Automatyczne planowanie znalazło swoje zastosowanie między innymi w teleradioterapii. Dzięki tej funkcjonalności użytkownicy dostali możliwość podniesienia jakości procesu przygotowania planu leczenia. Firma Varian Medical Systems (VMS) wprowadziła narzędzie o nazwie RapidPlan (RP) zintegrowane z systemem planowania leczenia Eclipse. W pracy wykorzystano tomografię komputerową do planowania leczenia 50 pacjentów z rakiem gruczołu krokowego. Porównano 250 planów opracowanych przez grupę Fizyków z planami wykonanymi za pomocą modułu RP z zastosowaniem funkcji Aperture Shape Controller (ASC) z podziałem na ASC:OFF, VeryLow, Moderate, VeryHigh. W badaniu zostały porównane rozkłady dawek w objętościach tarczowych Planning Target Volume (PTV) oraz dawki w narządach, takich jak: odbytnica, pęcherz, główki kości udowych. Dla PTV przeanalizowano parametry, takie jak: V95%, D2%, odchylenie standardowe oraz stosunek objętości izodozy 50% do objętości PTV. Dla narządów krytycznych, takich jak pęcherz oraz odbytnica, zostały porównane następujące parametry: Dśr, V50%, V50Gy, natomiast dla główek kości udowych zostały przeanalizowane D2%, V30%, V40%, V50%. Dodatkowo porównano objętości w cm3 V25%, V50%, V70%, V90% dawki przepisanej. W celu sprawdzenia, czy różnice w opisanych wyżej grupach są istotne statystycznie, wykonano test t-Studenta dla prób niezależnych. Do zbadania, czy dane podlegają rozkładowi normalnemu, użyto testu Shapiro-Wilka. Dla danych, które nie podlegały rozkładowi normalnemu, przeprowadzono nieparametryczny test U Manna-Whitneya. W przypadku dawki w objętościach tarczowych parametr V95% > 98% spełniał kryteria zarówno dla planów w grupie Fizycy, jak i planów RP. W przypadku pęcherza oraz odbytnicy uśrednione parametry Dśr, V50%, V50Gy [%], V50Gy [cm3] są wyższe w grupie Fizycy w porównaniu z planami z użyciem RP. Natomiast parametry, takie jak D2%, odchylenie standardowe, stosunek objętości izodozy 50% do objętości PTV, są wyższe w grupie planów RP. Objętości w cm3 – V25%, V50%, V70%, V90% dawki przepisanej są wyższe w grupie Fizycy. W oparciu o uzyskane wyniki wykazano, że plany wygenerowane za pomocą RP osiągają zadowalające rezultaty i mogą być stosowane klinicznie z użyciem funkcji ASC: OFF.
EN
Automatic planning has found its application among others in teleradiotherapy. Thanks to this functionality, users received the opportunity to improve the quality of the process of preparing a treatment plan. Varian Medical Systems (VMS) introduced a tool called RapidPlan (RP) integrated with the Eclipse treatment planning system. Computed tomography of 50 patients with prostate cancer was used in the study. 250 plans made by a group of Physicist were compared with plans made by using the RP module with the Aperture Shape Controller (ASC) divided into: ASC:OFF, VeryLow, Moderate, VeryHigh. The study compared dose distribution in Planning Target Volume (PTV) and dose distributions in organs such as: rectum, bladder, femoral heads. PTV parameters were analyzed such as: V95%, D2%, standard deviation and the ratio of the volume of isodose 50% to the PTV volume. For organs at risk such as bladder and rectum, the following parameters were compared: Dmean, V50%, V50Gy, and for femoral heads: D2%, V30%, V40%, V50%. In addition, volumes in cm3 V25%, V50%, V70%, V90% of the prescribed dose were compared. In order to check statistically significant differences in the groups described above Student’s t-test was performed for independent samples. The Shapiro-Wilk test was used to check if the data are normally distributed. For data that is not normally distributed the U Manna-Whitneya test was performed. In the case of a dose in target volumes, the V95% > 98% parameter met the criteria for both plans in the Physicist group and plans in the RP group. For bladder and rectum, average parameters such as Dmean, V50%, V50Gy [%], V50Gy [cm3] are higher in the group of Physicist compared to plans with the use of RP. Parameters such as D2%, standard deviation, the ratio of isodose 50% volume to PTV volume is higher in the group of RP plans. Volume in cm3 – V25%, V50%, V70%, V90% of the prescribed dose are higher in the Physicist group. Based on the obtained results, it was shown that the plans generated using RP achieve satisfying results and can be used clinically with the ASC:OFF function.
Celem niniejszego artykułu jest ocena możliwości operacyjnych Lotniczego Pogotowia Ratunkowego (LPR) na terenie RP. W pracy badawczej dokonano przeglądu literatury z zakresu: aspektów prawnych, struktury Lotniczego Pogotowia Ratunkowego oraz jego znaczenia. Kolejno, na podstawie historycznych danych, konkretnych zdarzeń wykazano przewagę i możliwości, jakie daje wykorzystanie śmigłowca w akcjach ratowniczych w porównaniu do konwencjonalnego ambulansu, w ujęciu środka transportu używanego przez Zespoły Ratownictwa Medycznego, opisano problem badawczy dotyczący konieczności zapewnienia możliwości operacyjnych LPR na całym obszarze kraju i uzasadniono przydatność takiego systemu. Rozpatrzono różne przypadki pokrycia obszaru RP i wskazano słabe strony systemu. W oparciu o przeprowadzone analizy wyciągnięto wnioski i zaproponowano konkretne możliwości poprawy.
EN
The aim of this paper is to assess the operational capabilities of the Air Rescue Service (ARS) in Poland. The research work covers a literature review on legal aspects, structure of ARS, and its importance. On the basis of historical data and specific events, the advantages and opportunities offered by the use of helicopters in rescue operations in comparison to conventional ambulances in terms of means of transport used by Medical Rescue Teams were shown. The research problem concerning the necessity of ARS operational capability on the whole country area was described, and the usefulness of such system was justified. Different cases of coverage of the RP were analyzed and flaws in the system were pointed out. The analysis carried out served as a basis for drawing conclusions and proposing particular improvement opportunities.
Modern machining technology facilitates mechanical machining at high spindle speeds, which determines the use of machining lathe chucks that guarantee the correct clamping force of the workpiece. The work discusses the problems associated with the compensation of negative effects of centrifugal force acting on the jaws of lathe chucks. Calculations and constructional solutions including the author’s own patent application and a description of a model made using additive technology are presented.
PL
Współczesne maszyny technologiczne umożliwiają obróbkę mechaniczną przy dużych prędkościach obrotowych wrzecion, co determinuje stosowanie uchwytów obróbkowych gwarantujących odpowiednią siłę zacisku przedmiotu obrabianego. W pracy omówiono problematykę związaną z kompensacją negatywnych skutków siły odśrodkowej działającej na szczęki uchwytów tokarskich. Przedstawiono obliczenia i rozwiązania konstrukcyjne, w tym własne objęte ochroną patentową oraz opis modelu wykonanego przy pomocy technologii przyrostowej.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Niniejszy artykuł przedstawia stan obszaru szybkiego prototypowania. Przedstawiony w nim materiał jest wynikiem kilkunastoletniej obserwacji branży w Polsce i na świecie z punktu widzenia użytkowania urządzeń RP, badania procesów przyrostowych oraz ich zastosowania, opiniowania i recenzowania projektów itp.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono porównanie dokładności dwóch metod przyrostowych MEM i SLS. Jako model badawczy wykorzystano łopatkę silnika lotniczego. Po wydrukowaniu modeli badawczych zeskanowano je za pomocą skanera GOM ATOS III, następnie określono odchyłki w odniesieniu do nominalnego modelu 3D-CAD. Przeprowadzona analiza porównawcza wybranych metod druku 3D umożliwia dobór odpowiedniego systemu wytwarzania.
EN
The article presents the accuracy comparison of two additive methods: SLS and MEM. An aircraft engine’s blade has been used as a study model. After printing, the test models have been scanned using the GOM ATOS III scanner, then deviations have been specified in relation to the nominal 3D-CAD model. The conducted comparative analysis of the selected methods of 3D printing allows for the selection of an appropriate manufacturing system.
This paper presents a universal stand to diagnose air gear models made in the process of Rapid Prototyping (RP) at the production stage. The stand is designed in an open system, powered by a three-phase electric motor with a power of 0.75 kW, whose speed is controlled by a single-phase inverter. The stand is equipped with two measuring shafts, connected directly to a recorder RMC that allow you to read values torque and rpm in real time. Between this measuring shafts installed a gear reducer to allow the exchange of tested pair of gears. Powder brake with variable speed control is installed on the output as a load. Responsible for data acquisition software is copyright RMC-M - Monitor, which allows you to preview the results of measurements and print them in a report. Trials conducted on the universal test stand for air gears demonstrators give reproducible, stable work parameters and thus enable to obtain uninterrupted, accurate measurements.
PL
W niniejszym artykule przedstawiono uniwersalne stanowisko do diagnostyki na etapie wytwarzania modeli przekładni lotniczych wykonanych w procesie Rapid Prototyping (RP). Stanowisko zaprojektowane w układzie otwartym napędza trójfazowy silnik elektryczny o mocy 0,75kW, którego obroty regulowane są za pomocą jednofazowego falownika. Stanowisko wyposażono w dwa momentomierze, podłączone bezpośrednio do rejestratora RMC, które umożliwiają odczyt wartości momentu i obrotów w czasie rzeczywistym. Między momentomierzami zainstalowano przekładnię reduktora umożliwiającą wymianę badanej pary kół zębatych. Jako obciążenie zamontowano na wyjściu hamulec proszkowy z płynną regulacją obrotów. Za akwizycję danych odpowiedzialne jest autorskie oprogramowanie RMC-M –Monitor, które umożliwia podgląd wyników pomiarów i ich wydruk w formie raportu. Próby prowadzone na uniwersalnym stanowisku do badań demonstratorów przekładni lotniczych pozwalają na uzyskanie powtarzalnych, stabilnych parametrów pracy i tym samym na otrzymanie niezakłóconych, dokładnych wyników pomiarów.
Computed tomography and rapid prototyping techniques can be used to construct and fabricate large size bone models for orthopaedics. Rapid Prototyping technology enables the fabrication of a true-to-scale bone joint model based on 3D virtual models, generated by segmenting patients’ CT images. The model can be used to plan, to simulate, to assist prosthesis implantation for difficult cases of THR (Total Hip Replacements). The main restriction of implementing such models into medical practice is high cost of their production. Physical models of pelvic bones, were constructed on the basis of data collected during standard CT examinations. A method of development of a large-size model while fulfilling the requirement for reducing the price of model fabrication in the article was presented. The method can be used for fabrication the models with 3DP technique. This paper also discusses the issue of production costs when utilizing other RP techniques as well as their usefulness in practice.
Fabrication of scaffolds for tissue engineering (TE) applications becomes a very important research topic in present days. The aim of the study was to create and evaluate a hybrid polymeric 3D scaffold consisted of nano and microfibers, which could be used for bone tissue engineering. Hybrid structures were fabricated using rapid prototyping (RP) and electrospinning (ES) methods. Electrospun nanofibrous mats were incorporated between the microfibrous layers produced by RP technology. The nanofibers were made of poly(L-lactid) and polycaprolactone was used to fabricate microfibers. The micro- and nanostructures of the hybrid scaffolds were examined using scanning electron microscopy (SEM). X-ray microtomographical (μCT) analysis and the mechanical testing of the porous hybrid structures were performed using SkyScan 1172 machine, equipped with a material testing stage. The scanning electron microscopy and micro-tomography analyses showed that obtained scaffolds are hybrid nanofibers/microfibers structures with high porosity and interconnected pores ranging from 10 to 500um. Although, connection between microfibrous layers and electrospun mats remained consistent under compression tests, addition of the nanofibrous mats affected the mechanical properties of the scaffold, particularly its elastic modulus. The results of the biocompatibility tests didn’t show any cytotoxic effects and no fibroblast after contact with the scaffold showed any damage of the cell body, the cells had proper morphologies and showed good proliferation. Summarizing, using RP technology and electrospinning method it is possible to fabricate biocompatible scaffolds with controllable geometrical parameters and good mechanical properties.
The paper presents the development procedures for both virtual 3D-CAD and material models of fractured segments of human spine formulated with the use of computer tomography (CT) and rapid prototyping (RP) technique. The research is a part of the project within the framework of which a database is developed, comprising both 3D-CAD and material models of segments of thoracic-lumbar spine in which one vertebrae is subjected to compressive fracture for a selected type of clinical cases. The project is devoted to relocation and stabilisation procedures of fractured vertebrae made with the use of ligamentotaxis method. The paper presents models developed for five patients and, for comparison purposes, one for a normal spine. The RP material models have been built basing on the corresponding 3D-CAD ones with the use of fused deposition modelling (FDM) technology. 3D imaging of spine segments in terms of 3D-CAD and material models allows for the analysis of bone structures, classification of clinical cases and provides the surgeons with the data helpful in choosing the proper way of treatment. The application of the developed models to numerical and experimental simulations of relocation procedure of fractured vertebra is planned.
PL
W pracy zostały przedstawione procedury opracowania modeli wirtualnych i materialnych uszkodzonych, w efekcie urazów lub długotrwałej patologii, odcinków kręgosłupa pacjentów oraz przykłady wykonanych modeli. Przedstawione w pracy modele wirtualne opracowano na podstawie danych CT pięciu pacjentów oraz jednego przypadku odcinka kręgosłupa prawidłowego. Tworzona jest tym samym baza danych modeli segmentów kręgosłupa piersiowo-lędźwiowego z jednym trzonem złamanym kompresyjnie dla wybranej klasy przypadków klinicznych. Modele te posłużyły następnie do wykonania ich odpowiedników materialnych w technice szybkiego wytwarzania prototypów (rapid rototyping - RP). Zastosowana została technologia FDM (fused deposition modeling). Wizualizacja segmentów lub odcinków kręgosłupa poprzez tworzenie modeli wirtualnych i materialnych daje możliwość analizy struktur kostnych, klasyfikacji i oceny przypadków oraz rozważenie możliwych wariantów leczenia urazu. Przewiduje się wykorzystanie opracowanych modeli do przeprowadzenia numerycznej oraz doświadczalnej symulacji nastawiania odłamów złamanego trzonu. Praca jest częścią realizacji projektu dotyczącego procedur leczenia, nastawiania i stabilizacji złamanego trzonu kręgu metodą ligamentotaksji.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In this paper analysis of the factors determining assembly process is presented. In this analysis two stages of product life cycle: design and production are taken into account. Analysis of relationships between some production engineering, i.e. Rapid Prototyping, and necessary assembly process are fulfiled. The visible relations between analyzed phases of manufacturing process are indicated, but they are different for individual engineering and level of their development.
Artykuł przedstawia możliwości zastosowania szybkiego prototypowania w procesie projektowania i wytwarzania pojazdów samochodowych. Prototypy przedstawione w artykule zostały wykonane metodą trójwymiarowego druku (Three Dimensional Printing - 3DP). W pierwszej części artykułu zostały opisane zasady wytwarzania prototypów z wykorzystaniem przyrostowych metod szybkiego prototypowania (Rapid Prototyping - RP). Przedstawione zostały również możliwości metod RP oraz ich miejsce w procesie technologicznym wytwarzania elementów pojazdów samochodowych - elementów silnika, elementów układu napędowego i nadwozia. Opisany został proces przygotowania budowy prototypów techniką 3DP, począwszy od etapu projektowania poprzez obróbkę programową danych, skończywszy na budowie prototypu fizycznego. Przedstawiona została również możliwość wykorzystania metody 3DP jako techniki szybkiego wytwarzania narzędzi (Rapid Tooling - RT). Przedstawiona w artykule analiza możliwości wykorzystania systemów RP w przemyśle samochodowym oraz dynamiczny rozwój tych systemów pokazuje, że obszar zastosowań szybkiego prototypowania w dziedzinie motoryzacji stale się powiększa. Techniki RP pozwalają również na skrócenie procesu projektowania i wytwarzania elementów pojazdów samochodowych.
EN
The article presents the possibilities of application of rapid prototyping (RP) in process of designing and manufacturing of car vehicles. The presented prototypes in article were created by method of three-dimensional printing (Three Dimensional Printing - 3DP).The principles of manufacturing of prototypes with application of additive methods of rapid prototyping (Rapid Prototyping - RP) were described in the first part of article. Possibilities of methods RP and also their place in technological process of manufacturing of elements of car vehicles i.e. elements of engine, elements of the driving system and car body also were presented. Process of preparation of building of prototypes by means of technique 3DP was described to begin with stage of designing and across the program processing of data and to finish on building of physical prototype. Possibility of application of method 3DP as technique of rapid manufacturing of tools (Rapid Tooling - RT) also was presented. Presented in article analysis of possibilities of application systems RP in car industry and dynamic development of these systems shows, that the area of applications of rapid prototyping in the range of the motorization still increases. Techniques RP also enable on shortening of process of designing and manufacturing of elements of car vehicles.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł przedstawia możliwości wykorzystania standardowego oprogramowania WMP na potrzeby pomiarów kół zębatych. Wykorzystanie oprogramowania CATIA V5 dało możliwość szybszego i dokładniejszego przetwarzanie danych otrzymanych z pomiarów, w celu ustalenie odchyłek zarysu zęba oraz powierzchni bocznej.
EN
The article presents the possibilities of using the standard CMM software for measuring gears. CATIA V5 software enables increasing the rapid and the accuracy of processing data obtained from measurements. The researches were made to define the tooth's profile deviations and flank.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawione są możliwości szybkiego wytwarzania prototypów kół zębatych z wykorzystaniem trójwymiarowego druku (3DP). W ramach prowadzonych badań wykonana została para walcowych kół zębatych o zębach prostych w celu badań trzeciego stopnia przekładni maszynki do mielenia mięsa. Opisany został proces technologiczny przygotowania danych programowych oraz wykonania prototypu fizycznego metodą 3DP.
EN
The article present possibilities of gears prototyping with three dimensional (3DP) printing using. There are two gears, witch parameter are similar in household accessories e.g. mincing machine. In the paper the practical application of three dimensional printing in household machines gear prototyping process has been presented.
W artykule przedstawiono definicję systemu naprawialnego, oraz klasyfikację modeli procesów awarii, z uwzględnieniem modeli remontu doskonałego, minimalnego i niedoskonałego. Wskazano na badanie istnienia trendu, jako szczególnie istotny czynnik przy wyborze modelu i narzędzi matematycznych. Zaprezentowano również dwa zasadnicze podejścia przy harmonogramowaniu modeli remontowych: Time Based Maintenance oraz Condition Based Maintenance.
EN
The article presents the definition of a repairable system and classification of failure process modeling. Particularly the perfect, imperfect and minimal repair models have been pointed out. A test for trend in the inter-failure times has been indicated, as an important method in specifying the correct model and mathematical methods. Also the two important approaches in maintenance models scheduling have been presented: Time Based Maintenance and Condition Based Maintenance.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW