Un applicativo Web con tecnologia single-page AJAX, servizi REST e grafica X3D, per la configurazione di modelli CAD tridimensionali

In questa tesi è stato realizzato un sistema web-based, per la configurazione di modelli meccanici tridimensionali. L’intero software è basato su architettura multi-tier. Il back-end espone servizi RESTful che permettono l’interrogazione di una base di dati contenente l’anagrafica dei modelli e l’interazione con il CAD 3D SolidWorks. Il front-end è rappresentato da due pagine HTML ideate come SPA (Single Page Application), una per l’amministratore e l’altra per l’utente finale; esse sono responsabili delle chiamate asincrone verso i servizi, dell’aggiornamento automatico dell’interfaccia e dell’interazione con immagini tridimensionali.

Progetto concettuale, ottimizzazione e modellazione CAD di motore Stirling per applicazioni aerospaziali

Nei decenni passati sono stati svolti numerosi studi su sistemi di generazione di potenza elettrica da applicare al settore spaziale, in particolar modo a satelliti e sonde. Ne sono un esempio le analisi riportate dalla Nasa oppure quelle condotte in paesi come il Giappone dall’agenzia spaziale JAXA. Uno dei sistemi spesso utilizzati per generare potenza elettrica si basa sull’applicazione di motori Stirling accoppiati ad un generatore lineare; la differenza di temperatura necessaria per il funzionamento del motore è ottenuta tramite il calore fornito dai radioisotopi di plutonio 238, mentre il raffreddamento del motore avviene mediante scambio termico con l’ambiente esterno.

Progetto preliminare e modellazione CAD di dirigibile per riprese aeree

Scopo del presente lavoro di tesi è dimensionare a livello preliminare e modellare con software CAD 3D, un dirigibile non-rigido per riprese aeree di eventi sportivi o musicali. Il dimensionamento viene svolto attraverso un metodo tratto dalla bibliografia che si avvale di un processo iterativo che cerca la convergenza tra il peso ottenuto in base al carburante necessario per la missione da compiere e il peso ottenuto sommando tutti i contributi dei componenti del dirigibile, al variare del volume dell’involucro. La descrizione del metodo è preceduta da un’introduzione che descrive alcuni concetti fondamentali legati alle innovazioni che si sono susseguite nel tempo a livello di progettazione e dimensionamento strutturale dei dirigibili. Il dimensionamento ottenuto dal processo iterativo è stato preso come base per la modellazione CAD di un dirigibile equipaggiato con un sistema composto da una camera per riprese aeree e batterie per permettere l'alimentazione degli apparati video e di trasmissione.

Modellazione CAD di modulo abitativo per stazione spaziale

L’interesse per missioni spaziali verso la luna, il pianeta Marte o asteroidi vicini NEA (near earth asteroids) è in continuo aumento; ne sono prova i numerosi concorsi di idee innovative da applicare a possibili missioni spaziali. A partire dai profili di missione e da altri dati forniti dai gruppi di ricerca attivi nel settore, mi sono occupato di svolgere la modellazione CAD concettuale di un modulo abitabile per due astronauti e, in particolare, di pensare a livello concettuale come possano essere risolte problematiche di dispiegamento del modulo e montaggio nello spazio. E’ infatti fondamentale che la struttura ripiegata possa essere inserita all’interno di un lanciatore già definito, e che possa espandersi una volta in orbita. Ho quindi svolto il disegno del modulo abitativo sia in configurazione di lancio che in configurazione dispiegata, cercando di fornire alcune prime indicazioni riguardo alle possibili configurazioni costruttive e ad una possibile sequenza di montaggio.

Modellazione CAD e ricostruzione virtuale di autobus pubblicitario d'epoca

L’oggetto della presente tesi è sviluppare la ricostruzione virtuale di un autobus pubblicitario progettato negli anni 50, un simbolo del design italiano legato allo sviluppo industriale del secondo dopoguerra. La tesi si sviluppa inizialmente con un’attività di ricerca e documentazione legata all'autobus, con particolare attenzione alla raccolta di immagini e disegni progettuali d’epoca, punto di partenza per la ricostruzione virtuale del mezzo. Si procede quindi alla modellazione CAD della carrozzeria cercando di replicare in modo quanto più dettagliato l’originale. Dal modello ottenuto, sono stati ricavati due prototipi di diverse dimensioni e materiali: un primo di dimensioni ridotte, realizzato tramite la tecnica del rapid prototyping, ed un secondo di dimensioni maggiori, in ureol fresato. Successivamente si procede ad uno studio preliminare di ricostruzione del mezzo con lo scopo di analizzare le principali problematiche di un’eventuale futura costruzione e messa in strada del mezzo. Tale studio parte dalla normativa vigente sulla costruzione e sulle norme di circolazione degli autobus, comprendente sia le leggi italiane sia comunitarie, riguardanti le caratteristiche dimensionali, prestazionali e di sicurezza che qualsiasi autobus con licenza di circolazione deve rispettare. Quindi verrà compiuta la scelta del telaio base da utilizzare tra quelli proposti dai maggiori costruttori europei e verrà realizzato il modello CAD anche del telaio con l’obiettivo di collegarlo alla carrozzeria e ottenere così il modello completo in tutte le sue parti. Per realizzare la scocca, verranno prese in esame le soluzioni costruttive più utilizzate dai progettisti di autobus, e viene svolto un breve studio riguardo i materiali utilizzabili a tale scopo. Sulla base di tali considerazioni si procederà alla modellazione della stessa. In ultimo si procede ad un preliminare studio fluidodinamico attraverso l’analisi CFD, e ad un preliminare studio del comportamento meccanico della struttura reticolare che sostiene la carrozzeria.

Protocolli di bioprinting in ingegneria dei tessuti

L’argomento trattato in questo elaborato riguarda una nuova tecnologia che si sta sviluppando nell’ambito dell’ingegneria dei tessuti: il Bioprinting. Tale rivoluzionario approccio completamente automatizzato, grazie all’utilizzo dell’elaborazione automatica delle immagini CAD (Computer Aided Design) e la fabbricazione assistita al calcolatore CAM (Computer Aided Manufacturing), si propone di ricreare tessuti e/o organi. In particolare nel seguito ne verrà data una definizione e ne verranno definiti i campi di applicazione, per poi proseguire con un’analisi del processo dal punto di vista delle fasi che lo compongono e la speciale tecnologia utilizzata. Infine verrà proposto qualche studio fatto in merito ai tessuti vascolari e alla cartilagine per poi concludere con i pionieri che tuttora contribuiscono al suo sviluppo e con Organovo, una delle aziende leader del settore.

Bioprinting: Stato dell'arte ed applicazioni biomediche

L’argomento trattato in questo elaborato riguarda una nuova tecnologia che si sta sviluppando nel settore dell’ingegneria dei tessuti: il Bioprinting. Tale rivoluzionario approccio completamente automatizzato, consiste nell’elaborazione automatica delle immagini CAD (Computer-Aided Design) e nella fabbricazione assistita CAM (Computer-Aided Manufacturing) al fine di ricreare tessuti ed organi. Nel seguito verrà data una definizione del processo, verranno analizzate le varie fasi di laborazione, le tecniche ed i materiali utilizzati. Verranno infine riportati studi riguardanti alcune applicazioni della tecnica, quali la realizzazione di vasi sanguigni, cartilagine e pelle.

Prevalence of cam-type deformity on hip magnetic resonance imaging in young males: a cross-sectional study

Objective To determine the prevalence of cam-type deformities on hip magnetic resonance imaging (MRI) in young males. Methods This was a population-based cross-sectional study in young asymptomatic male individuals who underwent clinical examination and completed a self-report questionnaire. A random sample of participants was invited for MRI of the hip. We graded the maximal offset at the femoral head–neck junction on radial sequences using grades from 0 to 3, where 0 = normal, 1 = possible, 2 = definite, and 3 = severe deformity. The prespecified main analyses were based on definite cam-type deformity grades 2 or 3. We estimated the prevalence of the cam-type deformity adjusted for the sampling process overall and according to the extent of internal rotation. Then we determined the location of the deformity on radial MRI sequences. Results A total of 1,080 subjects were included in the study and 244 asymptomatic males with a mean age of 19.9 years attended MRI. Sixty-seven definite cam-type deformities were detected. The adjusted overall prevalence was 24% (95% confidence interval [95% CI] 19–30%). The prevalence increased with decreasing internal rotation (P < 0.001 for trend). Among those with a clinically decreased internal rotation of <30°, the estimated prevalence was 48% (95% CI 37–59%). Sixty-one of 67 cam-type deformities were located in an anterosuperior position. Conclusion Cam-type deformities can be found on MRI in every fourth young asymptomatic male individual and in every second male with decreased internal rotation. The majority of deformities are located in an anterosuperior position.

Association between cam-type deformities and magnetic resonance imaging-detected structural hip damage: a cross-sectional study in young men

Objective Femoroacetabular impingement may be a risk factor for hip osteoarthritis in men. An underlying hip deformity of the cam type is common in asymptomatic men with nondysplastic hips. This study was undertaken to examine whether hip deformities of the cam type are associated with signs of hip abnormality, including labral lesions and articular cartilage damage, detectable on magnetic resonance imaging (MRI). Methods In this cross-sectional, population-based study in asymptomatic young men, 1,080 subjects underwent clinical examination and completed a self-report questionnaire. Of these subjects, 244 asymptomatic men with a mean age of 19.9 years underwent MRI. All MRIs were read for cam-type deformities, labral lesions, cartilage thickness, and impingement pits. The relationship between cam-type deformities and signs of joint damage were examined using logistic regression models adjusted for age and body mass index. Odds ratios (ORs) and 95% confidence intervals (95% CIs) were determined. Results Sixty-seven definite cam-type deformities were detected. These deformities were associated with labral lesions (adjusted OR 2.77 [95% CI 1.31, 5.87]), impingement pits (adjusted OR 2.9 [95% CI 1.43, 5.93]), and labral deformities (adjusted OR 2.45 [95% CI 1.06, 5.66]). The adjusted mean difference in combined anterosuperior femoral and acetabular cartilage thickness was −0.19 mm (95% CI −0.41, 0.02) lower in those with cam-type deformities compared to those without. Conclusion Our findings indicate that the presence of a cam-type deformity is associated with MRI-detected hip damage in asymptomatic young men.

The cam-type deformity of the proximal femur arises in childhood in response to vigorous sporting activity

The prevalence of a cam-type deformity in athletes and its association with vigorous sports activities during and after the growth period is unknown.

Femoroacetabular cam-type impingement: diagnostic sensitivity and specificity of radiographic views compared to radial MRI

To retrospectively assess the diagnostic sensitivity of 45° Dunn view and cross-table lateral radiographs for the assessment of cam deformity by comparison with radial MRI.

Cause or effect of arteriogenesis: compositional alterations of microparticles from CAD patients undergoing external counterpulsation therapy

Recently, a clinical study on patients with stable coronary artery disease (CAD) showed that external counterpulsation therapy (ECP) at high (300 mmHg) but not at low inflation pressure (80 mmHg) promoted coronary collateral growth, most likely due to shear stress-induced arteriogenesis. The exact molecular mechanisms behind shear stress-induced arteriogenesis are still obscure. We therefore characterized plasma levels of circulating microparticles (MPs) from these CAD patients because of their ambivalent nature as a known cardiovascular risk factor and as a promoter of neovascularization in the case of platelet-derived MPs. MPs positive for Annexin V and CD31CD41 were increased, albeit statistically significant (P<0.05, vs. baseline) only in patients receiving high inflation pressure ECP as determined by flow cytometry. MPs positive for CD62E, CD146, and CD14 were unaffected. In high, but not in low, inflation pressure treatment, change of CD31CD41 was inversely correlated to the change in collateral flow index (CFI), a measure for collateral growth. MPs from the high inflation pressure group had a more sustained pro-angiogenic effect than the ones from the low inflation pressure group, with the exception of one patient showing also an increased CFI after treatment. A total of 1005 proteins were identified by a label-free proteomics approach from MPs of three patients of each group applying stringent acceptance criteria. Based on semi-quantitative protein abundance measurements, MPs after ECP therapy contained more cellular proteins and increased CD31, corroborating the increase in MPs. Furthermore, we show that MP-associated factors of the innate immune system were decreased, many membrane-associated signaling proteins, and the known arteriogenesis stimulating protein transforming growth factor beta-1 were increased after ECP therapy. In conclusion, our data show that ECP therapy increases platelet-derived MPs in patients with CAD and that the change in protein cargo of MPs is likely in favor of a pro angiogenic/arteriogenic property.

Complementary and alternative medicine costs - a systematic literature review

Objective: The aim of this literature review, performed within the framework of the Swiss governmental Program of Evaluation of Complementary Medicine (PEK), was to investigate costs of complementary and alternative medicine (CAM). Materials and Methods: A systematic literature search was conducted in 11 electronic databases. All retrieved titles and reference lists were also hand-searched. Results: 38 publications were found: 23 on CAM of various definitions (medical and non-medical practitioners, over-the-counter products), 13 on homeopathy, 2 on phytotherapy. Studies investigated different kinds of costs (direct or indirect) and used different methods (prospective or retrospective questionnaires, data analyses, cost-effectiveness models). Most studies report 'out of pocket' costs, because CAM is usually not covered by health insurance. Costs per CAM-treatment / patient / month were AUD 7-66, CAD 250 and GBP 13.62 +/- 1.61. Costs per treatment were EUR 205 (range: 15-1,278), USD 414 +/- 269 and USD 1,127. In two analyses phytotherapy proved to be cost-effective. One study revealed a reduction of 1.5 days of absenteeism from work in the CAM group compared to conventionally treated patients. Another study, performed by a health insurance company reported a slight increase in direct costs for CAM. Costs for CAM covered by insurance companies amounted to approximately 0.2-0.5% of the total healthcare budget (Switzerland, 2003). Publications had several limitations, e.g. efficacy of therapies was rarely reported. As compared to conventional patients, CAM patients tend to cause lower costs. Conclusion: Results suggest lower costs for CAM than for conventional patients, but the limited methodological quality lowers the significance of the available data. Further well-designed studies and models are required.