Оценка прочностных характеристик полимерных материалов для изготовления элементов персонального электротранспорта

The properties of materials for airless wheel propulsion of vehicles, including electric ones, have been studied. The experimental substantiation of the choice of the type of polymer matrices and compositions of reinforcing fillers for the manufacture of an airless wheel mover of electric vehicles has been carried out. To test the basic epoxy matrix, part of the samples without the addition of reinforcing fibers was cured at room temperature (L-285H), and the rest (L-285G) – when heated to 60 °C. In order to improve the strength characteristics of the epoxy matrix L-285G, glass reinforcement was carried out with EC16 1600T-16(400) glass reinforcement. The Smooth-Cast 300 Series was chosen as the matrix for performing samples based on injection-molded polyurethanes. Samples are made of base polyurethane under various conditions: at atmospheric rejection (SC), under vacuum 0.8 kPa (SC-0.8) and during vibration-induced curing (SCV). Comparative tests were carried out, which showed differences in the mechanical properties of the base matrices based on epoxy resins and injection-molded polyurethanes, in particular, the relative elongation of samples from injection-molded polyurethane by more than 2 times. It is established that the most rational use of injection-molded polyurethane is application as damping elements, and the material for manufacturing spokes dampers is composite SCV-S-20. It is advisable to manufacture products from the resulting composite when vibrations are applied to the mold and with preliminary vacuuming at a vacuum of 0.8 kPa of the components of the polyurethane matrix, which reduces the number of internal defects in the form of shells. Since vacuuming of the product during polymerization does not give a significant effect due to the presence of a set of specialized deaeration additives in the base matrix, it is proposed to carry it out under constant control, since exceeding the vacuum in the range from 0.8 to 0.9 kPa entails decomposition of individual matrix components with foam formation.Изучены свойства материалов для безвоздушного колесного движителя транспортных средств, в том числе электрических. Выполнено экспериментальное обоснование выбора типа полимерных матриц и составов армирующих наполнителей для изготовления безвоздушного колесного движителя электротранспортных средств. Для проведения испытаний базовой эпоксидной матрицы часть образцов без добавления армирующих волокон отверждалась при комнатной температуре (L-285H), а остальные (L-285G) – при нагреве до 60 °С. В целях улучшения прочностных характеристик эпоксидной матрицы L-285G проводили армирование стеклоровингом ЕС16 1600Т-16(400). Матрицей для выполнения образцов на базе литьевых полиуретанов был выбран Smooth-Cast 300 Series. Из базового полиуретана изготовлены образцы при различных условиях: при атмосферном отвержении (SC), под вакуумом –81,1 кПа (SC-0.8) и при отверждении с наложением вибрации (SCV). Проведены сравнительные испытания, которые показали отличия механических свойств базовых матриц на базе эпоксидных смол и литьевых полиуретанов, в частности относительное удлинение образцов из литьевого полиуретана более чем в 2 раза. Установлено, что в качестве демпфирующих элементов наиболее рационально применение литьевого полиуретана, а материала изготовления спиц-демпферов – композита SCV-S-20. Изготовление изделий из полученного композита целесообразно проводить при наложении на форму вибраций и с предварительным вакуумированием при вакууме 81,1 кПа компонентов полиуретановой матрицы, что позволяет снизить количество внутренних дефектов в виде раковин. Вакуумирование изделия при полимеризации не дает значимого эффекта ввиду наличия в базовой матрице комплекта специализированных деаэрационных присадок, поэтому предложено проводить его при постоянном контроле, так как превышение вакуума в пределах от 81,1 до 91,2 кПа влечет разложение отдельных компонентов матрицы с образованием пены

Чувствительность барорецепторов и состояние автономной нервной системы у пациентов с хроническими нарушениями сознания

Purpose of the study: to examine sensibility of baroreceptors and the autonomic nervous in the passive orthostatic test in patients with chronic impairment of consciousness due to severe brain damage and determine their role in the rehabilitation process.Materials and methods. The study included 30 patients with long-term impairment of consciousness due to severe brain damage (group 1), 10 of them being in the vegetative state (VS) and 20 being in the minimally conscious state (MCS). Craniocerebral trauma was the main cause of severe damage in that group (53% of patients). The comparison group included 24 patients with focal neurological symptoms caused predominantly — 79.2% of cases — by cerebrovascular disorders (group 2). The control group (group 3) consisted of 22 healthy volunteers of a comparable age. All measurements were done with the help of a Task Force Monitor 1030i (CNSystem, Austria) in the course of passive orthostatic test at 0°–30°–60°–0°. Changes in the power of low-frequency (LFS) and highfrequency spectrum (HFS) of heart rate variability and baroreceptors sensibility (BRS) were analyzed. Statistical analysis was carried out using Statistica-10 software. Significance of inter-group differences on unrelated samples was determined by the Mann–Whitney U-test. Differences between groups were considered significant at P 0.05.Results. Maximal background values of BRS were found in the control group. In group 1 and 2 patients, considerable decrease of that index was noted, which was proportional to the brain damage severity. Similar dynamics was observed for the indices of autonomic nervous system sensibility (LFS and HFS). The main trend of orthostatic changes of BRS, LFS, and HFS was characterized by progressive decrease of the indices with increase of the patients’ angle of tilting and their return to the baseline level after the patients were put back into the horizontal position. 4 patients of group 1 (14%) displayed signs of orthostatic disorders upon tilting to 30°: in 3 cases, orthostatic hypotension was observed, and in one case the postural orthostatic tachycardia syndrome (POTS) was diagnosed. Those patients differed by lower BRS and higher sympathetic system activity (LFS) vs. the same indices of other patients in that group.Conclusion. Patients with chronic impairment of consciousness during the post-comatose period after a severe brain damage display a significant decrease of baroreceptors sensibility and autonomic nervous system disorders manifesting in significantly lower activity of the sympathetic and parasympathetic systems. The prominence of such disorders is associated with brain damage severity. Their risk of developing orthostatic hypotension during tilting towards a vertical position is higher in patients who have lower baroreceptors sensibility, and this should be taken into account beginning the process of their verticalization.Цель исследования: изучить чувствительность барорецепторов и автономной нервной системы при пассивной ортостатической пробе у пациентов с хроническими нарушениями сознания вследствие тяжелых повреждений головного мозга и определить их роль в реабилитационном процессе.Материалы и методы. В исследование включили 30 пациентов с длительными нарушениями сознания, вызванными тяжелыми повреждениями головного мозга (группа 1), 10 из которых были в вегетативном состоянии (ВС) и 20 — с синдромом малого сознания (СМС). Основной причиной тяжелых повреждений была черепно-мозговая травма (53% пациентов этой группы). В группу сравнения вошли 24 пациента с очаговой неврологической симптоматикой, основной причиной которой в 79,2% случаев были нарушения мозгового кровообращения (группа 2). Контрольную группу (группа 3) составили 22 здоровых добровольца сопоставимого возраста. Все измерения проводили с помощью монитора Task Force Monitor 1030i (CNSystem, Австрия) в процессе пассивной ортостатической пробы 0°–30°–60°–0°. Провели анализ изменений показателей мощности низкочастотного (НЧС) и высокочастотного спектров (ВЧС) вариабельности сердечного ритма и чувствительности барорецепторов (ЧБР). Статистический анализ провели с помощью пакета статистических программ «Statistica-10». Значимость межгрупповых различий несвязанных выборок определяли расчетом критерия Манна Уитни (Mann–Whitney U-test). Достоверными считали различия при достижении уровня статистической значимости p 0,05.Результаты. Максимальные фоновые значения ЧБР выявили в контрольной группе. У пациентов 1 и 2 групп отмечали значительное снижение этого показателя, пропорциональное тяжести повреждений головного мозга. Аналогичную динамику имели показатели чувствительности автономной нервной системы (НЧС и ВЧС). Основной тренд ортостатических изменений ЧБР, НЧС, ВЧС характеризовался прогрессивным снижением этих показателей при увеличивающемся угле наклона пациентов и с восстановлением их до исходного уровня после возврата пациентов в горизонтальное положение. У 4 пациентов группы 1 (14%) при выполнении наклона на 30° появились признаки ортостатических нарушений: в 3 случаях наблюдали ортостатическую гипотензию и в одном — синдром постуральной ортостатической тахикардии (СПОТ). Отличием этих пациентов были более низкая ЧБР и более высокие показатели активности симпатической системы (НЧС) по сравнению с показателями других пациентов данной группы.Заключение. У пациентов с хроническими нарушениями сознания в посткоматозном периоде после тяжелых повреждений головного мозга наблюдаются значительное снижение чувствительности барорецепторов и нарушения автономной нервной системы, выражающиеся в значительном снижении активности симпатической и парасимпатической систем. Степень этих нарушений ассоциирована с тяжестью повреждений головного мозга. Риск развития ортостатической гипотензии при вертикализации выше у пациентов с более низкой чувствительностью барорецепторов, что необходимо учитывать в начале процесса их вертикализации

Возможности электромиографии в прогнозировании восстановления при идиопатической нейропатии лицевого нерва

In the article we present the results of the retrospective clinico-electrophysiological analysis of 182 patients suffering from the idiopathic neuropathy of the facial nerve (Bell`s palsy). The comparison of the most common electromyographical (ENMG) predictors of outcomes was made. It was demonstrated that the most sensitive method in the acutest period (less then 5 days) is the level of excitability of the nerve, in the acute period (less then 14 days) – estimation of M-answer amplitude loss, and from the 21st day – the presence of denervation in muscles. The most specific electromyographical approach to estimate the therapy efficiency is an analysis of the M-answer amplitude and latency. In conclusion, neurologists have the possibility to predict the outcome and to control the therapy efficiency in any period of the disease. The correlation dynamics ÈNMG sensitivity settings – NLN on different dates can be used to determine the volume of ÈNMG – the NLN study depending on the timing for the treatment of patients.Представлены результаты ретроспективного клинико-электромиографического (ЭНМГ) анализа 182 пациентов с идиопатической нейропатией лицевого нерва (НЛН). Проведено сравнение наиболее часто исследуемых ЭНМГ-параметров для определения благоприятного и неблагоприятного прогнозов восстановления. Выявлено, что наиболее чувствительным ЭНМГ-параметром в острейшем периоде (до 5 дней) НЛН является определение порога вызывания моторного ответа и исследование мигательного рефлекса; в остром периоде (от 10 до 14 дней) – измерение процентного соотношения падения амплитуды М-ответа пораженной стороны по отношению к здоровой; начиная с 21 дня – наличие неврогенных изменений в мышцах. На основании полученных данных предлагается наиболее оптимальный объем ЭНМГ-исследования при идиопатической НЛН на разных сроках заболевания

ПРОБЛЕМЫ ОКАЗАНИЯ МЕДИЦИНСКОЙ ПОМОЩИ В РАМКАХ КЛИНИЧЕСКОЙ АПРОБАЦИИ

In order to strengthen the state support of national medical science and to improve the effectiveness of the use of scientific and technological potential of federal clinics currently a legal framework is created for medical care delivery within clinical testing of methods of prevention, diagnostics, treatment and rehabilitation. The article considers the problems of medical care organization within clinical testing. It is shown that the priority areas of rulemaking in this sphere are the creation of viable mechanisms for assessment the effectiveness of new technologies as well as the security of medical care provided to patients who are selected and hospitalized to institutions and research centers according to the themes of scientific researches.В целях усиления государственной поддержки отечественной медицинской науки и повышения эффективности использования научно-технического потенциала федеральных клиник в настоящее время создана правовая база для оказания медицинской помощи в рамках клинической апробации методов профилактики, диагностики, лечения и реабилитации. В статье рассматриваются проблемы организации медицинской помощи в рамках клинической апробации. Показано, что приоритетными направлениями нормотворчества в этой сфере являются создание действенных механизмов оценки результативности новых технологий, а также безопасности медицинской помощи, оказываемой пациентам, отобранным и госпитализированным в институты и научные центры по тематике научных исследований

Применение вибродиагностики при создании элементов персонального электротранспорта

The study of vibration loading of the main elements of personal electric vehicles and the search for ways to reduce vibration characteristics was conducted. The issues of measuring vibration arising on a bicycle, which is driven by human muscle power and an electric drive, are considered. Measurements of vibration acceleration and frequency spectra in a certain area of motion were carried out using the “Octave-101VM” spectrum analyzer in three stages. At the first stage, the electric bike was driven by a pedal drive, at the second – by an electric drive, at the third – the pedals and the electric drive worked in parallel. As a result of the tests carried out, it was found that the greatest vibration occurred in the “Motor” mode during the use of an electric bicycle, the least vibration occurred when driving with the electric motor turned off. It was found that the electric drive increases the vibration level (at the same time, the electric bike does not exceed the maximum permissible values of vibration levels on all axes). In order to reduce the vibration arising from the electric motor on a personal electric vehicle, a 3D computer model has been developed and an airless wheel mover has been manufactured using this model on a 3D printer (a wheel for an electric scooter with internal damping has been manufactured). Bench tests have shown that the developed wheel, in comparison with a pneumatic tire, has a smaller (up to 45 %) contact spot. The results obtained can be used in the development of competitive products, in particular personal electric vehicles.Проведено исследование вибронагруженности основных элементов персональных электрических транспортных средств и поиск путей снижения вибрационных характеристик. Рассмотрены вопросы измерения вибрации, возникающей на велосипеде, который приводится в движение мускульной силой человека и электроприводом. Измерения виброускорения и частотных спектров на определенном участке движения осуществлялись с помощью анализатора спектра «Октава-101ВМ» в три этапа. На первом этапе электровелосипед приводился в движение с помощью педального привода, на втором – электроприводом, на третьем – педали и электропривод работали параллельно. В результате проведенных испытаний установлено, что наибольшая вибрация происходила в режиме «Мотор» в процессе использования электровелосипеда, наименьшая вибрация – при езде с выключенным электродвигателем. Обнаружено, что электропривод увеличивает уровень вибрации (при этом у электровелосипеда по всем осям не происходит превышения предельно допустимых значений уровней вибраций). С целью уменьшения возникающей от электродвигателя вибрации на персональном электротранспорте разработана компьютерная 3D-модель и изготовлен по данной модели на 3D-принтере безвоздушный колесный движитель (колесо для электросамоката с внутренним демпфированием). Стендовые испытания показали, что разработанное колесо в сравнении с пневматической шиной имеет меньшее (до 45 %) пятно контакта. Полученные результаты можно использовать при разработке конкурентоспособной продукции, в частности персонального электротранспорта

Острые и хронические дизиммунные полиневропатии в условиях пандемии COVID-19: патогенез, особенности клинической картины, диагностики и терапии (обзор литературы)

Dysimmune polyneuropathies are the etiologically heterogeneous group of diseases with autoimmune damage to the peripheral nervous system. The rarity of these diseases doesn’t exclude the possibility of their development or exacerbation in patients infected with SARS‑CoV‑2, which will require timely differential diagnosis and urgent specific therapy. The article summarizes current information on the mechanisms of development, clinical features, diagnosis and management of acute and chronic dysimmune polyneuropathies in the context of the COVID‑19 pandemic.Дизиммунные полиневропатии представляют собой этиологически гетерогенную группу заболеваний с аутоиммунным поражением периферической нервной системы. Редкость данных заболеваний не исключает возможности их развития или обострения у инфицированных SARS‑CoV‑2 пациентов, что, в свою очередь, потребует проведения своевременной дифференциальной диагностики и неотложной интенсивной и специфической терапии. В статье обобщены актуальные на данный момент сведения, касающиеся механизмов развития, особенностей клинической картины, диагностики и тактики ведения острых и хронических дизиммунных полиневропатий в условиях пандемии COVID‑19

Effects of an Innovative Head-Up Tilt Protocol on Blood Pressure and Arterial Stiffness Changes

The objective of our study was to identify blood pressure (BP) and pulse wave velocity (PWV) changes during orthostatic loading, using a new the head-up tilt test (HUTT), which incorporates the usage of a standardized hydrostatic column height. Methods: 40 healthy subjects 20–32 years performed HUTT, which was standardized to a height of the hydrostatic column at 133 cm. Exposure time was 10 min in each of 3 positions: horizontal supine 1, HUTT, and horizontal supine 2. The individual tilt up angle made it possible to set the standard value of the hydrostatic column. Hemodynamic parameters were recorded beat to beat using “Task Force Monitor 3040 i”, pulse-wave velocity (PWV) was measured with a sphygmograph–sphygmomanometer VaSera VS1500N. Results: Orthostatic loading caused a significant increase in heart rate (HR) and a decrease in stroke volume (SV) (p < 0.05) but no significant reductions in cardiac output, changes in total vascular resistance (TVR), or BP. An analysis of personalized data on systolic blood pressure (SBP) changes in tilt up position as compared to horizontal position (ΔSBP) revealed non-significant changes in this index in 48% of subjects (orthostatic normotension group), in 32% there was a significant decrease in it (orthostatic hypotension group) and in 20% there was a significant increase in it (orthostatic hypertension group). These orthostatic changes were not accompanied by any clinical symptoms and/or syncope. During HUTT, all subjects had in the PWV a significant increase of approximately 27% (p < 0.001). Conclusion: The new test protocol involving HUTT standardized to a height of hydrostatic column at 133 cm causes typical hemodynamics responses during orthostatic loading. Individual analysis of the subjects revealed subclinical orthostatic disorders (OSD) in up to 52% of the test persons. During HUTT, all test subjects showed a significant increase in PWV. The new innovative HUTT protocol can be applied in multi-center studies in healthy subjects to detect preclinical forms of orthostatic disorders under standard gravity load conditions

Orthostatic Hemodynamic Changes in Brain Damage

Aim: to study orthostatic hemodynamic changes in patients with chronic disorders of consciousness after critical brain damage.Materials and methods. We studied 30 patients (10 women and 20 men) with chronic disorders of consciousness after severe brain damage aged 45±7 years, 10 of which were in the vegetative state (VS) and 20 had the minimally conscious state (MCS). The main causes of brain damage were traumatic brain injury (53% of patients) and cerebrovascular accidents (CVA) (23.3%). The rest of the patients had posthypoxic encephalopathy or were after brain tumor removal surgery. Passive orthostatic test (POT) 0° to 60° to 0° was performed using an electrically driven tilt table (Vario Line). Hemodynamic monitoring during the verticalization was done using a non-invasive oscillometric recording of blood pressure on the brachial artery, stroke volume (SV) and cardiac minute output (CMO) were measured by impedance cardiography with the multifunctional «Task Force Monitor 3010i» (CNSystem, Austria). Data were statistically analyzed using the Statistica 10 software package.Results. Orthostatic hemodynamic stability was found in 26 out of 30 patients with chronic disorders of consciousness after critical brain damage. It was manifested by stable systolic blood pressure (SBP) in tilted orthostatic and horizontal position (120.7±2.2 and 121.1±3.6 mmHg, respectively, P>0.05). Orthostatic hypotension was observed in 3 patients and postural tachycardia syndrome (PTS) in one patient. We compared orthostatic hemodynamic changes in the studied cohort versus published data on orthostatic hemodynamic changes uncluding POT revealed in patients with severe brain damage examined before and after brain death.Conclusion. Orthostatic stability of blood circulation can be maintained for a short period of time in patients surviving after critical diffuse brain damage associated with chronic disorders of consciousness. Critical brain damage resulting in brain death associates with a significant reduction of all hemodynamic parameters and severe orthostatic hypotension with restoration of initial blood pressure values when the patient is returned to the horizontal position