Electrically tunable piezoelectric bimorph cantilever for energy harvesting

Con la presente tesi viene esaminato un metodo per modificare la frequenza di risonanza di trasduttori piezoelettrici mediante applicazione di carichi elettrici esterni. L'elaborato inizia con la presentazione dei cristalli utilizzati nel lavoro di tesi, concentrandosi sul processo di fabbricazione di un bimorph cantilever impiegato come convertitore elettromeccanico di energia, la cui frequenza di risonanza è modellizzata analiticamente mediante la legge di Newton e il modello di Euler-Bernoulli. Su tale struttura vengono condotte misure mediante shaker elettrodinamico e analizzatore d'impedenza, ai fini di giusticare il modello analitico presentato. Con lo scopo di sincronizzare la frequenza di risonanza del cantilever con la vibrazione dell'ambiente per massimizzare la potenza disponibile, viene proposto un algoritmo MPPT secondo l'approccio Perturba e Osserva (P&O), al quale è fornita in ingresso la tensione efficace di un layer di materiale piezoelettrico. Valutare la sua risposta in tensione, presenta dei limiti applicativi che hanno portato a prendere in considerazione un approccio totalmente diff�erente, basato sullo sfasamento tra la tensione di un trasduttore piezoelettrico e il segnale di accelerazione impiegato come eccitazione. Misure sperimentali sono state condotte con l'obiettivo di validare l'efficacia di quest'ultimo approccio qualora si voglia sincronizzare la frequenza di risonanza dei piezo con segnali di vibrazione reali.

Il polimorfismo del paracetamolo: indagine mediante spettroscopia Raman e metodi computazionali

Lo studio del polimorfismo gioca un ruolo fondamentale in diversi ambiti di ricerca, con applicazioni importanti nel campo dei semi conduttori organici e dei farmaci, dovuto al fatto che i diversi polimorfi di una sostanza presentano proprietà chimico-fisiche distinte. Questo lavoro di tesi si è focalizzato sullo studio del polimorfismo del paracetamolo, principio attivo (API) di diversi farmaci molto utilizzati, attraverso l’utilizzo della microscopia Raman. La microscopia Raman è una tecnica efficace per l’indagine del polimorfismo di materiali organici ed inorganici, in quanto permette di monitorare la presenza di diverse fasi solide e le loro trasformazioni su scala micrometrica. Le differenze di struttura cristallina che caratterizzano i polimorfi vengono analizzate attraverso gli spettri Raman nella regione dei modi reticolari (10-150 cm^{-1}), le cui frequenze sondano le interazioni inter-molecolari, molto sensibili anche a lievi differenze di impaccamento molecolare. Con questa tecnica abbiamo caratterizzato le forme I, II, III (quella elusiva) e diverse miscele di fase di paracetamolo su campioni ottenuti con numerose tecniche di crescita dei cristalli. Per questa tesi è stato svolto anche uno studio computazionale, attraverso metodi Density Functional Theory (DFT) per la molecola isolata e metodi di minimizzazione dell’energia e di dinamica reticolare per i sistemi cristallini. Abbiamo inoltre verificato se il modello di potenziale di letteratura scelto (Dreiding [Mayo1990]) fosse adatto per descrivere la molecola di paracetamolo, le strutture dei suoi polimorfi e i relativi spettri vibrazionali.

Biomechanical modeling of parotid glands morphing in head & neck radiation therapy treatments

Durante i trattamenti radioterapici dei pazienti oncologici testa-collo, le ghiandole parotidee (PGs) possono essere indebitamente irradiate a seguito di modificazioni volumetriche-spaziali inter/intra-frazione causate da fattori quali il dimagrimento, l’esposizione a radiazioni ionizzanti ed il morphing anatomico degli organi coinvolti nelle aree d’irraggiamento. Il presente lavoro svolto presso la struttura di Fisica Medica e di Radioterapia Oncologica dell’A.O.U di Modena, quale parte del progetto di ricerca del Ministero della Salute (MoH2010, GR-2010-2318757) “ Dose warping methods for IGRT and Adaptive RT: dose accumulation based on organ motion and anatomical variations of the patients during radiation therapy treatments ”, sviluppa un modello biomeccanico in grado di rappresentare il processo di deformazione delle PGs, considerandone la geometria, le proprietà elastiche e l'evoluzione durante il ciclo terapeutico. Il modello di deformazione d’organo è stato realizzato attraverso l’utilizzo di un software agli elementi finiti (FEM). Molteplici superfici mesh, rappresentanti la geometria e l’evoluzione delle parotidi durante le sedute di trattamento, sono state create a partire dai contorni dell’organo definiti dal medico radioterapista sull’immagine tomografica di pianificazione e generati automaticamente sulle immagini di setup e re-positioning giornaliere mediante algoritmi di registrazione rigida/deformabile. I constraints anatomici e il campo di forze del modello sono stati definiti sulla base di ipotesi semplificative considerando l’alterazione strutturale (perdita di cellule acinari) e le barriere anatomiche dovute a strutture circostanti. L’analisi delle mesh ha consentito di studiare la dinamica della deformazione e di individuare le regioni maggiormente soggette a cambiamento. Le previsioni di morphing prodotte dal modello proposto potrebbero essere integrate in un treatment planning system per metodiche di Adaptive Radiation Therapy.

Infrastrutture basate su Edge Computing per Supporto a Servizi Mobili in Ambienti Ostili

Questa tesi è incentrata sulla revisione del classico modello di infrastruttura Cloud. Le motivazioni sono da ricercare nelle condizioni operative reali della maggior parte dei dispositivi connessi alla rete attualmente. Si parla di ambiente ostile riferendosi a network popolate da molti dispositivi dalle limitate caratteristiche tecniche e spesso collegati con canali radio, molto più instabili delle connessioni cablate. Allo scenario va ad aggiungersi la necessità crescente di mobilità che limita ulteriormente i vantaggi derivanti dall'utilizzo dell’infrastruttura Cloud originale. La trattazione propone il modello Edge come estensione del Cloud. Esso ne amplia il ventaglio di utilizzo, favorendo aree di applicazione che stanno acquisendo maggiore influenza negli ultimi periodi e che richiedono una revisione delle vecchie infrastrutture Cloud, dettata dalle caratteristiche stringenti che necessitano per un'operatività soddisfacente.

Adjuvant Effect of Leuprolide on Stroke: A Case report

Objectives: To contribute to current knowledge on the vascular risk of oestrogens. Materials and methods: A 44-year-old woman received a 11.25 mg Leuprolide exteneded release injection to control bleeding from a 7 cm uterine fibroid tumour; 45 days later, she had a stroke due to right frontal lobe ischaemia. Thrombolysis induced complete remission. Three years previously, while taking a birth control pill, the patient had suffered from a stroke that involved her left temporal lobe. She was heterozygous for Factor V R2 H1299R locus and homozygous for the 4G/4G mutation of the PAI-1 gene. Even though her homocysteine level was normal, the patient was homozygous for the MTHFR C677T mutation and although she had never had severe bleeding, she was also homozygous for Factor XIII V34L. Results and conclusion: This patient’s prothrombotic condition could have been enhanced by leuprolide since its stimulatory effect on oestrogen production would still have been minimally present at the time of cerebral thrombosis.

Free-Floating Thrombi in the Right Atrium Causing Pulmonary Embolism

A 74-year-old man presented to our Emergency Department with acute dyspnoea. His electrocardiogram showed atrial flutter with 2:1 block and a rate of 150 bpm. Initial investigations revealed a D-dimer level of 6.01 mg/dl. Based on the patient’s complaints and the high D-dimer level, computed tomography pulmonary angiography was immediately performed. This showed no evidence of pulmonary embolism, but there were pneumatic changes in the right upper lung lobe. Antibiotics treatment was started with pipracillin/tazobactam, after which the patient’s condition improved. However, on the third day after admission he developed acute dyspnoea, diaphoresis and cardiopulmonary instability immediately after defecation. To promptly confirm our clinical suspicion of pulmonary embolism, a transthoracic echocardiography was carried out. This demonstrated a worm-like, mobile mass in the right heart. The right ventricle was enlarged, and paradoxical septal motion was present, indicating right ventricular pressure overload. The systolic tricuspid valvular gradient was 56 mmHg. The patient was treated with thrombolysis. His condition was greatly clinically improved after 3 hours. After 10 days of hospitalization, the patient was discharged.

Imaging in non Traumatic Emergencies: Acute Thrombosis of the Aorta and Pulmonary Embolism

Objectives: To present the possibility of acute arterial and venous thrombosis. Materials and methods: Report of a patient presenting with acute dyspnoea and chest pain. Results: Using a combined medical team and imaging studies, pulmonary embolism and acute arterial thrombosis were diagnosed. The patient was treated medically and surgically. Conclusion: Physicians should be aware of the possibility of combined thrombosis and the diagnosis and management of the condition.

Double Coronary Artery Fistulae: Clinical and Imaging Concerns, and a Review of the Literature

Coronary artery fistulae (CAF) are a rare entity describing abnormal communication between a coronary artery and cardiac chamber or a large intrathoracic vessel and are seldom described in the literature[1]. These fistulae can be either congenital or acquired. Often incidental in finding, CAFs can have serious clinical sequelae, and should be duly reported and discussed with the cardiac team. More than 50% of patients with CAFs may be asymptomatic; 34% may report chest pain; 13% may have symptoms of heart failure, and a minority of 2% may suffer from endocarditis and arrhythmias[2]. The largest series to our knowledge was reported by the Cleveland Clinic, which found 225 patients with incidental CAF out of 126,595 coronary catheterizations (incidence of 0.18%), performed during a span of 28 years [3]. Multiple CAFs are an even rarer entity and only a handful of cases have been reported in the literature to date. Few cases of double CAFs have been reported that describe two different feeder coronary arteries giving rise to separate drainage sites[3]. In our report, however, we describe a new entity: a single-feeder coronary vessel communicated with two drainage sites. Our case is curiously unique, in which we report a single artery, originating from the right coronary artery (RCA) with double drainage sites – one to the left pulmonary artery and the second to the left bronchial artery.

Deep Venous Thrombosis (DVT) in Lower Extremity Amputation as Cause of Pulmonary Embolism

The authors describe the case of a 43-year-old man with a right-leg knee amputation performed 14 years prior. He presented to hospital with dyspnea. A pulmonary embolism was detected. A Doppler ultrasound test showed deep vein thrombosis (DVT), which affected the stump of the amputated limb. When a pulmonary embolism is detected in a patient with an amputated lower limb, an exploration of the stump should be performed to rule out this uncommon complication.

Hypereosinophilic Syndrome Simulating an Acute Coronary Syndrome

Objectives: to report a case of hypereosinophilic syndrome which presented clinically acute coronary syndrome. Materials and methods: we describe a case of a 69-year-old woman with acute coronary syndrome and peripheral hypereosinophilia. Results: the condition rapidly evolved to severe heart failure. Coronary disease was excluded by cardiac catheterization. Systemic corticosteroid therapy was initiated and further secondary causes of hypereosinophilia were excluded.

Computed Tomography Perfusion Can Guide Endovascular Therapy in Bilateral Carotid Artery Dissection

Carotid artery dissection (CAD) is a major cause of stroke in those under age 45, accounting for around 20% of ischaemic events[1,2]. In the absence of known connective tissue disorders, most dissections are traumatic[2]. First-line management is comprised of antiplatelet or anticoagulation therapy, but many traumatic dissections progress despite this and carry the risk of long-term complications from embolism or stenosis[3]. We report a case of traumatic bilateral carotid dissection leading to progressive neurological symptoms and hypoperfusion on computed tomography perfusion (CTP), despite escalation in anticoagulation, which led to emergency carotid stenting.

Isolated Aortitis Presenting with an Annoying Persistent Cough: A Case Report

Objectives: To report a case of idiopathic aortitis presenting with chronic cough. Materials and Methods: the Authors describe the case of a 72-year-old man with dry cough, worsening fatigue, weight loss and elevated systemic inflammatory markers. Results: A PET-CT scan showed diffuse thickening of the thoracic aorta and confirmed the diagnosis of aortitis. Systemic corticosteroid therapy was initiated and complete remission was achieved in six months. Conclusion: Persistent dry cough of unknown origin, especially when associated with systemic inflammation, demands a thorough differential diagnosis and should not be underrated.

Ventricular Standstill Following Intravenous Erythromycin and Borderline Hypokalemia

Ventricular standstill (VS) is a potentially fatal arrhythmia that is usually associated with syncope, if prolonged and is rarely asymptomatic[1]. Its mechanism involves either a lack of supraventricular impulse or an interruption in the transmission of these signals from the atria to the ventricles, resulting in a sudden loss of cardiac output[2]. Although rare, ventricular arrhythmias have been associated with intravenous (IV) erythromycin. However, to our knowledge, VS has not been reported following the administration of IV erythromycin. The Authors describe a rare case of asymptomatic VS and subsequent third-degree atrioventricular block, following the administration of IV erythromycin in a 49-year-old woman with borderline hypokalemia. Through this case, the Authors highlight the importance of cardiac monitoring and electrolyte replacement when administering IV erythromycin, as well as discuss several other mechanisms that contribute to ventricular arrhythmias.

Il calcio in Italia: storia, tradizione e prospettive future

Nel corso degli anni il calcio italiano, dalla storia e tradizioni invidiabili, ha perso terreno nella battaglia competitiva del calcio europeo sia per quanto riguarda il risultato sportivo sia per quanto riguarda il risultato economico. La cultura calcistica però appassiona e unisce italiani come nient’altro. Dopo decenni di prestazioni all’insegna di tutti, nell’attuale scenario l’Italia calcistica si trova in una diversa posizione, con lo sguardo verso nuovi orizzonti. Il calcio italiano professionistico avrebbe bisogno di una strategia o di un modello di successo da imitare, innanzitutto nella veste del suo campionato di punta, la Serie A, per ripartire e diventare competitiva in primo luogo nel contesto europeo molto competitivo. Nonostante tutti gli scandali e problemi di natura finanziaria che hanno caratterizzato la storia del calcio italiano – oltreché i problemi attuali, per esempio, riguardo all’età media dei giocatori di Serie A – il suo profondo bagaglio culturale calcistico rimane, in sostanza, un punto di partenza fermo senza molti paragoni al mondo. La responsabilità di sviluppare e rivitalizzare il ‘prodotto’ calcio ha bisogno di idee nuove e investimenti al pari dei competitori principali. I problemi di prima importanza da risolvere sono la moltiplicazione e la ristrutturazione del modello di ricavi e gli impianti sportivi urgentemente da privatizzare e ristrutturare per renderli moderni e più profittabili. I tifosi di calcio, che si contano in decine di milioni solo in Italia (oggi come oggi addirittura 4 italiani su 10 si definiscono “tifosi militanti”), avrebbero bisogno di un ‘prodotto’ rivitalizzato che ha conservato il suo orgoglio e le caratteristiche nazionali uniche, tra cui, la parte sana della cultura dei tifosi organizzati chiamati ‘ultras’, di cui il modo di tifare ma in parte anche il linguaggio e le caratteristiche simboliche, sono divenuti, nel corso degli anni, conosciuti e imitati in larga parte del mondo. Tuttavia, in prospettiva non si può e non si deve trascurare l’impatto e le possibili opportunità finanziarie che il sempre più ampio e crescente mercato del calcio internazionale potrebbe offrire, nonostante ne soffrisse un po’ l’identità tradizionale del calcio italiano.