Lower limb biomechanical characteristics of patients with neuropathic diabetic foot ulcers: The diabetes foot ulcer study protocol

Background Foot ulceration is the main precursor to lower limb amputation in patients with type 2 diabetes worldwide. Biomechanical factors have been implicated in the development of foot ulceration; however the association of these factors to ulcer healing remains less clear. It may be hypothesised that abnormalities in temporal spatial parameters (stride to stride measurements), kinematics (joint movements), kinetics (forces on the lower limb) and plantar pressures (pressure placed on the foot during walking) contribute to foot ulcer healing. The primary aim of this study is to establish the biomechanical characteristics (temporal spatial parameters, kinematics, kinetics and plantar pressures) of patients with plantar neuropathic foot ulcers compared to controls without a history of foot ulcers. The secondary aim is to assess the same biomechanical characteristics in patients with foot ulcers and controls over-time to assess whether these characteristics remain the same or change throughout ulcer healing. Methods/Design The design is a case–control study nested in a six-month longitudinal study. Cases will be participants with active plantar neuropathic foot ulcers (DFU group). Controls will consist of patients with type 2 diabetes (DMC group) and healthy participants (HC group) with no history of foot ulceration. Standardised gait and plantar pressure protocols will be used to collect biomechanical data at baseline, three and six months. Descriptive variables and primary and secondary outcome variables will be compared between the three groups at baseline and follow-up. Discussion It is anticipated that the findings from this longitudinal study will provide important information regarding the biomechanical characteristic of type 2 diabetes patients with neuropathic foot ulcers. We hypothesise that people with foot ulcers will demonstrate a significantly compromised gait pattern (reduced temporal spatial parameters, kinematics and kinetics) at base line and then throughout the follow-up period compared to controls. The study may provide evidence for the design of gait-retraining, neuro-muscular conditioning and other approaches to off-load the limbs of those with foot ulcers in order to reduce the mechanical loading on the foot during gait and promote ulcer healing.

Switching and release dynamics of an electrostatically actuated MEMS switch under the influence of squeeze-film damping

This paper reports analytical modeling, simulation and experimental validation for switching and release times of an electrostatically actuated micromachined switch. Presented work is an extension of our earlier work [1] that analytically argued, and numerically and experimentally demonstrated, why pull-in time is larger that pull-up time when the actuation voltage is less than twice of the pull-in voltage. In this paper, switching dynamics is investigated under the influence of squeeze-film damping. Tests were performed on SOI (silicon-on-insulator) based parallel beams structures.Typical voltage requirement for actuation is in the range of 10-30 V. All the experiments were performed in normal atmospheric pressure. Measurement results confirm that the quality factor Q has appreciable effect on the release time compared to the switching time. The quality factor Q is extracted from the response measurement and compared with the ANSYS simulation result. In addition, the dynamic pull-in effect has also been studied and reported in this paper. A contribution of this work includes the effect of various phenomena such as squeeze-film damping, dynamic pull-in, and frequency pull-in effects on the switching dynamics of a MEMS switch.

Shaking table tests to investigate the influence of various factors on the liquefaction resistance of sands

This paper presents the shaking table studies to investigate the factors that influence the liquefaction resistance of sand. A uniaxial shaking table with a perspex model container was used for the model tests, and saturated sand beds were prepared using wet pluviation method. The models were subjected to horizontal base shaking, and the variation of pore water pressure was measured. Three series of tests varying the acceleration and frequency of base shaking and density of the soil were carried out on sand beds simulating free field condition. Liquefaction was visualized in some model tests, which was also established through pore water pressure ratios. Effective stress was calculated at the point of pore water pressure measurement, and the number of cycles required to liquefy the sand bed were estimated and matched with visual observations. It was observed that there was a gradual variation in pore water pressure with change in base acceleration at a given frequency of shaking. The variation in pore water pressure is not significant for the range of frequency used in the tests. The frequency of base shaking at which the sand starts to liquefy when the sand bed is subjected to any specific base acceleration depends on the density of sand, and it was observed that the sand does not liquefy at any other frequency less than this. A substantial improvement in liquefaction resistance of the sand was observed with the increase in soil density, inferring that soil densification is a simple technique that can be applied to increase the liquefaction resistance.

A thermal insulation method for a piezoelectric transducer

This study deals with the sources of signal distortion of a piezoelectric transducer heated by measured gas flow. These signal distortions originate from both unloading of preload on a piezocrystal because of expansion of a diaphragm in the test apparatus and the pyroelectric effect of a heated piezoelectric crystal. A plastic film on the diaphragm of the transducer can effectively insulate the diaphragm and the piezocrystal within transducer from heating by gas flow, eliminating the sources of distortion. A method for evaluating the thickness of the film is proposed.

Avaliação de emissões fugitivas de biogás na camada de cobertura do aterro sanitário da CTR de Nova Iguaçu e do Lixão de Seropédica, Rio de Janeiro.

No Brasil, se espera ter até 2014, de acordo com o prazo da Política Nacional de Resíduos Sólidos, todos os lixões erradicados e os resíduos sólidos urbanos gerados depositados em aterros sanitários. Atualmente, os projetos de aterros sanitários dão oportunidade para um nicho de mercado, o da fonte de geração de energia. Um parâmetro de controle da poluição do ar causada pelos aterros sanitários são as chamadas camadas de cobertura. Nesse contexto, é de fundamental importância o estudo de camadas de cobertura de resíduos por ser um importante elemento de projeto para evitar ou minimizar a poluição do ar devido aos gases gerados em aterros sanitários de resíduos sólidos, já que é o elo existente entre o ambiente interno dos resíduos e a atmosfera. A presente pesquisa aborda o comportamento dos gases em relação à camada de cobertura existentes na CTR de Nova Iguaçu e no Lixão remediado de Seropédica. Foram realizados ensaios de Placa de Fluxo, medição de pressão e concentração dos gases no contato solo-resíduo e emissões dos gases pelos drenos, além das análises de solo in situ e em laboratório. Os ensaios foram realizados de outubro a novembro de 2012. Os resultados indicaram uma inexistência de fluxo de gases pela camada de cobertura, que possui 1,10 m de espessura, do lixão de Seropédica, sendo encontrado apenas fluxo nos drenos. Na CTR Nova Iguaçu, foi verificada que praticamente a inexistência de fluxo de gases com o sistema de gás ligado, mesmo possuindo uma camada de cobertura de 0,8 m.

Oscillation flow induced by underwater supersonic gas jets

This paper describes an experimental study on the oscillation flow characteristics of submerged supersonic gas jets issued from Laval nozzles. The flow pattern during the jet development and the jet expansion feedback phenomenon are studied using a high-speed camera and a pressure measurement system. The experimental results indicate that along the downstream distance, the jet has three flow regimes: (1) momentum jet; (2) buoyant jet; (3) plume. In the region near the nozzle exit a so-called bulge phenomenon is found. Bulging of the jet occurs many times before the more violent jet expansion feedback occurs. During the feedback process, the jet diameter can become several times that of the original one depending on the jet Mach number. The frequencies of the jet bulging and the jet expansion feedback are measured.

Attitudes of consultant ophthalmologists in the UK to initial management of glaucoma patients presenting with severe visual field loss: a national survey

BACKGROUND: Recent National Institute of Clinical Excellence guidance suggests primary surgery should be offered to patients presenting with glaucoma with severe visual field loss. We undertook a survey of UK consultant ophthalmologists to determine if this represents current practice and explore attitudes towards managing patients with advanced glaucoma at presentation.

DESIGN: Questionnaire evaluation study.

PARTICIPANTS: All consultant ophthalmologists currently practicing in the UK.

METHODS: A single-page questionnaire was posted to all consultants (n = 910) currently practicing in the UK along with a pre-paid return envelope. A second questionnaire was sent to non-responders (n = 459).

MAIN OUTCOME MEASURES: Questionnaire responses.

RESULTS: 626 responses were received representing 68.8% of the population surveyed. 152 (24%) volunteered a specialist interest in glaucoma. Consensus opinion for both glaucoma specialists (64.9%) and non-glaucoma specialists (62.4%) was to start with primary medical therapy, most commonly citing surgical risk as the primary reason (23% and 22%, respectively) for this approach. Most felt the highest intraocular pressure measurement during follow up (measured in clinic) was the most important variable for prevention of further visual loss (60% of glaucoma specialists and 55% of non-glaucoma specialists). Eighty-three per cent of all responders suggested they would change their practice if evidence supporting primary surgery as a safe and more effective approach existed.

CONCLUSIONS: Recent National Institute of Clinical Excellence guidance does not reflect the current management approach of UK ophthalmologists. The primary concern was related to potential complications of surgery although most practitioners would be willing to change their practice if evidence existed supporting primary surgery in patients presenting with advanced glaucoma.

Fiber optic sensors for the biomechanical study of the intervertebral disc

O presente trabalho teve como objetivo principal estudar o comportamento mecânico do disco intervertebral recorrendo a sensores em fibra ótica. Na expetativa de efetuar o melhor enquadramento do tema foi efetuada uma revisão exaustiva das várias configurações de sensores em fibra ótica que têm vindo a ser utilizadas em aplicações biomédicas e biomecânicas, nomeadamente para medição de temperatura, deformação, força e pressão. Nesse âmbito, procurou-se destacar as potencialidades dos sensores em fibra ótica e apresentá-los como uma tecnologia alternativa ou até de substituição das tecnologias associadas a sensores convencionais. Tendo em vista a aplicação de sensores em fibra ótica no estudo do comportamento do disco intervertebral efetuou-se também uma revisão exaustiva da coluna vertebral e, particularmente, do conceito de unidade funcional. A par de uma descrição anatómica e funcional centrada no disco intervertebral, vértebras adjacentes e ligamentos espinais foram ainda destacadas as suas propriedades mecânicas e descritos os procedimentos mais usuais no estudo dessas propriedades. A componente experimental do presente trabalho descreve um conjunto de experiências efetuadas com unidades funcionais cadavéricas utilizando sensores convencionais e sensores em fibra ótica com vista à medição da deformação do disco intervertebral sob cargas compressivas uniaxiais. Inclui ainda a medição in vivo da pressão intradiscal num disco lombar de uma ovelha sob efeito de anestesia. Para esse efeito utilizou-se um sensor comercial em fibra ótica e desenvolveu-se a respetiva unidade de interrogação. Finalmente apresenta-se os resultados da investigação em curso que tem como objetivo propor e desenvolver protótipos de sensores em fibra ótica para aplicações biomédicas e biomecânicas. Nesse sentido, são apresentadas duas soluções de sensores interferométricos para medição da pressão em fluídos corporais.

Simuladores Fisiológicos na avaliação metrológica de esfigmomanómetros

Este documento apresenta uma avaliação sobre o uso dos simuladores fisiológicos como padrão para avaliação metrológica dos esfigmomanómetros automáticos na estimação da pressão sanguínea pelo método não invasivo (PNI). O presente estudo procurou avaliar o enquadramento destes equipamentos com os procedimentos das normas e recomendações usadas para apreciação metrológica dos esfigmomanómetros digitais. No contexto da prática metrológica existente determinou-se a existência de uma oportunidade de melhoria nos processos relacionados. O trabalho procurou obter resposta a diversas questões, relacionando a medição da pressão pelo método não invasivo, com o uso dos simuladores fisiológicos, o contexto em que estes podem ser usados, as formas de simulação, as medições e os resultados, procurando a perspetiva metrológica como enquadramento. As recomendações existentes [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8], são muito claras nos procedimentos, validação e nos desvios permitidos para os monitores da tensão arterial (MTA), equipamento que permite a avaliação dos parâmetros fisiológicos do paciente, no entanto, quando se pretende avançar para outro domínio, como o do uso dos simuladores, em particular para a simulação da PNI, não existem recomendações ou normas tão claras, e não existe sobretudo um padrão de referência que imite a natureza dinâmica que caracteriza a pressão sanguínea. O trabalho procurou ainda estabelecer a ligação entre o método clássico de auscultação (o principio de determinação da PS), a técnica digital de medição e os simuladores, para uma melhor compreensão do que é a pressão sanguínea, e como relacionar a problemática da simulação e a de um padrão de referência. Neste trabalho estão ainda presentes abordagens a diversos tópicos, como as validações clínicas, acessórios, ou a metrologia e que influenciam no final os equipamentos e o contexto que se pretende avaliar. Os diversos equipamentos testados procuraram conter amostras diversificadas, quer para os MTA de uso profissional ou doméstico, assim como para os simuladores. A avaliação dos simuladores foi realizada contra um grupo de MTAs. Foi testada a influência na medição, causada pela mudança de acessórios, ou seja, nos resultados, merecendo consideração pela perspetiva metrológica. No resumo dos testes e do estudo sobre este tema, verificou-se que esta tipologia de equipamentos pode contribuir como complemento do processo de calibração típico (estático). Não constitui por si só um método alternativo, mas permitiu estimar possíveis limites de erro e desvio padrão a partir da observação dos resultados práticos, limites esses inferiores aos processos de validação clínica. Atendendo às particularidades, estimou-se como desvio aceitável um erro mais desvio padrão de 5 + 3 mmHg para o processo de simulação. Contudo considera-se ainda importante os testes adicionais em que o simulador permite, ao verificar as medidas de segurança implementadas no equipamento e a condição dos acessórios, que como verificado afetam os resultados. No entanto nem todos os simuladores se mostram adequados a este processo pelo que a qualidade da seleção do equipamento para este fim pode eventualmente reduzir ainda mais os possíveis limites.

Diabetes care in Switzerland: good, but perfectible: a population-based cross-sectional survey.

BACKGROUND: While Switzerland invests a lot of money in its healthcare system, little is known about the quality of care delivered. The objective of this study was to assess the quality of care provided to patients with diabetes in the Canton of Vaud, Switzerland. METHODS: Cross-sectional study of 406 non-institutionalized adults with type 1 or 2 diabetes. Patients' characteristics, diabetes and process of care indicators were collected using a self-administered questionnaire. Process indicators (past 12 months) included HbA1C check among HbA1C-aware patients, eye assessment by ophtalmologist, microalbuminuria check, feet examination, lipid test, blood pressure and weight measurement, influenza immunization, physical activity recommendations, and dietary recommendations. Item-by-item (each process of care indicator: percentage of patients having received it), composite (mean percentage of recommended care: sum of received processes of care / sum of possible recommended care), and all-or-none (percentage of patients receiving all specified recommended care) measures were computed. RESULTS: Mean age was 64.4 years; 59% were men. Type 1 and type 2 diabetes were reported by 18.2% and 68.5% of patients, respectively, but diabetes type remained undetermined for almost 20% of patients. Patients were treated with oral anti-diabetic drugs (50%), insulin (23%) or both (27%). Of 219 HbA1C-aware patients, 98% reported ≥ one HbA1C check during the last year. Also, ≥94% reported ≥ one blood pressure measurement, ≥ one weight measurement or lipid test, and 68%, 64% and 56% had feet examination, microalbuminuria check and eye assessment, respectively. Influenza immunization was reported by 62% of the patients.The percentage of patients receiving all processes of care ranged between 14.2%-16.9%, and 46.6%-50.7%, when considering ten and four indicators, respectively. Ambulatory care utilization showed little use of multidisciplinary care, and low levels of participation in diabetes-education classes. CONCLUSIONS: While routine processes-of-care were performed annually in most patients, diabetes-specific risk screenings, influenza immunization, physical activity and dietary recommendations were less often reported; this was also the case for multidisciplinary care and participation in education classes. There is room for diabetes care improvement in Switzerland. These results should help define priorities and further develop country-specific chronic disease management initiatives for diabetes.

Presión arterial en preescolares de la localidad de Usaquén en Bogotá

Introducción: La hipertensión arterial es un problema de salud pública tanto en países industrializados como en vía de desarrollo. Su prevalencia en la infancia viene en aumento por lo que es relevante determinarla en niños preescolares a nivel local. Objetivo: Determinar la prevalencia de hipertensión arterial en niños de tres a cinco años de una cohorte de 14 hogares infantiles del ICBF de la localidad de Usaquén en Bogotá. Materiales y métodos: Se realizó un estudio de corte transversal analítico, utilizando la base de datos de un ensayo aleatorizado y controlado del año 200913, y se evaluaron las cifras de tensión arterial de acuerdo a sexo, edad, talla y su correlación con el IMC con un nivel de confianza del 95% y precisión del 1%. Se calcularon las medias, desviaciones estándar, percentiles y prevalencia. Resultados: Se obtuvo una muestra de 1035 casos, encontrándose una prevalencia de 4,5% de HTA sistólica, 10,4% de diastólica, ambas en estadio I; teniendo en cuenta tanto sistólica como diastólica, fue de 11,6% en estadio I. Se determinaron los valores de presión arterial sistólica y diastólica en cuartiles de acuerdo a edad, sexo y talla. El coeficiente de correlación entre el IMC y los niveles de presión arterial sistólica y diastólica fueron de 0.0992 y 0.0362 respectivamente. Conclusión: La prevalencia de HTA general fue de 11,6%, predominando la diastólica en estadio I en niños preescolares. No se encontró correlación entre el IMC y las cifras de tensión arterial sistólica y diastólica.

Efectos de la simpatectomía torácica sobre la pletismografía de los miembros superiores en sujetos con hiperhidrosis palmar

Introducción: La simpatectomía es el tratamiento de la hiperhidrosis palmar y consiste en denervación simpática de miembros superiores que produce un efecto en el flujo sanguíneo al impactar la respuesta vasoconstrictora. El cambio en el flujo sanguíneo se puede evaluar a través de la onda fotopletismográfica. Metodología: Se realizaron 2 sesiones (presimpatectomía y postsimpatectomía) de 10 minutos en cada miembro superior en 28 pacientes obteniendo 79 señales fotopletismográficas distribuidas así: 37 presimpatectomía y 42 señales postsimpatectomía. De cada señal se analizó 1.5 minutos donde se tienen 80 ondas de fotopletismografía y se miden 6 variables: 1. Componente AC (componente pulsátil), 2. Componente DC (componente no pulsátil), 3. Relación entre AC/DC (índice de perfusión), 4. Area bajo la curva (AUC), 5. Tiempo entre el inicio de la onda y pico sistólico (T_DA) y 6. Tiempo entre cada onda de pulso (T_DD). Resultados: Aumentó 120% el componente AC y disminuyó 78% en DC del miembro superior derecho (MSD) con 99% de confiabilidad (p<0.001) entre presimpatectomía (n=18) y postsimpatectomía (n=21). AC/DC aumentó 55% con 95% de confiabilidad entre presimpatectomía (n=19) y postsimpatectomía (n=21) en el miembro superior izquierdo (p<0.05). No se encontró diferencia para T_DA, T_DD ni AUC. Discusión y Conclusión: La simpatectomía en pacientes con hiperhidrosis palmar produce un cambio en el flujo sanguíneo de los miembros superiores evidenciado por los cambios en el componente no pulsátil (DC) y pulsátil (AC) que es secundario a la vasodilatación consecuencia del bloqueo simpático por la denervación quirúrgica de los ganglios simpáticos torácicos.

Correlación y concordancia entre ecocardiografía y cateterismo cardiaco derecho para determinación de la presión sistólica de arteria pulmonar

Introducción. El cateterismo cardiaco derecho representa el estándar de referencia para el diagnóstico de hipertensión pulmonar, sin embargo el rendimiento de la ecocardiografía como estudio inicial ha mostrado buena correlación con las variables medidas por cateterismo. El presente estudio pretende describir el grado de correlación y concordancia entre la ecocardiografía y el cateterismo cardiaco derecho para la medición de la presión sistólica de la arteria pulmonar. Materiales y métodos. Se realizó un estudio observacional retrospectivo de los pacientes sometidos a cateterismo cardiaco derecho entre los años 2009 a 2014 y se compararon con los datos de ecocardiograma más cercano a este cateterismo, teniendo en cuenta la presión sistólica de la arteria pulmonar (PSAP) en las dos modalidades diagnósticas mediante correlación y concordancia estadística según los coeficientes de Pearson y el índice de Lin respectivamente. Resultados. Se recolectaron un total de 169 pacientes con un índice de correlación (r) obtenido para la medición de PSAP del total de la muestra de 0.73 p < 0.0001 mostrando un grado de correlación alto para toda la muestra evaluada. El análisis de concordancia obtenido para toda la población a partir del índice de Lin fue de 0.71 lo que determinó una pobre concordancia. Discusión. Se encontró buena correlación entre ecocardiografía y cateterismo cardiaco derecho para la medición de la PSAP, sin embargo la concordancia entre los métodos diagnósticos es pobre, por tanto el ecocardiograma no reemplaza al cateterismo cardiaco derecho como estudio de elección para diagnóstico y seguimiento de pacientes con hipertensión pulmonar.

Pulsioximetría de pacientes en hemodiálisis, de la unidad de terapia renal – fundación cardioinfantil, análisis para establecer recomendaciones

Introducción. En Colombia, el 80% de los pacientes con enfermedad renal crónica en hemodiálisis tienen fístula arteriovenosa periférica (FAV) que asegura el flujo de sangre durante la hemodiálisis (1), la variabilidad en el flujo de sangre en el brazo de la FAV hacia la parte distal, puede afectar la lectura de la oximetría de pulso (SpO2) (2), llevando a la toma de decisiones equivocadas por el personal de salud. El objetivo de este estudio es aclarar si existe diferencia entre la SpO2 del brazo de la FAV y el brazo contralateral. Materiales y métodos. Se realizó un estudio de correlación entre los valores de SpO2 del brazo con FAV contra el brazo sin FAV, de 40 pacientes que asistieron a hemodiálisis. La recolección de los datos se llevó a cabo, con un formato que incluyó el resultado de la pulsioximetria y variables asociadas, antes, durante y después de la hemodiálisis. Se comparó la mediana de los deltas de las diferencias con pruebas estadísticas T Student – Mann Whitney, aceptando un valor significativo de p < 0,05. Resultados. No se encontraron diferencias estadísticamente significativas de la SpO2 entre el brazo con FAV y el brazo sin FAV, antes, durante y después de la diálisis, sin embargo si se apreció una correlación positiva estadísticamente significativa. Conclusiones. Se encontró correlación positiva estadísticamente significativa, donde no hubo diferencias en el resultado la pulsioximetría entre el brazo con FAV y brazo sin FAV, por lo tanto es válido tomar la pulsioximetría en cualquiera de los brazos.

Influence of fibrolytic enzymes on the hydrolysis and fermentation of pure cellulose and xylan by mixed ruminal microorganisms in vitro

A series of in vitro studies was, conducted to determine the effects of adding a commercial enzyme product on the hydrolysis and fermentation of cellulose, xylan, and a mixture (1:1 wt/wt) of both. The enzyme product (Liquicell 2500, Specialty Enzymes and Biochemicals, Fresno, CA) was derived from Trichoderma reesei and contained mainly xylanase and cellulase activities. Addition of enzyme (0.5, 2.55 and 5.1 muL/g of DM) in the absence of ruminal fluid increased (P < 0.001) the release of reducing sugars from xylan and the mixture after 20 h of incubation at 20degreesC. Incubations with ruminal fluid showed that enzyme (0.5 and 2.55 muL/g of DM) increased (P < 0.05) the initial (up to 6 h) xylanase, endoglucanase, and beta-D-glucosidase activities in the liquid fraction by an average of 85%. Xylanase and endoglucanase activities in the solid fraction also were increased (P < 0.05) by enzyme addition, indicating an increase in fibrolytic activity due to ruminal microbes. Gas production over 96 h of incubation was determined using a gas pressure measurement technique. Incremental levels of enzyme increased (P < 0.05) the rate of gas production of all substrates, suggesting that fermentation of cellulose and xylan was enzyme-limited. However, adding the enzyme at levels higher than 2.55 muL/g of DM failed to further increase the rate of gas production, indicating that the maximal level of stimulation was already achieved at lower enzyme concentrations. It was concluded that enzymes enhanced the fermentation of cellulose and xylan by a combination of pre- and postincubation effects (i.e., an increase in the release of reducing sugars during the pretreatment phase and an increase in the hydrolytic activity of the liquid and solid fractions of the ruminal fluid), which was reflected in a higher rate of fermentation.