Energetics and energy scaling of quasi-monoenergetic protons in laser radiation pressure acceleration

Theoretical and computational studies of the ion energy scaling of the radiation pressure acceleration of an ultra-thin foil by short pulse intense laser irradiation are presented. To obtain a quasi-monoenergetic ion beam with an energy spread of less than 20%, two-dimensional particle-in-cell simulations show that the maximum energy of the quasi-monoenergetic ion beam is limited by self-induced transparency at the density minima caused by the Rayleigh-Taylor instability. For foils of optimal thickness, the time over which Rayleigh-Taylor instability fully develops and transparency occurs is almost independent of the laser amplitude. With a laser power of about one petawatt, quasi-monogenetic protons with 200 MeV and carbon ions with 100 MeV per nucleon can be obtained, suitable for particle therapy applications

Energy Efficiency of a New Parallel PIC Code for Numerical Simulation of Plasma Dynamics in Open Trap

The generation of energy-efficient parallel scientific codes became very important in the time of carbon footprint reduction. In this paper, we briefly present our latest particle-in-cell code with the results of a numerical simulation of plasma dynamics in an open trap. This code can be auto-vectorized by the Fortran compiler for Intel Xeon processors with AVX-512 instructions such as Intel Xeon Phi and the highest series of all generations of Intel Xeon Scalable processors. Efficient use of processor architecture is the main feature of an energy-efficient solution. We present a step-by-step methodology of energy consumption calculation using Intel hardware features and Intel VTune software. We also give an estimated value of carbon footprint with the impact of high-performance water cooled hardware. The Power Usage Effectiveness (PUE) in the case of high-performance water cooled hardware is equal to 1.03–1.05, and is up to 1.3 in the case of air-cooled systems. This means that power consumption of liquid cooled systems is lower than that air-cooled ones by up to 25%. All these factors play an important role in the carbon footprint reduction problem

Региональный опыт повышения качества и экономической эффективности оказания медицинской помощи детям с острой респираторной патологией в Ростовской области

One of the priorities of the modern world medical community is the continuous comprehensive improvement of medical care quality. Evaluation of medical care quality and material costs level for the management of patients with acute respiratory pathology (ARP) was performed in one city medical facility, as well as cost-effectiveness analysis of the project “Improvement of medical care quality for children of the Rostov region”. The first step of this study was retrospective audit of source medical records (n = 154) of Children’s hospital via the adapted World Health Organization questionnaire “Evaluation of in-patient care quality for children” recommended for Europe and revised in 2015. Inclusion criteria: hospitalization of patients with acute conditions; outcome — recovery with no complications; presence of one of the clinical manifestations (acute nasopharyngitis, acute non-obstructive bronchitis, acute obstructive bronchitis, acute obstructive laryngitis, acute community-acquired pneumonia). The cost-effectiveness evaluation was performed considering the direct treatment costs and the coefficient of economic costs per patient (CECPP). Analysis of the study’s first stage has revealed defects in medical care quality, significant and irrational material costs of the medical facility at all stages of medical and diagnostic care for children with ARP. CECPP peak indicators came under notice in all observation groups due to high expenses on medications and specifically those not included in clinical practice guidelines, vast amount of unreasonable hospitalizations and diagnostic procedures, expenses on physical therapy (PT), etc. Analysis of the study’s second stage medical records (n = 146) of patients with ARP took place after the initial audit followed by quarterly monitoring and hospital staff training (endpoint — 12 months). Significant improvements in the health care quality and cost-effectiveness for children with ARP have been shown.Одной из приоритетных задач современного мирового медицинского сообщества является непрерывное многогранное улучшение качества медицинской помощи. Проведены оценка качества оказания медицинской помощи и уровня материальных затрат одной из городских медицинских организаций на ведение пациентов с острой респираторной патологией (ОРП), а также анализ экономической эффективности проекта «Улучшение качества оказания медицинской помощи детям Ростовской области». Первый шаг настоящего исследования представлял собой ретроспективный аудит первичной медицинской документации (n = 154) детской больницы с использованием адаптированного опросника Всемирной организации здравоохранения «Оценка качества оказания стационарной помощи детям», рекомендованного для Европы, пересмотра 2015 г. Критерии включения: госпитализация пациентов с острыми состояниями; исход — выздоровление без осложнений; наличие одного из клинических случаев (острый назофарингит, острый простой бронхит, острый обструктивный бронхит, острый обструктивный ларингит, острая внебольничная пневмония). Оценка экономической эффективности проводилась с учетом суммы прямых затрат на лечение и коэффициента экономических расходов в пересчете на конкретного пациента (Кэркп). Анализ первого этапа исследования выявил дефекты качества оказания медицинской помощи, значительные необоснованные материальные затраты медицинского учреждения на всех этапах оказания лечебно-диагностической помощи детям с ОРП. Обращали на себя внимание пиковые показатели Кэркп во всех группах наблюдения за счет значительных трат на медикаменты, в том числе не входящие в клинические протоколы лечения, высокое число необоснованных госпитализаций и диагностических процедур, затраты на физиотерапевтическое лечение (ФТЛ) и др. Второй этап анализа медицинской документации (n = 146) пациентов с ОРП проходил после первичного аудита с последующим ежеквартальным мониторингом и обучением персонала больницы (конечная точка — 12 мес). Было показано значительное повышение качества и экономической эффективности оказания медицинской помощи детям с ОРП