Quadrupole moments of odd-odd near-magic nuclei

Ground state quadrupole moments of odd-odd near double magic nuclei are calculated in the approximation of no interaction between odd particles. Under such a simple approximation, the problem is reduced to the calculations of quadrupole moments of corresponding odd-even nuclei. These calculations are performed within the self-consistent Theory of Finite Fermi Systems based on the Energy Density Functional by Fayans et al. with the known DF3-a parameters. A reasonable agreement with the available experimental data has been obtained for odd-odd nuclei and odd near-magic nuclei investigated. The self-consistent approach under consideration allowed us to predict the unknown quadrupole moments of odd-even and odd-odd nuclei near the double-magic $^{56,78}$Ni, $^{100,132}$Sn ones.Comment: 3 pages, Poster presented at International Conference on Nuclear Structure and Related Topics, Dubna, July 2-7, 201

Self-consistent account for phonon induced corrections to quadrupole moments of odd nuclei. Pole and non-pole diagrams

Recent results of the description of quadrupole moments of odd semi-magic nuclei are briefly reviewed. They are based on the self-consistent theory of finite Fermi systems with account for the phonon-particle coupling (PC) effects. The self-consistent model for describing the PC effects was developed previously for magnetic moments. Account for the non-pole diagrams is an important ingredient of this model. In addition to previously reported results for the odd In and Sb isotopes, which are the proton-odd neighbors of even tin nuclei, we present new results for odd Bi isotopes, the odd neighbors of even lead isotopes. In general, account for the PC corrections makes the agreement with the experimental data significantly better.Comment: 8 pages, 4 figures. Presented at ICNFP1

Self-consistent calculations of quadrupole moments of the first 2+ states in Sn and Pb isotopes

A method of calculating static moments of excited states and transitions between excited states is formulated for non-magic nuclei within the Green function formalism. For these characteristics, it leads to a noticeable difference from the standard QRPA approach. Quadrupole moments of the first 2+ states in Sn and Pb isotopes are calculated using the self-consistent TFFS based on the Energy Density Functional by Fayans et al. with the set of parameters DF3-a fixed previously. A reasonable agreement with available experimental data is obtained.Comment: 5 pages, 6 figure

The first quadrupole excitations in spherical nuclei and nuclear pairing

Excitation energies and transition probabilities of the first 2+ excitations in even lead, tin and nickel isotopes are calculated within the self-consistent Theory of Finite Fermi Systems based on the Energy Density Functional by Fayans et al. A reasonable agreement with available experimental data is obtained. The effect of the density dependence of the effective pairing interaction is analyzed in detail by comparing results obtained with volume and surface pairing. The effect is found to be noticeable, especially for the 2+ energies which are systematically higher at 200-300 keV for the volume paring as compared with the surface pairing case, the latter being in a better agreement with the data.Comment: Presented at International Conference on Nuclear Structure and Related Topics, Dubna, July 2 - 7, 201

Мультипараметрическая магнитно-резонансная томография в диагностике энцефалита, вызванного герпесвирусами, у детей

Introduction. This study is determined with the high prevalence of encephalitis in children, as well as the severe course and the possible disability. Herpes encephalitis occurs in almost half of cases of viral encephalitis in children. It is known that changes on the brain magnetic resonance imaging (MRI) in the acute stage of the disease are detected more often than on brain computed tomography (CT), but the clarification of this brain MRI changes is needed.Objectives of the study. To assess the features of brain multiparametric MRI changes in herpes encephalitis in children.Materials and methods. Two groups of children were examined, the first group included 25 children aged 6,0±4,8 years with laboratory-confirmed acute EH, the second group (control) — 23 children without signs of central nervous system damage at the comparable gender and age. Structural changes were assessed using MRI of the brain in T1-WI, T2-WI, Flair, T1-WI modes post contrast, DWI, DTI and MR spectroscopy.Results. In 40% of cases revealed panencephalitis, 36% — leukoencephalitis, 24% — polioencephalitis. Most often, the process involved the cerebral hemispheres — 72%, the brain stem — 44%, the thalamus — 40% and basal nuclei — 36%. In 52% of cases changes in DWI were found, in 20% of cases the lesions accumulated contrast agent. There was a statistically significant decrease of FA both in the focus and in the intact area in children with EH compared with the control group.Conclusion. The application of multiparametric MRI using DWI, DTI, and MR spectroscopy methods are statistically significant for the detection and assessment of focal brain lesions in children with herpes encephalitis.Введение. Относительно высокая распространенность энцефалитов в детской популяции, а также тяжелое течение и вероятность инвалидизации обусловливают актуальность изучения данной темы. До половины случаев вирусных энцефалитов у детей составляют энцефалиты герпесвирусной этиологии. Известно, что в раннем периоде заболевания изменения на магнитно-резонансной томографии (МРТ) головного мозга регистрируются чаще, чем на компьютерной томографии (КТ) головного мозга, однако значимость выявляемых в остром периоде герпетического энцефалита МРТ изменений требует уточнения.Цели и задачи. Оценить особенности изменений мультипараметрической МРТ головного мозга при герпетических энцефалитах (ГЭ) у детей.Материалы и методы. Обследовано две группы детей, первая группа включала 25 детей в возрасте 6,0±4,8 года с лабораторно подтвержденным острым ГЭ, контрольная группа, сопоставимая по полу и возрасту,— 23 ребенка без признаков поражения центральной нервной системы. Оценка структурных изменений проводилась с помощью мультипараметрической МРТ головного мозга в режимах Т1-ВИ, Т2-ВИ, Flair, Т1-ВИ с контрастированием, а также с DWI, DTI и МРС.Результаты. В  40% случаев выявлен панэнцефалит, в  36% случаев  — лейкоэнцефалит, в  24%  — полиоэнцефалит. Наиболее часто в процесс были вовлечены большие полушария — 72% случаев, ствол головного мозга — 44%, таламус — 40% и базальные ядра — 36%. В 52% случаев были обнаружены изменения на DWI, в 20% случаев очаги накапливали контрастное вещество. Выявлено достоверное снижение фракционной анизотропии (FA) при DTI как в очаге, так и в интактной области у детей с ГЭ в сравнении с контрольной группой.Заключение. Применение мультипараметрической МРТ с использованием режимов DWI, DTI и МРС является важным диагностическим этапом для выявления и оценки очагового поражения головного мозга у детей с герпетическим энцефалитом.

Поражение центральной нервной системы листериозной этиологии (клинический случай)

Introduction. This report of Listeria monocytogenes infection with the involvment of central nervous system is important due to the increased frequency either in adults or children as well as the usually severe course and high mortality in generalized forms, especially with the CNS involvement. The demonstration of this clinical case, especialy the features of structural changes in the CNS with MRI in the disease’s dynamics, reflects the complexity of differential diagnosis and the evaluation of therapy effectiveness.Purpose of the study. To present a clinical case of CNS lesion in a 7-year-old child, the causative factor of which was listeria infection, with a detailed description of structural changes in the CNS using MRI studies.Material and methods. There is a clinical observation of a patient (child) with a diagnosis of listeriosis, secondary generalized form, extremely severe clinical course, with lesions of the central nervous system (meningoencephalitis). A series of magnetic resonance imaging studies of the brain in dynamics against the background of treatment are analyzed. Structural changes were assessed using multiparameter MRI of the brain using the following modes: T1-weighted, T2-weighted, Flair, T1-weighted with contrast, diffusionweighted and diffusion tensor imaging (DWI / DTI), susceptibility weighted imaging (SWI), MR perfusion, MR angiography.Results. The revealed structural changes in the brain during dynamic MRI examination, as well as their correlation with the data of anamnesis and clinical and laboratory data, made it possible to confirm meningoencephalitis, as well as to evaluate and make adjustments to the treatment.Conclusion. The described clinical case, the features of the course of the disease and MRI changes, suggest that dynamic MRI research is of great importance in identifying and assessing (including dynamics) structural changes in the brain substance in patients with neurological disorders in infectious diseases. The obtained data can be used by the attending physicians to assess and correct the ongoing therapy, to determine the required amount of rehabilitation. Введение. Учитывая рост заболеваемости листериозной инфекцией, в том числе и среди детей, тяжесть течения и высокую летальность при генерализованных формах, особенно с вовлечением центральной нервной системы (ЦНС), а также сложность дифференциальной диагностики и недостаточную эффективность терапии, авторами продемонстрирован клинический случай вторично-генерализованной листериозной инфекции с  поражением ЦНС и  крайне тяжелым течением у  ребенка 7 лет, в котором раскрыты особенности структурных изменений в ЦНС при МРТ в динамике заболевания.Цель исследования. Представить клинический случай поражения ЦНС у ребенка 7 лет, причинно-значимым фактором которого являлась листериозная инфекция, с детальным описанием структурных изменений в ЦНС с помощью МР-исследования.Материал и  методы. Представлено клиническое наблюдение пациента (ребенка) с  диагнозом «Листериоз, вторичногенерализованная форма, крайне тяжелое течение, с поражением ЦНС (менингоэнцефалит)». Проанализированы серии магнитно-резонансных исследований головного мозга в динамике на фоне проводимого лечения. Оценка структурных изменений проводилась с помощью мультипараметрической МРТ головного мозга с использованием режимов: Т1-ВИ, Т2-ВИ, Flair, Т1-ВИ с контрастированием, diffusion-weighted and diffusion tensor imaging (DWI/DTI), susceptibility weighted imaging (SWI), МР-перфузии, МР-ангиографии.Результаты. Выявленные структурные изменения головного мозга при динамическом МР-исследовании, а также их корреляция с данными анамнеза, клинической и лабораторной картинами позволили подтвердить менингоэнцефалит, а также оценить и внести коррективы в проводимое лечение.Заключение. Описанный клинический случай, особенности течения заболевания и МРТ-изменений, позволяют предположить, что динамическое МР-исследование имеет большое значение в выявлении и оценке (в том числе динамики) структурных изменений вещества головного мозга у пациентов с неврологическими нарушениями при инфекционных заболеваниях. Полученные данные могут быть использованы лечащими врачами для оценки и  коррекции проводимой терапии, определения необходимого объема реабилитации.

Показатели фракционной анизотропии вещества головного мозга у здоровых детей: когортное исследование

INTRODUCTION: Diffusion-tensor magnetic resonance imaging (DT-MRI) is currently a well studied and applied in clinical practice technique. An important advantage of this technique is the measurement of fractional anisotropy (FA) values, which make it possible to quantify changes in brain matter. The authors are aware of publications on the study of FА values among children in small groups including only a part of ages. This work presents study of FA among large amount of examined children and notes values of FA for most of the significant structures of the brain in subjects from 4 months to 18 years of age.OBJECTIVE: Analysis of the FА values of the anatomical structures of the brain in children of different age groups who did not reveal changes in the brain matter during multiparametric MRI, in order to further study the processes of development and myelination of brain structures, as well as the use of these values in clinical practice as reference values in the analysis of pathology.MATERIALS AND METHODS: 153 patients aged from 4 months to 18 years were examined. MRI of brain was performed on the recommendation of the attending physician in accordance with clinical indications in case of suspected infection in the paranasal sinuses and neurological complaints, without focal symptoms. Distribution of examined children by age groups was: up to 1 year (infant age) — 6 children (3.9%); from 1 year to 3 years (early childhood) — 14 children (9.15%); from 3 to 7 years old (preschool age) — 39 children (25.5%); older than 7 years (school age and older) — 94 children (61.45%). Distribution of the examined by gender: male children — 82 (53.6%); female — 71 (46.4%). DT-MRI was applied to all patients with measurement of diffusion in 15 directions, and then FА values were measured in 21 areas of the white and gray matter of the brain. The regions of interest (ROI) were arranged in accordance with the zones of the ASPECTS and PC-ASPECTS scales adapted for the purposes of this study. Statistics: processing of the received data was carried out using application programs: Microsoft Excel, Statistica 10 with an assessment of the normality of the distribution of values and the use of parametric and nonparametric criteria.RESULTS: The highest mean numerical values of FA for all groups of children were found in the white matter along neural pathways: 0.66±0.04 for the internal capsule; 0.68±0.05 — in the white matter of the midbrain; 0.64±0.08 — at the level of the pons; 0.69±0.04 — in the cerebellar peduncles. The FA indices in the white matter of other anatomical regions are slightly lower: 0.50±0.08 — for white matter at the M4 level according to ASPECTS; 0.52±0.08 — in the occipital lobe at the level of the basal ganglia; 0.54±0.05 — in the temporal lobe. The lowest FA values appeared in the gray matter: 0.16±0.04 — in the caudate nucleus; 0.12±0.04 — in the gray matter at the M4 level according to ASPECTS. The most pronounced differences in FA in children of early childhood and school age appeared in the ROI located in the white matter of the cerebral cortex: in the area of M5 0.46±0.05 versus 0.54±0.05, respectively; in the area of M1 0.43±0.06 versus 0.51±0.06, respectively. At the same time, differences in FA in children of early childhood and school age in ROI located in the white matter at the level of stem structures are less pronounced: at the level of the pons 0.6±0.07 versus 0.64±0.07, respectively; at the level of the cerebellar peduncles 0.68±0.04 versus 0.69±0.04, respectively. These numerical indicators illustrate and additionally confirm the known ideas about the development and formation of neural pathways and about the processes of their myelination. They also reflect the known data on the structural and functional differences between the gray and white matter of the brain. A significant increase of the FА values in children older than 7 years was determined in comparison with groups of younger children in the white matter of the cortical structures of the brain. At the same time, there are no significant age-related differences of FА in the region of brainstem. It was also found that in preschoolers, compared with children from 1 to 3 years old, white matter FА increases in the region of the caudate nucleus and midbrain.CONCLUSION: The obtained normative values of FА can later be widely used in clinical practice as reference ones when performing DT-MRI and assessing neuroinfectious and other pathological changes in the brain matter in children. The revealed differences in age groups indicate an earlier development of brainstem structures, while the subcortical-cortical areas of the cerebral hemispheres develop and myelinate over a longer time.ВВЕДЕНИЕ: Диффузионно-тензорная магнитно-резонансная томография (ДТ-МРТ) на данный момент является изученной и применяемой в клинической практике методикой. Важное преимущество данной методики — измерение показателей фракционной анизотропии (ФА), позволяющих количественно оценить изменения в  веществе головного мозга (ГМ). Авторам известны работы по исследованию значений ФА в педиатрической практике на небольших выборках и с учетом только части возрастных групп. Данная работа приводит крупную выборку пациентов и отмечает числовые показатели ФА для большинства значимых структур ГМ у обследуемых с 4 мес до 18 лет.ЦЕЛЬ: Анализ показателей ФА анатомических структур ГМ у детей различных возрастных групп, у которых не выявлено изменений вещества ГМ при мультипараметрической МРТ, с целью дальнейшего изучения процессов развития и миелинизации структур головного мозга, а также применения данных значений в клинической практике как референсных при анализе патологии.МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ: Были обследованы 153 пациента в возрасте от 4 мес до 18 лет. МРТ ГМ выполнялась по рекомендации лечащего врача в соответствии с клиническими показаниями при подозрении на инфекционный процесс в околоносовых пазухах и неврологических жалобах, без очаговой симптоматики. По возрастным группам распределение составило: до 1 года (грудной возраст) — 6 детей (3,9%); от 1 года до 3 лет (ранний детский возраст) — 14 детей (9,15%); от 3 до 7 лет (дошкольный возраст) — 39 детей (25,5%); старше 7 лет (школьный возраст и старше) — 94 ребенка (61,45%). Распределение обследованных по полу: дети мужского пола — 82 (53,6%); женского пола — 71 (46,4%). Всем пациентам выполнялась ДТ-МРТ с измерением диффузии в 15 направлениях, затем были измерены показатели ФА в 21 области белого и серого вещества ГМ. Расстановка областей интереса (ОИ/ROI) проводилась в соответствии с адаптированными под цели данного исследования зонами шкал ASPECTS и PC-ASPECTS. Статистика: обработка полученных данных проводилась с помощью прикладных программ: Microsoft Excel, Statistica 10 с оценкой нормальности распределения значений и использованием параметрических и непараметрических критериев.РЕЗУЛЬТАТЫ: Наиболее высокие средние численные показатели ФА для всех групп детей были выявлены в белом веществе по ходу проводящих путей ГМ: во внутренней капсуле — 0,66±0,04; в белом веществе среднего мозга — 0,68±0,05; на уровне варолиева моста — 0,64±0,08; в ножках мозжечка — 0,69±0,04. Несколько ниже показатели ФА в белом веществе других анатомических областей: в белом веществе на уровне М4 по ASPECTS — 0,50±0,08; в затылочной доле на уровне базальных ганглиев — 0,52±0,08; в височной доле — 0,54±0,05. Самые низкие показатели ФА отмечены в сером веществе: в хвостатом ядре — 0,16±0,04; в сером веществе на уровне М4 по ASPECTS — 0,12±0,04. Наиболее выражены различия ФА у детей раннего детского и школьного возраста в ОИ, расположенных в белом веществе коры больших полушарий: в области M5 — 0,46±0,05 против 0,54±0,05 соответственно; в области M1 — 0,43±0,06 против 0,51±0,06 соответственно. В то же время различия по ФА у детей раннего детского и школьного возраста в ОИ, расположенных в белом веществе на уровне стволовых структур, выражены меньше: на уровне варолиева моста — 0,6±0,07 против 0,64±0,07 соответственно; на уровне ножек мозжечка — 0,68±0,04 против 0,69±0,04 соответственно. Данные числовые показатели иллюстрируют и дополнительно подтверждают известные представления о развитии и формировании проводящих путей и о процессах их миелинизации. Также они отражают известные данные о структурных и функциональных различиях серого и белого вещества ГМ.ОБСУЖДЕНИЕ: Определено достоверное повышение показателей ФА у детей старше 7 лет в сравнении с группами детей меньшего возраста в белом веществе корковых структур ГМ. При этом в области стволовых структур достоверных возрастных различий ФА нет. Также было выявлено, что у дошкольников в сравнении с детьми от 1 до 3 лет ФА белого вещества повышается в области хвостатого ядра и среднего мозга.ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Полученные нормативные числовые значения ФА в дальнейшем могут быть широко применимы в клинической практике в качестве референсных при выполнении ДТ-МРТ и оценки как нейроинфекционных, так и других патологических изменений вещества ГМ у детей. Выявленные различия в возрастных группах свидетельствуют о более раннем развитии стволовых структур ГМ, в то время как субкортикально-кортикальные области больших полушарий развиваются и миелинизируются в течение более длительного времени

Self-consistent calculations of quadrupole moments of the first 2^{+} states in Sn and Pb isotopes

A method of calculating static moments of excited states and transitions between excited states is formulated for non-magic nuclei within the Green function formalism. For these characteristics, it leads to a noticeable difference from the standard QRPA approach. Quadrupole moments of the first 2+ states in Sn and Pb isotopes are calculated using the self-consistent TFFS based on the Energy Density Functional by Fayans et al. with the set of parameters DF3-a fixed previously. A reasonable agreement with available experimental data is obtained

Quadrupole moments of spherical semi-magic nuclei within the self-consistent Theory of Finite Fermi Systems

The quadrupole moments of odd neighbors of semi-magic lead and tin isotopes and $N=50,N=82$ isotones are calculated within the self-consistent Theory of Finite Fermi Systems based on the Energy Density Functional by Fayans et al. Two sets of parameters, DF3 and DF3-a, fixed previously are used. They differ by the spin-orbit and effective tensor force parameters, the latter being significantly bigger in the DF3-a functional. Results for the two functionals turned out to be rather different. The functional DF3-a leads to quadrupole moments in reasonable agreement with the experimental ones for most nuclei examined