The Design Optimization and Experimental Investigation of the 4.4 μm Raman Laser Basedon Hydrogen-filled Revolver Silica Fiber

Optical properties of hollow-core revolver fibers are numerically investigated depending on various parameters: the hollow-core diameter, the capillary wall thickness, the values of the minimum gap between the capillaries, the number of capillaries in the cladding and the type of glass (silica and chalcogenide). Preliminary, similar calculations are made for simple models of hollow-core fibers. Based on the obtained results, the optimal design of the revolver fiber for Raman laser frequency conversion (1.56 μm → 4.4 μm in 1H2) was determined. As a result, efficient ns-pulsed 4.42 μm Raman laser based on 1H2-filled revolver silica fiber is realized. Quantum efficiency as high as 36 % is achieved and output average power as high as 250 mW is demonstrated

Стабильность дентальных имплантатов в процессе их остеоинтеграции по данным голографической интерферометрии

Цель. Исследовать стабильность дентальных имплантатов в процессе их остеоинтеграции методом голографической интерферометрии.Materials and methods. Экспериментальным животным (кроликам шиншилла) сбоку от центральных резцов нижней челюсти устанавливали винтовой дентальный имплантат 3х5 мм из титана GRADE4 с пассивной резьбой и гладкой поверхностью. После окончания эксперимента их выводили из опыта под наркозом на 1-е, 10-е, 30-е, 45-е, 60-е и 90-е сутки. Для оценки стабильности имплантатов в процессе их остеоинтеграции брали фрагмент нижней челюсти опытных животных с дентальным имплантатом. Стабильность дентальных имплантатов исследовали методом голографической интерферометрии на встречных пучках при частоте лазера – 0,632 Нм.Заключение. Установлено, что стабильность дентальных имплантатов изменяется в процессе остеоинтеграции и нормализуется через 90 суток после дентальной имплантации. Через 90 суток после операции дентальной имплантации соединение «кость – имплантат» воспринимает нагрузки до 1050 грамм. Нагружать дентальные имплантаты (изготавливать постоянную ортопедическую конструкцию с опорой на дентальном имплантате) следует не ранее, чем через 3 месяца после дентальной имплантации.Objective. To investigate the stability of dental implants in the process of their osseointegration by the method of holographic interferometry.Materials and methods. Experimental animals(chinchilla rabbits) were placed on the side of the central incisors of the lower jaw with a 3x5 mm screw dental implant made of GRADE4 titanium with a passive thread and a smooth surface. After the end of the experiment, they were removed from the experiment under anesthesia on the 1st, 10th, 30th, 45th, 60th and 90th days. To assess the stability of the implants during their osseointegration, a fragment of the lower jaw of experimental animals with a dental implant was taken. The stability of dental implants was investigated by the method of holographic interferometry on colliding beams at a laser frequency of 0.632 Nm.Conclusion. It was found that the stability of dental implants changes in the process of osseointegration and normalizes 90 days after the dental implantation operation. 90 days after the dental implantation operation, the bone-implant connection takes up loads of up to 1050 grams. Dental implants should be loaded (to make a permanent orthopedic structure supported on a dental implant) no earlier than 3 months after the dental implantation operation

Первый опыт применения машинной холодовой оксигенированной перфузии почечного трансплантата от доноров с расширенными критериями

Objective: to evaluate the safety and efficacy of hypothermic oxygenated machine perfusion (HOPE) for kidney grafts obtained from expanded criteria donors (ECD).Materials and methods. From June 2018 to June 2021, 200 surgeries involving kidney transplants from deceased donors were performed at Botkin City Clinical Hospital. Of these, 123 were men (61.5%) and 77 were women (38.5%). The mean age was 47.62 ± 11.69 (20–73) years. In 102 cases, kidney grafts were procured from ECD. In 92 recipients (90.2%) of kidney transplants from an expanded criteria donor, static cold storage done according to the standard technique was used to preserve the organ; these patients constituted observation group 1. In 10 recipients (9.8%), hypothermic oxygenated perfusion was used in addition to static cold preservation; these patients formed observation group 2.Results. No 30-day mortality was recorded in both observation groups. The mean static cold storage time in group 1 patients was 612.33 ± 178.88 (133–1180) minutes. Overall incidence of delayed graft function was 26.5% (53/200). Incidence of delayed graft function was 19.3% (19/98) for organs from standard donors using static cold storage and 35.8% (33/92) for ECD organs. Twenty-five patients (12.5%) had postoperative complications. Postoperative complications with delayed graft function were diagnosed in 12 patients, which was 22.6% (12/53), with immediate function in 13 patients, which was 8.8% (13/147). Mean cold storage time in group 2 patients was 319.11 ± 110.24 (311–525) minutes. Mean HOPE time was 202.34 ± 21.48 (150–210) minutes. Delayed graft function was recorded in 1 group 2 patient (10%). No complications, including perfusion-related one, were recorded in this group.Conclusion. The unique technique used at Botkin City Clinical Hospital for HOPE in kidney transplant is safe. It provides a low risk of delayed graft function for ECD kidneys.Цель: оценить безопасность и эффективность машинной холодовой оксигенированной перфузии почечных трансплантатов от доноров с расширенными критериями.Материалы и методы. С июня 2018 года по июнь 2021 года в хирургической клинике Боткинской больницы выполнено 200 трансплантаций почки от посмертного донора. Из них 123 – мужчинам (61,5%) и 77 – женщинам (38,5%). Средний возраст составил 47,62 ± 11,69 (20–73) года. В 102 случаях почечный трансплантат был изъят у донора с расширенными критериями. У 92 реципиентов (90,2%) почечного трансплантата от донора с расширенными критериями для сохранения органа использовалась статическая холодовая консервация по стандартной методике, эти пациенты составили I группу наблюдения. У 10 реципиентов (9,8%) выполнялась постхолодовая машинная оксигенированная перфузия, эти пациенты составили II группу наблюдения.Результаты. В обеих группах наблюдения не зафиксировано 30-дневной летальности. Среднее время статической холодовой консервации у пациентов первой группы составило 612,33 ± 178,88 (133–1180) минуты. Общая частота отсроченной функции почечного трансплантата составила 26,5% (53/200). При использовании органа от стандартного донора с применением статической холодовой консервации частота развития отсроченной функции трансплантата составила 19,3% (19/98), от донора с расширенными критериями – 35,8% (33/92). Послеоперационные осложнения зафиксированы у 25 пациентов (12,5%). Послеоперационные осложнения при развитии отсроченной функции трансплантата диагностированы у 12 больных, что составило 22,6% (12/53), с немедленной функцией – у 13 больных, что составило 8,8% (13/147). Среднее время холодовой консервации у пациентов II группы составило 319,11 ± 110,24 (311–525) минуты. Среднее время машинной холодовой оксигенированной перфузии – 202,34 ± 21,48 (150–210) минуты. У 1 пациента (10%) II группы наблюдения зафиксирована отсроченная функция трансплантата. Осложнений, в том числе связанных с перфузией, в этой группе больных не зафиксировано.Заключение. Оригинальная методика Боткинской больницы по машинной холодовой оксигенированной перфузии почечного трансплантата безопасна. Ее проведение ассоциируется с низким риском развития отсроченной функции почечного трансплантата от доноров с расширенными критериями

Персонализированный протокол назначения пролонгированной формы такролимуса реципиентам почечного трансплантата в раннем послеоперационном периоде

Objective: to develop a personalized algorithm for extended-release tacrolimus in kidney recipients and to analyze its early outcomes in comparison with a retrospective control group.Materials and methods. The first (I) control group «Standard Protocol» included 228 patients operated on at Botkin City Clinical Hospital from June 2018 to November 2021; tacrolimus was administered postoperatively in a starting standard dosage of 0.2 mg/kg. The second group (II) consisted of 75 patients operated from December 2021 to November 2022, whose postoperative treatment involved a personalized extended-release tacrolimus dosing protocol. Induction immunosuppression was similar in both groups. The target tacrolimus level in the early postoperative period was considered to be 10-12 ng/ml for all patients. The comparison criteria included incidence of Over-immunosuppression (tacrolimus C0 >15 ng/ml), incidence of acute rejection and infectious complications in the first month after surgery, incidence and duration of delayed graft function (DGF), and length of stay at the hospital.Results. Over-immunosuppression was statistically significantly lower in the personalized protocol group, with 36.7% in group I and 87.5% in group II (p < 0.001). There was also a lower incidence of early infectious complications in group II: 5.4% vs. 13.2%, however, without reaching a level of statistical significance (p = 0.088). DGF incidence in group I and group II were 25.4% (58/228) and 22.7% (17/75), respectively. The length of stay at the hospital in group II was also statistically significantly lower: 13 versus 19 bed days (p = 0.033). In both subgroups, no patient developed acute rejection in the first month after surgery (p = 1).Conclusion. The personalized dosing protocol that was developed for extended-release tacrolimus in kidney recipients achieves the target levels of the drug recommended for the early postoperative period with low risk of under-immunosuppression and associated acute graft rejection, with a significantly lower incidence of over-immunosuppression.Цель: разработать персонализированный алгоритм назначения такролимуса пролонгированного действия и проанализировать первые результаты его применения в сравнении с ретроспективной контрольной группой.Материалы и методы. В первую контрольную группу «Стандартного протокола» вошли 228 пациентов, оперированных в ГКБ им. С.П. Боткина с июня 2018 года по ноябрь 2021 года, в послеоперационном периоде которым назначался такролимус в стартовой стандартной дозировке 0,2 мг/кг. Вторую группу составили 75 пациентов, оперированных с декабря 2021 года по ноябрь 2022 года, в послеоперационном лечении которых использовался персонализированный протокол назначения такролимуса пролонгированного действия. Индукционная иммуносупрессия была одинакова в обеих группах. Целевой концентрацией такролимуса в раннем послеоперационном периоде считали 10-12 нг/мл для всех пациентов. Критериями сравнения являлись: частота развития гипериммуносупрессии (С0 такролимуса более 15 нг/мл), частота развития острого отторжения и инфекционных осложнений в первый месяц после операции, частота развития и длительность отсроченной функции почечного трансплантата (ОФПТ), а также длительность госпитализации.Результаты. Гипериммуносупрессия была статистически значимо ниже в группе персонализированного протокола, в I группе - 36,7%, во II группе - 87,5% (р < 0,001). Во II группе также было отмечено снижение частоты ранних инфекционных осложнений: 5,4% против 13,2%, однако без достижения уровня статистической значимости (р = 0,088). Частота развития ОФПТ в I группе составила 25,4% (58 из 228), во II - 22,7% (17 из 75). Длительность госпитализации во II группе была также статистически значимо ниже: 13 койко-дней против 19 (р = 0,033). В обеих подгруппах ни у одного пациента не было развития острого отторжения в первый месяц после операции (р = 1).Заключение. Разработанный персонализированный протокол назначения пролонгированной формы такролимуса пациентам после трансплантации почки позволяет достичь рекомендованных для раннего послеоперационного периода целевых концентраций препарата с низким риском развития гипоиммуносупрессии и ассоциированного с ним острого отторжения трансплантата при достоверно меньшей частоте развития гипериммуносупрессии

Комплексный подход к профилактике развития отсроченной функции почечного трансплантата

Objective: to determine the efficacy and safety of an integrated strategy aimed at preventing delayed renal graft function (DGF).Materials and methods. From June 2018 to December 2022, 478 deceased-donor kidney transplants were performed at Botkin Hospital, Moscow. The patients were divided into two groups: Group I consisted of 128 patients who did not use the integrated strategy; Group II included 67 patients in whom the DGF prevention strategy was used at the perioperative stage. The integrated strategy involved the use of hypothermic oxygenated machine perfusion (HOPE) using expanded criteria donors, the use of a second warm ischemia (SWI) elimination device, personalized initial calcineurin inhibitor (CI) dosing, and use of alprostadil for high vascular resistance in renal graft arteries.Results. DGF occurred in 5 of 44 patients (11.4%) that used the integrated strategy, and in 13 of 44 patients (29.5%) in the control group. The differences were statistically significant (p = 0.034), there was a medium strength relationship between the traits (V = 0.225). The use of the integrated DGF prevention approach reduced the chances of developing DGF by a factor of 0.3 (95% CI: 0.1–0.95). The risk of DGF in the integrated strategy group was 61.3% of the risk of DGF in the non-strategy group, thus the relative risk (RR) is 1.63 (95% CI: 1.1–2.4). Median duration of graft function normalization was statistically significantly lower in group II: 5 (IQR: 3–9) versus 15 (IQR: 7–19) days (p = 0.012). Mean length of hospital stay was 19.1 ± 4.2 (95% CI: 14.5–26.1) bed-days in group I and 13.9 ± 3.4 (95% CI: 9.3–17.2) bed-days in group II. Differences in this indicator were also statistically significant (p = 0.043).Conclusion. The set of DGF prevention measures, developed at Botkin Hospital, evidence-based and implemented in clinical practice, can reduce the burden of modifiable risk factors of this complication significantly, thereby improving treatment outcomes for kidney transplant recipients considerably.Цель: определить эффективность и безопасность применения комплексного подхода к профилактике развития отсроченной функции почечного трансплантата.Материалы и методы. С июня 2018-го по декабрь 2022 года в Городской клинической больнице имени С.П. Боткина выполнено 478 трансплантаций почки от посмертного донора. В зависимости от применения комплексного подхода больные были разделены на две группы: I группу составили 128 больных, кому не применялся комплексный подход; во II группу наблюдения были включены 67 больных, кому на периоперационном этапе применялся комплексный подход к профилактике развития отсроченной функции почечного трансплантата. Комплексный подход заключался в применении машинной оксигенированной холодовой перфузии при использовании доноров с расширенными критериями, применении устройства для элиминации вторичной тепловой ишемии, персонализированном подходе к назначению стартовой дозы ингибитора кальциневрина, применении алпростадила при высоком сосудистом сопротивлении в артериях почечного трансплантата.Результаты. Отсроченная функция почечного трансплантата при использовании комплексного подхода к ее профилактике развилась в 5 из 44 наблюдений (11,4%), в контрольной группе – у 13 из 44 пациентов (29,5%). Различия были статистически значимыми (р = 0,034), и между признаками была отмечена связь средней силы (V = 0,225). Использование комплексного профилактического подхода уменьшало шансы развития ОФПТ в 0,3 раза (95% ДИ: 0,1–0,95). Риск ОФПТ при использовании комплексного подхода составил 61,3% от риска развития отсроченной функции при отсутствии ее профилактики, таким образом, ОР = 1,63 (95% ДИ: 1,1–2,4). Медиана длительности нормализации функции трансплантата была статистически значимо ниже во II группе: 5 (IQR: 3–9) против 15 (IQR: 7–19) суток (р = 0,012). Средняя длительность госпитализации в I группе составила 19,1 ± 4,2 (95% ДИ: 14,5–26,1) койко-дня, во II – 13,9 ± 3,4 (95% ДИ: 9,3–17,2) койко-дня. Различия по данному показателю были также статистически значимыми (р = 0,043).Заключение. Разработанный в Боткинской больнице научно-обоснованный и внедренный в клиническую практику комплекс профилактических мер отсроченной функции почечного трансплантата позволяет существенно снизить бремя модифицируемых факторов риска данного осложнения и тем самым значимо улучшить результаты лечения реципиентов почечного трансплантата

The first experience with the fully-covered self-expandable nitinol stents in the management of anastomotic biliary strictures after orthotopic liver transplantation

Background: Biliary anastomosis strictures after orthotopic liver transplantation (OLT) develop in 5–12% of patients. This complication significantly impairs the patients’ quality of life and can lead to graft loss.Aim: To analyze the first experience in the use of coated self-expanding nitinol stents in patients with biliary anastomosis strictures after OLT.Materials and methods: From December 2018 to January 2019, there were 5 patients with anastomotic strictures after OLT in the Department of Organ and/or Tissue Transplantation of the S.P. Botkin Municipal Clinical Hospital. All patients underwent endoscopic stenting of strictures with a self-expanding nitinol-coated stent. In all patients, the stent was removed at 3 months after its placement.Results: No complications and deaths were recorded in this patient group. The median duration of the follow-up after stent removal was 14.15 ± 2.35 (3–17) months, with no cases of restenosis identified.Conclusion: The use of coated nitinol stents in the management of patients with anastomotic strictures after liver transplantation is effective and safe. The possibility of their use in routine clinical practice requires confirmation in further studies

"Early" removal of the internal ureteral stent after kidney transplantation

Background. Urological complications are currently one of the main causes of the renal graft loss and the death of the recipient in the early and late periods after surgery. Objective. To reduce the risk of developing infectious complications after kidney transplantation by early removal of the internal ureteral stent. Material and methods. From June 2018 to March 2020, the Department of Organ and/or Tissue Transplantation of the City Clinical Hospital n.a. S.P. Botkin performed 89 deseased-donor kidney transplantations with the placement of an internal ureteral stent. Depending on the timing of stent removal, the patients were divided into 2 groups: the first group included 54 patients who had the stent removed on day 21, and the second group included 35 patients who had the stent removed on day 14. Results. No urological complications were recorded in both groups. Urinary tract infection was recorded in 8 patients (15%) in the first group, and in 1 patient (3%) in the second group (p = 0.01). Conclusion. Removal of the internal ureteral stent on the 14th day after kidney transplantation safely and reliably reduces the risk of a urinary tract infection development, improving the immediate results of the operation