A METHODOLOGY FOR AUTONOMOUS ROOF BOLT INSTALLATION USING INDUSTRIAL ROBOTICS

The mining sector is currently in the stage of adopting more automation, and with it, robotics. Autonomous bolting in underground environments remains a hot topic for the mining industry. Roof bolter operators are exposed to hazardous conditions due to their proximity to the unsupported roof, loose bolts, and heavy spinning mass. Prolonged exposure to the risk inevitably leads to accidents and injuries. The current thesis presents the development of a robotic assembly capable of carrying out the entire sequence of roof bolting operations in full and partial autonomous sensor-driven rock bolting operations to achieve a high-impact health and safety intervention for equipment operators. The automation of a complete cycle of drill steel positioning, drilling, bolt orientation and placement, resin placement, and bolt securing is discussed using an anthropomorphic robotic arm.A human-computer interface is developed to enable the interaction of the operators with the machines. Collision detection techniques will have to be implemented to minimize the impact after an unexpected collision has occurred. A robust failure-detection protocol is developed to check the vital parameters of robot operations continuously. This unique approach to automation of small materials handling is described with lessons learned. A user-centered GUI has been developed that allows for a human user to control and monitor the autonomous roof bolter. Preliminary tests have been conducted in a mock mine to evaluate the developed system\u27s performance. In addition, a number of different scenarios simulating typical missions that a roof bolter needs to undertake in an underground coal mine were tested

Well-promising outcomes with vacuum-assisted closure in an infected wound following laparotomy: A case report

Introducation: Negative pressure wound therapy (NPWT) represents an alternative method to optimize conditions for wound healing. Delayed wound closure is a significant health problem, which is directly associated with pain and suffering from patient's aspect, as well with social and financial burden. Presentation of case: We report a case of vacuum-assisted wound therapy with hypertonic solution distillation and continuous negative pressure application, in an infected wound after laparotomy for incisional hernia reconstruction with mesh placement. Negative pressure was initiated at the wound margins after failure of conventional treatment with great outcomes, achieving a total closure of the incision within two weeks. Discussion: Each wound has particular characteristics which must be managed. Vacuum assisted closure (VAC) with continuous negative pressure and simultaneous wound instillation and cleanse can provide optimum results, reducing the cavity volume, by newly produced granulated tissue. Conclusion: The simultaneous use of instillation and constant pressure seemed to be superior in comparison with NPWT alone. Compared to conventional methods, the use of VAC ends to better outcomes, in cases of infected wounds following laparotomy

Pediatric trauma and emergency surgery: an international cross-sectional survey among WSES members

Background: In contrast to adults, the situation for pediatric trauma care from an international point of view and the global management of severely injured children remain rather unclear. The current study investigates structural management of pediatric trauma in centers of different trauma levels as well as experiences with pediatric trauma management around the world. Methods: A web-survey had been distributed to the global mailing list of the World Society of Emergency Surgery from 10/2021-03/2022, investigating characteristics of respondents and affiliated hospitals, case-load of pediatric trauma patients, capacities and infrastructure for critical care in children, trauma team composition, clinical work-up and individual experiences with pediatric trauma management in response to patients´ age. The collaboration group was subdivided regarding sizes of affiliated hospitals to allow comparisons concerning hospital volumes. Comparable results were conducted to statistical analysis. Results: A total of 133 participants from 34 countries, i.e. 5 continents responded to the survey. They were most commonly affiliated with larger hospitals (> 500 beds in 72.9%) and with level I or II trauma centers (82.0%), respectively. 74.4% of hospitals offer unrestricted pediatric medical care, but only 63.2% and 42.9% of the participants had sufficient experiences with trauma care in children ≤ 10 and ≤ 5 years of age (p = 0.0014). This situation is aggravated in participants from smaller hospitals (p < 0.01). With regard to hospital size (≤ 500 versus > 500 in-hospital beds), larger hospitals were more likely affiliated with advanced trauma centers, more elaborated pediatric intensive care infrastructure (p < 0.0001), treated children at all ages more frequently (p = 0.0938) and have higher case-loads of severely injured children < 12 years of age (p = 0.0009). Therefore, the majority of larger hospitals reserve either pediatric surgery departments or board-certified pediatric surgeons (p < 0.0001) and in-hospital trauma management is conducted more multi-disciplinarily. However, the majority of respondents does not feel prepared for treatment of severe pediatric trauma and call for special educational and practical training courses (overall: 80.2% and 64.3%, respectively). Conclusions: Multi-professional management of pediatric trauma and individual experiences with severely injured children depend on volumes, level of trauma centers and infrastructure of the hospital. However, respondents from hospitals at all levels of trauma care complain about an alarming lack of knowledge on pediatric trauma management

Reducing the environmental impact of surgery on a global scale: systematic review and co-prioritization with healthcare workers in 132 countries

Abstract Background Healthcare cannot achieve net-zero carbon without addressing operating theatres. The aim of this study was to prioritize feasible interventions to reduce the environmental impact of operating theatres. Methods This study adopted a four-phase Delphi consensus co-prioritization methodology. In phase 1, a systematic review of published interventions and global consultation of perioperative healthcare professionals were used to longlist interventions. In phase 2, iterative thematic analysis consolidated comparable interventions into a shortlist. In phase 3, the shortlist was co-prioritized based on patient and clinician views on acceptability, feasibility, and safety. In phase 4, ranked lists of interventions were presented by their relevance to high-income countries and low–middle-income countries. Results In phase 1, 43 interventions were identified, which had low uptake in practice according to 3042 professionals globally. In phase 2, a shortlist of 15 intervention domains was generated. In phase 3, interventions were deemed acceptable for more than 90 per cent of patients except for reducing general anaesthesia (84 per cent) and re-sterilization of ‘single-use’ consumables (86 per cent). In phase 4, the top three shortlisted interventions for high-income countries were: introducing recycling; reducing use of anaesthetic gases; and appropriate clinical waste processing. In phase 4, the top three shortlisted interventions for low–middle-income countries were: introducing reusable surgical devices; reducing use of consumables; and reducing the use of general anaesthesia. Conclusion This is a step toward environmentally sustainable operating environments with actionable interventions applicable to both high– and low–middle–income countries

Η Τέχνη ως εναλλακτικό μέσο θεραπείας στην αποκατάσταση, την ψυχική υγεία και την ποιότητα ζωής των ατόμων με αναπηρία.

Η θεραπεία μέσω της τέχνης είναι μια αποτελεσματική μέθοδος παρέμβασης για άτομα που αντιμετωπίζουν αναπτυξιακές, νευρολογικές, εκπαιδευτικές, κοινωνικές ή ψυχολογικές δυσλειτουργίες. Σύμφωνα με αυτή τη μέθοδο δεν απαιτείται η λήψη φαρμακευτικής αγωγής και έχει ως στόχο και σκοπό να καθυστερήσει την επιδείνωση των όποιων ασθενειών και συγχρόνως να βελτιώσει, στο βαθμό που αυτό είναι εφικτό, την ψυχολογική ευμάρεια των ασθενών. Σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν να διερευνήσει την επίδραση, που έχει η τέχνη στην ψυχική υγεία, στην αποκατάσταση και την ποιότητα ζωής των ατόμων με αναπηρία. Για το σκοπό αυτό πραγματοποιήθηκε βιβλιογραφική ανασκόπηση των τελευταίων ετών από διαφορετικές βάσεις δεδομένων, όπως Pubmed, Science Direct και Google Scholar, αναφορικά με άτομα που ανήκουν στο φάσμα του αυτισμού, άτομα με νοητική αναπηρία, με κινητικές αναπηρίες, με επιληψία, άτομα που έχουν υποστεί εγκεφαλικό επεισόδιο, μετά από τραυματισμό, ασθενείς με άνοια, καθώς και με άτομα που ανήκουν στην τρίτη ηλικία. Από τα συμπεράσματα φαίνεται, ότι η ενασχόληση των ατόμων με την τέχνη έχει θετική επίδραση στη θεραπεία τους και στον τρόπο αντιμετώπισης της ασθένειας και οποιονδήποτε δυσκολιών. Συμπερασματικά, η θεραπεία μέσω τέχνης παρέχει μια μη λεκτική μορφή έκφρασης μέσω της διαισθητικής κατανόησης και της οπτικής παρουσίασης, αποβάλλοντας τη δυσφορία και τα αρνητικά συναισθήματα των ασθενών, συμβάλλοντας στην καλύτερη ποιότητα ζωής.ΟΧ

Ανάλυση δεδομένων από γεωφυσικές διαγραφίες με χρήση μοντέλων χρονοσειρών και μεθόδων γεωστατιστικής

Summarization: This thesis focuses on the statistical analysis of well log data from two hydrocarbon reservoirs located in Labrador Island, Western Newfoundland (Canada). The data is obtained from two onshore wells (Finnegan and Seamus). We focus on the analysis of four logs (spontaneous potential, Gamma radiation and two induction logs) from six different formations. The thesis has three main objectives: (i) to estimate the probability distributions and spatial correlations in data obtained from the same well, (ii) to evaluate cross-correlations between logs across the two different wells, and (iii) to explore methods for the reconstruction of missing well log data. With respect to the first objective, the exploratory statistical analysis indicates that the majority of the respective properties do not follow the Gaussian distribution. However, after removing an empirically determined trend function, the residuals are closer to the Gaussian distribution. The spontaneous potential and Gamma radiation indicators can be described by Cauchy and Gumbel distributions, while the induction indicators by means of the Gamma and Weibull distributions. Variogram analysis suggests that spontaneous potential and Gamma Radiation conform to the same type of theoretical variogram model with similar sill and range values. In reference to the second objective, the statistical analysis indicates weak cross correlations between log data measured at the two different wells. The Gamma radiation logs show both positive and negative cross correlations which are overall higher (in magnitude) than for the respective correlations for the other three logs. Regarding the third objective, the comparison of the performance of different imputation, interpolation and time series algorithms for gap filling indicates that linear interpolation, linear weighted moving average and less often the Kalman-ARIMA methods are the top-performing algorithms for well log gap filling.Περίληψη: Η Γεωστατιστική παρέχει εργαλεία στατιστικής ανάλυσης για την μελέτη χωρικών ή χωροχρονικών φυσικών μεταβλητών. Η προσέγγιση μιας χωροχρονικής γεωστατιστικής ανάλυσης σε δεδομένα υδρογονανθράκων τα όποια χαρακτηρίζονται από ανομοιογένεια αποτελεί αντικείμενο έρευνας. Ωστόσο, μέθοδοι ανάλυσης χρονοσειρών που περιλαμβάνουν την επεξεργασία μονοδιάστατων χρονικών δεδομένων, μπορούν κάλλιστα να εφαρμοστούν σε προβλήματα που αφορούν μονοδιάστατα χωρικά δεδομένα, όπως για παράδειγμα δεδομένα διαγραφιών από γεωτρήσεις. Τόσο η επιστήμη της Γεωστατιστικής όσο και η ανάλυση χρονοσειρών είναι αντικείμενα με ερευνητικό ενδιαφέρον και εφαρμογές σε πολλά επιστημονικά πεδία, όπως στον τομέα της μεταλλευτικής, της μηχανικής πετρελαίου, σε τομείς περιβαλλοντικών επιστημών, στη τηλεπισκόπηση και την επιστήμη των υλικών. Σκοπός της εργασίας είναι η εφαρμογή γεωστατιστικών μεθόδων και μοντέλων ανάλυσης χρονοσειρών με στόχο την ανάλυση των χωρικών συσχετίσεων διαγραφιών γεώτρησης, όπως επίσης και την πρόβλεψη (αποκατάσταση) κενών δεδομένων (missing data). Τα κενά δεδομένων προέρχονται είτε από αστοχίες εξοπλισμού, είτε από δυσλειτουργία των αισθητήρων, ή ακόμη από σφάλματα στα συστήματα "αποστολής/ανάκτησης" δεδομένων. Τα προβλήματα αυτά δυσχεραίνουν την διαδικασία εκτίμησης των γεωλογικών σχηματισμών από τις διαγραφίες. Η παρούσα εργασία γράφτηκε με την προοπτική προσέγγισης των δύο παραπάνω θεμάτων, δηλαδή της ανάλυσης των χωρικών συσχετίσεων και της αποκατάστασης κενών δεδομένων. Η παρούσα εργασία επικεντρώνεται στην ανάλυση διαθέσιμων δεδομένων από διαγραφίες ταμιευτήρων υδρογονανθράκων που βρίσκονται στην νήσο Labrador στο Δυτικό Newfoundland (Καναδάς). Η μελέτη βασίζεται στην ανάλυση των ακόλουθων τεσσάρων επιλεγμένων διαγραφιών: φυσικό δυναμικό, δείκτης ακτινοβολίας γάμμα και ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής από έξι σχηματισμούς που βρίσκονται σε δύο επάκτιες γεωτρήσεις, ονόματι Finnegan και Seamus. Οι δύο γεωτρήσεις βρίσκονται σε απόσταση 14.5 χλμ μεταξύ τους. Αναλυτικότερα, οι υπό μελέτη σχηματισμοί της γεώτρησης Finnegan είναι οι ακόλουθοι: Goose (American) Tickle με 1422 δεδομένα, Table Point με 725 δεδομένα, Aguathuna με 250 δεδομένα, Catoche με 624 δεδομένα, Boat Harbour με 599 δεδομένα, και Watts Bight με 349 δεδομένα. Αντίστοιχα, οι υπό μελέτη σχηματισμοί της γεώτρησης Seamus είναι οι ακόλουθοι: Goose (American) Tickle με 1700 δεδομένα, Table Point με 871 δεδομένα, Aguathuna με 347 δεδομένα, Catoche με 721 δεδομένα, Boat Harbour με 819 δεδομένα, και Watts Bight με 406 δεδομένα. Η συγκεκριμένη μελέτη εστιάζει σε τρία κύρια σημεία ενδιαφέροντος: (i) εκτίμηση χωρικών συσχετίσεων από διαγραφίες που λαμβάνονται από την ίδια γεώτρηση, (ii) εκτίμηση της ετεροσυσχέτισης μεταξύ των μετρήσεων των ίδιων φυσικών ιδιοτήτων από δύο διαφορετικές γεωτρήσεις, (iii) διερεύνηση μεθόδων για την ανακατασκευή κενών δεδομένων. Για τον πρώτο στόχο, προσδιορίσαμε τους διάφορους γεωλογικούς σχηματισμούς στα σημεία των γεωτρήσεων. Εφαρμόσαμε διερευνητική στατιστική ανάλυση δεδομένων για να προσδιοριστούν οι κατανομές πιθανότητας κάθε διαγραφίας ανά σχηματισμό, όπως επίσης και για να προσδιοριστούν τα βέλτιστα μοντέλα βαριογραμμάτων ανά διαγραφία. Για τον δεύτερο στόχο χρησιμοποιήσαμε μεθόδους παρεμβολής με σκοπό να δημιουργήσουμε δύο ευθυγραμμισμένα σύνολα δεδομένων με κοινό βήμα δειγματοληψίας. Αυτή η διαδικασία κρίθηκε απαραίτητη διότι διαφορετικοί σχηματισμοί βρίσκονται σε διαφορετικά βάθη κατά μήκος της κάθε γεώτρησης, ενώ το βήμα δειγματοληψίας διαφέρει μεταξύ των γεωτρήσεων. Εν συνεχεία συγκρίναμε τα αποτελέσματα των τιμών των διάφορων μεθόδων παρεμβολής που εφαρμόστηκαν για τον υπολογισμό της ετεροσυσχέτισης των γεωτρήσεων. Οι μέθοδοι αυτοί περιλαμβάνουν την γραμμική παρεμβολή, την κυβική παρεμβολή, την παρεμβολή σφηνοειδών συναρτήσεων (splines) όπως επίσης και την τεχνική του κοντινότερου γείτονα. Ο τρίτος στόχος αποσκοπεί στην διερεύνηση των εφαρμογών της ανάλυσης χρονοσειρών στην εκτίμηση κενών δεδομένων διαγραφιών. Τα μοντέλα αντικατάστασης (imputation) και παρεμβολής χρησιμοποιούνται συνήθως για να πληρώσουν κενά δεδομένων σε διαγραφίες γεωτρήσεων. Για τον υπολογισμό της απόδοσης των διάφορων μεθόδων, οι καταγεγραμμένες διαγραφίες διαχωρίζονται σε δύο διακριτά σύνολα: το σύνολο εκπαίδευσης (οι τιμές των διαγραφιών σε αυτό το σύνολο θεωρούνται γνωστές) και το σύνολο ελέγχου (όπου οι τιμές των διαγραφιών θεωρούνται άγνωστες). Η συμπλήρωση των κενών έγινε με την χρήση των μεθόδων αντικατάστασης, παρεμβολής και χρονοσειρών. Οι μέθοδοι περιλαμβάνουν την Kalman Arima, την μέθοδο μέσο όρου, την γραμμική παρεμβολή και την παρεμβολή σφηνοειδών συναρτήσεων (Spline) όπως επίσης και τον απλός κινούμενο μέσο όρο, και τον ζυγισμένο κινητό μέσο όρο. Η ακρίβεια της πρόβλεψης βασίστηκε στην απόσταση ανάμεσα στα αυθεντικά δεδομένα και στις εκτιμήσεις μέσω των μεθόδων αντικατάστασης, παρεμβολής ή χρονοσειρών. Σχετικά με τον πρώτο στόχο της εργασίας, η διερευνητική ανάλυση έδειξε ότι η πλειοψηφία των μετρούμενων ιδιοτήτων δεν ακολουθεί την Γκαουσσιανή κατανομή πιθανότητας. Σε αυτές τις περιπτώσεις, κατόπιν αφαίρεσης μιας συνάρτησης τάσης τα στατιστικά υπόλοιπα βρίσκονται πιο κοντά στην Γκαουσιανή κατανομή. Τα αποτελέσματα της μελέτης αποδεικνύουν ότι οι διαγραφίες φυσικού δυναμικού και διάταξης ακτινοβολίας γάμμα περιγράφονται καλύτερα από κατανομές πιθανότητας που ορίζονται σε όλο το πεδίο των πραγματικών τιμών, όπως οι κατανομές Cauchy και Gumbel. Αντίθετα, οι διαγραφίες επαγωγής περιγράφονται καλύτερα από κατανομές που ορίζονται στο σύνολο των θετικών αριθμών όπως οι κατανομές Γάμμα και Weibull. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης των βαριογραμμάτων έδειξαν ότι οι διαγραφίες φυσικού δυναμικού και διάταξης ακτινοβολίας γάμμα, πολύ συχνά προσαρμόζονται στο ίδιο θεωρητικό μοντέλο βαριογράμματος και αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι τιμές της οροφής και της ζώνη επιρροής είναι παρόμοιες. Η ανάλυση βαριογράμματος επιβεβαιώνει την υψηλή χωρική ετερογένεια που χαρακτηρίζει τις καταγραφές διαγραφιών. Όσον αφορά στο δεύτερο στόχο της εργασίας, τα αριθμητικά αποτελέσματα της στατιστικής ανάλυσης έδειξαν ασθενή ετεροσυσχέτιση μεταξύ των ιδιοτήτων που μετρήθηκαν στις δύο γεωτρήσεις. Η ετεροσυσχέτιση εξετάστηκε μέσω του υπολογισμού μέτρων στατιστικής εξάρτησης όπως η συσχέτιση Pearson και η συσχέτιση Spearman. Όπως αναφέρθηκε ανωτέρω, για τον υπολογισμό των ετεροσυσχετίσεων χρησιμοποιήθηκαν μέθοδοι παρεμβολής με σκοπό την ομογενοποίηση του βήματος δειγματοληψίας. Όλες οι μέθοδοι οδήγησαν σε παρόμοιες εκτιμήσεις των συσχετίσεων. Οι διαγραφίες διάταξης ακτίνων γάμμα απέδωσαν το πιο ενδιαφέροντα αποτελέσματα σε σχέση με τις υπόλοιπες διαγραφίες, παρουσιάζοντας τόσο θετικές όσο και αρνητικές τιμές συσχετίσεων. Οι τιμές των θετικών συντελεστών συσχέτισης κυμαίνονται από 0.001 έως 0.483, ενώ οι τιμές των αρνητικών συντελεστών συσχέτισης εκτείνονται από -0.142 έως -0.001. Αναφορικά με τον τρίτο στόχο της εργασίας, η σύγκριση και η ποσοτικοποίηση της απόδοσης των αλγορίθμων αντικατάστασης και παρεμβολής έδειξε ότι η γραμμική παρεμβολή, ο ζυγισμένος μέσος όρος, και λιγότερο συχνά η μέθοδος Kalman-Arima, είναι τα πιο αποδοτικά μοντέλα αποκατάστασης κενών δεδομένων

Evaluation of a quality improvement intervention to reduce anastomotic leak following right colectomy (EAGLE): pragmatic, batched stepped-wedge, cluster-randomized trial in 64 countries

Background Anastomotic leak affects 8 per cent of patients after right colectomy with a 10-fold increased risk of postoperative death. The EAGLE study aimed to develop and test whether an international, standardized quality improvement intervention could reduce anastomotic leaks. Methods The internationally intended protocol, iteratively co-developed by a multistage Delphi process, comprised an online educational module introducing risk stratification, an intraoperative checklist, and harmonized surgical techniques. Clusters (hospital teams) were randomized to one of three arms with varied sequences of intervention/data collection by a derived stepped-wedge batch design (at least 18 hospital teams per batch). Patients were blinded to the study allocation. Low- and middle-income country enrolment was encouraged. The primary outcome (assessed by intention to treat) was anastomotic leak rate, and subgroup analyses by module completion (at least 80 per cent of surgeons, high engagement; less than 50 per cent, low engagement) were preplanned. Results A total 355 hospital teams registered, with 332 from 64 countries (39.2 per cent low and middle income) included in the final analysis. The online modules were completed by half of the surgeons (2143 of 4411). The primary analysis included 3039 of the 3268 patients recruited (206 patients had no anastomosis and 23 were lost to follow-up), with anastomotic leaks arising before and after the intervention in 10.1 and 9.6 per cent respectively (adjusted OR 0.87, 95 per cent c.i. 0.59 to 1.30; P = 0.498). The proportion of surgeons completing the educational modules was an influence: the leak rate decreased from 12.2 per cent (61 of 500) before intervention to 5.1 per cent (24 of 473) after intervention in high-engagement centres (adjusted OR 0.36, 0.20 to 0.64; P < 0.001), but this was not observed in low-engagement hospitals (8.3 per cent (59 of 714) and 13.8 per cent (61 of 443) respectively; adjusted OR 2.09, 1.31 to 3.31). Conclusion Completion of globally available digital training by engaged teams can alter anastomotic leak rates. Registration number: NCT04270721 (http://www.clinicaltrials.gov)