Bone Stress-Strain State Evaluation Using CT Based FEM

Nowadays, the use of a digital prototype in numerical modeling is one of the main approaches to calculating the elements of an inhomogeneous structure under the influence of external forces. The article considers a finite element analysis method based on computed tomography data. The calculations used a three-dimensional isoparametric finite element of a continuous medium developed by the authors with a linear approximation, based on weighted integration of the local stiffness matrix. The purpose of this study is to describe a general algorithm for constructing a numerical model that allows static calculation of objects with a porous structure according to its computed tomography data. Numerical modeling was carried out using kinematic boundary conditions. To evaluate the results obtained, computational and postprocessor grids were introduced. The qualitative assessment of the modeling data was based on the normalized error. Three-point bending of bone specimens of the pig forelimbs was considered as a model problem. The numerical simulation results were compared with the data obtained from a physical experiment. The relative error ranged from 3 to 15%, and the crack location, determined by the physical experiment, corresponded to the area where the ultimate strength values were exceeded, determined by numerical modeling. The results obtained reflect not only the effectiveness of the proposed approach, but also the agreement with experimental data. This method turned out to be relatively non-resource-intensive and time-efficient

Tube fossils from gossanites of the Urals VHMS deposits, Russia: Authigenic mineral assemblages and trace element distributions

© 2016The occurrence, types, morphology, and mineralogical characteristics of tube microfossils were studied in gossanites from twelve VHMS deposits of the Urals. Several types of tube microfossils were recognized, including siboglinids, polychaetes and calcerous serpulids, replaced by a variety of minerals (e.g. hematite–quartz, hematite–chlorite, carbonate–hematite) depending on the nature of the substrate prior to the formation of the gossanites. Colonial hematite tube microfossils (~ 150 μm across,1–2 mm long) are composed of hematitic outer and inner walls, and may exhibit a cellular structure within their cavities. Spherical forms are saturated with Fe-oxidizing bacteria inside the tubes – probably analogues of trophosomes. Colloform stromatolitic outer wall surfaces are characterized by the presence of numerous interlaced filaments of hematite (2–3 μm diameter, up to 1–2 mm long). Between tube microfossils, the hematitized cement contains bundles of hematitized filaments with structures similar to the hyphae of fungi. Hematite–chlorite tube microfossils are scattered in gossanites, mostly as biological debris. They are typically 30 to 300 μm in diameter and 1 to 5 mm long. The layered structure of their tube walls is characterized by hematite–quartz and chlorite layers. Abundant filamentous bacteria coated by glycocalix and chlorite stromatolite are associated with hematite–chlorite tubes. The carbonate–hematite tube microfossils (up to 300 μm across, 2–3 mm long) occur in carbonate-rich gossanites. The tubes are characterized by fine (~ 10 μm thick) walls of hematite and cavities dominated by relatively dark carbonate or hematite. Carbonates may be present both in walls and cavities. Stromatolite-like leucoxene or hematite–carbonate aggregates were also found in association with tubes. Randomly oriented filaments are composed of ankerite. Single filaments are composed of individual cells, typically smaller than 100 nm across, similar to that of magnetotactic bacteria. Three dimensional tomographic images of all types of tube microfossils demonstrate a clear wavy microlayering from outer and inner walls, which may reflect segmentation of the tube worms. The traces of burrowing or fragments of glycocalix with relict spheres are typical of tube microfossils from gossanites. The carbon isotopic composition of carbonates associated with tube microfossils from hematite–quartz, hematite–carbonate, and hematite–chlorite gossanites average − 7.2, − 6.8, –22.8‰, PDB, respectively. These values are indicative of a biogenic origin for the carbonates. The oxygen isotopic composition of these carbonates is similar in all three gossanite types averaging + 13.5, + 14.2, + 13.0‰ (relative to SMOW), and indicative of active sulfate reduction during the diagenetic (and anadiagenetic) stages of the sediments evolution. The trace element characteristics of hematite from tube microfossils are characterized by high contents of following trace elements (average, ppm): Mn (1529), As (714), V (540), W (537), Mo (35), and U (5). Such high contents are most likely the result of metal and metalloid sorption by fine particles of precursor iron hydroxides during the oxidation of sulfides and decomposition of hyaloclasts via microbially-mediated reactions

НЕІНВАЗИВНА ОЦІНКА ФУНКЦІОНАЛЬНОГО СТАНУ СЕРЦЯ, СУДИН І ОРГАНІВ ТРАВЛЕННЯ ПРИ ПРИЙОМІ ЗМІШАНОЇ ЇЖІ В ПРАКТИЦІ СІМЕЙНИХ ЛІКАРІВ

Функціональну коморбідність серцево-судинної і травної систем необхідно врахо-вувати при змішаному харчуванні і призначеннімедикаментозної терапії

Комплексные лабораторные исследования при профессиональных заболеваниях органов дыхания

Results of complex laboratory examination of 103 patients with dust related bronchitis caused by exposure of various industrial dusts, 22 patients with pneumoconiosis and 12 subjects not having respiratory pathology and not exposed to quartz dust or any other occupational hazards are presented in this article. Laboratory examination included morphological investigations of sputum and bronchial brush biopsy specimens, cytochemical characterization of bronchial ciliated epithelium and blood cells, and bacteriological and serological investigations of bronchial mucus. Our results demonstrated that morphological lesions of bronchial epithelium cells leading to their death followed cell dysfunction, disorders of enzyme activity, hypoxemia, predominance of Haemophilus influenzae in microflora, and significant inflammatory and allergic response in blood. These changes were found in different clinical stages of dust related bronchitis and pneumoconiosis. The findings obtained are of great importance for understanding pathogenic mechanisms of dust related lung diseases as well as from clinical point of view such as diagnosis and development of individual treatment strategies.В статье представлены результаты комплексного лабораторного обследования 103 больных с пылевым бронхитом, вызванным различными видами производственной пыли, 22 пациентов с пневмокониозом различной степени выраженности и 12 человек, не имевших в анамнезе заболеваний органов дыхания и не подвергавшихся воздействию кварцсодержащей пыли и других профессиональных вредностей. Комплекс лабораторного обследования включал морфологическое изучение мокроты, соскоб слизистой бронхов, цитохимическую характеристику функционального состояния мерцательного эпителия, а также клеток крови в сочетании с бактериологической и серологической оценкой отделяемого бронхов. Исследования показали, что изменения морфологической структуры клеток бронхиального эпителия, приводящие к их гибели, связаны с нарушением функционального состояния, ферментативной активности клеток, гипоксемией, изменением микробной флоры с преобладанием Haemophilus influenzae, выраженной воспалительной и аллергической реакцией крови и характерны для различной степени выраженности клинических проявлений пылевого бронхита и пневмокониоза. Полученные данные имеют значение как с позиции уточнения патогенетических механизмов развития пылевых заболеваний легких, так и с практической точки зрения – в диагностике и при формировании индивидуальных лечебных комплексов при этой патологии

Продолжительность жизни больных метастатическим раком мочевого пузыря в Российской Федерации: результаты многоцентрового регистрового исследования URRU

Background. Data on the overall survival (OS) of patients with metastatic bladder cancer (BCa) is rarely published.The objective of the URRU register study is to assess OS and collect information on the administration of different treatments in patients with metastatic BCa in routine clinical practice in Russia.Materials and methods. Patients were retrospectively identified in 9 oncology centers in different regions of Russia and included in the study if they were diagnosed with metastatic BCa between January 2017 and January 2018. We collected anonymized data online, including demographic characteristics of patients, details of their therapy, and outcomes.Results. This study included 246 patients. Their mean age upon the diagnosis of metastatic BCa was 72 years with 60.6 % of patients over 70 years of age. The proportion of males was 74.8 %. The histological subtype of BCa (urothelial carcinoma, etc.) was identified in 70.3 % of cases. Ninety-two patients (37.4 %) received pharmacotherapy. The most common treatment option was chemotherapy (76 %); the most common drug combination was gemcitabine and cisplatin (41.3 %). Immunotherapy was used in 19.6 % of patients; 13.6 % of participants received more than two lines of therapy. Three-year OS rate was 10.6 %; median OS was 7 months (95 % confidence interval (CI) 5.4-8.6). Patients receiving systemic therapy demonstrated significantly longer survival than those receiving no therapy (21 months; 95 % CI 17.38-24.62 vs 3 months; 95 % CI 1.79-4.22; p <0.0001). Patients receiving immunotherapy had better survival than individuals receiving chemotherapy (median OS 34.5 months vs 18 months; p = 0.003).Conclusion. The survival rates in the URRU study were relatively low, which can be attributed to the fact that only one-third of patients received pharmacotherapy and very few patients received immunotherapy. Second and subsequent lines of therapy were rarely used in patients with progressive disease. The implementation of novel treatments, including immune checkpoint inhibitors, will increase the survival of BCa patients.Введение. Данные по общей выживаемости (ОВ) пациентов с метастатическим раком мочевого пузыря (РМП) публикуются редко.Цель регистрового исследования URRU - оценка ОВ и сбор сведений по применению разных вариантов терапии метастатического РМП в условиях реальной клинической практики в российской популяции пациентов.Материалы и методы. Пациентов ретроспективно идентифицировали в 9 онкологических центрах в разных регионах России и включали в исследование, если диагноз метастатического РМП был установлен в период с января 2017 г. по январь 2018 г. Анонимные сведения собирали онлайн, регистр охватывал демографические характеристики, а также данные по терапии и исходам.Результаты. В исследование для анализа были включены 246 больных. Средний возраст на момент постановки диагноза метастатического РМП составил 72 года, при этом 60,6 % пациентов были старше 70 лет. Мужчин было 74,8 %, гистологический подтип РМП (уротелиальный или др.) верифицирован в 70,3 % случаев. Лекарственную терапию проводили 92 (37,4 %) пациентам. Самым часто применявшимся вариантом лечения была химиотерапия (76 %), а наиболее часто назначаемой комбинацией - гемцитабин и цисплатин (41,3 %). Иммунотерапию проводили у 19,6 % пациентов. Более 2 линий терапии получили 13,6 % больных. Трехлетняя ОВ составила 10,6 %, медиана ОВ - 7 мес (95 % доверительный интервал (ДИ) 5,4-8,6). Медиана ОВ (21 мес; 95 % ДИ 17,38-24,62) у пациентов, получавших системную терапию, была значительно больше, чем у пациентов, у которых терапия не проводилась (3 мес; 95 % ДИ 1,79-4,22; p <0,0001). Пациенты, получавшие иммунотерапию, имели лучшие результаты по показателям выживаемости по сравнению с таковыми у больных, у которых проводилась химиотерапия (медиана 0В 34,5 мес против 18 мес; p = 0,003).Заключение. Показатели ОВ в исследовании URRU являются скромными, что можно объяснить назначением лекарственного лечения только трети пациентов, низкой частотой применения иммуноонкологических препаратов, редким назначением терапии во 2-й и последующих линиях при прогрессировании заболевания. Внедрение новейших вариантов лекарственного лечения, в том числе ингибиторов контрольных точек, будет способствовать увеличению продолжительности жизни больных

Продолжительность жизни больных метастатическим почечно-клеточным раком в Российской Федерации: результаты многоцентрового регистрового исследования RENSUR3

Background. Overall survival (OS) data obtained in patients with metastatic renal cell carcinoma (mRCC) in real-world settings are rarely published. The objective of the RENSUR3 registry study was to collect information on the use of various therapeutic options for mRCC in real-world clinical practice and assess OS in a Russian population.Methods. Patients were retrospectively identified at 8 cancer centres in different Russian regions and enrolled in the study if the diagnosis of mRCC had been made in the period from January 2015 to December 2016. Anonymous data were collected online, the registry contained demographic characteristics and treatment and outcome data.Results. The study had 573 subjects included in the analysis. The average age of patients at mRCC diagnosis was 63.1 years; 14.5 % of them were aged > 75 years. 65.6 % of the subjects were men; 72% had received surgical treatment for the primary tumour; clear cell and non-clear cell carcinomas were detected in 84 % and 16 % of the patients, respectively.Drug therapy was used in 307 patients (54%). The median duration of any line of therapy was 10 months (95% CI 7.6-12.4). The most frequent treatment option was interferon (administered 161 times as part of any line of therapy or at different stages of treatment). Targeted therapy was given to 160 patients (52.1%), 112 of whom received it as first-line therapy. 87 subjects (28.3%) received > 2 lines of therapy. The 3-year OS rate was 21%, and the median OS was 12 months (95% CI 11.1-12.9). The median OS in the therapy and no therapy groups was 15.1 months and 6.9 months, respectively (Р<0.0001). The median life expectancy in patients receiving second-line therapy (median 18.4 months) was significantly higher than in patients treated with first-line therapy only (10.9 months, Р<0.001).Conclusions: The OS results of the RENSUR3 study are unsatisfactory, which apparently can be explained by the fact that drug therapy was used in only half the patients, the infrequent use of targeted drugs, and the rare administration of targeted therapy for second and subsequent lines of therapy in patients with progressive disease. Introduction of the latest drug therapy options, including checkpoint inhibitors, will help improve patients» life expectancy.Введение. Данные по общей выживаемости (ОВ) пациентов с метастатическим почечно-клеточным раком (мПКР) в реальной жизни публикуются редко. Задача регистрового исследования RENSUR3 заключалась в сборе сведений по применению разных вариантов терапии при мПКР в условиях реальной клинической практики и оценке ОВ в популяции российских пациентов.Методы. Пациентов ретроспективно идентифицировали в 8 онкологических центрах в разных регионах России и включали в исследование, если диагноз мПКР был установлен в период с января 2015 г. по декабрь 2016 г. Анонимные сведения собирали онлайн, регистр охватывал демографические характеристики, а также данные по терапии и исходам.Результаты. В исследование для анализа было включено 573 больных, 65,6 % из них составили мужчины. Средний возраст пациентов на момент постановки диагноза мПКР составил 63,1 года, при этом 14,5% были в возрасте >75 лет. 72% прошли хирургическое лечение по поводу первичной опухоли; светлоклеточный и несветлоклеточный рак был выявлен у 84% и 16% пациентов, соответственно.Лекарственная терапия проводилась 307 (54%) пациентам. Медиана продолжительности всех линий терапии составила 10 месяцев (95% ДИ 7,6-12,4). Наиболее часто применявшимся вариантом лечения было назначение интерферона (частота — 161 раз в любой из линий или на различных этапах лечения). Таргетная терапия проводилась у 160 (52,1%) пациентов, из них в качестве первой линии таргетную терапию получили 112 пациентов. 87 (28,3%) больных получили >2 линий терапии. 3-летняя ОВ составила 21 %, а медиана ОВ — 12 месяцев (95 % ДИ 11,1-12,9). Медиана ОВ в группах получивших и не получивших терапию пациентов составила 15,1 и 6,9 месяца, соответственно (Р<0,0001). Продолжительность жизни пациентов, прошедших вторую линию терапии (медиана — 18,4 месяца), была значительно дольше, чем у пациентов, получивших только первую линию терапии (10,9 месяца, Р<0,001).Выводы. Показатели ОВ в исследовании RENSUR3 являются неудовлетворительными, что, по-видимому, можно объяснить назначением лекарственного лечения только половине пациентов, низкой частотой применения таргетных препаратов, редким назначением таргетной терапии во второй и последующих линиях при прогрессировании болезни. Внедрение новейших вариантов лекарственного лечения, в том числе ингибиторов контрольных точек, будет способствовать улучшению продолжительности жизни больных

Продолжительность жизни больных метастатическим почечно-клеточным раком в Российской Федерации: результаты многоцентрового регистрового исследования RENSUR3

Background. Overall survival (OS) data obtained in patients with metastatic renal cell carcinoma (mRCC) in real-world settings are rarely published. The objective of the RENSUR3 registry study was to collect information on the use of various therapeutic options for mRCC in real-world clinical practice and assess OS in a Russian population.Methods. Patients were retrospectively identified at 8 cancer centres in different Russian regions and enrolled in the study if the diagnosis of mRCC had been made in the period from January 2015 to December 2016. Anonymous data were collected online, the registry contained demographic characteristics and treatment and outcome data.Results. The study had 573 subjects included in the analysis. The average age of patients at mRCC diagnosis was 63.1 years; 14.5 % of them were aged > 75 years. 65.6 % of the subjects were men; 72% had received surgical treatment for the primary tumour; clear cell and non-clear cell carcinomas were detected in 84 % and 16 % of the patients, respectively.Drug therapy was used in 307 patients (54%). The median duration of any line of therapy was 10 months (95% CI 7.6-12.4). The most frequent treatment option was interferon (administered 161 times as part of any line of therapy or at different stages of treatment). Targeted therapy was given to 160 patients (52.1%), 112 of whom received it as first-line therapy. 87 subjects (28.3%) received > 2 lines of therapy. The 3-year OS rate was 21%, and the median OS was 12 months (95% CI 11.1-12.9). The median OS in the therapy and no therapy groups was 15.1 months and 6.9 months, respectively (Р<0.0001). The median life expectancy in patients receiving second-line therapy (median 18.4 months) was significantly higher than in patients treated with first-line therapy only (10.9 months, Р<0.001).Conclusions: The OS results of the RENSUR3 study are unsatisfactory, which apparently can be explained by the fact that drug therapy was used in only half the patients, the infrequent use of targeted drugs, and the rare administration of targeted therapy for second and subsequent lines of therapy in patients with progressive disease. Introduction of the latest drug therapy options, including checkpoint inhibitors, will help improve patients» life expectancy.Введение. Данные по общей выживаемости (ОВ) пациентов с метастатическим почечно-клеточным раком (мПКР) в реальной жизни публикуются редко. Задача регистрового исследования RENSUR3 заключалась в сборе сведений по применению разных вариантов терапии при мПКР в условиях реальной клинической практики и оценке ОВ в популяции российских пациентов.Методы. Пациентов ретроспективно идентифицировали в 8 онкологических центрах в разных регионах России и включали в исследование, если диагноз мПКР был установлен в период с января 2015 г. по декабрь 2016 г. Анонимные сведения собирали онлайн, регистр охватывал демографические характеристики, а также данные по терапии и исходам.Результаты. В исследование для анализа было включено 573 больных, 65,6 % из них составили мужчины. Средний возраст пациентов на момент постановки диагноза мПКР составил 63,1 года, при этом 14,5% были в возрасте >75 лет. 72% прошли хирургическое лечение по поводу первичной опухоли; светлоклеточный и несветлоклеточный рак был выявлен у 84% и 16% пациентов, соответственно.Лекарственная терапия проводилась 307 (54%) пациентам. Медиана продолжительности всех линий терапии составила 10 месяцев (95% ДИ 7,6-12,4). Наиболее часто применявшимся вариантом лечения было назначение интерферона (частота — 161 раз в любой из линий или на различных этапах лечения). Таргетная терапия проводилась у 160 (52,1%) пациентов, из них в качестве первой линии таргетную терапию получили 112 пациентов. 87 (28,3%) больных получили >2 линий терапии. 3-летняя ОВ составила 21 %, а медиана ОВ — 12 месяцев (95 % ДИ 11,1-12,9). Медиана ОВ в группах получивших и не получивших терапию пациентов составила 15,1 и 6,9 месяца, соответственно (Р<0,0001). Продолжительность жизни пациентов, прошедших вторую линию терапии (медиана — 18,4 месяца), была значительно дольше, чем у пациентов, получивших только первую линию терапии (10,9 месяца, Р<0,001).Выводы. Показатели ОВ в исследовании RENSUR3 являются неудовлетворительными, что, по-видимому, можно объяснить назначением лекарственного лечения только половине пациентов, низкой частотой применения таргетных препаратов, редким назначением таргетной терапии во второй и последующих линиях при прогрессировании болезни. Внедрение новейших вариантов лекарственного лечения, в том числе ингибиторов контрольных точек, будет способствовать улучшению продолжительности жизни больных

Система керування побутовим стабілізатором напруги

This article is devoted to the definition of control features of discrete voltage stabilizers. The articleanalyzes the features of the operation of these stabilizers, defines the requirements for control devices of suchsystems. Obtained results were confirmed with a use of the virtual model based analysis of the systemОпределены особенности управления дискретными стабилизаторами напряжения. Проанализированы особенности работы таких стабилизаторов, определены требования к управляющим устройствам такимисистемами. Полученные результаты подтверждены посредством анализа работы системы с использованием виртуальной моделиВизначено особливості керування дискретними стабілізаторами напруги. Проаналізовано особливості роботицих стабілізаторів, визначено вимоги до керуючих пристроїв такими системами. Отримані результати підтверджено шляхом аналізу роботи системи з використанням віртуальної модел

Регенеративне електронне навантаження для тестування джерел безперебійного живлення

The article is devoted to the development of active electronic load for testing uninterruptible power sources with the function of recovering energy to the grid. The requirements for uninterruptible power sources testing have been analyzed, the existing approaches to the construction of electronic loads have been reviewed and their drawbacks have been identified. The electronic load structure and approaches for controlling it are proposed. A virtual model of the proposed electronic load is developed in MATLAB Simulink software environment. Using the developed model, studies of the electronic load operation were carried out when testing a sinusoidal voltage source and recovering energy to the power supply grid. For the main modes of operation, the key parameters of the electronic load have been calculated and shown that its use meets the requirements for testing of uninterruptible power sources.Статья посвящена разработке активной электронной нагрузки для тестирования источников бесперебойного питания с функцией рекуперации энергии в сеть. В работе проанализированы требования к тестированию источников бесперебойного питания, выполнен обзор существующих подходов к построению электронных нагрузок и определены их недостатки. Предложена структура электронной нагрузки и определены подходы к управлению ей. В программной среде MATLAB Simulink разработана виртуальная модель предложенной электронной нагрузки. С использованием разработанной модели проведены исследования работы электронной нагрузки при тестировании источника синусоидального напряжения и рекуперацией энергии в сеть. Для основных режимов работы выполнен расчет ключевых параметров электронной нагрузки и показано, что ее использование удовлетворяет требованиям к тестированию источников бесперебойного питания.Стаття присвячена розробці активного електронного навантаження для тестування джерел безперебійного живлення з функцією рекуперації енергії до мережі. В роботі проаналізовані вимоги до тестування джерел безперебійного живлення, виконаний огляд існуючих підходів до побудови електронних навантажень та визначені їх недоліки. Запропонована структура електронного навантаження та визначені підходи до керування ним. В програмному середовищі MATLAB Simulink розроблена віртуальна модель запропонованого електронного навантаження. З використанням розробленої моделі проведені дослідження роботи електронного навантаження при тестуванні джерела синусоїдальної напруги та рекуперацією енергії до мережі живлення. Для основних режимів роботи виконаний розрахунок ключових параметрів електронного навантаження та показано, що його використання задовольняє вимоги до тестування джерел безперебійного живлення

Determining the Motion Character of Loose Materials in the System of Continuous Action «Hopper – Reciprocating Plate Feeder»

This paper reports methods for modeling the movement of bulk material in dispensing equipment of continuous action. It was established that modeling the pulsations and fractures in the flow of bulk material can be performed using the discrete element method. On its basis, a model has been constructed of the system consisting of a cylindrically-conically-shaped hopper and a reciprocating plate feeder of continuous action. Particles of bulk material are represented in the form of spheres with a constant radius between which the forces of friction and elasticity act.The result of modeling is the determined movement speed and position of each particle in the transverse section of the system «hopper‒ reciprocating plate feeder» and at the surface of a feeder's plate. The regions have been defined with typical movement speeds of bulk material, as well as the system's performance. The maximum speed of the particles is observed in the region of the outlet branch pipe of the hopper, along its central axis, and in the outer layer of the material that is found at the surface of a plate. Minimum speeds are observed near the walls of the hopper and at the center of a plate. It was established that in the course of a feeder's operation there is an increase in the radius of the cone of bulk material that resides at the surface of a plate, by 15.2 %.The system was experimentally studied using a testing bench, consisting of a conical-cylindrical hopper, a reciprocating plate feeder of continuous operation, and a data acquisition system. The feeder's performance under a steady operation mode has been determined. It was established that it is pulsating in character that matches the results from analytical calculations based on the constructed model. The conclusion about correspondence of the obtained results has been drawn based on the equality of variances in performance, which was checked using a Fisher criterion.The resulting model could be applied in order to analyze steady operational modes of reciprocating plate feeders of continuous action for the case when bulk material arrives to the center of a plat