Complex experiment on studying the microphysical, chemical, and optical properties of aerosol particles and estimating the contribution of atmospheric aerosol-to-earth radiation budget

The primary objective of this complex aerosol experiment was the measurement of microphysical, chemical, and optical properties of aerosol particles in the surface air layer and free atmosphere. The measurement data were used to retrieve the whole set of aerosol optical parameters, necessary for radiation calculations. Three measurement cycles were performed within the experiment during 2013: in spring, when the aerosol generation is maximal; in summer (July), when atmospheric boundary layer altitude and, hence, mixing layer altitude are maximal; and in late summer/early autumn, during the period of nucleation of secondary particles. Thus, independently obtained data on the optical, meteorological, and microphysical parameters of the atmosphere allow intercalibration and inter-complement of the data and thereby provide for qualitatively new information which explains the physical nature of the processes that form the vertical structure of the aerosol field

Фотодинамическая терапия при раке полости рта у соматически отягощенных больных

We report the experience of radical treatment by photodynamic therapy of patients with squamous cell carcinoma of oral cavity with serious side diseases. Completed treatment of two patients with serious side diseases (HIV infection with associated pulmonary hypertension of high degree and cardiac pathology) suffered from cancer of oral cavity. Extensive surgical treatment and/or aggressive course of chemoradiation therapy were not indicated to them due to concomitant pathology. Both patients were diagnosed with squamous cell carcinoma of oral cavity, with appropriate stage Ist. сT1N0M0. Patients received treatment by photodynamic therapy with chorine photosensitizer in dose 1 mg/kg. Options of photodynamic were: output power – 1.5W, power density – 0.31 W/cm2, light dose – 300 J/cm2. After one time session of photodynamic therapy, in both cases full response was diagnosed (according to RECIST 1.1). In one case the second session of photodynamic therapy was performed due to concomitant disease of oral cavity – multiply lesions of leukoplakia and after was diagnosed full remission of all lesions. Major adverse event was pain during the first 5-7 days after treatment, curable by painkillers. Follow-up (IQR) was 12 and 18 month respectively with no evidence of progression. It is available to avoid extensive surgical treatment and aggressive course of chemoradiation therapy (as an alternative) with the use of photodynamic therapy. Photodynamic therapy is minimally invasive method of radical treatment of localized squamous cell carcinoma of oral cavity with minimal adverse events, and could be especially relevant in patients with serious concomitant diseases.В настоящей работе продемонстрирован опыт радикального лечения соматически отягощенных пациентов с плоскоклеточным раком слизистой оболочки полости рта при помощи фотодинамической терапии. Проведено лечение двух соматически отягощенных пациентов (ВИЧ инфекция с ассоциированной легочной гипертензией высокой степени и выраженной кардиальной патологией), которым было не показано выполнение обширных хирургических вмешательств и/или проведение агрессивной химиолучевой терапии в связи с наличием выраженной сопутствующей патологии. У обоих пациентов был диагностирован плоскоклеточный рак слизистой оболочки полости рта, распространенность опухолевого процесса соответствовала стадии I сT1N0M0. Пациентам была выполнена фотодинамическая терапия с фотосенсибилизатором хлоринового ряда в дозе 1,0 мг/кг. Параметры облучения: выходная мощность – 1,5 Вт, плотность мощности – 0,31 Вт/см2, световая доза – 300 Дж/см2. После одного курса фотодинамической терапии у обоих пациентов диагностирована полная резорбция первичного опухолевого очага (по RECIST 1.1), но в первом клиническом случае был проведен повторный курс фотодинамической терапии в связи с сочетанной патологией слизистой оболочки полости рта – множественными очагами лейкоплакии. В результате лечения так же была отмечена полная регрессия всех очагов лейкоплакии. Основным нежелательным явлением являлась боль в течение первых 5-7 дней после вмешательства, успешно купируемая ненаркотическими анальгетиками. Период наблюдения (IQR) пациентов составил 12 и 18 мес соответственно, без признаков рецидива и метастазов. Благодаря использованию методики фотодинамической терапии у пациентов удалось избежать проведения обширных хирургических вмешательств, а также отказаться от агрессивной схемы химиолучевой терапии, как альтернативы хирургической методике. Фотодинамическая терапия является малоинвазивной методикой радикального лечения локализованного плоскоклеточного рака полости рта с минимальным количеством осложнений, поэтому особенно актуальной эта методика является у пациентов с выраженной сопутствующей патологией

Химический состав аэрозоля в приземном слое прибрежной зоны Восточной Антарктиды

Chemical composition of aerosol in the ground layer of the coastal zone in East Antarctica is analyzed in the article. The aerosol samples were taken in 2006–2015 during seasonal works of the Russian Antarctic Expeditions (RAE), namely, these were 52nd–53rd, 55th, and 58th–60th expeditions. Samples were taken in the 200‑km band of the sea-shore zone along routes of the research vessels (REV) «Akademik Fedorov» and «Akademik Treshnikov» as well as on territories of the Russian stations Molodezhnaya and Mirny. Although the results obtained did show the wide range of the aerosol concentrations and a certain variability of their chemical composition, some common features of the variability were revealed. Thus, during the period from 2006 to 2014 a decrease of average values of the sums were noted. Spatially, a tendency of decreasing of the ion concentrations was found in the direction from the station Novolazarevskaya to the Molodezhnaya one, but the concentrations increased from the Molodezhnaya to the station Mirny. The sum of ions of the aerosol in the above mentioned coastal zone was, on the average, equal to 2.44 μg/m3, and it was larger than that on the territory of the Antarctic stations Molodezhnaya (0,29 μg/m3) and Mirny (0,50 ág / m3). The main part to the sum of the aerosol ions on the Antarctic stations was contributed by Na+, Ca2+, Cl−, SO4 2−. The main ions in aerosol composition in the coastal zone are ions Na+ and Cl−. The dominant contribution of the sea salt and SO4 2− can be traced in not only the composition of atmospheric aerosols, but also in the chemical composition of the fresh snow in the coastal areas of East Antarctica: at the Indian station Maitri, on the Larsemann Hills, and in a boring located in 55.3 km from the station Progress (K = 1.4÷6.1). It was noted that values of the coefficient of enrichment K of these ions decreases as someone moves from a shore to inland. Estimation of contributions of the continental and maritime factors to formation of the aerosol chemical composition revealed higher enrichment ratios for K+, Ca2+, SO4 2− (K = 3.6÷13.0). This reflects not only influence of the natural sources, but the intensity of human activities on the Antarctic continent as well. The elemental composition of solid aerosols was also analyzed. The largest concentrations were determined for Zn, Al and Fe. The ratio of concentration of the elements in both the soluble and insoluble phases of the aerosol showed that 84.1% of the total amount of the elements was contained in a water-insoluble state. Fractional relation between the element concentrations changed in different phases from 16 to 98%. High enrichment of the aerosol particles by Zn, Cu, Cr, Ba, Pb, Ni,Se, As, Cd (the enrichment factors = 27÷26 445) had been revealed. The content of dominant chemical components (Na+, Cl−, Zn, Fe), factors and coefficients of the element enrichment in the aerosols as well as in fresh snow of the coastal zone of East Antarctica are indicative of the identity of sources where their composition is formed.Рассмотрена временнáя и пространственная изменчивость химического состава атмосферного аэрозоля, отобранного в период сезонных работ 52, 53, 55, 58–60‑й РАЭ по маршруту следования НЭС «Академик Федоров» и «Академик Трешников» от станции Новолазаревская до станции Мирный. Заметное снижение суммы ионов в аэрозоле в 2007–2008 гг. хорошо согласуется с исследованиями в районе Восточной Атлантики и связано с гидрологическими процессами в Атлантическом океане. Установлено высокое обогащение аэрозольных частиц Zn, Cu, Cr, Ba, Pb, Se, As, Ni, Cd. Содержание преобладающих химических компонентов (Na+, Cl−, Zn, Fe), факторы и коэффициенты обогащения элементов (ФО = 27÷26 445) и ионов (K = 3,6÷13,0) в аэрозоле в поверхностном и свежевыпавшем снеге (K = 1,4÷6,1) прибрежной части Восточной Антарктиды свидетельствуют об идентичности источников формирования их состава

3D model and prototype of circulating fluidiezed bed boiler

Creation of a 3D model of a boiler with a circulating fluidized bed according to the surviving drawings. Optimization of the developed assembly for printing on a 3D printer. Creation and pasting of the physical model of the boiler for placement in the nominal audience of Professor A.P. Baskakov.Создание функциональной 3D модели котла с циркулирующим кипящим слоем смонтированного в проблемной лаборатории УрФУ по сохранившимся чертежам, для проведения численных исследований. Оптимизация разработанной сборки для печати на 3D принтере. Создание и склейка физического макета котла для размещения в именной аудитории профессора А.П. Баскакова

Характеристики аэрозоля над арктическими морями Евразии: результаты измерений 2018 года и среднее пространственное распределение в летне-осенние периоды 2007–2018 годов

In August-September 2018, on the route of the expedition “Arctic-2018” (R/V “Akademik Tryoshnikov”) in the Arctic Ocean we carried out the following cycle of measurements of aerosol characteristics: aerosol optical depth (AOD) of the atmosphere in the wavelength range of 0.34–2.14 μm, number concentrations of particles with diameters of 0.4–10 μm, and mass concentration of absorbing substance (black carbon) in the near-ground layer. The optical and microphysical characteristics of aerosol were measured using portable sun photometer SPM, photoelectric particle counter AZ-10, and aethalometer MDA. Analysis of the measurements showed that aerosol and black carbon concentrations are maximal in the atmosphere of the Barents Sea and especially in its southern part, subject to outflows of fine aerosol from the north of Europe. The average aerosol characteristics near Kola Peninsula had been 7.2 cm–3 for aerosol concentration, 167 ng/m3 for black carbon concentration, and 0.16 for AOD (0.5 μm). To estimate the specific features of the spatial variations in aerosol over the Arctic seas of Russia, we generalized the measurements in nine (2007–2018) expeditions. All aerosol characteristics are found to decrease from west toward east in the average spatial distribution. The average concentrations of aerosol are 3.5 cm–3, black carbon concentrations are 41.2 ng/m3, and AOD (0.5 μm) values are 0.080 over the Barents Sea; and they decrease to 1.96 cm–3, 24.3 ng/m3, and 0.039 respectively over the East Siberian Sea. The decreasing tendency in the northeastern direction is noted in more detailed latitude-longitude distributions of aerosol characteristics in the atmosphere over the Barents and Kara Seas.В экспедиции «Арктика-2018» проведен очередной цикл измерений характеристик аэрозо­ля: аэрозольной оптической толщи (АОТ) атмосферы, счетных концентраций частиц (0,4–10 мкм) и массовой концентрации сажи. Анализ данных показал, что максимальными концентрациями аэрозоля и сажи отличается атмосфера Баренцева моря и особенно южная часть, подверженная выносам мелкодисперсного аэрозоля с севера Европы. Вблизи Кольского полуострова сред­ние концентрации аэрозоля составили 7,2 см–3, сажи — 167 нг/м3, АОТ (0,5 мкм) — 0,16. Для оценки пространственной изменчивости характеристик аэрозоля проведено обобщение данных измерений в девяти экспедициях (2007–2018). В среднем пространственном распределении отмечен спад всех характеристик аэрозоля с запада на восток. Над Баренцевым морем средние концентрации аэрозоля составляют 3,5 см–3, сажи — 41,2 нг/м3 , АОТ (0,5 мкм) — 0,080, а над Восточно-Сибирским морем они уменьшаются до 1,96 см–3, 24,3 нг/м3 и 0,039 соответственно

FLUCTUATIONS OF THE FLUIDIZED BED SURFACE

В работе изложены результаты исследования колебаний поверхности псевдоожиженного слоя. Проанализирован поверхностный слой. Приведён расчет частоты колебания поверхности псевдоожиженного слоя.The paper presents the study of fluidized bed fluctuations. The surface layer was analyzed. The calculation of the fluidized bed surface fluctuations frequency is given

Метастатическое поражение костей таза с мягкотканым образованием гигантских размеров у больной низкодифференцированным фолликулярным раком щитовидной железы

A clinical case of metastatic diseases of pelvic bones with a large soft tissue component in a patient with poorly differentiated follicular thyroid cancer was presented. Partial tumor regression and pain relief were achieved after chemotherapy.Представлен клинический случай метастатического поражения костей таза с мягкотканым компонентом гигантских размеров у пациентки с низкодифференцированным фолликулярным раком щитовидной железы. В результате химиолучевого лечения достигнут противоболевой эффект и частичная регрессия опухоли

Экстранодальный рост в метастазах папиллярного рака щитовидной железы – ультразвуковые критерии диагностики и его клиническое значение

The purpose of the research was to identify ultrasound criteria of extranodal extension (ENE) in metastases of papillary thyroid cancer and to evaluate the clinical significance of ENE.Material and Methods. Ultrasound signs of ENE in 283 cervical lymph node metastases from papillary thyroid cancer were analyzed. Extranodal extension in 137 metastases was diagnosed by ultrasound and verified by histological examination. Micrometastases invisible on ultrasound were detected in 144 patients; metastases located inside the organ were detected in 147 patients; metastases located outside the organ were revealed in 136 patients; the size of 98 metastases was less than 1 cm; the size of 185 metastases was more than 1 cm; the age of 51 patients was under 55 years; 132 patients were older than 55 years. Diagnostic significance of ENE and its clinical significance were estimated according to χ2 Pirson criteria.Results: Two ultrasound criteria: shape change and blurred margins of metastases indicated the presence of ENE. The small number of ultrasound false-negative findings indicated the need for further research. The number of micrometastases not detected by ultrasound was 2-fold higher in patients who had metastases with ENE than in patients who had metastases without ENE. The number of patients with ENE in metastases inside the organ (T1a, T1b, T2 and T3b) was 2.7 times lower compared to patients with metastases developed outside the organ (T3a, T4a, T4b); ENE was observed in metastases of different size and did not depend on age groups.Conclusion. The ultrasound method allows intravital detection of ENE in metastases of papillary thyroid cancer. The extension is accompanied by a significantly high number of micrometastases in the neck tissue. It is detected more often in metastases located outside the organ, regardless of the size and age of the patients. The extra-nodal extension should be considered as a criterion for an unfavorable prognosis.Цель исследования – выявить ультразвуковые критерии экстранодального роста в метастазах папиллярного рака щитовидной железы (ПРЩЖ) и оценить его клиническое значение.Материал и методы. Проанализированы ультразвуковые признаки экстранодального роста (ЭР) в 283 метастазах ПРЩЖ в лимфатические узлы шеи. Экстранодальный рост диагностирован ультразвуковым методом в 137 метастазах и верифицирован гистологическим исследованием. Микрометастазы, не определяемые ультразвуковым методом, обнаружены у 144 больных; внутриорганные опухоли установлены у 147 больных; внеорганные – у 136; количество метастазов размером до 1 см – 98, более 1 см – 185; больных моложе 55 лет оказалось 151, старше 55 лет – 132. Диагностическая значимость признаков ЭР и их клиническое значение оценены по критерию χ2 Пирсона.Результаты. Два ультразвуковых критерия – изменение формы и нечеткость контура в метастазе – свидетельствуют об ЭР. Незначительное число ультразвуковых ложноотрицательных данных указывает на необходимость дальнейших исследований. У больных, имеющих метастазы с ЭР, количество микрометастазов в клетчатке шеи, не определяемых ультразвуковым методом, в 2 раза больше по сравнению с больными, у которых метастазы не имеют ЭР. При метастазах с ЭР количество больных с внутриорганным ростом (T1a,T1b,T2 и T3b) в 2,7 раза меньше по сравнению с больными, имеющими опухоли с внеорганным ростом (T3a,T4a,T4b); ЭР в метастазах любых размеров не зависит от возраста больных.Выводы. Ультразвуковой метод позволяет прижизненно выявлять ЭР в метастазах папиллярного рака щитовидной железы. Экстранодальный рост сопровождается значимо большим количеством микрометастазов в клетчатке шеи; он выявляется при внеорганных опухолях; не зависит от размеров и от возраста больных. Экстранодальный рост следует рассматривать как критерий неблагоприятного прогноза

Возможности фотодинамической терапии при лечении злокачественных опухолей полости рта

Oral mucosa cancer is a common disease with relatively low survival rates. The standard for the treatment of malignant neoplasms (MNO) of the oral mucosa is the surgical method, chemotherapy and / or radiation therapy. With the introduction of modern protocols and the improvement of current treatment methods, the increase in survival is insignificant due to the development of local and distant relapses, the appearance of simultaneous tumors of the oral cavity. Cosmetic and functional results in patients who have undergone complex treatment for oral cancer are often unsatisfactory. There is an obvious need to develop new approaches to treating patients with cancer of the oral mucosa. Photodynamic therapy (PDT) has similar properties. With the development of endoscopic and fiber-optic equipment, the fields of PDT application have significantly expanded. Foci in the oral cavity and oropharynx became available for PDT. The early stages of oral mucosal cancer are optimal for PDT because large surface defects can be treated with minimal complications. Preservation of subepithelial and collagen structures, which is typical for PDT, promotes healing without the formation of scar processes, thereby achieving an ideal cosmetic and functional effect. The use of PDT in the treatment of oral cavity cancer is not limited only to the initial stages in an independent version. It is possible to use PDT in combination with surgical and radiation treatment. In case of massive tumor processes, PDT is used for palliative purposes. The influence of the adaptive immune response under the influence of PDT is being studied.Рак слизистой полости рта является распространенным заболеванием с относительно низкой выживаемостью. Стандартом лечения злокачественных новообразований (ЗНО) слизистой полости рта является хирургический метод, химио- и/или лучевая терапия. С внедрением современных протоколов и совершенствованием текущих методик лечения прирост выживаемости незначителен ввиду развития локарегионарных и отдаленных рецидивов, появления симультанных опухолей ротовой полости. Косметические и функциональные результаты у пациентов, перенесших комплексное лечение по поводу ЗНО полости рта, зачастую бывают неудовлетворительными. Очевидна необходимость разработки новых подходов лечения пациентов со ЗНО слизистой полости рта. Подобными свойствами обладает фотодинамическая терапия (ФДТ). С развитием эндоскопической и оптико-волоконной аппаратуры области применения ФДТ значительно расширились. Стали доступны для воздействия ФДТ очаги в области ротовой полости и рото-гортаноглотке. Начальные стадии рака слизистой ротовой полости оптимально подходят для применения ФДТ, ввиду того что могут быть обработаны обширные поверхностные дефекты с минимальными осложнениями. Сохранение субэпителиальных и коллагеновых структур, что характерно для ФДТ, способствует заживлению без образования рубцовых процессов, благодаря чему достигается идеальный косметический и функциональный эффект. Применение ФДТ при лечении рака полости рта не ограничивается только начальными стадиями в самостоятельном варианте. Возможно применение ФДТ в комбинации с хирургическим и лучевым методом лечения. При массивных опухолевых процессах ФДТ применяется с паллиативной целью. Изучается влияние адаптивного иммунного ответа под воздействием ФДТ

Chemical composition of aerosol in the atmospheric surface layer of the East Antarctica coastal zone

Chemical composition of aerosol in the ground layer of the coastal zone in East Antarctica is analyzed in the article. The aerosol samples were taken in 2006–2015 during seasonal works of the Russian Antarctic Expeditions (RAE), namely, these were 52nd–53rd, 55th, and 58th–60th expeditions. Samples were taken in the 200‑km band of the sea-shore zone along routes of the research vessels (REV) «Akademik Fedorov» and «Akademik Treshnikov» as well as on territories of the Russian stations Molodezhnaya and Mirny. Although the results obtained did show the wide range of the aerosol concentrations and a certain variability of their chemical composition, some common features of the variability were revealed. Thus, during the period from 2006 to 2014 a decrease of average values of the sums were noted. Spatially, a tendency of decreasing of the ion concentrations was found in the direction from the station Novolazarevskaya to the Molodezhnaya one, but the concentrations increased from the Molodezhnaya to the station Mirny. The sum of ions of the aerosol in the above mentioned coastal zone was, on the average, equal to 2.44 μg/m3, and it was larger than that on the territory of the Antarctic stations Molodezhnaya (0,29 μg/m3) and Mirny (0,50 ág / m3). The main part to the sum of the aerosol ions on the Antarctic stations was contributed by Na+, Ca2+, Cl−, SO4 2−. The main ions in aerosol composition in the coastal zone are ions Na+ and Cl−. The dominant contribution of the sea salt and SO4 2− can be traced in not only the composition of atmospheric aerosols, but also in the chemical composition of the fresh snow in the coastal areas of East Antarctica: at the Indian station Maitri, on the Larsemann Hills, and in a boring located in 55.3 km from the station Progress (K = 1.4÷6.1). It was noted that values of the coefficient of enrichment K of these ions decreases as someone moves from a shore to inland. Estimation of contributions of the continental and maritime factors to formation of the aerosol chemical composition revealed higher enrichment ratios for K+, Ca2+, SO4 2− (K = 3.6÷13.0). This reflects not only influence of the natural sources, but the intensity of human activities on the Antarctic continent as well. The elemental composition of solid aerosols was also analyzed. The largest concentrations were determined for Zn, Al and Fe. The ratio of concentration of the elements in both the soluble and insoluble phases of the aerosol showed that 84.1% of the total amount of the elements was contained in a water-insoluble state. Fractional relation between the element concentrations changed in different phases from 16 to 98%. High enrichment of the aerosol particles by Zn, Cu, Cr, Ba, Pb, Ni,Se, As, Cd (the enrichment factors = 27÷26 445) had been revealed. The content of dominant chemical components (Na+, Cl−, Zn, Fe), factors and coefficients of the element enrichment in the aerosols as well as in fresh snow of the coastal zone of East Antarctica are indicative of the identity of sources where their composition is formed