Transporte radial de trazadores en simulaciones de turbulencia en plasmas de fusión nuclear

El entendimiento de los mecanismos físicos responsables del transporte en plasmas de fusión confinados magnéticamente es de gran importancia para la fusión nuclear. Tanto la comprensión como el control de dichos mecanismos es esencial para el desarrollo y el diseño de futuros reactores. Sin embargo, ciertos aspectos del transporte en plasmas no se comprenden bien en la actualidad. Un plasma en un dispositivo toroidal de fusión se encuentra en un estado muy alejado del equilibrio termodinámico, lo cual induce la aparición de determinados tipos de inestabilidades que hacen que el transporte sea turbulento, deteriorándose la calidad del confinamiento y por lo tanto el rendimiento del reactor. Para intentar minimizar estos efectos es necesario entender la naturaleza del transporte turbulento, para lo cual se han desarrollado diversos modelos teóricos, así como simulaciones. En presencia de turbulencia, las estimaciones de la magnitud del transporte radial –la dirección más importante de cara al confinamiento– lo infravaloran frecuentemente, en ocasiones en varios órdenes de magnitud. Por otra parte, se observan habitualmente gran cantidad de fenómenos que contradicen el marco difusivo con el que tradicionalmente se ha pretendido describir el transporte. Se ha sugerido que el error cometido a la hora de realizar tales estimaciones estriba en el hecho de que se asume que el transporte es local y Markoviano, es decir, que espacialmente sólo depende de las condiciones en un entorno local del punto donde se quiere medir el transporte, y temporalmente sólo depende del valor en los instantes inmediatamente anteriores, y no hay ningún efecto de memoria. Se puede demostrar que cuando el transporte es Markoviano y local, el movimiento está dominado por escalas características espacio-temporales. Evidencias experimentales de la existencia de fenómenos de correlaciones de larga distancia y larga duración indican que la hipótesis de localidad y Markovianidad en el transporte es errónea en general. Dicho de otra manera, no existen en el transporte escalas espacio-temporales características. Algunos de los avances realizados en los últimos años van en dicha dirección. Enfoques novedosos como el del transporte por avalanchas, en el contexto de la Criticidad Auto Organizada (SOC, iniciales del inglés “Self-Organized Criticality”), o el desarrollo de modelos que describen la formación de estructuras turbulentas de tipo serpentina (“streamers” en inglés) han permitido abordar el problema sin considerar escalas características. Otra manera de atacar el problema consiste en utilizar el formalismo del Camino Aleatorio de Tiempo Continuo (CTRW o “Continuous Time Random Walk” en inglés) para describir desde un punto de vista probabilístico el transporte, utilizando funciones de distribución que carezcan de escalas características. En este contexto, se puede obtener una ecuación de transporte, llamada ecuación de transporte fraccionario, cuya forma está determinada por ciertos parámetros (α, β) relacionados con las funciones de distribución tomadas en consideración. Esta ecuación, al carecer de escalas espacio-temporales características, puede modelar fenómenos de correlaciones a larga distancia y larga persistencia temporal. Esta ecuación es una alternativa a la ecuación de transporte difusivo utilizada habitualmente, la cual es un caso particular de la fraccionaria, más general. Una de las herramientas más potentes para analizar el transporte de partículas es el uso de trazadores (“tracers” en inglés) pasivos. El estudio de una cantidad estadísticamente significativa de trayectorias de partículas permite conocer de primera mano lo que está sucediendo en el interior del sistema que se quiere entender. Es técnicamente muy complicado realizar estos estudios en dispositivos experimentales. Sin embargo se encuentran en la literatura numerosos trabajos en los que se estudia el transporte de trazadores en simulaciones de plasmas turbulentos. En general, dichas simulaciones modelan la turbulencia generada por un determinado tipo de inestabilidad. Además se centran en el análisis de trayectorias de partículas pasivas en la zona de influencia de la inestabilidad modelada. De esta manera se puede entender cómo un determinado tipo de turbulencia afecta al transporte, si éste es o no de tipo fraccionario, y, en caso afirmativo, determinar los valores de α y β. Sin embargo no se encuentran con facilidad estudios de transporte de trazadores (i) a nivel global y efectivo, ni tampoco (ii) en simulaciones más completas y que modelen la turbulencia generada por un mayor número de inestabilidades. En los dispositivos de fusión que operan en la actualidad, es habitual encontrarse con situaciones donde la turbulencia está generada por varios tipos inestabilidades que actúan simultáneamente y que tienen orígenes diversos. Por lo tanto, es importante conocer el transporte en dichas condiciones. Además es necesario saber cómo es el transporte a nivel efectivo y global que se produce durante la operación de una máquina para conocer la calidad del confinamiento, y también se ha de tener en cuenta a la hora del diseño de futuros reactores. El objetivo de esta tesis es ocupar en parte este hueco. En el trabajo que aquí se presenta se ha estudiado y caracterizado el transporte de trazadores en un código de turbulencia. Para hacer tal estudio es necesario que se den algunas condiciones en la simulación escogida, como que el modelado de la turbulencia sea autoconsistente. El código escogido, llamado CUTIE, modela diversos tipos de inestabilidades y por lo tanto ofrece un marco más realista en el sentido de que es más completo. Por otra parte, el análisis ha sido realizado a nivel global, sin restringir, a priori, el dominio radial a analizar. A la hora de emprender un trabajo de estas características, se encuentran algunas dificultades. El efecto que las barreras causan en el transporte neto es evidente, y distorsiona las medidas. Además, al tratarse de una simulación con vocación de ser realista, los diversos tipos de inestabilidades presentes en el código conviven con otros elementos, como barreras de transporte internas. Esto afecta sin duda a la limpieza de los resultados. No obstante, aquí se ha conseguido analizar con éxito el transporte en una simulación en modo L. Se ha observado que el transporte está mejor descrito por la ecuación de difusión fraccionaria que por la ecuación difusiva tradicional, pudiéndose determinar los índices autosimilares α y β. También se ha trabajado con trazadores inyectados en una simulación de similares características pero en un régimen de confinamiento mejorado o modo H. Esta parte del trabajo aquí presentado es novedoso asimismo, puesto que no existen en la literatura científica comparaciones entre el transporte de trazadores en modo L y modo H. En el análisis de las trayectorias en este último caso, se ha observado un fuerte impacto de las barreras del sistema en el movimiento de las partículas, mayor que en la anterior simulación. Esto hace que el transporte tenga un carácter más local, y que por lo tanto la ecuación de difusión fraccionaria no sea tan buena candidata para la descripción del movimiento en modo H. Al margen de la medida de los parámetros autosimilares, el estudio de las trayectorias ha permitido extraer información relevante acerca de las diferencias entre el transporte en modo L y modo H. Se observa, por ejemplo que en la segunda simulación el tamaño medio de los pasos que dan las partículas (entendiendo el transporte como una realización del CTRW) es mayor que en la primera, a pesar de que en modo L la difusión es mayor. También se han encontrado que los perfiles del tamaño de los pasos son claramente distintos en ambas simulaciones, o el fuerte impacto que los ELMs (“Edge Localised Modes”) llegan a tener en el transporte. Esta memoria se estructura del siguiente modo: en el primer capítulo se introduce brevemente la fusión termonuclear controlada, explicando los principios básicos e introduciendo la noción de plasma y el transporte. En este capítulo también se ven las diferencias entre los regímenes de transporte L y H. En el segundo capítulo se introduce el formalismo CTRW y se muestra cómo puede obtenerse una Ecuación Maestra para describir el transporte. También se verá cómo a partir de la ecuación maestra se puede obtener la ecuación de difusión utilizando determinadas funciones de distribución, con escalas características, que describen el movimiento de las partículas. En el capítulo 3 se explican, con varios ejemplos, los problemas que aparecen cuando se intenta describir el transporte mediante escalas características espacio-temporales. En el mismo capítulo se explica cómo la utilización de funciones de distribución sin escalas características para modelar el transporte da lugar a descripciones alternativas a la difusiva tradicional. Se trata de la ecuación del transporte fraccionario, que contempla fenómenos de largas correlaciones espacio-temporales. En el capítulo 4 se introduce el código de turbulencia CUTIE, con el que se ha trabajado. Se explican sus principales características, así como los motivos por los que ha sido escogido para nuestro estudio. Finalmente se muestran las características de las simulaciones realizadas. En el quinto capítulo se explica cómo se ha realizado la inyección de las partículas en el código y cómo se ha implementado el seguimiento de partículas. En el capítulo 6 se introducen los métodos de diagnóstico utilizados para analizar las trayectorias y extraer información de las mismas acerca de la naturaleza del transporte. El capítulo 7 recopila los resultados de la aplicación de los diagnósticos explicados en el capítulo anterior. Los resultados de cada técnica de análisis son presentados. Se han analizado tanto las trayectorias de la simulación en modo L como las de modo H. También se incluyen en este capítulo comparaciones entre ambas simulaciones mediante métodos ajenos a los del capítulo 6. Finalmente el capítulo de Conclusiones interpreta los resultados y se detallan las principales características del transporte, obtenidas a partir de los análisis realizados. Además se presentan al final las conclusiones así como los proyectos futuros de interés, relacionados con lo expuesto en esta memoria. La memoria termina con un breve apéndice donde se analiza el transporte en otro código, ESEL. Se comprueba que las características propias del transporte en dicho código hacen que el movimiento de las partículas sea quizá demasiado complejo para ser descrito con los modelos tomados como referencia en este trabajo

Síndrome de hiperemesis por cannabis: incidencia en urgencias hospitalarias y resultados del tratamiento con Capsaicina tópica.

El síndrome de hiperemesis por cannabis (SHC) es una entidad poco conocida, con escasos estudios de prevalencia en España. Además, los antieméticos habituales no consiguen controlar el síndrome, siendo la capsaicina tópica una opción terapéutica, aunque con bajo nivel de evidencia. El objetivo de este trabajo es conocer la incidencia y características clínicas y asistenciales de los pacientes con SHC en un servicio de urgencias hospitalario. Así mismo, describir los resultados del uso de capsaicina tópica como tratamiento del SHC. MÉTODOS: Estudio retrospectivo de los pacientes mayores de 18 años con diagnóstico de SHC atendidos en el Servicio de Urgencias de un hospital universitario, durante 2018 y 2019. Los criterios de inclusión fueron cuadro clínico compatible (dolor abdominal y presencia de náuseas y/o vómitos), consumo de cannabis reciente (menor de 48 horas) y test de cannabis en orina positivo. Se recogieron variables de tipo epidemiológico, variables clínicas, tiempos asistenciales y variables de tratamiento, incluyendo el uso de capsaicina tópica al 0,075%. RESULTADOS: Se analizaron 59 asistencias, correspondientes a 29 pacientes. No hubo diferencias estadísticamente significativas en función de sexo en las características demográficas, hábitos de consumo o antecedentes clínicos. 13 pacientes volvieron a acudir a urgencias por SHC, consumiendo más tabaco (p 0,01) y cocaína (p 0,031), aunque sin diferencias en cuanto al resto de parámetros estudiados. Los fármacos más utilizados como tratamiento inicial fueron los antieméticos ondansetron (52,5%) y metoclopramida (40,7%), omeprazol 30,5%) y paracetamol (22%). En el 74,6% de las visitas se utilizó capsaicina. El tiempo medio de resolución de los vómitos tras su aplicación fue de 17,87 minutos. No se halló asociación entre la evolución temporal de la asistencia a pacientes con SHC y la disminución de los tiempos asistenciales ni en la aplicación de capsaicina tópica. CONCLUSIONES: La incidencia del SHC en urgencias hospitalarias es de 3,6 casos/10.000 visitas a urgencias/año, con una incidencia poblacional de 7 casos/año/100.000 habitantes. Aunque su tratamiento con pomada de capsaicina al 0,075% parece ser una opción terapéutica eficiente y segura, son precisos ensayos clínicos que mejoren este nivel de evidencia.Cannabis Hyperemesis Syndrome (CHS) is a little known entity, with few prevalence studies in Spain. In addition, the usual antiemetics fail to control the syndrome, with topical capsaicin being a therapeutic option, although with a low level of evidence. The objective of this work is to know de incidence and characteristics of CHS patients in a hospital emergency department. The work also describes the results of the use of topical capsaicin as a treatment for CHS. METHOD: Retrospective study of patients over 18 years of age, with a diagnosis of CHS treated in the Emergency Department of a university hospital between 2018 and 2019. The inclusion criteria were a clinically compatible picture with the presence of (abdominal pain and presence of nausea and/or vomiting), recent cannabis use (less than 48 hours) and positive urine test for cannabis. We collected epidemiological variables, clinical variables, care times and treatment variables, including the use of 0.075% topical capsaicin. RESULTS: Fifty-nine attendances were analyzed, corresponding to 29 patients. There is no statistical significant difference based on sex in demographic characteristics, consumption habits or clinical history. Thirteen patients returned to the emergency department for SHC , consuming more tobacco (p 0.01) and cocaine (p 0.031), although there were no differences in the other parameters studied. The most commonly used drugs as initial treatment were antiemetics ondansetron (52.5%), metoclopramide (40.7%), omeprazole (30.5%) and paracetamol (22%). In 74.6% of the visits capsaicin was used. The average resolution time of vomiting after application was 17.87 minutes. No association was found between the temporal evolution of the care of patients with CHS and the decrease in care times or in the application of topical capsaicin. CONCLUSIONS: The incidence of CHS in hospital emergency departments is 3.6 cases/10,000 visits to the emergency department per year, with a population incidence of 7 cases/100,000 inhabitants. Although treatment with 0.075% capsaicin ointment seems to be an efficient and safe therapeutic option, clinical trials are needed to improve this level of evidenc

Compatison of S-SI, A-SI and CDTE technologies wording at the same conditions, after the first year of electricity production

Grid connected solar plants are a good opportunity for their use for research as a secondary objective. In countries were feed-in tariffs are still active, it is possible to include in the design of the solar plant elements for its use for research. In the case of the solar plant presented here both objectives are covered. The solar plant of this work is formed by PV modules of three different technologies: Multicrystalline, amorphous and CdTe. In one part of the solar plant, the three technologies are working at the same conditions, not only ambient conditions but also similar voltage and current input to the inverters. Both the commercial and the experimental parts of the solar plant have their own independent inverters with their meters but are finally connected to the same meter to inject. In this work we analyse the results for the first year of operation of the experimental solar plant. Productions of three different technologies in exactly the same conditions are compared and presented. According to the results, all the three technologies have conversion efficiencies dropping when the temperature increases. Amorphous module experiences the lesser reduction, whereas the multicrystalline module suffers the most

Frequency of five cardiovascular/hemostatic entities as primary manifestations of SARS-CoV-2 infection: Results of the UMC-19-S2

Infection by SARS-Cov-2 is mainly characterized by fever and respiratory symptoms, with dyspnea and lung infiltrates in more severe cases [1,2]. Many patients also present a pro-coagulant state, which is biochemically detected by increased D-dimer levels and is related to complications and a worse prognosis [1,3]. In this context, isolated case reports and short case series have suggested an increased risk of patients with COVID-19 to develop clinically relevant cardiovascular and hemostatic disturbances [3–7]. Nonetheless, many of these reports refer to hospitalized patients, and as hospitalization itself usually increases complications in bedridden patients with multidrug treatmentor in very poor condition, it is unknown if such cardiovascular/hemostatic processes are related to the pathogenesis of SARS-Cov-2. Focus on patients with COVID-19 at emergency department (ED) arrival could help to answer this question

Thirty-day outcomes in frail older patients discharged home from the emergency department with acute heart failure: effects of high-risk criteria identified by the DEED FRAIL-AHF trial

Objectives: To study the effect of high-risk criteria on 30-day outcomes in frail older patients with acute heart failure (AHF) discharged from an emergency department (ED) or an ED's observation and short-stay areas. Material and methods: Secondary analysis of discharge records in the Older AHF Key Data registry. We selected frail patients (aged > 70 years) discharged with AHF from EDs. Risk factors were categorized as modifiable or nonmodifiable. The outcomes were a composite endpoint for a cardiovascular event (revisits for AHF, hospitalization for AHF, or cardiovascular death) and the number of days alive out-of-hospital (DAOH) within 30 days of discharge. Results: We included 380 patients with a mean (SD) age of 86 (5.5) years (61.2% women). Modifiable risk factors were identified in 65.1%, nonmodifiable ones in 47.8%, and both types in 81.6%. The 30-day cardiovascular composite endpoint occurred in 83 patients (21.8%). The mean 30-day DAOH observed was 27.6 (6.1) days. Highrisk factors were present more often in patients who developed the cardiovascular event composite endpoint: the rates for patients with modifiable, nonmodifiable, or both types of risk were, respectively, as follows in comparison with patients not at high risk: 25.0% vs 17.2%, P = .092; 27.6% vs 16.7%, P = .010; and 24.7% vs 15.2%, P = .098). The 30-day DAOH outcome was also lower for at-risk patients, according to type of risk factor present: modifiable, 26.9 (7.0) vs 28.4 (4.4) days, P = .011; nonmodifiable, 27.1 (7.0) vs 28.0 (5.0) days, P = .127; and both, 27.1 (6.7) vs 28.8 (3.4) days, P = .005). After multivariate analysis, modifiable risk remained independently associated with fewer days alive (adjusted absolute difference in 30-day DAOH, -1.3 days (95% CI, -2.7 to -0.1 days). Nonmodifiable factors were associated with increased risk for the 30-day cardiovascular composite endpoint (adjusted absolute difference, 10.4%; 95% CI, -2.1% to 18.7%). Conclusion: Risk factors are common in frail elderly patients with AHF discharged home from hospital ED areas. Their presence is associated with a worse 30-day prognosis

Incidence, risk factors, clinical characteristics and outcomes of deep venous thrombosis in patients with COVID-19 attending the Emergency Department: results of the UMC-19-S8

Background and importance: A higher incidence of venous thromboembolism [both pulmonary embolism and deep vein thrombosis (DVT)] in patients with coronavirus disease 2019 (COVID-19) has been described. But little is known about the true frequency of DVT in patients who attend emergency department (ED) and are diagnosed with COVID-19. Objective: We investigated the incidence, risk factors, clinical characteristics and outcomes of DVT in patients with COVID-19 attending the ED before hospitalization. Methods: We retrospectively reviewed all COVID patients diagnosed with DVT in 62 Spanish EDs (20% of Spanish EDs, case group) during the first 2 months of the COVID-19 outbreak. We compared DVT-COVID-19 patients with COVID-19 without DVT patients (control group). Relative frequencies of DVT were estimated in COVID and non-COVID patients visiting the ED and annual standardized incidences were estimated for both populations. Sixty-three patient characteristics and four outcomes were compared between cases and controls. Results: We identified 112 DVT in 74 814 patients with COVID-19 attending the ED [1.50‰; 95% confidence interval (CI), 1.23-1.80‰]. This relative frequency was similar than that observed in non-COVID patients [2109/1 388 879; 1.52‰; 95% CI, 1.45-1.69‰; odds ratio (OR) = 0.98 [0.82-1.19]. Standardized incidence of DVT was higher in COVID patients (98,38 versus 42,93/100,000/year; OR, 2.20; 95% CI, 2.03-2.38). In COVID patients, the clinical characteristics associated with a higher risk of presenting DVT were older age and having a history of venous thromboembolism, recent surgery/immobilization and hypertension; chest pain and desaturation at ED arrival and some analytical disturbances were also more frequently seen, d-dimer >5000 ng/mL being the strongest. After adjustment for age and sex, hospitalization, ICU admission and prolonged hospitalization were more frequent in cases than controls, whereas mortality was similar (OR, 1.37; 95% CI, 0.77-2.45). Conclusions: DVT was an unusual form of COVID presentation in COVID patients but was associated with a worse prognosis