Spis treści

Słowo od Redakcji

Informacje o konferencjach / Information on Conferences

O technice i zdrowiu, wdrożeniach i kształceniu obradowano na Politechnice Wrocławskiej

Inżynieria biomedyczna / Biomedical Engineering

Wpływ pól elektromagnetycznych o częstotliwości sieciowej i radiowej na strukturę jądra szczura / Impact of electromagnetic fields with industrial and radio frequency on structure of rat testis (105–112)

Autorzy: Karolina Sieroń, Aleksandra Kawczyk-Krupka, Grzegorz Cieślar, Aleksander Sieroń, Romuald Wojnicz, Armand Cholewka, Agata Stanek

STRESZCZENIE
W pracy poddano ocenie na zwierzęcym modelu eksperymentalnym wpływ długotrwałej ekspozycji na oddziaływanie pola elektromagnetycznego o częstotliwości sieciowej, generowanego przez linie przesyłowe prądu zmiennego wysokiego napięcia oraz pola elektromagnetycznego o częstotliwości radiowej, emitowanego przez systemy telefonii komórkowej, a także łącznego ich oddziaływania na strukturę histologiczną jąder dojrzałych samców szczurów, ocenianą w mikroskopie świetlnym. Grupę kontrolną stanowiły zwierzęta poddane ekspozycji pozorowanej. Po 28-dniowej ekspozycji żadna z badanych form pola elektromagnetycznego nie spowodowała zmian struktury histologicznej jąder, widocznej w mikroskopie świetlnym.

Słowa kluczowe: pole elektromagnetyczne, częstotliwość sieciowa, częstotliwość radiowa, system telefonii komórkowej, linia przesyłowa wysokiego napięcia prądu zmiennego, jądro, samce szczurów

Oznaczanie czynnika martwicy nowotworów (TNFα) za pomocą mikrowagi kwarcowej / Detection of tumor necrosis factor (TNFα) by using the quartz microbalance (113–120)

Autor: Katarzyna Arkusz

STRESZCZENIE
Celem pracy było sprawdzenie możliwości wykorzystania elektrochemicznej mikrowagi kwarcowej do oznaczania poziomu czynnika martwicy nowotworów (ang. Tumor Necrosis Factor, TNFα). Pomiary za pomocą wagi EQCM (ang. Electrochemical Quartz Crystal Microbalance) przeprowadzono w standardowym trójelektrodowym układzie, w którym zastosowano: (1) immobilizowaną elektrodę Ti/TiO2 jako elektrodę pracującą, (2) elektrodę złotą jako elektrodę pomocniczą i (3) elektrodę Ag/AgCl jako elektrodę odniesienia. Próbki immobilizowano metodą bezpośredniej adsorpcji poprzez nakropienie 10 μl przeciwciał TNFα o stężeniu 1 μg/ml na powierzchnię Ti/TiO2 i inkubowaniu przez 1h. Pomiary piezoelektryczne wykonano w zakresie (-0,3 ÷ -0,8) V z prędkością skanowania 20 mV/s w roztworze soli fizjologicznej buforowanej fosforanami (0,01 M PBS, pH 7,4) z dodatkiem 10 μl standardowego roztworu antygenów TNFα (50–1000 pg/ml). Wyniki badań dowiodły, że przygotowana platforma jest czuła na zmianę stężenia antygenu na powierzchni elektrody. Kryształy pokryte TiO2 z immobilizowaną warstwą przeciwciał i antygenu TNFα wykazały wyraźny spadek częstotliwości, który stabilizuje się na określonym poziomie w zależności od stężenia antygenu (błąd średniokwadratowy R2 = 0,9624).

Słowa kluczowe: immunosensor, czynnik martwicy nowotworów (TNFα), elektrochemiczna mikrowaga kwarcowa (EQCM)

Zastosowanie termowizji w diagnostyce chorób naczyń u chorych hemodializowanych / The role of thermovision in the diangnostics of vascular diseases in hemodialysis patients (121–129)

Autorzy: Wojciech Żyłka, Agnieszka Gala-Błądzińska

STRESZCZENIE
W pracy pokazano przydatność obserwacji termogramów rąk u chorych hemodializowanych w ocenie patologicznych zmian w zakresie unaczynienia rąk. Omówiono zasadę działania kamer termowizyjnych oraz ich zastosowanie w badaniach biomedycznych. Pokazano technikę termowizyjną jako dodatkowe nieinwazyjne narzędzie pozwalające na wyłonienie grupy chorych hemodializowanych szczególnie narażonych na powikłania naczyniowe. Zaobserwowano tendencje do obniżania się temperatury rąk chorych wraz z gorszymi parametrami gospodarki wapniowo fosforanowej oraz aterogennym profilem lipidowym. Badania przeprowadzono w grupie 35 chorych przewlekle hemodializowanych, a uzyskane dane porównano do wyników 22 zdrowych mężczyzn.

Słowa kluczowe: termowizja, hemodializoterapia, powikłania naczyniowe

Kształtowanie mikrostruktury i odporności na pękanie stopu Ti-6Al-7Nb do zastosowań biomedycznych / The formation of microstructure of and fracture toughness of Ti-6Al-7Nb alloy for biomedical applications (130–137)

Autorzy: Robert Dąbrowski, Jerzy Pacyna, Justyna Kochańczyk

STRESZCZENIE
W artykule dokonano oceny odporności na pękanie dwufazowego stopu tytanu w gatunku Ti-6Al-7Nb w warunkach statycznych i dynamicznych. Własność tę oceniono w próbie statycznego trójpunktowego zginania oraz w dynamicznej próbie udarności sposobem Charpy’ego. Odporność na pękanie stopu kształtowano poprzez zmianę mikrostruktury uzyskanej wskutek zastosowania różnych zabiegów obróbki cieplnej. Jako miary odporności na pękanie wyznaczono tzw. współczynnik intensywności naprężeń (KIc) oraz pracę złamania (KV) stopu w stanie przesyconym, tj. po oziębianiu w wodzie z zakresu dwufazowego oraz po starzeniu w wybranym zakresie temperatur. Badania odporności na pękanie w warunkach statycznych stopu (KIc) uzupełniono dokumentacją fraktograficzną przełomów próbek. Przełomy analizowano przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego NovaNanoSEM 450. Badania mikrostruktury stopu po obróbce cieplnej wykonano przy użyciu mikroskopu świetlnego Axiovert 200 MAT firmy Zeiss.

Słowa kluczowe: mikrostruktura, obróbka cieplna, twardość, odporność na pękanie, stopy tytanu

Ograniczenia technologiczne chirurgii robotowej na przykładzie robota ROCH-1 / Technological limitations of surgical robotics on the example of a robot ROCH-1 (138–145)

Autorzy: Lucyna Leniowska, Ryszard Leniowski

STRESZCZENIE
ROCH-1 to manipulator przeznaczony do wspomagania chirurgii małoinwazyjnej. Prototyp zbudowany jest z 6 modułów, o zróżnicowanych długościach i o średnicach ok. 10 mm, połączonych przegubami. Poszczególne człony wyposażone są w mechaniczny interfejs, zapewniający modułowość konstrukcji oraz posiadają własny napęd. Artykuł prezentuje istotne ograniczenia technologiczne, konstrukcyjne i w zakresie sterowania, jakie występują obecnie w obszarze chirurgii robotowej. Jest to zbiór wniosków, jakie zebrał zespół konstruktorów robota ROCH-1 w ciągu 3 lat pracy. Jak się wydaje, przynajmniej połowa z wymienionych ograniczeń będzie wymagała rozwiązania w ciągu najbliższych kilku lat. Dodatkowym problemem dla konstruktorów może być także stałe dążenie do minimalizacji średnicy manipulatora (docelowo ok. 6–7 mm), ponieważ rany pooperacyjne powinny być jak najmniejsze. Miniaturyzacja stwarza poważne ograniczenia, których rozwiązanie może być bardzo kosztowne i w konsekwencji spowolni rozwój chirurgii robotowej.

Słowa kluczowe: chirurgia robotowa, manipulator chirurgiczny, ograniczenia robotów chirurgicznych, modułowa konstrukcja

Sterowanie robotem Robin Heart Pelikan z zastosowaniem siłowego sprzężenia zwrotnego / Force feedback control system dedicated for Robin Heart Pelikan (146–153)

Autorzy: Łukasz Mucha, Zbigniew Nawrat, Krzysztof Lis, Krzysztof Lehrich, Kamil Rohr, Péter Fürjesb, Csaba Dücső

STRESZCZENIE
Przedmiotem niniejszej pracy jest badanie systemów sterowania robota Robin Heart PVA (ang. Port Vision Able) z zastosowaniem specjalnych mikroczujników siły 3D MEMS. Postawiono trzy różne sposoby wykorzystania opracowywanych czujników: (1) jako czujnik siły wykorzystany jako mikrodżojstik zintegrowany w rękojeścią narzędzia endoskopowego, aby łatwo kontrolować ruch robota wizyjnego podczas pracy chirurga; (2) jako czujnik siły wewnątrz szczęki narzędzia endoskopowego dla dostarczenia informacji zwrotnej do operatora-chirurga, mierząc siłę chwytu; (3) jako czujnik wielowymiarowy dotyku na końcu narzędzia chirurgicznego, co ułatwia badanie palpacyjne do diagnostyki tkanek podczas pracy. Artykuł ten jest studium wykonalności w zakresie proponowanych zastosowań. Model sterowania robota przy użyciu prototypowego czujnika siły 3D został pomyślnie przetestowany w badaniach funkcjonalnych robota. Wstępne badania sensorów wykazały ich przydatność dla sterowania robotem ze sprzężeniem siłowym, aby ocenić stan tkanek oraz do oceny siły docisku chirurgicznego chwytaka.

Słowa kluczowe: czujnik piezorezystancyjny, operacje laparoskopowe, Robin Heart, roboty medyczne, siłowe sprzężenie zwrotne, zadajnik ruchu

Lekki manipulator toru wizyjnego Pelikan / Pelikan light visual track manipulator (154–159)

Autorzy: Krzysztof Lis, Krzysztof Lehrich, Łukasz Mucha, Zbigniew Nawrat

STRESZCZENIE
Artykuł prezentuje budowę, zasadę działania oraz wstępne badania symulacyjne najmniejszego z manipulatorów toru wizyjnego z rodziny Robin Heart. W artykule przedstawiono również wyniki analiz numerycznych prowadzonych na etapie projektowania. Dotyczyły one identyfikacji metodą elementów skończonych naprężeń zredukowanych, sztywności statycznej oraz częstotliwości i postaci drgań własnych. W celu określenia parametrów jednostek napędowych dla poszczególnych stopni swobody manipulatora posłużono się analizami kinematycznymi, których przykładowe wyniki zaprezentowano również w niniejszym artykule.

Słowa kluczowe: roboty medyczne, Robin Heart, MES, analiza modalna, teoretyczna analiza modalna, Pelikan, operacje laparoskopowe

Badanie przemieszczeń odłamów kostnych żuchwy po osteosyntezie / Study of displacements in mandibular osteosynthesis (160–171)

Autorzy: Agnieszka Szust, Przemysław Stróżyk

STRESZCZENIE
Zabieg obustronnej osteotomii jest przeprowadzany w przypadku nieprawidłowego rozwoju kości żuchwy, w wyniku czego gałąź żuchwy jest zbyt krótka lub zbyt długa. Taka dysfunkcja pociąga za sobą nieprawidłowe działanie całego układu stomatognatycznego. Celem pracy było przeprowadzenie badań doświadczalnych, modelowych, trwałości zespoleń odłamów kostnych żuchwy ludzkiej dla wybranych przypadków obustronnej osteotomii. Na podstawie badań eksperymentalnych zostały przeanalizowane przemieszczenia odłamów kostnych w rejonie zespoleń. W badaniach zostały zastosowane różne typy implantów płytkowych: czterooczkowa otwarta, ośmiooczkowa i dziesięciooczkowa częściowo otwarta, stosowane w zabiegach obustronnej osteotomii gałęzi kości żuchwy. W każdym przypadku zespolenia przeprowadzono badania z zachowaniem jednakowych warunków, w obciążeniu symetrycznym i niesymetrycznym, stosując fizjologiczne wartości sił konieczne do odgryzania i żucia pokarmu. Ocena przemieszczeń odłamów kostnych została przeprowadzona w sposób bezdotykowy, ciągły, za pomocą systemu do cyfrowej korelacji obrazu Q-400.

Słowa kluczowe: osteotomia, implant płytkowy, pomiar przemieszczeń

Assessment of structure of plate implants used in mandibular osteosynthees / Ocena struktury implantów płytkowych stosowanych do zespoleń żuchwy (172–179)

Autorzy: Agnieszka Szust, Włodzimierz Dudziński, Marta Szalkowska

STRESZCZENIE
Titanium plate implants used in osteotomy and osteosynthesis of mandible were studied. These medical procedures are planned and their goal is shortening or extending the ramus of mandible. Material used for manufacturing of miniplates – titanium and its alloys – is a basic biomaterial. In this paper, we present results of macro- and microscopic examination of mini plates made from technically pure titanium – grade 2. These are typical implants used in mandible osteosynthesis. Straight 4- and 5-hole plates and partially open 6-hole plate were investigated. Structural analysis was conducted on used plates – removed from patient’s body after completion of treatment or in result of plate fracture during treatment. Comparative microstructure examination of brand new, unused plates was also conducted.

Słowa kluczowe: plate implant, microstructure, SEM

Biuletyn Polskiego Towarzystwa Inżynierii Biomedycznej / Bulletin of the Polish Society of Biomedical Engineering

Zmiana ustawy – Prawo o stowarzyszeniach − w roku 2016 (180−181)

Autor: Ewa Zalewska