Global and Regional Ventricular Repolarization Study by Body Surface Potential Mapping in Patients with Left Bundle-Branch Block and Heart Failure Undergoing Cardiac Resynchronization Therapy

Background: The controversial effects promoted by cardiac resynchronization therapy (CRT) on the ventricular repolarization (VR) have motivated VR evaluation by body surface potential mapping (BSPM) in CRT patients. Methods: Fifty-two CRT patients, mean age 58.8 +/- 12.3 years, 31 male, LVEF 27.5 +/- 9.2, NYHA III-IV heart failure with QRS181.5 +/- 14.2 ms, underwent 87-lead BSPM in sinus rhythm (BASELINE) and biventricular pacing (BIV). Measurements of mean and corrected QT intervals and dispersion, mean and corrected T peak end intervals and their dispersion, and JT intervals characterized global and regional (RV, Intermediate, and LV regions) ventricular repolarization response. Results: Global QTm (P < 0.001) and QTcm (P < 0.05) were decreased in BIV; QTm was similar across regions in both modes (P = ns); QTcm values were lower in RV/LV than in Intermediate region in BASELINE and BIV (P < 0.001); only RV/Septum showed a significant difference (P < 0.01) in the BIV mode. QTD values both of BASELINE (P < 0.01) and BIV (P < 0.001) were greater in the Intermediate than in the LV region. CRT effect significantly reduced global/regional QTm and QTcm values. QTD was globally decreased in RV/LV (Intermediate: P = ns). BIV mode significantly reduced global T peak end mean and corrected intervals and their dispersion. JT values were not significant. Conclusions: Ventricular repolarization parameters QTm, QTcm, and QTD global/regional values, as assessed by BSPM, were reduced in patients under CRT with severe HF and LBBB. Greater recovery impairment in the Intermediate region was detected by the smaller variation of its dispersion.

Assessment of field fertility and several in vitro sperm characteristics following the use of different Angus sires in a timed-AI program with suckled Nelore cows

In order to provide information that may help researchers to understand the main cause(s) of differences in bull fertility frequently observed in field trials, this study aimed to investigate conception rates as well as several in vitro sperm characteristics of different sires of unknown fertility utilized in a Timed-AI (TAI) program. Suckled Nelore cows submitted to the same TAI protocol were allocated into eight breeding groups of approximately 120 animals each. Frozen semen doses from three Angus bulls and three different batches from each bull were utilized. Approximately 100 doses from each batch were used in TAI. Sires, batches and AI technicians were equally distributed across breeding groups. Cows were examined for pregnancy diagnosis 40 d after TAI. For in vitro sperm analyses, the same thawing procedure was repeated in the laboratory to mimic field conditions. The following in vitro sperm characteristics were assessed: computerized motility, thermal resistance, plasma and acrosomal membrane integrity, lipid peroxidation, morphology, morphometry and chromatin structure. No effect of breeding group, body condition score, AI technician and sire was observed. However, some significant differences among bulls were detected in laboratory analyses. Semen from sire presenting numerically lower (P > 0.05) pregnancy/AI also presented lower (P < 0.05) values in all sperm characteristics analyzed in thermal resistance test at 4 h (Total Motility, Progressive Motility, Average Path Velocity, Straight-Line Velocity, Curvilinear Velocity, Amplitude of Lateral Head Displacement, Beat Cross Frequency, Straightness, Linearity, and Percentage of Rapidly Moving Cells), higher (P < 0.05) Major and Total Defects in sperm morphological test, lower (P < 0.05) Length, Ellipticity and Fourier parameter (Fourier 0) in sperm morphometric analysis as well as higher (P < 0.05) chromatin heterogeneity. It was concluded that, although no bull effect was observed in the field experiment, the sire that presented numerically lower pregnancy/AI also presented lower semen quality according to the laboratory analyses performed. (C) 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

An anatomical analysis of the mini-modified orbitozygomatic and supra-orbital approaches

Seven sides of cadaver heads were used to compare the surgical exposures provided by the mini-modified orbitozygomatic (MOz) and supra-orbital (SO) approaches. The Optotrak 3020 computerized tracking system (Northern Digital, Waterloo, ON, Canada) was utilized to evaluate the area of anatomical exposure defined by six points: (1) ipsilateral sphenoid ridge; (2) most distal point of the ipsilateral middle cerebral artery (MCA); (3) most distal point of the ipsilateral posterior cerebral artery (PCA); (4) most distal point of the contralateral PCA; (5) most distal point of the contralateral MCA; and (6) contralateral sphenoid ridge. Additionally, angles of approach for the ipsilateral MCA bifurcation, ipsilateral ICA bifurcation, basilar artery tip, contralateral MCA and ICA bifurcation and anterior communicating artery (AcomA) were evaluated, first for SO and then for MOz. An image guidance system was used to evaluate the limits of surgical exposure. No differences in the area of surgical exposure were noted (p > 0.05). Vertical angles were significantly wider for the ipsilateral and contralateral ICA bifurcation, AcomA, contralateral MCA and basilar tip (p < 0.05) for MOz. No differences in horizontal angles were observed between the approaches for the six targets (p > 0.05). There were no differences in the limits of exposure. MOz affords no additional surgical working space. However, our results demonstrate systematically that vertical exposure is improved. The MOz should be performed while planning an approach to these regions and a wider exposure in the vertical axis is needed. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Multiple Radial Midpupil Lid Distances: A Simple Method for Lid Contour Analysis

Purpose: To describe a new computerized method for the analysis of lid contour based on the measurement of multiple radial midpupil lid distances. Design: Evaluation of diagnostic technology. Participants and Controls: Monocular palpebral fissure images of 35 patients with Graves' upper eyelid retraction and of 30 normal subjects. Methods: Custom software was used to measure the conventional midpupil upper lid distance (MPLD) and 12 oblique MPLDs on each 15 degrees across the temporal (105 degrees, 120 degrees, 135 degrees, 150 degrees, 165 degrees, and 180 degrees) and nasal (75 degrees, 60 degrees, 45 degrees, 30 degrees, 15 degrees, and 0 degrees) sectors of the lid fissure. Main Outcome Measures: Mean, standard deviation, 5th and 95th percentiles of the oblique MPLDs obtained for patients and controls. Temporal/nasal MPLD ratios of the same angles with respect to the midline. Results: The MPLDs increased from the vertical midline in both nasal and temporal sectors of the fissure. In the control group the differences between the mean central MPLD (90 degrees) and those up to 30 degrees in the nasal (75 degrees and 60 degrees) and temporal sectors (105 degrees and 120 degrees) were not significant. For greater eccentricities, all temporal and nasal mean MPLDs increased significantly. When the MPLDs of the same angles were compared between groups, the mean values of the Graves' patients differed from control at all angles (F = 4192; P<0.0001). The greatest temporal/nasal asymmetry occurred 60 degrees from the vertical midline. Conclusions: The measurement of radial MPLD is a simple and effective way to characterize lid contour abnormalities. In patients with Graves' upper eyelid retraction, the method demonstrated that the maximum amplitude of the lateral lid flare sign occurred at 60 degrees from the vertical midline. Financial Disclosure(s): The authors have no proprietary or commercial interest in any of the materials discussed in this article. Ophthalmology 2012; 119: 625-628 (C) 2012 by the American Academy of Ophthalmology.

Sperm head morphometry in ejaculates of adult marmosets (Callithrix jacchus): a model for studying sperm subpopulations and among-donor variations

In humans and other mammals, sperm morphology has been considered one of the most important predictive parameters of fertility. The objective was to determine the presence and distribution of sperm head morphometric subpopulations in a nonhuman primate model (Callithrix jacchus), using an objective computer analysis system and principal component analysis (PCA) methods to establish the relationship between the subpopulation distribution observed and among-donor variation. The PCA method revealed a stable number of principal components in all donors studied, that represented more than 85% of the cumulative variance in all cases. After cluster analysis, a variable number (from three to seven) sperm morphometric subpopulations were identified with defined sperm dimensions and shapes. There were differences in the distribution of the sperm morphometric subpopulations (P < 0.001) in all ejaculates among the four donors analyzed. In conclusion, in this study, computerized sperm analysis methods combined with PCA cluster analyses were useful to identify, classify, and characterize various head sperm morphometric subpopulations in nonhuman primates, yielding considerable biological information. In addition, because all individuals were kept in the same conditions, differences in the distribution of these subpopulations were not attributed to external or management factors. Finally, the substantial information derived from subpopulation analyses provided new and relevant biological knowledge which may have a practical use for future studies in human and nonhuman primate ejaculates, including identifying individuals more suitable for assisted reproductive technologies. (c) 2012 Elsevier Inc. All rights reserved.

The effect of hip abduction on the EMG activity of vastus medialis obliquus, vastus lateralis longus and vastus lateralis obliquus in healthy subjects

Abstract Study design Controlled laboratory study. Objectives The purposes of this paper were to investigate (d) whether vastus medialis obliquus (VMO), vastus lateralis longus (VLL) and vastus lateralis obliquus (VLO) EMG activity can be influenced by hip abduction performed by healthy subjects. Background Some clinicians contraindicate hip abduction for patellofemoral patients (with) based on the premise that hip abduction could facilitate the VLL muscle activation leading to a VLL and VMO imbalance Methods and measures Twenty-one clinically healthy subjects were involved in the study, 10 women and 11 men (aged X = 23.3 ± 2.9). The EMG signals were collected using a computerized EMG VIKING II, with 8 channels and three pairs of surface electrodes. EMG activity was obtained from MVIC knee extension at 90° of flexion in a seated position and MVIC hip abduction at 0° and 30° with patients in side-lying position with the knee in full extension. The data were normalized in the MVIC knee extension at 50° of flexion in a seated position, and were submitted to ANOVA test with subsequent application of the Bonferroni multiple comparisons analysis test. The level of significance was defined as p ≤ 0.05. Results The VLO muscle demonstrated a similar pattern to the VMO muscle showing higher EMG activity in MVIC knee extension at 90° of flexion compared with MVIC hip abduction at 0° and 30° of abduction for male (p < 0.0007) and MVIC hip abduction at 0° of abduction for female subjects (p < 0.02196). There were no statistically significant differences in the VLL EMG activity among the three sets of exercises tested. Conclusion The results showed that no selective EMG activation was observed when comparison was made between the VMO, VLL and VLO muscles while performing MVIC hip abduction at 0° and 30° of abduction and MVIC knee extension at 90° of flexion in both male and female subjects. Our findings demonstrate that hip abduction do not facilitated VLL and VLO activity in relation to the VMO, however, this study included only healthy subjects performing maximum voluntary isometric contraction contractions, therefore much remains to be discovered by future research

Quatro Desenhos de Frank Lloyd Wright

O objetivo deste trabalho é discutir aspectos do processo de projeto e sua representação gráfica, num momento em que softwares de projeto 3D vem se tornando hegemônicos na prática do arquiteto e no ensino de arquitetura, em contraponto às práticas de desenho em prancheta. Os motivos e circunstâncias não são objeto do trabalho, cujo foco está numa prática de projeto e representação gráfica 2D, mas que tem muito a contribuir para o debate do quadro acima: os desenhos de projeto de Frank Lloyd Wright. Casos de estudo: quatro pranchas desenhadas por FLLW. É importante notar que, no vasto quadro da historiografia wrightiana, análises e interpretações originais, pioneiras, da arquitetura vem surgindo nas últimas décadas, mas ainda há poucos textos sobre desenhos e representação gráfica do arquiteto. Este constitui uma primeira aproximação do autor acerca de tema que oferece abrangente potencial. São exemplos em que, na relação imagem-objeto, a representação bidimensional constrói o projeto tridimensional. A arquitetura emerge como experimentação sem cair na especulação formal. Demonstram uma prática mais lenta, reflexiva e laboriosa do que a oferecida pelos software 3D atuais – mas onde cada traço, textura e grafismo implica um significado de espaço e materialidade.

Coronoid process hyperplasia: an unusual cause of mandibular hypomobility

A large number of disorders affecting the masticatory system can cause restriction of mouth opening. The most common conditions related to this problem are those involving the temporomandibular joint (TMJ) and the masticatory muscles, when facial pain also is an usual finding. Congenital or developmental mandibular disorders are also possible causes for mouth opening limitation, although in a very small prevalence. Coronoid process hyperplasia (CPH) is an example of these cases, characterized by an excessive coronoid process growing, where mandibular movements become limited by the impaction of this structure on the posterior portion of the zygomatic bone. This condition is rare, painless, usually bilateral and progressive, affecting mainly men. Diagnosis of CPH is made based on clinical signs of mouth opening limitation together with imaging exams, especially panoramic radiography and computerized tomography (CT). Treatment is exclusively surgical. This paper presents a case of a male patient with bilateral coronoid process hyperplasia, initially diagnosed with bilateral disk displacement without reduction, and successfully treated with intraoral coronoidectomy. It is emphasized the importance of differential diagnosis for a correct diagnosis and, consequently, effective management strategy.

The effect of beta-blockade on myocardial remodelling in Chagas' cardiomyopathy

OBJECTIVE: Chagas' disease has spread throughout Latin America because of the high rate of migration among these countries. Approximately 30% of Chagas' patients will develop cardiomyopathy, and 10% of these will develop severe cardiac damage leading to heart failure. Beta-blockade improves symptoms and survival in heart failure patients; however, its efficacy has not been well established in Chagas' disease. We evaluated the role of carvedilol in cardiac remodeling and mortality in a Chagas' cardiomyopathy animal model. METHODS: We studied Trypanosoma cruzi infection in 55 Syrian hamsters that were divided into three groups: control (15), infected (20), and infected + carvedilol (20). Animals underwent echocardiography, electrocardiography, and morphometry for collagen evaluation in ventricles stained with picrosirius red. RESULTS: The left ventricular diastolic diameter did not change between groups, although it was slightly larger in infected groups, as was left ventricular systolic diameter. Fractional shortening also did not change between groups, although it was slightly lower in infected groups. Collagen accumulation in the interstitial myocardial space was significantly higher in infected groups and was not attenuated by carvedilol. The same response was observed in the perivascular space. The survival curve showed significantly better survival in the control group compared with the infected groups; but no benefit of carvedilol was observed during the study. However, in the acute phase (up to 100 days of infection), carvedilol did reduce mortality. CONCLUSION: Carvedilol did not attenuate cardiac remodeling or mortality in this model of Chagas' cardiomyopathy. The treatment did improve survival in the acute phase of the disease.

A new method to evaluate glenoid erosion in instable shoulder

Background: We aimed to establish values and parameters using multislice reconstruction in axial computerized tomography (CT) in order to quantify the erosion of the glenoid cavity in cases of shoulder instability. Methods: We studied two groups using CT. Group I had normal subjects and Group II had patients with shoulder instability. We measured values of the vertical segment, the superior horizontal, medial and inferior segments, and also calculated the ratio of the horizontal superior and inferior segments of the glenoid cavity in both normal subjects and those with shoulder instability. These variables were recorded during arthroscopy for cases with shoulder instability. Results The mean values were 40.87 mm, 17.86 mm, 26.50 mm, 22.86 mm and 0.79 for vertical segment, the superior horizontal, medial and inferior segments, and the ratio between horizontal superior and inferior segments of the glenoid cavity respectively, in normal subjects. For subjects with unstable shoulders the mean values were 37.33 mm, 20.83 mm, 23.07 mm and 0.91 respectively. Arthroscopic measurements yielded an inferior segment value of 24.48 mm with a loss of 2.39 mm (17.57%). The ratio between the superior and inferior segments of the glenoid cavity was 0.79. This value can be used as a normative value for evaluating degree of erosion of the anterior border of the glenoid cavity. However, values found using CT should not be used on a comparative basis with values found during arthroscopy. Conclusions: Computerized tomographic measurements of the glenoid cavity yielded reliable values consistent with those in the literature.

Monte Carlo Semi-Empirical Model for Si(Li) X-Ray Detector: Differences between Nominal and Fitted Parameters.

A detailed characterization of a X-ray Si(Li) detector was performed to obtain the energy dependence of efficiency in the photon energy range of 6.4 - 59.5 keV. which was measured and reproduced by Monte Carlo (MC) simulations. Significant discrepancies between MC and experimental values were found when lhe manufacturer parameters of lhe detector were used in lhe simulation. A complete Computerized Tomagraphy (CT) detector scan allowed to find the correct crystal dimensions and position inside the capsule. The computed efficiencies with the resulting detector model differed with the measured values no more than 10% in most of the energy range.

Longterm peripheral baroreflex and chemoreflex function after bilateral eversion carotid endarterectomy

Introduction The “eversion” technique for carotid endarterectomy (e-CEA), that involves the transection of the internal carotid artery at the carotid bulb and its eversion over the atherosclerotic plaque, has been associated with an increased risk of postoperative hypertension possibly due to a direct iatrogenic damage to the carotid sinus fibers. The aim of this study is to assess the long-term effect of the e-CEA on arterial baroreflex and peripheral chemoreflex function in humans. Methods A retrospective review was conducted on a prospectively compiled computerized database of 3128 CEAs performed on 2617 patients at our Center between January 2001 and March 2006. During this period, a total of 292 patients who had bilateral carotid stenosis ≥70% at the time of the first admission underwent staged bilateral CEAs. Of these, 93 patients had staged bilateral e-CEAs, 126 staged bilateral s- CEAs and 73 had different procedures on each carotid. CEAs were performed with either the eversion or the standard technique with routine Dacron patching in all cases. The study inclusion criteria were bilateral CEA with the same technique on both sides and an uneventful postoperative course after both procedures. We decided to enroll patients submitted to bilateral e-CEA to eliminate the background noise from contralateral carotid sinus fibers. Exclusion criteria were: age >70 years, diabetes mellitus, chronic pulmonary disease, symptomatic ischemic cardiac disease or medical therapy with b-blockers, cardiac arrhythmia, permanent neurologic deficits or an abnormal preoperative cerebral CT scan, carotid restenosis and previous neck or chest surgery or irradiation. Young and aged-matched healthy subjects were also recruited as controls. Patients were assessed by the 4 standard cardiovascular reflex tests, including Lying-to-standing, Orthostatic hypotension, Deep breathing, and Valsalva Maneuver. Indirect autonomic parameters were assessed with a non-invasive approach based on spectral analysis of EKG RR interval, systolic arterial pressure, and respiration variability, performed with an ad hoc software. From the analysis of these parameters the software provides the estimates of spontaneous baroreflex sensitivity (BRS). The ventilatory response to hypoxia was assessed in patients and controls by means of classic rebreathing tests. Results A total of 29 patients (16 males, age 62.4±8.0 years) were enrolled. Overall, 13 patients had undergone bilateral e-CEA (44.8%) and 16 bilateral s-CEA (55.2%) with a mean interval between the procedures of 62±56 days. No patient showed signs or symptoms of autonomic dysfunction, including labile hypertension, tachycardia, palpitations, headache, inappropriate diaphoresis, pallor or flushing. The results of standard cardiovascular autonomic tests showed no evidence of autonomic dysfunction in any of the enrolled patients. At spectral analysis, a residual baroreflex performance was shown in both patient groups, though reduced, as expected, compared to young controls. Notably, baroreflex function was better maintained in e-CEA, compared to standard CEA. (BRS at rest: young controls 19.93 ± 2.45 msec/mmHg; age-matched controls 7.75 ± 1.24; e-CEA 13.85 ± 5.14; s-CEA 4.93 ± 1.15; ANOVA P=0.001; BRS at stand: young controls 7.83 ± 0.66; age-matched controls 3.71 ± 0.35; e-CEA 7.04 ± 1.99; s-CEA 3.57 ± 1.20; ANOVA P=0.001). In all subjects ventilation (VÝ E) and oximetry data fitted a linear regression model with r values > 0.8. Oneway analysis of variance showed a significantly higher slope both for ΔVE/ΔSaO2 in controls compared with both patient groups which were not different from each other (-1.37 ± 0.33 compared with -0.33±0.08 and -0.29 ±0.13 l/min/%SaO2, p<0.05, Fig.). Similar results were observed for and ΔVE/ΔPetO2 (-0.20 ± 0.1 versus -0.01 ± 0.0 and -0.07 ± 0.02 l/min/mmHg, p<0.05). A regression model using treatment, age, baseline FiCO2 and minimum SaO2 achieved showed only treatment as a significant factor in explaining the variance in minute ventilation (R2= 25%). Conclusions Overall, we demonstrated that bilateral e-CEA does not imply a carotid sinus denervation. As a result of some expected degree of iatrogenic damage, such performance was lower than that of controls. Interestingly though, baroreflex performance appeared better maintained in e-CEA than in s-CEA. This may be related to the changes in the elastic properties of the carotid sinus vascular wall, as the patch is more rigid than the endarterectomized carotid wall that remains in the e-CEA. These data confirmed the safety of CEA irrespective of the surgical technique and have relevant clinical implication in the assessment of the frequent hemodynamic disturbances associated with carotid angioplasty stenting.

Il passato nell’epoca della sua (ri)producibilità digitale. Torino 1943 - 45. Metodologia della ricerca con tecnologie informatiche. Sistema storico-territoriale di informazione multimediale

Se il lavoro dello storico è capire il passato come è stato compreso dalla gente che lo ha vissuto, allora forse non è azzardato pensare che sia anche necessario comunicare i risultati delle ricerche con strumenti propri che appartengono a un'epoca e che influenzano la mentalità di chi in quell'epoca vive. Emergenti tecnologie, specialmente nell’area della multimedialità come la realtà virtuale, permettono agli storici di comunicare l’esperienza del passato in più sensi. In che modo la storia collabora con le tecnologie informatiche soffermandosi sulla possibilità di fare ricostruzioni storiche virtuali, con relativi esempi e recensioni? Quello che maggiormente preoccupa gli storici è se una ricostruzione di un fatto passato vissuto attraverso la sua ricreazione in pixels sia un metodo di conoscenza della storia che possa essere considerato valido. Ovvero l'emozione che la navigazione in una realtà 3D può suscitare, è un mezzo in grado di trasmettere conoscenza? O forse l'idea che abbiamo del passato e del suo studio viene sottilmente cambiato nel momento in cui lo si divulga attraverso la grafica 3D? Da tempo però la disciplina ha cominciato a fare i conti con questa situazione, costretta soprattutto dall'invasività di questo tipo di media, dalla spettacolarizzazione del passato e da una divulgazione del passato parziale e antiscientifica. In un mondo post letterario bisogna cominciare a pensare che la cultura visuale nella quale siamo immersi sta cambiando il nostro rapporto con il passato: non per questo le conoscenze maturate fino ad oggi sono false, ma è necessario riconoscere che esiste più di una verità storica, a volte scritta a volte visuale. Il computer è diventato una piattaforma onnipresente per la rappresentazione e diffusione dell’informazione. I metodi di interazione e rappresentazione stanno evolvendo di continuo. Ed è su questi due binari che è si muove l’offerta delle tecnologie informatiche al servizio della storia. Lo scopo di questa tesi è proprio quello di esplorare, attraverso l’utilizzo e la sperimentazione di diversi strumenti e tecnologie informatiche, come si può raccontare efficacemente il passato attraverso oggetti tridimensionali e gli ambienti virtuali, e come, nel loro essere elementi caratterizzanti di comunicazione, in che modo possono collaborare, in questo caso particolare, con la disciplina storica. La presente ricerca ricostruisce alcune linee di storia delle principali fabbriche attive a Torino durante la seconda guerra mondiale, ricordando stretta relazione che esiste tra strutture ed individui e in questa città in particolare tra fabbrica e movimento operaio, è inevitabile addentrarsi nelle vicende del movimento operaio torinese che nel periodo della lotta di Liberazione in città fu un soggetto politico e sociale di primo rilievo. Nella città, intesa come entità biologica coinvolta nella guerra, la fabbrica (o le fabbriche) diventa il nucleo concettuale attraverso il quale leggere la città: sono le fabbriche gli obiettivi principali dei bombardamenti ed è nelle fabbriche che si combatte una guerra di liberazione tra classe operaia e autorità, di fabbrica e cittadine. La fabbrica diventa il luogo di "usurpazione del potere" di cui parla Weber, il palcoscenico in cui si tengono i diversi episodi della guerra: scioperi, deportazioni, occupazioni .... Il modello della città qui rappresentata non è una semplice visualizzazione ma un sistema informativo dove la realtà modellata è rappresentata da oggetti, che fanno da teatro allo svolgimento di avvenimenti con una precisa collocazione cronologica, al cui interno è possibile effettuare operazioni di selezione di render statici (immagini), di filmati precalcolati (animazioni) e di scenari navigabili interattivamente oltre ad attività di ricerca di fonti bibliografiche e commenti di studiosi segnatamente legati all'evento in oggetto. Obiettivo di questo lavoro è far interagire, attraverso diversi progetti, le discipline storiche e l’informatica, nelle diverse opportunità tecnologiche che questa presenta. Le possibilità di ricostruzione offerte dal 3D vengono così messe a servizio della ricerca, offrendo una visione integrale in grado di avvicinarci alla realtà dell’epoca presa in considerazione e convogliando in un’unica piattaforma espositiva tutti i risultati. Divulgazione Progetto Mappa Informativa Multimediale Torino 1945 Sul piano pratico il progetto prevede una interfaccia navigabile (tecnologia Flash) che rappresenti la pianta della città dell’epoca, attraverso la quale sia possibile avere una visione dei luoghi e dei tempi in cui la Liberazione prese forma, sia a livello concettuale, sia a livello pratico. Questo intreccio di coordinate nello spazio e nel tempo non solo migliora la comprensione dei fenomeni, ma crea un maggiore interesse sull’argomento attraverso l’utilizzo di strumenti divulgativi di grande efficacia (e appeal) senza perdere di vista la necessità di valicare le tesi storiche proponendosi come piattaforma didattica. Un tale contesto richiede uno studio approfondito degli eventi storici al fine di ricostruire con chiarezza una mappa della città che sia precisa sia topograficamente sia a livello di navigazione multimediale. La preparazione della cartina deve seguire gli standard del momento, perciò le soluzioni informatiche utilizzate sono quelle fornite da Adobe Illustrator per la realizzazione della topografia, e da Macromedia Flash per la creazione di un’interfaccia di navigazione. La base dei dati descrittivi è ovviamente consultabile essendo contenuta nel supporto media e totalmente annotata nella bibliografia. È il continuo evolvere delle tecnologie d'informazione e la massiccia diffusione dell’uso dei computer che ci porta a un cambiamento sostanziale nello studio e nell’apprendimento storico; le strutture accademiche e gli operatori economici hanno fatto propria la richiesta che giunge dall'utenza (insegnanti, studenti, operatori dei Beni Culturali) di una maggiore diffusione della conoscenza storica attraverso la sua rappresentazione informatizzata. Sul fronte didattico la ricostruzione di una realtà storica attraverso strumenti informatici consente anche ai non-storici di toccare con mano quelle che sono le problematiche della ricerca quali fonti mancanti, buchi della cronologia e valutazione della veridicità dei fatti attraverso prove. Le tecnologie informatiche permettono una visione completa, unitaria ed esauriente del passato, convogliando tutte le informazioni su un'unica piattaforma, permettendo anche a chi non è specializzato di comprendere immediatamente di cosa si parla. Il miglior libro di storia, per sua natura, non può farlo in quanto divide e organizza le notizie in modo diverso. In questo modo agli studenti viene data l'opportunità di apprendere tramite una rappresentazione diversa rispetto a quelle a cui sono abituati. La premessa centrale del progetto è che i risultati nell'apprendimento degli studenti possono essere migliorati se un concetto o un contenuto viene comunicato attraverso più canali di espressione, nel nostro caso attraverso un testo, immagini e un oggetto multimediale. Didattica La Conceria Fiorio è uno dei luoghi-simbolo della Resistenza torinese. Il progetto è una ricostruzione in realtà virtuale della Conceria Fiorio di Torino. La ricostruzione serve a arricchire la cultura storica sia a chi la produce, attraverso una ricerca accurata delle fonti, sia a chi può poi usufruirne, soprattutto i giovani, che, attratti dall’aspetto ludico della ricostruzione, apprendono con più facilità. La costruzione di un manufatto in 3D fornisce agli studenti le basi per riconoscere ed esprimere la giusta relazione fra il modello e l’oggetto storico. Le fasi di lavoro attraverso cui si è giunti alla ricostruzione in 3D della Conceria: . una ricerca storica approfondita, basata sulle fonti, che possono essere documenti degli archivi o scavi archeologici, fonti iconografiche, cartografiche, ecc.; . La modellazione degli edifici sulla base delle ricerche storiche, per fornire la struttura geometrica poligonale che permetta la navigazione tridimensionale; . La realizzazione, attraverso gli strumenti della computer graphic della navigazione in 3D. Unreal Technology è il nome dato al motore grafico utilizzato in numerosi videogiochi commerciali. Una delle caratteristiche fondamentali di tale prodotto è quella di avere uno strumento chiamato Unreal editor con cui è possibile costruire mondi virtuali, e che è quello utilizzato per questo progetto. UnrealEd (Ued) è il software per creare livelli per Unreal e i giochi basati sul motore di Unreal. E’ stata utilizzata la versione gratuita dell’editor. Il risultato finale del progetto è un ambiente virtuale navigabile raffigurante una ricostruzione accurata della Conceria Fiorio ai tempi della Resistenza. L’utente può visitare l’edificio e visualizzare informazioni specifiche su alcuni punti di interesse. La navigazione viene effettuata in prima persona, un processo di “spettacolarizzazione” degli ambienti visitati attraverso un arredamento consono permette all'utente una maggiore immersività rendendo l’ambiente più credibile e immediatamente codificabile. L’architettura Unreal Technology ha permesso di ottenere un buon risultato in un tempo brevissimo, senza che fossero necessari interventi di programmazione. Questo motore è, quindi, particolarmente adatto alla realizzazione rapida di prototipi di una discreta qualità, La presenza di un certo numero di bug lo rende, però, in parte inaffidabile. Utilizzare un editor da videogame per questa ricostruzione auspica la possibilità di un suo impiego nella didattica, quello che le simulazioni in 3D permettono nel caso specifico è di permettere agli studenti di sperimentare il lavoro della ricostruzione storica, con tutti i problemi che lo storico deve affrontare nel ricreare il passato. Questo lavoro vuole essere per gli storici una esperienza nella direzione della creazione di un repertorio espressivo più ampio, che includa gli ambienti tridimensionali. Il rischio di impiegare del tempo per imparare come funziona questa tecnologia per generare spazi virtuali rende scettici quanti si impegnano nell'insegnamento, ma le esperienze di progetti sviluppati, soprattutto all’estero, servono a capire che sono un buon investimento. Il fatto che una software house, che crea un videogame di grande successo di pubblico, includa nel suo prodotto, una serie di strumenti che consentano all'utente la creazione di mondi propri in cui giocare, è sintomatico che l'alfabetizzazione informatica degli utenti medi sta crescendo sempre più rapidamente e che l'utilizzo di un editor come Unreal Engine sarà in futuro una attività alla portata di un pubblico sempre più vasto. Questo ci mette nelle condizioni di progettare moduli di insegnamento più immersivi, in cui l'esperienza della ricerca e della ricostruzione del passato si intreccino con lo studio più tradizionale degli avvenimenti di una certa epoca. I mondi virtuali interattivi vengono spesso definiti come la forma culturale chiave del XXI secolo, come il cinema lo è stato per il XX. Lo scopo di questo lavoro è stato quello di suggerire che vi sono grosse opportunità per gli storici impiegando gli oggetti e le ambientazioni in 3D, e che essi devono coglierle. Si consideri il fatto che l’estetica abbia un effetto sull’epistemologia. O almeno sulla forma che i risultati delle ricerche storiche assumono nel momento in cui devono essere diffuse. Un’analisi storica fatta in maniera superficiale o con presupposti errati può comunque essere diffusa e avere credito in numerosi ambienti se diffusa con mezzi accattivanti e moderni. Ecco perchè non conviene seppellire un buon lavoro in qualche biblioteca, in attesa che qualcuno lo scopra. Ecco perchè gli storici non devono ignorare il 3D. La nostra capacità, come studiosi e studenti, di percepire idee ed orientamenti importanti dipende spesso dai metodi che impieghiamo per rappresentare i dati e l’evidenza. Perché gli storici possano ottenere il beneficio che il 3D porta con sè, tuttavia, devono sviluppare un’agenda di ricerca volta ad accertarsi che il 3D sostenga i loro obiettivi di ricercatori e insegnanti. Una ricostruzione storica può essere molto utile dal punto di vista educativo non sono da chi la visita ma, anche da chi la realizza. La fase di ricerca necessaria per la ricostruzione non può fare altro che aumentare il background culturale dello sviluppatore. Conclusioni La cosa più importante è stata la possibilità di fare esperienze nell’uso di mezzi di comunicazione di questo genere per raccontare e far conoscere il passato. Rovesciando il paradigma conoscitivo che avevo appreso negli studi umanistici, ho cercato di desumere quelle che potremo chiamare “leggi universali” dai dati oggettivi emersi da questi esperimenti. Da punto di vista epistemologico l’informatica, con la sua capacità di gestire masse impressionanti di dati, dà agli studiosi la possibilità di formulare delle ipotesi e poi accertarle o smentirle tramite ricostruzioni e simulazioni. Il mio lavoro è andato in questa direzione, cercando conoscere e usare strumenti attuali che nel futuro avranno sempre maggiore presenza nella comunicazione (anche scientifica) e che sono i mezzi di comunicazione d’eccellenza per determinate fasce d’età (adolescenti). Volendo spingere all’estremo i termini possiamo dire che la sfida che oggi la cultura visuale pone ai metodi tradizionali del fare storia è la stessa che Erodoto e Tucidide contrapposero ai narratori di miti e leggende. Prima di Erodoto esisteva il mito, che era un mezzo perfettamente adeguato per raccontare e dare significato al passato di una tribù o di una città. In un mondo post letterario la nostra conoscenza del passato sta sottilmente mutando nel momento in cui lo vediamo rappresentato da pixel o quando le informazioni scaturiscono non da sole, ma grazie all’interattività con il mezzo. La nostra capacità come studiosi e studenti di percepire idee ed orientamenti importanti dipende spesso dai metodi che impieghiamo per rappresentare i dati e l’evidenza. Perché gli storici possano ottenere il beneficio sottinteso al 3D, tuttavia, devono sviluppare un’agenda di ricerca volta ad accertarsi che il 3D sostenga i loro obiettivi di ricercatori e insegnanti. Le esperienze raccolte nelle pagine precedenti ci portano a pensare che in un futuro non troppo lontano uno strumento come il computer sarà l’unico mezzo attraverso cui trasmettere conoscenze, e dal punto di vista didattico la sua interattività consente coinvolgimento negli studenti come nessun altro mezzo di comunicazione moderno.

Body ares networks for human motor assessment

Healthcare, Human Computer Interfaces (HCI), Security and Biometry are the most promising application scenario directly involved in the Body Area Networks (BANs) evolution. Both wearable devices and sensors directly integrated in garments envision a word in which each of us is supervised by an invisible assistant monitoring our health and daily-life activities. New opportunities are enabled because improvements in sensors miniaturization and transmission efficiency of the wireless protocols, that achieved the integration of high computational power aboard independent, energy-autonomous, small form factor devices. Application’s purposes are various: (I) data collection to achieve off-line knowledge discovery; (II) user notification of his/her activities or in case a danger occurs; (III) biofeedback rehabilitation; (IV) remote alarm activation in case the subject need assistance; (V) introduction of a more natural interaction with the surrounding computerized environment; (VI) users identification by physiological or behavioral characteristics. Telemedicine and mHealth [1] are two of the leading concepts directly related to healthcare. The capability to borne unobtrusiveness objects supports users’ autonomy. A new sense of freedom is shown to the user, not only supported by a psychological help but a real safety improvement. Furthermore, medical community aims the introduction of new devices to innovate patient treatments. In particular, the extension of the ambulatory analysis in the real life scenario by proving continuous acquisition. The wide diffusion of emerging wellness portable equipment extended the usability of wearable devices also for fitness and training by monitoring user performance on the working task. The learning of the right execution techniques related to work, sport, music can be supported by an electronic trainer furnishing the adequate aid. HCIs made real the concept of Ubiquitous, Pervasive Computing and Calm Technology introduced in the 1988 by Marc Weiser and John Seeley Brown. They promotes the creation of pervasive environments, enhancing the human experience. Context aware, adaptive and proactive environments serve and help people by becoming sensitive and reactive to their presence, since electronics is ubiquitous and deployed everywhere. In this thesis we pay attention to the integration of all the aspects involved in a BAN development. Starting from the choice of sensors we design the node, configure the radio network, implement real-time data analysis and provide a feedback to the user. We present algorithms to be implemented in wearable assistant for posture and gait analysis and to provide assistance on different walking conditions, preventing falls. Our aim, expressed by the idea to contribute at the development of a non proprietary solutions, driven us to integrate commercial and standard solutions in our devices. We use sensors available on the market and avoided to design specialized sensors in ASIC technologies. We employ standard radio protocol and open source projects when it was achieved. The specific contributions of the PhD research activities are presented and discussed in the following. • We have designed and build several wireless sensor node providing both sensing and actuator capability making the focus on the flexibility, small form factor and low power consumption. The key idea was to develop a simple and general purpose architecture for rapid analysis, prototyping and deployment of BAN solutions. Two different sensing units are integrated: kinematic (3D accelerometer and 3D gyroscopes) and kinetic (foot-floor contact pressure forces). Two kind of feedbacks were implemented: audio and vibrotactile. • Since the system built is a suitable platform for testing and measuring the features and the constraints of a sensor network (radio communication, network protocols, power consumption and autonomy), we made a comparison between Bluetooth and ZigBee performance in terms of throughput and energy efficiency. Test in the field evaluate the usability in the fall detection scenario. • To prove the flexibility of the architecture designed, we have implemented a wearable system for human posture rehabilitation. The application was developed in conjunction with biomedical engineers who provided the audio-algorithms to furnish a biofeedback to the user about his/her stability. • We explored off-line gait analysis of collected data, developing an algorithm to detect foot inclination in the sagittal plane, during walk. • In collaboration with the Wearable Lab – ETH, Zurich, we developed an algorithm to monitor the user during several walking condition where the user carry a load. The remainder of the thesis is organized as follows. Chapter I gives an overview about Body Area Networks (BANs), illustrating the relevant features of this technology and the key challenges still open. It concludes with a short list of the real solutions and prototypes proposed by academic research and manufacturers. The domain of the posture and gait analysis, the methodologies, and the technologies used to provide real-time feedback on detected events, are illustrated in Chapter II. The Chapter III and IV, respectively, shown BANs developed with the purpose to detect fall and monitor the gait taking advantage by two inertial measurement unit and baropodometric insoles. Chapter V reports an audio-biofeedback system to improve balance on the information provided by the use centre of mass. A walking assistant based on the KNN classifier to detect walking alteration on load carriage, is described in Chapter VI.

Spektroskopie und Ultraspurenanalyse von Plutonium mittels Resonanzionisations-Massenspektrometrie

Die Resonanzionisations-Massenspektrometrie (RIMS) ist sowohl für spektroskopische Untersuchungen seltener Isotope als auch für den Ultraspurennachweis langlebiger radioaktiver Elemente einsetzbar. Durch die mehrstufige resonante Anregung atomarer Energieniveaus mit anschließender Ionisation mit Laserlicht wird eine sehr hohe Elementselektivität und Ionisationseffizienz erreicht. Der nachfolgende massenselektive Ionennachweis liefert eine gute Isotopenselektivität zusammen mit einer effektiven Untergrundunterdrückung. Ein wichtiger Bestandteil der RIMS-Apparatur ist ein zuverlässig arbeitendes, leistungsstarkes Lasersystem für die Resonanzionisation. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein von einem hochrepetierenden Nd:YAG-Laser gepumptes, aus drei Titan-Saphir-Lasern bestehendes System fertig aufgebaut und in den Routinebetrieb überführt. Die Titan-Saphir-Laser liefern im Durchstimmbereich von 730 - 880 nm eine mittlere Leistung von bis zu 3 W pro Laser bei einer Linienbreite von 2 - 3 GHz. Sie lassen sich computergesteuert in ihren Wellenlängen durchstimmen. Die mittels Resonanzionisation erzeugten Ionen werden dann in einem Flugzeit-Massenspektrometer entsprechend ihrer Masse aufgetrennt und mit einem Kanalplattendetektor nachgewiesen.Als Voraussetzung für die isotopenselektive Ultraspurenanalyse von Plutonium wurden mit diesem Lasersystem die Isotopieverschiebungen eines effizienten, dreistufigen Anregungsschema für Plutonium bestimmt. Die Laserleistungen reichen zur vielfachen Sättigung der ersten beiden Anregungsschritte und zur zweifachen Sättigung des dritten Anregungsschritts aus.Außerdem wurden die Ionisationsenergien von Pu-239 und Pu-244 zur Untersuchung ihrer Isotopenabhängigkeit bestimmt. Die beiden Ionisationsenergien sind im Rahmen der erreichten Genauigkeit bei einem Meßwert von IP239-IP244 = 0,24(82) cm^-1 gleich.Die Nachweiseffizienz der RIMS-Apparatur für Plutonium wurde in Effizienzmessungen zu 10^-5 bestimmt. Durch die gute Untergrundunterdrückung ergab sich daraus eine Nachweisgrenze von 10^6 Atomen bei der Messung eines Plutoniumisotops. Die Bestimmung der Isotopenverhältnisse von Proben mit einer zertifizierten Isotopenzusammensetzung lieferte eine gute Übereinstimmung der Meßwerte mit den angegebenen Zusammensetzungen.Die RIMS-Apparatur wurde zur Bestimmung des Gehalts und der Isotopenzusammensetzung von Plutonium in Meerwasser- und Staubproben eingesetzt.Auf Grund der Isotopenzusammensetzung konnte gezeigt werden, daß das Plutonium bei den meisten Proben aus dem Fallout von oberirdischen Kernwaffentests stammte. Des weiteren wurde Plutonium in Urinproben bestimmt. Die Nachweisgrenzen lagen bei diesen Umweltproben bei 10^6 bis 10^7 Atomen Plutonium und damit um zwei Größenordnungen niedriger als die Nachweisgrenze für Pu-239 bei der alpha-Spektroskopie, der Standardmethode für den Plutoniumnachweis.