Wear Analysis of Discs and Balls on a Micro-Scale

Surface topographies of discs and balls after wear process were analysed. Discs were made from 42CrMo4 steel with hardness of 42 HRC, but balls from 100Cr6 steel of hardness 64 HRC. They were measured using white light interferometer Talysurf CCI Lite. Procedures for minimizing errors of wear loss determination were discussed. They can be applied thanks to software TalyMap. It was found that application of wear analysis of discs and balls on a micro scale allowed us precise determination of their wear after tribological tests, however this analysis should be careful, particularly for surfaces of high roughness

Analysis Of Strength Criteria In The Design Of Products From Composite Materials

Технічний прогрес породжує безперервне розширення класу конструкційних матеріалів і вдосконалення їх властивостей. Поява нових матеріалів обумовлена природним прагненням підвищити ефективність конструкцій, що розробляються. Один з найбільш яскравих проявів прогресу в розвитку матеріалів, конструкцій і технології пов'язаний з розробкою і застосуванням композитних матеріалів. Композити мають ряд очевидних переваг перед іншими матеріалами, зокрема перед металами. Такими перевагами є висока питома міцність і жорсткість, висока корозійна стійкість, хороша здатність витримувати знакозмінні навантаження та інші. Слід зазначити ще одну, можливо, найголовнішу особливість композитів – це здатність до спрямованої зміни властивостей матеріалу відповідно до призначення конструкції і характеру її навантаження під час експлуатації. При впливі навантажень на конструкцію її міцність оцінюється за граничним станом матеріалів елементів конструкції. Коли в матеріалі виникає граничний стан, то відбувається його перехід в інший механічний стан – пружній, пластичний або стан руйнування. Дана стаття направлена на визначення оптимального критерію міцності композитного матеріалу, що враховує різну величину граничних напружень не тільки за різними напрямками осей координат, а й на розтягування і стиснення та подальшого обчислення максимального значення допустимого навантаження для одношарового однонаправленого композитного матеріалу. Під час дослідження було розглянуто основні властивості композитних матеріалів, методи виготовлення деталей із композитного матеріалу, розглянуто основні їх властивості та методи руйнування. Наведено характеристику критеріїв міцності композитних матеріалів, визначено найбільш придатний для обчислення максимального значення допустимого навантаження для одношарового однонаправленого композитного матеріалу. Запропонований підхід до оптимального проєктування елементів одношарових композитних конструкцій може становити інтерес для розробників чисельних і аналітичних методів вирішення завдань оптимального проєктування більш складних структур.Technological progress gives rise to the continuous expansion of the class of structural materials and the improvement of their properties. The appearance of new materials is due to the natural desire to increase the efficiency of the structures under development. One of the most striking manifestations of progress in the development of materials, structures and technology is associated with the development and application of composite materials. Composites have a number of obvious advantages over other materials, in particular over metals. Such advantages are high specific strength and rigidity, high corrosion resistance, good ability to withstand alternating loads and others. It should be noted another, perhaps the most important feature of composites - is the ability to change the properties of the material in accordance with the purpose of the structure and the nature of its load during operation. Under the influence of loads on the structure, its strength is estimated by the ultimate state of the materials of the structural elements. When a boundary state arises in a material, its transition to another mechanical state - elastic, plastic, or fracture state - occurs. This article aims to determine the optimal criterion for the strength of composite material that takes into account different values of ultimate stresses not only in different directions of the coordinate axes, but also to stretch and compress and further calculate the maximum allowable load for singlelayer unidirectional composite material During the research the main properties of composite materials, methods of manufacturing parts from composite material, their main properties and methods of destruction were considered. The characteristics of the strength criteria of composite materials are given, the most suitable for calculating the maximum value of the allowable load for a single-layer unidirectional composite material is determined. The proposed approach to the optimal design of elements of single-layer composite structures may be of interest to developers of numerous and analytical methods for solving problems of optimal design of more complex structures.Технический прогресс порождает непрерывное расширение класса конструкционных материалов и совершенствования их свойств. Появление новых материалов обусловлено естественным стремлением повысить эффективность разрабатываемых конструкций. Одно из самых ярких проявлений прогресса в развитии материалов, конструкций и технологии связано с разработкой и применением композитных материалов. Композиты имеют ряд очевидных преимуществ перед другими материалами, в частности перед металлами. Такими преимуществами являются высокая удельная прочность и жесткость, высокая коррозионная стойкость, хорошая способность выдерживать знакопеременные нагрузки и другие. Следует отметить еще одну, возможно, самую главную особенность композитов – способность к направленному изменению свойств материала в соответствии с назначением конструкции и характера ее нагрузки во время эксплуатации. При воздействии нагрузок на конструкцию ее прочность оценивается по предельному состоянию материалов элементов конструкции. Когда в материале возникает предельное состояние, то происходит его переход в другое механическое состояние – упругое, пластическое или состояние разрушения. Даны подходы определения оптимального критерия прочности композитного материала, учитывающего разную величину предельных напряжений не только по разным направлениям осей координат, но и на растяжение и сжатие и последующего вычисления максимального значения допустимой нагрузки для однослойного однонаправленного композитного материала. В ходе исследования были рассмотрены основные свойства композитных материалов, методы изготовления деталей из композитного материала, рассмотрены основные их свойства и методы разрушения. Приведена характеристика критериев прочности композитных материалов, определен наиболее подходящий для вычислений максимального значения допустимой нагрузки для однослойного однонаправленного композитного материала. Предложенный подход к оптимальному проектированию элементов однослойных композитных конструкций может представлять интерес для разработчиков численных и аналитических методов решения задач оптимального проектирования более сложных структур

Experimental Investigation of a Hemisphere Contact with a Hard Flat

In this paper experimental investigation is presented to study the contact of a deformable hemisphere with a hard flat. Hemispheres were made from steel and copper, but flat from silicon carbide. During contact, deformation of hemisphere was measured. After experiment, plastic contact area of hemisphere was estimated on the basis of surface topography measurement by white light interferometer. The experimental results were compared with the theoretical models, showing good agreement

Mesh-covered (Roadsaver) stent as a new treatment modality for symptomatic or high-risk carotid stenosis

Introduction: Prevention of periprocedural stroke has a crucial role in carotid artery stenting (CAS) procedures. Aim: To assess retrospectively 30-day safety and effectiveness of 41 procedures of internal and common carotid artery stenting using the Roadsaver double nitinol layer micromesh stent in 40 non-consecutive patients with symptomatic or high-risk carotid artery stenosis. Material and methods: The patients were men (n = 31) and women (n = 9); mean age was 67.8 ±7.9 years. Femoral access was used in 39 cases, whereas radial access was used in 2. Proximal (n = 27) or distal (n = 14) embolic neuroprotection was used. Results: The Roadsaver stents (nominal diameter 7, 8 or 9 mm, length 25 or 30 mm) were implanted successfully in all cases. One minor stroke occurred after common carotid artery intubation with a guiding catheter (before stent deployment) and one transient postprocedural ischemic attack (TIA) of the ipsilateral cerebral hemisphere was observed. Internal/common carotid artery stenosis severity was evaluated by duplex Doppler. Maximal peak systolic velocity (PSV) before CAS was in the range: 2.0–7.0 m/s, mean: 3.9 ±1.0 m/s, at 24–48 h after stenting mean PSV was 1.1 ±0.4 m/s (p < 0.05), and at 30 days 1.1 ±0.3 m/s (p < 0.05). Maximal end-diastolic velocity (EDV) was 0.85–3.5 m/s, mean 1.4 ±0.5 m/s, at 24–48 h after stenting mean EDV was 0.3 ±0.1 m/s (p < 0.05), and at 30 days 0.4 ±0.1 m/s (p < 0.05). No restenosis or thrombosis was observed. Angiographic stenosis decreased from 82.9 ±9.1% (range: 61–97%) to 19.3 ±7.3% (range: 0–34%) (p < 0.05). Conclusions: The CAS using the Roadsaver stent seems to be safe and effective. Further studies involving larger patient populations and longer follow-up are needed

Zastosowanie zapinek naczyniowych AngioSeal w kontroli miejscowej hemostazy w przezskórnych interwencjach obwodowych z dostępu kaniulą 6–9 F przez tętnicę udową

Wstęp: Miejscowe powikłania dostępu naczyniowego przez tętnicę udową po zabiegach na tętnicach obwodowych istotnie zwiększają chorobowość okołozabiegową, wydłużają czas hospitalizacji oraz mogą się przyczyniać do zwiększonej śmiertelności okołozabiegowej. Cel: Ocena skuteczności stosowania zapinek naczyniowych AngioSeal® w redukcji liczby miejscowych powikłań dostępu naczyniowego, skracaniu czasu do uruchomienia i czasu hospitalizacji po przezskórnych interwencjach w naczyniach obwodowych. Materiał i metody: Do standardowej kompresji manualnej (manual compression – MC) vs zapinki AngioSeal® (AS, 6 F i 8 F odpowiednio dla dostępu kaniulą 6–7 F i 8–9 F) zrandomizowano (1 : 1) 201 chorych w wieku 48–87 lat (średnio 66,9 ±8 lat, 59,2% mężczyzn) poddawanych przezskórnej angioplastyce tętnic obwodowych (szyjnej wewnętrznej, szyjnej wspólnej, kręgowej, biodrowej lub udowej, podobojczykowej, nerkowej, pnia ramienno-głowowego, pomostu szyjno-podobojczykowego). U 7 chorych zrandomizowanych do grupy AS (7,1%) nie było warunków anatomicznych do założenia zapinki naczyniowej. Kaniule 8–9 F zastosowano w 73,6% zabiegów w grupie MC vs w 72,5% zabiegów w grupie AS (p = 0,986). Wyniki: Łącznie ostre niedokrwienie kończyny, tętniak rzekomy, rozległy krwiak podskórny, przetoka tętniczo-żylna wystąpiły istotnie częściej w grupie MC niż w AS (18,2% vs 6,6%, p = 0,019), po kaniulacji 8–9 F (19,7% MC vs 7,6% AS) (p = 0,035). Po zabiegu chorzy z AS byli uruchomieni po 1–12 godzinach (średnia: 2,90 ±2,4), a MC 8,6–19,3 godziny (średnia: 14,18 ±2,28) (p < 0,001). Dziewięciu pacjentów z AS (9,9%) wymagało dodatkowo opatrunku uciskowego przez 6–12 godzin. Chorych z grupy MC wypisano ze szpitala 24–240 godzin po zabiegu (średnia: 68,1 ±34,08) vs AS po 24–72 godzinach (średnia: 33,6 ±14,16) (p = 0,001). Wnioski: Zamknięcie dostępu naczyniowego zapinkami naczyniowymi AngioSeal® 6 F i 8 F po przezskórnych interwencjach na tętnicach obwodowych przez tętnicę udową po kaniulacji 6–9 F jest bezpieczne, zmniejsza ryzyko wystąpienia powikłań miejscowych oraz skraca czas unieruchomienia i hospitalizacji.Background: Complications related to the femoral access substantially contribute to peri-procedural morbidity and mortality. Aim: To evaluate whether the use of a collagen plug as a vascular access closure device (AngioSeal®, AS) influences complications related to the femoral access and duration of hospitalization for peripheral endovascular interventions. Material and methods: Two hundred and one consecutive patients (59.2% male, age 48-87 years) undergoing angioplasty/stenting of the internal carotid, common carotid, vertebral, subclavian, renal, iliac/femoral, innominate artery or cervical-subclavian bypass were randomized (1 : 1 ratio) prior to the intervention to standard manual compression (MC) or AS (6 F or 8 F device used for femoral access with 6-7 F or 8-9 F sheaths respectively). Results: Manual compression was used in 110 patients and AS in 91 patients. There was no difference in the use of 8-9 F and 6-7 F sheats between the two per treatment groups (72.5% vs. 73.6% and 27.5% vs. 26.2%, respectively). Large subcutaneous haematoma, arteriovenous fistula, pseudoaneurysm or femoral artery occlusion requiring surgery occurred in 13.8% MC vs. 4.0% AS for 6-7 F sheaths (p = 0.36) and in 19.7% MC vs. 7.6% AS for 8-9 F sheaths (p = 0.035). Total access site complication rate was 18.2% for MC and 6.6% for AS (p = 0.019). Nine patients with AS (9.9%) required an additional compression dressing (≤ 12 h). Overall, AS patients were mobilized earlier (2.9 ±2.4 h vs. 14.2 ±2.8 h, p = 0.001) and discharged home earlier after the intervention (33.6 ±14.16 h vs. 68.1 ±34.08 h, p = 0.001). Conclusions: The use of the AngioSeal® device for femoral access closure during peripheral interventions (AngioSeal® 8 F for 8-9 F sheath and AngioSeal® 6 F for 6-7 F sheath) significantly reduces the access site complication rate and allows earlier patient mobilization and discharge from hospital

Zastosowanie nowej generacji samorozprężalnego stentu Vascuflex SEC do zabiegów stentowania tętnic szyjnych

Wstęp: Zwiększenie bezpieczeństwa i stały rozwój zabiegów stentowania tętnic szyjnych (ang. carotid artery stenting, CAS) z zastosowaniem systemów protekcyjnych (ang. embolic protection device, EPD) jest możliwy dzięki postępowi technologicznemu stosowanych urządzeń. Cel: Ocena skuteczności i bezpieczeństwa CAS z zastosowaniem nowej generacji samorozprężalnych stentów nitinolowych Vascuflex SEC. Materiał i metody: Od stycznia do końca kwietnia 2010 r. zabiegi CAS z implantacją stentów samorozprężalnych Vascuflex SEC przeprowadzono u kolejnych 50 chorych (33 mężczyzn i 17 kobiet, średnia wieku 66,4 ±7,8 roku, objawy – 20 osób, tj. 40%). Przed zabiegiem u wszystkich chorych wykonano badanie ultrasonograficzne oraz angio-TK w celu określenia stopnia i morfologii zwężenia. W podgrupie 20 chorych wykonano ultrasonografię wewnątrznaczyniową (ang. intravascular ultrasound with virtual histology, IVUS-VH) w celu wstępnej selekcji EPD i oceny postdylatacji po CAS. Zabiegi CAS wykonano u wszystkich chorych z zastosowaniem EPD (protekcja proksymalna u 23 chorych – 46%). Chorych poddano ocenie bezpośrednio po zabiegu, w dniu wypisu i po 30 dniach. U 40 osób (80%) po zabiegu zastosowano urządzenia zamykające tętnicę udową w miejscu wkłucia. Wyniki: Uzyskano 100-procentową skuteczność zabiegów; u wszystkich chorych implantowano jeden stent. Stwierdzono istotne zmniejszenie stopnia zwężenia tętnicy szyjnej z 84,1 ±7,5% do 9,1 ±7,7%, p < 0,001. Badanie IVUS-VH wykonano bez powikłań. W trakcie obserwacji szpitalnej i 30-dniowej stwierdzono 2 (4%) incydenty neurologiczne (1 mały udar i 1 konralateralny duży udar). Nie odnotowano istotnych powikłań miejscowych w analizowanej grupie chorych. Wnioski: Zabiegi stentowania tętnic szyjnych z zastosowaniem nitinolowych stentów Vascuflex SEC są procedurą bezpieczną. Liczba powikłań okołozabiegowych i w 30-dniowej obserwacji nie przekracza wyznaczonych zaleceniami wartości. Na dobre wyniki stosowanych stentów może mieć wpływ odpowiedni dobór różnych czasowych urządzeń protekcyjnych mózgu.Background: Technological developments in the embolic protection device (EPD) and stent designs contribute significantly to the progress in endovascular management of carotid artery stenosis. Aim: To evaluate the safety and efficacy of carotid artery stenting (CAS) using a new generation self-expanding nitinol stent, Vascuflex SEC, with different types of embolic protection. Material and methods: Carotid artery stenting with Vascuflex SEC was performed in 50 consecutive patients (age 66.4 ±7.8 years, men 66%, symptomatic 40%) referred for the procedure after independent neurological consultation. Embolic protection device type was selected on the basis of atherosclerotic plaque morphology by duplex ultrasound and CT angiography. In a subset of patients (n = 20), we tested the feasibility of using intravascular ultrasound with virtual histology (IVUS-VH) to guide the EPD choice and final stent post-dilation. Proximal neuroprotection by flow reversal or temporary flow cessation was applied in 23 procedures (46%). Clinical evaluation was performed at discharge and at 30 days. Results: Procedural success was 100% and, in all cases, only one stent was implanted per patient/lesion. Direct stenting was performed in 20 patients (40%). Intraprocedural IVUS-VH was feasible and safe. Diameter stenosis was reduced from 84.1 ±7.5% to 9.1±7.7% (p < 0.001). There were two neurological events: one periprocedural ipsilateral minor stroke and one contralateral major stroke within 30 days. A closure device was used in 80% of patients and no access site complications occurred. Conclusions: In an unselected population referred for carotid revascularization, CAS with Vascuflex SEC stents is safe and effective. Lesion morphology-guided selection of EPD may contribute to the low complication rate

Invasive treatment for carotid fibromuscular dysplasia

Introduction: Fibromuscular dysplasia (FMD) is an infrequent non-inflamatory disease of unknown etiology that affects mainly medium-size arteries. The prevalence of FMD among patients scheduled for endovascular treatment of carotid artery stenosis is unknown. Aim: To evaluate the prevalence and treatment options of carotid FMD in patients scheduled for carotid artery stenting (CAS). Material and methods: Between Jan 2001 and Dec 2013, 2012 CAS procedures were performed in 1809 patients (66.1% men; age 65.3 ±8.4 years, 49.2% symptomatic). In case of FMD suspicion in Doppler-duplex ultrasound (DUS), computed tomography angiography was performed for aortic arch and extracranial and intracranial artery imaging. For invasive treatment of FMD carotid stenosis, balloon angioplasty was considered first. If the result of balloon angioplasty was not satisfactory (> 30% residual stenosis, dissection), stent placement was scheduled. All patients underwent follow-up DUS and neurological examination 3, 6 and 12 months after angioplasty, then annually. Results: There were 7 (0.4%) (4 symptomatic) cases of FMD. The FMD group was younger (47.9 ±7.5 years vs. 67.2 ±8.9 years, p = 0.0001), with higher prevalence of women (71.4% vs. 32.7%, p = 0.0422), a higher rate of dissected lesions (57.1% vs. 4.6%, p = 0.0002) and less severe stenosis (73.4% vs. 83.9%, p = 0.0070) as compared to the non-FMD group. In the non-FMD group the prevalence of coronary artery disease was higher (65.1% vs. 14.3% in FMD group, p = 0.009). All FMD patients underwent successful carotid artery angioplasty with the use of neuroprotection devices. In 4 cases angioplasty was supported by stent implantation. Conclusions: Fibromuscular dysplasia is rare among patients referred for CAS. In case of significant FMD carotid stenosis, it may be treated with balloon angioplasty (stent supported if necessary) with optimal immediate and long-term results