Transmission of High-Power Electron Beams Through Small Apertures

Tests were performed to pass a 100 MeV, 430 kWatt c.w. electron beam from the energy-recovery linac at the Jefferson Laboratory's FEL facility through a set of small apertures in a 127 mm long aluminum block. Beam transmission losses of 3 p.p.m. through a 2 mm diameter aperture were maintained during a 7 hour continuous run.Comment: arXiv admin note: text overlap with arXiv:1305.019

Measured Radiation and Background Levels During Transmission of Megawatt Electron Beams Through Millimeter Apertures

We report measurements of photon and neutron radiation levels observed while transmitting a 0.43 MW electron beam through millimeter-sized apertures and during beam-off, but accelerating gradient RF-on, operation. These measurements were conducted at the Free-Electron Laser (FEL) facility of the Jefferson National Accelerator Laboratory (JLab) using a 100 MeV electron beam from an energy-recovery linear accelerator. The beam was directed successively through 6 mm, 4 mm, and 2 mm diameter apertures of length 127 mm in aluminum at a maximum current of 4.3 mA (430 kW beam power). This study was conducted to characterize radiation levels for experiments that need to operate in this environment, such as the proposed DarkLight Experiment. We find that sustained transmission of a 430 kW continuous-wave (CW) beam through a 2 mm aperture is feasible with manageable beam-related backgrounds. We also find that during beam-off, RF-on operation, multipactoring inside the niobium cavities of the accelerator cryomodules is the primary source of ambient radiation when the machine is tuned for 130 MeV operation.Comment: 9 pages, 11 figures, submitted to Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section

Advances on ELIC Design Studies

An electron-ion collider of a center-of-mass energy up to 90 GeV at luminosity up to 1035 cm-2s-1 with both beams highly polarized is essential for exploring the new QCD frontier of strong color fields in nuclear and precisely imaging the sea-quarks and gluons in the nucleon. A conceptual design of a ring-ring collider based on CEBAF (ELIC) with energies up to 9 GeV for electrons/positrons and up to 225 GeV for protons and 100 GeV/u for ions has been proposed to fulfill the science desire and to serve as the next step for CEBAF after the planned 12 GeV energy upgrade of the fixed target program. Here, we summarize recent design progress for the ELIC complex with four interaction points (IP); including interaction region optics with chromatic aberration compensation scheme and complete lattices for the Figure-8 collider rings. Further optimization of crab crossing angles at the IPs, simulations of beam-beam interactions and electron polarization in the Figure-8 ring and its matching at the IPs are also discussed

Analysis of pneumococcal serotypes distribution to determine a model composition for a Russian pneumococcal conjugate vaccine

Diseases caused by Streptococcus pneumoniae, as well as antibiotic resistance of its serotypes, are the leading cause of death amongst children worldwide. To prevent pneumococcal infection, the population is immunised with conjugate vaccines containing different amounts of polysaccharides of certain serotypes. Development of a full-cycle Russian vaccine is vital because the active pharmaceutical ingredients for the vaccines registered in the Russian Federation are produced abroad, and only the final stages of production of vaccines of this group are performed in the territory of the Russian Federation. Considering the phenomenon of serotype replacement associated with the long-term widespread use of pneumococcal conjugate vaccines, it is necessary to carefully select the serotype composition for the new vaccine. The aim of this work was to analyse the serotype distribution of pneumococci in the Russian Federation and other countries in order to select optimal serotypes for the Russian vaccine for human use, taking into account vaccination schedules for each age group. This review presents an analysis of the pneumococcal serotype distribution in the Russian Federation in the pre-vaccination era, as well as after the introduction of routine vaccination. In addition, the review includes data on the serotype distribution in the Eurasian Economic Union countries. The authors described a model composition containing at least sixteen serotypes. It will increase effectiveness of immune protection of the population, providing a more complete coverage of serotypes, considering their prevalence in the Russian Federation. Based on the analysis, the serotype composition for the sixteen-valent pneumococcal conjugate vaccine is proposed for further production and preclinical and clinical trials. A new Russian pneumococcal conjugate vaccine will ensure vaccination of all population groups within the National Immunisation Schedule of the Russian Federation

Непосредственные клинические результаты применения нового биологичекого опорного кольца для коррекции митральной недостаточности

Aim. To make the first clinical experience evaluation of the new biological closed support ring for mitral valve.Methods. 26 patients (16 men, 10 women, mean age 55 [49; 62] years) with dysplastic mitral insufficiency were implanted “NEORING” biological ring for the first time from March 2020 to June 2021. The etiological factor of the defect formation in all cases was the connective tissue dysplasia. The mean functional class of heart failure before surgery was 2 [2; 3] according to NYHA, the effective regurgitant orifice (ERO) was 0.4 [0.3; 0.5], vena contracta was 0.7 [0.6; 0.8]. Ten patients received rings of 28 mm diameter, ten patients – 30 mm, six patients – 32 mm.Results. No significant adverse events such as death from any causes, strokes, myocardial infarction, cardiac complications, bleeding, and return of regurgitation or failure of plastic surgery requiring reoperation, infective endocarditis after the intervention were observed. In two cases a permanent pacemaker was implanted due to sinus node dysfunction. At discharge all patients had no regurgitation (ERO 0), medium transvalvular gradient was 4.0 [3.0; 5.3] mm Hg. All the patients were assigned to NYHA functional class I heart failure after the surgery.Conclusion. New biological support ring “NEORING” (“NeoKor”, Kemerovo) use in the middle age group of patients showed high hemodynamic efficiency, the absence of specific complications in the early stages after the surgery. It is planned to expand the clinical material on the use of the biological ring, as well as to evaluate the long-term results in the format of a prospective, randomized trial and compare the new device with the existing ones.Цель. Оценка первого опыта клинического применения нового биологического замкнутого опорного кольца для митрального клапана «НЕОРИНГ» (ЗАО «НеоКор», Кемерово).Материалы и методы. С марта 2020 г. по июнь 2021 г. 26 пациентам с диспластической митральной недостаточностью впервые имплантировано биологическое кольцо «НЕОРИНГ» (16 мужчин, 10 женщин, средний возраст 55 [49; 62] лет). Во всех случаях этиологическим фактором формирования порока явилась дисплазия соединительной ткани. Средний функциональный класс сердечной недостаточности до операции составил 2 [2; 3] по классификации NYHA, эффективная площадь регургитации (ERO) – 0,4 [0,3; 0,5] см2 , vena contracta – 0,7 [0,6; 0,8] см. Десяти пациентам имплантированы кольца с диаметром 28 мм, десяти больным – с диаметром 30 мм, шести пациентам – с диаметром 32 мм.Результаты. Таких значимых неблагоприятных событий, как смерть от всех причин, инсульт, инфаркт миокарда, сердечные осложнения, кровотечения, возврат регургитации или несостоятельность пластики, требующая реоперации, инфекционный эндокардит после вмешательства, не отмечено ни в одном случае. Двум больным имплантирован постоянный водитель ритма по причине дисфункции синусового узла. На момент выписки у всех пациентов отсутствовала регургитация (ERO 0), средний трансклапанный градиент составил 4,0 [3,0; 5,3] мм рт. ст. После операции все больные были отнесены к I функциональному классу сердечной недостаточности по NYHA.Заключение. Применение нового биологического опорного кольца «НЕОРИНГ» в средней возрастной группе пациентов показало высокую гемодинамическую эффективность и отсутствие специфических осложнений в ранние сроки после операции. Планируется расширить клинический материал использования биологического кольца, провести оценку отдаленных результатов в формате проспективного рандомизированного исследования, а также сравнение нового изделия с уже существующими моделями

Сравнительный анализ среднесрочных результатов коррекции митральной недостаточности с применением опорных колец NeoRing и RIGID: проспективное рандомизированное исследование

Highlights. For the first time, as part of a prospective randomized study, a comparative assessment of the mid-term results of mitral valve annuloplasty using a new biological NeoRing ring (CJSC NeoKor, Kemerovo) and a RIGID ring (CJSC NPP MedInzh, Penza) in patients with connective tissue dysplasia was carried out. Predictors of the conversion of sinus rhythm to atrial fibrillation and residual mitral insufficiency in the medium-term follow-up period were determined.Aim. To analysis and compare mid-term results of mitral valve annuloplasty conducted using NeoRing и RIGID rings.Methods. From November 2019 to March 2022, 62 patients with mitral valve (MV) dysplasia underwent MV annuloplasty using NeoRing semi-rigid rings (CJSC NeoKor, Kemerovo, n = 31) and rigid RIGID rings (CJSC NPP MedInzh, Penza, n = 31). There were no differences between the groups at baseline.Results. Two deaths were registered during inpatient treatment in the RIGID group. Both devices showed a satisfactory outcome during inpatient treatment in the form of restoration of MV function (p<0.001) and the frequency of detected maximum residual mitral regurgitation (MR) up to grade 1 in the NeoRing group 9.7% and in the RIGID group 29%, respectively, no statistically significant intergroup differences were noted (p = 0.292). After 12 months, freedom from ≥2 grade MR in the NeoRing group was 93.5% and 77.4% in the RIGID group (p = 0.147). In the RIGID group, patients had higher values of the transvalvular mitral diastolic gradient – PAV 3.70 [3.00–4.40] mm Hg vs. NeoRing group 2.3 [2.05–2.85] mmHg (p<0.001), as well as a higher transvalvular flow rate – VAV 79 [71–94] cm/sec vs. 70 [64–79] cm/sec (p = 0.017). The analysis of the achievement of composite primary endpoint (recurrence of ≥2 grade MR, MACCE, new onset arrhythmias, reoperations) by the device was carried out. The composite endpoint rate in the RIGID group was 3.067 times higher compared to the NeoRing group, odds differences were statistically significant (p = 0.037, 95% CI: 1.053–8.934).Conclusion. The outcome of MV annuloplasty conducted using rigid and semi-rigid rings revealed no significant differences in long-term survival and recurrence of MR between groups. Given the statistically significant difference in achieving the combined endpoint, lower inpatient and long-term indicators of transmitral pressure gradient, and a positive effect on cardiac chambers reverse remodeling, it was concluded that the use of semi-rigid NeoRing rings for MV annuloplasty when performing valvepreserving operations for connective tissue dysplasia is preferable.Основные положения. Впервые в рамках проспективного рандомизированного исследования проведена сравнительная оценка среднесрочных результатов применения нового биологического кольца NeoRing (ЗАО «НеоКор», Кемерово) и кольца RIGID (ЗАО НПП «МедИнж», Пенза) для аннулопластики митрального клапана при дисплазии соединительной ткани. Определены предикторы смены синусового ритма на фибрилляцию предсердий и возврата значимой митральной недостаточности в среднесрочном периоде наблюдения.Цель. Сравнительный анализ среднесрочных результатов применения опорных колец NeoRing и RIGID в хирургии митральной недостаточности (МН).Материалы и методы. С ноября 2019 г. по март 2022 г. 62 пациентам с диспластической МН выполнена реконструкция митрального клапана (МК) с применением полужестких колец NeoRing (ЗАО «НеоКор», Кемерово; n = 31) и жестких колец RIGID (ЗАО НПП «МедИнж», Пенза; n = 31). По исходным данным различий между группами не выявлено.Результаты. Зарегистрировано два летальных случая в госпитальном периоде в группе RIGID. Оба устройства показали удовлетворительный клинический эффект на госпитальном этапе в виде восстановления запирательной функции МК (p<0,001) и частоте выявленной максимальной резидуальной МН до 1-й степени в группах NeoRing (9,7%) и RIGID (29%) соответственно, статистически значимых межгрупповых различий не обнаружено (p = 0,292). Через 12 мес. свобода от МН ≥2 степени в группе NeoRing составила 93,5%, в группе RIGID – 77,4% (p = 0,147). У пациентов с RIGID отмечены более высокие показатели трансклапанного диастолического градиента на МК – Pср. 3,70 [3,00–4,40] против 2,3 [2,05–2,85] мм рт. ст. для NeoRing (p<0,001), а также более высокая скорость трансклапанного потока – Vср. 79 [71–94] против 70 [64–79] см/с соответственно (p = 0,017). Проанализировано достижение комбинированной первичной конечной точки в зависимости от имплантируемого устройства, шансы достижения по суммируемым критериям (рецидив митральной регургитации ≥2 степени, MACCE, впервые зарегистрированные нарушения ритма, реоперации) в группе RIGID были в 3,067 раза выше, чем в группе NeoRing; различия шансов статистически значимые (95% ДИ 1,053–8,934; p = 0,037).Заключение. При аннулопластике фиброзного кольца МК жесткими и полужесткими опорными кольцами не продемонстрировано существенной разницы отдаленной выживаемости и рецидивов МН. С учетом статистически значимых различий в достижении комбинированной конечной точки, более низких госпитальных и отдаленных показателей трансмитрального диастолического градиента, а также положительного влияния на обратное ремоделирование камер сердца сделан вывод, что клапаносохраняющая пластика МК полужесткими кольцами типа NeoRing при дисплазии соединительной ткани является предпочтительным вариантом