Biomechanical Performance of Flexible Intramedullary Nails With End Caps Tested in Distal Segmental Defects of Pediatric Femur Models

Background: Unstable distal femoral fractures in children are challenging lesions with restricted surgical options for adequate stabilization. Elastic nails have become popular for treating femoral shaft fractures, yet they are still challenging for using in distal fractures. The aim of this study was to test whether end caps (CAP) inserted into the nail extremity improved the mechanical stabilization of a segmental defect at the distal femoral metaphyseal-diaphyseal junction created in an artificial pediatric bone model. Methods: Two 3.5-mm titanium elastic nails (TEN) were introduced intramedullary into pediatric femur models, and a 7.0-mm-thick segmental defect was created at the distal diaphyseal-metaphyseal junction. Nondestructive 4-point bending, axial-bending, and torsion tests were conducted. After this, the end caps were inserted into the external tips of the nails and then screwed into the bone cortex. The mechanical tests were repeated. Stiffness, displacement, and torque were analyzed using the Wilcoxon nonparametric test for paired samples. Results: In the combined axial-bending tests, the TEN + CAP combination was 8.75% stiffer than nails alone (P < 0.01); in torsion tests, the TEN + CAP was 14% stiffer than nails alone (P < 0.01). In contrast, the 4-point bending test did not show differences between the methods (P = 0.91, stiffness; P = 0.51, displacement). Thus, the end caps contributed to an increase in the construct stability for torsion and axial-bending forces but not for 4-point bending forces. Conclusions: These findings indicate that end caps fitted to elastic nails may contribute to the stabilization of fractures that our model mimics (small distal fragment, bone comminution, and distal bone fragment loss).

Thermal efficiency of fiber cement corrugated sheets applied to individual housing for calves exposed to sun and shade

This research presents a study of roof thermal efficiency in individual housing for calves exposed to sun and shade through infrared thermography, internal temperature and thermal comfort indexes. Four different individual housing for calves covered with asbestos-free fiber-cement corrugated sheets were evaluated. Three of them were directly exposed to the sun: (i) corrugated sheets painted white in the external surface, (ii) corrugated sheets without painting and (iii) with screen shade fabric installed 0.10m under de internal surface of the corrugated sheet. The fourth individual housing was installed in the shade area and covered with unpainted corrugated fiber-cement sheets. The analysis was taken for 21 days at 11h00min, 14h00min and 17h00min. The results indicate significant variations in the roofing surface temperature and thermal comfort indexes among the treatments exposed to the sun and shade, for all the evaluations during the day. The infrared thermography images were effective for better understanding the heat transfer processes from the roof to the internal environment of the housing.

Characterization of flexible DNA films

Polymer electrolytes (PEs) are currently the focus of much attention as potential electrolytes in electrochemical devices such as batteries, display devices and sensors. Deoxyribonucleic acid (DNA) as an important biological macromolecule has electric conducting electrochemical properties and unique three dimensional structures. With the goal of developing a new family of environmentally friendly multifunctional biohybrid materials displaying simultaneously high ionic conductivity we have produced in the present work, flexible films based on DNA, incorporating ionic liquids (ILs). Over the last decade ILs have been employed as a new media in electrochemistry and electroanalysis. The materials studied here have been characterized by means of Differential Scanning Calorimetry, Complex Impedance Spectroscopy and Cyclic Voltammetry. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

Mouse Housing System Using Pressurized Cages Intraventilated by Direct-Current Microfans

We performed the initial assessment of an alternative pressurized intraventilated (PIV) caging system for laboratory mice that uses direct-current microfans to achieve cage pressurization and ventilation. Twenty-nine pairs of female SPF BALB/c mice were used, with 19 experimental pairs kept in Ply cages and 10 control pairs kept in regular filter-top (FT) cages. Both groups were housed in a standard housing room with a conventional atmospheric control system. For both systems, intracage temperatures were in equilibrium with ambient room temperature. PIV cages showed a significant difference in pressure between days 1 and 8. Air speed (and consequently airflow rate) and the number of air changes hourly in the PIV cages showed decreasing trends. In both systems, ammonia concentrations increased with time, with significant differences between groups starting on day 1. Overall, the data revealed that intracage pressurization and ventilation by using microfans is a simple, reliable system, with low cost, maintenance requirements, and incidence of failures. Further experiments are needed to determine the potential influence of this system on the reproductive performance and pulmonary integrity in mice.

Flexible and conservative features of social systems in tufted capuchin monkeys: comparing the socioecology of Sapajus libidinosus and Sapajus nigritus

Socioecological models assume that primates adapt their social behavior to ecological conditions, and predict that food availability and distribution, predation risk and risk of infanticide by males affect patterns of social organization, social structure and mating system of primates. However, adaptability and variation of social behavior may be constrained by conservative adaptations and by phylogenetic inertia. The comparative study of closely related species can help to identify the relative contribution of ecological and of genetic determinants to primate social systems. We compared ecological features and social behavior of two species of the genus Sapajus, S. nigritus in Carlos Botelho State Park, an area of Atlantic Forest in Sao Paulo state, and S. libidinosus in Fazenda Boa Vista, a semi-arid habitat in Piaui state, Brazil. S. libidinosus perceived higher predation risk and fed on clumped, high quality, and usurpable resources (fruits) all year round, whereas S. nigritus perceived lower predation risk and relied on evenly distributed, low-quality food sources (leaves) during periods of fruit shortage. As predicted by socioecology models, S. libidinosus females were philopatric and established linear and stable dominance hierarchies, coalitions, and grooming relationships. S. nigritus females competed less often, and could transfer between groups, which might explain the lack of coalitions and grooming bonds among them. Both populations presented similar group size and composition and the same polygynous mating system. The species differed from each other in accordance with differences in the characteristics of their main food sources, as predicted by socioecological models, suggesting that phylogenetic inertia does not constrain social relationships established among female Sapajus. The similarity in mating systems indicates that this element of the social system is not affected by ecological variables and thus, is a more conservative behavioral feature of the genus Sapajus. Am. J. Primatol. 74:315331, 2012. (c) 2011 Wiley Periodicals, Inc.

Structural stability of flexible lines in catenary configuration under torsion

Catenary risers can present during installation a very low tension close to seabed, which combined with torsion moment can lead to a structural instability, resulting in a loop. This is undesirable once it is possible that the loop turns into a kink, creating damage. This work presents a numerical methodology to analyze the conditions of loop formation in catenary risers. Stability criteria were applied to finite element models, including geometric nonlinearities and contact constraint due to riser-seabed interaction. The classical Greenhill's formula was used to predict the phenomenon and parametric analysis shows a “universal plot” able to predict instability in catenaries using a simple equation that can be applied for typical risers installation conditions and, generically, for catenary lines under torsion.

The Social City : Middle-way approaches to housing and sub-urban golvernmentality in southern Stockholm, 1900-1945

This dissertation deals with the period bridging the era of extreme housing shortages in Stockholm on the eve of industrialisation and the much admired programmes of housing provision that followed after the second world war, when Stockholm district Vällingby became an example for underground railway-serviced ”new towns”. It is argued that important changes were made in the housing and town planning policy in Stockholm in this period that paved the way for the successful ensuing period. Foremost among these changes was the uniquely developed practice of municipal leaseholding with the help of site leasehold rights (Erbbaurecht). The study is informed by recent developments in Foucauldian social research, which go under the heading ’governmentality’. Developments within urban planning are understood as different solutions to the problem of urban order. To a large extent, urban and housing policies changed during the period from direct interventions into the lives of inhabitants connected to a liberal understanding of housing provision, to the building of a disciplinary city, and the conduct of ’governmental’ power, building on increased activity on behalf of the local state to provide housing and the integration and co-operation of large collectives. Municipal leaseholding was a fundamental means for the implementation of this policy. When the new policies were introduced, they were limited to the outer parts of the city and administered by special administrative bodies. This administrative and spatial separation was largely upheld throughout the period, and represented as the parallel building of a ’social’ outer city, while things in the inner ’mercantile’ city proceeded more or less as before. This separation was founded in a radical difference in land holding policy: while sites in the inner city were privatised and sold at market values, land in the outer city was mostly leasehold land, distributed according to administrative – and thus politically decided – priorities. These differences were also understood and acknowledged by the inhabitants. Thorough studies of the local press and the organisational life of the southern parts of the outer city reveals that the local identity was tightly connected with the representations connected to the different land holding systems. Inhabitants in the south-western parts of the city, which in this period was still largely built on private sites, displayed a spatial understanding built on the contradictions between centre and periphery. The inhabitants living on leaseholding sites, however, showed a clear understanding of their position as members of model communities, tightly connected to the policy of the municipal administration. The organisations on leaseholding sites also displayed a deep co-operation with the administration. As the analyses of election results show, the inhabitants also seemed to have felt a greater degree of integration with the society at large, than people living in other parts of the city. The leaseholding system in Stockholm has persisted until today and has been one of the strongest in the world, although the local neo-liberal politicians are currently disposing it off.

Modelado y generación flexible de núcleos de procesador SPARC para aplicaciones específicas

Doctorado en Ingeniería de Telecomunicación. Programa de Doctorado : Ingeniería Electrónica

Ri-abitare il margine urbano - Strategie di riqualificazione per il social housing: un edificio residenziale "ACER" come modello di intervento

La tesi individua alcune strategie di rigenerazione urbana e di riqualificazione edilizia, al fine di ottenere una serie di linee guida per l’intervento sul patrimonio di edilizia abitativa situata nelle periferie urbane. Tali principi sono stati poi applicati ad un edificio ACER collocato nella prima periferia di Forlì, per sperimentare l’efficacia delle strategie individuate. Dalla ricerca svolta sulle strategie di intervento volte alla riqualificazione sociale delle periferie, in particolare la teoria del “Defencible space” di Jacobs, si evidenzia l’importanza di accentuare nei residenti il sentimento di territorialità, ovvero la consapevolezza di far parte di una comunità specifica insediata in un particolare spazio, alimentata attraverso la frequentazione e l’appropriazione percettivo-funzionale degli spazi pubblici. Si è deciso quindi di allargare il campo di intervento alla rigenerazione dell’interno comparto, attraverso la riorganizzazione degli spazi verdi e la dotazione di attrezzature sportive e ricreative, in modo da offrire spazi specifici per le diverse utenze (anziani, giovani, bambini) e la definizione di un programma funzionale di servizi ricreativi e spazi destinati a piccolo commercio per integrare le dotazioni carenti dell’area. Dall’analisi approfondita dell’edificio sono emerse le criticità maggiori su cui intervenire: - l’intersezione dei percorsi di accesso all’edificio - la struttura portante rigida, non modificabile - la scarsa varietà tipologica degli alloggi - l’elevato fabbisogno energetico. La riqualificazione dell’edificio ha toccato quindi differenti campi: tecnologico, funzionale, energetico e sociale; il progetto è stato strutturato come una serie di fasi successive di intervento, eventualmente realizzabili in tempi diversi, in modo da consentire il raggiungimento di diversi obiettivi di qualità, in funzione della priorità data alle diverse esigenze. Secondo quest’ottica, il primo grado di intervento, la fase 1 - riqualificazione energetica, si limita all’adeguamento dello stato attuale alle prestazioni energetiche richieste dalla normativa vigente, in assenza di adeguamenti tipologici e spaziali. La fase 2 propone la sostituzione degli impianti di riscaldamento a caldaie autonome presenti attualmente con un impianto centralizzato con pompa di calore, un intervento invasivo che rende necessaria la realizzazione di un “involucro polifunzionale” che avvolge completamente l’edificio. Questo intervento nasce da tre necessità fondamentali : - architettonica: poter ampliare verso l’esterno le superfici degli alloggi, così da intervenire sulle unità abitative rendendole più rispondenti alle necessità odierne; - statica: non dover gravare in ciò sull’edificio esistente apportando ulteriori carichi, difficilmente sopportabili dalla struttura esistente, assicurando il rispetto della normativa antisismica in vigore; - impiantistica/tecnologica: alloggiare i condotti del nuovo impianto centralizzato per il riscaldamento, raffrescamento e acs; La fase 3 è invece incentrata sull’ampliamento dell’offerta abitativa, in modo da rispondere anche a necessità legate ad utenze speciali, come utenti disabili o anziani. L’addizione di nuovi volumi si sviluppa in tre direzioni: - un volume parassita, che aderisce all’edificio nel fronte sud/est, indipendente dal punto di vista strutturale, ruotato per sfruttare al meglio l’orientamento ottimale. - un volume satellite, indipendente, connesso all’edificio esistente tramite un elemento di raccordo, e nel quale sono collocati alcuni alloggi speciali. - un’addizione in copertura, che non appoggia direttamente sul solaio di copertura esistente, ma grava sull’elemento di chiusura del’involucro realizzato nella fase 2 Completano il progetto le addizioni volumetriche a piano terra, destinate a servizi quali un centro diurno, un micronido e un bar, i quali costituiscono la traduzione alla scala dell’edificio delle strategie applicate nel progetto di comparto. Questi interventi hanno consentito di trasformare un edificio costruito negli anni ’80 in un complesso residenziale moderno, dotato spazi accessori di grande qualità, tecnologie moderne che ne garantiscono il comfort abitativo, servizi alla persona disponibili in prossimità dell’edificio.

Tecnologie sostenibili per il social housing

“Tecnologie sostenibili per il social housing”: la mia tesi affronta il tema dell’edilizia sociale cercando di capire se può ancora diventare un campo di ricerca e sperimentazione architettonica come lo è stato in più occasioni nell’ultimo secolo. La ricerca si è sviluppata in due fasi: una prima attività di studio della vicenda storica dell’abitazione sociale in Italia, con alcuni confronti europei, fino ad analizzare il nuovo quadro che si è andato delineando dalla fine degli anni ’90 e che caratterizza la situazione attuale. Successivamente, la progettazione di un piccolo intervento di edilizia abitativa che si propone di rispondere agli attuali profili della domanda, puntando a scelte tipologiche e costruttive coerenti. Nel trentennio 1950-’80, nell’Europa uscita dalla Seconda guerra mondiale, e in Italia in particolare, l’edilizia popolare ha vissuto un periodo dinamico, ricco di interventi normativi da parte dello Stato, (su tutte la legge Fanfani, e le norme Gescal) che hanno permesso di realizzare molti degli edifici ancora oggi utilizzati, accelerando la ripresa economica e sociale. Dopo gli anni ’80, le ricerche e le sperimentazioni in campo architettonico si spostano verso altri temi; superata la necessità di fornire una casa a milioni di persone, il tema dell’alloggio sembra perdere il forte rilievo sociale che aveva avuto nei decenni precedenti. Fino a ritenere che il tema dell’alloggio e in particolare dell’alloggio sociale, non avesse più la necessità di essere sperimentato e approfondito. Oggi la situazione riguardante la sperimentazione non è molto diversa: sono ancora molto limitati, infatti, gli studi e le ricerche sul tema dell’alloggio sociale. Ciò che è nuovamente mutata, invece, è l’emergenza di una nuova domanda di casa e la drammatica esigenza sociale di fornire un alloggio a milioni di famiglie che non se lo possono permettere. Le dinamiche che guidano questa nuova ondata di richiesta di alloggi sono molteplici, sia di natura sociale che economica. Sul piano sociale: - l’aumento del numero delle famiglie, passate da 22.226.000 nel 200o a 24.642.000 nel 2010, con un aumento del 9,8% in un solo decennio; - la “nuclearizzazione” delle famiglie e la loro contrazione dimensionale, fino agli attuali 2,4 componenti per nucleo; - l’invecchiamento della popolazione; - l’aumento della popolazione straniera, con oltre 3.900.000 di immigrati regolari. Su quello economico: - l’aumento della povertà assoluta: in Italia 1.162.000 famiglie (4,7%) corrispondenti a 3.074.000 individui vivono sotto la soglia di povertà; - l’aumento della povertà relativa, che investe oggi 2.657.000 famiglie (9,3%) e l’aumento delle famiglie a rischio di povertà (920.000 famiglie, pari al 3,7% dei nuclei). Questi dati evidenziano la dimensione del problema abitativo e smentiscono l’opinione che si tratti di una questione marginale: nel 2010 in Italia almeno 1.162.000 non hanno le risorse per pagare un affitto, nemmeno a canone agevolato, e 4.739.000 famiglie non riescono a pagare un affitto ai prezzi del libero mercato, ma non hanno la possibilità di entrare nelle graduatorie per l’assegnazione di un alloggio sociale. Da questa panoramica sulle dimensioni del disagio abitativo, prende spunto la progettazione del mio sistema costruttivo, che si pone come obiettivo quello di ridurre i costi di costruzione tramite la standardizzazione dei componenti, consentendo di conseguenza, un minor costo di costruzione e quindi la possibilità di canoni di affitto ridotti, mantenendo buoni standard di qualità degli alloggi, sostenibilità ambientale e risparmio energetico. Le linee guida che hanno portato alla progettazione del sistema sono: - modularità degli spazi abitativi - zonizzazione funzionale - razionalizzazione impiantistica - illuminazione naturale - industrializzazione dei sistema costruttivo - standardizzazione dei componenti. Il risultato è un catalogo di alloggi di diverse metrature, aggregabili secondo tre tipologie residenziali. - a ballatoio - in linea - a torre Messo a punto questo sistema costruttivo, è stato progettato un intervento in un contesto specifico, per verificare l’applicabilità delle soluzioni sviluppate ed esplorarne alcune possibilità.

Isolati aperti. Riqualificazione urbana e housing sociale nella Darsena di Città a Ravenna

La presente tesi si pone in continuità con il Laboratorio di Sintesi Finale in Urbanistica “La città e le case. L’urbanistica e lo spazio dell’abitare”e si propone di applicare e sperimentare una nuova forma urbana quella dell’open block derivante dall’omonima teoria dell’architetto francese Christian de Portzamparc. L’intervento si inserisce all’interno della cosiddetta Darsena di Città di Ravenna, un’ex area industriale di 136 ettari collocata a ridosso del centro storico della città, ma priva di collegamenti diretti con questo da cui si discosta nettamente per caratteristiche e funzioni. Nel corso del laboratorio si sono condotte analisi in maniera approfondita rispetto alle caratteristiche dello stato di fatto e dei bisogni principali del territorio, non solo facendo riferimento agli stessi strumenti urbanistici, ma anche avvalendosi dell’incontro con professionisti, tecnici e docenti. La conoscenza dell’area così raggiunta ci ha permesso di redigere, a conclusione del laboratorio, una serie di linee guida generali da cui nasce il masterplan. Su questo si basa la riqualificazione urbana dell’intera area da cui deriva la peculiarità della nuova Darsena ovvero la coesistenza di due rive dalle caratteristiche opposte e allo stesso tempo complementari. A nord trova spazio la “riva naturale” contraddistinta dalla prevalenza di spazi verdi di diversa natura; questa riva si pone in stretta relazione con il verde agricolo collocato nelle immediate vicinanze della Darsena e fortemente segnato dalla centuriazione romana. La riva sud, la “riva urbana”, è invece caratterizzata dalla prevalenza del costruito che trova un diretto confronto con il tessuto urbano preesistente collocato sia all’interno dell’area sia lungo il limite sud della stessa. Grande importanza per la riqualificazione del Comparto Darsena è stata data al mantenimento degli edifici di archeologia industriale ai quali viene dato ruolo centrale attraverso le nuove funzioni che vengono loro affidate. Altro aspetto fondamentale per la riuscita della riqualificazione della Darsena e allo stesso tempo valoreaggiunto per l’intero territorio comunale, nonché argomento centrale della presente tesi, è il tema dell’housing sociale. A seguito di analisi, studi sulle politiche abitative attualmente vigenti a livello regionale e comunale e indagini sui bisogni radicati nel territorio, si è redatto un masterplan da cui nasce un progetto per un quartiere con housing sociale situato all’interno del comparto CMC. Il progetto nasce dalle riflessioni condotte sull’argomento, mette al centro l’idea della mixité e si fonda sulla forma urbana dell’isolato aperto.

International cooperation in endourology: percutaneous and flexible ureteroscopic treatment of lower pole kidney stones

Introduction Lower pole kidney stones represent at time a challenge for the urologist. The gold standard treatment for intrarenal stones <2 cm is Extracorporeal Shock Wave Lithotripsy (ESWL) while for those >2 cm is Percutaneous Nephrolithotomy (PCNL). The success rate of ESWL, however, decreases when it is employed for lower pole stones, and this is particularly true in the presence of narrow calices or acute infundibular angles. Studies have proved that ureteroscopy (URS) is an efficacious alternative to ESWL for lower pole stones <2 cm, but this is not reflected by either the European or the American guidelines. The aim of this study is to present the results of a large series of flexible ureteroscopies and PCNLs for lower pole kidney stones from high-volume centers, in order to provide more evidences on the potential indications of the flexible ureteroscopy for the treatment of kidney stones. Materials and Methods A database was created and the participating centres retrospectively entered their data relating to the percutaneous and flexible ureteroscopic management of lower pole kidney stones. Patients included were treated between January 2005 and January 2010. Variables analyzed included case load number, preoperative and postoperative imaging, stone burden, anaesthesia (general vs. spinal), type of lithotripter, access location and size, access dilation type, ureteral access sheath use, visual clarity, operative time, stone-free rate, complication rate, hospital stay, analgesic requirement and follow-up time. Stone-free rate was defined as absence of residual fragments or presence of a single fragment <2 mm in size at follow-up imaging. Primary end-point was to test the efficacy and safety of flexible URS for the treatment of lower pole stones; the same descriptive analysis was conducted for the PCNL approach, as considered the gold standard for the treatment of lower pole kidney stones. In this setting, no statistical analysis was conducted owing to the different selection criteria of the patients. Secondary end-point consisted in matching the results of stone-free rates, operative time and complications rate of flexible URS and PCNL in the subgroup of patients harbouring lower pole kidney stones between 1 and 2 cm in the higher diameter. Results A total 246 patients met the criteria for inclusion. There were 117 PCNLs (group 1) and 129 flexible URS (group 2). Ninety-six percent of cases were diagnosed by CT KUB scan. Mean stone burden was 175±160 and 50±62 mm2 for groups 1 and 2, respectively. General anaesthesia was induced in 100 % and 80% of groups 1 and 2, respectively. Pneumo-ultrasonic energy was used in 84% of cases in the PCNL group, and holmium laser in 95% of the cases in the flexible URS group. The mean operative time was 76.9±44 and 63±37 minutes for groups 1 and 2 respectively. There were 12 major complications (11%) in group 1 (mainly Grade II complications according to Clavidien classification) and no major complications in group 2. Mean hospital stay was 5.7 and 2.6 days for groups 1 and 2, respectively. Ninety-five percent of group 1 and 52% of group 2 required analgesia for a period longer than 24 hours. Intraoperative stone-free rate after a single treatment was 88.9% for group 1 and 79.1% for group 2. Overall, 6% of group 1 and 14.7% of group 2 required a second look procedure. At 3 months, stone-free rates were 90.6% and 92.2% for groups 1 and 2, respectively, as documented by follow-up CT KUB (22%) or combination of intra-venous pyelogram, regular KUB and/or kidney ultrasound (78%). In the subanalysis conducted comparing 82 vs 65 patients who underwent PCNL and flexible URS for lower pole stones between 1 and 2 cm, intreoperative stone-free rates were 88% vs 68% (p= 0.03), respectively; anyway, after an auxiliary procedure which was necessary in 6% of the cases in group 1 and 23% in group 2 (p=0.03), stone-free rates at 3 months were not statistically significant (91.5% vs 89.2%; p=0.6). Conversely, the patients undergoing PCNL maintained a higher risk of complications during the procedure, with 9 cases observed in this group versus 0 in the group of patients treated with URS (p=0.01) Conclusions These data highlight the value of flexible URS as a very effective and safe option for the treatment of kidney stones; thanks to the latest generation of flexible devices, this new technical approach seems to be a valid alternative in particular for the treatment of lower pole kidney stones less than 2 cm. In high-volume centres and in the hands of skilled surgeons, this technique can approach the stone-free rates achievable through PCNL in lower pole stones between 1 and 2 cm, with a very low risk of complications. Furthermore, the results confirm the high success rate and relatively low morbidity of modern PCNL for lower pole stones, with no difference detectable between the prone and supine position.

Ottimizzazione della tecnologia costruttiva in Xlam nell’ambito del Social Housing: applicazione ad un caso concreto nel quartiere Pilastro (BO)

In questa tesi verrà descritto il lavoro di progettazione mirato a studiare una nuova tecnologia costruttiva, basata su pannelli in legno lamellare a strati incrociati (Xlam). In particolare verranno progettati moduli abitativi a comportamento tubolare, componibili per realizzare alloggi e complessi abitativi per famiglie a basso reddito. Infine la tecnologia elaborata verrà applicata ad un'area di progetto localizzata nel quartiere Pilastro a Bologna.