Spis treści:

Słowo od Redakcji

Podatność implantów kardiologicznych na biodegradację – przegląd literatury / Susceptibility of cardiac implants to biodegradation – a review (153–165)

Autorzy: Paulina Dederko, Mateusz Woźniak, Edyta Malinowska-Pańczyk, Hanna Staroszczyk, Ilona Kołodziejska

STRESZCZENIE
Do implantów kardiologicznych należą sztuczne zastawki serca, naczynia krwionośne oraz stenty naczyniowe i stymulatory serca. Wszczepy te umieszcza się w miejscu nieprawidłowo działającego elementu w celu poprawy stanu zdrowia i jakości życia pacjenta. Prawidłowe funkcjonowanie implantów może zostać zaburzone przez biodegradację, która nie jest efektem jednego procesu, lecz skutkiem synergicznego działania wielu czynników natury biologicznej, chemicznej i fizycznej. W pracy scharakteryzowano materiały stosowane do wytwarzania implantów kardiologicznych oraz omówiono procesy biodegradacyjne, na jakie są one narażone w organizmie człowieka. Opisano zagrożenia biologiczne, m.in. reakcje układu immunologicznego i tworzenie stanu zapalnego w miejscu implantacji, ryzyko związane z nadmiernym wykrzepianiem krwi na powierzchni wszczepu oraz działalność drobnoustrojów, zarówno fizjologicznej mikroflory, jak i patogenów, szczególnie niebezpiecznych w przypadku biofilmu. Przedstawiono zagrożenia wynikające z działania związków chemicznych obecnych we krwi i degradację oksydacyjną, związaną z utlenianiem metali lub grup funkcyjnych w polimerach i powstawaniem wolnych rodników. Przybliżono procesy degradacji fizycznej, szczególnie procesu mineralizacji.

Słowa kluczowe: implanty kardiologiczne, biomateriały, biodegradacja

The use of finite elements method for analyzing the load occurring in components of endoprostheses / Wykorzystanie metody elementów skończonych do analizy obciążeń występujących w komponentach endoprotez (166–175)

Autorzy: Michał Sobociński, Marcin Nabrdalik

STRESZCZENIE
This paper presents numerical analysis of strength in virtual hip and knee joints by means of the finite elements method FEM. Predicting the places in implants, where damage or premature wear may occur, is extremely important. The obtained results helped to exhibit weak points in examined models, and thus may be used to protect premature wear of endoprosthesis elements. The numerical analysis was based on the finite elements method FEM using Autodesk Simulation Mechanical 2016 software and the ADINA 7.5.1.

Słowa kluczowe: endoprosthesis, FEM, contact stress

Model of dependence between arterial blood pressure and cerebral blood flow. State of the art and the new proposal / Model zależności pomiędzy tętniczym ciśnieniem krwi a mózgowym przepływem krwi. Stan wiedzy i nowa propozycja (176–187)

Autorzy: Renata Kalicka, Kamila Mazur

STRESZCZENIE
Cerebral autoregulation is a very important and complicated process to maintain adequate and stable cerebral blood flow. In current medical practice cerebral autoregulation is diagnosed using two measurements: cerebral blood flow (by Doppler Ultrasonography, Magnetic Resonance Imaging or Computed Tomography) and arterial blood pressure.
The aim of our study is to determine the dependence of the cerebral blood flow (CBF) on the mean arterial pressure (MAP) by measuring blood pressure and cerebral blood flow using modelling and data processing. The dependence will be presented as a curve based on the Strandgaard's observation of cerebral blood flow changes in response to changes in the mean arterial pressure. These observations we have described using polynomials of degree n = 3, 4, 5 and 6. The four curves were identified using least-squares fitting to Strandgaard's measurements. As the best of the considered curves of degree n = 3, 4, 5 and 6 we choose the one for which the Akaike Information Criterion AIC reaches a minimum. The criterion in the minimum finds compromise between the goodness of fit of the curve to the data and the curve complexity. Minimum of AIC was obtained for n = 4 (Kalicka&Mazur curve). The modelled dependence of CBF on MAP was used in CBF(MAP) simulations for important and typical pressure values: normotensive, hypertensive and patients under unexpected stress.
The model selected by the AIC informative criterion, degree n = 4, proved to be good candidate for describing CBF(MAP). This model (Kalicka&Mazur) gives CBF values which are comparable to those the measured for successive MAP values. The measured and the modelled Kalicka&Mazur curve CBF values differed less than the measured and the modelled CBF values of the Dirnagl&Pulsinelli curve and the Olsen curve.

Słowa kluczowe: model, cerebral blood flow, mean arterial pressure, Lassen's curve

Wspieranie procesu wykrywania zmian średnio- i drobnoguzkowych za pomocą metod analizy oraz przetwa-rzania obrazów rentgenowskich za pomocą programu Matlab / Support of the process of detecting nodular changes with analysis methods and transformation of X-ray imaging using Matlab application (188–194)

Autorzy: Łukasz Walusiak, Aleksander Lamża, Zygmunt Wróbel, Marian Szwabowicz

STRESZCZENIE
W analizie zdjęć rentgenowskich częstym problemem jest wykrycie zmian guzkowych. Celem badań jest taka modyfikacja obrazu, aby uwidocznić zmiany patologiczne na obrazie RTG. Pierwszym etapem było wykorzy-stanie operacji otwarcia na danym obrazie rentgenowskim. Następnie obraz poddano operacji wyrównania histogramu o wartości skalarnej 0,5. Histogram to wykres liczby występowania danych punktów szarości w obrazie. Odpowiednia modyfikacja tych punktów pozwala na poprawienie jakości obrazu. Kolejny etap to zastosowanie segmentacji na danym fragmencie płuca oraz utworzenie przestrzeni trójwymiarowej na obrazie. Badania przeprowadzono we współpracy z lekarzem radiologiem specjalizującym się w chorobach płuc. Uzyskane zbiory danych były oceniane pod względem wielkości zmian i ich liczności oraz umiejscowienia.

Słowa kluczowe: Matlab, płuca, gruźlica, operacje morfologiczne na obrazie RTG

Interfejs mózg-komputer oraz diagnostyka EEG stanu aktywacji mózgu w treningu sportowym: meta-analiza / Brain-computer interface and diagnostics EEG activation state of the brain in sport training: meta-analysis (195–199)

Autorzy: Monika Nawrocka

STRESZCZENIE
Praca dotyczy obszaru badań związanych z pomiarami i przetwarzaniem sygnału elektroencefalograficznego oraz bezpośredniej komunikacji aktywacji mózgu z urządzeniem zewnętrznym za pomocą systemów zawierających interfejs mózg-komputer (ang. BCI – brain computer interface) w celu modyfikacji klasycznego podejścia metodycznego w sporcie. Osiąganie wyników sportowych zbliża się do granic przystosowania ustroju ludzkiego. Natomiast poszukiwanie kryteriów i wysokiej wartości diagnostycznej potencjału sportowego oraz określenie tej wartości z pewnością spełni funkcję predykcyjną w szkoleniu sportowym. Badania wskazują na to, że wdrożenie metody sprzężenia zwrotnego EEG do treningu sportowego wpływa na poprawę stanu funkcjonalnego organizmu, a w konsekwencji polepszenie wyników w sporcie.

Słowa kluczowe: elektroencefalografia, interfejs mózg-komputer, trening sportowy, biofeedback

Jakość życia pacjentów po zabiegach kardiochirurgicznych uczestniczących w programie rehabilitacji poszpi-talnej / Quality of life of patients after cardiac surgery participating in the rehabilitation program (200–214)

Autorzy: Barbara Cieślik, Krzysztof Wronecki, Joanna Szczepańska-Gieracha, Halina Podbielska

STRESZCZENIE
Schorzenia układu sercowo-naczyniowego stanowią główną przyczynę zgonów mężczyzn po 45 roku życia i kobiet po 65 roku życia. Celem pracy była ocena jakości życia (QoL – quality of life) pacjentów po zabiegach kardiochirurgicznych, poddanych poszpitalnej rehabilitacji kardiologicznej. Do badań zakwalifikowano 64 osoby (48 mężczyzn i 16 kobiet), w wieku od 40 do 82 lat. Badane osoby zostały podzielone na dwie grupy: Grupa A – pacjenci po zabiegach kardiochirurgicznych w krążeniu pozaustrojowym, 36 osób (56,25% badanych) oraz grupa B – pacjenci po zabiegach kardiochirurgicznych, przeprowadzonych bez krążenia pozaustrojowego, 28 osób (43,75% badanych). Jakość życia była oceniana przed i po 21-dniowym turnusie wczesnej rehabilitacji kardio-logicznej. Do badania jakości życia zastosowano wystandaryzowany kwestionariusz ogólny The World Health Organization Quality of Life BREF (WHOQoL-BREF) oraz kwestionariusz MacNew, przeznaczony do oceny QoL w przypadku schorzeń kardiologicznych. Przeprowadzone analizy wykazały, że udział w rehabilitacji kardio-logicznej poprawia jakość życia pacjentów po zabiegach kardiochirurgicznych.

Słowa kluczowe: rehabilitacja kardiologiczna, jakość życia, zastawki serca, pomostowanie aortalno-wieńcowe

Sukces i czynniki sukcesu w projektach badawczych w obszarze nauk biomedycznych i nauk o zdrowiu / Success and critical factors of success in research projects in the domain of biomedical and health sciences (215−222)

Autorzy: Kazimierz Frączkowski, Ewa Marchwicka, Dorota Kuchta, Paweł Rola, Katarzyna Walecka-Jankowska, Agnieszka Skomra

STRESZCZENIE
Celem artykułu jest próba odpowiedzi na pytanie, jak podwyższyć skuteczność wydatkowania środków na badania i rozwój w obszarze nauk biomedycznych i nauk o zdrowiu. Do odpowiedzi na to pytanie będziemy dochodzić poprzez analizę pojęcia sukcesu projektów badawczych w tym obszarze i poprzez identyfikację czynników sukcesu. Przedstawiono aktualny stan wiedzy oraz wyniki własnych badań. Badania własne polegały na przepro-wadzeniu pogłębionych wywiadów z kierownikami projektów w obszarze nauk biomedycznych i nauk o zdrowiu w Polsce i we Francji. Wyniki badań wskazują na potrzebę pilnych zmian, zarówno w zakresie funkcjonowania instytucji realizujących projekty, jak i w zakresie sposobu realizacji projektów oraz mentalności wszystkich interesariuszy projektów.

Słowa kluczowe: sukces projektu, czynniki sukcesu, projekt medyczny

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

Specjalna sesja laureatów Konkursów PTIB (IX i X edycji) na najlepszą pracę magisterską z dziedziny inżynierii biomedycznej obronionych w latach 2015–2016 (223−224)

Autorzy: Krzysztof Jakub Pałko

Dwudziesta jubileuszowa Krajowa Konferencja Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej (225−226)

Autorzy: Krzysztof Jakub Pałko

44th Annual Congress of the European Society for Artificial Organs and 7th Congress of the International Federation for Artificial Organs (227−228)

Autorzy: Anna Ciechanowska