A fast and robust patient specific Finite Element mesh registration technique: application to 60 clinical cases

Finite Element mesh generation remains an important issue for patient specific biomechanical modeling. While some techniques make automatic mesh generation possible, in most cases, manual mesh generation is preferred for better control over the sub-domain representation, element type, layout and refinement that it provides. Yet, this option is time consuming and not suited for intraoperative situations where model generation and computation time is critical. To overcome this problem we propose a fast and automatic mesh generation technique based on the elastic registration of a generic mesh to the specific target organ in conjunction with element regularity and quality correction. This Mesh-Match-and-Repair (MMRep) approach combines control over the mesh structure along with fast and robust meshing capabilities, even in situations where only partial organ geometry is available. The technique was successfully tested on a database of 5 pre-operatively acquired complete femora CT scans, 5 femoral heads partially digitized at intraoperative stage, and 50 CT volumes of patients' heads. The MMRep algorithm succeeded in all 60 cases, yielding for each patient a hex-dominant, Atlas based, Finite Element mesh with submillimetric surface representation accuracy, directly exploitable within a commercial FE software

Framework for a low-cost intra-operative image-guided neuronavigator including brain shift compensation

In this paper we present a methodology to address the problem of brain tissue deformation referred to as 'brain-shift'. This deformation occurs throughout a neurosurgery intervention and strongly alters the accuracy of the neuronavigation systems used to date in clinical routine which rely solely on pre-operative patient imaging to locate the surgical target, such as a tumour or a functional area. After a general description of the framework of our intra-operative image-guided system, we describe a procedure to generate patient specific finite element meshes of the brain and propose a biomechanical model which can take into account tissue deformations and surgical procedures that modify the brain structure, like tumour or tissue resection

Haldane phase in one-dimensional topological Kondo insulators

We investigate the groundstate properties of a recently proposed model for a topological Kondo insulator in one dimension (i.e., the $p$-wave Kondo-Heisenberg lattice model) by means of the Density Matrix Renormalization Group method. The non-standard Kondo interaction in this model is different from the usual (i.e., local) Kondo interaction in that the localized spins couple to the "$p$-wave" spin density of conduction electrons, inducing a topologically non-trivial insulating groundstate. Based on the analysis of the charge- and spin-excitation gaps, the string order parameter, and the spin profile in the groundstate, we show that, at half-filling and low energies, the system is in the Haldane phase and hosts topologically protected spin-1/2 end-states. Beyond its intrinsic interest as a useful "toy-model" to understand the effects of strong correlations on topological insulators, we show that the $p$-wave Kondo-Heisenberg model can be implemented in $p-$band optical lattices loaded with ultra-cold Fermi gases.Comment: 8 pages, 4 figures, 1 appendi

Bio-Mechanical Model of the Brain for a Per-Operative Image-Guided Neuronavigator Compensating for "Brain-Shift" Deformations

In this paper we present a methodology to address the problem of brain tissue deformation referred to as 'brain-shift'. This deformation occurs throughout a neurosurgery intervention and strongly alters the accuracy of the neuronavigation systems used to date in clinical routine which rely solely on pre-operative patient imaging to locate the surgical target, such as a tumour or a functional area. After a general description of the framework of our intra-operative image-guided system, we describe a procedure to generate patient specific finite element meshes of the brain and propose a biomechanical model which can take into account tissue deformations and surgical procedures that modify the brain structure, like tumour or tissue resection

Concentracion Industrial e intensidad de la competencia en el mercado chileno de vinos envasados.

71 p.El atractivo mercado exportador, así como las ventajosas condiciones agroclimáticas que tiene Chile para el desarrollo de la industria vitivinícola ha traído consigo un masivo aumento de viñas. Entre 1991 y 2005 la producción de vides para vinificación aumentó de 238 a 376 millones de litros, generando una gran diversidad de competidores tanto en la calidad de los vinos como en el tamaño de las plantaciones, teniendo como consecuencia la proliferación de marcas propias. La concentración de una industria no es tan simple como contar las empresas que están compitiendo, sino que ponderar un conjunto de variables como la participación de mercado, diferenciación del producto, la tecnología y la estabilidad en el tiempo de las empresas que forman la industria, en definitiva: el poder de mercado de las diferentes empresas; como una de las manifestaciones más potentes de las ventajas competitivas. Este estudio muestra como la industria chilena del vino esta experimentando un comportamiento que va de moderadamente concentrada a altamente concentrada. Con tres empresas que acaparan mas del 70% del mercado dejando el resto a un numero de viñas superior a 150. A su vez la inestabilidad no parece ser significativa dado que el índice de inestabilidad (I) entre un año y otro de 2001 a 2005 es cercano a cero. En consideración con el aumento de las empresas que forman parte de la industria vitivinícola chilena nos encontramos con una intensidad estable en la competencia. Un factor relevante en la evolución de esta industria es la comercialización y los canales que esta ocupa, teniendo en los supermercados la vía principal de llegada al consumidor con un 48% del volumen vendido. Agregado a esto un importante aumento del valor de las ventas en los locales de consumo a partir de 2004. En síntesis, los productores más pequeños optan por la diferenciación mientras que los gigantes afianzan su poder en las economías de escala; llevando a la industria a una concentración cada vez mas alta, lo que hace peligrar las características de competencia monopolística exhibidas por el mercado en el último tiempo. Palabras clave: Concentración, poder de mercado, tecnología, volumen, diferenciación

Finite element modelling of nearly incompressible materials and volumetric locking: a case study

International audienceThe purpose of this paper is to illustrate the influence of the choice of the finite element technology on the occurrence of locking and hourglass instabilities. We chose to focus on the case study of the activation of the posterior genio-glossus (GGp) that is a lingual muscle located at the root of the tongue and inserts in the front to the mandible. The activation of this muscle compresses the tongue in the lower part and generates a forward and upward movement of the tongue body, because of the incompressibility of tongue tissues (for example during the production of the phonemes /i/ or /s/)

Evaluación agronómica de seis variedades de pimentón (Capsicum annuum var. grossum) cultivadas bajo condiciones de invernadero en la zona de Talca

Resumen (Spanish, English)85 p.El sistema de producción forzada tiene como objetivo principal la obtención de primeros para llegar a los mercados cuando hay una oferta escasa, de manera de alcanzar los mejores precios. Este factor, asociado al incremento en la productividad han permitido el creciente desarrollo del cultivo en invernaderos. En este sentido, la continua aparición de nuevo material vegetal exige que haya una comprobación de su potencial productivo y comercial. En base a lo anterior se realizó la evaluación cuantitativa, cualitativa y sanitaria de seis variedades de pimentón: Bell Boy, Bell, Capitan, Atlantic, Resistant, Calahorra Peto y Mercury, cultivadas bajo invernadero de polietileno en la zona de Talca. Del análisis realizado sobre la totalidad de los frutos cosechados durante cinco fechas de recolección se estableció que las variedades que mejor se adaptan al cultivo en invernaderos son Mercury, Bell Capitan, Bell Boy y Atlantic debido a su mayor precocidad y altos rendimientos comerciales. Resistan y Cl alahorra Peto a pesar de sus resistencia a Phytophthora cpasici, principal enfermedad que limita el cultivo de esta especie, resultaron poco precoces y con bajo porcentaje de frutos de 1ª y 2ª calidad. Por otra parte la forma crónica de los frutos de la variedad Clahorra Peto la hace muy poco atractiva, lo que unida al mayor grosor de pericarpio, permiten establecer que su cultivo en invernaderos para consumo en fresco no se justifica

Asociacion del gen iucC. y produccion de sustancias antagonicas en cepas de Escherichia coli aisladas desde infecciones vaginales

36 p.Las infecciones vaginales son un problema de gran recurrencia en la mujer de edad fértil. La gravedad de estas afecciones se traduce en que frente a la ausencia de tratamiento, ésta puede causar esterilidad permanente, salpingitis, endometritis y si la mujer esta embarazada, las infecciones podrían ocasionar parto prematuro, rotura de membranas, niño con bajo peso al nacer y meningitis. Actualmente, existe una importante controversia respecto del rol de algunos microorganismos como agentes etiológicos de infecciones vaginales. Durante mucho tiempo, la presencia de Escherichia coli en secreciones vaginales carecía de importancia, ya que la bacteria era considerada parte de la flora normal del tracto vaginal. Sin embargo, diferentes estudios han atribuido el potencial rol de cepas de E. coli como agente causal de esta enfermedad. E. coli es reconocida por la plasticidad genómica que posee, dada la facilidad que tiene para perder o ganar genes, muchos de éstos, genes de virulencia, por lo que nuevos patotipos estarían emergiendo por las variadas combinaciones que han adquirido durante el complejo proceso evolutivo. Esta investigación asoció la presencia del sideróforo aerobactina, a partir de la detección de gen iucC, con la producción de sustancias antagónicas, en 37 cepas de Echerichia coli aisladas de secreciones vaginales. Las cepas de este estudio fueron obtenidas de mujeres en edad fértil con diagnóstico clínico de infección vaginal, descartándose la participación de otros microorganismos a los que comúnmente se les asigna la responsabilidad de esta enfermedad. Durante esta investigación fueron detectados simultáneamente ambos factores de virulencia en 13 cepas de E. coli vaginal. La presencia de estos dos importantes factores de virulencia, demuestra el alto grado de patogenicidad de estas cepas y contribuye a caracterizar, lo que podría ser, el surgimiento de un particular fenogenogrupo de E. coli con afinidad por el epitelio vaginal

Evaluacion economica de una empresa productora de aceite de oliva en el Valle de Caliboro, San Javier

114 p.El presente proyecto consistió en la preparación de una plantación de 50 ha de olivos ubicados en el Valle de Caliboro, San Javier, Región del Maule, los cuales son destinados a la producción de aceite de oliva extra virgen, a través de la contratación del servicio de maquila ofrecido por empresas olivícolas. Posteriormente, se efectuó una evaluación económica y un análisis de sensibilidad. La importancia de desarrollar este tema radica en la tendencia mundial de los últimos anos por consumir productos naturales, que tengan efectos positivos en la salud humana, asociados a la protección contra enfermedades cardiovasculares y los síntomas propios del envejecimiento. Todo esto hace atractivo este mercado, ya que el aceite de oliva es considerado como el elemento esencial de la dieta mediterránea, la cual cobra fuerza en estos días como una herramienta para combatir enfermedades crónicas relacionadas a malos hábitos alimenticios (Servicio de Información Rural, 2002). Además, la demanda por aceite de oliva esta creciendo significativamente en algunos países que bien pueden ser considerados nuevos consumidores, cuya producción interna es muy escasa o nula, los cuales han registrado aumentos de consumo importantes, tales como Estados Unidos, Japón, Canadá, entre otros países con gran poder adquisitivo y gran numero de habitantes. A lo anterior se debe agregar que la Unión Europea (principal consumidor y productor, con un 78% de la producción mundial) dejara de subsidiar la producción de aceituna a partir del año 2005, lo que repercutirá en una reducción de la producción mundial hasta en un 40% dentro de los próximos 10 altos, provocando un déficit del producto en el mediano plazo que es necesario suplir (Agroeconómico, 2003). En cuanto a la preparación del proyecto, se hace referencia desde las características climáticas para el desarrollo de este cultivo, las variedades de plantas, sistemas de producción, entre otros, hasta la obtención del aceite de oliva, a tastes del servicio de maquila. Por otra parte, se estimó la tasa de descuento necesaria para determinar el valor actual de los flujos que generara el proyecto utilizando como marco conceptual el modelo de valoración de activos de capital (CAPM). Para esto se utilizó información obtenida del mercado accionario de una empresa Proxy, de los pagares reajustables del Banco Central y del Índice General de Precios Accionarios (IGPA). El resultado de la tasa de costo de capital fue de 8,19%. Así mismo, se procedió a realizar la evaluación económica del proyecto obteniendo como resultado una Tasa Interna de Retorno de 57%, la que se ubica por arriba del costo de capital del proyecto. A su vez, se obtuvo un Valor Actual Neto de $2.382.796.657 Además, se considera como horizonte de evaluación un periodo de 13 anos a partir del momento en que se comienza a producir. Como conclusión, se puede decir que el desarrollo de este proyecto ofrece grandes posibilidades de éxito ya que este es un mercado con una creciente y potencial demanda. Además, Chile es un país que cuenta con 1as herramientas necesarias para desenvolverse exitosamente en esta área y por ultimo los resultados económicos obtenidos refuerzan las posibilidades de negocio