Nonlinear electrophoresis of dielectric and metal spheres in a nematic liquid crystal

Electrophoresis is a motion of charged dispersed particles relative to a fluid in a uniform electric field. The effect is widely used to separate macromolecules, to assemble colloidal structures, to transport particles in nano- and micro-fluidic devices and displays. Typically, the fluid is isotropic (for example, water) and the electrophoretic velocity is linearly proportional to the electric field. In linear electrophoresis, only a direct current (DC) field can drive the particles. An alternate current (AC) field is more desirable because it allows one to overcome problems such as electrolysis and absence of steady flows. Here we show that when the electrophoresis is performed in a nematic fluid, the effect becomes strongly non-linear with a velocity component that is quadratic in the applied voltage and has a direction that generally differs from the direction of linear velocity. The new phenomenon is caused by distortions of the LC orientation around the particle that break the fore-aft (or left-right) symmetry. The effect allows one to transport both charged and neutral particles, even when the particles themselves are perfectly symmetric (spherical), thus enabling new approaches in display technologies, colloidal assembly, separation, microfluidic and micromotor applications.Comment: 15 pages, 4 figure

Сравнительный анализ анатомо-топографических и рефракционных изменений после операций фильтрующего и фистулизирующего типов

PURPOSE: To compare the biometric, biomechanic and keratorefractive shift after trabeculectomy and non-penetrative deep sclerectomy (NPDS).METHODS: 45 patients after trabeculectomy and 45 patients after NPDS were included into the study. The patients were examined prior to surgery, one week, one month and three months after the surgery. Patients underwent tonometry and measurements of corneal biomehanic properties, axial length (AL), anterior chamber depth (ACD), lens thickness and pupil width. Keratorefractometry was performed to define refractive data and corneal curvature in the steep meridian (R1), flat meridian (R2), the average curvature (Ave), and the corneal cylinder.RESULTS: The changes of intraocular pressure, biomechanical and refractive properties after trabeculectomy and NPDE were comparable. The following parameters were statistically different between two groups: during the first week — ACD (2.39 [1.95; 2.65] mm after trabeculectomy, 2.62 [2.33; 2.89] mm after NPDE); by the end of the first month — ACD (2.42 [2.24; 2.70] mm after trabeculectomy, 3.11 [2.68; 3.17] mm after NPDE), AL (23.70 [22.70; 24.11] mm after trabeculectomy, 25.11 [23.95; 26.25] mm after NPDE), R1 (7.53 [7.36; 7.70] mm after trabeculectomy, 7.93 [7.89; 8.05] mm after NPDE), and average curvity (7.47 [7.27; 7.65] mm after trabeculectomy, 7.88 [7.60; 7.92] mm after NPDE). No significant intergroup differences were noted by the end of the third month of follow-up. It is also worth noting, that a correlation between refraction shift with astigmatism development and corneal resistance change was observed in the NPDE group.CONCLUSION: Significant differences between eyes after trabeculectomy and NPDE can be found in ACD values one week post-surgery and in ACD, AL and cornea curvature by the end of the first month. Refraction shift and astigmatism development after NPDE depends on the initial biomechanical properties of the cornea.ЦЕЛЬ. Сравнить биометрические, биомеханические и кераторефрактометрические изменения после синустрабекулэктомии (СТЭ) и непроникающей глубокой склерэктомии (НГСЭ).МЕТОДЫ. В исследование были включены 45 пациентов, перенесших СТЭ, и 45 пациентов, перенесших НГСЭ. Пациентов обследовали до операции, на 1 неделе, 1 и 3 месяцах после операции. Определяли внутриглазное давление (ВГД) и биомеханические свойства фиброзной оболочки глаза, длину переднезадней оси (ПЗО), глубину передней камеры (ПК), толщину хрусталика (ТХ), ширину зрачка (ШЗр). Исследовали рефракцию и кератометрические показатели — кривизну роговицы в сильном (R1) и слабом (R2) меридианах, среднюю кривизну (Avg), а также значение роговичного цилиндра.РЕЗУЛЬТАТЫ. После СТЭ и НГСЭ происходят сравнимые изменения ВГД, биомеханических и рефракционных показателей. В двух группах достоверно отличаются следующие значения: через 1 неделю после операции – глубина ПК (2,39 [1,95; 2,65] после СТЭ, 2,62 [2,33; 2,89] мм после НГСЭ), на 1-й месяц — глубина ПК (2,42 [2,24; 2,70] после СТЭ, 3,11 [2,68; 3,17] мм после НГСЭ), ПЗО (23,70 [22,70; 24,11] после СТЭ, 25,11 [23,95; 26,25] мм после НГСЭ), R1 (7,53 [7,36; 7,70] после СТЭ, 7,93 [7,89; 8,05] мм после НГСЭ) и Avg (7,47 [7,27; 7,65] мм после СТЭ, 7,88 [7,60; 7,92] мм после НГСЭ). В сроки через 3 месяца после хирургического вмешательства не выявлено достоверных различий между группами. В группе НГСЭ выявлена корреляция между изменением рефракции с развитием астигматизма и значением фактора резистентности роговицы.ВЫВОДЫ. Наиболее значимыми послеоперационными различиями в глазах, перенесших СТЭ и НГСЭ, являются глубина ПК через 1 неделю, а также длина ПЗО, ПК и кривизна роговицы на 1 месяц. Изменение рефракции и появление астигматизма после НГСЭ зависят от исходных биомеханических показателей роговицы

Морфологические основы изменения рефракции после антиглаукомных операций фистулизирующего типа

PURPOSE: To study the morphological basis of a refraction shift that occurs after penetrating glaucoma surgery.METHODS: The study included 45 patients with progressive primary open-angle glaucoma, who underwent trabeculectomy. We examined patients prior to surgery, one week, one month and three months after the surgery. The patients underwent visual acuity check, tonometry, measurements of biomechanical properties of the fibrous tunic of the eye, its axial length (AL), anterior chamber depth (ACD), lens thickness (LT) and pupil width. Refractometry and keratometry were also performed, including corneal curvature in steep and flat meridians (R1, R2), its average curvature (Ave), and the corneal cylinder.RESULTS: Most of the significant changes occurred during the first week after surgery. Myopic shift continued to develop during the whole observation period: sphere increased from -0.2 [-1.19; 1.25] diopters to -0.68 [-2.61; -0.32] diopters by the third month. During the first week the cylinder increased from -0.54 diopters to -1.13 diopters, returning to previous condition by month 3 (-0.62 [-1.6; -0.28] diopters). Corneal cylinder value correlated with total astigmatism up to the end of the first month, then it increased again up to -1.13 [-1.81; -0.94] diopters by month 3. During all the observation period regular astigmatism prevailed, R1 and R2 changed in tandem, which complicated the analysis of corneal cylinder genesis. Intraocular pressure (IOP) decreased from 24.8 [21.2; 29.0] to 9.2 [4.95; 16.2] mm Hg during the first week, then it remained within the range of 10-17 mm Hg. Change of biomechanical properties (corneal hysteresis, corneal resistance factor) showed the decrease of the fibrous tunic inner tension, consequent to IOP compensation after surgery. AL decreased by 0.11 [0.06; 0.22] mm during the first week, then it showed an insignificant opposite trend. Simultaneously ACD decreased from 2.45 [2.23; 2.64] to 2.39 [1.95; 2.65] mm, also followed by a subsequent insignificant opposite trend. Pupil width during the first week increased from 3.03 [2.69; 3.38] to 3.63 [2.20; 4.06] mm; then the pupil resumed its diameter by half. The spherical component had a negative correlation with AL and ACD. Total astigmatism correlated with the corneal one. Its delta correlated with the delta of the corneal cylinder power and, more weakly, with the preoperative cylinder power.CONCLUSION: A myopic shift with temporary astigmatism occurs after trabeculectomy. The refraction shift depends mostly on the biometric parameters of the eye. Induced astigmatism is mostly corneal in nature.ЦЕЛЬ. Изучить морфологические основы рефракционного сдвига, происходящего после фистулизирующей антиглаукомной хирургии.МЕТОДЫ. В исследование включены 45 больных с декомпенсированной первичной открытоугольной глаукомой, которым была проведена синустрабекулэктомия (СТЭ). Пациентов обследовали до операции, через 1 неделю, 1 и 3 месяца. Проводили визометрию, определение внутриглазного давления (ВГД) и биомеханических свойств фиброзной оболочки глаза, определение биометрических параметров — величины переднезадней оси (ПЗО), глубины передней камеры (ПК), толщины хрусталика (ТХ), ширины зрачка (ШЗр). Исследовали рефракцию глаза и кератометрические показатели — кривизну роговицы в сильном (R1) и слабом (R2) меридианах, среднюю кривизну (Avg), а также уровень роговичного цилиндра.РЕЗУЛЬТАТЫ. Большинство значимых изменений происходят через 1 неделю. После операции на протяжении всего периода наблюдения происходит миопизация: показатель сферы увеличивается с -0,2 [-1,19; 1,25] до -0,68 [-2,61; -0,32] дптр к 3-му месяцу. На 1-й неделе после операции цилиндрический компонент увеличивается с -0,54 до -1,13 дптр, затем он возвращается к прежним значениям (-0,62 [-1,6; -0,28] дптр на 3-й месяц). Роговичный цилиндр коррелирует с общим до 1 месяца после операции, затем он вновь увеличивается до -1,13 [-1,81; -0,94] дптр на 3-й месяц. На протяжении всего периода наблюдения преобладает прямой астигматизм. R1 и R2 изменяются почти симметрично, что затрудняет анализ генеза роговичного цилиндра. ВГД снижается в среднем с 24,8 [21,2; 29,0] до 9,2 [4,95; 16,2] мм рт.ст. на 1 неделю, затем оно находится в пределах 10-17 мм рт.ст. Динамика показателей биомеханики (гистерезис (CH), фактор резистентности роговицы (CRF)) соответствует уменьшению напряженности фиброзной оболочки глаза при компенсации ВГД после СТЭ. Длина ПЗО в сроки через 1 неделю уменьшилась в среднем на 0,11 [0,06; 0,22] мм, затем наблюдался недостоверный тренд к восстановлению ее. На 1 неделю глубина ПК уменьшилась с 2,45 [2,23; 2,64] до 2,39 [1,95; 2,65] мм, также с недостоверным обратным трендом в дальнейшем. Ширина зрачка на 1 неделю увеличилась с 3,03 [2,69; 3,38] до 3,63 [2,20; 4,06] мм; затем зрачок наполовину вернулся к начальному состоянию. Показатель сферического компонента рефракции обратно коррелирует с величиной ПЗО и ПК. Общий цилиндр коррелирует с роговичным, его сдвиг коррелирует со сдвигом роговичного цилиндра и более слабо обратно коррелирует с исходным цилиндром.ВЫВОДЫ. После СТЭ происходит миопизация с преходящим астигматизмом. Рефракционный сдвиг зависит преимущественно от биометрических параметров глаза. Индуцированный астигматизм имеет роговичный характер

Синдром VEXAS: на рубеже смены представлений об известных заболеваниях

This article presents the first case of VEXAS syndrome identified in the Russian Federation as well as characteristics of currently known clinical manifestations and treatment approaches. The clinical observation described is an impressive example of how the identification of a new pathogenic mutation can change the understanding of the classification, diagnosis and treatment of previously known immunoinflammatory diseases. Thus, in refractory forms of relapsing polychondritis, neutrophilic dermatosis, atypical forms of vasculitis, inflammatory joint diseases or undifferentiated systemic inflammatory syndrome, especially when associated with macrocytic anemia and myelodysplastic syndrome, VEXAS syndrome should be suspected and genetic testing should be performed to exclude the autoinflammatory nature of the existing condition.В статье приведен первый случай синдрома VEXAS, выявленный в Российской Федерации, а также характеристика известных на настоящий момент клинических проявлений и подходов к его терапии. Описанное клиническое наблюдение является ярким примером того, как выявление новой патогенной мутации может изменить представление о классификации, диагностике и терапии ранее известных иммуновоспалительных заболеваний. Так, при рефрактерных формах рецидивирующего полихондрита, нейтрофильного дерматоза, нетипичных формах васкулита, воспалительных заболеваний суставов или недифференцированном системном воспалительном синдроме, особенно при ассоциации с макроцитарной анемией и миелодиспластическим синдромом, необходима настороженность в отношении синдрома VEXAS и проведение генетического исследования для исключения аутовоспалительной природы имеющегося состояния

Current status of nuclear cardiology in the Russian Federation

The article is devoted to the analysis of the current status of nuclear cardiology in the Russian Federation. The data on the number of facilities performing radionuclide investigations for the diagnosis and monitoring of the treatment of cardiovascular diseases, their staffing and equipment are given. The statistics of the conducted nuclear cardiology tests for 2018-2020 are given, as well as their methods, features and diagnostic significance are described

ОСОБЕННОСТИ КЛИНИЧЕСКОГО ТЕЧЕНИЯ АНТИ-N-МЕТИЛ-D-АСПАРТАТ РЕЦЕПТОРНОГО ЭНЦЕФАЛИТА (СЛУЧАИ ИЗ ПРАКТИКИ)

The article describes the clinical cases of anti-N-methylD-aspartate receptor encephalitis of two patients. An analysis of the dynamics of neurologic symptoms, the results of neurovisualization and neurophysiological examinations was carried out. It was shown that in patients with AntiN-methyl-D-aspartate receptor encephalitis, neurological symptoms are similar in their manifestations with symptoms of virus encephalitis. At the same time, the mechanism of development and etiology of this form of autoimmune pathology is not understood. Also, no pathognomonic changes were detected for MRI of the brain, PET, EEG for Anti-N-methylD-aspartate receptor encephalitis. The authors conclude that the diversity of neurological symptoms in patients with antiN-methyl-D-aspartate receptor encephalitis may be due not only to dysfunction of brain structures due to disruption of NMDA receptor activity, but also to a reversible disruption of functional interrelationships between different parts of the brain. В статье приводится описание клинического течения Анти-N-метил-D-аспарт рецепторного энцефалита у двух пациенток. Проведен анализ динамики неврологической симптоматики, результатов нейровизуализационных и нейрофизиологических обследований. Показано, что у пациентов с Анти-N-метил-D-аспартат рецепторным энцефалитом неврологическая симптоматика схожа по своим проявлениям с симптоматикой при инфекционных энцефалитах. В то же время механизм развития и этиология данной формы аутоиммунной патологии до конца не ясны. Также не выявлено патогномоничных только для Анти-N-метил-D-аспартат рецепторного энцефалита изменений на МРТ головного мозга, ПЭТ, ЭЭГ. Авторы делают вывод, что разнообразие неврологической симптоматики у пациентов с Анти-N-метил-D-аспартат рецепторным энцефалитом может быть обусловлено не только дисфункцией структур мозга в результате нарушения активности NMDA рецепторов, но и обратимым нарушением функциональных взаимосвязей между различными отделами мозга.

Impact of COVID-19 on cardiovascular testing in the United States versus the rest of the world

Objectives: This study sought to quantify and compare the decline in volumes of cardiovascular procedures between the United States and non-US institutions during the early phase of the coronavirus disease-2019 (COVID-19) pandemic. Background: The COVID-19 pandemic has disrupted the care of many non-COVID-19 illnesses. Reductions in diagnostic cardiovascular testing around the world have led to concerns over the implications of reduced testing for cardiovascular disease (CVD) morbidity and mortality. Methods: Data were submitted to the INCAPS-COVID (International Atomic Energy Agency Non-Invasive Cardiology Protocols Study of COVID-19), a multinational registry comprising 909 institutions in 108 countries (including 155 facilities in 40 U.S. states), assessing the impact of the COVID-19 pandemic on volumes of diagnostic cardiovascular procedures. Data were obtained for April 2020 and compared with volumes of baseline procedures from March 2019. We compared laboratory characteristics, practices, and procedure volumes between U.S. and non-U.S. facilities and between U.S. geographic regions and identified factors associated with volume reduction in the United States. Results: Reductions in the volumes of procedures in the United States were similar to those in non-U.S. facilities (68% vs. 63%, respectively; p = 0.237), although U.S. facilities reported greater reductions in invasive coronary angiography (69% vs. 53%, respectively; p < 0.001). Significantly more U.S. facilities reported increased use of telehealth and patient screening measures than non-U.S. facilities, such as temperature checks, symptom screenings, and COVID-19 testing. Reductions in volumes of procedures differed between U.S. regions, with larger declines observed in the Northeast (76%) and Midwest (74%) than in the South (62%) and West (44%). Prevalence of COVID-19, staff redeployments, outpatient centers, and urban centers were associated with greater reductions in volume in U.S. facilities in a multivariable analysis. Conclusions: We observed marked reductions in U.S. cardiovascular testing in the early phase of the pandemic and significant variability between U.S. regions. The association between reductions of volumes and COVID-19 prevalence in the United States highlighted the need for proactive efforts to maintain access to cardiovascular testing in areas most affected by outbreaks of COVID-19 infection