Acquisizione e modellazione 3D in ambito museale per nuove forme di accessibilità per ipovedenti

Il tema approfondito in questo elaborato è relativo a nuove forme di esperienze museali in grado di favorire una maggiore fruizione dei musei da parte dei visitatori portatori di disabilità sensoriali. L’obiettivo dello studio, reso possibile grazie alla collaborazione con il Comune di Riccione, l’Università di Bologna e il Museo del Territorio di Riccione, riguarda la riproduzione tattile 3D di alcuni manufatti di epoca romana rinvenuti nel territorio e l’implementazione di soluzioni di esplorazione dei modelli fisici con tecniche di realtà aumentata e feedback sonori per fornire al visitatore un’esperienza tattile/sensoriale sugli oggetti. La parte di competenza di questo elaborato riguarda principalmente due aspetti: il rilievo 3D effettuato su quattro diversi frammenti di due serie di lastre fittili, mediante l’utilizzo di scanner ad alta risoluzione e fotogrammetria digitale, e la successiva modellazione in ambiente digitale. Quest’ultima fase comporta l’elaborazione delle scansioni tramite software dedicati e la creazione di mesh per generare la stampa di copie fisiche 3D. In una fase successiva alla stampa 3D le copie saranno poi gestite con particolari tecnologie di esplorazione sensoriale che accompagneranno l’utente durante l’esperienza tattile con feedback sonori. La sperimentazione condotta in questa tesi vuole dimostrare come sia possibile portare ad una trasformazione del ruolo dei musei, da quello tradizionale di magazzino statico a quello di ambiente di apprendimento attivo a disposizione di tutti offrendo esperienze immersive ed educative.

Dynamical models in neuroscience: the delay FitzHugh-Nagumo equation

Il primo modello matematico in grado di descrivere il prototipo di un sistema eccitabile assimilabile ad un neurone fu sviluppato da R. FitzHugh e J. Nagumo nel 1961. Tale modello, per quanto schematico, rappresenta un importante punto di partenza per la ricerca nell'ambito neuroscientifico delle dinamiche neuronali, ed è infatti capostipite di una serie di lavori che hanno puntato a migliorare l’accuratezza e la predicibilità dei modelli matematici per le scienze. L’elevato grado di complessità nello studio dei neuroni e delle dinamiche inter-neuronali comporta, tuttavia, che molte delle caratteristiche e delle potenzialità dell’ambito non siano ancora state comprese appieno. In questo lavoro verrà approfondito un modello ispirato al lavoro originale di FitzHugh e Nagumo. Tale modello presenta l’introduzione di un termine di self-coupling con ritardo temporale nel sistema di equazioni differenziali, diventa dunque rappresentativo di modelli di campo medio in grado di descrivere gli stati macroscopici di un ensemble di neuroni. L'introduzione del ritardo è funzionale ad una descrizione più realistica dei sistemi neuronali, e produce una dinamica più ricca e complessa rispetto a quella presente nella versione originale del modello. Sarà mostrata l'esistenza di una soluzione a ciclo limite nel modello che comprende il termine di ritardo temporale, ove tale soluzione non può essere interpretata nell’ambito delle biforcazioni di Hopf. Allo scopo di esplorare alcune delle caratteristiche basilari della modellizzazione del neurone, verrà principalmente utilizzata l’impostazione della teoria dei sistemi dinamici, integrando dove necessario con alcune nozioni provenienti dall’ambito fisiologico. In conclusione sarà riportata una sezione di approfondimento sulla integrazione numerica delle equazioni differenziali con ritardo.

Efficacia delle Tecniche di Terapia Manuale nel Trattamento dei Disturbi Temporomandibolari: una Revisione Sistematica della Letteratura

Background. I disturbi temporomandibolari sono una serie di condizioni cliniche che colpiscono l’ATM, la muscolatura masticatoria e le strutture annesse ad esse. I TMD hanno come sintomo principale il dolore e possono condurre a limitazioni della mobilità articolare, diminuendo la qualità della vita. Il trattamento è multidisciplinare e il primo intervento è quello conservativo. Le tecniche di terapia manuale rappresentano uno dei metodi conservativi di cui ci si può avvalere per il trattamento di pazienti affetti da TMD. Obiettivi. Valutare l’efficacia delle tecniche di terapia manuale nel miglioramento di outcome, quali: dolore, disabilità, range di movimento e qualità della vita. Metodi. La ricerca è stata condotta nel periodo tra Maggio 2022 e Settembre 2022, su tre banche dati: PubMed, PEDro e Chocrane Library. Sono stati selezionati esclusivamente RCT in lingua inglese, con partecipanti adulti affetti da TMD. La qualità metodologica degli studi è stata valutata tramite l’utilizzo della PEDro Scale. Risultati. Sono stati inclusi sei studi. Nei singoli studi, le tecniche di terapia manuale sono state confrontate o meno con altri approcci conservativi. In cinque RCT su sei, è stata rilevata un’alta qualità metodologica, con un punteggio medio di 7/10 nella PEDro Scale. Discussione. Nei sei studi inclusi, c’è stato un miglioramento degli outcome indagati, ad eccezione del ROM che in uno studio non ha mostrato miglioramenti post-trattamento manuale. In quattro studi su sei la valutazione finale degli outcome è avvenuta al termine delle settimane di trattamento, permettendo una visione esclusiva degli effetti a breve termine. La limitata indagine degli effetti a lungo termine e l’elevata eterogeneità tra gli studi denotano la necessità di ulteriori ricerche riguardanti l’argomento. Conclusioni. Le tecniche di terapia manuale sembrerebbero avere un effetto positivo nei pazienti affetti da TMD, se inserite all’interno di un programma riabilitativo multimodale.

Efficacia del trattamento conservativo in soggetti affetti da groin pain: una revisione sistematica della letteratura

Background: il groin pain è un dolore riferito in un’area che è delimitata medialmente dalla sinfisi pubica, superiormente dal basso addome, lateralmente dalla spina iliaca antero-superiore e inferiormente dalla porzione mediale della coscia. Una sindrome composta da patologie multiple e, per quanto sia diffusa a livello di casistica di infortunio, si tratta di una delle lesioni meno comprese e poco spiegate in chirurgia generale e ortopedia. In questo scenario, colpisce prevalentemente il giovane sportivo causando dolore e interruzione della pratica sportiva. Obiettivi: valutare l’efficacia della gestione conservativa su dolore e ritorno all’attività sportiva in pazienti con problematiche e lesioni nella zona pubico- inguinale. Materiali e metodi: la ricerca è stata condotta su due banche dati: PubMed e Cochrane Library. Non è stato impostato il filtro lingua; sono stati inclusi studi di trattamento in atleti con dolore all’inguine, studi randomizzati controllati, studi clinici controllati e serie di casi. Risultati: il trattamento conservativo si è rivelato sicuro ed efficace nella gestione del dolore all’inguine con un buon numero di atleti che è riuscito a tornare all’attività sportiva. Tuttavia secondo gli studi presi in considerazione, il trattamento chirurgico risulta più efficace in termini di tempi di recupero; per cui spesso viene utilizzato dopo il fallimento della terapia conservativa nell’atleta. Conclusioni: nella gestione dei pazienti affetti da groin pain come primo approccio si deve sempre preferire l’approccio conservativo rispetto al chirurgico, in quanto meno invasivo e comunque riporta buone evidenze scientifiche per quanto riguarda l’efficacia. Qualora questo non riportasse miglioramenti evidenti al termine di un periodo di cura di qualche settimana, si può procedere all’operazione chirurgica secondo la tecnica (chirurgica) giudicata più idonea alla situazione.

Analisi e ottimizzazione strutturale di una pressa di colaggio per la produzione di sanitari

L'odierna volatilità dei costi delle materie prime e il generale aumento dei prezzi legati all'energia, rendono necessario lo sviluppo di strategie atte a contenerne le conseguenze, in modo particolare all'interno delle innumerevoli realtà industriali che risultano inevitabilmente coinvolte. Il seguente elaborato è incentrato sull’analisi del funzionamento di una pressa per il colaggio di articoli sanitari in ceramica e sulla ricerca di soluzioni costruttive alternative del telaio della macchina che garantiscano le medesime prestazioni dell’originale ma con un’eventuale diminuzione sul costo di produzione. Ai fini dell’analisi vengono sviluppati una serie di modelli matematici (sia analitici che basati sui metodi numerici) con l’obiettivo di studiare lo stato deformativo e tensionale della macchina, valutare le condizioni di carico a cui sono soggette le varie giunzioni (saldate e bullonate) e individuare eventuali criticità. Il medesimo approccio è utilizzato nell’analisi delle soluzioni alternative sviluppate all’interno dell’elaborato. Su di esse viene poi svolta una stima dei costi di produzione da confrontare con i costi relativi agli equivalenti semilavorati presenti nella struttura originale, in modo da individuare e valutare un eventuale vantaggio in termini economici.

Simulazione fluidodinamica e fluidostrutturale di un tratto aortico addominale

L'obiettivo di questo lavoro di tesi è quello di simulare il comportamento di un'aorta addominale con e senza aneurismatica, considerando sia la fluidodinamica del flusso sanguigno, sia lo spostamento elastico meccanico dell'aorta, quindi come il primo fattore influisca sul secondo e viceversa. Questo elaborato si propone pertanto di investigare gli strumenti che permettano di intervenire ed evitare situazioni degenerative in ambito cardiovascolare. Partendo dal caso di aneurisma dell'aorta addominale (AAA) e servendosi di una serie di strumenti computazionali è possibile compiere un confronto tra quadri clinici di diversi pazienti per favorire e facilitare il lavoro di medici e chirurghi, stabilendo una rapida correlazione tra la cattura di immagini in tempo reale dei pazienti attraverso TAC (Tomografia Assiale Computerizzata) e i parametri d’interesse nella formazione di aneurismi. Si fornisce in questo modo al professionista che li osserva un’immediata ed efficiente comprensione del quadro clinico sulla base del quale potrà decidere se e come intervenire.

DS4H Image Alignment tool, allineamento multimodale automatico: sviluppo di modulo per ottimizzazione dei dati acquisiti ed estensione ad immagini a colori

Molti degli studi oncologici partono dalla analisi di provini istologici, cioè campioni di tessuto prelevati dal paziente. Grazie a marcatori specifici, ovvero coloranti selettivi applicati alla sezione da analizzare, vengono studiate specifiche parti del campione. Spesso per raccogliere più informazioni del campione si utilizzano più marcatori. Tuttavia, questi non sempre possono essere applicati in parallelo e spesso vengono utilizzati in serie dopo un lavaggio del campione. Le immagini così ottenute devono quindi essere allineate per poter procedere con studi di colocalizzazione simulando una acquisizione in parallelo dei vari segnali. Tuttavia, non esiste una procedura standard per allineare le immagini così ottenute. L’allineamento manuale è tempo-dispendioso ed oggetto di possibili errori. Un software potrebbe rendere il tutto più rapido e affidabile. In particolare, DS4H Image Alignment è un plug-in open source implementato per ImageJ/Fiji per allineare immagini multimodali in toni di grigio. Una prima versione del software è stata utilizzata per allineare manualmente una serie di immagini, chiedendo all’utente di definire punti di riferimento comuni a tutte le immagini. In una versione successiva, è stata aggiunta la possibilità di effettuare un allineamento automatico. Tuttavia, questo non era ottimizzato e comportava una perdita di informazione nelle aree non sovrapposte all’immagine definita come riferimento. In questo lavoro, è stato sviluppato un modulo ottimizzato di registrazione automatica di immagini che non assume nessuna immagine di riferimento e preserva tutti i pixel delle immagini originali creando uno stack di dimensioni idonee a contenere il tutto. Inoltre, l’architettura dell’intero software è stata estesa per poter registrare anche immagini a colori.

Anomaly Detection in Random Graph

La presenti tesi ha come obiettivo lo studio di due algoritmi per il rilevamento di anomalie all' interno di grafi random. Per entrambi gli algoritmi sono stati creati dei modelli generativi di grafi dinamici in modo da eseguire dei test sintetici. La tesi si compone in una parte iniziale teorica e di una seconda parte sperimentale. Il secondo capitolo introduce la teoria dei grafi. Il terzo capitolo presenta il problema del rilevamento di comunità. Il quarto capitolo introduce possibili definizioni del concetto di anomalie dinamiche e il problema del loro rilevamento. Il quinto capitolo propone l' introduzione di un punteggio di outlierness associato ad ogni nodo sulla base del confronto tra la sua dinamica e quella della comunità a cui appartiene. L' ultimo capitolo si incentra sul problema della ricerca di una descrizione della rete in termini di gruppi o ruoli sulla base della quale incentrare la ricerca delle anomalie dinamiche.

Emissione di sincrotrone e applicazioni astrofisiche

Nel 1932 l'ingegnere e fisico Karl Jansky progettò un’antenna in grado di rilevare onde radio alla frequenza di 20.5 MHz, con la quale notò un'emissione diffusa che proveniva da ogni zona del cielo e si intensificava verso la costellazione del Sagittario. Oggi sappiamo che quella osservata da Jansky è radiazione di sincrotrone. Il meccanismo di emissione di sincrotrone affonda le sue radici nelle leggi dell'elettromagnetismo: quando una particella carica attraversa una regione di spazio in cui è presente un campo magnetico, viene accelerata dalla forza di Lorentz e comincia ad irraggiare in virtù dell'accelerazione subita, come previsto dalla formula di Larmor. A seconda che il moto avvenga a velocità non relativistiche, relativistiche o ultrarelativistiche, l’emissione è chiamata rispettivamente radiazione di ciclotrone, ciclotrone relativistico e sincrotrone. L’emissione diffusa osservata da Jansky, allora, può essere interpretata come radiazione di sincrotrone prodotta dall’interazione delle particelle ultrarelativistiche dei raggi cosmici con il campo magnetico che permea la Via Lattea, mentre l’emissione più intensa nel Sagittario è oggi identificata con la radiosorgente Sagittarius A*, localizzata in corrispondenza del buco nero supermassiccio al centro della Galassia. L’emissione di sincrotrone rappresenta uno dei processi di emissione più rilevanti in Astrofisica ed è in grado di spiegare l’origine di gran parte della radiazione osservata nella banda radio, tanto di quella diffusa quanto di quella generata da radiosorgenti individuali, come radiogalassie e resti di supernova. Le proprietà e la peculiare distribuzione spettrale della radiazione di sincrotrone consentono di ricavare una serie di informazioni sulla sorgente da cui è stata emessa. Per via dello stretto legame con il campo magnetico, inoltre, la radiazione di questo tipo è uno strumento d’indagine fondamentale per la ricostruzione del campo magnetico galattico ed extragalattico.

Costruzione del moto browniano

Il moto browniano è un argomento estremamente importante nella teoria della probabilità ed è alla base di molti modelli matematici che studiano fenomeni aleatori, in ambiti come la biologia, l'economia e la fisica. In questa tesi si affronta il problema dell'esistenza del moto browniano con un approccio differente rispetto a quello più tradizionale che utilizza il Teorema di estensione di Kolmogorov e il Teorema di continuità di Kolmogorov-Chentsov. Verranno presentate due costruzioni diverse. Con la prima, detta di Lévy-Ciesielski, si otterrà il moto browniano come limite di una successione di processi stocastici continui definiti ricorsivamente. Con la seconda, il moto browniano verrà costruito tramite la convergenza in legge di passeggiate aleatorie interpolate e riscalate, mediante il cosiddetto principio di invarianza di Donsker. Grazie a quest'ultima costruzione si potrà in particolare definire la misura di Wiener.

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.

Applications Of Visual Evoked Potentials And Fourier-domain Optical Coherence Tomography In Parkinson's Disease: A Controlled Study.

The goal of this cross-sectional observational study was to quantify the pattern-shift visual evoked potentials (VEP) and the thickness as well as the volume of retinal layers using optical coherence tomography (OCT) across a cohort of Parkinson's disease (PD) patients and age-matched controls. Forty-three PD patients and 38 controls were enrolled. All participants underwent a detailed neurological and ophthalmologic evaluation. Idiopathic PD cases were included. Cases with glaucoma or increased intra-ocular pressure were excluded. Patients were assessed by VEP and high-resolution Fourier-domain OCT, which quantified the inner and outer thicknesses of the retinal layers. VEP latencies and the thicknesses of the retinal layers were the main outcome measures. The mean age, with standard deviation (SD), of the PD patients and controls were 63.1 (7.5) and 62.4 (7.2) years, respectively. The patients were predominantly in the initial Hoehn-Yahr (HY) disease stages (34.8% in stage 1 or 1.5, and 55.8 % in stage 2). The VEP latencies and the thicknesses as well as the volumes of the retinal inner and outer layers of the groups were similar. A negative correlation between the retinal thickness and the age was noted in both groups. The thickness of the retinal nerve fibre layer (RNFL) was 102.7 μm in PD patients vs. 104.2 μm in controls. The thicknesses of retinal layers, VEP, and RNFL of PD patients were similar to those of the controls. Despite the use of a representative cohort of PD patients and high-resolution OCT in this study, further studies are required to establish the validity of using OCT and VEP measurements as the anatomic and functional biomarkers for the evaluation of retinal and visual pathways in PD patients.

Online identification of chlorogenic acids, sesquiterpene lactones, and flavonoids in the Brazilian arnica Lychnophora ericoides Mart. (Asteraceae) leaves by HPLC-DAD-MS and HPLC-DAD-MS/MS and a validated HPLC-DAD method for their simultaneous analysis

Lychnophora ericoides Mart. (Asteraceae, Vernonieae) is a plant, endemic to Brazil, with occurrence restricted to the ""cerrado"" biome. Traditional medicine employs alcoholic and aqueous-alcoholic preparations of leaves from this species for the treatment of wounds, inflammation, and pain. Furthermore, leaves of L. ericoides are also widely used as flavorings for the Brazilian traditional spirit ""cachaca"". A method has been developed for the extraction and HPLC-DAD analysis of the secondary metabolites of L. ericoides leaves. This analytical method was validated with 11 secondary metabolites chosen to represent the different classes and polarities of secondary metabolites occurring in L. ericoides leaves, and good responses were obtained for each validation parameter analyzed. The same HPLC analytical method was also employed for online secondary metabolite identification by HPLC-DAD-MS and HPLC-DAD-MS/MS, leading to the identification of di-C-glucosylflavones, coumaroylglucosylflavonols, flavone, flavanones, flavonols, chalcones, goyazensolide, and eremantholide-type sesquiterpene lactones and positional isomeric series of chlorogenic acids possessing caffeic and/or ferulic moieties. Among the 52 chromatographic peaks observed, 36 were fully identified and 8 were attributed to compounds belonging to series of caffeoylferuloylquinic and diferuloylquinic acids that could not be individualized from each other.

Copper(II) complexes of mono- and di-nucleating hexaamines

The potentially hexadentate polyamines N,N,N',N'-tetrakis(2-aminoethyl)ethane-1,2-diamine (L-1) and the octamethylated analogue N,N,N',N'-tetrakis(2-dimethylaminoethyl)ethane 1,2-diamine (L-2) have been complexed with copper(II) and the crystal structures of their complexes determined. A trigonal-bipyramidal co-ordination geometry for [Cu(HL1)][ClO4](3) was found where one aminoethyl arm is not co-ordinated. By contrast, a dinuclear structure of formula [(H2O)Cu(L-2)Cu(OH)](3+) was determined for the N-methylated analogue, where the hexaamine acts as a bridging ligand between the two square-pyramidal metal centres. Electronic and EPR spectroscopy are both consistent with these structures being maintained in solution.

Low- and high-density lipoprotein cholesterol goal attainment in dyslipidemic women: The Lipid Treatment Assessment Project (L-TAP) 2

Background Differences between women and men have been documented for both diagnostic testing and treatment in cardiology. This analysis evaluates whether low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C) success rates according to current guidelines and high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C) levels differ by gender in the L-TAP 2 population. Methods Patients aged >= 20 years with dyslipidemia on stable lipid-lowering therapy were assessed in 9 countries between September 2006 and April 2007. Low-density lipoprotein cholesterol goal attainment by cardiovascular risk level and region and determinants of low HDL-C were compared between genders. Results Of 9,955 patients (45.3% women) evaluated, women had a significantly lower overall LDL-C success rate than men (71.5% vs 73.7%, P = .014), due entirely to the difference in the high-risk/coronary heart disease (CHD) group (LDL-C goal <100 mg/dL, 62.6% vs 70.6%, P < .0001) Among CHD patients with >= 2 additional risk factors, only 26.7% of women and 31.5% of men (P = .021) attained the optional LDL-C goal of <70 mg/dL. High-density lipoprotein cholesterol was <50 mg/dL in 32.2% of women and <40 mg/dL in 26.8% of men (P < .0001), including 38.2% of women and 29.8% of men in the high risk/CHD group (P < .0001). Predictors of low HDL-C in women included diabetes, smoking, waist circumference, and hypertension. Conclusions Cholesterol treatment has, improved substantially since the original L-TAP a decade ago, when only 39% of women attained their LDL-C goal. However, high-risk women are undertreated compared to men, and a substantial opportunity remains to reduce their cardiovascular risk. (Am Heart J 2009; 158:860-6.)