Personal Heart Health Monitoring Based on 1D Convolutional Neural Network

The automated detection of suspicious anomalies in electrocardiogram (ECG) recordings allows frequent personal heart health monitoring and can drastically reduce the number of ECGs that need to be manually examined by the cardiologists, excluding those classified as normal, facilitating healthcare decision-making and reducing a considerable amount of time and money. In this paper, we present a system able to automatically detect the suspect of cardiac pathologies in ECG signals from personal monitoring devices, with the aim to alert the patient to send the ECG to the medical specialist for a correct diagnosis and a proper therapy. The main contributes of this work are: (a) the implementation of a binary classifier based on a 1D-CNN architecture for detecting the suspect of anomalies in ECGs, regardless of the kind of cardiac pathology; (b) the analysis was carried out on 21 classes of different cardiac pathologies classified as anomalous; and (c) the possibility to classify anomalies even in ECG segments containing, at the same time, more than one class of cardiac pathologies. Moreover, 1D-CNN based architectures can allow an implementation of the system on cheap smart devices with low computational complexity. The system was tested on the ECG signals from the MIT-BIH ECG Arrhythmia Database for the MLII derivation. Two different experiments were carried out, showing remarkable performance compared to other similar systems. The best result showed high accuracy and recall, computed in terms of ECG segments and even higher accuracy and recall in terms of patients alerted, therefore considering the detection of anomalies with respect to entire ECG recordings

La mobilità sostenibile nelle smart city: Prospettive, sfide e soluzioni

Le città di tutto il mondo affrontano sfide crescenti in termini di congestione del traffico, inquinamento atmosferico e cambiamenti climatici. La smart mobility è emersa come una risposta cruciale a queste sfide, e le smart city offrono un terreno fertile per l'innovazione in questo settore. Questo studio si propone di esaminare il ruolo della mobilità sostenibile nelle smart city, analizzando prospettive, sfide e soluzioni. Cities around the world face growing challenges in terms of traffic congestion, air pollution and climate change. Smart mobility has emerged as a crucial response to these challenges, and smart cities offer fertile ground for innovation in this area. This study aims to examine the role of sustainable mobility in smart cities, analysing perspectives, challenges and solutions

Molecular changes underlying decay of sensory responses and enhanced seizure propensity in peritumoral neurons

Background: Glioblastoma growth impacts on the structure and physiology of peritumoral neuronal networks, altering the activity of pyramidal neurons which drives further tumor progression. It is therefore of paramount importance to identify glioma-induced changes in pyramidal neurons, since they represent a key therapeutic target. Methods: We longitudinal monitored visual evoked potentials after the orthotopic implant of murine glioma cells into the mouse occipital cortex. With laser microdissection we analysed layer II-III pyramidal neurons molecular profile and with Local Field Potentials (LFP) recordings we evaluated the propensity to seizures in glioma-bearing animals with respect to control mice. Results: We determine the time course of neuronal dysfunction of glioma-bearing mice and we identify a symptomatic stage, based on the decay of visual response. At that time point, we microdissect layer II-III pyramidal neurons and evaluate the expression of a panel of genes involved in synaptic transmission and neuronal excitability. Compared to the control group, peritumoral neurons show a decrease in the expression of the SNARE complex gene SNAP-25 and the alpha1 subunit of the GABA-A receptor. No significant changes are detected in glutamatergic (i.e., AMPA or NMDA receptor subunit) markers. Further reduction of GABA-A signalling by delivery of a benzodiazepine inverse agonist, DMCM (methyl-6,7-dimethoxy-4-ethyl-beta-carboline-3-carboxylate) precipitates seizures in two mouse models of tumor-bearing mice. Conclusions: These studies reveal novel molecular changes that occur in the principal cells of the tumor-adjacent zone. These modifications may be therapeutically targeted to ameliorate patients' quality of life

SEMA6A/RhoA/YAP axis mediates tumor-stroma interactions and prevents response to dual BRAF/MEK inhibition in BRAF-mutant melanoma

Background: Despite the promise of dual BRAF/MEK inhibition as a therapy for BRAF-mutant (BRAF-mut) melanoma, heterogeneous responses have been observed in patients, thus predictors of benefit from therapy are needed. We have previously identified semaphorin 6A (SEMA6A) as a BRAF-mut-associated protein involved in actin cytoskeleton remodeling. The purpose of the present study is to dissect the role of SEMA6A in the biology of BRAF-mut melanoma, and to explore its predictive potential towards dual BRAF/MEK inhibition. Methods: SEMA6A expression was assessed by immunohistochemistry in melanoma cohort RECI1 (N = 112) and its prognostic potential was investigated in BRAF-mut melanoma patients from DFCI and TCGA datasets (N = 258). The molecular mechanisms regulated by SEMA6A to sustain tumor aggressiveness and targeted therapy resistance were investigated in vitro by using BRAF-mut and BRAF-wt melanoma cell lines, an inducible SEMA6A silencing cell model and a microenvironment-mimicking fibroblasts-coculturing model. Finally, SEMA6A prediction of benefit from dual BRAF/MEK inhibition was investigated in melanoma cohort RECI2 (N = 14). Results: Our results indicate higher protein expression of SEMA6A in BRAF-mut compared with BRAF-wt melanoma patients and show that SEMA6A is a prognostic indicator in BRAF-mut melanoma from TCGA and DFCI patients cohorts. In BRAF-mut melanoma cells, SEMA6A coordinates actin cytoskeleton remodeling by the RhoA-dependent activation of YAP and dual BRAF/MEK inhibition by dabrafenib+trametinib induces SEMA6A/RhoA/YAP axis. In microenvironment-mimicking co-culture condition, fibroblasts confer to melanoma cells a proliferative stimulus and protect them from targeted therapies, whereas SEMA6A depletion rescues the efficacy of dual BRAF/MEK inhibition. Finally, in BRAF-mut melanoma patients treated with dabrafenib+trametinib, high SEMA6A predicts shorter recurrence-free interval. Conclusions: Overall, our results indicate that SEMA6A contributes to microenvironment-coordinated evasion of melanoma cells from dual BRAF/MEK inhibition and it might be a good candidate predictor of short-term benefit from dual BRAF/MEK inhibition

MORFEO enters final design phase

MORFEO (Multi-conjugate adaptive Optics Relay For ELT Observations, formerly MAORY), the MCAO system for the ELT, will provide diffraction-limited optical quality to the large field camera MICADO. MORFEO has officially passed the Preliminary Design Review and it is entering the final design phase. We present the current status of the project, with a focus on the adaptive optics system aspects and expected milestones during the next project phase

Le vie dell'informatica e le nuove frontiere della cooperazione

Gli obiettivi della cooperazione sono diversi e strettamente correlati all’ambito di applicazione; per esempio, la cooperazione allo sviluppo prevede “l’attività svolta dai vari governi per favorire la crescita economica e culturale dei paesi in via di sviluppo”. Ovviamente, la cooperazione coinvolge tematiche quali l’e-government, le tecnologie dell’innovazione per cui il passo che conduce verso l’Information and Communication Technology (ICT) è breve, anzi brevissimo, visto che l’ICT può, anzi deve, contribuire al miglioramento ed alla trasparenza dei processi di governance. L’enciclopedia Treccani definisce così il termine cooperare: ”partecipare attivamente insieme con altri a un lavoro per lo più intellettuale, o alla realizzazione di un’impresa, di un’iniziativa, a una produzione per il conseguimento di un obiettivo”. Sempre Treccani, definisce la cooperazione in senso economico e giuridico come “l’azione svolta in comune, con fini mutualistici e non speculativi, dagli appartenenti a una organizzazione o categoria sociale unitisi in cooperativa, per raggiungere un fine”. La cooperazione prevede, quindi, fin dalla fase di progettazione l’interazione tra più soggetti che dovranno condividere risorse, soggetti che dovranno fare “rete” per raggiungere gli obiettivi. La maturità dell’ICT consente oggi di innovare il tradizionale processo di approccio alla cooperazione per lo sviluppo. L’ICT è lo strumento, la risorsa imprescindibile per realizzare gli obiettivi della cooperazione. Il che non vuol dire, come spesso avviene, dotare gli operatori della governance di computer per la creazione di testi più o meno illusori sui progetti da realizzare, gli obiettivi da raggiungere e le popolazioni da aiutare. L’ICT deve essere utilizzata per la tracciabilità del progetto, per la sua geolocalizzazione e valutazione secondo indici economici e statistici standard nonché per la sua accessibilità da parte di quanti, fruitori, valutatori, studiosi o semplici osservatori vogliano osservare, studiare, analizzare quanto realizzato. È un cambio epocale dove i dati ed Internet rappresentano rispettivamente le risorse e la via di comunicazione/accesso per il controllo della governance degli aiuti

Il codice etico del software e dei dati

La società postindustriale si basa fortemente sulle nuove tecnologie le quali portano con sè lo sviluppo dei servizi, la qualificazione e la crescita del livello medio di istruzione delle risorse umane. Tali tipologie di crescita non possono svilupparsi in modo incontrollato ma, avendo quale elemento centrale l'essere umano, necessitano di regole, di norme e di etica per divenire quel valore aggiunto che una società deve metabolizzare e mettere a frutto attraverso processi basati sulla cultura scientifica. Nell'epoca attuale, successiva a quella postindustriale, sta nascendo un nuovo tipo di società caratterizzato dalla produzione e dalla gestione delle risorse digitali delle quali il "dato" rappresenta l'epicentro di ogni disciplina; dall'economia all'astrologia, dalla finanza all'archeologia nel cui intorno gravita l'esistenza umana. Poiché il modello di società corrente è sempre più basato sulla preziosa risorsa "dato", che per essere prodotta e gestita ha bisogno di processi e di una tecnologia che è essenzialmente software oltre che hardware e telematica, diviene un dovere assoluto verificare che l'insieme di tali processi trovi la sua realizzazione all'insegna dell'etica. Uno degli aspetti che attraverso la gestione delle risorse digitali caratterizza il modello di società corrente è la globalizzazione: l'integrazione dell'intera economia, l'ampliamento degli orizzonti culturali e sociali che ha permesso all'individuo di valicare confini che solo pochi lustri addietro erano impensabili. È evidente la necessità di pensare eticamente al processo di produzione della risorsa "dato", ovvero è fondamentale pensare al "carattere", al "comportamento", al "costume", alla "consuetudine" dei processi che consentono la produzione e la gestione del dato al fine di assegnare certificazioni di qualità ai processi aziendali. Le aziende, pubbliche o private che siano, devono essere consapevoli del concetto di etica del processo di produzione del dato poiché solo in tal modo possono supportare le proprie decisioni attraverso quella conoscenza che pone le basi su tecniche scientificamente trattate in letteratura. Nonostante le tecnologie ICT (Information and Communication Technology) siano mature per supportare la gestione delle risorse digitali, si riscontra, ancor oggi, una cattiva gestione a tutti i livelli del sistema informativo aziendale ben rappresentata dalla notizia riportata dall'ANSA qualche giorno fa, e ripresa con amplificato clamore dai maggiori notiziari televisivi e radiofonici, che riferiva di una raccomandata inviata dall'INPS ad un ottantaquatrenne verso il quale l’ente vantava un credito di un centesimo; notizia aggravata dalla possibilità concessa all'anziano signore di rateizzare il proprio debito. I software ed i dati sono, quindi, due risorse digitali che devono essere dotati di una sorta di codice etico adottato in azienda e finalizzato a stabilire, con assoluta certezza, la bontà della risorsa adottata/prodotta

PQMET: a digital image quality metric based on human visual system.

In this paper we propose a digital image quality metric based on human visual system. This metric considers the coefficients of discrete cosine transform related to each 8x8 block of an image. To perform image evaluation PQMET detects a distortion applied to the image and then selects the corresponding matrix of minimum visibility thresholds capable to produce a visible signal. Therefore it uses the information about the distortion applied, with a consequent improvement in the image quality evaluation. The experimental results show that the proposed metric achieves competitive performance with other well known metrics and outperforms them in some cases