Coupled swelling and large strain model for hydrogels: application to the nucleus pulposus of the intervertebral disc

The main constituents of the nucleus puposus , the centrl gelatinous part of the intervertebral disc, are water and a solid extracellular matrix of macromolecules. Based on this observation, the nucleus pulposus can be seen as a gel-like material in wich swelling - due to the diffusion of the fluid molecules into the macromolecular network - and large strain elasticity, induced by the macromollecular chains, occur. In recent literature, many autors have been interested in describing such a coupled deformation-diffusion problem for gels. Most of the tim, these works where formulated with respect to the dry configuration of the material. Howevver, for the nucleus pulposus, the dru configuration does not exist. Thus, the formulation of the deformation-diffusion problem should be modified in order to consider a reference configuration, wich is undeformed and unconstrained (but already swollen). The theoretical aspects of the derivation of this coupled deformation-diffusion model is proposed. Then, this model is numerically implemented in the finite element commercial software ABAQUS. The state of equilibrium are investigated on simple homogeneous examples. Finally, the himan nucleus pulposus of the intervertebral disc is chosen as a representative complex crample of application for this approach. The associated annulus fibrosus is modelled using an anisotropic hyperelastic material law

Phase Angle Effects on 3-micron Absorption Band on Ceres: Implications for Dawn Mission

Phase angle-induced spectral effects are important to characterize since they affect spectral band parameters such as band depth and band center, and therefore skew mineralogical interpretations of planetary bodies via reflectance spectroscopy. Dwarf planet (1) Ceres is the next target of NASA's Dawn mission, which is expected to arrive in March 2015. The visible and near-infrared mapping spectrometer (VIR) onboard Dawn has the spatial and spectral range to characterize the surface between 0.25-5.0 microns. Ceres has an absorption feature at 3.0 microns due to hydroxyl- and/or water-bearing minerals (e.g. Lebofsky et al. 1981, Rivkin et al. 2003). We analyzed phase angle-induced spectral effects on the 3-micron absorption band on Ceres using spectra measured with the long-wavelength cross-dispersed (LXD: 1.9-4.2 microns) mode of the SpeX spectrograph/imager at the NASA Infrared Telescope Facility (IRTF). Ceres LXD spectra were measured at different phase angles ranging from 0.7o to 22o. We found that the band center slightly increases from 3.06 microns at lower phase angles (0.7o and 6o) to 3.07 microns at higher phase angles (11 o and 22o), the band depth decreases by ~20% from lower phase angles to higher phase angles, and the band area decreases by ~25% from lower phase angles to higher phase angles. Our results will have implications for constraining the abundance of OH on the surface of Ceres from VIR spectral data, which will be acquired by Dawn starting spring 2015.Comment: 12 pages, 1 figure, 2 table

Etude sur les proches aidants et les professionnels de l'institution genevoise de maintien à domicile dans le canton de Genève

En 2012, 260 000 personnes (3.2% de la population suisse) ont bénéficié de prestations émanant d'organismes reconnus de soins et d'aide à domicile en raison de maladies, de handicap ou de perte d'autonomie. Si le maintien à domicile est bien développé en Suisse, et en particulier dans le canton de Genève, la prise en charge professionnelle ne se substitue par toutefois à l'aide apportée au quotidien et sous des formes extrêmement diversifiées par les membres de l'entourage familial, amical ou par le voisinage des personnes aidées. Sans la présence des proches aidants, la prise en charge sur le long terme de situation de handicap ou de perte d'autonomie serait rendue difficile voire impossible. La situation des proches aidants est décrite par la recherche internationale depuis une trentaine d'années et a été mise sur l'agenda politique de nombreux pays occidentaux à partir du début des années 2000. Les modalités de l'aide informelle, et ses répercussions parfois dévastatrices dans la vie des proches, sont en effet de toute première importance dans une période marquée par l'augmentation de la prévalence des maladies chroniques, l'allongement de la vie et les transformations des structures familiales. C'est dans cet esprit que le canton de Genève et récemment le Conseil fédéral se sont engagés dans une réflexion de fond sur la situation et les besoins des proches aidants. Une meilleure connaissance de leurs caractéristiques, de leurs difficultés, de leurs besoins et attentes doit permettre de développer ou d'ajuster les services et interventions qui sont proposées aux familles confrontées à la maladie, au handicap ou à la perte d'autonomie. La Direction générale de la santé du canton de Genève et pour elle l'Institution genevoise de maintien à domicile (ci-après imad) ont ainsi mandaté le PRN LIVES « Surmonter la vulnérabilités : perspective du parcours de vie », représenté par l'Université de Lausanne en partenariat avec l'Université de Berne, pour réaliser une enquête représentative auprès des proches aidants de bénéficiaires de services d'aide et de soins à domicile. Cette enquête reprend la méthodologie des enquêtes SwissAgeCare et AgeCare Suisse Latine, réalisées en 2010 et 2011 en Suisse Allemande et en Suisse Latine. Elle interroge un échantillon de 290 proches aidants de clients de imad, sélectionnés de façon aléatoire et sur la base du volontariat, et de 299 référents professionnels du soin et de l'aide travaillant au sein de imad au moyen de questionnaires standardisés permettant des comparaisons entre les différentes régions linguistiques. Six proches aidants sur dix (62%) sont des femmes ; leur âge moyen est de 64 ans. Dans la moitié des situations, le proche aidant est le fils ou la fille d'une personne en perte d'autonomie, et dans 36% des cas, le proche aidant prend soin de son conjoint ou concubin. L'aide est apportée dans plus de la moitié des cas par une personne partageant le domicile de la personne aidée ; si le proche aidant ne cohabite pas avec la personne aidée, il vit à moins de 10 km de celui-ci. Le temps consacré pour l'aide et les soins par les proches aidants est moins important que dans les enquêtes SwissAgeCare et AgeCare Suisse Latine ; cette différence peut s'expliquer par la composition de l'échantillon d'AGEnevaCare où les proches aidants apportent leur soutien à une personne significativement moins dépendante. L'aide est apportée par l'entourage familial ou amical depuis plus de 8 ans en moyenne ; les proches aidants investissent en moyenne 27 heures pour l'aide et les soins de leur parent ou ami, 52h quand le proche aidant est le conjoint ou concubin de la personne aidée et 16h quand il s'agit d'un enfant. L'amour, l'obligation morale et la nécessité sont les trois motivations principales pour apporter une aide à la personne aidée. Une large majorité de conjoints ou concubins estiment que leur relation conjugale est demeurée satisfaisante malgré la relation d'aide instaurée dans le couple, et les enfants manifestent des scores relativement élevés d'obligation filiale et d'aide filiale. Par ailleurs, pour neuf proches aidants sur dix, la relation avec la personne aidée est restée de bonne qualité malgré la maladie, le handicap ou la perte d'autonomie. Malgré ces aspects positifs, les répercussions de l'aide dans la vie des proches aidants sont nombreuses et d'autant plus importantes quand les proches aidants sont des femmes, vivent au domicile de la personne recevant de l'aide et quand les personnes aidées présentent un niveau de dépendance élevé. La fatigue est la principale répercussion mentionnée par les proches aidants (63%). Les répondants présentent globalement une santé perçue et une satisfaction de vie plus mauvaises en comparaison avec la population générale. En revanche, leurs niveaux de mal-être et de stress sont moins élevés que dans les enquêtes réalisées en Suisse Allemande et en Suisse Latine ; ces différences traduisent à nouveau des différences de profils des personnes aidées, moins dépendantes dans l'enquête AGEnevaCare. Un proche aidant sur dix enfin a dû réduire son activité professionnelle pour s'occuper de son parent ou de son ami, sans différence significative entre les hommes et les femmes. Les proches aidants qui évaluent le plus négativement leur santé sont plus âgés que ceux qui l'évaluent très positivement ; il s'agit plus fréquemment de conjoints ou concubins des personnes aidées, qui prennent soin de leur partenaire depuis une durée plus importante et de manière plus intense que les autres répondants. Ils présentent des niveaux d'isolement social, d'anxiété chronique et de stress chronique élevés et ne disposent que de ressources sociales limitées. Celles et ceux qui évaluent le plus négativement leur satisfaction de vie sont également davantage des conjoints ou concubins, prenant soin de leur partenaire très dépendant ; leur score global de répercussions de l'aide est plus élevé que celui des proches aidants ayant une évaluation très positive de leur santé. 70% des proches aidants expriment leur besoin de faire une pause, et un tiers déclarent n'avoir personne pour les remplacer dans ce cas-là. Les conjoints ou concubins, et principalement les épouses et concubines, sont significativement plus nombreuses à éprouver le besoin de répit et à ne pas en avoir la possibilité concrète. Interrogés sur les actions qui pourraient améliorer leur situation, plus de la moitié des proches aidants mentionnent de l'information ou des conseils sur le type d'aide disponible. Les répondants genevois, comme les participants aux enquêtes SwissAgeCare et AgeCare Suisse Latine, sont très satisfaits des services reçus par l'organisme de maintien à domicile (imad). Ils n'identifient que peu de conflits avec les intervenants professionnels de l'aide et du soin ; le principal conflit mentionné concerne le changement trop fréquent de collaborateurs (72%). Les référents de l'aide et du soin ou référents de situation, majoritairement des femmes travaillant depuis 9 ans pour imad, rapportent quant à eux un nombre plus élevé de situations conflictuelles avec les proches aidants. Ils expriment un besoin d'échanges avec leurs collègues et d'informations sur ces sources de conflits et sur les moyens de les gérer. L'enquête AGEnevaCare confirme le rôle prépondérant des membres de l'entourage proche dans la prise en charge des personnes malades, en situation de handicap ou de perte d'autonomie. Elle met en évidence un impact contrasté en fonction du genre du proche aidant, les femmes étant plus isolées et plus vulnérables que les hommes, et en fonction du type de lien entre la personne aidée et le proche aidant, les conjoints ou concubins apparaissant comme plus susceptibles de subir les conséquences stressantes de l'aide. Des interventions sur mesure adaptées au moment du parcours des proches aidants et des personnes aidées dans la maladie ou la dépendance semblent être à privilégier, ce qui suppose une évaluation répétée et systémique des besoins des proches aidants

La chute comme événement du parcours de vie : signification, conséquences, adaptation et prévention

La chute chez les personnes âgées est considérée comme un problème de santé publique en raison de sa fréquence, de ses conséquences ainsi que de l'efficacité de certain programmes de prévention. La chute est pourtant très souvent non signalée par les personnes ou par les professionnels. Je postule que la chute est un événement traumatisant ; j'examine d'une part son impact sur les trajectoires de personnes à partir de 50 ans et d'autre part l'adaptation à cet événement. Mobilisant différents types de données existantes, ce travail met en évidence les nombreux impacts de la chute au-delà de la santé, et notamment sur les dimensions sociales et sur la qualité de vie ; en comparaison à d'autres événements de santé, la chute présente un effet sur plusieurs indicateurs qui s'exprime tant à court qu'à long terme. J'identifie des facteurs de vulnérabilité à la chute : le moment de survenue de l'événement est un critère déterminant, l'adaptation étant plus difficile quand la chute survient chez des moins de 65 ans ; la gravité de l'événement entrave également la probabilité de s'y adapter. Par contre, les ressources institutionnelles sont sous-utilisées par les personnes concernées et les effets d'un programme généraliste de prévention des chutes fondé sur de l'activité physique et de l'éducation pour la santé sont modestes et ne se maintiennent pas au-delà de l'intervention. Au final, cette thèse apporte une contribution originale à l'étude psychosociale de la chute envisagée au moyen du modèle de la vulnérabilité : ses conclusions permettent d'ajuster des interventions qui devraient prioritairement viser à renforcer les ressources et stratégies individuelles et ensuite à gérer les conséquences identitaires et émotionnelles liées à la chute

Understanding struvite crystallisation and recovery

Struvite crystallisation from wastewater effluents is seen as an alternative to traditional biological and chemical phosphorus removal processes used widely in the wastewater treatment industry. It presents the advantage of not only removing phosphorus but also generating a compound that could be reused as a fertiliser. However the application of struvite crystallisation processes at full scale is not widespread due to the unknown economical value of the process and the product, the need of pH control, the necessity of long operational times to ensure quality of the product and the formation of crystal fines. Preliminary crystallisation experiments were carried out at laboratory scale to provide a better understanding of nucleation and growth processes, and identify how basic parameters such as pH, mixing energy, water chemistry or presence of foreign ions affected struvite crystallisation. Particular attention was paid to the quality (i.e. size, shape and purity) of the crystal formed. The results revealed that the presence of calcium ions in solution could alter struvite purity and even inhibit its formation. pH was also identified as a parameter of major impact on struvite crystal quality. Indeed, pH could either influence struvite purity or affect size of crystals formed. Further investigations in a purposely built reactor also revealed that if struvite crystallisation is relatively simple to achieve, the control of struvite quality and more particularly crystal size is complex. Results at pilot scale showed that reactor operation and struvite surface charge could be a limitation to its agglomerative properties, hence to the formation of larger crystals. To optimise struvite crystallisation and limit the problem of fines formation the present study has investigated two possible solutions: struvite fines recovery by coagulation or struvite crystallisation on seed materials. Struvite coagulation proved to be an efficient solution to remove and recover struvite fines rapidly through floc formation. Of the coagulant tested, polyDADMAC was the most effective resulting in the formation of flocs 10 times bigger than the initial size of crystals. With regards to crystallisation on seed materials, the results revealed that success of struvite attachment onto seeds in short contact times was only efficient when mixing energy in the reactor was limited. In that sense, the submersion of a metallic system in the reactor allowed excellent phosphorus removal and rapid struvite recovery in only 2 hours of operation.EThOS - Electronic Theses Online ServiceGBUnited Kingdo

Identification of the dominant recombination process for perovskite solar cells based on machine learning

Over the past decade, perovskite solar cells have become one of the major research interests of the photovoltaic community, and they are now on the brink of catching up with the classical inorganic solar cells, with efficiency now reaching up to 25%. However, significant improvements are still achievable by reducing recombination losses. The aim of this work is to develop a fast and easy-to-use tool to pinpoint the main losses in perovskite solar cells. We use large-scale drift-diffusion simulations to get a better understanding of the light intensity dependence of the open-circuit voltage and how it correlates to the dominant recombination process. We introduce an automated identification tool using machine learning methods to pinpoint the dominant loss using the light intensity-dependent performances as an input. The machine learning was trained using >2 million simulations and gives an accuracy of the prediction up to 82%. Le Corre et al. demonstrate the application of machine learning methods to identify the dominant recombination process in perovskite solar cells with 82% accuracy. The machine learning algorithms are trained and tested using large-scale drift-diffusion simulations, and their applicability on real solar cells is also demonstrated on devices previously reported

The triangular nasal notch sign in patients with Crohn's disease treated with tumor necrosis factor inhibitors

Tumor necrosis factor (TNF) inhibitors are used to treat a range of chronic inflammatory diseases, such as rheumatoid arthritis, inflammatory bowel disease and psoriasis. Some of the cutaneous side effects of these drugs are well documented, such as infections, skin carcinomas, palmoplantar and skinfold pustulosis, psoriasis-like or eczema-like lesions. We are not aware of TNF inhibitor-induced nasal lesions in the literature. We report a case series demonstrating a specific pattern of cicatricial nasal fissure (triangular nasal notch) following nasal dermatitis episodes in patients treated with TNF inhibitors. This article is protected by copyright. All rights reserved