The Black Hole Mass - Galaxy Bulge Relationship for QSOs in the SDSS DR3

We investigate the relationship between black hole mass and host galaxy velocity dispersion for QSOs in Data Release 3 of the Sloan Digital Sky Survey. We derive black hole mass from the broad Hbeta line width and continuum luminosity, and the bulge stellar velocity dispersion from the [OIII] narrow line width. At higher redshifts, we use MgII and [OII] in place of Hbeta and [OIII]. For redshifts z < 0.5, our results agree with the black hole mass - bulge velocity dispersion relationship for nearby galaxies. For 0.5 < z < 1.2, this relationship appears to show evolution with redshift in the sense that the bulges are too small for their black holes. However, we find that part of this apparent trend can be attributed to observational biases, including a Malmquist bias involving the QSO luminosity. Accounting for these biases, we find ~0.2 dex evolution in the black hole mass-bulge velocity dispersion relationship between now and redshift z ~ 1.Comment: Accepted by ApJ, 15 pages, 9 figure

Statistical Properties of Radio Emission from the Palomar Seyfert Galaxies

We have carried out an analysis of the radio and optical properties of a statistical sample of 45 Seyfert galaxies from the Palomar spectroscopic survey of nearby galaxies. We find that the space density of bright galaxies (-22 mag <= M_{B_T} <= -18 mag) showing Seyfert activity is (1.25 +/- 0.38) X 10^{-3} Mpc^{-3}, considerably higher than found in other Seyfert samples. Host galaxy types, radio spectra, and radio source sizes are uncorrelated with Seyfert type, as predicted by the unified schemes for active galaxies. Approximately half of the detected galaxies have flat or inverted radio spectra, more than expected based on previous samples. Surprisingly, Seyfert 1 galaxies are found to have somewhat stronger radio sources than Seyfert 2 galaxies at 6 and 20 cm, particularly among the galaxies with the weakest nuclear activity. We suggest that this difference can be accommodated in the unified schemes if a minimum level of Seyfert activity is required for a radio source to emerge from the vicinity of the active nucleus. Below this level, Seyfert radio sources might be suppressed by free-free absorption associated with the nuclear torus or a compact narrow-line region, thus accounting for both the weakness of the radio emission and the preponderance of flat spectra. Alternatively, the flat spectra and weak radio sources might indicate that the weak active nuclei are fed by advection-dominated accretion disks.Comment: 18 pages using emulateapj5, 13 embedded figures, accepted by Ap

Ultra-broadband near-infrared upconversion for solar energy harvesting

Upconversion – the absorption of two or more photons resulting in radiative emission at a higher energy than the excitation – has the potential to enhance the efficiency of solar energy harvesting technologies, most notably photovoltaics. However, the required ultra-high light intensities and the narrow absorption bands of lanthanide ions limit efficient solar utilisation. In this paper, we report results from exciting upconverters with concentrated sunlight at flux densities up to 2300 suns, where the radiation is restricted to photon energies below the bandgap of silicon (corresponding to a wavelength λ = 1200 nm). Upconversion to λ = 980 nm is achieved by using hexagonal erbium-doped sodium yttrium fluoride (β-NaYF4: Er3+) in a fluoropolymer matrix. Upconversion has a nonlinear relation with irradiance, therefore at a high irradiance a threshold occurs where the process becomes linear. For β-NaYF4:25%Er3+, we find a two-photon threshold under concentrated sunlight at 320 suns. Notably, this threshold is lower than under corresponding laser excitation and can be related to all resonantly excited Er3+ ion levels and excited stated absorption. These results highlight a pathway that utilises a far broader portion of the solar spectrum for photovoltaics

The relation between dynamics and star formation in barred galaxies

We analyze optical and near-infrared data of a sample of 11 barred spiral galaxies, in order to establish a connection between star formation and bar/spiral dynamics. We find that 22 regions located in the bars, and 20 regions in the spiral arms beyond the end of the bar present azimuthal color/age gradients that may be attributed to star formation triggering. Assuming a circular motion dynamic model, we compare the observed age gradient candidates with stellar populations synthesis models. A link can then be established with the disk dynamics that allows us to obtain parameters like the pattern speed of the bar or spiral, as well as the positions of resonance radii. We subsequently compare the derived pattern speeds with those expected from theoretical and observational results in the literature (e.g., bars ending near corotation). We find a tendency to overestimate bar pattern speeds derived from color gradients in the bar at small radii, away from corotation; this trend can be attributed to non-circular motions of the young stars born in the bar region. In spiral regions, we find that ~ 50% of the color gradient candidates are "inverse", i.e., with the direction of stellar aging contrary to that of rotation. The other half of the gradients found in spiral arms have stellar ages that increase in the same sense as rotation. Of the 9 objects with gradients in both bars and spirals, six (67%) appear to have a bar and a spiral with similar Omega_p, while three (33%) do not.Comment: Accepted for publication in Ap

Ультразвуковое исследование с контрастированием в алгоритме диагностики солидных образований почек

Most often any kidney lesions are primary renal, but sometimes they can be secondary (metastases, lymphoma). Every year renal cell carcinoma tends to a significant increase in the incidence. Today there are many available methods of examination, however difficulties often remain in the differential diagnosis of kidney lesions. The article discusses about the modern possibilities of methods in the identification and assessment of kidney lesions, their role in determining the tactics of patient management and key approaches in imaging characterization of these masses using CT and PET, MRI and CEUS. The analysis of the modern literature has shown that the currently existing radiation diagnostic methods do not provide an absolute opportunity for differential diagnosis of rare kidney tumors. CEUS, according to various authors, demonstrates high efficiency indicators, but does not exceed these indicators in comparison with CT and MRI. Contrast-enhanced ultrasound is a potentially safe method and can be used as a method for additional examination to characterize indeterminate renal lesions.Солидные новообразования почек чаще всего имеют первичное происхождение, реже могут быть вторичными (метастазы, лимфома). Злокачественные поражения почек на сегодняшний день имеют тенденцию к существенному ежегодному росту. Несмотря на множество доступных методов обследования, нередко возникают трудности в дифференциальной диагностике ряда образований почек. В статье рассматриваются современные возможности лучевых методов в выявлении и оценке образований почек, их роль в определении тактики ведения пациентов. Кроме того, представлены подходы к оценке характеристик этих образований с помощью компьютерной томографии (КТ) и позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), магнитно-резонансной томографии (МРТ), а также ультразвуковое исследование (УЗИ) с контрастированием. Анализ современной литературы показал, что существующие на сегодняшний день лучевые методы диагностики не дают абсолютную возможность в проведении дифференциальной диагностики редких опухолей почки. Эхоконтрастирование по данным различных авторов демонстрирует высокие показатели эффективности, но не превышает эти показатели в сравнении с КТ и МРТ. Контрастно-усиленное УЗИ — потенциально безопасный метод и может быть использован с целью дообследования сомнительных образований почек

Мультипараметрическое ультразвуковое исследование с контрастным усилением солидных образований почки в сопоставлении с методом компьютерной томографии

Introduction. Today, we have a lot of difficulties in the focal kidney lesions diagnosis, despite the many available radiation methods of examination. Computed tomography (CT) is the «gold standard» of radiological diagnosis of kidney cancer (KC), which over the years of its existence has proven to be highly effectiveness. Ultrasound examination (US) is the best method for the primary diagnosis of solid kidney lesions. Multiparameter ultrasound (mpUS) with using contrast significantly supplements the information obtained in traditional scanning, significantly expanding the range of tasks to be solved. The article discusses the modern possibilities of radiology methods in the detection and assessment of kidney lesions, their role in determining the patient management tactics.Objective. Тo explore the possibilities and compare the effectiveness of individual multiparameter ultrasound techniques (Bmode, CDI and PDI, ultrasoundcontrast) in assessing solid kidney formations with each other and computed tomography (CT), as a reference method of radiation diagnostics.Material and methods. Мultiparametric ultrasound examination (mpUS) using B-mode, doppler mapping and contrast enhancement (1,0 ml Sonovue) was performed in 79 patients with solid kidney lesions. Most of the detected lesions (n=65) were histologically verified, the rest (n=14) with signs of benign changes were subjected to dynamic control. All patients underwent contrast-enhanced computed tomography as a control method.Results. Тhe effectiveness of the B-mode was: sensitivity (Se) — 76,9%; specificity (Sp) — 29,6%; accuracy (A) — 60,7%, for the CDI mode, these indicators were Se — 80,7%; Sp — 37,1%; A — 65,8%. The use of contrast enhancement significantly increased the overall efficiency of multiparameter ultrasound: Se — 92,1%; Sp — 93,7%; A — 92,4% and showed comparable efficiency with CT: Sp — 94,9%; Se — 85,0%; A — 92,4%.Conclusions. CT to this day remains the «gold standard» in the assessment of kidney lesions, however, ultrasound with contrast enhancement due to comparable efficiency, as well as taking into account the absence of radiation exposure, wide availability of equipment, high resolution, in the presence of contraindications to CT in a number of cases can act as a method of choice.Введение. Несмотря на множество доступных лучевых методов обследования, на сегодняшний день, нередко возникают трудности в  диагностике очаговых образований почек. Компьютерная томография (КТ), на  сегодняшний день, является «золотым стандартом» лучевой диагностики рака почки (РП), которая за годы своего существования доказала высокую эффективность. Ультразвуковое исследование (УЗИ) является оптимальным методом первичной диагностики солидных образований почек. Мультипараметрическое УЗИ (мпУЗИ) с применением эхоконтрастирования значительно дополняет полученную в рамках традиционного сканирования информацию, существенно расширяя спектр решаемых задач. В статье рассматриваются современные возможности лучевых методов в выявлении и оценке образований почек, их роль в определении тактики ведения пациентов.Цель исследования: изучить возможности и сравнить эффективность отдельных методик мультипараметрического УЗИ (Врежим, ЦДК и ЭДК, эхоконтрастирование) в оценке солидных образований почек между собой и компьютерной томографией (КТ), как референтным методом лучевой диагностики.Материалы и методы. Мультипараметрическое ультразвуковое исследование (мпУЗИ) с применением В-режима, допплеровского картирования и контрастного усиления (1,0 мл Соновью) проведено 79 пациентам с солидными образованиями почек. Большая часть выявленных образований (n=65) гистологически верифицированы, остальные (n=14), имеющие признаки доброкачественных изменений, подвергались динамическому контролю. В  качестве контрольного метода всем пациентам выполнялась компьютерная томография с контрастированием.Результаты. Эффективность В-режима составила: чувствительность (Ч) — 76,9%; специфичность (С) — 29,6%; точность (Т) — 60,7%, для режима ЦДК данные показатели составили Ч — 80,7%; С — 37,1%; Т — 65,8%. Применение контрастного усиления значимо повысило общую эффективность мультипараметрического УЗИ: Ч — 92,1%; С — 93,7%; Т — 92,4% и показало сопоставимую эффективность с КТ: Ч — 94,9%; С — 85,0%; Т — 92,4%.Заключение. КТ по сей день остается «золотым стандартом» в оценке образований почек, однако мпУЗИ с контрастным усилением за счет сопоставимой эффективности, а также с учетом отсутствия лучевой нагрузки, широкой доступности оборудования, высокой разрешающей способности, при наличии противопоказаний к  КТ в  ряде случаев может выступить в качестве метода выбор

Мультипараметрическое ультразвуковое исследование с контрастным усилением кистозных образований почки в сопоставлении с методом компьютерной томографии

Objective: to evaluate the effectiveness and capabilities of multiparametric ultrasound (mpUS) with contrast enhanced in the assessment of renal cystic lesions and compare data with the results of computed tomography (CT).Patients and Methods. The study included 61 patients with cystic kidney tumors (category Bosniak ≥ II). Cysts of categories Bosniak ≥ III were morphologically verified, the rest (categories II-IIF) were under long-term dynamic control. All patients underwent mpUS including greyscale mode, color doppler imaging (CDI) and contrast-enhanced ultrasound (CEUS), as well as contrast-enhanced CT.Results. Contrast-enhanced mpUS with CEUS demonstrated high efficiency of the method: sensitivity (Se) – 97.2%; specificity (Sp) – 91.6%; accuracy (A) – 95.1%. The effectiveness of CT with contrast in the study group was 91.7%; 84.0%; 88.5% respectively. Also, mpUS showed a more accurate assessment of cystic tumors according to the Bosniak classification, in comparison with contrast-enhanced CT.Conclusions. Contrast-enhanced mpUS with CEUS demonstrated a significant increase in the effectiveness of the method as a whole, as well as higher rates in comparison with CT in the assessment of cystic formations of the kidneys. This technique should be considered as the method of choice in cases where CT is not possible, and it is recommended to include it in the algorithm for examining patients with cystic kidney tumors.Цель исследования: оценить эффективность и возможности мультипараметрического ультразвукового исследования (мпУЗИ) с эхоконтрастированием в оценке кистозных образований почек, сравнить данные с результатами компьютерной томографии (КТ) с контрастированием.Материал и методы. В исследовании оценивались данные 61 человека с кистозными очагами почек (категория Bosniak ≥ II). Кисты категорий Bosniak ≥ III гистологически подтверждены, остальные (категории II–IIF) подтверждались длительным динамическим наблюдением. Всем пациентам выполнено мпУЗИ, включающее в себя серошкальный режим, допплеровское картирование (ЦДК) и контрастно-усиленное ультразвуковое исследование (КУУЗИ), а также КТ с контрастированием.Результаты. мпУЗИ с контрастным усилением продемонстрировало высокие показатели эффективности метода: чувствительность – 97,2%, специфичность – 91,6%, точность – 95,1%. Аналогичные параметры КТ с контрастированием в исследуемой группе составили 91,7, 84,0, 88,5% соответственно. Также мпУЗИ продемонстрировало более точную оценку кистозных опухолей по классификации Bosniak в сравнении с КТ с контрастированием.Заключение. мпУЗИ с применением эхоконтрастирования продемонстрировало существенное повышение эффективности метода в целом, а также более высокие показатели в сравнении с КТ при оценке кистозных образований почек. Данную методику следует рассматривать в качестве метода выбора в случаях, когда выполнение КТ невозможно, и рекомендуется включить в алгоритм обследования пациентов с кистозными опухолями почек

ВОЗМОЖНОСТИ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ЦВЕТОВОГО ДОППЛЕРОВСКОГО КАРТИРОВАНИЯ В РАННЕЙ ДИАГНОСТИКЕ РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Background. Experimental data suggest that tumor growth depends on angiogenesis. Once the tumor reaches a size of up to a 1 mм in diameter, a further increase in the population of tumor cells requires the growth of new blood vessels. In contrast to benign lesions, a rapid growth of cancer cells results in the formation of pathological vessels of different diameter and chaotic distribution. therefore, determination of the type of vascularization of lesions is an important criterion in the diagnosis of breast cancer (Bc). color Doppler mapping (cDM) is an ultrasound technology that evaluates blood floor through a blood vessel; however, according to data from a variety of literature sources, cDM is not sensitive to slow (week) blood flow as it allows the visualization of only large vessels with a diameter of at least 100 µm. The purpose of the study was to evaluate the diagnostic value of cDM in determining the type of vascularization of malignant and benign breast tumors, as well as to detect their statistically significant Doppler characteristics by comparing with histological findings. material and methods. From 2017 to 2019, a total of 277 women with complaints of breast lump or pain underwent ultrasound examination using cDM. Results. statistically and diagnostically significant us characteristics of benign lesions included the presence of avascular or hypovascular types of blood flow. the most significant characteristic of malignant lesions was the presence of hypervascular mixed blood flow. the diagnostic value of ultrasound B-mode in combination with cDM in differential diagnosis of breast tumors was as follows: 77.6 % sensitivity, 51.7 % specificity and 58.8 %. accuracy. Conclusion. statistically and diagnostically significant signs observed by cDM allow one to use this ultrasound technology in the early diagnosis of breast cancer. However, low diagnostic efficiency of cDM dictate the need to search for new ultrasonic signs.Введение. Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что рост опухоли напрямую зависит от ангиогенеза. После того, как опухоль достигает размера до 1 мм в диаметре, дальнейшее увеличение популяции опухолевых клеток требует роста новых кровеносных сосудов. Вследствие быстрого роста в злокачественных образованиях, в отличие от доброкачественных, определяются патологические сосуды, имеющие разный диаметр и хаотичное распределение. Следовательно, определение типа васкуляризации образования является важным критерием в диагностике рака молочной железы (РМЖ). Цветовое допплеровское картирование (ЦДК) – ультразвуковая технология, позволяющая визуализировать сосуды, однако, по данным литературы, ЦДК не чувствительно к низкоскоростному кровотоку, так как позволяет визуализировать только крупные сосуды диаметром не менее 100 μm.Цель исследования – оценить возможности ЦДК в определении типа васкуляризации злокачественных и доброкачественных образований молочной железы, а также выявить статистически и диагностически  значимые допплеровские характеристики путем сопоставления с гистологическим заключением.Материал и методы. Исследование проводилось на базе ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова» Минздрава России с 2017 по 2019 г. В исследование были включены 277 женщин с жалобами на образование или болезненные ощущения в молочных железах, которым выполнялось ультразвуковое исследование с применением ЦДК. Результаты. К статистически и диагностически значимым ультразвуковым характеристикам доброкачественных образований можно отнести наличие аваскулярного или гиповаскулярного типов кровотока. Наиболее значимой характеристикой злокачественных образований является наличие гиперваскулярного смешанного кровотока. Диагностическая эффективность  ультразвукового В-режима в сочетании с ЦДК в дифференциальной диагностике образований молочной железы: чувствительность – 77,6 %; специфичность – 51,7 %; точность – 58,8 %. Выводы. Выявленные статистически и диагностически значимые признаки при ЦДК позволяют использовать данную ультразвуковую технологию в ранней диагностике рака молочной железы. Однако невысокие показатели диагностической эффективности ЦДК диктуют необходимость поиска новых ультразвуковых признаков.

Эффективность мультипараметрического ультразвукового исследования с применением компрессионной эласто-графии в ранней диагностике образований молочной железы

Modern ultrasound examination (US), unlike other modalities, allows to assess the stiffness of the lesions, with the help of a new technology named sonoelastography (SEG). According to many scientific studies, with the addition of SEG to the B-mode, the diagnostic efficiency of ultrasound of breast lesions significantly increases. According to Thomas et al. B-mode has a sensitivity of 91,8% and a specificity of 78%. When a compression SEG is added to a diagnostic study, the specificity increases to 91,5%.The purpose of this study was to determine the diagnostic effectiveness of SEG and compare it with the effectiveness of B-mode and color Doppler mapping (CDC) in the primary diagnosis of breast tumors, as well as to identify diagnostically and statistically significant SEG signs of breast cancer (ВС).Materials and methods. The study was performed from 2017 to 2019 on the basis of the «NMRC Oncology. named after N. N. Petrov» Ministry of Health of Russia. 277 women with complaints of lump or pain in the breast were included in the study, for all of them there was performed the multiparametric ultrasound examination with application of CDM and SEG. According to our own results, SEG is more effective at detection of malignant and benign lesions, than ultrasoumd examination in B and CDM modes.Results: 0, 1, 2, 3 elastotypes are the highly significant diagnostic signs of benign process, and the elastotype 5 is a reliable diagnostic marker of malignant process. The effectiveness of CDM and SEG in the differential diagnosis of breast lesions showed: sensitivity — 77,6% vs. 85,5%; specificity — 51,7% vs. 84,6%; accuracy — 58,8% vs. 84,8%.Conclusions: according to our own research results, SEG is more effective in detecting malignant and benign tumors than ultrasound in B and CDM modes.Введение. Современное ультразвуковое исследование (УЗИ) в отличие от других модальностей позволяет оценивать жесткость патологического очага с помощью новой технологии — соноэластографии (СЭГ). Согласно многим научным исследованиям при добавлении СЭГ к серошкальному В-режиму значимо повышается диагностическая эффективность УЗИ образований молочной железы. По данным А. Thomas и соавт. В-режим имеет чувствительность 91,8% и специфичность 78%. При добавлении к диагностическому исследованию компрессионной СЭГ специфичность увеличивается до 91,5%.Целью и задачей данного исследования явилось определение диагностической эффективности СЭГ и сравнение с эффективностью В-режима и цветового допплеровского картирования (ЦДК) в первичной диагностике образований молочной железы, а также выявление диагностически и статистически значимых СЭГ признаков рака молочной железы (РМЖ).Материалы и методы. Исследование проводилось с 2017 по 2019 г. на базе ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н. Н. Петрова» МЗ РФ. В исследование были включены 277 женщин с жалобами на образование или болезненные ощущения в молочных железах, всем им выполнялось мультипараметрическое УЗИ с применением ЦДК и СЭГ.Результаты исследования: к высокозначимым диагностическим признакам доброкачественного процесса относятся 0, 1, 2, 3 эластотипы, а 5 эластотип является достоверным диагностическим маркером злокачественного. Эффективность ЦДК и СЭГ в дифференциальной диагностике образований молочной железы показала: чувствительность — 77,6% против 85,5%; специфичность — 51,7% против 84,6%; точность — 58,8% против 84,8%.Выводы: согласно собственным результатам исследования, СЭГ более эффективна в диагностике злокачественных и доброкачественных образований, чем ультразвуковые В- и ЦДК-режимы