Search

The foreign body reaction is a complex biological process leading to the insulation of implanted artificial materials through a capsule of scar tissue. In particular, in chronic implantations of neural electrodes, the prediction of the scar tissue evolution is crucial to assess the implant reliability over time. Indeed, the capsule behaves like an increasing insulating barrier between electrodes and nerve fibers. However, no explicit and physically based rules are available to computationally reproduce the capsule evolution. In addition, standard approaches to this problem (i.e., Vandermonde-based and Lagrange interpolation) fail for the onset of the Runge phenomenon. More specifically, numerical oscillations arise, thus standard procedures are only able to reproduce experimental detections while they result in non physical values for inter-interval times (i.e., times before and after experimental detections). As a consequence, in this work, a novel framework is described to model the evolution of the scar tissue thickness, avoiding the onset of the Runge phenomenon. This approach is able to provide novel approximating functions correctly reproducing experimental data (R2≃0.92) and effectively predicting inter-interval detections. In this way, the overall performances of previous approaches, based on phenomenological fitting polynomials of low degree, are improved.

We propose an index to measure the degree of ability or desire of the population in a given country to have children, via an analysis of certain factors that may have a positive or negative influence on the fertility rate of that country. Using data for the twenty-eight countries of the European Union, and Principal Components Analysis, we construct the International Multidimensional Fertility Index as a combination of four dimensions: (1) Economy and family, (2) Attitudes and habits, (3) Work–Life Balance, and (4) Policy, along with nineteen distinct variables. We find that Denmark, the Netherlands, and Luxembourg are among the countries with the highest value of the index, and they also have high fertility rates within the EU. At the other end of the spectrum, Latvia, Cyprus, and Greece, are ranked in the last positions according to our index, countries that also present low values in their fertility rates. We also find a positive correlation between the value of our index and country fertility rates, an indication that our index may be capturing country differences in the conditions for bearing children, with higher values of the index indicating better conditions for childbirth and childrearing. To the extent that international data becomes available, our methodology will allow for the construction of international rankings, helpful in identifying cross-country differences in the conditions for fertility.

La malaltia d'Alzheimer (MA) es caracteritza per la presència a l'hipocamp i l'escorça de plaques senils de la proteïna β-amilode (Aβ), cabdells neurofibrilars de la proteïna tau hiperfosforilada i pèrdua de sinapsis. La hipòtesi neurovascular de la MA dóna una especial importància a les alteracions de la Barrera Hematoencefàlica (BHE) i els increments de la proteïna β-amilode (Aβ). Els ratolins modificats genèticament són els models animals més utilitzats en la investigació de la MA. Tanmateix, aquests ratolins imiten aspectes de la MA de tipus familiar, on alteracions genètiques predisposen a patir la malaltia. Els ratolins d'edat avançada poden ajudar a discernir la frontera entre l'envelliment normal i el patològic. En aquest context prenen especial rellevància els ratolins amb senescència accelerada SAMP8. Aquesta soca ja ha estat descrita com a model de MA i presenta vàries característiques de la MA com dèficits en l'aprenentatge i la memòria, alteracions emocionals, nivells elevats d'APP i Aβ, patologia neuronal associada a tau, alteracions en el sistema colinèrgic, neurodegeneració i estrès oxidatiu entre d'altres. En aquesta tesi hem investigat: 1-Les alteracions i l'evolució temporal de les modificacions en la integritat de la BHE en escorça i hipocamp de ratolins SAMP8; 2-La presència de dipòsits amiloides en aquests ratolins a les zones cerebrals abans esmentades així com el seu increment amb l'edat i 3-La relació temporal i en la localització de les alteracions de la BHE i els dipòsits d'Aβ d'aquests ratolins. Les conclusions que hem estret són que en ratolins SAMP8: 1- Presenten alteracions de la BHE a partir dels 9 mesos d'edat. 2- Presenten acumulacions d'Aβ a partir de 6 mesos d'edat. 3- Presenten nivells més elevats d'angiopatia amiloïdal cerebral (CAA) a partir dels 3 mesos d'edat. 4- Tots els vasos amb CAA mostren també alteracions de la BHE, tot i que hi ha altres basos amb la BHE alterada sense CAA. 5- No hi ha relació directa entre la localització dels dipòsits amiloides i la localització dels vasos sanguinis, els vasos amb CAA ni amb els vasos amb la BHE alterada.

One of the problems associated with the modern biomaterials used in prostheses is osteolysis, which, although its exact origin is unknown, has been associated with wear particles. Osteoblasts seem to participate directly in this phenomenon. This paper investigates in vitro cellular response to the wear particles from the metal substrate and ceramic covering (α-alumina) of a new titanium yttrium aluminum alloy, MA 956, that has been proposed as a biomaterial because of its exceptional mechanical and electrochemical properties. The effect of different sizes (10 and 80 μm) of MA 956 and α-alumina particles on osteoblast function was studied in primary human bone cell cultures. Cells were harvested from trabecular bone fragments obtained during knee arthroplasty. Osteoblastic cell response to the particles was measured by assaying C-terminal type I procollagen (PICP), alkaline phosphatase, and osteocalcin secretion, with and without 1.25(OH)2D3 stimulation, in the cell-conditioned medium. Both sizes of MA 956 and α-alumina particles decreased PICP secretion in nonstimulated osteoblastic cells, but this secretion was not affected in the cultures stimulated with 1.25(OH)2D3. Only the 10 μm μ-alumina particles inhibited alkaline phosphatase activity in 1.25(OH)2D3-stimulated and nonstimulated cultures. The rise in osteocalcin levels after 1.25(OH)2D3 stimulation was lower in the presence of the 10 μm MA 956 particles than in the presence of α-alumina particles. Although both materials seem to have directly affected in vitro osteoblastic cell function, the increase in osteocalcin levels after 1.25(OH)2D3 stimulation was lower after exposure to MA 956 particles than the increase observed after exposure to α-alumina particles. Therefore, it does not seem that osteocalcin stimulated bone resorption, suggesting that MA 956 would be less likely to provoke osteolysis. (C) 2000 John Wiley and Sons, Inc. | One of the problems associated with the modern biomaterials used in prostheses is osteolysis, which, although its exact origin is unknown, has been associated with wear particles. Osteoblasts seem to participate directly in this phenomenon. This paper investigates in vitro cellular response to the wear particles from the metal substrate and ceramic covering (α-alumina) of a new titanium yttrium aluminum alloy, MA 956, that has been proposed as a biomaterial because of its exceptional mechanical and electrochemical properties. The effect of different sizes (10 and 80 μm) of MA 956 and α-alumina particles on osteoblast function was studied in primary human bone cell cultures. Cells were harvested from trabecular bone fragments obtained during knee arthroplasty. Osteoblastic cell response to the particles was measured by assaying C-terminal type I pro-collagen (PICP), alkaline phosphates, and osteocalcin secretion, with and without 1.25(OH)2D3 stimulation, in the cell-conditioned medium. Both sizes of MA 956 and α-alumina particles decreased PICP secretion in nonstimulated osteoblastic cells, but this secretion was not affected in the cultures stimulated with 1.25(OH)2D3. Only the 10 μm α-alumina particles inhibited alkaline phosphatase activity in 1.25(OH)2D3-stimulated and nonstimulated cultures. The rise in osteocalcin levels after 1.25(OH)2D3 stimulation was lower in the presence of the 10 μm MA 956 particles than in the presence of α-alumina particles. Although both materials seem to have directly affected in vitro osteoblastic cell function, the increase in osteocalcin levels after 1.25(OH)2D3 stimulation was lower after exposure to MA 956 particles than the increase observed after exposure to α-alumina particles. Therefore, it does not seem that osteocalcin stimulated bone resorption, suggesting that MA 956 would be less likely to provoke osteolysis.

Valoració en un model anatòmic de si la resecció del cap del radi modifica la transmissió de forces al llarg de l’articulació humerocubital, mitjançant la simulació de les forces exercides pels músculs epicondilares i epitrocleares. Valoración en un modelo anatómico de si la resección de la cabeza de radio modifica la transmisión de fuerzas a lo largo de la articulación humerocubital, mediante la simulación de las fuerzas ejercidas por los músculos epicondilares y epitrocleares. Assessment in an anatomical model of whether the resection of the radial head modifies the transmission of forces across the humero-ulnar joint, by simulating the forces exerted by the epicondylar and epitrochlear muscles. Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Cirurgia i Ciències Morfològiques

La la majoria de les activitats manuals diàries es realitzen amb l’articulació del colze en la posició de flexió. En aquest sentit, és important comprendre com participen en la distribució de la pressió articular els músculs que tenen l’origen i la inserció anatòmica al voltant del colze i que son els responsables tan de la seva posició com de la mobilitat del canell i dels dits de la mà. Molts estudis biomecànics previs han publicat la distribució de les pressions intra-articulars del colze (Ahmed and Burke, 1983; Amis et al., 1980; Anderson, 1978; Bachus et al., 2006; Bernstein et al., 2000; Bryce and Armstrong, 2008; Chantelot et al., 1998; Chantelot et al., 2008; Eckstein et al., 1994; Halls and Travill, 1964; Willing et al., 2013; Donkers et al., 1993) en la posició d’extensió (Chantelot et al., 2008; Diab et al., 2005; Halls and Travill, 1964; Tillmann, 1978) però considerant només l’articulació humero-radial (Diab et al., 2005; Morrey et al., 1988; Ofuchi et al., 2001; Sahu et al., 2017). D’altra banda, els estudis biomecànics del colze que han considerat l’articulació humero-cubital (Chantelot et al., 2008; Goel et al., 1982; Halls and Travill, 1964) son difícils de comparar perquè existeixen moltes diferències entre les metodologies utilitzades (Ahmed and Burke, 1983; Diab et al., 2005; Eckstein et al., 1994; Eckstein et al., 1993; Goel et al., 1982; Morrey et al., 1988; Ofuchi et al., 2001; Paredes-Madrid et al., 2011; Willing et al., 2013). L’objectiu d’aquest estudi ha sigut avaluar les pressions articulars del colze mitjançant un sistema que reprodueix experimentalment l’efecte de la contracció muscular amb la càrrega de diferents pesos en la posició de flexió del colze a 90º. S’han dissecat anatòmicament deu extremitats superiors criopreservades mantenint intactes les insercions tendinoses i els teixits capsulolligamentosos periarticulars. Els espècimens han estat col·locats en un aparell dissenyat específicament per a la seva subjecció en la posició de 90º de flexió del colze, pronosupinació neutra de l’avantbraç i extensió del canell a 0º. Les pressions intrarticulares han estat mesurades amb els sensors Tekscan® B-201. S’ha enregistrat la pressió articular en els 6 compartiments articulars del colze i s’han determinat els canvis de pressió en cada un d’ells depenent dels moments de força generats per la càrrega dels tendons. En absència de càrrega dels tendons, el compartiment humero-radial ha sigut el que menys pressió ha enregistrat, mentre que el compartiment humero-cubital anterolateral ha sigut el que ha estat sotmès a una pressió més elevada. Després de la càrrega dels tendons del grup muscular epitroclear fins a un màxim de 5kg, la pressió articular a l’articulació humero-cubital ha augmentat al compartiment anteromedial (0,6 kg a 3,3kg) i ha disminuït als compartiments posteromedials i anterolateral (4,2kg a 0,3kg i 4,2kg a 0.9kg, respectivament). Després de la mateix procés de càrrega dels tendons del grup muscular epicondilar, la pressió articular ha augmentat als compartiments humero-cubital anterolateral i humero-radial (4,2kg a 8,2kg i 0,2 a 1kg respectivament), però ha disminuït al compartiment humero-cubital posterolateral (3,4kg a 1,0 kg). Conèixer el patró de distribució de la pressió articular generat per cada múscul pot ser de gran utilitat a l’hora d’establir futurs protocols clínics i terapèutics que tinguin per objectiu modificar les càrregues de pressió sobre compartiments articulars humero-cubitals i/o humero-radials específics, com per exemple en el context de patologies articular posttraumàtica del colze que requereixen la implantació de pròtesis del cap del radi o d’una pròtesis total del colze. La mayoría de las actividades manuales diarias se realizan con la articulación del codo en una posición de flexión. En este sentido, es importante comprender como participan en la distribución de la presión articularlos músculos que tienen su origen e inserción anatómica alrededor del codo y que son los responsables tanto de su posición como de la movilidad de la muñeca y la mano. Muchos estudios biomecánicos previos han publicado la distribución de las presiones intra-articulares del codo (Ahmed and Burke, 1983; Amis et al., 1980; Anderson, 1978; Bachus et al., 2006; Bernstein et al., 2000; Bryce and Armstrong, 2008; Chantelot et al., 1998; Chantelot et al., 2008; Eckstein et al., 1994; Halls and Travill, 1964; Willing et al., 2013; Donkers et al., 1993) en la posición de extensión (Chantelot et al., 2008; Diab et al., 2005; Halls and Travill, 1964; Tillmann, 1978) pero considerando únicamente la articulación humero-radial (Diab et al., 2005; Morrey et al., 1988; Ofuchi et al., 2001; Sahu et al., 2017). Otros estudios biomecánicos del codo que han considerado la articulación humero-cubital (Chantelot et al., 2008; Goel et al., 1982; Halls and Travill, 1964) son de difícil comparación porque existen muchas diferencias entre las metodologías utilizadas (Ahmed and Burke, 1983; Diab et al., 2005; Eckstein et al., 1994; Eckstein et al., 1993; Goel et al., 1982; Morrey et al., 1988; Ofuchi et al., 2001; Paredes-Madrid et al., 2011; Willing et al., 2013). El objetivo de este estudio ha sido determinar las presiones articulares del codo mediante un sistema que reproduce experimentalmente el efecto de la contracción muscular con la carga de múltiples pesos en la posición de flexión del codo a 90º. Se han disecado anatómicamente diez extremidades superiores criopreservadas manteniendo intactas las inserciones tendinosas y los tejidos capsuloligamentosos periarticulares. Los especímenes se han colocado en un dispositivo diseñado específicamente para su sujeción en la posición de 90º de flexión del codo, pronosupinación neutra del antebrazo y extensión de muñeca a 0º. Las presiones intra-articulares se han medido con los sensores Tekscan® B-201. Se ha registrado la presión articular en los seis compartimentos articulares del codo y se han determinado los cambios de presión en cada uno de ellos dependiendo de los momentos de fuerza generados por la carga de los tendones. En ausencia de carga de los tendones, el compartimento humero-radial ha sido el que menos presión ha registrado, mientras que el compartimento humero-cubital anterolateral ha sido el ha estado sometido a una presión más elevada. Tras la carga de los tendones del grupo muscular epitroclear hasta un máximo de 5kg, la presión articular en la articulación humero-cubital ha incrementado en el compartimento anteromedial (0,6 kg a 3,3kg) y ha disminuido en los compartimentos posteromediales y anterolateral (4,2kg a 0,3kg y 4,2kg a 0.9kg, respectivamente). Tras el mismo proceso de carga de los tendones del grupo muscular epicondilar, la presión articular ha aumentado en los compartimentos humero-cubital anterolateral y humero-radial (4,2kg a 8,2kg y 0,2 a 1kg respectivament), però ha disminuido en el compartimento humero-cubital posterolateral (3,4kg a 1,0 kg). Conocer el patrón de distribución de la presión articular generado por cada músculo puede ser de gran ayuda a la hora de establecer futuros protocolos clínicos y terapéuticos que tengan por objectivo modificar las cargas de presión sobre compartimentos humero-radiales y/o humero-cubitales específicos, como por ejemplo, en el contexto de patologías articulares postraumàticas del codo que requieren la implantación de una prótesis de la cabeza del radio o de una prótesis total de codo. Elbow flexion is useful for sufficient elbow function and hand movement during daily activities. In this sense, it is important to understand the effects of the muscles that cross these joints and the distribution of pressures within them. Many biomechanical studies have reported the distribution of pressures in the elbow (Ahmed and Burke, 1983; Amis et al., 1980; Anderson, 1978; Bachus et al., 2006; Bernstein et al., 2000; Bryce and Armstrong, 2008; Chantelot et al., 1998; Chantelot et al., 2008; Eckstein et al., 1994; Halls and Travill, 1964; Willing et al., 2013; Donkers et al., 1993) with the elbow extended (Chantelot et al., 2008; Diab et al., 2005; Halls and Travill, 1964; Tillmann, 1978) but have only considered the humeroradial joint. (Diab et al., 2005; Morrey et al., 1988; Ofuchi et al., 2001; Sahu et al., 2017) Moreover, studies considering the humeroulnar joint (Chantelot et al., 2008; Goel et al., 1982; Halls and Travill, 1964) are difficult to compare because of differences in the methodologies (Ahmed and Burke, 1983; Diab et al., 2005; Eckstein et al., 1994; Eckstein et al., 1993; Goel et al., 1982; Morrey et al., 1988; Ofuchi et al., 2001; Paredes-Madrid et al., 2011; Willing et al., 2013). The aim of this study was to evaluate the articular elbow pressures by reproducing the muscle contraction with different loads at 90 flexion. Ten cryopreserved cadaveric arms were dissected and the insertional tendons and capsuloligamentous tissues were preserved. The specimens were placed in a custom-made device. Elbow position was established at 90 flexion with the forearm in a neutral position and the wrist extended at 0 . Tekscan® B-201 sensors were used for measuring intraarticular pressures. We recorded pressure in six compartments of the elbow joint and demonstrated the pressure changes inside them, depending on moment arms generated by loading tendons. Without loading the elbow, the humeroradial joint received the lowest pressure, and, among the humeroulnar joints, the highest pressure was found in the anterolateral compartment. After loading the epitrochlear muscles to the maximum (5.0 kg), the pressure increased in the anteromedial joint (0.6 kg to 3.3 kg) and decreased in the posteromedial and anterolateral joints (4.2 kg to 0.3 kg and 4.2 kg to 0.9 kg, respectively). After the same loading in the epicondylar muscles, the pressure increased in the anterolateral and humeroradial joints (4.2 kg to 8.2 kg and 0.2 kg to 1.0 kg respectively), but decreased in the posterolateral joint (3.4 kg to 1.0 kg). Elucidating the articular pressure distribution pattern of each muscle can be useful for future clinical and therapeutic protocols that aim to modify pressure loads in specific ulnohumeral/ radiohumeral joint compartments such as radial head prosthesis or total elbow replacements in post-traumatic articular elbow disorders. Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Cirurgia i Ciències Morfològiques