Periodic emission of droplets from an oscillating electrified meniscus of a low-viscosity, highly conductive liquid

The generation of identical droplets of controllable size in the micrometer range is a problem of much interest owing to the numerous technological applications of such droplets. This work reports an investigation of the regime of periodic emission of droplets from an electrified oscillating meniscus of a liquid of low viscosity and high electrical conductivity attached to the end of a capillary tube, which may be used to produce droplets more than ten times smaller than the diameter of the tube. To attain this periodic microdripping regime, termed axial spray mode II by Juraschek and Röllgen [R. Juraschek and F. W. Röllgen, Int. J. Mass Spectrom. 177, 1 (1998)], liquid is continuously supplied through the tube at a given constant flow rate, while a dc voltage is applied between the tube and a nearby counter electrode. The resulting electric field induces a stress at the surface of the liquid that stretches the meniscus until, in certain ranges of voltage and flow rate, it develops a ligament that eventually detaches, forming a single droplet, in a process that repeats itself periodically. While it is being stretched, the ligament develops a conical tip that emits ultrafine droplets, but the total mass emitted is practically contained in the main droplet. In the parametrical domain studied, we find that the process depends on two main dimensionless parameters, the flow rate nondimensionalized with the diameter of the tube and the capillary time, q, and the electric Bond number BE, which is a nondimensional measure of the square of the applied voltage. The meniscus oscillation frequency made nondimensional with the capillary time, f, is of order unity for very small flow rates and tends to decrease as the inverse of the square root of q for larger values of this parameter. The product of the meniscus mean volume times the oscillation frequency is nearly constant. The characteristic length and width of the liquid ligament immediately before its detachment approximately scale as powers of the flow rate and depend only weakly on the applied voltage. The diameter of the main droplets nondimensionalized with the diameter of the tube satisfies dd≈(6/π)1/3(q/f)1/3, from mass conservation, while the electric charge of these droplets is about 1/4 of the Rayleigh charge. At the minimum flow rate compatible with the periodic regimen, the dimensionless diameter of the droplets is smaller than one-tenth, which presents a way to use electrohydrodynamic atomization to generate droplets of highly conducting liquids in the micron-size range, in marked contrast with the cone-jet electrospray whose typical droplet size is in the nanometric regime for these liquids. In contrast with other microdripping regimes where the mass is emitted upon the periodic formation of a narrow capillary jet, the present regime gives one single droplet per oscillation, except for the almost massless fine aerosol emitted in the form of an electrospray.

Kinematic and electromyographic analysis of the overhead squat in individuals showing excessive medial knee displacement

Dynamic knee valgus is a multi-planar motion that has been associated with anterior cruciate ligament injuries and patellofemoral pain syndrome. Clinical assessment of dynamic knee valgus can be made by looking for the visual appearance of excessive medial knee displacement (MKD) in the double-leg squat (DLS). The purpose of this dissertation was to identify the movement patterns and neuromuscular strategies associated with MKD during the DLS. Twenty-four control subjects and eight individuals showing MKD during the DLS participated in the study. Significant differences were verified between subjects that demonstrated MKD and a control (CON) group for the eletromyographic amplitude of adductor magnus, biceps femoris, vastus lateralis and vastus medialis muscles (p < 0.05), during the descending phase of the DLS. During the ascending phase were found group differences for adductor magnus and rectus femoris muscles (p < 0.05). Results from kinematic analysis revealed higher minimum and maximum values of ankle abduction and knee internal rotation angles (p < 0.05) for the MKD group. Also, individuals showing excessive MKD had higher hip adduction/abduction excursion. Our results suggested that higher tibial internal rotation and knee internal rotation angles in the initial position of the DLS are associated with MKD. The neuromuscular strategies that contributed to MKD were higher adductor magnus activation, whereas biceps femoris, vastus lateralis and vastus medialis activated more to stabilize the knee in response to the internal rotation moment.

Epidemiologia das lesões em bailarinas de dança clássica

Projeto de Graduação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Licenciada em Fisioterapia

Caracterização do perfil lesional em futebolistas juniores da 2ª Divisão Distrital e análise do impacto do programa “FIFA 11+” na performance física e na prevenção de lesões

Projeto de Graduação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Licenciado em Fisioterapia

Propriedades psicométricas da escala VISA-P

Projeto de Graduação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Licenciado em Fisioterapia

Diabetes Mellitus tipo 1 em Odontopediatria

A Diabetes Mellitus é conhecida por uma doença metabólica caracterizada por um défice na ação ou secreção da insulina, na qual a consequência direta é o aparecimento de hiperglicemia, isto é, o nível de glicose apresentar valores elevados (Kidambi, 2008; Silva-Sousa, 2003). A DM1, especificamente, é apresentada como uma doença que é resultado da destruição das células beta do pâncreas, desenvolvendo assim, um défice na produção de insulina (Raymond et al., 2001). As complicações orais da DM1 incluem xerostomia, doença periodontal (gengivite e periodontite), abcessos dentários, perda de dentes, lesões de tecidos moles e síndrome de ardência oral. A complicação oral mais frequente da DM1 nas crianças é o aumento da sensibilidade à doença periodontal. A doença periodontal é caracterizada como uma reação inflamatória infecciosa dos tecidos gengivais (gengivite) ou do suporte dos dentes, ou seja, ligamento periodontal, cemento e osso alveolar (periodontite), podendo induzir um certo grau de resistência à insulina. Ambas as doenças resultam da interação entre microorganismos periodontais patogénicos. A avaliação e influência do controlo da doença é expressa pelos valores médios de hemoglobina glicosada (Hba1c) na saúde oral nas crianças e adolescentes com DM1. Vários estudos demonstraram que o controlo glicémico teve uma influencia sobre a saúde oral de crianças e adolescentes com DM1. Assim uma avaliação oral, deve fazer parte de procedimentos de rotina no atendimento de crianças e adolescentes com DM1. O dentista deve ser parte da equipa multidisciplinar que auxilia os indivíduos com DM1. O tratamento precoce numa população infantil com DM1, pode diminuir a severidade da doença periodontal. O presente trabalho tem por objectivo realizar uma revisão bibliográfica sobre a importância do estudo em crianças e adolescentes portadores de DM1 e doenças da cavidade oral, nomeadamente, a periodontite, e respetivas implicações.

Evaluación de desenlace: trasplante meniscal versus segunda meniscectomía

Introducción: El incremento de pacientes sintomáticos de rodilla y la osteoartrosis en jóvenes con limitadas posibilidades terapéuticas después de una meniscectomía, genera la búsqueda de alternativas terapéuticas. A pesar que es poco utilizado en Colombia, el trasplante meniscal es una propuesta para el manejo sintomático. Según cifras norteamericanas, se practican entre 700.000 a 1.500.000 artroscopias de rodilla anualmente, el 50% termina en meniscectomía y de este un 40% persisten sintomáticos. Métodos: Estudio de cohorte retrospectivo, con el objetivo de evaluar dolor (Escala Visual Análoga-EVA) y funcionalidad (Escala de Tegner y Lysholm) en los pacientes a quienes se les realizó trasplante meniscal o meniscectomía por segunda vez, entre los años 2007 a 2015. Resultados: A partir de los 6 meses la EVA mostró una tendencia a la mejoría en el grupo de trasplante meniscal, pasando de Moderado a Leve (p: <0.000). La Escala de Tegner y Lysholm cambió de Pobre a Bueno en el grupo de segunda meniscectomía (p= 0.008) y de Bueno a Excelente en el grupo trasplantado (p=0.225). La calificación promedio de la EVA en el grupo de trasplante presentó mejoría (p=<0.000), a diferencia del grupo de segunda meniscectomía (p=0.591). La escala de Tegner y Lysholm, mostró significancia estadística con tendencia a la mejoría en el grupo de segunda meniscectomía. Discusión: Los resultados muestran que con trasplante meniscal hay mejoría del dolor y la funcionalidad versus un segunda meniscectomía. Para fortalecer la evidencia de este tratamiento son necesarios estudios prospectivos complementarios.

Caracterización de trastornos musculo esqueléticos en trabajadores de dos empresas de servicios en Bogotá D.C 2015

Objetivo: El objetivo de este estudio fue determinar la prevalencia de los trastornos músculoesqueléticos y la asociación con factores sociodemográficos y hábitos de vida en trabajadores de las áreas administrativa y operativa de dos empresas de servicio de la ciudad de Bogotá 2015. Materiales y Métodos: Se realizó un estudio de corte transversal, con información secundaria, procedente de bases de datos suministrada por las dos empresas con 696 registros de trabajadores de servicios generales, y 943 registros de trabajadores del área administrativa, para un total de 1639 registros, en los cuales se evaluó la presencia de síntomas osteomusculares clasificados por segmento. Adicionalmente se contaba con información de características sociodemográficas y estilos de vida de estos trabajadores. Se obtuvieron las distribuciones de frecuencias absolutas y relativas para las variables cualitativas, y las medidas de tendencia central y de dispersión para las variables cuantitativas. Para establecer la asociación entre factores sociodemográficos con las variables dependientes se utilizó la prueba chi2 de asociación. Resultados: La prevalencia de molestia o dolor en los diferentes segmentos corporales fue de 21.5 % (n = 203) en cuello para la población administrativa y de 17.5% (n = 148) en mano y muñeca derecha para la población de servicios generales. Vale la pena aclarar que el diagnóstico médico más frecuente referido por la población en estudio fue traumas en musculo, bursa tendón y/o ligamento con 10.5% en la población administrativa y con el 12.4% en la población de servicios generales. De las asociaciones significativas entre diagnósticos presentes y hábitos de vida y sueño se encontró que sueño no reparador se asoció significativamente con enfermedad general de músculos y huesos (p = 0.001), enfermedad o trauma activo de tejidos blandos (p = 0,000) y antecedente o enfermedad actual de columna vertebral (p = 0,000). De manera similar, el consumo de medicamentos para conciliar el sueño se asoció con enfermedad de tejidos blandos (p = 0,000) y enfermedad actual de columna vertebral (p = 0,000). El consumo de café (p = 0.001) y el sedentarismo (p = 0.031) están asociados con la enfermedad general de músculos y huesos. Conclusiones: Los TME son un factor de alta prevalencia en la población trabajadora de Colombia, y como se demostró en este estudio, afectan a la población de las empresas de servicio. Se evidencia cada vez más que los segmentos corporales más afectados en la población administrativa, son cabeza y cuello, debido a las posturas mantenidas por largos periodos de tiempo, y en la población de servicios se encontró molestia y dolor en muñecas y manos debido a los movimientos repetitivos que deben de realizar durante la jornada laboral. Se hace necesario profundizar más en la asociación significativa de los trastornos del sueño y la presencia de los TME, ya que se encontró una relación importante entre estos dos.

Aragonite-based scaffold for the treatment of knee osteochondral defects: results of a prospective multi-center trial at 2 years' follow-up

PURPOSE: To evaluate the clinical and MRI outcomes after the implantation of a nanostructured cell free aragonite-based scaffold in patients affected by knee chondral and osteochondral lesions. METHODS: 126 patients (94 men, 32 women; age 32.7±8.8 years) were included according to the following criteria: grade III or IV chondra/osteochondral lesions in the femoral condyles or throclea; 2) no limb axial deviation (i.e. varus or valgus knee > 5°); 3) no signs of knee instability; 4) no concurrent tibial or patellar chondral/osteochondral defects. All patients were treated by arthrotomic implantation of an aragonite based-scaffold by a press-fit technique. Patients were prospectively evaluated by IKDC, Tegner, Lysholm and KOOS scores preoperatively and then at 6, 12, 18 and 24-months follow-up. MRI was also performed to evaluate the amount of defect filling by regenerated cartilage. Failures were defined as the need for re-intervention in the index knee within the follow-up period. RESULTS: Average defect size was 2±1.3 cm2 and in most cases a single scaffold was used. A significant improvement in each clinical score was recorded from basal level to 24 months’ follow-up. In particular, the IKDC subjective score increased from 42.14±16 to 70.94±24.69 and the Tegner score improved from 2.95±1.90 to 4.82±1.85 (p<0.0005). Lysholm score and all the subscales of KOOS showed a similar trend over time. Age of the patient at implantation, size of the defect and BMI were correlated with lower clinical outcome. The presence of OA didn’t influence the clinical results. MRI evaluation showed a significant increase in defect filling over time, with the highest value reached at 24 months. Failures occurred in eleven patients (8.7%). CONCLUSION: The aragonite-based biomimetic osteochondral scaffold proved to be safe, and encouraging clinical and radiographic outcomes were documented up to 2 years’ follow-up.

Valutazione cimenatica di tre tecniche di ricostruzione di legamento crociato anteriore con sistema di navigazione intraoperatorio

In caso di una lesione del legamento crociato anteriore (ACL), l'approccio chirurgico gold standard è la tecnica di ricostruzione ACL Single-Bundle (SB). Recentemente, sono state proposte altre tecniche alternative per ridurre il rischio di lassità residua post-operatoria, come la ricostruzione del Single Bundle con aggiunta di palstica latearle (SBLP) e le procedure a doppio fascio (DB). Quarantadue pazienti sottoposti a ricostruzione ACL sono stati inclusi prospetticamente nello studio. È stata eseguita una randomizzazione per allocare i pazienti nei diversi gruppi di studio: Single-Bundle-Lateral-Plasty, Single-Bundle e Double-Bundle. Un sistema di navigazione intraoperatorio è stato utilizzato per valutare i valori di lassità. I valori di lassità pre e post-chirurgici sono stati valutati tramite i test Lachman test (AP30), Drawer test (AP90), Varus-Valgus stress test a 0° e 30° flessione del ginocchio (VV0, VV30), rotazione esterna interna (IE30, IE90), e il test del pivot shift (PS). . In tutti e tre i gruppi, i valori di lassità post-ricostruzione sono risultati statisticamente ridotti rispetto ai valori pre-ricostruzione (P < 0,05) per tutti i test analizzati. Considerando l'analisi del test del cassetto e della rotazione interna-esterna a 30 e 90 gradi di flessione del ginocchio, è stata identificata una differenza significativa tra le diverse ricostruzioni chirurgiche. La tecnica SBLP ha portato ad avere i valori di migliori rispetto alle tecniche SB (PIE90 - 0,001) e DB (PAP90 - 0.012; PIE30 - 0,021; PIE90 - 0,003). La tecnica SBLP ha ottenuto risultati significativamente migliori rispetto alle altre tecniche studiate in termini di riduzione della lassità antero-posteriore e interna-esterna a tempo zero dopo la ricostruzione del legamento crociato anteriore.

Mode-I fracture parameters of quasi-brittle materials: direct evaluation using DIC and relationship with Mode-II interfacial parameters

The objective of this thesis is the investigation of the Mode-I fracture mechanics parameters of quasi-brittle materials to shed light onto the influence of the width and size of the specimen on the fracture response of notched beams. To further the knowledge on the fracture process, 3D digital image correlation (DIC) was employed. A new method is proposed to determine experimentally the critical value of the crack opening, which is then used to determine the size of the fracture process zone (FPZ). In addition, the Mode-I fracture mechanics parameters are compared with the Mode-II interfacial properties of composites materials that feature as matrices the quasi-brittle materials studied in Mode-I conditions. To investigate the Mode II fracture parameters, single-lap direct shear tests are performed. Notched concrete beams with six cross-sections has been tested using a three-point bending (TPB) test set-up (Mode-I fracture mechanics). Two depths and three widths of the beam are considered. In addition to concrete beams, alkali-activated mortar beams (AAMs) that differ by the type and size of the aggregates have been tested using the same TPB set-up. Two dimensions of AAMs are considered. The load-deflection response obtained from DIC is compared with the load-deflection response obtained from the readings of two linear variable displacement transformers (LVDT). Load responses, peak loads, strain profiles along the ligament from DIC, fracture energy and failure modes of TPB tests are discussed. The Mode-II problem is investigated by testing steel reinforced grout (SRG) composites bonded to masonry and concrete elements under single-lap direct shear tests. Two types of anchorage systems are proposed for SRG reinforced masonry and concrete element to study their effectiveness. An indirect method is proposed to find the interfacial properties, compare them with the Mode-I fracture properties of the matrix and to model the effect of the anchorage.

Electrospun scaffolds for regeneration of musculoskeletal interface tissues

L’apparato muscolo scheletrico è composto da strutture muscolari, articolari e ossee. Tali tessuti sono molto diversi tra loro e hanno proprietà meccaniche estremamente variabili, pertanto presentano una transizione graduale in corrispondenza della loro giunzione, onde evitare l’insorgere di concentrazioni di tensione. L’evoluzione ha portato alla formazione di particolari interfacce che permettono la corretta trasmissione dei carichi distribuendo le tensioni su una superficie più ampia in corrispondenza della giunzione. Le interfacce che vanno a inserirsi nell’osso vengono definite entesi e in particolare, in questa review, analizzeremo il caso di quelle tra tendini/legamenti e osso. In questo lavoro ci siamo anche concentrati sulla giunzione miotendinea, ovvero tra muscolo e tendine. Sono numerose le lesioni che riguardano muscoli, ossa, tendini o legamenti e molto spesso l’infortunio avviene a livello della giunzione. Quando ciò accade vi sono diverse strade, ciascuna con i suoi vantaggi e svantaggi: sutura, autograft, allograft o xenograft. Oltre a queste soluzioni si è fatta gradualmente più spazio la possibilità di realizzare degli scaffold che vadano temporaneamente a sostituire la parte danneggiata e a promuovere la sua rigenerazione, degradandosi man mano. L’elettrofilatura (Elettrospinning) è un processo produttivo che negli ultimi decenni si è affermato come tecnica per la fabbricazione di questi scaffold, fino a diventare uno tra i principali processi utilizzati dai ricercatori in questo campo. Questa tecnica infatti permette di realizzare scaffold di nanofibre porose utilizzando polimeri biodegradabili e soprattutto biocompatibili. Lo scopo della review è proprio quello di scoprire tutti i lavori e gli studi che utilizzano l’elettrofilatura per realizzare degli scaffold per interfacce, delineando così lo stato dell’arte sui progressi fatti e sulle varie tecniche utilizzate.

Movement analysis on the field in young football players: biomechanical patterns of performance and injury prevention

The integration of quantitative data from movement analysis technologies is reshaping the analysis of athletes’ performances and injury mitigation, e.g., anterior cruciate ligament (ACL) rupture. Most of the movement assessments are performed in laboratory environments. Recent progress provides the chance to shift the paradigm to a more ecological approach with sport-specific elements and a closer examination of “real” movement patterns associated with performance and (ACL) injury risk. The present PhD thesis aimed at investigating the on-field motion patterns related to performance and injury prevention in young football players. The objectives of the thesis were: (I) in-lab measures of high-dynamics movements were used to validate wearable inertial sensors technology; (II) in-laboratory and on-field agility movement tasks were compared to inspect the effect of football-specific environment; (III) on-field analysis was conducted to challenge wearable sensors technology in the assessment of dangerous movement patterns towards the ACL rupture; (IV) an overview of technologies that could shape present and future assessment of ACL injury risk in daily practice was presented. The validity of wearables in the assessment of high-dynamics movements was confirmed. Relevant differences emerged between the movements performed in a laboratory setting and on the football pitch, supporting the inclusion of an ecological dynamics approach in preventive protocols. The on-field analysis of football-specific movement tasks demonstrated good reliability of wearable sensors and the presence of residual dangerous patterns in the injured players. A tool to inspect at-risk movement patterns on the field through objective measurements was presented. It discussed how potential alternatives to wearable inertial sensors embrace artificial intelligence and closer collaboration between clinical and technical expertise. The present thesis was meant to contribute to setting the basis for data-driven prevention protocols. A deeper comprehension of injury-related principles and counteractions will contribute to preserving athletes’ careers and health over time.

La Lussazione della Rotula - Confronto tra Trattamento Conservativo e Trattamento Chirurgico: una Revisione Sistematica della Letteratura.

Background: La lussazione traumatica della rotula rappresenta il 2-3% delle lesioni riguardanti il ginocchio. È una condizione comune negli adolescenti e colpisce maggiormente il sesso femminile. Si associa spesso ad instabilità rotulea, alti tassi di ridislocazione, dolore, difficoltà nel ritorno alle attività di vita quotidiana e allo sport e artrosi dell’articolazione femoro-rotulea. Obiettivo: Lo scopo di questa Revisione Sistematica è confrontare i risultati di studi randomizzati controllati che esaminano l’efficacia di due tipi di trattamento, chirurgico e conservativo, rispetto a: funzionalità del ginocchio, tasso di ridislocazione, qualità di vita e ritorno allo sport nei pazienti affetti da un primo episodio di lussazione rotulea. Metodi: La ricerca è stata condotta sulle banche dati PubMed, Cochrane Library e PEDro. Sono stati selezionati RCT in lingua inglese senza imporre limiti temporali, che presentavano entrambi i trattamenti, chirurgico e conservativo, e un follow up di almeno due anni. I partecipanti dovevano essere affetti unicamente da un primo episodio di lussazione. La qualità metodologica degli articoli è stata valutata tramite la PEDro scale. Risultati: Otto articoli hanno soddisfatto i criteri di eleggibilità e sono stati inclusi nella Revisione. Il punteggio medio alla PEDro scale di 3.6/10 ha rivelato una scarsa qualità metodologica degli articoli. La gran parte degli studi ha rilevato una riduzione del tasso di ridislocazione con il trattamento chirurgico, mentre non c’è concordanza nell’affermare la sua superiorità per migliorare la funzionalità del ginocchio. Conclusioni: Gli studi inclusi non hanno mostrato una chiara efficacia di un trattamento rispetto all’altro, se non riguardo al tasso di ridislocazione, ma la loro scarsa qualità metodologica rende tali risultati inaffidabili. Pertanto, sono necessari studi di qualità superiore per determinare con maggior precisione l’efficacia comparativa dei due interventi.