The results of orthodontic treatment using computer design of structures

The article deals with the use of mathematical background and computer modeling in the process of treatment dental apparatus engineering. Drawing on mathematical calculations, veracity of which is validated by the results of experimental research, there in the clinic it has been used treatment appliance made of elastic polymer with set-up parameter

Cerebellar anaplastic astrocytoma in adult patients: 15 consecutive cases from a single institution and literature review

Adult cerebellar anaplastic astrocytomas (cAA) are rare entities and their clinical and genetic appearances are still ill defined. Previously, malignant gliomas of the cerebellum were combined and reviewed together (cAA and cerebellar glioblastomas (cGB), that could have possibly affected overall survival (OS) and progression-free survival (PFS). We present characteristics of 15 adult patients with cAA and compared them to a series of 45 patients with a supratentorial AA (sAA) in order to elicit the effect of tumor location on OS and PFS. The mean age at cAA diagnosis was 39.3 years (range 19–72). A history of neurofibromatosis type I was noted in 1 patient (6.7%). An IDH-1 mutation was identified in 6/15 cases and a methylated MGMT promoter in 5/15 cases. Patients in study and control groups were matched in age, sex and IDH-1 mutation status. Patients in a study group tended to present with longer overall survival (50 vs. 36.5 months), but the difference did not reach statistical significance. In both cAA and supratentorial AA groups presence of the IDH-1 mutation remains a positive predictor for the prolonged survival. The present study suggests that adult cAA constitute a group of gliomas with relatively higher rate of IDH-1 mutations and prognosis similar to supratentorial AA. The present study is the first to systematically compare cAA and supratentorial AA with respect to their genetic characteristics and suggests that both groups show a similar survival prognosis

On the elastic constants of the zeolite chlorosodalite

The use of force-field based molecular modeling to predict the elastic constants of the zeolite chlorosodalite is described. Theoretical predictions of the on-axis and off-axis elastic constants strongly suggest that an error exists in the published elastic constants of the material. When the previous experimental data are corrected by transposing the published directional ultrasound velocities, excellent agreement is observed between the off-axis plots of sodalite produced by experiment and modeling. Further confirmation of the prediction is supplied by considering the Zener ratios of other inorganic materials that possess cubic symmetry. ©2006 American Institute of Physics

Comparative evaluation of the effectiveness of methods of alveolar bone preservation before dental implantation

This article presents comparative results of the developed concept with the use of a direct immediate prosthetics and a group where the postoperative period was managed without it. The concept of bone preservation before implantation allows not only to preserve the volume of its own tissues, but also prevents the development of complications characteristic of traditional methods of bone augmentatio

Моделирование процессов возникновения и роста фрактальных структур и дефектов камер теплоэнергетических установок. Часть 1

The paper considers modeling the emergence and growth of possible fractal structures and defects on the inner surface of the chambers of thermal power units, which allow control and regulation of the development of such stochastic dynamic processes. We are talking about the use of modeling procedures for the given analysis, which are quite universal in the framework of certain approaches. A general qualitative consideration of the modeling of processes such as the deposition of materials on a solid surface of various complex configurations, and the occurrence of its fracturing and defects of fractal types, is given. In the first part, we consider an analogy between the processes of the emergence and growth of fractal structures and chamber defects with laser processes of controlled deposition of substances on the surface of a solid body and the growth of its fracturing. A number of models have been developed for the emergence and growth of fractal inhomogeneities of various types and configurations on a solid surface with identification of the possibility of their preliminary monitoring at the initial stage of their appearance. At the same time, both various surfaces in the form of coatings and the formation of fracturing and cluster zones of inhomogeneities and defects have been analyzed. The emphasis in the course of research has been made both on the analysis of their regulated structure, and also on the dynamics of the growth of fracturing and cluster zones of heterogeneities and defects in a certain direction. At the initial stage, the indicated process of formation of fractures and cluster zones of inhomogeneities and defects in space was monitored with different scaling: nano- and microscales. This study has been carried out within the framework of an analogy under the following conditions: firstly, given control over the cha-racteristics of similar objects in the corresponding laser experiment; secondly, the presence of a real possibility of ensuring their formation on the inner surfaces of the chambers in contact with the working substance; thirdly, the possibility of such structures influencing on the efficiency of various types of thermal power units in the context of achieving the desired direction and/or undesirability of changing the indicators and characteristics of units taking into account the laws of technical thermodynamics.Рассматривается моделирование возникновения и роста возможных фрактальных структур и дефектов на внутренней поверхности камер тепловых энергетических установок, допускающих контролирование и регулирование развития таких стохастических динамических процессов. Речь идет об использовании процедур моделирования для приводимого анализа, имеющих достаточно универсальный характер в рамках определенных подходов. Приведено общее качественное рассмотрение моделирования процессов как осаждения материалов на твердую поверхность различных сложных конфигураций, так и возникновения ее трещиноватости и дефектов фрактальных типов. В первой части проводится аналогия процессов возникновения и роста фрактальных структур и дефектов камер с лазерными процессами управляемого осаждения веществ на поверхность твердого тела и роста ее трещиноватости. Развит ряд моделей возникновения и роста фрактальных неоднородностей разного типа и конфигураций на твердой поверхности с выявлением возможности их предварительного мониторинга на начальном этапе появления. При этом проанализированы как различные поверхности в виде покрытий, так и образование трещиноватости и кластерных зон неоднородностей и дефектов. Акцент в ходе исследований сделан на анализе регулируемой их структуры, а также на динамике роста трещиноватости и кластерных зон неоднородностей и дефектов в определенном направлении. На начальном этапе осуществлялся мониторинг указанного процесса образования в пространстве трещиноватости и кластерных зон неоднородностей и дефектов с различным масштабированием: нано- и микромасштабами. Данное исследование проведено в рамках аналогии в условиях: во-первых, заданного управления характеристиками подобных объектов в соответствующем лазерном эксперименте; во-вторых, наличия реальной возможности обеспечения их образования на внутренних поверхностях камер при контакте с рабочим веществом; в-третьих, возможности влияния таких структур  на эффективность работы тепловых энергетических установок разного типа в контексте достижения нужной направленности и/или нежелательности изменения показателей и характеристик установок с учетом закономерностей технической термодинамики

Моделирование процессов возникновения и роста фрактальных структур и дефектов камер теплоэнергетических установок. Часть 2

The paper describes further development of model studies with the purpose to draw analogies of the occurrence  of possible inhomogeneities and defects of the fractal type on the surface of various objects under the action of laser radiation for different conditions and schemes of a laser simulation experiment in comparison with real processes in the chambers of thermal machines due to the contacts of the working substances with their surface. The subject of this consideration is related to the fact that in laser schemes one can relatively easily and in a controlled manner to study their topology in various modifications (in the range of 0D–3D structures formed on surfaces of various geometric shapes of the fractal type). This provides great opportunities for studying various frequently occurring undesirable random defects and inhomogeneities of  complex configuration with the development of unexpected processes in the dynamic modes of operation of various types of power units in their actual operation. This is determined by geometric analysis within the framework of the correspondding non-linear models with different  non-linear fractal images. In this aspect, we have used two models to consider the development of emerging fractal fractured structures: first, diffusion propagation/growth of cracks of different geometry with a set of local segments and fragments in different directions; secondly, with diffusely limited aggregation of their distribution (Diffusion-Limited Aggregation – DLA) using the formalism of cellular automata in percolation approximation for different algorithms for the formation of fractal structures. We present only the final results of calculations without details of their procedure, which is sufficient for a visual and qualitative determination of the process of growth of fracturing and defects. In this case, the final goal of consideration is to study the emergence of possible and controllable local areas / collectors, starting from surface structures, and their association with real objects on the surface of chambers with a working substance in power systems. The possible practical significance of such modeling and analysis is discussed to forecast their working conditions.В данной статье находят дальнейшее развитие модельные исследования по проведению аналогий возникновения возможных неоднородностей и дефектов фрактального типа на поверхности различных объектов под действием лазерного излучения в разных условиях и схемах лазерного имитационного эксперимента в сравнении с реальными процессами в камерах тепловых машин из-за контактов рабочего вещества с их поверхностью. Предмет такого рассмотрения связан с тем, что в лазерных схемах можно относительно легко и регулируемым образом управлять их топологией в разных модификациях (в диапазоне 1D–3D структур, образующихся на поверхностях разной геометрической формы фрактального типа). Это дает большие возможности для изучения различных часто возникающих нежелательных случайных дефектов и неоднородностей сложной конфигурации с развитием неожидаемых процессов при динамических режимах работы энергетических установок разного типа в условиях их реальной эксплуатации и определяется с помощью геометрического анализа в рамках соответствующих нелинейных моделей с различными нелинейными фрактальными образами. Нами использовались в данном аспекте две модели для рассмотрения развития возникающих фрактальных трещиноватых структур: во-первых, диффузионное распространение/рост трещин разной геометрии с совокупностью локальных отрезков и фрагментов в различных направлениях; во-вторых, с диффузно-ограниченной агрегацией их распространения (Diffusion-Limited Aggregation – DLA) с использованием формализма клеточных автоматов в перколяционном приближении для разных алгоритмов образования фрактальных структур. Приведем только итоговые результаты расчетов без деталей их процедуры, что достаточно для наглядного и качественного определения процесса роста трещиноватости и дефектов. При этом конечной целью рассмотрения является изучение возникновения возможных и контролируемых локальных областей/коллекторов, начиная с поверхностных структур, и их ассоциация с реальными объектами на поверхности камер с рабочим веществом в энергосистемах. Обсуждается возможная практическая значимость подобного моделирования и анализа

Аспекты формирования энцефалопатии и миокардиопатии при сепсисе

Relevance. The severe brain damage in most cases leads the patient to a long-term chronic critical condition (CCS). Regardless of the underlying  disease that led to CCS, patients will have a certain imbalance of neurohumoral regulation and characteristic cognitive, muscle-reflex disorders.  This cohort of patients is characterized not only by a cascade of typical pathological processes in the brain, but also by the consistent involvement of  the cardiovascular system, respiratory organs, digestive organs, water metabolism, hormonal regulation, immunity, the addition of infectious-septic  complications closes the circle of pathological processes, which often leads to death. Materials and methods. The search for domestic publications was carried out in the database on the RSCI website, foreign – in the PubMed, Google  Scholar databases in the period 2000–2023. When analyzing the PubMed database, the query «sepsis neuroinflammation» found 5272 links. We  also studied works on the following keywords: «neurotransmitters and sepsis». Publications describing the clinical picture, diagnosis, and sepsis  were analyzed. A total of 40 articles were analyzed Such systems as immune, nervous and endocrine are interconnected due to regulatory peptides. Stable functioning of the central nervous system  (CNS), or rather adequate secretion of neuropeptides are necessary for a normal immune response. Neuronal anti-inflammatory regulation of tissue  macrophages is characterized by a local, rapid response to the pathogen through neuromediators.Confirmation of the neuropeptide theory of immunity regulation is the verification of neuropeptide receptors on peripheral blood lymphocytes and  monocytes. These results indicate a possible mechanism of a «vicious» circle that occurs in infectious-septic complications and leads to damage to  vital organs.To date, there are no widely available means for accurate monitoring of brain function at the patient’s bedside. There is no evidence or recommendations  to support monitoring of cerebral perfusion or function in sepsis patients. At the same time, modern research on the phenotyping of patients taking  into account brain dysfunction (sepsis associated encephalopathy) is based on the basic postulates of the pathophysiology and biochemistry of  sepsis, but does not offer any methods of instrumental diagnosis of this condition, except for the use of validated delirium, coma scales (Glasgow  coma scale, FOUR, CAM-ICU, etc.). Despite the described pathogenesis, there is currently no single definition of cardiac cardiomyopathy. However, most authors describe the fundamental  features of this pathology: acute reversible one- or two-ventricular systolic or diastolic dysfunction with reduced contractility, not due to coronary  heart disease. Primary cellular myocardial dysfunction in sepsis can manifest in several ways, including impaired function of the left and/or right  ventricles during systole or diastole, as well as with insufficient cardiac output (CO) and oxygen delivery. To explain the changes in myocardial  contractility associated with sepsis, several mechanisms have been proposed taking into account the host response. Since most of the parameters  of the echo signal depend on the conditions of the volemic status, the evaluation of the echo signal should be repeated at several time points and  supplemented with the definition of cardiac biomarkers. Conclusion. Analyzing the literature data on sepsis-associated encephalopathy and septic cardiomyopathy, it is possible to judge the interconnectedness  of these events indirectly through damage to neurons during infectious-septic complications. Especially neuro-humoral mechanisms of regulation of  the response to an infectious agent should be evaluated in patients with CCS, not only relying on laboratory diagnostics, but also using instrumental  methods of visualization of brain, heart, and kidney damage. Such methods include magnetic resonance imaging (MRI), electroencephalogram  (EEG), cerebral oximetry (CMRO2), echocardiography, ultrasound examination of the kidneys, etcАктуальность. Тяжелое повреждение головного мозга в большинстве случаев приводит пациента к длительному хроническому критическому  состоянию (ХКС). Вне зависимости от основного заболевания, приведшего к ХКС, у больных будет отмечаться определенный дисбаланс  нейрогуморальной регуляции и характерные когнитивные, мышечно-рефлекторные нарушения. Данная группа пациентов характеризуется  не только типовыми патологическими процессами в головном мозге, но и последовательным вовлечением сердечно-сосудистой системы,  органов дыхания, пищеварения, водного обмена, гормональной регуляции, иммунитета. Замыкает круг патологических процессов присоединение инфекционно-септических осложнений, что приводит к летальному исходу.Материалы и методы. Поиск отечественных публикаций проводился в базе данных на сайте РИНЦ, зарубежных – в базах PubMed, Google  Scholar в период 2000–2023 гг. При анализе базы данных PubMed запрос «sepsis neuroinflammation» обнаружил 5272 ссылки. Также изучались  работы по следующим ключевым словам: «neurotransmitters and sepsis». Были проанализированы публикации, описывающие клиническую  картину, диагностику при сепсисе. Всего было проанализировано 40 статей. Такие системы, как иммунная, нервная и эндокринная, связаны между собой благодаря регуляторным пептидам. Для нормального иммунного  ответа необходимо стабильное функционирование центральной нервной системы (ЦНС), а точнее, адекватная секреция нейропептидов.  Нейрональная противовоспалительная регуляция тканевых макрофагов характеризуется локальным, быстрым ответом на возбудителя  через нейромедиаторы. Подтверждением нейропептидной теории регуляции иммунитета является верификация нейропептидных рецепторов на лимфоцитах и  моноцитах периферической крови. Эти результаты указывают на возможный механизм «порочного» круга, возникающий при инфекционно-септических осложнениях и приводящий к поражению «ключевых», жизненно важных органов. На сегодняшний день в широком доступе отсутствуют средства для точного мониторинга функции головного мозга у постели больного.  Также нет никаких доказательств или рекомендаций в поддержку мониторинга церебральной перфузии у пациентов с сепсисом. В то же  время современное исследование по фенотипированию больных с учетом дисфункции головного мозга (сепсис-ассоциированной энцефалопатии) опирается на базовые постулаты патофизиологии и биохимии сепсиса, но не предлагает никаких методов инструментальной  диагностики данного состояния за исключением использования валидированных шкал делирия, комы (ШКГ, FOUR, CAM-ICU и т. д.). Несмотря на описанный патогенез, единого определения септической кардиомиопатии на данный момент нет. Однако большинство авторов  характеризует особенности данной патологии как острую обратимую одно- или двухжелудочковую систолическую или диастолическую  дисфункцию со сниженной сократительной способностью, не обусловленную ишемической болезнью сердца. Первичная клеточная дисфункция миокарда при сепсисе может проявляться несколькими способами, включая нарушение функции левого и/или правого желудочков во время систолы или диастолы, а также с недостаточным сердечным выбросом и доставкой кислорода. Для объяснения изменений  сократительной способности миокарда, связанных с сепсисом, было предложено несколько механизмов с учетом хост-ответа. Поскольку  большинство параметров эхо-сигнала зависят от условий волемического статуса, оценку эхо-сигнала следует повторять в нескольких  временных точках и дополнять определением сердечных биомаркеров. Заключение. Анализируя полученные литературные данные о сепсис-ассоциируемой энцефалопатии и септической кардиомиопатии,  можно судить о взаимосвязанности этих событий опосредованно через повреждение нейронов во время инфекционно-септического осложнения. Особенно нейрогуморальные механизмы регуляции ответа на инфекционный агент стоит оценивать у пациентов в ХКС, опираясь  не только на лабораторную диагностику, но и используя инструментальные методы визуализации повреждения головного мозга, сердца,  почек. К таким методам относятся магнитно-резонансная томография (МРТ), электроэнцефалограмма (ЭЭГ), церебральная оксиметрия  (CMRO2 ), ЭХО-кардиография, ультразвуковое исследование (УЗИ) почек и др

Строение приповерхностной части ледника в районе бухты Тала (Восточная Антарктида) по результатам георадарных работ сезона 2018/19 г.

The paper discusses the results of the ground-penetrating radar (GPR) survey carried out in February 2019 in the area of Thala Bay (Larsemann Hills, East Antarctica). Thala Bay is one of the strategic facilities of the Russian Antarctic Expedition (RAE) in the Progress station area as since 2019 heavy cargo has been unloaded here intended for the construction of new facilities at the Vostok station. Transportation of goods to the point of formation of logistic traverses takes place on ice tracks, whose safety must be evaluated taking into account the expanded system of crevasses. In addition, the current track is characterized by a significant slope of the terrain, which also complicates the relocation of heavy equipment.In February 2019, a GPR survey was carried out within the Thala Bay area to assess the possibility of organizing an alternative section of the route within it. According to the visual observations, this area was characterized by an extensive system of crevasses, the width of which at the surface reached 20-30 cm, and the prevailing longitudinal direction coincided with the direction of the route. The task of the geophysical survey was to map the crevasses not identified by visual inspection and to determine their morphology. According to the GPR data, it was shown that the crevasses within the site are located to the firn layer and are characterized by an irregular shape, significantly expanding at the deeper levels and reaching a width of 6 m. The results of the survey are illustrated with the scheme of the firn thickness which shows location of the crevasses. According to the recommendations of the authors, the section of the glacier is suitable for operation provided the glaciological situation using the GPR method is monitored annualy.В настоящей работе обсуждаются результаты георадиолокационных исследований, выполненных в районе российской антарктической станции Прогресс (оазис Холмы Ларсеманн, Восточная Антарктида) в сезон 64-й Российской антарктической экспедиции (РАЭ) в 2018/19 г. Изыскания проводились с целью оценки безопасности участка ледника в районе пункта разгрузки судов в бухте Тала для проложения в его пределах трассы передвижения тяжелой санно-гусеничной техники. По итогам георадарного профилирования в пределах исследуемого района выявлена сеть трещин, развитых в снежно-фирновой толще и достигающих максимальной ширины 6 м. Результаты работ проиллюстрированы схемой мощности снежно-фирновой толщи по участку работ и их распространения по состоянию на февраль 2019 г

Active medulloblastoma enhancers reveal subgroup-specific cellular origins

Medulloblastoma is a highly malignant paediatric brain tumour, often inflicting devastating consequences on the developing child. Genomic studies have revealed four distinct molecular subgroups with divergent biology and clinical behaviour. An understanding of the regulatory circuitry governing the transcriptional landscapes of medulloblastoma subgroups, and how this relates to their respective developmental origins, is lacking. Here, using H3K27ac and BRD4 chromatin immunoprecipitation followed by sequencing (ChIP-seq) coupled with tissue-matched DNA methylation and transcriptome data, we describe the active cis-regulatory landscape across 28 primary medulloblastoma specimens. Analysis of differentially regulated enhancers and super-enhancers reinforced inter-subgroup heterogeneity and revealed novel, clinically relevant insights into medulloblastoma biology. Computational reconstruction of core regulatory circuitry identified a master set of transcription factors, validated by ChIP-seq, that is responsible for subgroup divergence, and implicates candidate cells of origin for Group 4. Our integrated analysis of enhancer elements in a large series of primary tumour samples reveals insights into cis-regulatory architecture, unrecognized dependencies, and cellular origins

Numerical Analysis of the Characteristics of the Heat Treatment Process of Multilayer Composite Products in Heat Technology Installations

Приведены результаты численных исследований, выполненных на основе разработанной авторами статьи математической модели, посвященных изучению влияния различных факторов на характеристики процесса тепловой обработки композитных изделий в промышленных теплотехнологических установках при наличии внутренних тепловыделений, распределенных по объему отдельных слоев изделия. Предложена формулировка граничных условий для этой модели с учетом многослойной структуры изделий и особенностей организации процесса их тепловой обработки в теплотехнологической установке. Подробное описание математической модели представлено в предыдущих работах. В данном исследовании в качестве характеристик процесса тепловой обработки изучены функции распределения температуры и коэффициента (степени) гидратации в пространственных областях, составляющих изделие. Рассмотрены модельные композитные изделия одинаковой формы и структуры, но разного объема, состоящие из двух слоев материала, в которых протекает экзотермическая реакция гидратации, разделенных слоем пенополистирола. Температурно-временной режим тепловой обработки принимался близким к используемому в промышленных условиях при производстве трехслойных наружных стеновых панелей. Граничные и начальные условия соответствовали режиму тепловой обработки на плоских стендах с водяным подогревом и укрытием изделий сверху. Установлено, что наличие теплоизоляционного слоя в середине изделия, разделяющего слои c внутренним источником тепловыделений, существенным образом изменяет распределение значений температуры и коэффициента гидратации в верхнем и нижнем слоях. Увеличение характерного объема изделия ведет к существенному возрастанию влияния внутренних объемных тепловыделений на процессы нагрева и гидратации, обусловленные протеканием реакции гидратации