ПСИХОАКУСТИЧЕСКИ МОТИВИРОВАННОЕ ПОСТРОЕНИЕ СЛОВАРЯ ЧАСТОТНО-ВРЕМЕННЫХ ФУНКЦИЙ УНИВЕРСАЛЬНОГО МАСШТАБИРУЕМОГО АУДИОКОДЕРА НА ОСНОВЕ РАЗРЕЖЕННОЙ АППРОКСИМАЦИИ

The article studies the process of creating a perceptually-motivated dictionary of the timefrequency functions based on the wavelet packet transform optimized for the input signal frame and its utilization in the universal scalable real-time audiocoder. The article points out the importance of the topic, great attention is paid to the psychoacoustic modelling. It describes the following algorithms: sparse approximation, perceptual adaptation of the wavelet packet decomposition tree, input signal encoding/decoding schemes. The results of the experimental research of the developed coding algorithm and comparison with the modern coding schemes such as Opus and Vorbis based on the objective quality assessment PEAQ – ODG were also given.  Рассматривается способ построения перцептуально-мотивированного словаря частотновременных функций на основе оптимизированного для фрейма входного сигнала пакетного дискретного вейвлет-преобразования и использования этого способа в универсальном масштабируемом аудиокодере реального времени. Показывается актуальность данной задачи, большое внимание уделяется психоакустическому моделированию. Описываются такие алгоритмы, как разреженная аппроксимация, перцептуальная адаптация дерева декомпозиции пакетного дискретного вейвлетпреобразования, а также схемы кодирования и декодирования входного сигнала. Приводятся результаты экспериментальных исследований разрабатываемого аудиокодера. Дается его сравнение с современными схемами сжатия звуковой информации, такими как Opus и Vorbis, на базе объективной оценки качества PEAQ – ODG

ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ АУДИОКОДЕР НА ОСНОВЕ РАЗРЕЖЕННОЙ АППРОКСИМАЦИИ С ПЕРЦЕПТУАЛЬНО-ОПТИМИЗИРОВАННЫМ СЛОВАРЕМ ЧАСТОТНО-ВРЕМЕННЫХ ФУНКЦИЙ

Time-frequency signal transform is considered. Advantages of joint time-frequency analysis over traditional separate analysis in time or frequency domains are shown. Matching pursuit algorithm and modified psychoacoustic matching pursuit describes. Universal audiocoder scheme based on sparse approximation with frame-based psychoacoustic optimized wavelet packet dictionary proposed.Рассматривается метод частотно-временного преобразования сигналов, показывается преимущества совместного, частотно-временного анализа перед традиционным раздельным анализом во временной, либо частотной областях. Дается описание алгоритма согласованной подгонки для декомпозиции сигнала в базис частотно-временных функций, а также модификация данного алгоритма с использованием принципов психоакустики для выбора наиболее важных для восприятия компонент аудиосигнала. Предлагается схема построения универсального аудиокодера на основе разреженной аппроксимации с перцептуально-оптимизированным словарем вейвлет коэффициентов

Global solutions of a free boundary problem for selfgravitating scalar fields

The weak cosmic censorship hypothesis can be understood as a statement that there exists a global Cauchy evolution of a selfgravitating system outside an event horizon. The resulting Cauchy problem has a free null-like inner boundary. We study a selfgravitating spherically symmetric nonlinear scalar field. We show the global existence of a spacetime with a null inner boundary that initially is located outside the Schwarzschild radius or, more generally, outside an apparent horizon. The global existence of a patch of a spacetime that is exterior to an event horizon is obtained as a limiting case.Comment: 31 pages, revtex, to appear in the Classical and Quantum Gravit

СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К ЛУЧЕВОМУ ЛЕЧЕНИЮ ОПУХОЛЕЙ ПОЛОСТИ РТА

Growth of frequency of squamous cell cancer of oropharynx and dominance of locally-spread forms of a tumor at 60 % with the early infiltrative growth and metastasis in regional lymph nodes reduce results of treatment to 40 %. The combination in a uniform course of treatment of operation, radiation therapy and chemotherapy doesn’t exclude risk the lokoregional of a recurrence at 30–60 % and at 18 % – isolated metastases. At patients at the age of 50 years with cancer of oropharynx 5 years treatment doesn’t exceed 40 %. At the same time switching on in programs of radiation and combined treatment with chemotherapy (CT) increases effectiveness of traditional methods to 69 %. New technologies of conformal radiation therapy (CRT); HDR brachytherapy with the radio modifying agents and PHT, including target drag – are implemented everywhere in case cancer of oropharynx. However CRT 66–70 Gr provides local control in case of 5–10 years’ observation only at 57 %; lokoregion – 50 % with the overall (OS) survival – 47 % and 35 %, respectively. There are data on detection of mutations in EGFR gene in case of malignant diseases of an oral cavity and throat. Directional application the target drag – EGFR blockers, for example a cetuximab (erbitux) in the first line of therapy of planocellular cancer of the head and neck increases survival indices. On the other hand, the raised expression of a gene of EGFR can correlate with progressing of a disease and the poor results. The aim: to provide new technologies of CRT with brachytherapy 192Ir and chemotherapy of 30 patients with cancer of cancer of oropharynx with assessment of presence of retrospectively probed mutation at EGFR gene. Results of CRT and HDR brachytherapy depended on tumor localization in oral cavity, a stage and prevalence of process, prognostic factors and treatment. CRT improved results of multimodal treatment and quality life of patients: the OS is reached at 100 % of patients with cancer of a lip; 66,7 % of patients with cancer of tongue and 75 % of cancer mouth bottom. EGFRvIII weren’t revealed in one of analysed samples of tumor. The positive effect from target therapy erbitux wasn’t registered at one of two treated patients without mutations of EGFR.Рост частоты плоскоклеточного рака орофарингеальной области (ОФО) и преобладание местнораспространенных форм опухоли у 60 % с ранним инфильтративным ростом и метастазированием в региональные лимфатические узлы до 40 % снижают результаты лечения. Сочетание в едином курсе лечения операции, лучевой терапии и химиотерапии не исключает риск локорегиональных рецидивов у 30–60 %, а изолированных метастазов у 18 % больных. У больных в возрасте 50 лет с опухолями ОФО 5-летнее излечение не превышает 40 %. При этом включение в программы лучевого и комбинированного лечения полихимиотерапии (ПХТ) повышает результативность традиционных методов до 69 %. Внедряются новые технологии конформной дистанционной лучевой терапии (КЛТ); высокомощностной (HDR) брахитерапии с радиомодифицирующими агентами и ПХТ, в том числе таргетными препаратами. Однако КЛТ 66–70 Гр обеспечивает локальный контроль при 5–10-летнем наблюдении у 57 %; локорегиональный – у 50 %, с общей выживаемостью – 47 % и 35 % соответственно. Имеются данные о выявлении мутаций в гене EGFR при злокачественных заболеваниях полости рта и глотки. Направленное применение таргетных препаратов – блокаторов EGFR, например цетуксимаба (эрбитукса), в первой линии терапии плоскоклеточного рака головы и шеи увеличивает показатели выживаемости. С другой стороны, повышенная экспрессия гена EGFR может коррелировать с прогрессированием заболевания и плохим прогнозом. Цель исследования – представить новые технологии конформной дистанционной ЛТ с брахитерапией источником 192Ir и химиотерапией у 30 больных раком ОФО с оценкой присутствия ретроспективно исследованной мутации в гене EGFR. Результаты конформной дистанционной лучевой терапии и HDR брахитерапии зависели от локализации опухоли в полости рта, стадии и распространенности процесса, прогностических факторов и схем лечения. КЛТ улучшила результаты мультимодального лечения и качество жизни пациентов: общая выживаемость у больных раком губы составила 100 %; у больных раком языка – 66,7 %, у больных раком слизистой дна рта – 75 %. Мутации гена EGFRv.III не были выявлены ни в одном из исследованных образцов опухоли. Положительный эффект от таргетной терапии эрбитуксом не был зарегистрирован ни у одного из двух пролеченных больных с отсутствием мутаций гена EGFR

Epigenetic inactivation of gene SFRP5 at breast cancer

Метилирование генов играет важную роль в развитии опухолевых заболеваний. Одним из количественных методов оценки содержания метилированной ДНК в тканях опухолей может быть пиросеквенирование. Целью данного исследования была разработка пиросеквенирования для оценки метилирования ДНК гена SFRP5 в опухолях рака молочной железы. Анализ метилирования был проведен методом количественного пиросеквенирования с использованием прибора PSQ96 ID фирмы Qiagen. Установлено, что для определения содержания метилированной ДНК гена SFRP5 в образцах ткани аденокарциномы молочной железы можно использовать метод пиросеквенирования. Метод дает количественную оценку содержания метилированной ДНК в пробе ткани рака молочной железы. Содержание метилированной ДНК у больных раком молочной железы составляло (35,96±2,23) %, тогда как в образцах условно нормальной ткани молочной железы — (6,00±1,34) % (р≤0,001).Genes methylation plays an important role in the development of cancer. Pyrosequencing technology is one of the methods of quantitative evaluation of methylated DNA level in the tumor tissue. The aim of this study is to develop pyrosequencing to analyze SFRP5 gene methylation in breast cancer. It was performed by quantitative pyrosequencing using the device PSQ96 ID (Qiagen). It was found that pyrosequencing method may be used to evaluate the level of of SFRP5 gene methlated DNA in the adenocarcinoma samples. The method quantifies the level of methylated DNA in breast cancer samples. The methylation level of SFRP5 gene in breast cancer sample was (35.96±2.23)%, whereas the level of methylated DNA in normal breast tissue (6.0±1.0)% (р≤0.001)

Прогностическое значение биологических характеристик резидуальной опухоли после проведения неоадъювантной химиотерапии при раннем раке молочной железы с тройным негативным фенотипом

Neoadjuvant chemotherapy is a widely used approach in patients with early triple-negative and Her2-positive breast cancer (BC). This allows in vivo evaluation of treatment efficacy and reduction of the local treatment extent in some patients, as well as prognosis assessment and the prescription of adjuvant chemotherapy in patients with residual tumors. The study evaluated the predictive value of estimating tumor response to treatment using the RCB (Residual Cancer Burden) staging system and assessed Ki-67 levels and tumor-infiltrating lymphocyte (TIL) concentrations in residual tumors in patients with primary operable BC with triple-negative phenotype (TN BC) receiving neoadjuvant platinum-based chemotherapy. The study revealed that complex assessment of the RCB, Ki-67, and TILs parameters provides more accurate predictive information compared to simply asserting the presence or absence of a residual tumor, and allows assignment of patients to escalation or de-escalation of adjuvant systemic therapy.Неоадъювантная (НА) лекарственная терапия широко применяется в лечении больных тройным негативным и Нег2-позитивным раком молочной железы (РМЖ) ранних стадий. Это позволяет оценить эффективность лечения in vivo, у части больных уменьшить объем локального лечения, а также оценить прогноз и при наличии резидуальной опухоли назначить адъювантную лекарственную терапию. В исследовании изучалась прогностическая значимость оценки ответа опухоли на лечение по системе RCB (Residual Cancer Burden), а также оценены уровень Ki-67 и содержание инфильтрирующих опухоль лимфоцитов (ИОЛ) в резидуальной опухоли у больных первично операбельным РМЖ с тройным негативным фенотипом (ТН РМЖ), получавших НА платиносодержащую химиотерапию (ХТ). Показано, что комплексная оценка показателей RCB, Ki-67 и ИОЛ позволяет получить более точную прогностическую информацию, чем простая констатация наличия или отсутствия резидуальной опухоли, и выделить группы больных для эскалации и де-эскалации адъювантной системной терапии

Multiparameter Telemetry as a Sensitive Screening Method to Detect Vaccine Reactogenicity in Mice

Refined vaccines and adjuvants are urgently needed to advance immunization against global infectious challenges such as HIV, hepatitis C, tuberculosis and malaria. Large-scale screening efforts are ongoing to identify adjuvants with improved efficacy profiles. Reactogenicity often represents a major hurdle to the clinical use of new substances. Yet, irrespective of its importance, this parameter has remained difficult to screen for, owing to a lack of sensitive small animal models with a capacity for high throughput testing. Here we report that continuous telemetric measurements of heart rate, heart rate variability, body core temperature and locomotor activity in laboratory mice readily unmasked systemic side-effects of vaccination, which went undetected by conventional observational assessment and clinical scoring. Even minor aberrations in homeostasis were readily detected, ranging from sympathetic activation over transient pyrogenic effects to reduced physical activity and apathy. Results in real-time combined with the potential of scalability and partial automation in the industrial context suggest multiparameter telemetry in laboratory mice as a first-line screen for vaccine reactogenicity. This may accelerate vaccine discovery in general and may further the success of vaccines in combating infectious disease and cancer

Computer-assisted simulation as an innovation technique in diagnosis and planning of treatment of patients with surgical kidney diseases

Aim: to improve visualization and outcomes of surgical management in patients presenting with diseases of the kidneys and upper urinary tracts. Patients and methods: all patients with renal tumours, coral-like nephrolithiasis, and hydronephrosis were preoperatively subjected to a routine protocol of contrast-enhanced multispiral computed tomography (MSCT) of the kidneys, with the study performed according to the programme 1.25/1.25 mm with intravenous administration of 100 pL of a contrast medium at a rate of 3 ml/sec. at a tube voltage of 80 kV, and current strength of 350 mA). The findings of MSCT were then computer- processed using a special program for 3D images, thus making it possible to obtain 3D objects of the pathologically damaged organ. The obtained 3D and 4D images were subjected to thorough analysis in each individual case, thus making it possible to initially reconstruct the common pathological pattern, followed by duly planning the course of the future operative procedures to perform. Results: in all cases presented, computer-assisted simulation gave a comprehensive pattern of the pathological process in the kidneys and upper urinary tracts. The obtained findings allowed us not only to predict possible intraoperative complications (haemorrhage, formation of a urinary fistula, creation of “extra” ports during percutaneous operations, etc.) but also to work out measures aimed at their prevention, as well as to determine the scope and the stages of the would-be care and cure. Conclusion: according to our own experience, computer-assisted simulation is currently becoming an important and intrinsic stage during preoperative preparation of patients presenting with kidney diseases.Цель: улучшить визуализацию и результаты оперативного лечения у пациентов с заболеваниями почек и верхних мочевых путей. Процедура исследования: всем пациентам с опухолью почек, коралловидным нефролитиазом и гидронефрозом на дооперационном этапе выполнена МСКТ почек с контрастированием по стандартному протоколу (исследование выполнялось по программе 1.25/1.25 мм. с внутривенным введением 100 мл. контрастного вещества со скоростью 3 мл/сек., напряжение 80 кВ, сила тока 350 мА). В последующем результаты МСКТ подвергались компьютерной обработке в специальной программе для 3D изображений, что позволяло получать трехмерные объекты пораженного патологическим процессом органа. Полученные в 3D и 4D формате изображения подвергались тщательному анализу в каждом индивидуальном наблюдении, что позволяло вначале воссоздать единую патологическую картину, а в последующем спланировать ход предстоящих оперативных действий. Результаты: во всех представленных наблюдениях компьютерное моделирование дало исчерпывающую картину о патологическом процессе в почках и верхних мочевых путях. Данная информация позволила не только спрогнозировать возможные осложнения во время операции (кровотечение, формирование мочевого свища, создание «лишних» портов при перкутанных операциях и т.д.), но также разработать меры по их профилактике, определить объем и этапы предстоящего пособия. Выводы: у пациентов с заболеваниями почек компьютерное моделирование, по нашему собственному опыту, становится важным и неотъемлемым этапом в их предоперационной подготовке на сегодняшний день

The Immunomodulatory Role of Adjuvants in Vaccines Formulated with the Recombinant Antigens Ov-103 and Ov-RAL-2 against Onchocerca volvulus in Mice.

BACKGROUND: In some regions in Africa, elimination of onchocerciasis may be possible with mass drug administration, although there is concern based on several factors that onchocerciasis cannot be eliminated solely through this approach. A vaccine against Onchocerca volvulus would provide a critical tool for the ultimate elimination of this infection. Previous studies have demonstrated that immunization of mice with Ov-103 and Ov-RAL-2, when formulated with alum, induced protective immunity. It was hypothesized that the levels of protective immunity induced with the two recombinant antigens formulated with alum would be improved by formulation with other adjuvants known to enhance different types of antigen-specific immune responses. METHODOLOGY/ PRINCIPAL FINDINGS: Immunizing mice with Ov-103 and Ov-RAL-2 in conjunction with alum, Advax 2 and MF59 induced significant levels of larval killing and host protection. The immune response was biased towards Th2 with all three of the adjuvants, with IgG1 the dominant antibody. Improved larval killing and host protection was observed in mice immunized with co-administered Ov-103 and Ov-RAL-2 in conjunction with each of the three adjuvants as compared to single immunizations. Antigen-specific antibody titers were significantly increased in mice immunized concurrently with the two antigens. Based on chemokine levels, it appears that neutrophils and eosinophils participate in the protective immune response induced by Ov-103, and macrophages and neutrophils participate in immunity induced by Ov-RAL-2. CONCLUSIONS/SIGNIFICANCE: The mechanism of protective immunity induced by Ov-103 and Ov-RAL-2, with the adjuvants alum, Advax 2 and MF59, appears to be multifactorial with roles for cytokines, chemokines, antibody and specific effector cells. The vaccines developed in this study have the potential of reducing the morbidity associated with onchocerciasis in humans