'TIDieR-ing up' the reporting of interventions in stroke research:The importance of knowing what is in the 'black box'

Evidence-based interventions cannot be provided unless there is a clear understanding of what the intervention is. Many published randomized trials, systematic reviews, and guidelines contain incomplete intervention descriptions. For non-pharmacological interventions, such as stroke rehabilitation, the reporting is particularly poor. Contributors to this problem include lack of attention to this issue and awareness of what constitutes a complete intervention description by authors, reviewers, journals, and editors. Part of the solution is for authors to follow guidance about how to describe interventions, such as the Template for Intervention Description and Replication statement. Improving stroke interventions reporting will remove one of the current barriers to evidence-based care. </jats:p

Alice O\u27Grady

https://digitalcommons.library.umaine.edu/mmb-vp/5714/thumbnail.jp

DynaDom: structure-based prediction of T cell receptor inter-domain and T cell receptor-peptide-MHC (class I) association angles

Table S3. Per residue flip states using Reduce, Protoss and DynaDom comparing single domains and TCR complexes. (PDF 145 kb

Amélioration de la géométrie des modèles musculosquelettiques de l'épaule

Pour mieux comprendre et traiter les troubles musculosquelettiques présents à l’épaule, une meilleure connaissance de la contribution et de la fonction de chaque muscle de l’articulation glénohumérale est nécessaire. L’analyse des forces musculaires et articulaires est une étape importante pour comprendre les mécanismes de blessures et les pathologies. Ces forces musculaires peuvent être estimées de façon non invasive grâce à des modèles musculosquelettiques. Le défi est de prédire de façon physiologique les trajectoires musculaires et les bras de levier afin de s’assurer d’avoir une cohérence des forces musculaires dans les modèles musculosquelettiques. L’objectif de cette thèse était d’améliorer la géométrie musculaire des modèles musculosquelettiques de l’épaule en passant par plusieurs méthodes différentes d’implémentation des trajectoires musculaires. À cet égard, nos objectifs spécifiques étaient de : (1) améliorer la géométrie musculaire des modèles multicorps rigides grâce à l’implémentation de contraintes transverses; (2) évaluer la fiabilité d’un modèle éléments finis pour l’estimation des bras de levier et (3) tester la sensibilité de la prédiction des bras de levier aux incertitudes sur les zones d’insertions musculaires; (4) établir une base de données de bras de levier 3D pour des mouvements de grande amplitude; (5) quantifier de façon expérimentale les changements architecturaux des muscles entre l’état au repos et différents niveaux de contraction isométrique. (1) Deux modèles multicorps rigides de la coiffe des rotateurs ont été développés : un modèle classique intégrant une représentation des lignes d’action en 1D et un modèle possédant des contraintes transverses entre les lignes d’action permettant une représentation 2D. La représentation 2D avec des contraintes transverses permet une représentation plus physiologique des trajectoires musculaires et des bras de levier que les modèles classiques 1D. Toutefois, lors de mouvement allant au-delà de 90° d’élévation du bras, lorsque les points d’origine et d’insertion se rapprochent, les bras de levier et les longueurs musculaires sont mal estimés, car le modèle ne prend pas en compte les déformations du volume musculaire. (2) Un modèle éléments finis a été développé à partir de données d’imagerie médicale. Ce modèle permet une estimation des bras de levier fidèle aux données d’IRM. Contrairement aux modèles multicorps rigides, notre modèle élément finis rend compte du fait qu’un même muscle peut avoir plusieurs actions selon la position de sa ligne d’action par rapport au centre de rotation de l’articulation. (3) Le modèle a également servi à faire une étude de sensibilité des bras de levier : les zones d’insertion des différents muscles de la coiffe des rotateurs et du deltoïde ont été déplacées et les bras de levier associés calculés. Les résultats montrent qu’une variation de 10 mm des points d’insertion sur la tête humérale peut amener un muscle à changer de fonction (par exemple adduction plutôt que d’abduction). (4) Une collecte de données expérimentales effectuées sur quatre épaules a permis de collecter les bras de levier du deltoïde et des muscles de la coiffe des rotateurs pour des mouvements de grande amplitude. Ces résultats permettent de mieux comprendre le rôle des muscles de l’articulation glénohumérale lors de la réalisation de différents mouvements. Le deltoïde antérieur a une grande action en flexion et en adduction; le deltoïde moyen est un fort abducteur; le deltoïde postérieur agit en extension. Contrairement au deltoïde, l’infra-épineux et le petit rond ont principalement une fonction de rotateur externe. (5) Une collecte de données impliquant 14 sujets a été réalisée dans le but de quantifier les changements de géométrie musculaire et d’angle de pennation associés à la contraction pour les muscles du biceps, triceps et deltoïde. Les angles de pennation ont été obtenus grâce à un système d’échographie et les changements de géométrie externe des muscles ont été mesurés grâce à un capteur de structure. Les résultats montrent que les changements architecturaux pour les muscles étudiés se produisent principalement entre 0 et 25% de contraction maximale volontaire (aucune différence significative observée entre 25 et 50%). Le muscle le plus affecté par les changements architecturaux est le biceps. Cette thèse a évalué différentes approches de modélisation de la géométrie musculaire : l’approche la plus bio-fidèle étant finalement la modélisation par éléments finis, car elle permet de prendre en compte les interactions entre les structures et les déformations musculaires. De plus, nous avons montré l’importance d’estimer avec rigueur les paramètres d’entrée (zones d’insertions musculaires) des modèles et de bien évaluer la bio-fidèlité des modèles développés avant de les utiliser dans des contextes cliniques. Dans ce but, de nouvelles données ont été acquises en termes de déformations musculaires et d’angle de pennation pour permettre l’évaluation de modèle intégrant de l’activation musculaire.Understanding and treating musculoskeletal disorders of the shoulder requires additional knowledge of the contribution and function of each muscle of the glenohumeral joint. The analysis of muscle and joint forces is an important step in understanding injury mechanisms and pathologies. These muscle forces can be estimated non-invasively using musculoskeletal models. The challenge is to physiologically predict muscle trajectories and moment arms to ensure consistency of muscle forces in musculoskeletal models. The aim of this thesis was to improve muscle geometry in musculoskeletal models of the shoulder by testing several different techniques for implementing muscle trajectories. Our specific objectives were to: (1) improve muscle geometry of rigid multibody models by using transverse constraints; (2) assess the reliability of a finite element model for estimating moment arms and (3) evaluate the sensitivity of moment arm predictions to uncertainties in muscle insertion areas; (4) create a database of 3D moment arms for movements with high ranges of motion; (5) experimentally quantify muscles’ architectural changes between resting state and different levels of isometric contractions. (1) Two rigid multibody models of the rotator cuff were developed: a classic model representing muscles with lines of action in 1D and a 2D model with transverse constraints between lines of action of a single muscle. The 2D model (with transverse constraints) gives a more physiological representation of muscle trajectories and moment arms than the classical 1D model. However, for arm movements beyond 90° of elevation, when the origin and insertion points get closer, moment arms and muscle lengths are misestimated due to the mode’s inability to account for muscle volume deformations. (2) A finite element model of the glenohumeral joint was developed based on medical imaging. Moment arms were computed and compared to the literature and MRI data. Our finite element model produces moment arms consistent with the literature and MRI data. Unlike rigid multibody models, our finite element model accounts for the fact that one muscle can have several actions depending on the position of its line of action relative to the centre of rotation of the joint. (3) The model was used to study moment arm sensitivity: insertion areas of rotator cuff muscles and the deltoid were moved, and associated moment arms have been computed. Results showed that a 10 mm variation in insertion points on the humeral head could cause a muscle to change function (for example performing adduction rather than abduction). (4) The 3D moment arms were assessed on four post-mortem human surrogates during movements with high ranges of motion. Results of the study gave us a better understanding of muscle functions during different movements. The main findings of the study were that the anterior deltoid was the largest flexor and had an adduction component, the median deltoid was a strong abductor, and the posterior deltoid acted in extension. Unlike the deltoid, the infraspinatus and teres minor were the largest external rotators of the shoulder. (5) Experimental measurements were performed on 14 subjects in order to quantify changes in muscle geometry and pennation angles associated with different levels of contraction for the biceps, triceps and deltoid. Pennation angles were measured on subjects using a portable ultrasound system. External muscle deformations were measured with an iPad equipped with a structure sensor. Changes in muscle architecture for the biceps, triceps and deltoid during isometric contractions occurred mostly between 0 and 25% of maximal voluntary contraction (no significant difference was observed between 25 and 50%). Changes were higher for the biceps than other muscles. This thesis evaluated different approaches to model muscle geometry: the approach leading to the most physiological result was the finite element model due to modeling of the interactions between structure and muscle deformations. Additionally, we demonstrated the importance of rigorously estimating input parameters (muscle insertion areas) and of properly evaluating the bio-fidelity of the models developed before using them in clinical contexts. New data was acquired regarding muscle deformations and pennation angles to evaluate models integrating muscle activation

Les poissons amphihalins de France face au changement climatique : évolution des effectifs et modification de la phénologie migratoire

Les poissons amphihalins sont en déclin en France et dans le monde. Vivant alternativement en eau douce et en eau salée, ils sont confrontés à de nombreuses pressions auxquelles s’ajoute celle du changement climatique, qui entraîne principalement 3 grandes modifications : (i) changement de l’aire de distribution des espèces, (ii) modification du calendrier des moments clé des cycles de vie, et (iii) modification du synchronisme spatial des populations. Espèces emblématiques de nos cours d’eau et à forte valeur économique, les poissons amphihalins font l’objet de plan de gestion partout en France, la plupart du temps à l’échelle des bassins-versants, avec peu de mise en perspective sur l’état de ces populations à l’échelle française. L’objectif de ce travail est de contribuer à combler ce manque en analysant des données collectées dans tous les bassins-versants français mais qui n’avaient jamais été mises en commun ni valorisées à cette échelle. J’ai bancarisé les données de 46 stations de comptage ayant un historique d’au moins 10 années et portant sur 5 taxons amphihalins : Alosa spp. (regroupant Alosa fallax et Alosa alosa), Anguilla anguilla, Petromyzon marinus, Salmo salar et Salmo trutta. Basées sur ce jeu de données, nous avons posé 3 questions : (i) comment les comptages des poissons amphihalins ont-ils évolué en France ces 30 dernières années, (ii) ces taxons ont-ils modifié leur calendrier de migration au cours de cette période d’étude, et quels en sont les paramètres explicatifs, et (iii) observe-t-on un synchronisme spatial dans les dynamiques et dans les calendriers de migration de ces populations, et quels en sont les paramètres explicatifs. Nous montrons que l’évolution des comptages est contrastée entre les taxons et les bassinsversants, avec des taxons en diminution à l’échelle française (Alosa spp. et Petromyzon marinus) tandis que d’autres sont en augmentation légère ou en stagnation. Alosa spp. est à la fois le taxon montrant la plus forte diminution de ses comptages à l’échelle française et la plus grande homogénéité entre les stations, attestant d’un déclin assez généralisé en France. L’analyse des calendriers de migration a permis de mettre en évidence une avancée globale des dates médianes de migration de l’ensemble des taxons, excepté les civelles, d’en moyenne -2,3 jours par décennie (min = -0,2 ; max = -3,7). Alosa spp. est le taxon montrant l’avancée la plus importante. L’ensemble des paramètres environnementaux testés influence les migrations, attestant de l’importance de considérer ces paramètres à différentes échelles. Enfin, nous montrons que le synchronisme de ces taxons reste modéré à l’échelle nationale et qu’il est toujours plus fort à l’échelle des bassins-versants. Parmi les taxons étudiés, Alosa spp. est celui ayant le plus fort synchronisme des effectifs, quelle que soit l’échelle considérée. Ces résultats contribuent à l’apport de connaissances nécessaires à la prise de décisions pour gérer le plus efficacement possible ces populations. En particulier, j’ai pu mettre en évidence que : • L’état des populations doit être analysé en prenant en compte des sources de données différentes. • Le contexte actuel de changement climatique nécessite de limiter au maximum les sélections anthropiques afin de favoriser l’adaptation et la résilience des populations, que ce soit (i) lors de la migration lorsque des ouvrages sont présents, (ii) dans le suivi des pêcheries y compris lorsqu’elles font l’objet de mesures de limitation de la pêche, ou (iii) dans les programmes de soutien en effectif, et ce sur l’ensemble de la filière allant de la capture au déversement. Suite à ces résultats, plusieurs perspectives émergent dont un travail plus précis sur la définition des paramètres de gestion à l’intérieur des bassins-versants, l’analyse de ces données à l’échelle de l’aire de répartition des taxons, et l’utilisation des scénarii du GIEC afin d’estimer les modifications attendues à la fin du siècle

Distance dependence of the phase signal in eddy current microscopy

Atomic force microscopy using a magnetic tip is a promising tool for investigating conductivity on the nano-scale. By the oscillating magnetic tip eddy currents are induced in the conducting parts of the sample which can be detected in the phase signal of the cantilever. However, the origin of the phase signal is still controversial because theoretical calculations using a monopole appoximation for taking the electromagnetic forces acting on the tip into account yield an effect which is too small by more than two orders of magnitude. In order to determine the origin of the signal we used especially prepared gold nano patterns embedded in a non-conducting polycarbonate matrix and measured the distance dependence of the phase signal. Our data clearly shows that the interacting forces are long ranged and therefore, are likely due to the electromagnetic interaction between the magnetic tip and the conducting parts of the surface. Due to the long range character of the interaction a change in conductivity of $\Delta\sigma=4,5\cdot10^{7} (\Omega$m$)^{-1}$ can be detected far away from the surface without any interference from the topography

Collisional growth in a particle-based cloud microphysical model: insights from column model simulations using LCM1D (v1.0)

Lagrangian cloud models (LCMs) are considered the future of cloud microphysical modelling. Compared to bulk models, however, LCMs are computationally expensive due to the typically high number of simulation particles (SIPs) necessary to represent microphysical processes such as collisional growth of hydrometeors successfully. In this study, the representation of collisional growth is explored in one-dimensional column simulations, allowing for the explicit consideration of sedimentation, complementing the authors' previous study on zero-dimensional collection in a single grid box. Two variants of the Lagrangian probabilistic all-or-nothing (AON) collection algorithm are tested that mainly differ in the assumed spatial distribution of the droplet ensemble: the first variant assumes the droplet ensemble to be well-mixed in a predefined three-dimensional grid box (WM3D), while the second variant considers the (sub-grid) vertical position of the SIPs, reducing the well-mixed assumption to a two-dimensional, horizontal plane (WM2D). Since the number of calculations in AON depends quadratically on the number of SIPs, an established approach is tested that reduces the number of calculations to a linear dependence (so-called linear sampling). All variants are compared to established Eulerian bin model solutions. Generally, all methods approach the same solutions and agree well if the methods are applied with sufficiently high resolution (foremost is the number of SIPs, and to a lesser extent time step and vertical grid spacing). Converging results were found for fairly large time steps, larger than those typically used in the numerical solution of diffusional growth. The dependence on the vertical grid spacing can be reduced if AON-WM2D is applied. The study also shows that AON-WM3D simulations with linear sampling, a common speed-up measure, converge only slightly slower compared to simulations with a quadratic SIP sampling. Hence, AON with linear sampling is the preferred choice when computation time is a limiting factor. Most importantly, the study highlights that results generally require a smaller number of SIPs per grid box for convergence than previous one-dimensional box simulations indicated. The reason is the ability of sedimenting SIPs to interact with a larger ensemble of particles when they are not restricted to a single grid box. Since sedimentation is considered in most commonly applied three-dimensional models, the results indicate smaller computational requirements for successful simulations, encouraging a wider use of LCMs in the future

Piloted Simulation of the Rotorcraft Wind Turbine Wake Interaction during Hover and Transit Flights

Helicopters are used for offshore wind farms for maintenance and support flights. The number of helicopter operations is increasing with the expansion of offshore wind energy, which stresses the point that the current German regulations have not yet been validated through scientific analysis. A collaborative research project between DLR, the Technical University of Munich, the University of Stuttgart and the University of T&uuml;bingen has been conducted to examine the sizes of the flight corridors on offshore wind farms and the lateral safety clearance for helicopter hoist operations at offshore wind turbines. This paper details the results of piloted helicopter simulations in a realistic offshore wind farm scenario. The far-wake of rotating wind turbines and the near-wake of non-rotating wind turbines have been simulated with high-fidelity computational fluid dynamics under realistic turbulent inflow conditions. The resulting flow fields have been processed by superposition during piloted simulations in the research flight simulator AVES to examine the flight corridors in transit flights and the lateral safety clearance in hovering flights. The results suggest a sufficient size for the flight corridor and sufficient lateral safety clearance at the offshore wind turbines in the considered scenarios