefficient of Variation (CV) for box-counting of ECG phase portraits which is capable of reliably predicting the impeding arrhythmia long before its actual occurrence. As future work of research, it was planned to validate this prediction tool over a wider population of patients affected by different kind of arrhythmia, like atrial fibrillation, bundle and brunch block, and set different thresholds for them, in order to confirm its clinical applicability.

The Euler number of OGradys 10-dimensional symplectic manifold

Wir berechnen die Eulerzahl der 10-dimensionalen exzeptionellen irreduziblen symplektischen Mannigfaltigkeit, die von O Grady konstruiert wurde. Die Idee besteht darin, zunächst eine Lagrangefaserung zu konstruieren und dann die Eulerzahlen der Fasern zu berechnen. Es stellt sich heraus, dass fast alle Fasern die Eulerzahl 0 haben, und deswegen reduziert sich das Problem auf die Berechnung der Eulerzahlen der übrigen Fasern. Diese Fasern sind Modulräume von halbstabilen Garben auf singulären Kurven. Der Hauptteil dieser Dissertation ist der Berechnung der Eulerzahlen dieser Modulräume gewidmet. Diese Resultate sind von unabhängigem Interesse.

Comparison of actual surgical outcomes and 3-dimensional surgical simulations

PURPOSE: The advent of imaging software programs has proved to be useful for diagnosis, treatment planning, and outcome measurement, but precision of 3-dimensional (3D) surgical simulation still needs to be tested. This study was conducted to determine whether the virtual surgery performed on 3D models constructed from cone-beam computed tomography (CBCT) can correctly simulate the actual surgical outcome and to validate the ability of this emerging technology to recreate the orthognathic surgery hard tissue movements in 3 translational and 3 rotational planes of space. MATERIALS AND METHODS: Construction of pre- and postsurgery 3D models from CBCTs of 14 patients who had combined maxillary advancement and mandibular setback surgery and 6 patients who had 1-piece maxillary advancement surgery was performed. The postsurgery and virtually simulated surgery 3D models were registered at the cranial base to quantify differences between simulated and actual surgery models. Hotelling t tests were used to assess the differences between simulated and actual surgical outcomes. RESULTS: For all anatomic regions of interest, there was no statistically significant difference between the simulated and the actual surgical models. The right lateral ramus was the only region that showed a statistically significant, but small difference when comparing 2- and 1-jaw surgeries. CONCLUSIONS: Virtual surgical methods were reliably reproduced. Oral surgery residents could benefit from virtual surgical training. Computer simulation has the potential to increase predictability in the operating room.

Identification of venous variants in the pineal region with three-dimensional preoperative magnetic resonance imaging navigation in patients harbouring tumors in this area: significance for surgical approach to the lesion

The purpose of this study was to identify the anatomy of pineal region venous complex using neuronavigation software when distorted by the presence of a space-occupying lesion and to describe the anatomical relationship between lesion and veins. Moreover we discuss its influence on the choice of the surgical strategy.

High-resolution electrophoretic simulations: performance characteristics of one-dimensional simulators

Three comprehensive one-dimensional simulators were used on the same PC to simulate the dynamics of different electrophoretic configurations, including two migrating hybrid boundaries, an isotachophoretic boundary and the zone electrophoretic separation of ten monovalent anions. Two simulators, SIMUL5 and GENTRANS, use a uniform grid, while SPRESSO uses a dynamic adaptive grid. The simulators differ in the way components are handled. SIMUL5 and SPRESSO feature one equation for all components, whereas GENTRANS is based on the use of separate modules for the different types of monovalent components, a module for multivalent components and a module for proteins. The code for multivalent components is executed more slowly compared to those for monovalent components. Furthermore, with SIMUL5, the computational time interval becomes smaller when it is operated with a reduced calculation space that features moving borders, whereas GENTRANS offers the possibility of using data smoothing (removal of negative concentrations), which can avoid numerical oscillations and speed up a simulation. SPRESSO with its adaptive grid could be employed to simulate the same configurations with smaller numbers of grid points and thus is faster in certain but not all cases. The data reveal that simulations featuring a large number of monovalent components distributed such that a high mesh is required throughout a large proportion of the column are fastest executed with GENTRANS.

Prediction of spatial orientation and morphology of calcaneonavicular coalitions

BACKGROUND: Calcaneonavicular coalitions (CNC) have been reported to be associated with anatomical aberrations of either the calcaneus and/or navicular bones. These morphological abnormalities may complicate accurate surgical resection. Three-dimensional analysis of spatial orientation and morphological characteristics may help in preoperative planning of resection. MATERIALS AND METHODS: Sixteen feet with a diagnosis of CNC were evaluated by means of 3-D CT modeling. Three angles were defined that were expressed in relation to one reproducible landmark (lateral border of the calcaneus): the dorsoplantar inclination, anteroposterior inclination, and socket angle. The depth and width of the coalitions were measured and calculated to obtain the estimated contact surface. Three-dimensional reconstructions of the calcanei served to evaluate the presence, distortion or absence of the anterior calcaneal facet and presence of a navicular beak. The interrater correlations were assessed in order to obtain values for the accuracy of the measurement methods. Sixteen normal feet were used as controls for comparison of the socket angle; anatomy of the anterior calcaneal facet and navicular beak as well. RESULTS: The dorsoplantar inclination angle averaged 50 degrees (+/-17), the anteroposterior inclination angle 64 degrees (+/-15), and the pathologic socket angle 98 degrees (+/-11). The average contact area was 156 mm(2). Ninety-four percent of all patients in the CNC group revealed a plantar navicular beak. In 50% of those patients the anterior calcaneal facet was replaced by the navicular portion and in 44% the facet was totally missing. In contrast, the socket angle in the control group averaged 77 degrees (+/-18), which was found to be statistically different than the CNC group (p = 0.0004). Only 25% of the patients in the control group had a plantar navicular beak. High, statistically significant interrater correlations were found for all measured angles. CONCLUSION: Computer-aided CT analysis and reconstructions help to determine the spatial orientations of CNC in space and provide useful information in order to anticipate morphological abnormalities of the calcaneus and navicular.

Development of one-dimensional and two-dimensional computational tools that simulate steady internal condensing flows in terrestrial and zero-gravity environments

This dissertation presents an effective quasi one-dimensional (1-D) computational simulation tool and a full two-dimensional (2-D) computational simulation methodology for steady annular/stratified internal condensing flows of pure vapor. These simulation tools are used to investigate internal condensing flows in both gravity as well as shear driven environments. Through accurate numerical simulations of the full two dimensional governing equations, results for laminar/laminar condensing flows inside mm-scale ducts are presented. The methodology has been developed using MATLAB/COMSOL platform and is currently capable of simulating film-wise condensation for steady (and unsteady flows). Moreover, a novel 1-D solution technique, capable of simulating condensing flows inside rectangular and circular ducts with different thermal boundary conditions is also presented. The results obtained from the 2-D scientific tool and 1-D engineering tool, are validated and synthesized with experimental results for gravity dominated flows inside vertical tube and inclined channel; and, also, for shear/pressure driven flows inside horizontal channels. Furthermore, these simulation tools are employed to demonstrate key differences of physics between gravity dominated and shear/pressure driven flows. A transition map that distinguishes shear driven, gravity driven, and “mixed” driven flow zones within the non-dimensional parameter space that govern these duct flows is presented along with the film thickness and heat transfer correlations that are valid in these zones. It has also been shown that internal condensing flows in a micro-meter scale duct experiences shear driven flow, even in different gravitational environments. The full 2-D steady computational tool has been employed to investigate the length of annularity. The result for a shear driven flow in a horizontal channel shows that in absence of any noise or pressure fluctuation at the inlet, the onset of non-annularity is partly due to insufficient shear at the liquid-vapor interface. This result is being further corroborated/investigated by R. R. Naik with the help of the unsteady simulation tool. The condensing flow results and flow physics understanding developed through these simulation tools will be instrumental in reliable design of modern micro-scale and spacebased thermal systems.