On some question of electromagnetic waves diffraction on plasma formations

Electromagnetic wave propagation and diffraction in plasma

Electromagnetohydrodynamics

Interaction of plasma flow with a magnetic obstacle is a frequent process in many laser-plasma experiments in the laboratory, and is an important event in many astrophysical objects such as X-ray pulsars, AGN, GRB etc. As a result of plasma penetration through the magnetic wall we could expect a formation of magnetohydrodynamic (MHD) shock waves, as well as of electromagnetic (EM) ones. To study these processes we need equations following from hydrodynamic and Maxwell equations, which in the limiting situations describe MHD and EM waves, and are valid for the general case, when both phenomena are present. Here we derive a set of equations following from hydrodynamic and Maxwell equations, without neglecting a displacement current, needed for a formation of EM waves. We find a dispersion equation describing a propagation of a weak linear wave in a magnetized plasma along the $x$ axis, perpendicular to the magnetic field $H_y(x)$, which contains MHD, hydrodynamic and EM waves in the limiting cases, and some new types of behaviour in a general situation. We consider a plasma with zero viscosity and heat conductivity, but with a finite electric conductivity with a scalar coefficient.Comment: 8 papers, 8 figures, 1 table, to be submitted in PR

The effect of hypodynamia on mineral and protein metabolism in calcified tissues of the maxillodental system (experimental radioisotope study)

Mineral and protein metabolism was studied in experiments on 60 white rats, using P-32 and Ca-45 uptake in the mineral fractions, 2C-14-glycine in the protein fractions, and P-32 in both fractions of calcified tissues as indices over a 100 day period of experimental hypodynamia. Combined alterations in mineral and protein metabolism occurred in the calcified tissues of the experimental animals. The most pronounced changes were found in P-32 and 2C-14-glycine metabolism. In the incisors and femoral bones, these alterations occurred in two phases: P-32 and 2C-14-glycine uptake first increased, then decreased. Changes in Ca-45 metabolism were less pronounced, particularly in the initial period of the experiment. A marked reduction in P-32, Ca-45, and 2C-14-glycine uptake was found in various fractions of the calcified tissues on the 100th day of experimental hypodynamia

Engineering Education in the Context of Digitalization and Transition to a Green Economy (SYNERGY 2022 Conference Results Review)

The article summarizes the results of the plenary session of the international network conference “Engineering education in the context of digitalization and transition to a green economy – SYNERGY-2022” held at the Nizhnekamsk Chemical Technology Institute of Kazan National Research Technological University from October 13 to 14, 2022. The forum was devoted to the training of engineers in the conditions of digitalization and the transition to a green economy. It brought together representatives of universities and industrial enterprises of Russia and abroad. Among the participants were representatives of national research universities and supporting universities of PJSC Gazprom, state authorities and industrial enterprises of Tatarstan. It was possible to observe the work of the plenary session in real time via the Internet in all the main universities of Gazprom. The organizers of the event were the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation, the International Society for Engineering Pedagogy (IGIP), the Association of Engineering Education of Russia (AEER), as well as the Ministry of Industry and Trade of the Republic of Tatarstan and the Kazan National Research Technological University. Gazprom PJSC was the general sponsor. In total, the conference gathered more than 200 participants (120 online and 80 in person) from 15 universities in Russia, Germany and Kazakhstan. Representatives of 12 industrial enterprises spoke, 42 reports were made

Basic Operator Method in 3D and Heat Transfer Modelling in Neutron Star Crust

Basic operator method has proven itself well in numerical simulations of various two-dimensional astrophysical problems. In this work this method was extended to a 3D case. Grid analogues of continuous vector operators are obtained using the cell-node approximation. 3D Poisson equation for the Newtonian gravitational potential was solved as a test problem. Method is applied to anisotropic heat transfer simulation in a neutron star crust.Метод опорных операторов хорошо проявил себя при численном моделировании различных двумерных астрофизических задач. В данной работе этот метод был расширен на трехмерный случай. Трехмерные сеточные аналоги непрерывных векторных операторов получены с использованием ячеечно-узловой аппроксимации. Трехмерное уравнение Пуассона для гравитационного потенциала решено в качестве тестовой задачи. Метод применен к моделированию анизатропной теплопроводности в коре нейтронной звезды

Neutron star composition in strong magnetic fields

We study the problem of neutron star composition in the presence of a strong magnetic field. The effects of the anomalous magnetic moments of both nucleons and electrons are investigated in relativistic mean field calculations for a $\beta$-equilibrium system. Since neutrons are fully spin polarized in a large field, generally speaking, the proton fraction can never exceed the field free case. An extremely strong magnetic field may lead to a pure neutron matter instead of a proton-rich matter.Comment: 12 pages, 3 postscript files include

Частота инфекционных осложнений и особенности системного воспалительного ответа у больных с длительным нарушением сознания

Objective: investigate epidemiology of infectious complications, intensity of antibacterial therapy, and features of the systemic inflammatory response in patients with prolonged disorders of consciousness.Materials and methods: retrospective case histories analysis of 102 patients with prolonged disorders of consciousness who were treated in the department of anesthesiology and intensive care of Polenov Neurosurgical Institute from 2010 to 2019.Results: during hospitalization all patients (100%) had signs of tracheobronchitis, 86 patients (84,3%) had urinary tract infection, 34 (33,3%) pneumonia, 10 patients (9,8%) meningoventriculitis, and in 9 (8,8%) cases sepsis was diagnosed. Identified bacterial complications required systemic antibacterial therapy. With an average length of hospital stay of 51±42 days, duration of antibiotic therapy was 37±41 days. One-component therapy was applied in half of the cases (54%), slightly less often (43,2%) treatment consisted of two antibiotics, in some cases patient’s condition required prescription of three antibiotics (2,8%). Even in the absence of a focus of infection, temperature and laboratory markers of inflammation in blood samples of patients with prolonged disorders of consciousness were higher than the reference values. CRP was increased with addition of any bacterial complications. Count of white blood cells significantly increased only in case of pneumonia and sepsis. Procalcitonin test was positive in 16,6% observations of urinary tract infection, 30,4% of pneumonia, and 28% of meningoventriculitis.Conclusion: most informative proinflammatory marker of bacterial complications in patients with prolonged disorders of consciousness was CRP. Mild leukocyte response can be explained by immunosuppression in long-term ill patients. Limited value of procalcitonin test may be due to the insufficiency of the semi-quantitative method sensitivity with a threshold level of 0,5 ng/ml, as well as reduced proinflammatory response to local infection in patients with prolonged disorders of consciousness as a result of massive antibacterial therapy, colonization of opportunistic microflora and presence of sympathicotonia (non-infectious systemic inflammatory reaction). Цель: изучить эпидемиологию инфекционных осложнений, интенсивность антибактериальной терапии и особенности системного воспалительного ответа у больных с длительным нарушением сознания.Материалы и методы: проведен ретроспективный анализ историй болезни 102 пациентов с длительным нарушением сознания, проходивших лечение в отделении анестезиологии-реанимации Российского научноисследовательского нейрохирургического института им. профессора А.Л. Поленова с 2010 по 2019 г.Результаты: у всех пациентов (100%) за время госпитализации присутствовали признаки трахеобронхита, у 86 больных (84,3%) была обнаружена инфекция мочевыводящих путей, у 34 (33,3%) – пневмония, у 10 (9,8%) – менинговентрикулит, у 9 (8,8%) – сепсис. Выявленные бактериальные осложнения потребовали назначения интенсивной антибактериальной терапии. При продолжительности пребывания больного в стационаре в среднем 51±42 дня продолжительность антибактериальной терапии составила в среднем 37±41 день. Однокомпонентная терапия проводилась в половине случаев (54%), чуть реже (43,2%) лечение состояло из двух антибактериальных препаратов, в отдельных случаях состояние больного требовало назначения трех антибактериальных препаратов (2,8%). Даже в отсутствие очага инфекции температура и лабораторные маркеры воспаления в крови у больных с длительным нарушением сознания были выше референсных показателей. СРБ увеличивался при присоединении всех бактериальных осложнений. Количество лейкоцитов достоверно повышалось только с развитием пневмонии и сепсиса. Прокальцитониновый тест был положительным в 16,6% случаев инфекций мочевыводящих путей, 30,4% пневмоний и 28% менинговентрикулитов.Заключение: наиболее информативным провоспалительным маркером в диагностике бактериальных осложнений у больных с длительным нарушением сознания оказался С-реактивный белок. Слабо выраженная лейкоцитарная реакция может объясняться иммуносупрессией у длительно болеющих пациентов. Ограниченная ценность прокальцитонина обусловлена недостаточной чувствительностью полуколичественного метода с пороговым уровнем 0,5 нг/мл, а также сниженным провоспалительным ответом на локальную инфекцию у пациентов с длительным нарушением сознания в результате массивной антибактериальной терапии, колонизации условно-патогенной флоры, наличия симпатикотонии (неинфекционной системной воспалительной реакции).

Текстурные и КТ-признаки в дифференциальном диагнозе гиперваскулярных нейроэндокринных опухолей поджелудочной железы и метастазов почечно-клеточного рака: диагностическая модель

Objective: to develop a diagnostic model that includes CT and radiomic features for the differential diagnosis of pancreatic neuroendocrine tumors (PNETs) G1 and G2 and pancreatic renal cell carcinoma (RCC) metastases.Material and Methods. 78 patients with 79 hypervascular PNETs and 17 patients with 24 pancreatic RCC metastases who underwent pancreatic resection and histological verification were selected in the study. All the patients underwent preoperative contrast enhanced CT (CECT). We assessed tumor attenuation, composition (cystic/solid), homogeneity (homogeneous/heterogeneous), calcification and presence of the main pancreatic duct (MPD) dilation. We calculated lesion-to-parenchyma contrast (LPC), relative tumor enhancement ratio (RTE) and extracted 52 texture features for arterial phase of CECT. Qualitative and texture features were compared between PNETs and pancreatic RCC metastasis. The selection of predictors for the logistic model was carried out in 2 successive stages: 1) selection of predictors based on one-factor logistic models, the selection criterion was p < 0.2; 2) selection of predictors using L2 regularization (LASSO regression after standardization of independent variables). The selected predictors were included in a logistic regression model without interactions, the coefficients of which were estimated using the maximum likelihood method with a penalty of 0.8.Results. There was no difference in composition, homogeneity (homogeneous/heterogeneous) and presence of the MPD dilation between groups. We did not find calcification in pancreatic RCC metastasis, in contrast to the PNETs (9% contained calcifications). After selection, the LCR, CONVENTIONAL_HUmin, GLCM_Correlation, NGLDM_Coarseness were included in the final diagnostic model, which showed a sensitivity and specificity of 95.8%; 62% in the prediction of pancreatic RCC metastases.Conclusion. The diagnostic model developed on the basis of texture and CT-features has high sensitivity (95.8%) with moderate specificity (62%), which allows it to be used in complex diagnostic cases to determine the patient's treatment tactics.Цель исследования: разработать диагностическую модель, включающую КТ-характеристики и показатели радиомики для дифференциальной диагностики нейроэндокринных опухолей поджелудочной железы (ПНЭО) G1 и G2 и метастазов почечно-клеточного рака (ПКР).Материал и методы. В исследование были отобраны 78 пациентов с 79 гиперваскулярными ПНЭО и 17 пациентов с 24 метастазами ПКР, которым была выполнена резекция поджелудочной железы с гистологической верификацией. Всем пациентам перед операцией была проведена КТ с контрастным усилением. Мы оценивали плотность опухоли, структуру (кистозная/солидная), гомогенность (гомогенная/гетерогенная), кальцификацию и наличие расширения главного протока поджелудочной железы (ГПП). Мы рассчитали отношение плотности опухоли к плотности паренхимы (LPC) и относительный коэффициент контрастирования опухоли (RTE) и вычислили 52 текстурных показателя для артериальной фазы КТ-исследования. Качественные и текстурные характеристики сравнивали между ПНЭО и метастазами ПКР. Отбор предикторов в логистическую модели осуществлялся в 2 последовательных этапа: 1) отбор предикторов на основе однофакторных логистических моделей, критерием отбора служило p < 0.2; 2) отбор предикторов с помощью L2-регуляризации (LASSO-регрессия после стандартизации независимых переменных). Отобранные предикторы включались в логистическую регрессионную модель без взаимодействий, коэффициенты которой рассчитывались с использованием метода максимального праводоподобия со штрафом 0,8.Результаты. Не было различий в структуре, гомогенности (гомогенные/гетерогенные) и наличии дилатации ГПП между группами. Мы не обнаружили кальцификации при метастазах ПКР, в отличие от ПНЭО. После отбора LCR, CONVENTIONAL_HUmin, GLCM_Correlation, NGLDM_Coarseness были включены в окончательную диагностическую модель, которая показала чувствительность и специфичность 95.8%; 62% в прогнозировании метастазов ПКР.Заключение. Разработанная на основании текстурных и КТ-признаков диагностическая модель обладает высокой чувствительностью (95.8%) при умеренной специфичности (62%), что позволяет использовать ее при сложных диагностических случаях для определения тактики лечения пациента