Atomic Force Microscopy of Structural-Mechanical Properties of Polyethylene Reinforced by Silicate Needle-Shaped Filler

The paper presents the results of experimental studies of polyethylene-based composites reinforced with silicate needle-shaped filler (palygorskite) of different mass fraction (0, 5, 10, and 15%). These composites are less flammable and fire toxic than unfilled polyethylene. The structure (size, shape, and agglomeration of filler) and local mechanical properties of composites in nonstretched and elongated states were investigated by AFM. In stretched samples palygorskite takes a wavy shape, and at extremely high elongation the filler is orthogonal to the axis of tension. The smooth surfaces of the samples, required for AFM, were prepared using the heating/cooling procedure

Structure and propertties of ball milled utrahigh-molecular weight Polyethylene - clay composite

In this work the composite material based on polymer matrix filled with clay is studied. The preparation of powder composition consists of mechanical activation of substances and further common ball milling of polymer and clay in a high energy planetary ball mill. The process is divided into two stages; the first stage involves crushing of clay to obtain a nanosized powder, and in the second stage preparation of powdered nanocomposite is carried out. New clay-polymer composite shows considerable increase in modulus of elasticity and a decrease in coefficient of friction

Modeling of an automatic control system for a multipurpose mobile robot’s spatial motion

Modeling of an automatic control system for a multipurpose mobile robot’s spatial motion = Моделювання системи автоматичного керування просторовим рухом мобільного робота багатоцільового призначення / O. V. Kozlov, G. V. Kondratenko, O. S. Gerasin, H. Mingxin // Електротехнічні та комп’ютерні системи. – 2018. – № 28 (104). – С. 248–256.Анотація. В роботі представлена імітаційна модель системи автоматичного керування багатоцільовим гусеничним мобільним роботом з окремими основними притискними магнітами для переміщення та виконання заданих різнотипних (двох і більше) технологічних операцій на похилих та вертикальних феромагнітних поверхнях в складних або небезпечних для людського життя та здоров’я умовах. Розроблена функціональна схема системи автоматичного керування, яка враховує взаємний вплив параметрів позиціонування мобільного робота, а саме: значення курсу (кута повороту) і лінійної швидкості переміщення по похилій поверхні. Крім того, розглянуті основні властивості керованого тиристорного перетворювача, сенсорної частини, регуляторів та мобільного робота в цілому для дослідження поведінки робота в різних умовах. Виконано налаштування регуляторів швидкості та кута повороту методом параметричної оптимізації основних показників якості керування за допомогою сучасного програмного забезпечення. Отримані перехідні процеси системи керування кутом та швидкістю мобільного робота з урахуванням взаємовпливу контурів управління швидкістю та кутом, а також без урахування їх взаємного впливу. Результати комп’ютерного моделювання показують наявність суттєвого впливу контуру керування курсом на характер перехідного процесу за швидкістю, в той же час, контур керування швидкістю має незначний вплив на характер перехідного процесу за курсом. Отримані характеристики показують високу адекватність поведінки розробленої моделі системи автоматичного керування просторовим рухом мобільного робота існуючим зразкам подібного обладнання та високі показники якості керування, зокрема для керованих координат проводиться аналіз часу перехідного процесу, перерегулювання, статичної помилки та коливальності.Abstract. The paper presents the simulation model of the automatic control system (ACS) for a caterpillar mobile robot (MR) with separate main clamping magnets intended for moving on ferromagnetic surfaces. The developed model accounts for the mutual influence of the MR positioning parameters, as well as the main properties of the ACS’s elements

Геморрагические риски чрескожной дилатационной трахеотомии в условиях тромбоцитопении

The objective: to assess the incidence and influence of platelets level on the hemorrhagic complications during percutaneous dilated tracheotomy (PDT) in patients with thrombocytopenia.Subjects and Methods. The study included 85 consecutive patients with varying degrees of thrombocytopenia at the stages of hematopoietic stem cell transplantation. The control group included 56 patients who underwent classical tracheotomy. The study group included 29 patients who underwent PDT (Griggs method). The operations were performed for prolonged artificial pulmonary ventilation. When the platelets level was below 20 × 109/L, platelet concentrate transfusion was performed before the operation.Results. The incidence of hemorrhagic complications in patients with thrombocytopenia during PDT was 13.8% (95% CI 9.13–18.45%). In open tracheotomy, the bleeding rate was 3.8% (95% CI 2.65–4.49%). These results are comparable to the incidence of hemorrhagic complications in patients with normal platelet counts. The influence of the platelet level on the presence of hemorrhagic complications in both groups was not established.Conclusion. Thrombocytopenia is not a contraindication to performing PDT. However, platelet concentrate transfusion should be performed in patients with platelet counts less than 20 × 109/L. An experienced team of anesthesiologists and endoscopists can reduce the incidence of other complications.Цель исследования: оценка частоты геморрагических осложнений при проведении чрескожной дилатационной трахеотомии (ЧДТ) у пациентов с тромбоцитопенией, изучение влияния уровня тромбоцитов на развитие геморрагических осложнений при проведении ЧДТ.Материал и методы. В исследование включено 85 пациентов, находящихся на этапах трансплантации гемопоэтических стволовых клеток и имеющих разную степень тромбоцитопении. Основную группу составили 29 пациентов, которым выполнена ЧДТ (по методике Griggs), контрольную – 56 пациентов с классической трахеотомией. Операции выполняли с целью проведения длительной искусственной вентиляции легких. При уровне тромбоцитов менее 20 × 109/л перед операцией проводили переливание тромбоцитарного концентрата.Результаты. Частота возникновения геморрагических осложнений у пациентов с тромбоцитопенией при выполнении ЧДТ составила 13,8% (95%-ный ДИ 9,13–18,45). При проведении трахеотомии открытым способом частота кровотечений составила 3,8% (95%-ный ДИ 2,65–4,49). Эти результаты сопоставимы с частотой геморрагических осложнений у пациентов с нормальным уровнем тромбоцитов. Не установлено влияния уровня тромбоцитов на развитие геморрагических осложнений в обеих группах.Заключение. Тромбоцитопения любой степени тяжести не является противопоказанием к выполнению ЧДТ при условии переливания терапевтической дозы тромбоцитарного концентрата пациентам с уровнем тромбоцитов менее 20 × 109/л. Привлечение квалифицированной бригады анестезиологов и эндоскопистов позволяет снизить частоту прочих осложнений

Лазерная бронхоскопическая хирургия трахеи и бронхов

Abilities of bronchiscopic laser surgery were investigated in 170 patients with various pathological formations of trachea and bronchi. The saser endoscopic surgery was characterized as an effective method for radical and palliative treatments of benign and malignant tumors, scar stenosis of trahcea and bronchi, broncholytias, and some others. The increase of the laser intervention efficiency was assisted by the simultaneous usage of some additional methods such as electroexcision of tumors, endoprosthesis, and many others.Возможности бронхоскопической лазерной хирургии были изучены у 170 больных с различными патологическими образованиями трахеи и бронхов. Лазерная эндохирургия зарекомендовала себя эффективным методом радикального и паллиативного лечения доброкачественных и злокачественных опухолей, рубцовых стенозов трахеи и бронхов, бронхолитиаза и некоторых других заболеваний. Повышению эффективности лазерных оперативных вмешательств способствовало одновременное применение некоторых дополнительных методов — электроэксцизии опухолей, эндопротезирования и других

Анестезиологическое обеспечение циркулярной резекции трахеи без ее интубации

Introduction. Currently, there is a tendency for a number of post-intubation patients to develop post-tracheostomic cicatricial stenosis of the trachea. This dictates a need for the improvement of surgical and anaesthesiologic approaches to intubation management. Objective: Analysis of the specific parameters of anesthesia for cervical tracheal resection in patients with stenosis of the trachea without its intubation.Subjects and methods. We analyzed 12 cases of circular resection of the trachea due to benign stenosis. The degree of anesthetic risk was as follows: 11 patients – ASA 3, 1 patient – ASA 4. Tracheal stenosis persisted for 14±6 months before it was resected (Me 4, Min 1, Max 67). The length of the resected part of the trachea was 27±3 mm (Me 25, Min 15, Max 40), duration of surgery – 159±9 min (Me 160, Min 65, Max 240). The anesthesia strategy included the insertion of the I-Gel supraglottic airway device with a jet ventilation catheter put through the I-Gel. Temporary stenting of the stenosis zone of the trachea before surgery (if necessary) instead of bougienate was an important component of the anesthesia strategy. Mandatory use of sedation (dexmedetomidine) is suggested before and within 12 hours after surgery.Results. This strategy can be successfully implemented if the minimum diameter of the tracheal stenosis exceeds 7 mm (the jet ventilation catheter is necessary to be applied through this lumen and a fine bronchoscope used to monitor the state of the catheter tip). Preliminary stenting with metal stents was performed in 5 patients. The I-Gel lumen was wide enough to manipulate a flexible endoscope, a catheter guide was inserted for jet ventilation, and then the catheter itself was placed. The use of high-frequency ventilation mask it advisable to ensure adequate gas exchange at all stages of the surgery. Sedation with dexmedetomidine reduced the patient’s discomfort after the surgery due to the fixation of the patient’s head with stitches in a “nodding” position, which reduced anastomosis tension. In all 12 patients, this anesthesia strategy was successful and provided a more favorable environment for surgeons compared to the classical approach with the use of an endotracheal tube. In all patients, anastomosis healed by primary tension with no complications.Conclusion. The use of a supraglottic airway device, dexmedetomidine, and temporary stenting of the stenotic part of the trachea allow the surgeon to avoid tracheal intubation during circular resection and expand the range of anesthesiological tools during tracheal surgery.Введение. В настоящее время имеется отчетливая тенденция к увеличению числа пациентов с постинтубационным, посттрахеостомическим рубцовым стенозом трахеи, что обусловливает необходимость совершенствовать не только хирургические, но и анестезиологические подходы при их устранении.Цель: проанализировать особенности анестезии без интубации трахеи при циркулярной резекции трахеи при ее стенозах в шейном отделе.Материалы и методы. Проанализировано 12 случаев циркулярной резекции шейного отдела трахеи в связи с ее стенозом. Степень анестезиологического риска: 11 больных ‒ ASA 3, 1 ‒ ASA 4. Длительность существования стеноза трахеи до ее резекции ‒ 14 ± 6 мес. (Me 4; Min 1; Max 67), протяженность резецированного участка трахеи ‒ 27 ± 3 мм (Me 25; Min 15; Max 40), продолжительность операций ‒ 159 ± 9 мин (Me = 160, Min = 65, Max = 240). Тактика анестезии предполагала замену интубации трахеи установкой надгортанного воздуховода I-Gel с проведением через него катетера для струйной высокочастотной вентиляции легких (ВЧ ИВЛ). Важными составляющими подхода являлись стентирование зоны стеноза (при необходимости) вместо ее бужирования перед операцией, а также обязательное использование седации (дексмедетомидин) при выполнении инвазивных процедур непосредственно перед операцией, а также в течение 12 ч после нее.Результаты. Успешная реализация подхода возможна при минимальном диаметре стеноза трахеи 7 мм (из расчета возможности проведения сквозь этот просвет как катетера для ВЧ ИВЛ, так и тонкого бронхоскопа для контроля стояния кончика катетера). Предварительное стентирование трахеи металлическими стентами выполнено 5 пациентам. Через просвет I-Gel было достаточно легко манипулировать гибким эндоскопом, заводить проводник для катетера для струйной вентиляции, а затем и сам катетер. Применение ВЧ ИВЛ позволяло обеспечить адекватный газообмен на всех этапах операции. Седация дексмедетомидином уменьшала чувство дискомфорта после операции из-за фиксации головы больного швами в «кивательном» положении и уменьшала вероятность натяжения анастомоза. Менять тактику анестезии не потребовалось ни в одном из 12 случаев. Использованный подход обеспечил более благоприятные условия для оперирования по сравнению с классическим подходом, предполагающим использование эндотрахеальной трубки. Во всех случаях анастомоз заживал первичным натяжением, без осложнений.Вывод. Использование современных надгортанных воздуховодов, дексмедетомидина и стентирования суженного участка трахеи позволяет обойтись без интубации трахеи при ее циркулярной резекции и расширяет возможности анестезиологического обеспечения хирургических вмешательств на трахее.

MECHATRONIC-MODULAR ROBOT MOVEMENT VISUALIZATION

The urgency and application of the single-type modular robots is considered. The kinematical model-based program of such robot movement visualization is worked out. The obtained results can be used for the development of the intelligent manipulation of the robot movement

INFORMATION RETRIEVAL SYSTEM OF SCIENTIFIC AND EDUCATIONAL CONTENT BASED ON LINKED OPEN DATA

The paper briefly provides the results of developing an information retrieval system prototype for scientific and educational content based on linked open data. The authors proposed a solution for the problem of information acquisition on publications from decentralized sources. The paper also presents the system functioning principle and shortly describes the architecture of the system prototype. A feature of the developed prototype is the provision of the ability to search for scientific publications taking into account the professional interests of the end user. The aim of this work is spreading a word and increasing of the linked open data popularity in the academia

ENDOBRONCHIAL PHOTODYNAMIC THERAPY UNDER FLUORESCENCE CONTROL: PHOTODYNAMIC THERANOSTICS

One of the disadvantages of photodynamic therapy is impossibility to specify the method according to biological features of malignant tumor such as a degree of blood supply, accumulation of photosensibilizator in tumorous tissue, proliferative activity and etc. The authors aimed to develop a mode of individualization of endobronchial photodynamic therapy of central non-small cell carcinoma of lung and assessment of method efficacy. The suggested method is based on fluorescent diagnostics of degree of accumulation of photosensibilizator in timorous tissue and the rate of its expenditure in process of performing of photodynamic therapy. There was made a comparison of parameters of methods and results of photodynamic therapy in 2 randomized groups. Each group consisted of 45 patients. The research method was applied in the main group and the standard method was used in the comparison group. It was found that the research method allowed significant reduction of duration of irradiation compared with conventional method (at the average from 690±65sec to 470±45sec, p=0,02), though the treatment results were the same. The suggested method allowed separation of group of patients with absence of fluorescence of timorous tissue. Performance of photodynamic therapy is unreasonable for these patients

Training 1 Main stages of industrial iot-based system development

Training 1 Main stages of industrial iot-based system development / Yu. P. Kondratenko, G. V. Kondratenko, O. V. Kozlov, A. M. Topalov, O. S. Gerasin // Internet of Things for Industrial Systems / Yu. P. Kondratenko, V. S. Kharchenko (еds.). – Kharkiv : Petro Mohyla Black Sea National University : Zaporizhzhia National Technical University : National Aerospace University “Kharkiv Аviation Іnstitute”, 2019. – P. 7–83.The materials of the training part of the study course ITM6 “IoT for industrial systems”, developed in the framework of the ERASMUS+ ALIOT project “Internet of Things: Emerging Curriculum for Industry and Human Applications” (573818-EPP-12016-1-UK-EPPKA2-CBHE-JP). The structure of work on verification of residual knowledge in the discipline, the corresponding training material, examples of tasks and criteria of evaluation are given. In the learning process, the theoretical aspects of IoT for industrial systems are presented. The structures, models and technologies for development of industrial IoT-based systems, advanced techniques and means for design, modernization and implementation of industrial IoT-based systems, application of IoT technologies in engineering, and development and hardware optimization of control units for IoT devices in industry systems are examined. It is intended for engineers, developers and scientists engaged in the IoT for industrial systems, for postgraduate students of universities studying in area of IoT-based systems, as well as for lecturers of relevant courses. Ref. – 117 items, figures – 106, tables – 7