Coulomb Energy of Nuclei

The density functional determining the Coulomb energy of nuclei is calculated to the first order in $e^2$. It is shown that the Coulomb energy includes three terms: the Hartree energy; the Fock energy; and the correlation Coulomb energy (CCE), which contributes considerably to the surface energy, the mass difference between mirror nuclei, and the single-particle spectrum. A CCE-based mechanism of a systematic shift of the single-particle spectrum is proposed. A dominant contribution to the CCE is shown to come from the surface region of nuclei. The CCE effect on the calculated proton drip line is examined, and the maximum charge $Z$ of nuclei near this line is found to decrease by 2 or 3 units. The effect of Coulomb interaction on the effective proton mass is analyzed.Comment: 10 pages, Latex. Devoted to 90-th Anniversary of A.B. Migdal's Birthda

Определение возраста человека по образцам крови на основании анализа метилирования CpG-динуклеотидов

Based on the bioinformatic and statistical analysis of the GEO-projects to determine the genome-wide profile of human DNA methylation, a list of 27 CpG dinucleotides with a high predictive potential was formed to create models for prediction of the human age from blood samples. The methylation level was determined for 245 samples of individuals from the Republic of Belarus. The correlation coefficients R were calculated, and the mathematical models for determining the age of an individual were constructed. The average accuracy value of the age prediction from blood samples using 12 CpG-dinucleotides was 3.4 years (for men – 3.3, for women – 3.5). The results obtained will be used as a basis for development of calculators for predicting the age of an individual based on the biological traces for forensic experts.На основании биоинформатического и статистического анализа GEO-проектов по определению полногеномного профиля метилирования ДНК человека сформирован перечень из 27 CpG-динуклеотидов с высоким прогностическим потенциалом для создания моделей предсказания возраста человека по образцам крови. Определен уровень метилирования для 245 образцов индивидов из Республики Беларусь, рассчитаны коэффициенты корреляции R и построены математические модели определения возраста человека. Среднее значение точности предсказания возраста по образцам крови с использованием 12 CpG-динуклеотидов составило 3,4 года (для мужчин – 3,3, для женщин – 3,5). Полученные результаты будут положены в основу разработки калькуляторов предсказания возраста индивида по биологическим следам для экспертов-криминалистов

A line-balancing strategy for designing flexible assembly systems

We present a rough-cut analysis tool that quickly determines a few potential cost-effective designs at the initial design stage of flexible assembly systems (FASs) prior to a detailed analysis such as simulation. It uses quantitative methods for selecting and configuring the components of an FAS suitable for medium to high volumes of several similar products. The system is organized as a series of assembly stations linked with an automated material-handling system moving parts in a unidirectional flow. Each station consists of a single machine or of identical parallel machines. The methods exploit the ability of flexible hardware to switch almost instantaneously from product to product. Our approach is particularly suitable where the product mix is expected to be stable, since we combine the hardware-configuration phase with the task-allocation phase.Peer Reviewedhttp://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/45513/1/10696_2004_Article_BF00167513.pd

An ILP-embedded Tabu Search heuristic for the design of integrated cellular manfacturing systems with production planning and dynamic system reconfiguration

This paper describes a tabu search algorithm to solve the integrated cellular manufacturing systems design problem. The algorithm makes use of both short term and long term memory aspects, in combination with integer linear programming (ILP), to construct the neighbour solutions. Within the short term memory component, attributive recency based memory is used in tabu lists to determine the tabu status of move operators. Within the long-term memory structures, frequency based memory is used in the form of residency measures to guide the diversification scheme and explicit memory is used to guide the intensification scheme. Computational results show that the tabu search procedure generates good quality solutions and that better solution times are experienced compared to that of state-of-the-art optimization software, hence proves to be a viable algorithm especially for the larger sized problems. <br/

A comprehensive mathematical modeling approach to the design of cellular manufacturing systems integrating production planning and system reconfiguration

This paper presents and analyzes a comprehensive model for the design of cellular manufacturing systems (CMS). A recurring theme in research is a piecemeal approach when formulating CMS models. In this paper, the proposed model, to the best of the authors’ knowledge, is the most comprehensive one to date with a more integrated approach to CMS design, where production planning and system reconfiguration decisions are incorporated. Such a CMS model has not been proposed before and it features the presence of alternate process routings, operation sequence, duplicate machines, machine capacity and lot splitting. The developed model is a mixed integer non-linear program. Linearization procedures are proposed to convert it into a linearized mixed integer programming formulation. Computational results are presented by solving some numerical examples, extracted from the existing literature, with the linearized formulation

Досвід діагностики та лікування 34 менінгіом ділянки краніовертебрального переходу

Objective: optimization microsurgical methods of meningioma resection in foramen occipitalis magnum.Materials and methods. Our study includes 34 observations, patients aged 18 to 75 years (median age 52.8 years) in the period from 1991 to 2016. There were 7 men, 27 women (ratio M : F — 1 : 3.9). This amounted to about 1.6% of the total number of patients with symptomatic meningiomas. To assess the extent of surgical treatment, we used the gradation system of D. Simpson.Results. Total tumor resection was performed in 24 (70.6%) cases, subtotal — in 6 (17.6%) cases, partial — in 4 (11.8%) patients. There was no postoperative mortality. Tumor recurrence was not observed during the whole observation period. Tumor resection was performed in two stages, in one case, because of decrease in blood pressure to 60 mm Hg and bradycardia during the first intervention, probably due to brainstem dislocation. The remaining tumor portion was completely removed after 5 months.In the early postoperative period, lower cranial nerves and C1-C2 rootlets dysfunctions were registered in 19 (55.9%) patients, and 13 (38.2%) patients had mild or moderate pyramidal disorders. Cerebellar ataxia was revealed in 22 (64.7%) observations. Clinically significant pneumocephalus was diagnosed in 3 (8.8%) cases, which required air extraction (patients were operated in the sitting position). There were no hemorrhagic complications in any case.Postoperative radiosurgery (gamma-knife) was carried out in 1 (2.9%) case (after subtotal tumor removal), radiotherapy — in 4 (11.8%) cases after partial and subtotal fossa magnum meningioma resection.Functional outcomes were initially estimated according to the Karnofsky performance status scale in the period from 6 to 14 months after the surgery. Twenty-three patients (67.7%) experienced 90–100% (no disability or vital activity), 8 (23.5%) patients had 70–80% (mild disability and vital dysfunction), 3 (8.8%) patients experienced 50–60% (moderate disability and life-support needed), whose tumor was partially removed. There were no gross neurological disorders, which significantly restricted the ability to work and live.All patients were or continue to be monitored according to clinical protocols, all of them were recommended to undergo a control MRI at least once a year. Catamnesis was up to 19 years. There were no repeated complaints about recurrence or continued fossa magnum meningioma growth in either case, even after subtotal or partial tumor removal.Conclusions. The suboccipital lateral approach with laminectomy to the level of the lower tumor pole was sufficient enough to provide adequate microsurgical craniovertebral meningioma resection without resection of the atlantooccipital articulation. The approach to neoplasm matrix was performed after tumor partial resection without brain stem traction. The use of intraoperative neuromonitoring provided the control of brain stem functions at all stages of tumor resection and vertebral artery isolation.Цель: оптимизировать методы микрохирургического удаления менингиом большого затылочного отверстия (БЗО).Материалы и методы. Исследование основано на 34 наблюдениях за пациентами с менингиомами БЗО в возрасте от 18 до 75 лет (средний возраст – 52,8 года) в период с 1991 по 2016 гг. (1,6% от общего количества пациентов с симптоматическими менингиомами). Мужчин было 7, женщин – 27 (соотношение – 1,0:3,9). Для оценки степени радикальности хирургического вмешательства использовали градационную систему D. Simpson.Результаты. Тотальное удаление менингиом БЗО (Simpson 2) проведено у 24 (70,6%) пациентов, субтотальное (Simpson 3) – у 6 (17,6%), частичное (Simpson 4) – у 4 (11,8%). Послеоперационной летальности не было. В одном наблюдении удаление опухоли выполнено в два этапа из-за того, что во время первого вмешательства, вероятно, из-за дислокации ствола мозга, у пациента имело место снижение артериального давления до 60 мм рт. ст. и брадикардия. Через 5 мес (второй этап) менингиома была удалена тотально.В ранний послеоперационный период отмечена дисфункции каудальных нервов и корешков С1-С2 у 19 (55,9%) пациентов, у 13 (38,2%) имели место слабо или умеренно выраженные пирамидные расстройства. Мозжечковая атаксия зафиксирована в 22 (64,7%) наблюдениях. В 3 (8,8%) случаях отмечена клинически значимая пневмоцефалия, которая потребовала эвакуации воздуха из полости черепа (пациенты прооперированы в положении сидя на операционном столе). Геморрагических осложнений не было ни в одном случае.Послеоперационная радиохирургия (гамма-нож) проведена в 1 (2,9%) случае после субтотального удаления опухоли, лучевая терапия – в 4 (11,8%) случаях после частичного и субтотального удаления менингиомы.Функциональные исходы первоначально оценены по шкале качества жизни Карновского (Karnoffsky performance scale) в сроки от 6 до 14 мес после операции. Уровень 90–100% (без ограничений трудоспособности и жизнедеятельности) имели 23 (67,7%) пациента, 70–80% (легкое ограничение трудоспособности и жизнедеятельности) – 8 (23,5%), 50–60% (умеренные ограничения трудоспособности и жизнедеятельности) – 3 (8,8%). У последних опухоль была удалена частично. Грубых неврологических нарушений, существенно ограничивающих трудоспособность и жизнедеятельность, не было ни в одном наблюдении.Все пациенты находились или продолжают находиться под наблюдением согласно клиническим протоколам. Всем рекомендовано проведение контрольной магнитно-резонансной томографии не реже одного раза в год. Катамнез составил до 19 лет. Повторных обращений по поводу рецидива или продолженного роста менингиом БЗО не было, даже после субтотального или частичного удаления опухоли.Выводы. Субокципитальный латерализованный доступ с ляминэктомией до уровня нижнего полюса опухоли является достаточным для обеспечения адекватного микрохирургического удаления менингиом области БЗО без резекции атлантоокципитального сочленения. Подход к матриксу новообразования следует осуществлять после частичной резекции опухоли без тракции стволовых отделов мозга. Использование интраоперационного нейромониторинга обеспечивает контроль стволовых функций на всех этапах удаления опухоли и выделения позвоночной артерии.Мета: оптимізувати методи мікрохірургічного видалення менінгіом великого потиличного отвору (ВПО).Матеріали і методи. Дослідження ґрунтується на 34 спостереженнях за пацієнтами з менінгіомами ВПО віком від 18 до 75 років (середній вік – 52,8 року) в період з 1991 до 2016 рр. (1,6% від загальної кількості пацієнтів із симптоматичними менінгіомами). Чоловіків було 7, жінок – 27 (співвідношення – 1,0:3,9). Для оцінки ступеня радикальності хірургічного втручання використовували градаційну систему D. Simpson.Результати. Тотальне видалення менінгіом ВПО (Simpson 2) проведено у 24 (70,6%) пацієнтів, субтотальне (Simpson 3) – у 6 (17,6%), часткове (Simpson 4) – у 4 (11,8%). Післяопераційної летальності не було. В одному спостереженні видалення пухлини виконано в два етапи, оскільки під час першого втручання, ймовірно, через дислокацію стовбура мозку, у пацієнта мало місце зниження артеріального тиску до 60 мм рт. ст. і брадикардія. Через 5 міс (другий етап) менінгіому видалено тотально.У ранній післяопераційний період відзначено дисфункцію каудальних нервів і корінців С1-С2 у 19 (55,9%) пацієнтів, у 13 (38,2%) мали місце слабко або помірно виражені пірамідні розлади. Мозочкову атаксію зафіксували в 22 (64,7%) спостереженнях. У 3 (8,8%) випадках відзначено клінічно значущу пневмоцефалію, яка потребувала евакуації повітря з порожнини черепа (пацієнти прооперовані в положенні сидячи на операційному столі). Геморагічних ускладнень не було в жодному випадку.Післяопераційна радіохірургія (гамма-ніж) проведена в 1 (2,9%) випадку після субтотального видалення пухлини, променева терапія – в 4 (11,8%) випадках після часткового і субтотального видалення менінгіоми.Функціональні результати спочатку оцінено за шкалою якості життя Карновского (Karnoffsky performance scale) в терміни від 6 до 14 міс після операції. Рівень 90–100% (без обмежень працездатності та життєдіяльності) мали 23 (67,7%) пацієнта, 70–80% (легке обмеження працездатності та життєдіяльності) – 8 (23,5%), 50–60% (помірні обмеження працездатності та життєдіяльності) – 3 (8,8%). В останніх пухлину було видалено частково. Грубих неврологічних порушень, які б суттєво обмежували працездатність і життєдіяльність, не було в жодному спостереженні.Усі пацієнти перебували або продовжують перебувати під наглядом згідно із клінічними протоколами. Всім рекомендовано проведення контрольної магнітно-томографічної томографії не рідше одного разу на рік. Катамнез становив до 19 років. Повторних звернень з приводу рецидиву або продовженого росту менінгіом ВПО не було, навіть після субтотального або часткового видалення пухлини.Висновки. Субокципітальний латералізований доступ з лямінектомією до рівня нижнього полюса пухлини є достатнім для забезпечення адекватного мікрохірургічного видалення менінгіом ділянки ВПО без резекції атлантоокципітального зчленування. Підхід до матриксу новоутворення слід здійснювати після часткової резекції пухлини без тракції стовбурових відділів мозку. Використання інтраопераційного нейромоніторингу забезпечує контроль стовбурових функцій на всіх етапах видалення пухлини і виділення хребтової артерії