Multi-operated HIL Test Bench for Testing Underwater Robot’s Buoyancy Variation System

Nowadays underwater gliders have become to play a vital role in ocean exploration and allow to obtain the valuable information about underwater environment. The traditional approach to the development of such vehicles requires a thorough design of each subsystem and conducting a number of expensive full scale tests for validation the accuracy of connections between these subsystems. However, present requirements to cost-effective development of underwater vehicles need the development of a reliable sampling and testing platform that allows the conducting a preliminary design of components and systems (hardware and software) of the vehicle, its simulation and finally testing and verification of missions. This paper describes the development of the HIL test bench for underwater applications. Paper discuses some advantages of HIL methodology provides a brief overview of buoyancy variation systems. In this paper we focused on hydraulic part of the developed test bench and its architecture, environment and tools. Some obtained results of several buoyancy variation systems testing are described in this paper. These results have allowed us to estimate the most efficient design of the buoyancy variation system. The main contribution of this work is to present a powerful tool for engineers to find hidden errors in underwater gliders development process and to improve the integration between glider’s subsystems by gaining insights into their operation and dynamics

Biomedical applications of sapphire shaped crystals

We have proposed novel medical instrument

Некоторые аспекты комплексной реабилитации пациентов с приобретенными дефектами и деформациями орофарингеальной зоны

The aim of this study was to assess the features of disturbed food intake and find ways to optimize rehabilitation and resocialization processes for patients with acquired defects and deformities of the oropharyngeal zone.Materials and methods. The study included 86 patients of a surgical hospital with defects and deformities of the oropharyngeal zone: 59 men and 27 women. The degree of dysphagia was assessed using clinical scales: volumeviscosity swallow test (V-VST) and swallowing disability scale (SDS). Rehabilitation measures to normalize swallowing were performed in the experimental group (I), which consisted of 42 patients. The control group (II) consisted of 40 patients and was not included in the restorative effect. The groups were balanced according to the severity of the disorder, sex and age. Comparative analysis of the severity of impaired swallowing before and after rehabilitation and evaluation of its effectiveness were conducted.Results. Data from the study of the dysphagia degree on the SDS scale for the whole sample (n = 82) suggest that the degree of disorder manifestation depends on the location and extent of anatomical defect. Moreover, comparative analysis suggests that the presence of a combined defect exacerbates the severity of dysphagia. Step-by-step speech therapy in the control group aimed at overcoming swallowing disorders included adaptive, compensatory and restorative strategies used in various combinations depending on the location of the defect and the severity of dysphagia. The comparison of the repeated assessment data on dysphagia severity in two groups of patients (I and II) showed that the rehabilitation measures had a positive impact.Conclusion. Thus, we can state that speech therapy, which is a non-drug and non-invasive rehabilitation method, allows patients to successfully normalize eating process, helps in preventing cachexia-anorexia and dehydration, which is important for a successful postoperative period, as well as for improving the life quality of patients.Цель: оценка особенностей нарушений процесса приема пищи и поиск путей оптимизации процесса реабилитации пациентов с приобретенными дефектами и деформациями орофарингеальной зоны.Материалы и методы. В исследование были включены 86 пациентов хирургического стационара с дефектами и деформациями орофарингеальной зоны: 59 мужчин и 27 женщин. Степень дисфагии оценивалась с помощью клинических шкал: Volume Viscosity Swallow Test (V-VST), Swallowing Disability Scale (SDS). Реабилитационные мероприятия по нормализации глотания проводились в экспериментальной группе (I), которую составили 42 пациента. Группа контроля (II), не включенная в восстановительное воздействие, состояла из 40 пациентов. Группы были уравновешены по тяжести дефекта, полу и возрасту. Проведен сравнительный анализ выраженности нарушений акта глотания до и после восстановительного воздействия и оценка его эффективности.Результаты. Данные исследования степени дисфагии по шкале SDS по выборке в целом (n = 82) позволяют говорить о наличии зависимости степени проявления нарушения от места и объема анатомического дефекта. Причем сопоставительный анализ позволяет  утверждать, что именно наличие комбинированного дефекта усугубляет тяжесть  дисфагии. Поэтапно проводимое в контрольной группе логопедическое воздействие, нацеленное на преодоление расстройств глотания, включало в себя адаптивные, компенсаторные и восстановительные стратегии, применяемые в различных комбинациях в зависимости от локализации дефекта и тяжести дисфагии. Результаты сопоставления данных повторной оценки тяжести дисфагии у двух групп пациентов (I и II) показали, что проведенные реабилитационные мероприятия оказали положительное влияние.Заключение. Таким образом, можно утверждать, что логопедическое воздействие, которое относится к немедикаментозным, неинвазивным методам реабилитации, позволяет успешно нормализовать процесс приема пищи, способствует профилактике кахексии-анорексии и дегидратации, что важно для успешного течения послеоперационного периода, а также улучшения качества жизни пациентов.

In vitro terahertz spectroscopy of malignant brain gliomas embedded in gelatin slab

In our work, we have performed in vitro terahert

The Infrared Imaging Spectrograph (IRIS) for TMT: Instrument Overview

We present an overview of the design of IRIS, an infrared (0.84 - 2.4 micron) integral field spectrograph and imaging camera for the Thirty Meter Telescope (TMT). With extremely low wavefront error (<30 nm) and on-board wavefront sensors, IRIS will take advantage of the high angular resolution of the narrow field infrared adaptive optics system (NFIRAOS) to dissect the sky at the diffraction limit of the 30-meter aperture. With a primary spectral resolution of 4000 and spatial sampling starting at 4 milliarcseconds, the instrument will create an unparalleled ability to explore high redshift galaxies, the Galactic center, star forming regions and virtually any astrophysical object. This paper summarizes the entire design and basic capabilities. Among the design innovations is the combination of lenslet and slicer integral field units, new 4Kx4k detectors, extremely precise atmospheric dispersion correction, infrared wavefront sensors, and a very large vacuum cryogenic system.Comment: Proceedings of the SPIE, 9147-76 (2014

Whole exome sequencing links dental tumor to an autosomal-dominant mutation in ANO5 gene associated with gnathodiaphyseal dysplasia and muscle dystrophies

Tumors of the jaws may represent different human disorders and frequently associate with pathologic bone fractures. In this report, we analyzed two affected siblings from a family of Russian origin, with a history of dental tumors of the jaws, in correspondence to original clinical diagnosis of cementoma consistent with gigantiform cementoma (GC, OMIM: 137575). Whole exome sequencing revealed the heterozygous missense mutation c.1067G \u3e A (p.Cys356Tyr) in ANO5 gene in these patients. To date, autosomal-dominant mutations have been described in the ANO5 gene for gnathodiaphyseal dysplasia (GDD, OMIM: 166260), and multiple recessive mutations have been described in the gene for muscle dystrophies (OMIM: 613319, 611307); the same amino acid (Cys) at the position 356 is mutated in GDD. These genetic data and similar clinical phenotypes demonstrate that the GC and GDD likely represent the same type of bone pathology. Our data illustrate the significance of mutations in single amino-acid position for particular bone tissue pathology. Modifying role of genetic variations in another gene on the severity of the monogenic trait pathology is also suggested. Finally, we propose the model explaining the tissue-specific manifestation of clinically distant bone and muscle diseases linked to mutations in one gene

Фотодинамическая терапия предраковых заболеваний и рака шейки матки (обзор литературы)

The paper presents the results of literature data analysis on the main directions of precancerous diseases of the cervix uteri and cervical cancer treatment. Side effects following surgery or radiation treatment can lead to structural deformities, scarring, hyperpigmentation, systemic side effects, and destruction of normal tissue. In addition, the use of traditional methods of treatment can cause multidrug resistance, which will lead to ineffective treatment and the development of a relapse of the disease. To avoid toxicity and reduce side effects, alternative treatment strategies have been proposed. Photodynamic therapy (PDT) is a promising organ-preserving highly selective method for treating cervical neoplasia, which includes two stages: the introduction of a photosensitizer and local exposure to directed light radiation. A number of studies have demonstrated the high clinical efficacy of this method in the treatment of patients with cervical neoplasia and carriage of human papillomavirus infection without adverse consequences for fertility. The use of PDT contributes to the successful outcome of the treatment of pathological foci on the mucous membrane of the cervix, the effectiveness and safety of the method is ensured by the selective effect on tissues. In the course of treatment, normal surrounding tissues are not damaged, there is no gross scarring and stenosis of the cervical canal, thereby PDT allows maintaining the normal anatomical and functional characteristics of the cervix.Представлены результаты анализа данных литературы об основных направлениях лечения предраковых заболеваний шейки матки и рака шейки матки. Побочные эффекты после хирургического или лучевого лечения могут привести к структурным деформациям, рубцам, гиперпигментации, системным побочным эффектам и разрушению нормальных тканей. Использование традиционных методов лечения может вызвать множественную лекарственную устойчивость, что приведет к неэффективности лечения и развитию рецидива заболевания. Чтобы избежать токсичности и уменьшить побочные эффекты были предложены альтернативные стратегии лечения. Перспективным органосохраняющим высокоселективным методом лечения неоплазии шейки матки является фотодинамическая терапия (ФДТ), которая включает два этапа: введение фотосенсибилизатора и локальное воздействие направленного светового излучения. В ряде исследований продемонстрирована высокая клиническая эффективность этого метода в лечении пациенток с цервикальной неоплазией и носительством инфекции вируса папилломы человека без неблагоприятных последствий для фертильности. Использование ФДТ способствует успешному результату лечения патологических очагов на слизистой оболочке шейки матки, эффективность и безопасность метода обеспечивается избирательностью воздействия на ткани. В процессе лечения не повреждаются нормальные окружающие ткани, не происходит грубого рубцевания и стеноза цервикального канала, тем самым ФДТ позволяет сохранить нормальные анатомо-функциональные характеристики шейки матки

Microsurgical head and neck tissue repair by visceral mini-autografting

Objective. To minimize surgical trauma in patients with head and neck tumors during microsurgical plasty with visceral autografts.Subjects and methods. Clinical experience has been gained in the treatment of 53 patients with locally advanced craniofascial (n = 27) and oropharyngeal (n = 36) cancers. Abdominal organs were used for plastic closure of extensive defects after surgical resection. Paraumbilical incision allowing for an adequate approach into the abdominal cavity with minimal external trauma in the anterior abdominal wall was chosen as an access procedure. Video-assisted techniques were used to excise the midline aponeurosis. Donor organs, such as the omentum, greater curvature of the stomach, transverse colon, small intestine) were taken through a mini-laparotomic incision to the anterior abdominal wall, then the vascular pedicle was exposed and a visceral autograft was made. After forming and cutting off the autograft, organ anastomoses were created extracorporeally.Results. Mini-access surgery could be completed in 50 of the 53 cases (4 patients had previously undergone abdominal interventions). Omental (n = 26), colo-omental (n = 15), gastro-omental (n = 7), and entero-omental (n = 5) flaps were made and prepared for autografting. No intra- or postoperative abdominal complications were found.Conclusion. Minimally invasive technologies used to create visceral authografts for head and neck tissue repair can minimize surgical trauma and reduce treatment duration. The indications for this access are the debilitating state of a cancer patient or the young age of a patient who does not wish to have an additional scar in the donor region

Изучение биологических свойств штаммов Leptospira interrogans серогруппы Canicola в качестве кандидатных для включения в состав вакцины лептоспирозной концентрированной инактивированной жидкой для людей

Leptospirosis is a widespread zoonosis in Russia. The human leptospirosis vaccine produced by Rostov Research Institute of Microbiology and Parasitology has been used since 1998 to minimise risks associated with deterioration of epidemiological situation. Lately, there has been an increase in the incidence of leptospirosis caused by Leptospira interrogans serovar Canicola which is not included in the human vaccine. The aim of the study was to analyse biological properties of Leptospira interrogans serovar Canicola strains to substantiate their inclusion into human leptospirosis liquid concentrated inactivated vaccine. Materials and methods: two L. interrogans serovar Canicola strains: Udalov 480 and Sobaka 2000 were used in the study. Virulent properties of the strains were evaluated by infecting Syrian hamsters, the data on specific activity of the experimental vaccine were compared to specific activity of the leptospirosis liquid concentrated inactivated vaccine used for disease prevention. The experimental vaccine was tested for Specific safety and Abnormal toxicity according to FS.3.3.1.0014.15 Leptospirosis liquid concentrated inactivated vaccine. Results: the comparison of Udalov 480 and Sobaka 2000 strains of L. interrogans serovar Canicola revealed higher virulence of Udalov 480. The tests performed for the experimental vaccine batches demonstrated that the inclusion of Udalov 480 strain did not affect the above-mentioned properties of the vaccine. Conclusions: the study demonstrated the possibility of using L. interrogans serovar Canicola strain Udalov 480 as a component of the currently produced vaccine, and confirmed the safety and efficacy of the new vaccine.Лептоспироз является одним из широко распространенных зоонозных заболеваний в России. Для снижения рисков, связанных с осложнением эпидемиологической обстановки, применяется лептоспирозная вакцина для человека, производимая с 1998 г. ФБУН РостовНИИМП Роспотребнадзора. В настоящее время увеличилась заболеваемость людей лептоспирозом, вызванным Leptospira interrogans серогруппы Canicola, отсутствующим в составе производимой лептоспирозной вакцины для людей. Цель работы: изучить биологические свойства штаммов Leptospira interrogans серогруппы Canicola для обоснования их включения в вакцину лептоспирозную концентрированную инактивированную жидкую для людей. Материалы и методы: в исследовании были использованы два штамма лептоспир серовара Canicola: № 480 Удалов и Собака 2000. Оценку вирулентных свойств штамма проводили путем инфицирования золотистых хомячков. Данные, полученные для серий экспериментальной вакцины по показателю «Специфическая активность», сравнивали с соответствующими данными серий вакцины лептоспирозной концентрированной инактивированной жидкой, применяемой для профилактики заболевания. Экспериментальную вакцину испытывали по показателям «Специфическая безопасность» и «Аномальная токсичность» согласно ФС 3.3.1.0014.15 Вакцина лептоспирозная концентрированная инактивированная жидкая. Результаты: при проведении сравнения вирулентности двух штаммов лептоспир серовара Canicola № 480 Удалов и Собака 2000 было выявлено, что более высокой вирулентностью обладает L. interrogans Canicola штамм № 480 Удалов. Испытания полученных серий экспериментальной вакцины показали, что включение в нее вышеуказанного штамма не приводит к изменению изученных свойств вакцины. Выводы: подтверждена возможность введения в состав производимой вакцины штамма № 480 Удалов L. interrogans Canicola, а также ее эффективность и безопасность

DEVELOPMENT OF A BASIC OPTICAL SCHEME FOR DETERMINING INTERNAL STRESSES IN A COMPOSITE MATERIAL LIKE "METAL-GLASS-CERAMICS"

A basic optical scheme for determining internal mechanical stresses in a composite material like “metal-glass-ceramics” is developed. Basic elements and components of the installation are selected, their main characteristics are calculated