288 resultados para cuore modello matematico biologia dei sistemi


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La tesi di dottorato "Unione Europea e Sanità" è uno studio sistematico del diritto alla salute e della protezione della sanità pubblica nell'ordinamento giuridico dell'Unione Europea. Il primo capitolo analizza le competenze sanitarie dell'Unione Europea, introdotte per la prima volta dal Trattato di Maastricht e definitivamente sistemate all'art. 168 TFUE. La norma identifica alcuni settori specifici nei quali l'Unione può agire e altri, quali l'organizzazione dei sistemi sanitari e la fornitura di cure mediche, che rimangono in capo agli Stati membri. Il secondo capitolo esamina le deroghe e le esigenze imperative connesse alla salvaguardia della salute nel mercato interno ed è suddiviso in tre sezioni dedicate alla libera circolazione delle merci, al diritto di stabilimento e alla libera prestazione dei servizi. Nella prima ci si è occupati dello sviluppo della legislazione farmaceutica. Nella seconda si sono analizzati il mutuo riconoscimento delle qualifiche professionali e le legislazioni statali che restringono il diritto di stabilimento degli operatori sanitari transfrontalieri. Nella terza si è rivolta l'attenzione alla mobilità dei pazienti che, attraverso la giurisprudenza della Corte di Giustizia, è stata trasfusa in un atto di diritto derivato. Il terzo capitolo si concentra sul ruolo del diritto alla salute nell'ordinamento giuridico dell'Unione Europea in considerazione del valore vincolante della Carta dei diritti fondamentali. Coerentemente, si è scelto di mantenere una struttura tripartita. Nella prima sezione, ci si interroga sull'esistenza di tale diritto alla luce dei pochi casi presenti. Nella seconda, lo si analizza per il tramite delle obbligazioni di proteggere, rispettare ed adempiere, enucleate attraverso alcuni strumenti internazionali e si verifica il ruolo del principio di non discriminazione in relazione all'accesso alle cure. Nella terza, infine, si verifica il ruolo del consenso informato rispetto alla sperimentazione clinica ed alla donazione di materiale biologico.

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L’armonizzazione fiscale è una importante sfida che l’Unione Europea si trova ad affrontare per la completa realizzazione del mercato interno. Le istituzioni comunitarie, tuttavia, non dispongono delle competenze legislative per intervenire direttamente negli ordinamenti tributari degli Stati membri. Svolgendo una analisi del contesto legislativo vigente, ed esaminando le prospettive de iure condendo della materia fiscale dell’Unione, il presente lavoro cerca di comprendere le prospettive di evoluzione del sistema, sia dal punto di vista della normativa fiscale sostanziale, che procedimentale. Mediante la disciplina elaborata a livello comunitario che regola la cooperazione amministrativa in materia fiscale, con particolare riferimento alle direttive relative allo scambio di informazioni e all’assistenza alla riscossione (dir. 2011/16/UE e dir. 2010/24/UE) si permette alle Amministrazioni degli Stati membri di avere accesso ai reciproci ordinamenti giuridici, e conoscerne i meccanismi. L’attuazione di tali norme fa sì che ciascun ordinamento abbia l’opportunità di importare le best practices implementate dagli altri Stati. L’obiettivo sarà quello di migliorare il proprio procedimento amministrativo tributario, da un lato, e di rendere più immediati gli scambi di informazione e la cooperazione alla riscossione, dall’altro. L’armonizzazione fiscale all’interno dell’Unione verrebbe perseguita, anziché mediante un intervento a livello europeo, attraverso un coordinamento “dal basso” degli ordinamenti fiscali, realizzato attraverso l’attività di cooperazione delle amministrazioni che opereranno su un substrato di regole condivise. La maggiore apertura delle amministrazioni fiscali dei Paesi membri e la maggiore spontaneità degli scambi di informazioni, ha una efficacia deterrente di fenomeni di evasione e di sottrazione di imposta posti in essere al fine di avvantaggiarsi delle differenze dei sistemi impositivi dei vari paesi. Nel lungo periodo ciò porterà verosimilmente, gli Stati membri a livellare i sistemi impositivi, dal momento che i medesimi non avranno più interesse ad utilizzare la leva fiscale per generare una concorrenza tra gli ordinamenti.

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Principale obiettivo della ricerca è quello di ricostruire lo stato dell’arte in materia di sanità elettronica e Fascicolo Sanitario Elettronico, con una precipua attenzione ai temi della protezione dei dati personali e dell’interoperabilità. A tal fine sono stati esaminati i documenti, vincolanti e non, dell’Unione europea nonché selezionati progetti europei e nazionali (come “Smart Open Services for European Patients” (EU); “Elektronische Gesundheitsakte” (Austria); “MedCom” (Danimarca); “Infrastruttura tecnologica del Fascicolo Sanitario Elettronico”, “OpenInFSE: Realizzazione di un’infrastruttura operativa a supporto dell’interoperabilità delle soluzioni territoriali di fascicolo sanitario elettronico nel contesto del sistema pubblico di connettività”, “Evoluzione e interoperabilità tecnologica del Fascicolo Sanitario Elettronico”, “IPSE - Sperimentazione di un sistema per l’interoperabilità europea e nazionale delle soluzioni di Fascicolo Sanitario Elettronico: componenti Patient Summary e ePrescription” (Italia)). Le analisi giuridiche e tecniche mostrano il bisogno urgente di definire modelli che incoraggino l’utilizzo di dati sanitari ed implementino strategie effettive per l’utilizzo con finalità secondarie di dati sanitari digitali , come Open Data e Linked Open Data. L’armonizzazione giuridica e tecnologica è vista come aspetto strategico per ridurre i conflitti in materia di protezione di dati personali esistenti nei Paesi membri nonché la mancanza di interoperabilità tra i sistemi informativi europei sui Fascicoli Sanitari Elettronici. A questo scopo sono state individuate tre linee guida: (1) armonizzazione normativa, (2) armonizzazione delle regole, (3) armonizzazione del design dei sistemi informativi. I principi della Privacy by Design (“prottivi” e “win-win”), così come gli standard del Semantic Web, sono considerate chiavi risolutive per il suddetto cambiamento.

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La prova informatica richiede l’adozione di precauzioni come in un qualsiasi altro accertamento scientifico. Si fornisce una panoramica sugli aspetti metodologici e applicativi dell’informatica forense alla luce del recente standard ISO/IEC 27037:2012 in tema di trattamento del reperto informatico nelle fasi di identificazione, raccolta, acquisizione e conservazione del dato digitale. Tali metodologie si attengono scrupolosamente alle esigenze di integrità e autenticità richieste dalle norme in materia di informatica forense, in particolare della Legge 48/2008 di ratifica della Convenzione di Budapest sul Cybercrime. In merito al reato di pedopornografia si offre una rassegna della normativa comunitaria e nazionale, ponendo l’enfasi sugli aspetti rilevanti ai fini dell’analisi forense. Rilevato che il file sharing su reti peer-to-peer è il canale sul quale maggiormente si concentra lo scambio di materiale illecito, si fornisce una panoramica dei protocolli e dei sistemi maggiormente diffusi, ponendo enfasi sulla rete eDonkey e il software eMule che trovano ampia diffusione tra gli utenti italiani. Si accenna alle problematiche che si incontrano nelle attività di indagine e di repressione del fenomeno, di competenza delle forze di polizia, per poi concentrarsi e fornire il contributo rilevante in tema di analisi forensi di sistemi informatici sequestrati a soggetti indagati (o imputati) di reato di pedopornografia: la progettazione e l’implementazione di eMuleForensic consente di svolgere in maniera estremamente precisa e rapida le operazioni di analisi degli eventi che si verificano utilizzando il software di file sharing eMule; il software è disponibile sia in rete all’url http://www.emuleforensic.com, sia come tool all’interno della distribuzione forense DEFT. Infine si fornisce una proposta di protocollo operativo per l’analisi forense di sistemi informatici coinvolti in indagini forensi di pedopornografia.

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Obiettivo del lavoro è quello di legare tra di loro due aspetti che storicamente sono sempre stati scollegati. Il primo è il lungo dibattito sul tema “oltre il PIL”, che prosegue ininterrottamente da circa mezzo secolo. Il secondo riguarda l’utilizzo dei sistemi di misurazione e valutazione della performance nel settore pubblico italiano. Si illustra l’evoluzione del dibattito sul PIL facendo un excursus storico del pensiero critico che si è sviluppato nel corso di circa cinquanta anni analizzando le ragioni assunte dagli studiosi per confutare l’utilizzo del PIL quale misura universale del benessere. Cogliendo questa suggestione l’Istat, in collaborazione con il CNEL, ha avviato un progetto per individuare nuovi indicatori da affiancare al PIL, in grado di misurare il livello non solo della crescita economica, ma anche del benessere sociale e sostenibile, con l’analisi degli indicatori riferiti a 12 domini di benessere individuati. Al progetto Istat-CNEL si è affiancato il progetto UrBES, promosso dall’Istat e dal Coordinamento dei sindaci metropolitani dell’ANCI, che hanno costituito una rete di città metropolitane per sperimentare la misurazione e il confronto sulla base di indicatori di benessere urbano equo e sostenibile, facendo proprio un progetto del Comune di Bologna e di Laboratorio Urbano (Centro di documentazione, ricerca e proposta sulle città), che ha sottoposto a differenti target un questionario on line, i cui risultati, con riferimento alle risposte fornite alle domande aperte, sono stati elaborati attraverso l’utilizzo di Taltac, un software per l’analisi dei testi, al fine di individuare i “profili” dei rispondenti, associando i risultati dell’elaborazione alle variabili strutturali del questionario. Nell’ultima parte i servizi e progetti erogati dal comune di Bologna sono stati associati alle dimensioni UrBES, per valutare l’impatto delle politiche pubbliche sulla qualità della vita e sul benessere dei cittadini, indicando le criticità legate alla mancanza di dati adeguati.

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In this Thesis a series of numerical models for the evaluation of the seasonal performance of reversible air-to-water heat pump systems coupled to residential and non-residential buildings are presented. The exploitation of the energy saving potential linked to the adoption of heat pumps is a hard task for designers due to the influence on their energy performance of several factors, like the external climate variability, the heat pump modulation capacity, the system control strategy and the hydronic loop configuration. The aim of this work is to study in detail all these aspects. In the first part of this Thesis a series of models which use a temperature class approach for the prediction of the seasonal performance of reversible air source heat pumps are shown. An innovative methodology for the calculation of the seasonal performance of an air-to-water heat pump has been proposed as an extension of the procedure reported by the European standard EN 14825. This methodology can be applied not only to air-to-water single-stage heat pumps (On-off HPs) but also to multi-stage (MSHPs) and inverter-driven units (IDHPs). In the second part, dynamic simulation has been used with the aim to optimize the control systems of the heat pump and of the HVAC plant. A series of dynamic models, developed by means of TRNSYS, are presented to study the behavior of On-off HPs, MSHPs and IDHPs. The main goal of these dynamic simulations is to show the influence of the heat pump control strategies and of the lay-out of the hydronic loop used to couple the heat pump to the emitters on the seasonal performance of the system. A particular focus is given to the modeling of the energy losses linked to on-off cycling.

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The primary aim of the research activity presented in this PhD thesis was the development of an innovative hardware and software solution for creating a unique tool for kinematics and electromyographic analysis of the human body in an ecological setting. For this purpose, innovative algorithms have been proposed regarding different aspects of inertial and magnetic data elaboration: magnetometer calibration and magnetic field mapping (Chapter 2), data calibration (Chapter 3) and sensor-fusion algorithm. Topics that may conflict with the confidentiality agreement between University of Bologna and NCS Lab will not be covered in this thesis. After developing and testing the wireless platform, research activities were focused on its clinical validation. The first clinical study aimed to evaluate the intra and interobserver reproducibility in order to evaluate three-dimensional humero-scapulo-thoracic kinematics in an outpatient setting (Chapter 4). A second study aimed to evaluate the effect of Latissimus Dorsi Tendon Transfer on shoulder kinematics and Latissimus Dorsi activation in humerus intra - extra rotations (Chapter 5). Results from both clinical studies have demonstrated the ability of the developed platform to enter into daily clinical practice, providing useful information for patients' rehabilitation.

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Magnetic Resonance Imaging (MRI) is the in vivo technique most commonly employed to characterize changes in brain structures. The conventional MRI-derived morphological indices are able to capture only partial aspects of brain structural complexity. Fractal geometry and its most popular index, the fractal dimension (FD), can characterize self-similar structures including grey matter (GM) and white matter (WM). Previous literature shows the need for a definition of the so-called fractal scaling window, within which each structure manifests self-similarity. This justifies the existence of fractal properties and confirms Mandelbrot’s assertion that "fractals are not a panacea; they are not everywhere". In this work, we propose a new approach to automatically determine the fractal scaling window, computing two new fractal descriptors, i.e., the minimal and maximal fractal scales (mfs and Mfs). Our method was implemented in a software package, validated on phantoms and applied on large datasets of structural MR images. We demonstrated that the FD is a useful marker of morphological complexity changes that occurred during brain development and aging and, using ultra-high magnetic field (7T) examinations, we showed that the cerebral GM has fractal properties also below the spatial scale of 1 mm. We applied our methodology in two neurological diseases. We observed the reduction of the brain structural complexity in SCA2 patients and, using a machine learning approach, proved that the cerebral WM FD is a consistent feature in predicting cognitive decline in patients with small vessel disease and mild cognitive impairment. Finally, we showed that the FD of the WM skeletons derived from diffusion MRI provides complementary information to those obtained from the FD of the WM general structure in T1-weighted images. In conclusion, the fractal descriptors of structural brain complexity are candidate biomarkers to detect subtle morphological changes during development, aging and in neurological diseases.

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Gait analysis allows to characterize motor function, highlighting deviations from normal motor behavior related to an underlying pathology. The widespread use of wearable inertial sensors has opened the way to the evaluation of ecological gait, and a variety of methodological approaches and algorithms have been proposed for the characterization of gait from inertial measures (e.g. for temporal parameters, motor stability and variability, specific pathological alterations). However, no comparative analysis of their performance (i.e. accuracy, repeatability) was available yet, in particular, analysing how this performance is affected by extrinsic (i.e. sensor location, computational approach, analysed variable, testing environmental constraints) and intrinsic (i.e. functional alterations resulting from pathology) factors. The aim of the present project was to comparatively analyze the influence of intrinsic and extrinsic factors on the performance of the numerous algorithms proposed in the literature for the quantification of specific characteristics (i.e. timing, variability/stability) and alterations (i.e. freezing) of gait. Considering extrinsic factors, the influence of sensor location, analyzed variable, and computational approach on the performance of a selection of gait segmentation algorithms from a literature review was analysed in different environmental conditions (e.g. solid ground, sand, in water). Moreover, the influence of altered environmental conditions (i.e. in water) was analyzed as referred to the minimum number of stride necessary to obtain reliable estimates of gait variability and stability metrics, integrating what already available in the literature for over ground gait in healthy subjects. Considering intrinsic factors, the influence of specific pathological conditions (i.e. Parkinson’s Disease) was analyzed as affecting the performance of segmentation algorithms, with and without freezing. Finally, the analysis of the performance of algorithms for the detection of gait freezing showed how results depend on the domain of implementation and IMU position.

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This thesis aims at investigating the evolution of physico-chemical and electrical properties relevant to low-voltage power cables for nuclear application when subjected to typical nuclear power plant (NPP) environments i.e., to gamma radiation and high temperature. This research is part of the European Project Horizon 2020 TeaM Cables, which aims at providing a novel methodology for efficient and reliable NPP cable aging management to NPP operators. The analyzed samples consist of both coaxial and twisted pair cables with different polymeric compounds used as primary insulation. Insulating materials are based on the same silane cross-linked polyethylene matrix with different additives and fillers. In order to characterize the material response to the environmental stresses, various experimental techniques have been used. These characterizations range from the microscale chemical response e.g. by FTIR, OIT and DSC, to the macroscale electrical and mechanical behavior. A significant part of this Thesis is given to the correlation of the response to aging among the different measured properties. It has been shown that it could be possible to connect both the chemical and mechanical properties of the investigated XLPE cables with the electrical ones. In particular, the high-frequency dielectric response allows an effective monitoring of both the early periods of aging, controlled by the antioxidant consumption kinetics, and then the subsequent oxidation of the polymer matrix. Therefore, dielectric spectroscopy showed to be capable of assessing the LV cable aging state and, it might be used as an aging marker for cable diagnostic. The last part of the manuscript focuses on the building of a predictive modelling approach of LV cable conditions subjected to radio-chemical aging. It resulted into obtaining a lifetime curve which relates the aging factor to which the cable is subjected to, namely the dose rate, with the limit value of the considered electrical property (tanδ).

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Recent years observed massive growth in wearable technology, everything can be smart: phones, watches, glasses, shirts, etc. These technologies are prevalent in various fields: from wellness/sports/fitness to the healthcare domain. The spread of this phenomenon led the World-Health-Organization to define the term 'mHealth' as "medical and public health practice supported by mobile devices, such as mobile phones, patient monitoring devices, personal digital assistants, and other wireless devices". Furthermore, mHealth solutions are suitable to perform real-time wearable Biofeedback (BF) systems: sensors in the body area network connected to a processing unit (smartphone) and a feedback device (loudspeaker) to measure human functions and return them to the user as (bio)feedback signal. During the COVID-19 pandemic, this transformation of the healthcare system has been dramatically accelerated by new clinical demands, including the need to prevent hospital surges and to assure continuity of clinical care services, allowing pervasive healthcare. Never as of today, we can say that the integration of mHealth technologies will be the basis of this new era of clinical practice. In this scenario, this PhD thesis's primary goal is to investigate new and innovative mHealth solutions for the Assessment and Rehabilitation of different neuromotor functions and diseases. For the clinical assessment, there is the need to overcome the limitations of subjective clinical scales. Creating new pervasive and self-administrable mHealth solutions, this thesis investigates the possibility of employing innovative systems for objective clinical evaluation. For rehabilitation, we explored the clinical feasibility and effectiveness of mHealth systems. In particular, we developed innovative mHealth solutions with BF capability to allow tailored rehabilitation. The main goal that a mHealth-system should have is improving the person's quality of life, increasing or maintaining his autonomy and independence. To this end, inclusive design principles might be crucial, next to the technical and technological ones, to improve mHealth-systems usability.

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La tesi studia ed approfondisce la disciplina dei mercati di crescita per le PMI, indagando il regime normativo delle società ivi quotate. Considerata la struttura composita dell’architettura regolamentare (direttive e regolamenti europei, fonti primarie nazionali e regolamento del mercato) l’indagine adotta una prospettiva olistica sulla regolamentazione, al fine di individuare principii comuni e risolevere dubbi interpretativi. Inoltre, l’approfondimento in chiave storica e di economia politica, volto a ricostruire le ragioni per l’introduzione dei mercati di crescita e gli obiettivi perseguiti dal legislatore europeo, permette di identificare le rationes sottostanti alle disposizioni e di facilitarne l’interpretazione. Il primo capitolo approfondisce l’evoluzione storica e istituzionale dei mercati di crescita per le PMI e gli obiettivi che il legislatore europeo si prefigge di raggiungere. Il secondo capitolo affronta invece il processo di registrazione dei sistemi multilaterali di negoziazione come mercati di crescita. Il capitolo indaga quali siano i requisiti affinché un sistema multilaterale possa essere registrato come mercato di crescita, come si svolga il processo di registrazione e quale sia il ruolo dell’autorità di vigilanza. Il terzo capitolo approfondisce quali siano le disposizioni di diritto societario applicabili agli emittenti quotati sui mercati di crescita. Infatti, mentre la disciplina per gli emittenti quotati sui mercati regolamentati non è direttamente applicabile a queste società, non si può neppure escludere in via preliminare che determinate disposizioni non siano applicabili in via analogica, a causa delle specifiche caratteristiche conferite a questi emittenti ed ai titoli ammessi alla negoziazione dalla quotazione. Il quarto capitolo analizza diverse disposizioni relative all’informazione, intesa in senso ampio. Infine, il quinto capitolo affronta la disciplina dell’o.p.a. obbligatoria prevista dal regolamento del mercato di crescita AIM Italia.

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Nowadays robotic applications are widespread and most of the manipulation tasks are efficiently solved. However, Deformable-Objects (DOs) still represent a huge limitation for robots. The main difficulty in DOs manipulation is dealing with the shape and dynamics uncertainties, which prevents the use of model-based approaches (since they are excessively computationally complex) and makes sensory data difficult to interpret. This thesis reports the research activities aimed to address some applications in robotic manipulation and sensing of Deformable-Linear-Objects (DLOs), with particular focus to electric wires. In all the works, a significant effort was made in the study of an effective strategy for analyzing sensory signals with various machine learning algorithms. In the former part of the document, the main focus concerns the wire terminals, i.e. detection, grasping, and insertion. First, a pipeline that integrates vision and tactile sensing is developed, then further improvements are proposed for each module. A novel procedure is proposed to gather and label massive amounts of training images for object detection with minimal human intervention. Together with this strategy, we extend a generic object detector based on Convolutional-Neural-Networks for orientation prediction. The insertion task is also extended by developing a closed-loop control capable to guide the insertion of a longer and curved segment of wire through a hole, where the contact forces are estimated by means of a Recurrent-Neural-Network. In the latter part of the thesis, the interest shifts to the DLO shape. Robotic reshaping of a DLO is addressed by means of a sequence of pick-and-place primitives, while a decision making process driven by visual data learns the optimal grasping locations exploiting Deep Q-learning and finds the best releasing point. The success of the solution leverages on a reliable interpretation of the DLO shape. For this reason, further developments are made on the visual segmentation.

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Several decision and control tasks in cyber-physical networks can be formulated as large- scale optimization problems with coupling constraints. In these "constraint-coupled" problems, each agent is associated to a local decision variable, subject to individual constraints. This thesis explores the use of primal decomposition techniques to develop tailored distributed algorithms for this challenging set-up over graphs. We first develop a distributed scheme for convex problems over random time-varying graphs with non-uniform edge probabilities. The approach is then extended to unknown cost functions estimated online. Subsequently, we consider Mixed-Integer Linear Programs (MILPs), which are of great interest in smart grid control and cooperative robotics. We propose a distributed methodological framework to compute a feasible solution to the original MILP, with guaranteed suboptimality bounds, and extend it to general nonconvex problems. Monte Carlo simulations highlight that the approach represents a substantial breakthrough with respect to the state of the art, thus representing a valuable solution for new toolboxes addressing large-scale MILPs. We then propose a distributed Benders decomposition algorithm for asynchronous unreliable networks. The framework has been then used as starting point to develop distributed methodologies for a microgrid optimal control scenario. We develop an ad-hoc distributed strategy for a stochastic set-up with renewable energy sources, and show a case study with samples generated using Generative Adversarial Networks (GANs). We then introduce a software toolbox named ChoiRbot, based on the novel Robot Operating System 2, and show how it facilitates simulations and experiments in distributed multi-robot scenarios. Finally, we consider a Pickup-and-Delivery Vehicle Routing Problem for which we design a distributed method inspired to the approach of general MILPs, and show the efficacy through simulations and experiments in ChoiRbot with ground and aerial robots.

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Atrial fibrillation is associated with a five-fold increase in the risk of cerebrovascular events,being responsible of 15-18% of all strokes.The morphological and functional remodelling of the left atrium caused by atrial fibrillation favours blood stasis and, consequently, stroke risk. In this context, several clinical studies suggest that stroke risk stratification could be improved by using haemodynamic information on the left atrium (LA) and the left atrial appendage (LAA). The goal of this study was to develop a personalized computational fluid-dynamics (CFD) model of the left atrium which could clarify the haemodynamic implications of atrial fibrillation on a patient specific basis. The developed CFD model was first applied to better understand the role of LAA in stroke risk. Infact, the interplay of the LAA geometric parameters such as LAA length, tortuosity, surface area and volume with the fluid-dynamics parameters and the effects of the LAA closure have not been investigated. Results demonstrated the capabilities of the CFD model to reproduce the real physiological behaviour of the blood flow dynamics inside the LA and the LAA. Finally, we determined that the fluid-dynamics parameters enhanced in this research project could be used as new quantitative indexes to describe the different types of AF and open new scenarios for the patient-specific stroke risk stratification.