Scattering of electromagnetic waves by many thin cylinders: theory and computational modeling

Electromagnetic (EM) wave scattering by many parallel infinite cylinders is studied asymptotically as a tends to 0, where a is the radius of the cylinders. It is assumed that the centres of the cylinders are distributed so that their numbers is determined by some positive function N(x). The function N(x) >= 0 is a given continuous function. An equation for the self-consistent (limiting) field is derived as a tends to 0. The cylinders are assumed perfectly conducting. Formula for the effective refraction coefficient of the new medium, obtained by embedding many thin cylinders into a given region, is derived. The numerical results presented demonstrate the validity of the proposed approach and its efficiency for solving the many-body scattering problems, as well as the possibility to create media with negative refraction coefficients.Comment: 21 pages, 13 figure

Electromagnetic wave scattering by a small impedance particle: Theory and modeling

Electromagnetic (EM) waves, scattered by a small impedance particle of arbitrary shape, embedded in a homogeneous medium, are calculated by a new analytic formula. The range of applicability and the accuracy of this formula are illustrated by numerical results. The formula was derived in (*) A.G.Ramm, Optics Communications, 284,(2011), 3872–3877. The accuracy of the new formula is estimated by a comparison with the Mie-type solution for an impedance sphere. The novelty of our paper is in the demonstration of the range of applicability of the new formula and its practical value, by the numerical results and their comparison with the exact solution for EM wave scattering by impedance spheres. The exact solution is obtained in the form of Mie-type series, and is new. Estimate of the error of this series, in which five terms are kept, shows that the relative error of this solution is less than 10−3 for the parameters' range considered. The numerical results obtained are of interest to a wide audience, and the novelty of the formula from (*) is in its applicability to wave scattering by small particles of arbitrary shapes, when Mie-type solution is not applicable

Regional antibiotic resistance of uropathogens in the pediatric population of Northern Bukovina

Резюме. В умовах сучасної медичної практики для раціональної антибактеріальної терапії обов'язково слід враховувати можливі зміни чутливості збудників, зокрема уропатогенів, у часі. Виявлення регіональних особливостей антибіотикорезистентності збудників інфекцій сечової системи (ІСС) дає змогу покращити результати лікування пацієнтів із даною патологією. Мета роботи. Вивчити регіональні особливості антибіотикорезистентності збудників ІСС серед дитячого населення Чернівецької області. Матеріали та методи дослідження. Проведено аналіз антибактеріальної резистентності уропатогенів, ідентифікованих у 657 зразках сечі пацієнтів, яким надавалася спеціалізована медична допомога в нефрологічному відділенні КМУ "Міська дитяча клінічна лікарня" м. Чернівці (2014-2016 pp.). До основної групи обстежених дітей (n=482) увійшли пацієнти із ІСС. До групи порівняння (n=175) включено пацієнтів із неінфекційними захворюваннями сечостатевої системи. Висновки. У пацієнтів дитячого віку із ІСС, що проживають у Чернівецькій області, спостерігається "хвилеподібна" крива динаміки антибіотикорезистентності уропатогенів родини Enterobacteriaceae із тенденцією її зниження до "препаратів вибору": до напівсинтетичних пеніцилінів (p < 0,01), цефалоспоринів II-III поколінь (p < 0,01) та препаратів фторхінолонового ряду (p < 0,01), що вимагає перегляду терапевтичних схем лікування ІСС з урахуванням отриманих даних у межах Наказу МОЗ України № 627 від 03.11.2008 р. "Про затвердження Протоколів надання медичної допомоги дітям за спеціальністю "Дитяча нефрологія"" та дасть змогу покращити результати лікування дитячого населення, на регіональному рівні, за рахунок диференційованого підходу до емпіричного, в першу чергу на до госпітальному етапі, застосування антибактеріальних препаратів, як патогенетичного лікування хворих на ІСС.Резюме. В условиях современной медицинской практики для рациональной антибактериальной терапии обязательно следует учитывать возможные изменения чувствительности возбудителей, в частности уропатогенов, во времени. Выявление региональных особенностей антибиотикорезистентности возбудителей инфекций мочевой системы (ИМС) позволяет улучшить результаты лечения пациентов с данной патологией. Цель работы. Изучить региональные особенности антибиотикорезистентности возбудителей ИМС среди детского населения Черновицкой области. Материалы и методы исследования. Проведен анализ антибактериальной резистентности уропатогенов, идентифицированных в 657 образцах мочи пациентов, которым оказывалась специализированная медицинская помощь в нефрологическом отделении КГУ "Городская детская клиническая больница" г. Черновцы (2014-2016 гг). В основную группу обследованных детей (n = 482) вошли пациенты с ИМС. В группу сравнения (n = 175) – пациенты с неинфекционными заболеваниями мочеполовой системы. Выводы. У пациентов детского возраста с ИМС, проживающих в Черновицкой области, наблюдается "волнообразная" кривая динамики антибиотикорезистентности уропатогенов семейства Enterobacteriaceae с тенденцией ее снижение до "препаратов выбора": к полусинтетическим пенициллинам (p<0,01), цефалоспоринам II-III поколений (p<0,01) и препаратов фторхинолонового ряда (p<0,01), что требует пересмотра терапевтических схем лечения ИМС с учетом полученных данных в пределах Приказа МЗ Украины № 627 от 03.11.2008 г. "Об утверждении протоколов оказания медицинской помощи детям по специальности "Детская нефрология"" и позволит улучшить результаты лечения детского населения, на региональном уровне, за счет дифференцированного подхода к эмпирическому, в первую очередь на догоспитальном этапе, применению антибактериальных препаратов, как патогенетического лечения больных ИМС.Summary. In the current context of medical practice for rational antibiotic therapy, it is necessary to take into account possible over time changes in the sensitivity of pathogens, in particular uropathogens. The identification of regional characteristics of the antibiotic resistance of the urinary tract infections (UTIs) enables improvement of treatment outcomes regarding the patients with this pathology. The aim of the work is to study regional characteristics of the antibiotic resistance of the of urinary tract infection pathogens (UTIs) in the pediatric population of Chernivtsi region. Materials and methods of investigation. The antibacterial resistance of uropathogens, identified in 657 urine samples of patients who received specialized medical care in the Nephrology department of the MMI "City Children's Clinical Hospital" of Chernivtsi (2014-2016), was analyzed. The controlled group of the examined children (n = 482) included patients with UTI. The experimental group (n = 175) consisted of patients with non-infectious diseases of the genitourinary system. Conclusion. There is an undulating curve in the dynamics of the antibiotic resistance of uropathogens of the Enterobacteriaceae family with a tendency towards "drugs of choice" reduction observed in pediatric patients with UTI living in Chernivtsi region: semi-synthetic penicillins (p < 0.01), II-III generation cephalosporins (p < 0.01), and preparations of fluoroquinolone series (p < 0.01) requiring revision of the therapeutic regimens of UTI treatment taking into account the received data in accordance with the Order of the Ministry of Health of Ukraine №627 dated November 3, 2008. "On Approval of the Protocols for the Provision of Medical Aid to Children in the Specialty "Pediatric Nephrology" will allow improving the treatment outcomes of the pediatric population at the regional level for the account of a differentiated approach to the empirical use of antibacterial drugs for the pathogenetic treatment of patients with UTI, primarily in the pre-admission phase