Terapia chirurgica dell'acalasia scompensata: prevalenza e fattori di rischio per lo sviluppo del carcinoma esofageo, risultati clinico-funzionali a lungo termine della chirurgia conservativa e dell'esofagectomia

La chirurgia conservativa o l’esofagectomia, possono essere indicate per il trattamento della disfagia nell’acalasia scompensata. L’esofagectomia è inoltre finalizzata alla prevenzione dello sviluppo del carcinoma esofageo. Gli obiettivi erano: a) definire prevalenza e fattori di rischio per il carcinoma epidermoidale; b) confrontare i risultati clinici e funzionali di Heller-Dor con pull-down della giunzione esofagogastrica (PD-HD) ed esofagectomia. I dati in analisi, ricavati da un database istituito nel 1973 e finalizzato alla ricerca prospettica, sono stati: a) le caratteristiche cliniche, radiologiche ed endoscopiche di 573 pazienti acalasici; b) il risultato oggettivo e la qualità della vita, definita mediante questionario SF-36, dopo intervento di PD-HD (29 pazienti) e dopo esofagectomia per acalasia scompensata o carcinoma (20 pazienti). Risultati: a) sono stati diagnosticati 17 carcinomi epidermoidali ed un carcinosarcoma (3.14%). Fattori di rischio sono risultati essere: il diametro esofageo (p<0.001), il ristagno esofageo (p<0.01) e la durata dei sintomi dell’acalasia (p<0.01). Secondo l’albero di classificazione, soltanto i pazienti con esito insufficiente del trattamento ai controlli clinico-strumentali ed acalasia sigmoidea presentavano un rischio di sviluppare il carcinoma squamocellulare del 52.9%. b) Non sono state riscontrate differenze statisticamente significative tra i pazienti sottoposti ad intervento conservativo e quelli trattati con esofagectomia per quanto concerne l’esito dell’intervento valutato mediante parametri oggettivi (p=0.515). L’analisi della qualità della vita non ha evidenziato differenze statisticamente significative per quanto concerne i domini GH, RP, PF e BP. Punteggi significativamente più elevati nei domini RE (p=0.012), VT (p<0.001), MH (p=0.001) e SF (p=0.014) sono stati calcolati per PD-HD rispetto alle esofagectomie. In conclusione, PD-HD determina una miglior qualità della vita, ed è pertanto la procedura di scelta per i pazienti con basso rischio di cancro. A coloro che abbiano già raggiunto i parametri di rischio, si offrirà l’esofagectomia o l'opzione conservativa seguita da protocolli di follow-up.

Valutazione cimenatica di tre tecniche di ricostruzione di legamento crociato anteriore con sistema di navigazione intraoperatorio

In caso di una lesione del legamento crociato anteriore (ACL), l'approccio chirurgico gold standard è la tecnica di ricostruzione ACL Single-Bundle (SB). Recentemente, sono state proposte altre tecniche alternative per ridurre il rischio di lassità residua post-operatoria, come la ricostruzione del Single Bundle con aggiunta di palstica latearle (SBLP) e le procedure a doppio fascio (DB). Quarantadue pazienti sottoposti a ricostruzione ACL sono stati inclusi prospetticamente nello studio. È stata eseguita una randomizzazione per allocare i pazienti nei diversi gruppi di studio: Single-Bundle-Lateral-Plasty, Single-Bundle e Double-Bundle. Un sistema di navigazione intraoperatorio è stato utilizzato per valutare i valori di lassità. I valori di lassità pre e post-chirurgici sono stati valutati tramite i test Lachman test (AP30), Drawer test (AP90), Varus-Valgus stress test a 0° e 30° flessione del ginocchio (VV0, VV30), rotazione esterna interna (IE30, IE90), e il test del pivot shift (PS). . In tutti e tre i gruppi, i valori di lassità post-ricostruzione sono risultati statisticamente ridotti rispetto ai valori pre-ricostruzione (P < 0,05) per tutti i test analizzati. Considerando l'analisi del test del cassetto e della rotazione interna-esterna a 30 e 90 gradi di flessione del ginocchio, è stata identificata una differenza significativa tra le diverse ricostruzioni chirurgiche. La tecnica SBLP ha portato ad avere i valori di migliori rispetto alle tecniche SB (PIE90 - 0,001) e DB (PAP90 - 0.012; PIE30 - 0,021; PIE90 - 0,003). La tecnica SBLP ha ottenuto risultati significativamente migliori rispetto alle altre tecniche studiate in termini di riduzione della lassità antero-posteriore e interna-esterna a tempo zero dopo la ricostruzione del legamento crociato anteriore.

L'additive manufacturing nel planning pre-operatorio in chirurgia maxillofacciale

Il 3D printing è presente da tempo in molti settori economici e da sempre ha nella sanità uno dei principali ambiti di applicazione. Durante il corso del presente lavoro sono state esaminate le principali applicazioni in campo sanitario con particolare focus sulla fase di planning in caso di chirurgia complessa. La pianificazione risulta essere la fase maggiormente impattante nel contesto più globale di gestione del paziente in quanto una maggior accuratezza nella visualizzazione del caso clinico consente di ottimizzare l’identificazione di un adeguato approccio chirurgico con ovvie conseguenti ripercussioni positive sulla totalità della degenza del paziente all’interno della struttura clinica ospitante. Nel dettaglio è stato valutato l’utilizzo di un innovativo protocollo di pre-planning e follow-up operatorio tramite la realizzazione di modelli stampati 3D a partire da immagini di diagnostica classica (TAC, MRI, 3Dscan) che hanno consentito di poter fornire allo specialista clinico di riferimento un prodotto che riproducendo perfettamente l’anatomia del soggetto (morfologia-proprietà fisiche del tessuto) ha consentito allo stesso un miglioramento delle usuali pratiche chirurgiche e terapeutiche in casi di elevata complessità in un arco temporale ristretto. I parametri utilizzati per la valutazione dei reali benefici dell’approccio esposto sono stati: tempi di pianificazione chirurgica e tempi di intervento all’interno di una più globale analisi dei costi associati. A fronte di un’indagine interna preventiva presso l’azienda ospedaliera ospitante sono stati designati i seguenti reparti come settori pilota: maxillofacciale, neurochirurgia e radiologia interventistica. Lo studio è stato svolto in collaborazione con l’ospedale M.Bufalini di Cesena in qualità di referente clinico e l’azienda Aid4Med Srl in qualità di azienda leader in pianificazione operatoria tramite ausili realizzati tramite tecniche di additive manufacturing.

Implementazione di ambiente simulativo per validazione di sistemi di navigazione GPS in LEO

Il lavoro di questa tesi è stato implementare su Matlab un algoritmo numerico che permettesse di determinare la posizione di un utilizzatore mediante misure GPS. In particolare, dopo un'introduzione al sistema GPS e alla navigazione GPS, è stato analizzato il contenuto dei LOG di ESEO e si è proceduto all'implementazione dell'algoritmo sul calcolatore. Lo scopo ultimo della tesi è stato verificare l'accuratezza di tale algoritmo, mediante il calcolo degli errori con le posizioni reali e mediante una verifica tramite calcolo del range geometrico.

Generazione di osservabili radiometriche per navigazione deep space tramite reti neurali convoluzionali

Grazie all’evoluzione degli strumenti di calcolo e delle strutture digitali, le intelligenze artificiali si sono evolute considerevolmente negli ultimi anni, permettendone sempre nuove e complesse applicazioni. L’interesse del presente progetto di tesi è quello di creare un modello di studio preliminare di intelligenza artificiale definita come Rete Neurale Convoluzionale, o Convolutional Neural Network (CNN), al fine di essere impiegata nel campo della radioscienza e dell’esplorazione planetaria. In particolare, uno degli interessi principali di applicazione del modello è negli studi di geodesia compiuti tramite determinazione orbitale di satelliti artificiali nel loro moto attorno ai corpi celesti. Le accelerazioni causate dai campi gravitazionali planetari perturbano le orbite dei satelliti artificiali, queste variazioni vengono captate dai ricevitori radio a terra sottoforma di shift Doppler della frequenza del segnale, a partire dalla quale è quindi possibile determinare informazioni dettagliate sul campo di gravità e sulla struttura interna del corpo celeste in esame. Per poter fare ciò, occorre riuscire a determinare l’esatta frequenza del segnale in arrivo, il quale, per via di perdite e disturbi durante il suo tragitto, presenterà sempre una componente di rumore. Il metodo più comune per scindere la componente di informazione da quella di rumore e ricavarne la frequenza effettiva è l’applicazione di trasformate di Fourier a tempo breve, o Short-time Fourier Transform (STFT). Con l’attività sperimentale proposta, ci si è quindi posto l’obiettivo di istruire un CNN alla stima della frequenza di segnali reali sinusoidali rumorosi per avere un modello computazionalmente rapido e affidabile a supporto delle operazioni di pre-processing per missioni di radio-scienza.

Studio di sistemi di navigazione biologici per il controllo della traiettoria di volo in alcune specie di uccelli

Sapersi muovere con efficienza è fondamentale per tutti gli esseri viventi. Gli uccelli sono abili navigatori del cielo e, per orientarsi, utilizzano diversi tipi di bussole naturali e un orologio circadiano che gli consente di compensare i cambiamenti giornalieri dovuti alla rotazione terrestre. Essi sono in grado di immagazzinare, in una mappa cognitiva, le informazioni percepite durante i vari voli effettuati; queste possono derivare da riferimenti sia di tipo visivo, che di altro genere, come odori e geomagnetismo, e consentono ai volatili di ritrovare facilmente la strada di casa. Gli uccelli, inoltre, sono in grado di percepire il flusso ottico proveniente da un paesaggio pieno di irregolarità (come può esserlo una foresta o una superficie ondosa marina); grazie ad esso possono controllare con precisione l'altitudine di volo a bassa quota e possono individuare ostacoli nelle immediate vicinanze in modo da evitare collisioni. Durante le migrazioni capita di volare a quote più elevate per cercare di risparmiare energie e, in questo caso, gli uccelli possono controllare la loro altitudine con un errore all'incirca di 10m, poiché sono in grado di percepire direttamente le variazioni di pressione atmosferica. Per risparmiare energie sono molto abili nello sfruttare la forza dei venti e nel compensarne la deriva. Gli uccelli possiedono diverse abilità che spiegano la loro impressionante capacità di navigazione e quindi rappresentano un ottimo spunto per apprendere diverse tecniche in modo da migliorare i nostri metodi di orientamento ed elaborazione dei dati.

Implementazione di banca dati di immagini per lo sviluppo di algoritmi per la navigazione aerea automatica

Lo scopo di questo studio è l’implementazione di un sistema di navigazione autonomo in grado di calcolare la traiettoria di un mezzo aereo, noti che siano a priori dei punti di posizione detti waypoint. A partire da questa traiettoria, è possibile ottenere la sua rappresentazione in un codice che mette a disposizione immagini satellitari e ricavare le viste del terreno sorvolato in una serie di punti calcolati, in modo da garantire in ogni sequenza la presenza di elementi comuni rispetto a quella precedente. Lo scopo della realizzazione di questa banca dati è rendere possibili futuri sviluppi di algoritmi di navigazione basati su deep learning e reti neurali. Le immagini virtuali ottenute del terreno saranno in futuro applicate alla navigazione autonoma per agricoltura di precisione mediante droni. Per lo studio condotto è stato simulato un generico velivolo, con o senza pilota, dotato di una videocamera fissata su una sospensione cardanica a tre assi (gimbal). La tesi, dunque, introduce ai più comuni metodi di determinazione della posizione dei velivoli e alle più recenti soluzioni basate su algoritmi di Deep Learning e sistemi vision-based con reti neurali e segue in un approfondimento sul metodo di conversione degli angoli e sulla teoria matematica che ne sta alla base. Successivamente, analizza nel dettaglio il processo di simulazione della navigazione autonoma e della determinazione della traiettoria in ambiente software Matlab e Simulink, procedendo nell’analisi di alcuni casi di studio in ambienti realistici. L’elaborato si conclude con un breve riepilogo di quanto svolto e con alcune considerazioni sugli sviluppi futuri.

Processo de maturação das gônadas de pintado (Pseudoplatystoma corruscans) alimentado com dois níveis proteicos e suplementados com óleo de milho

Investigou-se o efeito da adição de C18:2n6, por meio da inclusão de óleo de milho em dietas com dois níveis de proteína bruta, sobre o processo de maturação de gametas de pintado, Pseudoplatystoma corruscans, mantidos em tanques-rede. Foram avaliados: taxa de sobrevivência, relação peso x comprimento, fator de condição (K) e índice gonadossomático (IGS). O experimento foi realizado entre março de 2004 e fevereiro de 2006, em 12 tanques-rede, distribuídos em seis viveiros-escavados de 600m² e densidade de estocagem de 20 peixes/tanque-rede. Utilizaram-se três tratamentos (T) com duas repetições/viveiro: T1 com 28% de PB; T2 com 28% de PB + 5% óleo de milho e T3 com 40% de PB. O crescimento foi ligeiramente mais alto nos peixes do T3. As taxas de sobrevivência foram acima de 77%. Pode-se inferir que as rações ofertadas não causaram alterações histomorfológicas durante o processo de maturação gonadal dessa espécie. O IGS e o K foram ligeiramente mais altos nos animais alimentados com a ração enriquecida com óleo de milho.

Remote Cerebellar Hemorrhage (Zebra Sign) in Vascular Neurosurgery: Pathophysiological Insights

Hemorrhage in regions remote from the site of initial intracranial operations is rare, but may be fatal. Postoperative cerebellar hemorrhage as a complication of supratentorial surgery, with a radiological appearance known as zebra sign, is an increasingly recognized clinical entity and is associated mainly with vascular neurosurgery or temporal lobe resection. The pathophysiology remains unclear. Three cases of remote cerebellar hematoma occurred after neck clipping of anterior communicating artery aneurysms. All patients had similar clinical findings and underwent pterional craniotomy with the head in accentuated extension. One patient died and the two were discharged without symptoms. Cerebellar hemorrhage probably has a multifactorial origin involving positioning associated with abundant cerebrospinal fluid drainage causing cerebellar sag with resultant vein stretching and bleeding, and use of aspirin or other antiplatelet agents.

A NOVEL EPIPHYTIC CYANOBACTERIAL SPECIES FROM THE GENUS BRASILONEMA CAUSING DAMAGE TO EUCALYPTUS LEAVES

A cyanobacterial mat colonizing the leaves of Eucalyptus grandis was determined to be responsible for serious damage affecting the growth and development of whole plants under the clonal hybrid nursery conditions. The dominant cyanobacterial species was isolated in BG-11 medium lacking a source of combined nitrogen and identified by cell morphology characters and molecular phylogenetic analysis (16S rRNA gene and cpcBA-IGS sequences). The isolated strain represents a novel species of the genus Brasilonema and is designated Brasilonema octagenarum strain UFV-E1. Thin sections of E. grandis leaves analyzed by light and electron microscopy showed that the B. octagenarum UFV-E1 filaments penetrate into the leaf mesophyll. The depth of infection and the mechanism by which the cyanobacterium invades leaf tissue were not determined. A major consequence of colonization by this cyanobacterium is a reduction in photosynthesis in the host since the cyanobacterial mats decrease the amount of light incident on leaf surfaces. Moreover, the cyanobacteria also interfere with stomatal gas exchange, decreasing CO2 assimilation. To our knowledge, this is the first report of an epiphytic cyanobacterial species causing damage to E. grandis leaves.

GEITLERINEMA SPECIES (OSCILLATORIALES, CYANOBACTERIA) REVEALED BY CELLULAR MORPHOLOGY, ULTRASTRUCTURE, AND DNA SEQUENCING

Geitlerinema amphibium (C. Agardh ex Gomont) Anagn. and G. unigranulatum (Rama N. Singh) Komarek et M. T. P. Azevedo are morphologically close species with characteristics frequently overlapping. Ten strains of Geitlerinema (six of G. amphibium and four of G. unigranulatum) were analyzed by DNA sequencing and transmission electronic and optical microscopy. Among the investigated strains, the two species were not separated with respect to cellular dimensions, and cellular width was the most varying characteristic. The number and localization of granules, as well as other ultrastructural characteristics, did not provide a means to discriminate between the two species. The two species were not separated either by geography or environment. These results were further corroborated by the analysis of the cpcB-cpcA intergenic spacer (PC-IGS) sequences. Given the fact that morphology is very uniform, plus the coexistence of these populations in the same habitat, it would be nearly impossible to distinguish between them in nature. On the other hand, two of the analyzed strains were distinct from all others based on the PC-IGS sequences, in spite of their morphological similarity. PC-IGS sequences indicate that these two strains could be a different species of Geitlerinema. Using morphology, cell ultrastructure, and PC-IGS sequences, it is not possible to distinguish G. amphibium and G. unigranulatum. Therefore, they should be treated as one species, G. unigranulatum as a synonym of G. amphibium.

Specific PCR based detection of Phytophthora medicaginis using the intergenic spacer region of the ribosomal DNA

A technique based on the polymerase chain reaction (PCR) for the specific detection of Phytophthora medicaginis was developed using nucleotide sequence information of the ribosomal DNA (rDNA) regions. The complete IGS 2 region between the 5 S gene of one rDNA repeat and the small subunit of the adjacent repeat was sequenced for P. medicaginis and related species. The entire nucleotide sequence length of the IGS 2 of P. medicaginis was 3566 bp. A pair of oligonucleotide primers (PPED04 and PPED05), which allowed amplification of a specific fragment (364 bp) within the IGS 2 of P. medicaginis using the PCR, was designed. Specific amplification of this fragment from P. medicaginis was highly sensitive, detecting template DNA as low as 4 ng and in a host-pathogen DNA ratio of 1000000:1. Specific PCR amplification using PPED04 and PPED05 was successful in detecting P. medicaginis in lucerne stems infected under glasshouse conditions and field infected lucerne roots. The procedures developed in this work have application to improved identification and detection of a wide range of Phytophthora spp. in plants and soil.

Imaging and lung cancer

Lung cancer remains the most common cause of cancer-related mortality in Scotland, accounting for 28.9% of all cancer deaths in 2007. Current guidelines recommend assessment of patient fitness and operability by a multidisciplinary team when selecting management options. Two of the most important prognostic markers are the stage of disease and ECOG performance status. In 1996, the International Association for the Study of Lung Cancer (IASLC) launched a worldwide TNM staging project to create international databases that would be used to continue the excellent efforts of Dr. Cliff Mountain, who pioneered this approach to lung cancer staging in 1973. Successive iterations of tumor, nodule, metastasis (TNM) staging for lung cancer have addressed shortcomings identified by the oncology community. Similarly, the IASLC recognized that it is important that further revisions continue to be made to ensure that the international staging system for lung cancer remains fit for its purpose. The last work of the International Staging Committee (ISC) was the conduct of the study that informed the seventh edition of the international staging system for lung cancer, in 2010. This review of image and staging in non small cell lung cancer (NSCLC), includes a summary of the different noninvasive tests currently available for staging non small cell lung cancer.

Use of alprostadil, a stable prostaglandin E(1) analogue, for the attenuation of rat skeletal muscle ischemia and reperfusion injury

Aim. Some stable prostaglandin analogues such as alprostadil have been used to attenuate the deleterious effects of ischemia and reperfusion injury. The aim of this paper was to test if alprostadil can decrease the ischemia- reperfusion injury in rat skeletal muscle using muscular enzymes as markers, such as aspartate aminotransferase (AST), creatine kinase (CPK), lactate dehydrogenase (LDH); degeneration products of cell membrane-malondialdehyde (MDA) and muscle glycogen storage. Methods. Thirty male Wistar rats were used in a model of hind limb ischemia achieved by infrarenal aortic cross-clamping. The animals were randomized into three equal groups (N=10) submitted to 5 hours of ischemia followed by one hour of reperfusion. The first group (control) received continuous intravenous infusion of saline solution and the second group (preischemia, GPI) received continuous intravenous infusion of alprostadil throughout the experiment starting 20 minutes before the aortic cross-clamping. The third group, prereperfusion (GPR), received alprostadil only during the reperfusion period, with intravenous infusion being started 10 min before the clamp release. Results. There was no difference in CPK, LDH, AST or tissue glycogen values between groups. However, a significant elevation in MDA was observed in the GPI and GPR groups compared to the control group, with no difference between the GPI and GPR. Conclusion. Under conditions of partial skeletal muscle ischemia, alprostadil did not reduce the release of muscular enzymes, the consumption of tissue glycogen or the effects of ischemia and reperfusion on the cell membrane, characterized by lipid peroxidation.

A rapid PCR protocol for marker assisted detection of heterozygotes in segregating generations involving 1BL/1RS translocation and normal wheat lines

A rapid and reliable polymerase chain reaction (PCR)-based protocol was developed for detecting zygosity of the 1BL/1RS translocation in hexaploid wheat. The protocol involved a multiplex PCR with 2 pairs of oligonucleotide primers, rye-specific Ris-1 primers, and consensus 5S intergenic spacer (IGS) primers, and digestion of the PCR products with the restriction enzyme, MseI. A small piece of alkali-treated intact leaf tissue is used as a template for the PCR, thereby eliminating the necessity for DNA extraction. The test is simple, highly sensitive, and rapid compared with the other detection systems of 1BS1RS heterozygotes in hexaploid wheat. PCR results were confirmed with AFLP analyses. Diagnostic tests for 1BL/1RS translocation based on Sec-1-specific ELISA, screening for chromosome arm 1RS controlled rust resistance locus Yr9, and the PCR test differed in their ability to detect heterozygotes. The PCR test and rust test detected more heterozygotes than the ELISA test. The PCR test is being used to facilitate S1 family recurrent selection in the Germplasm Enhancement Program of the Australian Northern Wheat Improvement Program. A combination of the PCR zygosity test with other markers currently being implemented in the breeding program makes this test economical for 1BL/1RS characterisation of S1 families.