Перший досвід використання ботулотоксину типу А при хірургічному лікуванні вентральних гриж

The aim of the work: to study the experience of using type A botulinum toxin in the surgical treatment of ventral hernias. Materials and Methods. In the clinic of the Department of General Surgery No. 2 of O. Bohomolets National Medical University a prospective study was conducted and included 9 patients. All patients underwent treatment from June 2017 to December 2018 for ventral hernia. In 7 (77.8 %) patients, a postoperative ventral hernia was diagnosed, in 1 (11.1 %) patient – a recurrent postoperative ventral hernia, in 1 (11.1%) patient – a giant ventral hernia of the white line of the abdomen. All patients received an injection of type A botulinum toxin into the muscles of the anterior abdominal wall as a preoperative preparation. Changes regarding the size of the hernial defect were evaluated after 4 weeks from the moment of injection using objective examination, ultrasound and computed tomography of the abdominal wall. Results and Discussion. 4 weeks after the intramuscular injection of botulinum toxin type A, a significant decrease in the size of the hernial defect was observed in all patients according to computed tomography (p <0.001). On average, the thickness of the abdominal wall on the right side decreased by (1.45±1.05) mm, on the left – by (1.22±0.97) mm. A significant increase in the length of the muscles of the anterior abdominal wall was observed on average by (16.68±12.84) mm on the right side and (16.54±11.65) mm on the left side. The use of botulinum toxin in preoperative preparation made it possible to avoid separation methods of hernioplasty in all patients and in 55.6 % of cases suturing of the hernial defect and hernioplasty were performed laparoscopically.Цель работы: изучить опыт использования ботулотоксина типа А при хирургическом лечении вентральных грыж. Материалы и методы. В клинике кафедры общей хирургии № 2 Национального медицинского университета имени А. А. Богомольца проведено проспективное исследование, включавшее 9 пациентов. Все больные проходили лечение в период с июня 2017 г. по декабрь 2018 г. по поводу вентральной грыжи. У 7 (77,8 %) пациентов была диагностирована послеоперационная вентральная грыжа, у 1 (11,1 %) пациента – рецидивная послеоперационная вентральная грыжа, у 1 (11,1 %) пациента – гигантская вентральная грыжа белой линии живота. Всем больным в качестве предоперационной подготовки было проведено инъекцию ботулотоксина типа А в мышцы передней брюшной стенки. Изменения относительно размеров грыжевого дефекта оценивали через 4 недели с момента инъекции с помощью объективного обследования, ультразвукового исследования и компьютерной томографии брюшной стенки. Результаты исследований и их обсуждение. Через 4 недели после внутримышечного введения ботулотоксина типа А у всех пациентов по данным компьютерной томографии наблюдалось достоверное уменьшение размеров грыжевого дефекта (р<0,001). В среднем толщина брюшной стенки справа уменьшилась на (1,45±1,05) мм, слева – на (1,22±0,97) мм. Наблюдалось достоверное увеличение длины мышц передней брюшной стенки в среднем на (16,68±12,84) мм справа и на (16,54±11,65) мм слева. Использование ботулотоксина при предоперационной подготовке позволило избежать сепарационных методов герниопластики у всех пациентов и в 55,6 % случаев выполнить ушивание грыжевого дефекта и герниопластику лапароскопически.Мета роботи: вивчити досвід використання ботулотоксину типу А при хірургічному лікуванні вентральних гриж. Матеріали і методи. У клініці кафедри загальної хірургії № 2 Національного медичного університету імені О. О. Богомольця проведено проспективне дослідження, що включало 9 пацієнта. Всі хворі проходили лікування в період з червня 2017 по грудень 2018 року з приводу вентральної грижі. У 7 (77,8 %) пацієнтів було діагностовано післяопераційну вентральну грижу, у 1 (11,1 %) пацієнта – рецидивну післяопераційну вентральну грижу, у 1 (11,1 %) пацієнта – гігантську вентральну грижу білої лінії живота. Всім хворим як передопераційну підготовку було проведено ін’єкцію ботулотоксину типу А в м’язи передньої черевної стінки. Зміни щодо розмірів грижового дефекту оцінювали через 4 тижні з моменту ін’єкції за допомогою об’єктивного обстеження, ультразвукового дослідження та комп’ютерної томографії черевної стінки. Результати досліджень та їх обговорення. Через 4 тижні після внутрішньом’язового введення ботулотоксину типу А у всіх пацієнтів за даними комп’ютерної томографії спостерігалося достовірне зменшення розмірів грижового дефекту (р<0,001). В середньому товщина черевної стінки справа зменшилася на (1,45±1,05) мм, зліва – на (1,22±0,97) мм. Спостерігалося достовірне збільшення довжини м’язів передньої черевної стінки в середньому на (16,68±12,84) мм справа та на (16,54±11,65) мм зліва. Використання ботулотоксину під час передопераційної підготовки дозволило уникнути сепараційних методів герніопластики у всіх пацієнтів та у 55,6 % випадків виконати ушивання грижового дефекту та герніопластику лапароскопічно

Modeling AlGaN p-i-n photodiodes

Ternary AlGaN alloys with a band gap of 3.4 to 6.2 eV are very promising for photodetectors in the UV wavelength range. Using the COMSOL MULTIPHYSICS software based on AlGaN, a p-i-n photodiode model was developed, including its I–V characteristic, spectral sensitivity of the received radiation, absorption coefficient as a function of the aluminum fraction and the depletion layer thickness. To calculate the process of interaction of a semiconductor with EM radiation, we used a model based on the use of an element of the transition matrix through the carrier lifetime during spontaneous recombination. In this case, the peak sensitivity of the photodiode is from 0.08 to 0.18 A/W at wavelengths of 0.2–0.33 µm. This is in line with experimental results taken from the relevant literature.Ternary AlGaN alloys with a band gap of 3.4 to 6.2 eV are very promising for photodetectors in the UV wavelength range. Using the COMSOL MULTIPHYSICS software based on AlGaN, a p-i-n photodiode model was developed, including its I–V characteristic, spectral sensitivity of the received radiation, absorption coefficient as a function of the aluminum fraction and the depletion layer thickness. To calculate the process of interaction of a semiconductor with EM radiation, we used a model based on the use of an element of the transition matrix through the carrier lifetime during spontaneous recombination. In this case, the peak sensitivity of the photodiode is from 0.08 to 0.18 A/W at wavelengths of 0.2–0.33 µm. This is in line with experimental results taken from the relevant literature

Особливості хірургічного лікування спортивної грижі у футболістів

The aim of the work: to determine the optimal way to choose the method of surgical treatment for sports hernia in football players. Materials and Methods. An analysis of the results of surgical treatment of 36 football players of professional and amateur clubs aged 18 to 34 years with a diagnosis of sports hernia, who were in the Surgical Department of Kyiv City Clinical Hospital No. 3 in 2014–2019. Patients were divided into two groups of studies depending on the method of surgery. In group 1 there were two subgroups, subgroup 1 of patients included 10 football players, who underwent laparoscopic intraperitoneal hernia alloplasty according to the IPOM method. Subgroup 2 included 8 football players, who underwent laparoscopic intraperitoneal hernia alloplasty according to the IPOM method with subdermal suturing of the internal inguinal rings. Group 2 included 18 football players, who underwent laparoscopic transabdominal preperitoneal hernia alloplasty (ТАРР). The Copenhagen Hip and Groin Outcome Score (HAGOS) and the Eura HS Quality of Life score (Eura HS-QoL in modification) were used to assess the quality of life indicators. Results and Discussion. In the analysis of indicators according to the HAGOS scale, the quality of life before surgery did not differ in both groups of the study, while after surgery significantly increased in group 2 from 47 to 96 points and group 1 – from 45 to 80 points (p <0.05). Also group 2 there was a significant reduction in groin pain after laparoscopic hernioaloplasty (ТАРР) from 8 points to 2 points on the VAS in scale and after the application of IPOM in group 1 – from 7.5 to 3 points (p<0.05). The shortest period for return of the athlete to play is 3 weeks after surgical treatment of sports hernia by ТАРР laparoscopic repair of the posterior wall of the inguinal canal with a self-fixing mesh. The study conducted a comparative analysis of the results of laparoscopic surgical methods and determined the optimal way to choose the method of surgical treatment for sports hernia in football players.Цель работы: определить оптимальную тактику выбора хирургического лечения спортивной грыжи у футболистов. Материалы и методы.  Проведен анализ результатов хирургического лечения 36 футболистов профессиональных и аматорских клубов в возрасте от 18 до 34 лет с диагнозом спортивная грыжа, которые находились в хирургическом отделении КГКБ № 3 в 2014–2019 гг. Больные разделены на две группы исследования в зависимости от методики хирургического вмешательства. В первой группе выделены две подгруппы, в первую подгруппу больных вошли 10 футболистов, которым выполнялась лапароскопическая интраперитонеальная герниоаллопластика по методике IPOM. Во вторую подгруппу вошли 8 футболистов, которым выполнялась лапароскопическая интраперитонеальная герниоаллопластика по методике IPOM с субдермальным ушиванием внутренних паховых колец. Во вторую группу вошли 18 футболистов, которым выполнялась лапароскопическая трансабдоминальная преперитонеальна герниоаллопластика по методике TAPP. Для оценки показателей качества жизни применяли опросник The Copenhagen Hip and Groin Outcome Score (HAGOS) и Eura HS Quality of Life score (Eura HS-QoL в модификации). Результаты исследований и их обсуждение. При анализе показателей по шкале HAGOS качество жизни до операции не отличалось в обеих группах исследования, тогда как после проведения хирургического лечения качество жизни значительно повысилось во второй группе с 47 до 96 баллов и в первой группе с 45 до 80 баллов (р<0,05). Также во второй группе отмечалось достоверное уменьшение болевого синдрома в паховой области после лапароскопической герниоаллопластики по методике ТАРР с 8 баллов до 2 баллов по шкале ВАШ и после применения методики IPOM в первой группе – с 7,5 до 3 баллов (р<0,05). Кратчайший срок возвращения спортсмена к тренировкам составляет 3 недели после хирургического лечения спортивной грыжи при лапароскопической пластике задней стенки пахового канала по методике ТАРР с установкой самофиксирующей сетки. В исследовании сделан сравнительный анализ результатов лапароскопических хирургических вмешательств и определена оптимальная тактика выбора хирургического лечения спортивной грыжи у футболистов.Мета роботи: визначити оптимальну тактику вибору хірургічного лікування спортивної грижі у футболістів. Матеріали і методи. Проведено аналіз результатів хірургічного лікування 36 футболістів професійних та аматорських клубів віком від 18 до 34 років із діагнозом  спортивна грижа, які перебували в хірургічному відділенні КМКЛ № 3 впродовж 2014–2019 рр. Хворих було розподілено на дві групи дослідження залежно від методики хірургічного втручання. В першій групі виділено дві підгрупи, до першої підгрупи хворих увійшли 10 футболістів, яким виконували лапароскопічну інтраперитонеальну герніо­алопластику за методикою IPOM. До другої підгрупи увійшли 8 футболістів, яким виконували лапароскопічну інтраперитонеальну герніоалопластику за методикою IPOM із субдермальним ушиванням внутрішніх пахових кілець. До другої групи увійшли 18 футболістів, яким виконували лапароскопічну трансабдомінальну преперитонеальну герніоалопластику за методикою TAPP. Для оцінки показників якості життя застосовували опитувальник The Copenhagen Hip and Groin Outcome Score (HAGOS) та Eura HS Quality of Life score (Eura HS-QoL у модифікації). Результати досліджень та їх обговорення. При аналізі показників за шкалою HAGOS якість життя до операції не відрізнялась в обох групах дослідження, тоді як після проведення хірургічного лікування значно підвищилась у другій групі з 47 до 96 балів та в першій групі з 45 до 80 балів (р<0,05). Також в другій групі встановлено достовірне зменшення больового синдрому в пахвинній ділянці після лапароскопічної герніоалопластики за методикою ТАРР з 8 балів до 2 балів за шкалою ВАШ і після застосування методики IPOM у першій групі з 7,5 до 3 балів (р<0,05). Найкоротший термін повернення спортсмена до тренувань становить 3 тижні після хірургічного лікування спортивної грижі виявлено при лапароскопічній пластиці задньої стінки пахового каналу за методикою ТАРР зі встановленням самофіксуючої сітки. У дослідженні проведено порівняльний аналіз результатів лапароскопічних хірургічних втручань та визначено оптимальну тактику вибору хірургічного лікування спортивної грижі у футболістів

Modeling AlGaN p-i-n photodiodes

Ternary AlGaN alloys with a band gap of 3.4 to 6.2 eV are very promising for photodetectors in the UV wavelength range. Using the COMSOL MULTIPHYSICS software based on AlGaN, a p-i-n photodiode model was developed, including its I–V characteristic, spectral sensitivity of the received radiation, absorption coefficient as a function of the aluminum fraction and the depletion layer thickness. To calculate the process of interaction of a semiconductor with EM radiation, we used a model based on the use of an element of the transition matrix through the carrier lifetime during spontaneous recombination. In this case, the peak sensitivity of the photodiode is from 0.08 to 0.18 A/W at wavelengths of 0.2–0.33 µm. This is in line with experimental results taken from the relevant literature

Application of principles of multimodal analgesia as the content element of a fast-track surgery program

Objective. To estimate the efficacy of postoperative pain reduction in first days after surgical intervention in acceleration of postoperative restoration in patients and reduction of the stationary treatment duration. Materials and methods. In Sept. 2011 - May 2019 yrs period there were performed 569 elective operative interventions, using principles of a Fast Track Surgery program, including those with application of multimodal analgesia. Depending on the kind of operative intervention the indices of pain impulses were determined in accordance to visual-analogous scale and median duration of stationary treatment. Results. On the first day after laparoscopic cholecystectomy the pain impulsation level have constituted 2.87 ± 0.74, on the second day - 2.01 ± 0.50 (p < 0.001). Median duration of the patients’ stationary stay have constituted 1.72 days. After laparoscopic hernioplasty the results of the pain level investigation were: on the first day - 3.44 ± 0.67, on the second day - 2.06 ± 0.51 (p < 0.001). Median duration of postoperative treatment have constituted 1.43 days. After laparoscopic bariatric interventions on large bowel during the first postoperative day the pain level have constituted 4.24 ± 0.75 and 4.39 ± 0.84 accordingly, on the second day it have reduced to 3.48 ± 0.57 (p < 0.001) and 3.48 ± 0.77 (p < 0.001), on the third day - to 2.79 ± 0.67 (p < 0.001) and 2.84 ± 0.69 (p < 0.001). At the same time a median duration of the patients’ stationary stay have constituted (4.99 ± 0.45) and (4.10 ± 0.60) days, accordingly. Conclusion. Efficacy of reduction of postoperative pain in first days after surgical intervention immediately impacts the speed of restoration of the patients’ organism  and duration of stationary treatment

Morphological and ultrasound features of liver fibrosis in children with autoimmune hepatitis

Aim. To study the ultrasound peculiarities of the liver parenchyma stiffness in children with autoimmune hepatitis by shear wave elastography comparing with the results of liver biopsy morphological investigation. Materials and methods. 40 children with autoimmune hepatitis were examined during the period of 2015–2018. All children were provided with a complex of laboratory tests according to the protocol, shear wave elastography of the liver and a puncture biopsy of the liver. The disease activity was ranged with the histological index of activity (IHA) according to Knodell by the results of a morphological study of liver biopsy and biochemical parameters (alanine aminotransferase, total bilirubin, gamma globulin, immunoglobulin G). The stage of the disease was estimated by the METAVIR histological index (HIS) and semi-quantitative elastography of the parenchyma shift wave. A comparison of the relationship between the histological activity of hepatitis and the parameters of the liver stiffness has been made. The changes in 23 children with hypertension were investigated in dynamics of liver stiffness (after 6 and 12 months of treatment). Result. A progressive fibrosis was diagnosed in 72.5 % (n = 29) (METAVIR F2) (χ2 = 16.2; P < 0.001 between the group of children with F1-2 and F3-4 METAVIR). The ROC analysis showed that, the optimal “cut-off point” for the diagnosis of F3 METAVIR fibrosis was the stiffness index of 9.4 kPa, and for F4 METAVIR – 13.0 kPa. Hepatitis activity influenced the stiffness of the liver parenchyma – with a decrease in the activity of the inflammatory process decreased and the rigidity of the liver parenchyma (P > 0.05). Conclusions. In 50 % of children with autoimmune hepatitis, the stage of fibrosis, which was determined by the method of elastography before treatment, corresponded to the data of the morphological study of liver biopsy. The activity of hepatitis affects the liver parenchyma stiffness, with the decrease of inflammatory process activity this index also decreases. The conducted research showed that in the process of treatment (anti-fibrotic and immunosuppressive therapy), after 6 and 12 months, the parameters of liver parenchyma severity decrease significantly (P < 0.05)

Мозговой нейротрофический фактор и его низкомолекулярные миметики

A literature overview on the structure and physiological effects of the Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) has been carried out. Particular attention was paid to the involvement of BDNF in the pathogenesis of depression and approaches to its low-molecular mimetics design.Проведён обзор литературы по структуре и физиологическим эффектам мозгового нейротрофического фактора (BDNF). Особое внимание уделено вовлечённости BDNF в патогенез депрессии и подходам к конструированию его низкомолекулярных миметиков

Исследование стереоспецифичности нейропротекторного действия дипептидного миметика мозгового нейротрофического фактора ГСБ-106 на модели оксидативного стресса в культуре гиппокампальных клеток линии НТ-22

In the present work, the neuroprotective effect stereospecificity of dimeric dipeptide mimetic of the 4th loop of BDNF-GSB-106 is studied. Activity of its diastereomers GT-106DL (hexamethylenediamide bis-monosuccinyl-D-seryl-L-lysine) and GT-106LD (hexamethylenediamide bis-monosuccinyl-L-seryl-D-lysine) in hippocampal HT-22 cells under conditions of oxidative stress is for this purpose studied. Both diastereomers were inactive. Thus, the obtained data indicate dependence of effect on the configuration of amino acid residues in the structure of GSB-106.Исследована стереоспецифичность нейропротекторнного действия димерного дипептидного миметика 4-й петли BDNF -ГСБ-106. Для этого изучена активность его диастереомеров ГТ-106DL (гексаметилендиамид бис-моносукцинил-D-серил-L-лизина) и ГТ-106LD (гексаметилендиамид бисмоносукцинил-L-серил-D-лизина) на гиппокампальных клетках линии HT-22 в условиях оксидативного стресса. Оба диастереомера были не активны. Таким образом, полученные данные свидетельствуют о зависимости эффекта от конфигурации аминокислотных остатков в структуре ГСБ-106

Challenges in QCD matter physics - The Compressed Baryonic Matter experiment at FAIR

Substantial experimental and theoretical efforts worldwide are devoted to explore the phase diagram of strongly interacting matter. At LHC and top RHIC energies, QCD matter is studied at very high temperatures and nearly vanishing net-baryon densities. There is evidence that a Quark-Gluon-Plasma (QGP) was created at experiments at RHIC and LHC. The transition from the QGP back to the hadron gas is found to be a smooth cross over. For larger net-baryon densities and lower temperatures, it is expected that the QCD phase diagram exhibits a rich structure, such as a first-order phase transition between hadronic and partonic matter which terminates in a critical point, or exotic phases like quarkyonic matter. The discovery of these landmarks would be a breakthrough in our understanding of the strong interaction and is therefore in the focus of various high-energy heavy-ion research programs. The Compressed Baryonic Matter (CBM) experiment at FAIR will play a unique role in the exploration of the QCD phase diagram in the region of high net-baryon densities, because it is designed to run at unprecedented interaction rates. High-rate operation is the key prerequisite for high-precision measurements of multi-differential observables and of rare diagnostic probes which are sensitive to the dense phase of the nuclear fireball. The goal of the CBM experiment at SIS100 (sqrt(s_NN) = 2.7 - 4.9 GeV) is to discover fundamental properties of QCD matter: the phase structure at large baryon-chemical potentials (mu_B > 500 MeV), effects of chiral symmetry, and the equation-of-state at high density as it is expected to occur in the core of neutron stars. In this article, we review the motivation for and the physics programme of CBM, including activities before the start of data taking in 2022, in the context of the worldwide efforts to explore high-density QCD matter.Comment: 15 pages, 11 figures. Published in European Physical Journal

The role of bioreductive activation of doxorubicin in cytotoxic activity against leukaemia HL60-sensitive cell line and its multidrug-resistant sublines

Clinical usefulness of doxorubicin (DOX) is limited by the occurrence of multidrug resistance (MDR) associated with the presence of membrane transporters (e.g. P-glycoprotein, MRP1) responsible for the active efflux of drugs out of resistant cells. Doxorubicin is a well-known bioreductive antitumour drug. Its ability to undergo a one-electron reduction by cellular oxidoreductases is related to the formation of an unstable semiquionone radical and followed by the production of reactive oxygen species. There is an increasing body of evidence that the activation of bioreductive drugs could result in the alkylation or crosslinking binding of DNA and lead to the significant increase in the cytotoxic activity against tumour cells. The aim of this study was to examine the role of reductive activation of DOX by the human liver NADPH cytochrome P450 reductase (CPR) in increasing its cytotoxic activity especially in regard to MDR tumour cells. It has been evidenced that, upon CPR catalysis, DOX underwent only the redox cycling (at low NADPH concentration) or a multistage chemical transformation (at high NADPH concentration). It was also found, using superoxide dismutase (SOD), that the first stage undergoing reductive activation according to the mechanism of the redox cycling had the key importance for the metabolic conversion of DOX. In the second part of this work, the ability of DOX to inhibit the growth of human promyelocytic-sensitive leukaemia HL60 cell line as well as its MDR sublines exhibiting two different phenotypes of MDR related to the overexpression of P-glycoprotein (HL60/VINC) or MRP1 (HL60/DOX) was studied in the presence of exogenously added CPR. Our assays showed that the presence of CPR catalysing only the redox cycling of DOX had no effect in increasing its cytotoxicity against sensitive and MDR tumour cells. In contrast, an important increase in cytotoxic activity of DOX after its reductive conversion by CPR was observed against HL60 as well as HL60/VINC and HL60/DOX cells