Relationship between ocular perfusion pressure and retrobulbar blood flow in patients with glaucoma with progressive damage

PURPOSE: To evaluate the relationship between ocular perfusion pressure and color Doppler measurements in patients with glaucoma. MATERIALS AND METHODS: Twenty patients with primary open-angle glaucoma with visual field deterioration in spite of an intraocular pressure lowered below 21 mm Hg, 20 age-matched patients with glaucoma with stable visual fields, and 20 age-matched healthy controls were recruited. After a 20-minute rest in a supine position, intraocular pressure and color Doppler measurements parameters of the ophthalmic artery and the central retinal artery were obtained. Correlations between mean ocular perfusion pressure and color Doppler measurements parameters were determined. RESULTS: Patients with glaucoma showed a higher intraocular pressure (P <.0008) and a lower mean ocular perfusion pressure (P <.0045) compared with healthy subjects. Patients with deteriorating glaucoma showed a lower mean blood pressure (P =.033) and a lower end diastolic velocity in the central retinal artery (P =.0093) compared with normals. Mean ocular perfusion pressure correlated positively with end diastolic velocity in the ophthalmic artery (R = 0.66, P =.002) and central retinal artery (R = 0.74, P <.0001) and negatively with resistivity index in the ophthalmic artery (R = -0.70, P =.001) and central retinal artery (R = -0.62, P =.003) in patients with deteriorating glaucoma. Such correlations did not occur in patients with glaucoma with stable visual fields or in normal subjects. The correlations were statistically significantly different between the study groups (parallelism of regression lines in an analysis of covariance model) for end diastolic velocity (P =.001) and resistivity index (P =.0001) in the ophthalmic artery, as well as for end diastolic velocity (P =.0009) and resistivity index (P =. 001) in the central retinal artery. CONCLUSIONS: The present findings suggest that alterations in ocular blood flow regulation may contribute to the progression in glaucomatous damage.

Damage analysis of carbon/epoxy plates after drilling

Drilling of composites plates normally uses traditional techniques but damage risk is high. NDT use is important. Damage in a carbon/epoxy plate is evaluated by enhanced X-rays. Four different drills are used. The images are analysed using Computational Vision techniques. Surface roughness is compared. Results suggest strategies for delamination reduction.

Strength and damage analysis of composite-aluminium adhesively-bonded single-lap joints

With the need to find an alternative way to mechanical and welding joints, and at the same time to overcome some limitations linked to these traditional techniques, adhesive bonds can be used. Adhesive bonding is a permanent joining process that uses an adhesive to bond the components of a structure. Composite materials reinforced with fibres are becoming increasingly popular in many applications as a result of a number of competitive advantages. In the manufacture of composite structures, although the fabrication techniques reduce to the minimum by means of advanced manufacturing techniques, the use of connections is still required due to the typical size limitations and design, technological and logistical aspects. Moreover, it is known that in many high performance structures, unions between composite materials with other light metals such as aluminium are required, for purposes of structural optimization. This work deals with the experimental and numerical study of single lap joints (SLJ), bonded with a brittle (Nagase Chemtex Denatite XNRH6823) and a ductile adhesive (Nagase Chemtex Denatite XNR6852). These are applied to hybrid joints between aluminium (AL6082-T651) and carbon fibre reinforced plastic (CFRP; Texipreg HS 160 RM) adherends in joints with different overlap lengths (LO) under a tensile loading. The Finite Element (FE) Method is used to perform detailed stress and damage analyses allowing to explain the joints’ behaviour and the use of cohesive zone models (CZM) enables predicting the joint strength and creating a simple and rapid design methodology. The use of numerical methods to simulate the behaviour of the joints can lead to savings of time and resources by optimizing the geometry and material parameters of the joints. The joints’ strength and failure modes were highly dependent on the adhesive, and this behaviour was successfully modelled numerically. Using a brittle adhesive resulted in a negligible maximum load (Pm) improvement with LO. The joints bonded with the ductile adhesive showed a nearly linear improvement of Pm with LO.

A new damage model for composite laminates

Aircraft composite structures must have high stiffness and strength with low weight, which can guarantee the increase of the pay-load for airplanes without losing airworthiness. However, the mechanical behavior of composite laminates is very complex due the inherent anisotropy and heterogeneity. Many researchers have developed different failure progressive analyses and damage models in order to predict the complex failure mechanisms. This work presents a damage model and progressive failure analysis that requires simple experimental tests and that achieves good accuracy. Firstly, the paper explains damage initiation and propagation criteria and a procedure to identify the material parameters. In the second stage, the model was implemented as a UMAT (User Material Subroutine), which is linked to finite element software, ABAQUS (TM), in order to predict the composite structures behavior. Afterwards, some case studies, mainly off-axis coupons under tensile or compression loads, with different types of stacking sequence were analyzed using the proposed material model. Finally, the computational results were compared to the experimental results, verifying the capability of the damage model in order to predict the composite structure behavior. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Use of the energy-release rate in a 2 scale damage analysis of a bonded joint

Stress singularities appear at the extremities of an adhesive bond. They can produce a damage mechanism that we assimilate in this Note to a crack. The energy release rate permits to characterize its evolution. But a very refined mesh would be necessary for a real structure. Using an asymptotic method based on the small thickness of the bond a limit model with a different local behaviour is suggested. It leads to an approximation of the energy release rate

Damage analysis of bridge structures using vibrational techniques

Much research is currently centred on the detection of damage in structures using vibrational data. The work presented here examined several areas of interest in support of a practical technique for identifying and locating damage within bridge structures using apparent changes in their vibrational response to known excitation. The proposed goals of such a technique included the need for the measurement system to be operated on site by a minimum number of staff and that the procedure should be as non-invasive to the bridge traffic-flow as possible. Initially the research investigated changes in the vibrational bending characteristics of two series of large-scale model bridge-beams in the laboratory and these included ordinary-reinforced and post-tensioned, prestressed designs. Each beam was progressively damaged at predetermined positions and its vibrational response to impact excitation was analysed. For the load-regime utilised the results suggested that the infuced damage manifested itself as a function of the span of a beam rather than a localised area. A power-law relating apparent damage with the applied loading and prestress levels was then proposed, together with a qualitative vibrational measure of structural damage. In parallel with the laboratory experiments a series of tests were undertaken at the sites of a number of highway bridges. The bridges selected had differing types of construction and geometric design including composite-concrete, concrete slab-and-beam, concrete-slab with supporting steel-troughing constructions together with regular-rectangular, skewed and heavily-skewed geometries. Initial investigations were made of the feasibility and reliability of various methods of structure excitation including traffic and impulse methods. It was found that localised impact using a sledge-hammer was ideal for the purposes of this work and that a cartridge `bolt-gun' could be used in some specific cases.

Progressive structural analysis for dynamic recognition of on-line handwritten mathematical expressions

Structural analysis in handwritten mathematical expressions focuses on interpreting the recognized symbols using geometrical information such as relative sizes and positions of the symbols. Most existing approaches rely on hand-crafted grammar rules to identify semantic relationships among the recognized mathematical symbols. They could easily fail when writing errors occurred. Moreover, they assume the availability of the whole mathematical expression before being able to analyze the semantic information of the expression. To tackle these problems, we propose a progressive structural analysis (PSA) approach for dynamic recognition of handwritten mathematical expressions. The proposed PSA approach is able to provide analysis result immediately after each written input symbol. This has an advantage that users are able to detect any recognition errors immediately and correct only the mis-recognized symbols rather than the whole expression. Experiments conducted on 57 most commonly used mathematical expressions have shown that the PSA approach is able to achieve very good performance results.

Longitudinal Analysis Of Hippocampal T2 Relaxometry In Fmtle.

To investigate the degree of T2 relaxometry changes over time in groups of patients with familial mesial temporal lobe epilepsy (FMTLE) and asymptomatic relatives. We conducted both cross-sectional and longitudinal analyses of T2 relaxometry with Aftervoxel, an in-house software for medical image visualization. The cross-sectional study included 35 subjects (26 with FMTLE and 9 asymptomatic relatives) and 40 controls; the longitudinal study was composed of 30 subjects (21 with FMTLE and 9 asymptomatic relatives; the mean time interval of MRIs was 4.4 ± 1.5 years) and 16 controls. To increase the size of our groups of patients and relatives, we combined data acquired in 2 scanners (2T and 3T) and obtained z-scores using their respective controls. General linear model on SPSS21® was used for statistical analysis. In the cross-sectional analysis, elevated T2 relaxometry was identified for subjects with seizures and intermediate values for asymptomatic relatives compared to controls. Subjects with MRI signs of hippocampal sclerosis presented elevated T2 relaxometry in the ipsilateral hippocampus, while patients and asymptomatic relatives with normal MRI presented elevated T2 values in the right hippocampus. The longitudinal analysis revealed a significant increase in T2 relaxometry for the ipsilateral hippocampus exclusively in patients with seizures. The longitudinal increase of T2 signal in patients with seizures suggests the existence of an interaction between ongoing seizures and the underlying pathology, causing progressive damage to the hippocampus. The identification of elevated T2 relaxometry in asymptomatic relatives and in patients with normal MRI suggests that genetic factors may be involved in the development of some mild hippocampal abnormalities in FMTLE.

Modelling and aerodynamic simulation of a vehicle and failure analysis of a laminated front fender

Master Thesis in Mechanical Engineering field of Maintenance and Production

The influence of the boundary conditions on low-velocity impact composite damage

The objective of this work was to study the influence of the boundary conditions on low-velocity impact behaviour of carbon-epoxy composite plates. Experimental work and numerical analysis were performed on [04,904]s laminates. The influence of different boundary conditions on the impacted plates was analysed considering rectangular and square plates. The X-radiography was used as a non-destructive technique to evaluate the internal damage caused by impact loading. A three-dimensional numerical analysis was also performed considering progressive damage modelling. The model includes three-dimensional solid elements and interface finite elements including a cohesive mixed-mode damage model, which allows simulating delamination between different oriented layers. It was verified that plate’s boundary conditions have influence on the delaminated area. Good agreement between experimental and numerical analysis for shape, orientation and size of the delamination was obtained.

Mate attenuates DNA damage and carcinogenesis induced by diethylnitrosamine and thermal injury in rat esophagus

Drinking hot mate has been associated with risk for esophageal cancer in South America. Thus. the aims of this study were to evaluate the modifying effects of mate intake on DNA damage and esophageal carcinogenesis induced by diethylnitrosamine (DEN) and thermal injury (TI) in male Wistar rats. At the initiation phase of carcinogenesis, rats were treated with DEN (8 x 80 mg/kg) and submitted to TI (water at 65 degrees C, 1 ml/rat, instilled into the esophagus). Concomitantly, the animals received mate (2.0% w/v) for 8 weeks. Samples of peripheral blood were collected 4 h after the last DEN application for DNA damage analysis. At weeks 8 and 20, samples from esophagus and liver were also collected for histological and immunohistochemical analysis. Mate significantly decreased DNA damage in leukocytes, cell proliferation rates in both esophagus and liver and the number of preneoplastic liver lesions from DEN/TI-treated animals at week 8. A significant lower incidence of esophageal papillomas and liver adenomas and tumor multiplicity was observed in the animals previously treated with mate at week 20. Thus, mate presented protective effects against DNA damage and esophageal and liver carcinogenesis induced by DEN. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Numerical simulation of the punching shear behaviour of self-compacting fibre reinforced flat slabs

This paper presents the numerical simulations of the punching behaviour of centrally loaded steel fibre reinforced self-compacting concrete (SFRSCC) flat slabs. Eight half scaled slabs reinforced with different content of hooked-end steel fibres (0, 60, 75 and 90 kg/m3) and concrete strengths of 50 and 70 MPa were tested and numerically modelled. Moreover, a total of 54 three-point bending tests were carried out to assess the post-cracking flexural tensile strength. All the slabs had a relatively high conventional flexural reinforcement in order to promote the occurrence of punching failure mode. Neither of the slabs had any type of specific shear reinforcement rather than the contribution of the steel fibres. The numerical simulations were performed according to the Reissner-Mindlin theory under the finite element method framework. Regarding the classic formulation of the Reissner-Mindlin theory, in order to simulate the progressive damage induced by cracking, the shell element is discretized into layers, being assumed a plane stress state in each layer. The numerical results are, then, compared with the experimental ones and it is possible to notice that they accurately predict the experimental force-deflection relationship. The type of failure observed experimentally was also predicted in the numerical simulations.

The impact of topical prostaglandin analogs on the biomechanical properties of the cornea in patients with open angle glaucoma

Justification: Le glaucome entraîne une perte progressive de la vision causée par la détérioration du nerf optique. Le glaucome est répandu dans le monde et cause la cécité dans environ sept millions de personnes. Le glaucome touche plus de 400 000 Canadiens et sa prévalence augmente avec le vieillissement de la population.1,2 Il s'agit d'une maladie chronique surnoise dont les symptômes se manifestent uniquement lors des stades avancés et qui peuvent mener à la cécité. Présentement, le seul moyen possible d’arrêter la progression du glaucome au stade initial est de diminuer la pression intra-oculaire (PIO). Les analogues de prostaglandines (APG) topiques sont fréquemment utilisées comme traitement de première ligne. Cependant, la recherche démontre que cette classe de médicaments peut changer certaines propriétés de la cornée, et possiblement influencer la mesure de la PIO.3 Objectif: À déterminer si l'utilisation d'APG affecte les propriétés biomécaniques de la cornée. La conclusion sera basée sur l'analyse intégrée des résultats obtenus de l'analyseur Reichert oculaire Réponse (ORA), la tonométrie par applanation de Goldmann (TAG) et la pachymétrie ultrasonographique. Le deuxième objectif potentiel de cette étude est de déterminer la corrélation, le cas échéant, entre les propriétés biomécaniques de la cornée, l'épaisseur de la cornée centrale (ECC) et la PIO chez les patients subissant un traitement d’APG topique. L'hypothèse principale de cette étude est que l’APG influence les propriétés de la cornée telles que l'épaisseur centrale, l'élasticité et la résistance. Patients et méthodes : Soixante-dix yeux de 35 patients, âgés de 50-85 ans, atteints de glaucome à angle ouvert (GAO) et traités avec APG topique ont été examinés. Seulement les sujets avec une réfraction manifeste entre -6,00 D et +4,25 D ont été inclus. Les critères d'exclusion sont: patients avec n'importe quelle autre maladie de la cornée de l’œil, telles que la dystrophie endothéliale de Fuch’s et kératocône, ou tout antécédent de traumatisme ou d'une chirurgie de la cornée, ainsi que le port de lentilles de contact. Nous avons demandé aux patients atteints du glaucome qui ont des paramètres stables et qui utilisent l’APG dans les deux yeux de cesser l’APG dans l'œil moins affecté par la PIO, et de continuer l’utilisation d’APG dans l'œil contralatéral. Le meilleur œil est défini comme celui avec moins de dommage sur le champ visuel (CV) (déviation moyenne (DM), le moins négatif) ou une PIO maximale historique plus basse si la DM est égale ou encore celui avec plus de dommage sur la tomographie par cohérence optique (TCO, Cirrus, CA) ou la tomographie confocale par balayage laser (HRT, Heidelberg, Allemagne). Toutes les mesures ont été prises avant la cessation d’APG et répétées 6 semaines après l’arrêt. Les patients ont ensuite recommencé l’utilisation d’APG et toutes les mesures ont été répétées encore une fois après une période supplémentaire de 6 semaines. Après commencer ou de changer le traitement du glaucome, le patient doit être vu environ 4-6 semaines plus tard pour évaluer l'efficacité de la goutte.4 Pour cette raison, on été décidé d'utiliser 6 semaines d'intervalle. Toutes les mesures ont été effectuées à l’institut du glaucome de Montréal par le même technicien, avec le même équipement et à la même heure de la journée. L'œil contralatéral a servi comme œil contrôle pour les analyses statistiques. La tonométrie par applanation de Goldmann a été utilisée pour mesurer la PIO, la pachymétrie ultrasonographique pour mesurer l'ECC, et l’ORA pour mesurer les propriétés biomécaniques de la cornée, incluant l'hystérèse cornéenne (HC). L’hypothèse de l'absence d'effet de l'arrêt de l’APG sur les propriétés biomécaniques a été examiné par un modèle linéaire à effets mixtes en utilisant le logiciel statistique R. Les effets aléatoires ont été définies à deux niveaux: le patient (niveau 1) et l'œil de chaque patient (niveau 2). Les effets aléatoires ont été ajoutés au modèle pour tenir compte de la variance intra-individuelle. L’âge a également été inclus dans le modèle comme variable. Les contrastes entre les yeux et les temps ont été estimés en utilisant les valeurs p ajustées pour contrôler les taux d'erreur internes de la famille en utilisant multcomp paquet dans R. Résultats: Une augmentation statistiquement significative due l 'HC a été trouvée entre les visites 1 (sur APG) et 2 (aucun APG) dans les yeux de l'étude, avec une moyenne (±erreur standard) des valeurs de 8,98 ± 0,29 mmHg et 10,35 ± 0,29 mmHg, respectivement, correspondant à une augmentation moyenne de 1,37 ± 0,18 mmHg (p <0,001). Une réduction significative de 1,25 ± 0,18 mmHg (p <0,001) a été observée entre les visites 2 et 3, avec une valeur moyenne HC finale de 9,09 ± 0,29 mmHg. En outre, une différence statistiquement significative entre l’oeil d’étude et le contrôle n'a été observée que lors de la visite 2 (1,01 ± 0,23 mmHg, p <0,001) et non lors des visites 1 et 3. Une augmentation statistiquement significative du facteur de résistance conréen (FRC) a été trouvée entre les visites 1 et 2 dans les yeux de l'étude, avec des valeurs moyennes de 10,23 ± 0,34 mmHg et 11,71 ± 0,34 mmHg, respectivement. Le FRC a ensuite été réduit de 1,90 ± 0,21 mmHg (p <0,001) entre les visites 2 et 3, avec une valeur moyenne FRC finale de 9,81 ± 0,34 mmHg. Une différence statistiquement significative entre l’oeil d’étude et le contrôle n'a été observée que lors de la visite 2 (1,46 ± 0,23 mmHg, p <0,001). Une augmentation statistiquement significative de l'ECC a été trouvée entre les visites 1 et 2 dans les yeux de l'étude, avec des valeurs moyennes de 541,83 ± 7,27 µm et 551,91 ± 7,27 µm, respectivement, ce qui correspond à une augmentation moyenne de 10,09 ± 0,94 µm (p <0,001). L'ECC a ensuite diminué de 9,40 ± 0,94 µm (p <0,001) entre les visites 2 et 3, avec une valeur moyenne finale de 542,51 ± 7,27 µm. Une différence entre l’étude et le contrôle des yeux n'a été enregistré que lors de la visite 2 (11,26 ± 1,79 µm, p <0,001). De même, on a observé une augmentation significative de la PIO entre les visites 1 et 2 dans les yeux de l'étude, avec des valeurs moyennes de 15,37 ± 0,54 mmHg et 18,37 ± 0,54 mmHg, respectivement, ce qui correspond à une augmentation moyenne de 3,0 ± 0,49 mmHg (p <0,001). Une réduction significative de 2,83 ± 0,49 mmHg (p <0,001) a été observée entre les visites 2 et 3, avec une valeur moyenne de la PIO finale de 15,54 ± 0,54 mmHg. L’oeil de contrôle et d’étude ne différaient que lors de la visite 2 (1,91 ± 0,49 mmHg, p <0,001), ce qui confirme l'efficacité du traitement de l’APG. Lors de la visite 1, le biais de la PIO (PIOcc - PIO Goldmann) était similaire dans les deux groupes avec des valeurs moyennes de 4,1 ± 0,54 mmHg dans les yeux de contrôles et de 4,8 ± 0,54 mmHg dans les yeux d’études. Lors de la visite 2, après un lavage de 6 semaines d’APG, le biais de la PIO dans l'œil testé a été réduit à 1,6 ± 0,54 mmHg (p <0,001), ce qui signifie que la sous-estimation de la PIO par TAG était significativement moins dans la visite 2 que de la visite 1. La différence en biais PIO moyenne entre l'étude et le contrôle des yeux lors de la visite 2, en revanche, n'a pas atteint la signification statistique (p = 0,124). On a observé une augmentation peu significative de 1,53 ± 0,60 mmHg (p = 0,055) entre les visites 2 et 3 dans les yeux de l'étude, avec une valeur de polarisation finale de la PIO moyenne de 3,10 ± 0,54 mmHg dans les yeux d'études et de 2,8 ± 0,54 mmHg dans les yeux de contrôles. Nous avons ensuite cherché à déterminer si une faible HC a été associée à un stade de glaucome plus avancé chez nos patients atteints du glaucome à angle ouvert traités avec l’APG. Lorsque l'on considère tous les yeux sur l’APG au moment de la première visite, aucune association n'a été trouvée entre les dommages sur le CV et l'HC. Cependant, si l'on considère seulement les yeux avec un glaucome plus avancé, une corrélation positive significative a été observée entre la DM et l'HC (B = 0,65, p = 0,003). Une HC inférieure a été associé à une valeur de DM de champ visuelle plus négative et donc plus de dommages liés au glaucome. Conclusions : Les prostaglandines topiques affectent les propriétés biomécaniques de la cornée. Ils réduisent l'hystérèse cornéenne, le facteur de résistance cornéen et l'épaisseur centrale de la cornée. On doit tenir compte de ces changements lors de l'évaluation des effets d’APG sur la PIO. Plus de recherche devrait être menées pour confirmer nos résultats. De plus, d’autres études pourraient être réalisées en utilisant des médicaments qui diminuent la PIO sans influencer les propriétés biomécaniques de la cornée ou à l'aide de tonomètre dynamique de Pascal ou similaire qui ne dépend pas des propriétés biomécaniques de la cornée. En ce qui concerne l'interaction entre les dommages de glaucome et l'hystérésis de la cornée, nous pouvons conclure qu' une HC inférieure a été associé à une valeur de DM de CV plus négative. Mots Clés glaucome - analogues de prostaglandines - hystérèse cornéenne – l’épaisseur de la cornée centrale - la pression intraoculaire - propriétés biomécaniques de la cornée.

Mate attenuates DNA damage and carcinogenesis induced by diethylnitrosamine and thermal injury in rat esophagus

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)