Hierarchical Temporal Representation in Linear Reservoir Computing

Recently, studies on deep Reservoir Computing (RC) highlighted the role of layering in deep recurrent neural networks (RNNs). In this paper, the use of linear recurrent units allows us to bring more evidence on the intrinsic hierarchical temporal representation in deep RNNs through frequency analysis applied to the state signals. The potentiality of our approach is assessed on the class of Multiple Superimposed Oscillator tasks. Furthermore, our investigation provides useful insights to open a discussion on the main aspects that characterize the deep learning framework in the temporal domain.Comment: This is a pre-print of the paper submitted to the 27th Italian Workshop on Neural Networks, WIRN 201

Распространенность инфекций, передаваемых половым путем, среди лиц, потребляющих психоактивные вещества

Our goal was to study the epidemiological situation among drug addicts in the Samara region, the impact of drugs on sexual behavior and determination of the risk of STD infection. There was an anonymous STD questionnaire survey among drug addicts to achieve the goal. According to the study results, the STD morbidity among drug addicts is high, and they also demonstrate a risky sexual behavior, which makes it possible to assign them to an individual, the most dangerous risk group because they are out of control of medical care institutions and pose the maximum threat from the epidemiological point of view.Целью работы было изучение эпидемиологической ситуации среди наркологических больных в Самарской области, влияния употребления наркотиков и алкоголя на половое поведение, определение степени риска заражения инфекциями, передаваемыми половым путем (ИППП). Проведено анонимное анкетирование и обследование на выявление ИППП у наркологических больных. Показана высокая частота заболеваемости ИППП среди пациентов наркологического профиля. Также установлено рискованное сексуальное поведение данного контингента больных, что позволяет выделять их в отдельную наиболее опасную группу риска, так как они находятся вне зоны контроля лечебных учреждений, а значит, представляют наибольшую угрозу с эпидемиологической точки зрения

Proton re-irradiation of unresectable recurrent head and neck cancers

Background: This study presents a retrospective analysis (efficacy and toxicity) of outcomes in patients with unresectable recurrence of previously irradiated head and neck (H&N) cancers treated with proton therapy. Locoregional recurrence is the main pattern of failure in the treatment of H&N cancers. Proton re-irradiation in patients with relapse after prior radiotherapy might be valid as promising as a challenging treatment option. Materials and methods: From November 2015 to January 2020, 30 patients with in-field recurrence of head and neck cancer, who were not suitable for surgery due to medical contraindications, tumor localization, or extent, received re-irradiation with intensity-modulated proton therapy (IMPT). Sites of retreatment included the aerodigestive tract (60%) and the base of skull (40%). The median total dose of prior radiotherapy was 55.0 Gy. The median time to the second course was 38 months. The median re-irradiated tumor volume was 158.1 cm3. Patients were treated with 2.0, 2.4, and 3.0 GyRBE per fraction, with a median equivalent dose (EQD2) of 57.6 Gy (a/b = 10). Radiation-induced toxicity was recorded according to the RTOG/EORTC criteria. Results: The 1- and 2-year local control (LC), progression-free survival (PFS), and overall survival (OS) were 52.6/21.0, 21.9/10.9, and 73.4/8.4%, respectively, with a median follow-up time of 21 months. The median overall survival was 16 months. Acute grade 3 toxicity was observed in one patient (3.3%). There were five late severe side effects (16.6%), with one death associated with re-irradiation. Conclusion: Re-irradiation with a proton beam can be considered a safe and efficient treatment even for a group of patients with unresectable recurrent H&N cancers.

ПРИМЕНЕНИЕ РЕСПИРАТОРНЫХ ТРЕНАЖЕРОВ В КОМПЛЕКСНОМ ЛЕЧЕНИИ ОСТРОЙ ДЫХАТЕЛЬНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ РАЗЛИЧНОГО ГЕНЕЗА

.

ПЭТ / КТ с 11С-холином в диагностике рецидива рака предстательной железы у пациентов с биохимическим прогрессированием

Objective. To evaluate the diagnostic impact of 11C–Choline PET / CT in the detection of recurrent prostate cancer (PCa) in patients with biochemical relapse after radical prostatectomy and to assess the correlation between PSA levels and PET / CT detection rate of PCa relapse.Subjects and methods. 85 patients with biochemical relapse (mean PSA 3.51 ± 3.87 ng / ml) after radical prostatectomy (n = 64) and radiotherapy (n = 21) underwent 11C–Choline PET / CT. According to PSA level, patients were divided into three groups: 2 ng / ml, 2 to 9 ng / ml and > 9 ng / ml.Results. Overall, 11C–Choline PET / CT detected PCa relapse in 33 of 85 patients (39 %). The mean PSA value in PET-positive patients was 5.78 ± 4.95 (0.22–17.80) ng / ml, while in PET-negative patients – 1.43 ± 1.08 (0.28–4.57) ng / ml. Positive PET / CT results were obtained in 9 of 40 patients (22 %) with PSA of < 2 ng / ml, in 17 of 38 patients (45 %) with PSA of 2 to 9 ng / ml, and in 7 of 7 patients (100 %) with PSA of > 9 ng / ml. Local relapse was detected in 42 % (14 / 33) patients. Both local and distant metastases were diagnosed in 39 % (13 / 33) cases. Distant relapsewas identified in 19 % (6 / 33) cases. PET / CT allowed to assess the efficacy of treatment in 26 % (12 / 47) PET-negative patients under hormone therapy at the scan time. However, PET / CT wasn’t able to localize the site of PCa recurrence in these hormone-ensitive patients what might have affected the overall detection rate.Conclusion. 1) 11C–Choline PET / CT was able to detect and correctly identify the site of PCa relapse in 39 % cases and therefore was useful in determining the further therapeutic approach. 2) Our data confirmed the strong correlation between PSA levels and 11C–Choline PET / CT detection rate of PCa relapse (r = 0.9; p < 0.001). 3) 11C–Choline PET / CT has limited utility in localizing the site of PCa recurrence in some patients under hormone therapy.Цель исследования – изучить возможности позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), совмещенной с компьютерной томографией (ПЭТ / КТ) с 11С-холином в ранней диагностике прогрессирования рака предстательной железы (РПЖ) у больных после радикального лечения. Определить наличие корреляции между уровнем простатспецифического антигена (ПСА) и частотой выявления рецидива РПЖ при ПЭТ / КТ с 11С-холином.Материалы и методы. Проанализированы результаты 85 ПЭТ / КТ- исследований с 11С-холином у больных с биохимическим рецидивом РПЖ после различных видов лечения: радикальной простатэктомии (n = 64) и лучевой терапии (n = 21). В зависимости от уровня ПСА пациенты были разделены на 3 группы: < 2,0 нг / мл, 2,0–9,0 нг / мл и > 9,0 нг / мл. Среднее значение ПСА на момент исследования составляло 3,51 ± 3,87 (0,22–17,80) нг / мл.Результаты. По результатам ПЭТ / КТ рецидив РПЖ был диагностирован в 39 % (33 / 85) случаев. Средний уровень ПСА у ПЭТ-положительных больных составил 5,78 ± 4,95 (0,22–17,80) нг / мл и был значимо выше, чем у ПЭТ-отрицательных: 1,43 ± 1,08 (0,28–4,57) нг / мл. Выявлена прямая корреляция между частотой диагностики рецидива РПЖ по данным ПЭТ / КТ и уровнем ПСА: у больных с уровнем ПСА < 2 нг / мл ПЭТ-положительные результаты получены в 22 % (9 / 40), при ПСА 2–9 нг / мл – в 45 % (17 / 38) и при ПСА >9 нг / мл – в 100 % (7 / 7) случаев. Локальный и сочетанный рецидивы диагностированы с одинаковой частотой. Местный рецидив выявлен в 42 % (14 / 33) случаях, локальный рецидив в сочетании с отдаленными метастазами – в 39 % (13 / 33), только отдаленные метастазы – в 19 % (6 / 33) случаев. В группе ПЭТ-отрицательных больных 26 % (12 / 47) исследований проводили на фоне гормонотерапии (ГТ) в короткие сроки (в течение 7 дней) после введения лекарственных препаратов, которые в дальнейшем были расценены как ложноотрицательные. Получение ПЭТ-отрицательных результатов у данных больных, вероятнее всего, свидетельствовало о снижении метаболической активности процесса на фоне проводимой ГТ, что не позволяло определить локализацию рецидивного процесса.Выводы. 1) Результаты ПЭТ / КТ подтвердили рецидив заболевания, позволили определить его локализацию и распространенность у 39 % пациентов, что имело принципиальное значение для последующего лечения. 2) Выявлена прямая сильная корреляция между частотой выявления рецидива РПЖ при ПЭТ / КТ с 11С-холином и уровнем ПСА (r = 0,9; р < 0,001). 3) Выполнение ПЭТ / КТ в короткие сроки после введения гормональных препаратов не позволяет определить локализацию рецидива РПЖ

Брахитерапия рака предстательной железы. Опыт работы филиалов Национального медицинского исследовательского центра радиологии

Brachytherapy is one of the methods of radiotherapy allowing to deliver a highly effective radiation dose to a tumor through a minimally invasive intervention. Depending on the source, brachytherapy can be low- and high-energy. The article describes the main stages of development of prostate cancer brachytherapy both in Russia and abroad. The main methods of brachytherapy used in modern medicine are described. References to recommendations of the leading radiological organizations on low-energy brachytherapy are provided. The main indications and counterindications for brachytherapy for treatment of prostate cancer using low-energy sources are described. Summary data on the effectiveness of the method depending on prostate cancer prognosis are presented. The results of using low-energy brachytherapy at the branches of the National Medical Research Center of Radiology of the Ministry of Health of Russia are described.Брахитерапия является одним из методов лучевой терапии, позволяющим с помощью малоинвазивного вмешательства подводить к опухолевому очагу высокоэффективную дозу облучения. В зависимости от используемого источника различают низко- и высокомощностную брахитерапию. В статье отражены основные этапы развития и становления брахитерапии рака предстательной железы как за рубежом, так и в России. Описываются основные методики брахитерапии, используемые в современной медицине. Приводятся ссылки на рекомендации ведущих радиотерапевтических организаций по низкомощностной брахитерапии. Описываются основные показания и противопоказания к выполнению брахитерапии источниками низкой мощности дозы при раке предстательной железы. Представлены обобщенные данные по эффективности метода в зависимости от прогноза течения рака предстательной железы. Публикуются результаты работы по низкомощностной брахитерапии филиалов ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России

Carbon nitrides: synthesis and characterization of a new class of functional materials

Carbon nitride compounds with high N[thin space (1/6-em)]:[thin space (1/6-em)]C ratios and graphitic to polymeric structures are being investigated as potential next-generation materials for incorporation in devices for energy conversion and storage as well as for optoelectronic and catalysis applications. The materials are built from C- and N-containing heterocycles with heptazine or triazine rings linked via sp2-bonded N atoms (N(C)3 units) or –NH– groups. The electronic, chemical and optical functionalities are determined by the nature of the local to extended structures as well as the chemical composition of the materials. Because of their typically amorphous to nanocrystalline nature and variable composition, significant challenges remain to fully assess and calibrate the structure–functionality relationships among carbon nitride materials. It is also important to devise a useful and consistent approach to naming the different classes of carbon nitride compounds that accurately describes their chemical and structural characteristics related to their functional performance. Here we evaluate the current state of understanding to highlight key issues in these areas and point out new directions in their development as advanced technological materials.Our work on carbon nitride materials has been supported by the EPSRC (EP/L017091/1) and the EU Graphene Flagship grant agreement No. 696656 - GrapheneCore1. Additional support to advance the science and technology of these materials was also received from the UCL Enterprise Fund and the Materials Innovation Impact Acceleration funding enabled by the UK EPSRC