Comparison of radial deformability of stent posts of different aortic bioprostheses.

OBJECTIVES Little is known about the stent deformability required for optimal stented heart valve bioprosthesis design. Therefore, two bioprosthetic valves with known good long-term clinical results were tested. The strain in the radial direction of the stent posts of these valves was compared with contemporary bioprosthetic valves and a native porcine aortic root. METHODS Medtronic Intact and Carpentier-Edwards Standard (CES), and four contemporary bioprostheses, including one self-expanding prosthesis, were tested with three sonomicrometry probes per valve fixed at commissure attachment points. The mean values from 2400 data points from three measurements of the interprobe distances were used to calculate the radius of the circle circumscribed around the three probes. Changes in the radius of the aortic root at pressures 70-90 and 120-140 mmHg (pressure during diastole and systole) and that of the stent posts at 70-90 and 0-10 mmHg (transvalvular pressure gradient during diastole and systole) were compared. RESULTS An increase in radius by 7.3 ± 2.6, 8.7 ± 0.0 and 3.9 ± 0.0% for the porcine aortic root, CES and Intact valves, respectively, was observed during transition from diastolic to systolic pressure and less for contemporary bioprostheses-mean 2.5 ± 0.9%, lowest 1.2 ± 0.0. CONCLUSIONS The results indicate that the radial deformability of bioprosthetic valve stent posts can be as low as 1.2% for xenoaortic and 3.0% for xenopericardial prostheses with no compromise of valve durability. Although these results suggest that valve stent post-deformability might not be of critical importance, a concrete answer to the question of the significance of stent deformability for valve durability can be obtained only by acquiring long-term follow-up results for valve prostheses with rigid stents.

Nanoscale electrical conductivity of the purple membrane monolayer

Nanoscale electron transport through the purple membrane monolayer, a two-dimensional crystal lattice of the transmembrane protein bacteriorhodopsin, is studied by conductive atomic force microscopy. We demonstrate that the purple membrane exhibits nonresonant tunneling transport, with two characteristic tunneling regimes depending on the applied voltage (direct and Fowler-Nordheim). Our results show that the purple membrane can carry significant current density at the nanometer scale, several orders of magnitude larger than previously estimated by macroscale measurements.

Electrical conductivity of soil irrigated with swine wastewater estimated by time-domain reflectometry¹

Wastewater application to soil is an alternative for fertilization and water reuse. However, particular care must be taken with this practice, since successive wastewater applications can cause soil salinization. Time-domain reflectometry (TDR) allows for the simultaneous and continuous monitoring of both soil water content and apparent electrical conductivity and thus for the indirect measurement of the electrical conductivity of the soil solution. This study aimed to evaluate the suitability of TDR for the indirect determination of the electrical conductivity (ECse) of the saturated soil extract by using an empirical equation for the apparatus TDR Trase 6050X1. Disturbed soil samples saturated with swine wastewater were used, at soil proportions of 0, 0.45, 0.90, 1.80, 2.70, and 3.60 m³ m-3. The probes were equipped with three handmade 0.20 cm long rods. The fit of the empirical model that associated the TDR measured values of electrical conductivity (EC TDR) to ECse was excellent, indicating this approach as suitable for the determination of electrical conductivity of the soil solution.

Systematic weakly nonlinear analysis of radial viscous fingering

We present a weakly nonlinear analysis of the interface dynamics in a radial Hele-Shaw cell driven by both injection and rotation. We extend the systematic expansion introduced in [E. Alvarez-Lacalle et al., Phys. Rev. E 64, 016302 (2001)] to the radial geometry, and compute explicitly the first nonlinear contributions. We also find the necessary and sufficient condition for the uniform convergence of the nonlinear expansion. Within this region of convergence, the analytical predictions at low orders are compared satisfactorily to exact solutions and numerical integration of the problem. This is particularly remarkable in configurations (with no counterpart in the channel geometry) for which the interplay between injection and rotation allows that condition to be satisfied at all times. In the case of the purely centrifugal forcing we demonstrate that nonlinear couplings make the interface more unstable for lower viscosity contrast between the fluids.

Radial displacement of a fluid annulus in a rotating Hele¿Shaw cell

The radial displacement of a fluid annulus in a rotating circular Hele-Shaw cell has been investigated experimentally. It has been found that the flow depends sensitively on the wetting conditions at the outer interface. Displacements in a prewet cell are well described by Darcy's law in a wide range of experimental parameters, with little influence of capillary effects. In a dry cell, however, a more careful analysis of the interface motion is required; the interplay between a gradual loss of fluid at the inner interface, and the dependence of capillary forces at the outer interface on interfacial velocity and dynamic contact angle, result in a constant velocity for the interfaces. The experimental results in this case correlate in the form of an empirical scaling relation between the capillary number Ca and a dimensionless group, related to the ratio of centrifugal to capillary forces, which spans about three orders of magnitude in both quantities. Finally, the relative thickness of the coating film left by the inner interface, alpha i, is obtained as a function of Ca.

Heat pulse line-source method to determine thermal conductivity of consolidated rocks

An instrument designed to measure thermal conductivity of consolidated rocks, dry or saturated, using a transient method is presented. The instrument measures relative values of the thermal conductivity, and it needs calibration to obtain absolute values. The device can be used as heat pulse line source and as continuous heat line source. Two parameters to determine thermal conductivity are proposed: TMAX, in heat pulse line source, and SLOPE, in continuous heat line source. Its performance is better, and the operation simpler, in heat pulse line-source mode with a measuring time of 170 s and a reproducibility better than 2.5%. The sample preparation is very simple on both modes. The performance has been tested with a set of ten rocks with thermal conductivity values between 1.4 and 5.2 W m¿1 K¿1 which covers the usual range for consolidated rocks.

Major impact of body position on arterial stiffness indices derived from radial applanation tonometry in pregnant and non pregnant woman

Pendant la grossesse, la pression artérielle reste stable malgré une nette augmentation du volume d'éjection systolique et du débit cardiaque. Cette stabilité vient d'un côté d'une vasodilatation périphérique entraînant une diminution des résistances périphériques et d'un autre côté d'une moindre rigidité des principales artères notamment l'aorte. En conséquence, l'amplitude des ondes de pouls est atténuée, de même que leur vitesse de propagation dans le sens tant antérogade que rétrograde (ondes réfléchies). Les ondes réfléchies tendent ainsi à atteindre l'aorte ascendante plus tard durant la systole, voire durant la diastole, ce qui peut contribuer à diminuer la pression puisée. La prééclampsie perturbe massivement ce processus d'adaptation. Il s'agit d'une maladie hypertensive de la grossesse engendrant une importante morbidité et mortalité néonatale et maternelle. Il est à remarquer que la diminution de la rigidité artérielle n'est pas observée chez les patientes atteintes avec pour conséquence une forte augmentation de la pression systolique centrale (aortique) par les ondes réfléchies. Ce fait a été établi grâce à l'existence de la tonométrie d'aplanation, une méthode permettant l'évaluation non invasive de l'onde de pouls centrale. Dans cette méthode, un senseur de pression piézo-électrique permet de capter l'onde de pouls périphérique, le plus souvent sur l'artère radiale. Par la suite, un algorithme validé permet d'en déduire la forme de l'onde de pouls centrale et de visualiser à quel moment du cycle cardiaque s'y ajoutent les ondes réfléchies. Plusieurs études font état d'une forte augmentation de la pression systolique centrale par les ondes réfléchies chez les patientes atteintes de prééclampsie, suggérant l'utilisation de cette méthode pour le diagnostic et le monitoring voire pour le dépistage de ces patientes. Pour atteindre ce but, il est nécessaire d'établir des normes en rapport notamment avec l'âge gestationnel. Dans la littérature, les données pertinentes actuellement disponibles sont variables, voire contradictoires. Par exemple, les ondes réfléchies proéminentes dans la partie diastolique de l'onde de pouls centrale disparaissaient chez des patientes enceintes au 3eme trimestre comparées à des contrôles non enceintes dans une étude lausannoise, alors que deux autres études présentent l'observation contraire. Autre exemple, certains auteurs décrivent une diminution progressive de l'augmentation systolique jusqu'à l'accouchement alors que d'autres rapportent un nadir aux environs du 6ème mois, suivi d'un retour à des valeurs plus élevées en fin de grossesse. Les mesures effectuées dans toutes ces études différaient dans leur exécution, les patientes étant notamment dans des postions corporelles différentes (couchées, semi-couchées, assises, en décubitus latéral). Or nous savons que le status hémodynamique est très sensible aux changements de position, particulièrement durant la grossesse où l'utérus gravide est susceptible d'avoir des interactions mécaniques avec les veines et possiblement les artères abdominales. Ces différences méthodologiques pourraient donc expliquer, au moins en partie, l'hétérogénéité des résultats concernant l'onde de pouls chez la femme enceinte, ce qui à notre connaissance n'a jamais été exploré. Nous avons mesuré l'onde de pouls dans les positions assise et couchée chez des femmes enceintes, au 3eme trimestre d'une grossesse non compliquée, et nous avons effectué une comparaison avec des données similaire obtenues chez des femmes non enceintes en bonne santé habituelle. Les résultats montrent que la position du corps a un impact majeur sur la forme de l'onde de pouls centrale. Comparée à la position assise, la position couchée se caractérise par une moindre augmentation systolique et, par contraste, une augmentation diastolique plus marquée. De manière inattendue, cet effet s'observe aussi bien en présence qu'en l'absence de grossesse, suggérant que la cause première n'en réside pas dans les interactions mécaniques de l'utérus gravide avec les vaisseaux sanguins abdominaux. Nos observations pourraient par contre être expliquées par l'influence de la position du corps, via un phénomène hydrostatique simple, sur la pression transmurale des artères éloignées du coeur, tout particulièrement celles des membres inférieurs et de l'étage abdominal. En position verticale, ces vaisseaux augmenteraient leur rigidité pour résister à la distension de leur paroi, ce qui y accroîtrait la vitesse de propagation des ondes de pression. En l'état, cette explication reste hypothétique. Mais quoi qu'il en soit, nos résultats expliquent certaines discordances entre les études conduites à ce jour pour caractériser l'influence de la grossesse physiologique sur la forme de l'onde de pouls central. De plus, ils indiquent que la position du corps doit être prise en compte lors de toute investigation utilisant la tonométrie d'applanation pour déterminer la rigidité des artères chez les jeunes femmes enceintes ou non. Il sera aussi nécessaire d'en tenir compte pour établir des normes en vue d'une utilisation de la tonométrie d'aplanation pour dépister ou suivre les patientes atteintes de prééclampsie. Il serait enfin intéressant d'évaluer si l'effet de la position sur la forme de l'onde de pouls central existe également dans l'autre sexe et chez des personnes plus âgées.

Magnetic field effect on quantum corrections to the low-temperature conductivity in mettalic perovskite oxides

The transport and magnetotransport properties of the metallic and ferromagnetic SrRuO3 (SRO) and the metallic and paramagnetic LaNiO3 (LNO) epitaxial thin films have been investigated in fields up to 55 T at temperatures down to 1.8 K . At low temperatures both samples display a well-defined resistivity minimum. We argue that this behavior is due to the increasing relevance of quantum corrections to the conductivity (QCC) as temperature is lowered; this effect being particularly relevant in these oxides due to their short mean free path. However, it is not straightforward to discriminate between contributions of weak localization and renormalization of electron-electron interactions to the QCC through temperature dependence alone. We have taken advantage of the distinct effect of a magnetic field on both mechanisms to demonstrate that in ferromagnetic SRO the weak-localization contribution is suppressed by the large internal field leaving only renormalized electron-electron interactions, whereas in the nonmagnetic LNO thin films the weak-localization term is relevant.

Physical-hydraulic properties of a sandy loam typic paleudalf soil under organic cultivation of 'montenegrina' mandarin (Citrus deliciosa Tenore)¹

Citrus plants are the most important fruit species in the world, with emphasis to oranges, mandarins and lemons. In Rio Grande do Sul, Brazil, most fruit production is found on small properties under organic cultivation. Soil compaction is one of the factors limiting production and due to the fixed row placement of this crop, compaction can arise in various manners in the interrows of the orchard. The aim of this study was to evaluate soil physical properties and water infiltration capacity in response to interrow management in an orchard of mandarin (Citrus deliciosa Tenore 'Montenegrina') under organic cultivation. Interrow management was performed through harrowing, logs in em "V", mowing, and cutting/knocking down plants with a knife roller. Soil physical properties were evaluated in the wheel tracks of the tractor (WT), between the wheel tracks (BWT), and in the area under the line projection of the canopy (CLP), with undisturbed soil samples collected in the 0.00-0.15, 0.15-0.30, 0.30-0.45, and 0.45-0.60 m layers, with four replicates. The soil water infiltration test was performed using the concentric cylinder method, with a maximum time of 90 min for each test. In general, soil analysis showed a variation in the physical-hydraulic properties of the Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico arênico (sandy loam Typic Paleudalf) in the three sampling sites in all layers, regardless of the management procedure in the interrows. Machinery traffic leads to heterogeneity in the soil physical-hydraulic properties in the interrows of the orchard. Soil porosity and bulk density are affected especially in the wheel tracks of the tractor (WT), which causes a reduction in the constant rate of infiltration and in the accumulated infiltration of water in this sampling site. The use of the disk harrow and mower leads to greater harmful effects on the soil, which can interfere with mandarin production.

SPATIAL DEPENDENCE OF ELECTRICAL CONDUCTIVITY AND CHEMICAL PROPERTIES OF THE SOIL BY ELECTROMAGNETIC INDUCTION

Brazilian soils have natural high chemical variability; thus, apparent electrical conductivity (ECa) can assist interpretation of crop yield variations. We aimed to select soil chemical properties with the best linear and spatial correlations to explain ECa variation in the soil using a Profiler sensor (EMP-400). The study was carried out in Sidrolândia, MS, Brazil. We analyzed the following variables: electrical conductivity - EC (2, 7, and 15 kHz), organic matter, available K, base saturation, and cation exchange capacity (CEC). Soil ECa was measured with the aid of an all-terrain vehicle, which crossed the entire area in strips spaced at 0.45 m. Soil samples were collected at the 0-20 cm depth with a total of 36 samples within about 70 ha. Classical descriptive analysis was applied to each property via SAS software, and GS+ for spatial dependence analysis. The equipment was able to simultaneously detect ECa at the different frequencies. It was also possible to establish site-specific management zones through analysis of correlation with chemical properties. We observed that CEC was the property that had the best correlation with ECa at 15 kHz.

Electrical Conductivity and Chemical Composition of Soil Solution: Comparison of Solution Samplers in Tropical Soils

ABSTRACT Soil solution samplers may have the same working principle, but they differ in relation to chemical and physical characteristics, cost and handling, and these aspects exert influence on the chemical composition of the soil solution obtained. This study was carried out to evaluate, over time, the chemical composition of solutions extracted by Suolo Acqua, with the hydrophilic membrane (HM) as a standard, using soils with contrasting characteristics, and to determine the relationship between electrical conductivity (EC) and concentration of ions and pH of soil solution samples. This study was carried out under laboratory conditions, using three soils samples with different clay and organic matter (OM) contents. Soil solution contents of F−, Cl−, NO−3, Br−, SO42−, Na+, NH4+, K+, Mg2+, Ca2+, were analyzed, as well as inorganic, organic, and total C contents, pH, and EC, in four successive sampling times. Soil solution chemical composition extracted by the Suolo Acqua sampler is similar to that collected by the HM, but the Suolo Acqua extracted more Na+ and soluble organic C than the HM solution. Solution EC, cation and anion concentrations, and soluble C levels are higher in the soil with greater clay and OM contents (Latossolo and Cambissolo in this case). Soil solution composition varied over time, with considerable changes in pH, EC, and nutrient concentrations, especially associated with soil OM. Thus, single and isolated sampling of the soil solution must be avoided, otherwise composition of the soil solution may not be correctly evaluated. Soil solution EC was regulated by pH, as well as the sum of cation and anion concentrations, and the C contents determined in the soil liquid phase.

Bilateral symmetry of radial pulse in high-level tennis players : implications for the validity of central aortic pulse wave analysis

Rapport de synthèse Ce travail de thèse s'articule autour de l'importance de l'évaluation de la fonction vasculaire et des répercussions au niveau central, cardiaque, des perturbations du réseau vasculaire. Les maladies cardiovasculaires sont prédominantes dans notre société et causes de morbidité et mortalité importante. La mesure de la pression artérielle classique reste le moyen le plus utilisé pour suivre la santé des vaisseaux, mais ne reflète pas directement ce qui se passe au niveau du coeur. La tonométrie d'aplanation permet depuis quelques années de mesurer l'onde de pouls radial, et par le biais d'une fonction mathématique de transfert validée, il est possible d'en déduire la forme et Γ amplitude de l'onde de pouls central, donc de la pression aortique centrale. Cette dernière est un reflet bien plus direct de la post-charge cardiaque, et de nombreuses études cliniques actuelles s'intéressent à cette mesure pour stratifier le risque ou évaluer l'effet d'un traitement vasculaire. Toutefois, bien que cet outil soit de plus en plus utilisé, il est rarement précisé si la latéralité de la mesure joue un rôle, sachant que certaines propriétés des membres supérieurs peuvent être affectées par un usage préférentiel (masse musculaire, densité osseuse, diamètre des artères, capillarisation musculaire, et même fonction endothéliale). On a en effet observé que ces divers paramètre étaient tous augmentés sur un bras entraîné. Dès lors on peut se poser la question de l'influence de ces adaptations physiologiques sur la mesure indirecte effectuée par le biais du pouls radial. Nous avons investigué les deux membres supérieurs de sujets jeunes et sédentaires (SED), ainsi que ceux de sujets sportifs avec un développement fortement asymétrique des bras, soit des joueurs de tennis de haut niveau (TEN). Des mesures anthropométriques incluant la composition corporelle et la circonférence des bras et avant-bras ont montré que TEN présente une asymétrie hautement significative aux deux mesures entre le bras dominant (entraîné) et l'autre, ce qui est aussi présent pour la force de serrage (mesurée au dynamomètre de Jamar). L'analyse des courbes centrales de pouls ne montre aucune différence entre les deux membres dans chaque groupe, par contre on peut observer une différence entre SED et TEN, avec un index d'augmentation diastolique qui est 50 % plus élevé chez TEN. Les index d'augmentation systolique sont identiques dans les deux groupes. On peut retenir de cette étude la validité de la méthode de tonométrie d'aplanation quel que soit le bras utilisé (dominant ou non-dominant) et ce même si une asymétrie conséquente est présente. Ces données sont clairement nouvelles et permettent de s'affranchir de cette variable dans la mesure d'un paramètre cardiovasculaire dont l'importance est actuellement grandissante. Les différences d'index diastolique sont expliquées par la fréquence cardiaque et la vitesse de conduction de l'onde de pouls plus basses chez TEN, causant un retard diastolique du retour de l'onde au niveau central, phénomène précédemment bien décrit dans la littérature.