Two stroke cycle, novel combustion concepts and electrification for a new generation of internal combustion engines

The pursuit of decarbonization and increased efficiency in internal combustion engines (ICE) is crucial for reducing pollution in the mobility sector. While electrification is a long-term goal, ICE still has a role to play if coupled with innovative technologies. This research project explores various solutions to enhance ICE efficiency and reduce emissions, including Low Temperature Combustion (LTC), Dual fuel combustion with diesel and natural gas, and hydrogen integration. LTC methods like Dual fuel and Reactivity Controlled Compression Ignition (RCCI) show promise in lowering emissions such as NOx, soot, and CO2. Dual fuel Diesel-Natural Gas with hydrogen addition demonstrates improved efficiency, especially at low loads. RCCI Diesel-Gasoline engines offer increased Brake Thermal Efficiency (BTE) compared to standard diesel engines while reducing specific NOx emissions. The study compares 2-Stroke and 4-Stroke engine layouts, optimizing scavenging systems for both aircraft and vehicle applications. CFD analysis enhances specific power output while addressing injection challenges to prevent exhaust short circuits. Additionally, piston bowl shape optimization in Diesel engines running on Dual fuel (Diesel-Biogas) aims to reduce NOx emissions and enhance thermal efficiency. Unconventional 2-Stroke architectures, such as reverse loop scavenged with valves for high-performance cars, opposed piston engines for electricity generation, and small loop scavenged engines for scooters, are also explored. These innovations, alongside ultra-lean hydrogen combustion, offer diverse pathways toward achieving climate neutrality in the transport sector.

Gli eventi avversi che possono insorgere nel trattamento riabilitativo volto al recupero della deambulazione nel paziente con Stroke: a Scoping Review

Background: I trattamenti volti al recupero della deambulazione nel paziente post stroke sono ampiamente declinati in letteratura, ma vi sono tanti interrogativi per quanto riguarda gli eventi avversi che possono intercorrere in neuroriabilitazione. Dato l’ampio spettro di opzioni terapeutiche in questo ambito, innanzitutto, è utile comprendere quali trattamenti si dimostrano nocivi nella riabilitazione di un paziente così complesso. Obiettivo: l’obiettivo di questa Scoping Review è quello di indagare la presenza di eventi avversi riportati in letteratura che possono insorgere nella riabilitazione volta al recupero del cammino nel paziente post stroke. Inoltre, si cerca di individuare quali strategie terapeutiche non siano applicabili e sicure nell’ambito della neuroriabilitazione. Metodi: la ricerca è avvenuta consultando più banche dati online come Pubmed, Cochrane Library, PEDro, il motore di ricerca Google Scholar; il tutto tramite ricerca manuale bibliografica. Sono stati poi analizzati gli articoli pertinenti rispetto al nostro quesito di partenza, prendendo in considerazione qualsiasi tipologia di studio e senza porre limiti di lingua. Risultati: sono stati individuati 53 articoli secondo i criteri di eleggibilità, di cui: 28 RCT, 8 Systematic Reviews, 7 studi pilota, 4 meta – analisi, 2 studi cross-sectional, 2 studi osservazionali prospettici, 1 studio preliminare e 1 studio post hoc di 2 RCT. Il processo di selezione degli articoli è stato riportato utilizzando un diagramma di flusso, mentre il loro contenuto è sintetizzato in tabella sinottica. Conclusione: L’analisi degli studi segue l’applicazione della stringa di ricerca. Dall’analisi attuale della letteratura non viene evidenziata l’insorgenza di eventi avversi gravi e trattamento-correlati, che fossero responsabili di un cambiamento nella pratica clinica. Sono stati rilevati invece, alcuni eventi avversi di grado lieve o moderato, non sempre direttamente correlabili al trattamento proposto.

Gli effetti della realtà virtuale nel recupero della funzionalità dell’arto superiore in soggetti con esito di stroke in fase cronica: scoping review

Background: L’ictus rappresenta una delle principali patologie neurologiche che causa disabilità a lungo termine con un impatto profondo sulla funzionalità, autonomie della vita quotidiana (ADL) e partecipazione alla vita sociale. Circa il 50% degli individui affetti soffre di deficit cronici dell’arto superiore e solo 1/3 ha un pieno recupero. La realtà virtuale (VR) presenta i presupposti necessari dell’apprendimento motorio come ripetitività, specificità e adattamento del carico di lavoro per favorire la riorganizzazione neurale. Obiettivo: L’obiettivo della scoping review è di svolgere una mappatura della letteratura in cui sia previsto l’impiego della VR come possibile trattamento riabilitativo nel recupero della funzionalità dell’arto superiore in soggetti con esito di stroke in fase cronica, secondo la checklist della PRISMA Extension per le Scoping Review. Disegno dello studio: Sono stati inclusi gli studi pubblicati dall’01 gennaio 2016 al 05 settembre 2022 che prevedessero l’impiego della realtà virtuale, sia immersiva che non immersiva, applicata sull’intero arto superiore nel soggetto con esito di stroke in fase cronica per favorire il recupero della funzionalità dell’arto superiore. I limiti imposti sono: studi in lingua inglese, condotti in un ambiente sanitario con la supervisione di un operatore e il campione coinvolto di età adulta senza ulteriori patologie neurologiche. Le banche dati elettroniche coinvolte sono Pubmed, Cochrane library, PEDro, Scopus e Web of science. Risultati: Sono stati inclusi 5 evidenze scientifiche (1 RCT, 2 trial non controllati e 2 case report) che impiegassero la VR sull’arto superiore e svolgere ADL o attività ludiche nell’ambiente virtuale. Conclusione: Si evince che l’impiego della VR potrebbe favorire il recupero e il mantenimento della funzionalità dell’arto superiore nei soggetti con esito di stroke in fase cronica, ma sono necessari ulteriori studi futuri di maggiore rilevanza e validità scientifica.

Cardiac Magnetic Resonance Assessment Of Interstitial Myocardial Fibrosis And Cardiomyocyte Hypertrophy In Hypertensive Mice Treated With Spironolactone.

Nearly 50% of patients with heart failure (HF) have preserved LV ejection fraction, with interstitial fibrosis and cardiomyocyte hypertrophy as early manifestations of pressure overload. However, methods to assess both tissue characteristics dynamically and noninvasively with therapy are lacking. We measured the effects of mineralocorticoid receptor blockade on tissue phenotypes in LV pressure overload using cardiac magnetic resonance (CMR). Mice were randomized to l-nitro-ω-methyl ester (l-NAME, 3 mg/mL in water; n=22), or l-NAME with spironolactone (50 mg/kg/day in subcutaneous pellets; n=21). Myocardial extracellular volume (ECV; marker of diffuse interstitial fibrosis) and the intracellular lifetime of water (τic; marker of cardiomyocyte hypertrophy) were determined by CMR T1 imaging at baseline and after 7 weeks of therapy alongside histological assessments. Administration of l-NAME induced hypertensive heart disease in mice, with increases in mean arterial pressure, LV mass, ECV, and τic compared with placebo-treated controls, while LV ejection fraction was preserved (>50%). In comparison, animals receiving both spironolactone and l-NAME (l-NAME+S) showed less concentric remodeling, and a lower myocardial ECV and τic, indicating decreased interstitial fibrosis and cardiomyocyte hypertrophy (ECV: 0.43 ± 0.09 for l-NAME versus 0.25 ± 0.03 for l-NAME+S, P<0.001; τic: 0.42 ± 0.11 for l-NAME groups versus 0.12 ± 0.05 for l-NAME+S group). Mice treated with a combination of l-NAME and spironolactone were similar to placebo-treated controls at 7 weeks. Spironolactone attenuates interstitial fibrosis and cardiomyocyte hypertrophy in hypertensive heart disease. CMR can phenotype myocardial tissue remodeling in pressure-overload, furthering our understanding of HF progression.