Tools For Auto Detection of the Knee Synovial Membrane Inflammation Based on Knee MRI Scans

Niniejsza praca przedstawia rozwiązanie problemu automatycznej detekcji chorej błony maziowej kolana na podstawie zdjęć rezonansu magnetycznego z kontrastem. Dzieło powstało przy współpracy z Centrum Medycznym iMed24 S.A. należącym do grupy kapitałowej Comarch S.A.. Obecnie jedyną metodą rozpoznawania chorych stawów jest ręczna analiza zdjęć wykonywana przez specjalistów z dziedziny medycyny. Proces ten można jednak zautomatyzować z użyciem nowoczesnych technik przetwarzania obrazów na podstawie cech charakterystycznych badanych zdjęć MRI. Dzięki temu, że mamy dostęp do dwóch serii obrazów, z kontrastem i bez niego, jesteśmy w stanie wyodrębnić więcej informacji na temat struktury kolana. Wprowadzenie kontrastu pozwala otrzymać dodatkowe dane, powoduje jednak problemy związane z porównaniem zdjęć zrobionych przed i po jego wstrzyknięciu. Wynika to z różnicy czasu i możliwych odchyleń w ułożeniu nogi podczas wykonywania drugiej serii zdjęć chorego. Implementacja algorytmu nakładania tych dwóch serii obrazów została oparta na znanych bibliotekach wykorzystywanych do analizy obrazów medycznych ITK oraz VTK. Jednak z uwagi na jego małą efektywność, autor proponuje własne rozwiązania wykorzystujące wiedzę odnośnie przetwarzanego obrazu, dzięki czemu uzyskuje dużo lepsze rezultaty. Główną motywacją pracy jest automatyzacja pracy specjalistów medycyny. Od strony implementacyjnej praca została poparta również nowoczesnymi technikami programowania opierającymi się na wzorcach projektowych oraz programowaniu abstrakcyjnym. Efekt końcowy pracy został przetestowany z wykorzystaniem zdjęć anonimowych pacjentów, udostępnionych przez Centrum Medyczne iMed24 S.A., u których rozpoznano chorobę stawu kolanowego. Wyniki testów zostały zaprezentowane na końcu pracy.This work presents solution to the problem of automatic detection of synovial membrane inflammation on magnetic resonance images with contrast. It was created in cooperation with Medical Center iMed24 S.A. belonging to the capital group Comarch S.A.. Nowadays the only method of recognizing sick joints is manual analysis made by specialists of medicine. However, this process can be automated with usage of innovative image processing techniques on basis of characteristic features of MRI images. Thanks to the fact that we have access to both series of images, with and without contrast, we are able to extract more information about knee’s structure. Introduction of contrast allows to obtain additional data but also causes problems related to comparison between images made before and after its introduction. It is due to the difference of time and possible deviations in leg position during accomplishment of second series of images of ill patient. Implementation of registration algorithm to both series of images was based on well-known libraries for medical images analysis - ITK and VTK. However, due to the fact that it has low efficiency, author suggests his own algorithms which take advantage of knowledge about processed image, thereby achieving better results. The main motivation of this work is automation of medicine specialists’ work. From the side of implementation, this work was supported by innovative programming techniques which are based on design patterns and abstract programming. The outcome of the work was tested with usage of anonymous patients’ images accessed by Medical Center iMed24 S.A.. The results of these tests are presented at the end of this work

Composite slab made of precast pre-tensioned concrete planks

Producenci prefabrykatów betonowych oferują wiele rozwiązań częściowo lub w pełni prefabrykowanych stropów, z których każde lepiej spełnia swoje funkcje w jednych warunkach użytkowania obiektu, a gorzej pracuje w innych zastosowaniach. Zalety, jakie niesie ze sobą prefabrykacja, są coraz częściej dostrzegane przez wszystkich uszestników procesu budowlanego, w tym również przez producentów chcących zaspokoić nacisk ze strony rynku budowlanego na opracowanie nowszych, lepszych i bardziej hybrydowych rozwiązań, tak aby możliwa była konkurencja z technologią tradycyjną wznoszenia obiektów, czyli betonem monolitycznym. Na Politechnice Krakowskiej zaproponowano wykonanie stropu ze strunobetonowych elementów nieznacznej grubości do zastosowania jako szalunku traconego dla zbrojonego nadbetonu [9, 10] wykonanego z betonu lekkiego. Powstały strop zespolony byłby stosunkowo tani w transporcie i montażu, co czyni go konkurencyjnym dla popularnych w budownictwie mieszkaniowym stropów gęstożebrowych, jednocześnie posiadając zalety stropów pełnych – dobre właściwości mechaniczne i akustyczne. W pracy przedstawiono zmodyfikowaną koncepcję takiego stropu, wykorzystującą jako nadbeton lekki beton kruszywowy, wraz z wybranymi wynikami analizy obliczeniowej.Precast concrete manufacturers offer many solutions of partially or fully precast slabs, each of which performs better in one site usage conditions, and works worse in other situations. The advantages of precast structures are increasingly noticed by all participants of the construction process, including producers who want to satisfy the pressure from the construction market to develop newer, better and more hybrid solutions, so that competition with traditional concrete technology is possible. On Cracow University of Technology Scientists proposes making a slab made of pre-tensioned concrete elements of low thickness for use as shuttering for reinforced concrete made of lightweight concrete [9, 10], which is lighter than conventional traditional concrete by about 30%. The resulting composite slab of precast elements would be relatively cheap in transport and assembly, which makes them competitive for popular ribbed floor structures usually used in houses, at the same time having the advantages of solid slabs, such as good mechanical and acoustic properties. The work presents the modified concept of such slab and an example of analysis

Shear capacity of steel fibre reinforced concrete beams

The Critical Shear Displacement Theory (CSDT) was developed to determine the shear capacity of reinforced concrete beams based on the different shear-carrying mechanisms (concrete in the compression zone, aggregate interlock, and dowel action). This research aims at extending the CSDT to Steel Fibre Reinforced Concrete (SFRC) by adding the contribution of steel fibres. The model extension was developed based on formulations for the contribution of steel fibres to the shear capacity from the literature. With this extension to the CSDT, the shear strength of steel fibre reinforced concrete beams without stirrups could be estimated. An extensive database is developed from the literature in order to evaluate, compare, and analyse the shear capacity of SFRC beams. The analysis indicates that two models are capable of predicting the shear strength of SFRC beams with reasonable accuracy. The mean, standard deviation, and coefficient of variation are 0.9, 0.28, 0.31 and 1.1, 0.33 and 0.30 respectively. The main geometric variables of the steel fibres that influenced the shear strength are the length, diameter, and fibre type (hooked, crimped, and straight). From the comparison between the results in the database and the proposed extensions to the CSDT it is found that the critical shear displacement of Δcr = 0.025 mm, gives reasonable results for SFRC. As such, this proposed method can be used to estimate the shear strength of SDRC based on a mechanical model

Appendix 1: Insight into Oligocene–Early Miocene palaeogeography of the Carpathians in Poland: first cycle and recycled detrital zircon provenance in the Menilite and Krosno formations

Appendix 1

Appendix 2: Insight into Oligocene–Early Miocene palaeogeography of the Carpathians in Poland: first cycle and recycled detrital zircon provenance in the Menilite and Krosno formations

Appendix 2

Appendix 3: Insight into Oligocene–Early Miocene palaeogeography of the Carpathians in Poland: first cycle and recycled detrital zircon provenance in the Menilite and Krosno formations

Appendix 3

Appendix 1: Insight into Oligocene–Early Miocene palaeogeography of the Carpathians in Poland: first cycle and recycled detrital zircon provenance in the Menilite and Krosno formations

Appendix 1

Appendix 2: Insight into Oligocene–Early Miocene palaeogeography of the Carpathians in Poland: first cycle and recycled detrital zircon provenance in the Menilite and Krosno formations

Appendix 2

Appendix 3: Insight into Oligocene–Early Miocene palaeogeography of the Carpathians in Poland: first cycle and recycled detrital zircon provenance in the Menilite and Krosno formations

Appendix 3