Simulation of the Neutral Particle Converter of the ARIES-L Device

AbstractThis paper presents the concept of Lunar regolith surface layer composition analysis using solar wind bombardment and registration of the sputtered and knocked out atoms converted into ions with solid-state converters and subsequent registration of ions by high-aperture electrostatic analyzer. Monte Carlo binary collision approximation code is used to calculate angular and energy distributions of scattered and sputtered atoms. Literature data are used for evaluation of charged fractions of scattered and sputtered components and SIMION code is used for calculation of charged particles trajectories in electrostatic deflector. The total sensitivity of the proposed scheme is evaluated

Time-of-Flight Mass Spectrometer for Studying Cryogenic Surface Reactions in the Interstellar Medium

В работе была создана численная модель времяпролетного масс-спектрометра с ионным зеркалом в программе Simion. С помощью модели было произведено численное моделирование времяпролетного масс-спектрометра с целью оптимизации массового разрешения и эффективности сбора ионов. Результаты численных симуляций будут использованы в проектировании экспериментальной установки для лабораторного изучения астрохимических процессов.In this work, a numerical model of a time-of-flight mass spectrometer was created in the Simion program. Then. numerical simulations of a mass spectrometer were performed in order to increase the mass resolution and ion collection efficiency. The results of the numerical simulations will be used to design the experimental setup for laboratory studies of astrochemical processes.Работа проведена в рамках соглашения между Министерством науки и высшего образования Российской Федерации и ФИАН № 075-15-2021-597 от 2 июня 2021 г

Методика интраоперационной визуализации при имплантации электрода в проводящую систему сердца: аспекты компьютерной томографии: ретроспективное исследование

INTRODUCTION: The lead implantation into the cardiac conduction system (CCS) is the most physiological method of pacing nowadays. «The method of intraoperative visualization and control of the lead position for permanent electrocardiostimulation during implantation of the lead in the CCS» has been developed for reduce the number of non-targeted implantations. This method based on the integration into the angiograph system 3D-reconstruction of the heart converted to computed tomography (CT) in the form of a mask against the background of fluoroscopy. CT is an important stage of the intraoperative visualization technique (IVT).OBJECTIVE: The aim of the study was to adapt the protocol of CT examination of the heart with contrast to construct a partially segmented 3D-reconstruction of the heart on an angiographic complex for subsequent use during of the lead implantation in the CCS within the framework of the author’s IVT.MATERIALS AND METHODS: As part of the development of the IVT, 21 CT studies of the heart were selected from own database. The step of the gradient of the density difference of the contrasted blood is about 10 HU, the range of the difference of densitometric parameters of the «left ventricle (LV) — right ventricle (RV)» from 0 HU to 200 HU. As well as selected 11 CT studies of the heart. The step of the gradient of the difference of densitometric indicators the contrasted blood in «the RV cavity  — myocardium» is about 10 HU, the range is from 0 HU to 100 HU. All CT scans are alternately loaded into the angiograph, followed by the creation of a 3D model of the heart using basic software.RESULTS: It’s necessary to exceed the degree of contrast of the LV cavity over the RV cavity by at least 80 HU to perform partial segmentation on the left and right chambers of a 3D-model of the heart in an angiographic complex that does not have a specialized segmentation module. A sufficiently large part of the left ventricular cavity (LV) disappears with a smaller gradient when the right ventricular cavity (RV) is suppressed. The minimum gradient of «the ventricular cavity — myocardium» is at least 20 HU. The boundaries of the right ventricular edge of the interventricular septum (IVS) are not visualized with a smaller contrast gradient. It’s important for determining the insertion place of the lead into the IVS.CONCLUSION: It’s necessary to exceed the contrast of the LV cavities above the RV cavity by at least 80 HU, the RV cavity above the myocardium by at least 20 HU to perform partial segmentation on the left and right chambers of a 3D-model of the heart in an angiographic complex that does not have a specialized segmentation moduleВВЕДЕНИЕ: Стимуляция проводящей системы сердца (ПСС) активно входит в  мировую практику. С целью снижения количества нецелевых имплантаций разработан «Способ интраоперационной визуализации и контроля положения электрода для постоянной электрокардиостимуляции при имплантации электрода в ПСС», основанный на интеграции в систему ангиографа трехмерной реконструкции сердца по данным компьютерной томографии (КТ) в виде маски на фоне флюороскопии. Важным этапом методики интраоперационой визуализации (МИВ) является КТ.ЦЕЛЬ: Изучение возможностей применения протокола КТ-исследования сердца с  контрастированием для построения трехмерной частично сегментированной реконструкции сердца на ангиографическом комплексе для последующего использования при имплантации электрода в ПСС в рамках авторской МИВ.МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ: В рамках разработки МИВ из собственной базы данных отобраны 21 КТ-исследований сердца: шаг градиента перепада плотностей контратированной крови около 10 HU, диапазон перепада денситометрических показателей левый желудочек (ЛЖ) — правый желудочек (ПЖ) от 0 HU до 200 HU, а также 11 КТ-исследований сердца: шаг градиента перепада денситометрических показателей контрастированной крови в полости ЛЖ — миокард около 10 HU, диапазон от 0 HU до 100 HU. Все КТ исследования поочередно загружены в ангиограф с последующим созданием 3D-модели сердца с помощью базового программного обеспечения.РЕЗУЛЬТАТЫ: Для выполнения частичной сегментации на левые и правые камеры 3D-модели сердца в ангиографическом комплексе, который не имеет специализированного модуля сегментации, необходимо превышение степени контрастирования полости ЛЖ над полостью ПЖ не менее 80 HU. При меньшем градиенте при «подавлении» сигнала от контрастированной крови в  полости правого желудочка (ПЖ) происходит исчезновение достаточно большой части полости левого желудочка (ЛЖ) за  счет частичного совпадения плотностей. Минимальный градиент полость ПЖ  — миокард не менее 20 HU. При меньшем градиенте контрастирования не визуализируются границы правожелудочкового края межжелудочковой перегородки (МЖП), что является важным при определении места внедрения электрода в МЖП.ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Для выполнения частичной сегментации на левые и правые камеры 3D-модели сердца в ангиографическом комплексе, который не имеет специализированного модуля сегментации необходимо превышение денситометрических показателей контрастированной крови в полостях ЛЖ над ПЖ не менее 80 HU, полости ПЖ над миокардом не менее 20 HU

Возможности усовершенствованной методики однофотонной эмиссионной компьютерной томографии головного мозга с 99mTc-метоксиизобутилизонитрилом в определении степени злокачественности глиальных опухолей

99mTc-MIBI Brain SPECT results of 79 patients with glial brain tumors are presented in the issue. The new technique of brain SPECT with 99mTc-MIBI was discovered and its oppotunities in characterization of tumor grade is shown in his study.В статье представлена усовершенствованная с методика проведения однофотонной эмиссионной компьютерной томографии головного мозга с использованием радиофармпрепарата 99mTc-метоксиизобутилизонитрила при выявлении и определении степени злокачественности глиальных опухолей головного мозга. В результате обследования 79 пациентов с различными глиальными опухолями головного мозга показано, что применение данной методики позволяет не только определить наличие анапластической ткани опухоли, но также охарактеризовать ее по степени анапластической активности и отнести к той или иной степени злокачественности

Three-dimensional pattern formation, multiple homogeneous soft modes, and nonlinear dielectric electroconvection

Patterns forming spontaneously in extended, three-dimensional, dissipative systems are likely to excite several homogeneous soft modes ($\approx$ hydrodynamic modes) of the underlying physical system, much more than quasi one- and two-dimensional patterns are. The reason is the lack of damping boundaries. This paper compares two analytic techniques to derive the patten dynamics from hydrodynamics, which are usually equivalent but lead to different results when applied to multiple homogeneous soft modes. Dielectric electroconvection in nematic liquid crystals is introduced as a model for three-dimensional pattern formation. The 3D pattern dynamics including soft modes are derived. For slabs of large but finite thickness the description is reduced further to a two-dimensional one. It is argued that the range of validity of 2D descriptions is limited to a very small region above threshold. The transition from 2D to 3D pattern dynamics is discussed. Experimentally testable predictions for the stable range of ideal patterns and the electric Nusselt numbers are made. For most results analytic approximations in terms of material parameters are given.Comment: 29 pages, 2 figure

Влияние вида и объема хирургического вмешательства на течение послеоперационного периода у больных с глиальными опухолями

283 patients with gliomas were included in this study. Age, sex, neurological status and Karnovsky performance were analyzed before and after surgery, also tumor location, type and volume of surgical resection, postoperative complications were considered. Volume of tumor resection did not depend on glioma localization, excluding deep located tumors, in which case stereotactic cryotomy was performed (p < 0,01). In cases of stereotactic cryotomy postoperative neurological deficit worsening was noted in 12,5%, in patients with open biopsy and partial resection — 10,9%, and in case of total or subtotal tumor resection in 7,0% (p > 0,05). Partial gliom resection often related with postoperative complications and neurological deficit worsening then open surgery total tumour resection. Stereotactic cryotomy does not lead to bigger postoperative complications frequency in comparisons with open surgery.В исследование включены 283 пациента с глиальными новообразованиями. Были проанализированы возраст, пол, неврологический статус и статус по Карновскому до и после операции, локализация опухоли, тип и объем хирургического вмешательства, послеоперационные осложнения. Объем удаления опухоли не зависел от локализации глиом, за исключением глубинно расположенных новообразований, при которых выполнялась стереотаксическая криотомия (p < 0,01). При выполнении стереотаксической криотомии послеоперационное ухудшение неврологического статуса отмечено в 12,5%, у больных с открытой биопсией и частичным удалением - в 10,9%, а в случаях суб- и тотального удаления - в 7,0% (p > 0,05). Частичное удаление глиом связано с большим риском развития послеоперационных осложнений и ухудшения неврологических функций, чем тотальное удаление опухоли. Стереотаксическая криотомия не приводит к большей частоте послеоперационных осложнений по сравнению с открытыми вмешательствами

The Role of the Adatom Diffusion in the Tungsten Fuzz Growth

AbstractThe model of the tungsten fuzz growth due to adatom diffusion is considered. Adatoms are created by helium ions bombarding the fuzz surface and diffuse along the fiber in both directions (towards the top and bottom). Only if there is an external force making movement towards the top preferential, the fiber can grow. We assume that this force is due to change of the surface binding energy of the adatom while it moves to a fiber top. The molecular dynamics (MD) simulations were performed to determine the surface binding energy dependence on the surface curvature. Adatom flow and a fiber length change were obtained by using this dependence. A square root time dependence of the fiber length was found. Numerical estimates are consistent with the experimental data

Pelvic fractures in combination with other segmental bone injuries at the polytrauma - possibilities of platelet-rich plasma application

Introduction. The urgency of the problem of polytrauma is due to the constant increase in the number of road accidents, armed conflicts, terrorist acts, accompanied by the appearance of a large number of victims with severe and extremely serious injuries.Purpose of study: to analyze the scientific literature and the results of our own experimental research and to summarize data on current trends and relevance of studying the main factors determining the development of disorders in victims with pelvic fractures in combination with multiple and combined injuries, to improve the prognostic criteria based on a comprehensive assessment of the clinical course of the disease and optimization of treatment by activating reparative regeneration of bone tissue with platelet-rich plasma.Materials and methods. In the period from 2017 to2018 in the department of severe concomitant injury of the City Clinical Emergency and Medical Care Hospital of Zaporozhye, 35 patients with pelvic concomitant injury were operated. There were 19 men (54.29%) and 16 women (45.71%), aged from 23 to 77 years old, median – 39 years.22 injured persons (62.86%) had road traffic injuries, 10 (28.57%) had household injuries, 2 (5.71%) had production injuries and 1 more (2.86%) had others. ISS scale less than 17 points was found in 20 patients (57.14%), from 17 to 25 – in 12 (34.29%), from 26 to 40 – in 2 (5.71%), more than 40 – in 1 (2.86%).In all patients (100%) varying degrees of pelvic bone injuries were verified. These lesions of the pelvic ring were more often combined with fractures of the proximal femur with a traumatic brain injury - 17 cases (48.57%), with concomitant fractures of extremities of other localization - 12 (34.29%), with intraperitoneal injury - 11 (31.43%), with vertebral fractures - 9 (25.71%), with chest trauma - 6 (17.14%).Results. In the main group of patients with treatment by platelet-rich plasma radiological visible adhesions of the key injured area in 8 weeks occurred in 10 people (83.33%). In 1 patient (8.3%) fusion occurred after 12 weeks and in 1 (8.3%) – 16 weeks after surgery. In the control group fusion at 8 weeks was detected in 14 patients (60.87%), in 8 patients (34.78%) – at 16 weeks.Conclusion. Reliably substantiated data were obtained according to the results of the analysis of contingency tables 4*4 and the calculation of χ2 for the efficiency coefficient according to the Wald formula (Chi-square 6.87 with p=0.009), which indicate the best clinical positiveness of the technique with the additional introduction of platelet-rich plasma into the treatment regimen as part of assessing the dynamics of fracture consolidation processes in victims with multiple and concomitant injuries, which allows us to predict a favorable outcome in these patients.</p

СНИЖЕНИЕ НАПРЯЖЕННОСТИ АККОМОДИРУЮЩЕГО АППАРАТА ГЛАЗ ОПЕРАТОРА ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА (ПК)

REDUCING TENSIONS AKKOMODATION MACHINE OPERATOR EYES PERSONAL COMPUTER (PC)СНИЖЕНИЕ НАПРЯЖЕННОСТИ АККОМОДИРУЮЩЕГО АППАРАТА ГЛАЗ ОПЕРАТОРА ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА (ПК