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

In our work, we have performed in vitro terahert

In vitro terahertz spectroscopy of gelatin-embedded human brain tumors - a pilot study

We have performed the in vitro terahertz (THz) spectroscopy of human brain tumors. In order to x tissue

Cпектроскопия спонтанного комбинационного рассеяния для ex vivo диагностики внутричерепных опухолей

Neurosurgery of intracranial tumors, especially of glial origin, is a non-trivial task due to their infiltrative growth. In recent years, optical methods of intraoperative navigation have been actively used in neurosurgery. However, one of the most widely used approaches based on the selective accumulation of fluorescent contrast medium (5-ALA-induced protoporphyrin IX) by the tumor cannot be applied to a significant number of tumors due to its low accumulation. On the contrary, Raman spectroscopy, which allows analyzing the molecular composition of tissues while preserving all the advantages of the method of fluorescence spectroscopy, does not require the use of an exogenous dye and may become a method of choice when composing a system for intraoperative navigation or optical biopsy. This work presents the first results of using the principal component method to classify Raman spectra of human glioblastoma with intermediate processing of spectra to minimize possible errors from the fluorescence of both endogenous fluorophores and photosensitizers used in fluorescence navigation. As a result, differences were found in the principal component space, corresponding to tissue samples with microcystic components, extensive areas of necrosis, and foci of fresh hemorrhages. It is shown that this approach can serve as the basis for constructing a system for automatic intraoperative tissue classification based on the analysis of Raman spectra.Cпектроскопия спонтанного комбинационного рассеяния для ex vivo диагностики внутричерепных опухолей  Нейрохирургия внутричерепных опухолей, особенно глиального происхождения, представляет нетривиальную задачу в силу их инфильтративного роста. В последние годы в нейрохирургии активно используются оптические методы интраоперационной навигации, однако один из наиболее широко распространенных подходов, основанный на селективном накоплении опухолью флуоресцентного контрастного вещества (5-АЛК индуцированного протопорфирина IX), не может быть применен для значимой части опухолей вследствие его низкого накопления. Напротив, спектроскопия комбинационного рассеяния, позволяющая проводить анализ молекулярного состава тканей с сохранением всех достоинств метода флуоресцентной спектроскопии, не требует при этом введения экзогенного красителя и может быть вариантом выбора при построении системы интраоперационной навигации или оптической биопсии. В настоящей работе представлены первые результаты использования метода главных компонент для классификации спектров комбинационного рассеяния глиобластомы человека с промежуточной обработкой спектров для минимизации возможных ошибок от флуоресценции как эндогенных флуорофоров, так и фотосенсибилизаторов, используемых при флуоресцентной навигации. В результате были обнаружены различия в пространстве главных компонент, соответствующие образцам тканей с микрокистозными компонентами, обширными участками некрозов, фокусами свежих кровоизлияний. Показано, что данный подход может послужить основой для построения системы автоматической интраоперационной классификации тканей на основе анализа спектров комбинационного рассеяния

Nanoscale stiffness topography reveals structure and mechanics of the transport barrier in intact nuclear pore complexes

The nuclear pore complex (NPC) is the gate for transport between the cell nucleus and the cytoplasm. Small molecules cross the NPC by passive diffusion, but molecules larger than ∼5 nm must bind to nuclear transport receptors to overcome a selective barrier within the NPC1. Although the structure and shape of the cytoplasmic ring of the NPC are relatively well characterized2, 3, 4, 5, the selective barrier is situated deep within the central channel of the NPC and depends critically on unstructured nuclear pore proteins5, 6, and is therefore not well understood. Here, we show that stiffness topography7 with sharp atomic force microscopy tips can generate nanoscale cross-sections of the NPC. The cross-sections reveal two distinct structures, a cytoplasmic ring and a central plug structure, which are consistent with the three-dimensional NPC structure derived from electron microscopy2, 3, 4, 5. The central plug persists after reactivation of the transport cycle and resultant cargo release, indicating that the plug is an intrinsic part of the NPC barrier. Added nuclear transport receptors accumulate on the intact transport barrier and lead to a homogenization of the barrier stiffness. The observed nanomechanical properties in the NPC indicate the presence of a cohesive barrier to transport and are quantitatively consistent with the presence of a central condensate of nuclear pore proteins in the NPC channel

Предикторы результатов пересадки почек от живых родственных доноров у детей

Relevance. Successful living relative donor (LRD) kidney transplantation is the most effective method of treating children with terminal chronic renal failure. Materials and methods. 148 living relative donor kidney transplantations to children were performed at the department of kidney transplantation of the Federal State Budgetary Research Institution “Academician Petrovskiy Russian Surgical Research Center” from December 2012 to March 2015. We used the following parameters to evaluate the factors affecting results of such an operation: recipient’s age and sex; living relative donor’s age and sex; antigen donor/recipient compatibility (system HLA-A, -B, -DR); type of induced immunosuppression; donor/recipient degree of kindred; presence or absence of rejection episodes throughout the whole observation period. Student’s test, Fisher’s test and Kaplan–Meier’s cumulative survival analysis of recipients and transplants were used for statistical processing. Results. 4 allokidneys out of 71 were rejected in group 1 (5.63%), in group 2 — 4 out of 77 (5.19%). The relative rates of transplant and patient survival were higher if LRD were 24–40 years of age than if LRD were 41–68 years of age. 12 patients out of 77 died in group 1 (15.58%), in group 2 — 3 out of 65 (4.62%). 7 allokidneys out of 67 were rejected in girls (7 fatal outcomes), in boys — 6 out of 81 (8 fatal outcomes). The highest rates of fatal outcomes and transplant rejection were observed in the group of patients prescribed daclizumab for induced immunosuppression, the lowest — in the group of patients prescribed methyl prednisolone. Conclusion. The conducted clinical material analysis led us to a conclusion that only two factors affect results of relative donor kidney transplantation in children — antigen donor/recipient compatibility (system HLA-A, -B, -DR) and presence of rejection episodes in the posttransplantation period. Актуальность. Успешная трансплантация почки от живого родственного донора (ЖРД) — самый эффективный метод лечения детей с терминальной стадией хронической почечной недостаточности. Материалы и методы. В отделении трансплантации почки ФГБНУ «РНЦХ им. академика Б. В. Петровского» с декабря 2012 по март 2015 г. были выполнены 148 пересадок почек от живых родственных доноров детям. Для оценки факторов, влияющих на результаты данной операции, были использованы следующие параметры: возраст и пол реципиента; возраст и пол живых родственных доноров; степень совместимости между донором и реципиентом по антигенам системы HLA-A, -B, -DR; характер индукционной иммуносупрессии; степень родства между донором и реципиентом; наличие или отсутствие эпизодов отторжения на протяжении всего периода наблюдения. Было сформировано две группы сравнения (в зависимости от возраста пациентов): группа 1 — дети 1–11 лет и группа 2 — 12–18 лет. Для проведения статистической обработки были использованы критерий Стьюдента, критерий Фишера, кумулятивная выживаемость реципиентов и трансплантатов по Каплану–Мейеру. Результаты. В группе 1 потеряны 4 аллопочки из 71 (5,63%), в группе 2 — 4 из 77 (5,19%). При возрасте ЖРД 24–40 лет процент потерь трансплантатов и пациентов ниже, чем при возрасте ЖРД 41–68 лет. В группе 1 умерли 12 больных из 77 (15,58%), в группе 2 — 3 из 65 (4,62%). У девочек были потеряны 7 аллопочек из 67 и наступило 7 летальных исходов, у мальчиков — 6 и 8 из 81, соответственно. Наибольший процент летальных исходов и потери трансплантатов наблюдались в группе больных, получавших для индукционной иммуносупрессии даклизумаб, наименьший — у использующих метилпреднизолон. Заключение. Проведенный анализ клинического материала привел нас к заключению, что только два фактора оказались влияющими на результаты пересадки родственных почек у детей — степень совместимости между донором и реципиентом по антигенам системы HLA-A, -В, -DR и наличие эпизодов отторжения в посттрансплантационном периоде.

Использование Урисана у больных подагрой

Objective: to evaluate the safety, tolerance, and efficacy of the herbal complex Urisan used in patients with gout within the Russian multicenter study. Subjects and methods. Thirty males aged 34 to 56 years with a valid diagnosis of gout after S.L. Wallace and a 1-7-year (mean 4,8 years) history of the disease were examined at the Rheumatology Unit of a Kursk regional hospital. Nineteen and 11 patients were stated to have tophaceous and nontophaceous gout, respectively. The total number of involved joints ranged from 3 to 10 (mean 4,6 joints). The study included patients with interictal gout. All the patients took Urisan in a full dose of 2 capsules (550 mg) twice daily for a month. Results. Prior to Urisan therapy, the mean serum level of uric acid (UA) was 569,5±102,4 ⎧mol/l; daily UA excretion averaged 4769,8 ⎧mol/l. Urisan therapy reduced UA levels by an average of 120 ⎧mol/l and increased daily urinary UA excretion by an average of 198,8 цmol/l. Conclusion. Urisan used against gout for 30 days causes an average 21% reduction in the serum levels of UA and a 4,1% increase in its urinary excretion. There were no exacerbations of gout during Urisan therapy.Цель исследования - оценка в рамках Российского многоцентрового исследования безопасности, переносимости и эффективности применения растительного комплекса Урисан у пациентов с подагрой. Материал и методы. В ревматологическом отделении областной больницы г. Курска обследованы 30 мужчин в возрасте от 34 до 56 лет с достоверным диагнозом подагры по S.L. Wallace и длительностью болезни от 1 года до 7 лет (в среднем - 4,8 года). У 19 пациентов констатирована тофусная подагра, у 11 - бестофусная. Общее количество пораженных суставов колебалось от 3 до 10 (среднем - 4,6 сустава). В исследование включали больных подагрой в межприступный период. Все пациенты принимали Урисан в полной дозе по 2 капсулы (по 550 мг) 2 раза в день в течение месяца. Результаты исследования. Средний уровень мочевой кислоты (МК) в сыворотке крови больных до терапии Урисаном составил 569,5±102,4 мкмоль/л, суточная экскреция МК - в среднем 4769,8 ммоль/л. На фоне терапии Урисаном у больных отмечены снижение уровня МК в среднем на 120 мкмоль/л, а также увеличение уровня экскреции МК с мочой в среднем на 198,8 ммоль/л в сутки. Выводы. Прием Урисана при подагре в течение 30 дней приводит к снижению сывороточного уровня МК в среднем на 21% и увеличению экскреции МК с мочой - на 4,1%. На фоне терапии Урисаном не наблюдалось обострений подагры

BOLD ФМРТ КАРТИРОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНО ЗНАЧИМЫХ ЗОН КОРЫ У ПАЦИЕНТОВ С ОПУХОЛЯМИ ГОЛОВНОГО МОЗГА С ПРИМЕНЕНИЕМ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

Introduction. Preoperative fMRI often shows a reduced BOLD response in the areas located perifocal to brain tumors caused by pathological vasoreactivity as a result of neurovascular uncoupling.The aim of this study was an accurate identification of the eloquent cortical areas near brain tumors by measuring vasoreactivity using the breath holding test.Material and methods. 23 patients with brain tumors located near eloquent cortical areas underwent fMRI mapping of the language and / or motor cortical areas depending on the location of the tumor. Breath hold test was  also included, the design of which coincided with motor and language block paradigms.Results. A statistical dependency between motor, speech tasks and breath-hold BOLD-response was included into the BOLD analysis using coherence. fMRI activation maps generated by this method showed activation in the eloquent areas adjacent to brain tumors which were not detected by the standard analysis. This study shows that neurovascular uncoupling affects the accuracy of BOLD fMRI in brain tumors.Conclusion. The results of fMRI mapping can be partially improved by the incorporating vasoreactivity measurements into a standard analysis.Введение. Предоперационные BOLD фМРТ часто показывают понижение BOLD-ответа, вызванное патологической вазореактивностью вследствие нейроваскулярного разобщения в перифокальных опухолям зонах головного мозга.Цель исследования: разработать алгоритм получения карт BOLD-активации, учитывающий измененную гемодинамику у пациентов с внутримозговыми и внемозговыми опухолями, при сопоставлении карт BOLD-ответа на моторные и речевые задания с/без включения задачи задержки дыхания.Материалы и методы. В исследование включено 23 пациента с опухолями головного мозга, расположенными вблизи функционально значимых зон коры. Всем пациентам осуществлялось фМРТ-картирование речевых и/или двигательных зон коры головного мозга в зависимости от локализации опухоли, а также проводился тест с задержкой дыхания, дизайн которого совпадал с моторными и речевыми блоковыми парадигмами.Результаты. Полученная зависимость между моторными или речевыми заданиями и ответом на задержку дыхания была включена в постобработку данных фМРТ с использованием когерентного анализа. Карты, построенные этим методом, показали клинически значимые области активации, прилегающие к опухолям головного мозга, не выявлявшиеся с помощью стандартного метода анализа.Заключение. Результаты фМРТ-картирования можно частично улучшить включением данных измерения вазореактивности в стандартный анализ

АЛЛОТРАНСПЛАНТАЦИЯ АВО-НЕСОВМЕСТИМЫХ ПОЧЕК У ДЕТЕЙ

At present the problem of donor organs for transplantation shortage remains unsolved. Cautious and mixed attitude towards the transplantation of incompatible kidneys remains, while it could considerably reduce the donor organ waiting time for a recipient. Experience of 19 allotransplantations of ABO-incompatible kidneys in children is analyzed in the article. A group of 14 patients who received ABOcompatible kidneys was chosen for the comparative analysis. Such parameters as the assessment of function of allotransplanted kidneys, morphology character comparison of biopsy materials of allo-kidneys in both groups, actuarial survival rate of the recipients with functioning allografts are used to assess the results. Comparison of the aforementioned parameters showed practically the same results, and that enables us to assert that transplantations of kidneys of ABO-incompatible donors have the right to exist.В настоящее время остается нерешенной проблема нехватки донорских органов для трансплантации. Сохраняется настороженное, неоднозначное отношение к пересадке несовместимых почек, применение которых могло бы значительно сократить время ожидания реципиентом донорского органа. В статье проанализирован опыт 19 аллотрансплантаций АВ0-несовместимых почек у детей. Для сравнительного анализа выбрана группа из 14 больных, которым выполнены пересадки АВ0-совместимых почек. Для оценки результатов использованы такие параметры, как оценка функции аллотрансплантированных почек, сравнение характера морфологии биоптатов аллопочек в обеих группах, оценка актуарной выживаемости реципиентов с функционирующими аллотрансплантатами. Сравнение вышеперечисленных параметров показало практически одинаковые результаты, что дает нам право утверждать: пересадки почек от АВ0-несовместимых доноров имеют право на существование

Solution the problem of deformation thermoelastic plate by rapid expansions

Consider a mathematical model for thermoelastic plate with free support edges. It is shown that the problem with the rapid degradation is reduced to a closed algebraic system of linear equations and thus obtain approximate solutions in analytical form, which is used to calculate the stresses in the thermoelastic plate

АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ОПТИМИЗАЦИИ ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

The authors stress the topicality of both the energy efficiency raising in buildings and structures and the decrease of energy consumption bills. The authors give the operation algorithm of information transducer and of the arrangement interface for temperature sensors and heat-carrier flow rate sensors in the buildings’ energy-saving systems. The article describes the advantages of using wireless information and measuring system with smart temperature sensors.Подчеркивается актуальность повешения эффективности использования энергетических ресурсов в зданиях и сооружениях и снижения платежей за потребленные ресурсы, приводится алгоритм функционирования преобразователя информации и интерфейса согласования датчиков температуры и скорости потока теплоносителя в системах энергосбережения зданий, описывается преимущества использования беспроводной информационно-измерительной системы с интеллектуальными датчиками температур