Computer Spatially Oriented Reconstruction of A 3D Heart Shape Based on Its Tomographic Imaging

Diagnostics of cardiovascular system conditions and diseases is considered the most important task of electrocardiology. The aim of the study is to define geometric parameters of the patient heart and the synthesis of a realistic three-dimensional heart image based on a series of two-dimensional images obtained by computer tomography. The preparation and further processing of medical image data is an important initial step for further study of the heart electrodynamic activity. The problem is solved with the help of computer tomography method by preparing a series of images of the patient heart. The technique of volumetric rendering is applied to represent certain anatomical structures in a three-dimensional (3D) graphical form. It is concluded that the character of the obtained three-dimensional model of the patient heart is determined by the quality of the input data, the resolution of the tomograph, the tomographic slice thickness, the accuracy of the object boundaries determining the segmentation process and the peculiarities of medical image processing by the software applied

Contemporary State of Resource Potential of Agriculture in South Russia

The present article estimates the resource potential of the agriculture, and reveals basic factors affecting agricultural production and agrarian market in the region. The author defines the reserves related to increasing the economic efficiency of the AIC subjects. It determines multiplicative change and reveals the factors that affect the stability and efficiency of the development of the organizational and economic mechanism of the agricultural business. The research of the resource potential of the Stavropol Territory proves high potential of the region's agricultural business development. The work specifies that there is a stable tendency of the increase in the efficiency of the agricultural production. The author makes the conclusion that subject to support of state structures it is necessary to create conditions for the agricultural business, stimulate the implementation of intensive power saving technologies, reduce the deficit of productive capacities to store and process agricultural products, ensure the inflow of qualified personnel in organizations of the AIC, make financial resources more accessible, increase the volumes of the financial support for large, medium- and small-sized agricultural organizations, and create a long-term program of implementing the intervention program on the agrarian market. Keywords: agricultural business, resources, labor, land, innovations, investment activity, JEL Classifications: J43, E22, N5

МРТ сердца с контрастным усилением: роль оценки показателей сократительной функции и доли жизнеспособного миокарда левого желудочка в прогнозировании послеоперационной динамики у больных с ишемической кардиомиопатией

Aim. Identify opportunities for cardiac MRI with contrast in predicting the dynamics of coronary artery disease after revascularization with pre-operative assessment morphological and functional state of LV in patients with ischemic cardiomyopathy (ICM). Material and methods. The study involved 28 people with ICM. After spiroveloergometry formed two groups of patients with improvement and deterioration of left ventricular function after revascularization. Before surgery, patients underwent MRI of the heart with the calculation of LV EDV and ESV and the proportion of viable LV myocardium. Comparing the values of these parameters in groups. Combined effects of functional performance and the percentage of viable myocardium in the postoperative prognosis LV estimates of multivariate discriminant analysis. Results. When the value of preoperative LV EDV 192 (186; 275) ml, LV ESV to 136 (124; 188) ml and the number of viable myocardium over 67 (59; 73) % LV mass a year after cardiovascular surgery should expect positive dynamics. When LV EDV more than 244 (209; 282) ml, LV ESV more than 187 (156; 215) ml and a content of less than viable myocardium 58 (52; 72) % in LV mass may imply the expression of remodeling and small opportunities myocardial reserve improve left ventricular function after cardiovascular surgery. Discriminant analysis formula Z = 0.56 · X (EDV) + 0.47 · X (ESV) - 0.54 · X (viab.) allows the calculation of index prediction Z, and get information about the type of dynamics of ICM after revascularization. Conclusions. With the help of cardiac MRI with contrast agent defined criteria for evaluating the state of LV morphology and function in patients with ICM, allowing preoperative examination to assess the possibility of myocardial reserve and predict the nature of ICM after revascularization.Цель исследования: определить возможности МРТ сердца с контрастированием в прогнозировании динамики ИБС после реваскуляризации у пациентов с ишемической кардиомиопатией (ИКМП) путем дооперационной оценки морфологического и функционального состояния ЛЖ. Материал и методы. Обследовано 28 человек с ИКМП. При спировелоэргометрии выделено две группы пациентов с улучшением и ухудшением функции Лж после реваскуляризации. До операции больным провели МРТ сердца с подсчетом КДО и КСО ЛЖ и доли жизнеспособного миокарда ЛЖ. Сравнивались значения данных показателей в группах. Объединенное влияние функциональных показателей и доли жизнеспособного миокарда ЛЖ на послеоперационный прогноз прослеживалось путем мультифакторного дискриминантного анализа. Результаты. При дооперационном значении КДО ЛЖ до 192 (186; 275) мл, КСО ЛЖ до 136 (124; 188) мл и количестве жизнеспособного миокарда более 67 (59;73)% массы ЛЖ через год после ревакуляризации отмечалась положительная динамика. При КДО более 244 (209; 282) мл, КСО более 187 (156; 215) мл исодержании жизнеспособного миокарда менее 58 (52; 72) % массы ЛЖ можно предполагать выраженное ремоделирование и малые резервные возможности миокарда для улучшения функции ЛЖ после АКШ. Формула дискриминантного анализа: Z = 0,56 • Х(КДО) + 0,47 • Х(КСО) - 0,54 • X(viab.) позволяет рассчитать индекс прогноза Z и получить информацию о типе динамики ИБС после реваскуляризации. Выводы. С помощью МРТ сердца с контрастированием определены критерии оценки морфофункционального состояния ЛЖ у больных с ИКМП, позволяющие на дооперационном этапе обследования оценить резервные возможности миокарда и спрогнозировать характер течения ИБС после реваскуляризации

Study of exclusive one-pion and one-eta production using hadron and dielectron channels in pp reactions at kinetic beam energies of 1.25 GeV and 2.2 GeV with HADES

We present measurements of exclusive ensuremathπ+,0 and η production in pp reactions at 1.25GeV and 2.2GeV beam kinetic energy in hadron and dielectron channels. In the case of π+ and π0 , high-statistics invariant-mass and angular distributions are obtained within the HADES acceptance as well as acceptance-corrected distributions, which are compared to a resonance model. The sensitivity of the data to the yield and production angular distribution of Δ (1232) and higher-lying baryon resonances is shown, and an improved parameterization is proposed. The extracted cross-sections are of special interest in the case of pp → pp η , since controversial data exist at 2.0GeV; we find \ensuremathσ=0.142±0.022 mb. Using the dielectron channels, the π0 and η Dalitz decay signals are reconstructed with yields fully consistent with the hadronic channels. The electron invariant masses and acceptance-corrected helicity angle distributions are found in good agreement with model predictions

Комплексная МР-ангиографическая и МР-томографическая диагностика атеросклеротических поражений сонных артерий с парамагнитным контрастированием у больных с распространенным атеросклерозом

Aim. To evaluate the possibility of simultaneous magnetic resonance angiography of carotid arteries and contrast-enhanced magnetic resonance imaging of carotid atherosclerotic plaques. Material and methods. 24 persons entered in research: 16 (66.7%) patients with extensive atherosclerosis of aorta and large arteries and in 8 (33.3%) control persons. Using four-channel quadratur phase-array coil for head studies the brain MRI, MR-angiography of carotid arteries and MR-tomography of carotid atherosclerotic plaques were carried out using contrast enhancement with 0,5M cyclomang (Mn-diaminocyclohexanetetraacetate) solution. The angiography employed 3D GR FFE fast gradient echo protocol (TR/TE/FA/ST = 10 ms / 2.7ms / 20°/ 1.5 mm). MRI of carotid arteries used the T1-w.spin-echo scanning with TR = 500-700 ms, TE = 10 ms, with slices as thin as 1-3 mm, matrix 256 x 256, and voxel as small as 0.2 x x 0.2 x 2 mm. Results. The mean transit time for the paramagnetic contrast passage through brain haemispheres was in healthy control persons as short as MTT = 4.23 ± 0.14 s for the left and MTT = 4.27 ± 0.15 s for the right. The MTT in patients with single-side stenosis was on the involved side as long as 4.89 ± 0.23 s, whereas on the intact side 4.56 ± 0.19 s (p > 0.05). In bilateral stenosis the MTT was 4.98 ± 0.21 s and 5.01 ± 0.16 s (p > 0.05) for the left and right sides respectively. In all cases of aherosclerotic stenoses the contrast-enhanced MRA with cyclomang provided the correct diagnosis of both location and extent of the stenosis. The degree of stenosis calculated for the MR-angiography correlated significantly with the data of ultrasonic study calculated using ECST technique both for monolateral (r = 0.87, p 0,05). При двустороннем поражении эти показатели для левого и правого полушарий составляли 4,98 ± 0,21 с и 5,01 ± 0,16 с. (р > 0,05). МРА с цикломангом позволила во всех случаях визуализировать локализацию и характер стеноза. Величины степени стеноза, рассчитанные для МР-ангиограммы, высокодостоверно коррелировали с данными ультразвукового исследования, выполненного по методике ECSt, для случаев как одностороннего (r = 0,87, р < 0,05), так и двустороннего стенотического поражения (r = 0,85, р < 0,05). Неоднородные рыхлые бляшки с высоким содержанием липидов имели высокие показатели индекса усиления при контрастировании - 1,26 ± 0,07, тогда как плотные фиброзные аваскулярные бляшки - 1,09 ± 0,04 (р < 0,05). Полное время исследования составляло 41 ± 5 мин при выполнении времяпролетной МРА и 29 ± 5 мин без нее. Заключение. Одновременное проведение МРА и МРТ сонных артерий с парамагнитным контрастированием цикломангом возможно и целесообразно в рамках единого исследования с использованием квадратурной катушки для головы

МР-томография миокарда с парамагнитным контрастным усилением Mn-етоксиизобутилизонитрилом (Mn-МИБИ) в эксперименте

Aim: to evaluate with MRI technique the uptake of paramagnetic complex Mn-methoxyisobutylisonitrile (MIBI) to myocardium in rats in normal control animals and in experimental infarction. Material and methods. Complex Mn-MOBI was obtained with one-stage synthesis from manganese (II) carbonate and methoxyisobutylisonitrile hydroxide (produced by the Laboratory of technology and control of radiopharmaceuticals of the A.I. Burnazyan Russian state federal medical and biophysics Center), obtaining finally the 0.5 M solution of Mn-MIBI at pH = 6.3. The Mn-MIBI was injected intravenously slowly to sleeping rats (Telazol, i/m), as 0.05 ml of 0,5 M solution per Kg of BW. For this study nine normal control Whistar rats were employed as well as ten animals with previously induced anterior myocardial infarction of the left ventricle (all males). MRI scanning in T1-weighted spin-echo has been carried out with TR = 500 ms and TE = 15 ms, in axial and frontal slices as thin as 2-2.5 mm, to the matrix 256 х 256, with the field of view as large as 200 х 200 mm. The uptake was scored visually as change in intensity of T1-weighted MRI frontal scans of the whole body of the animals, of axial scans of chest and heart; and also quantitatively, with calculating for the T1-weighted MRI the index of enhancement (IE) of intensity per voxel, as : IE = (MeanInt of T1-w.MRI)Mn-MIBI / (MeanInt of T1-w.MRI)initial Results. Visually on whole-body T1-weighted SE frontal scans the MN-MIBI induced increase of intensity of the heart image, essentially equal for all parts of the left ventricle and less intense over the right ventricle. The values of the IE were over 2.5 for all parts of the left ventricle, whereas only 1.8-1.9 in case of the septum. IE of the right ventricle did not differ significantly when compared to the LV values. When injected to animals with experimental myocardial infarction the Mn-MIBI did not induced any essential changes of intensity in non-perfused regiones, with IE = 1.19 ± 0. 08, but raised the intensity over intact lateral wall of the left ventricle, with IE = 2.65 ± 0.14, and also over intact anterior wall, with IE = 2.28 ± 0.17. Conclusion. Complexonate Mn-MIBI provides well enough intense enhancement of myocardium in T1-SE MRI and makes possible to image severe disorders of myocardial blood flow in experimental models. The Mn-MIBI complex can be suggested as basic molecule for nearest future design of paramagnetic contrast agents for myocarrdial perfusion imaging, as well as for other organs taking up the MIBI. Manganese also is conceivable to be employed for labelling of other complexones currently in use in nuclear medicine.Цель исследования: попытка оценки по данным МРТ накопления парамагнитного комплекса Mn-метоксиизобутилизонитрила (МИБИ) в миокарде у крыс в норме и при экспериментальном инфаркте. Материал и методы. Комплекс Mn с МИБИ был получен в один этап из карбоната марганца (II) и гидроксида метоксиизобутилизонитрила (синтезированного лабораторией технологий и методов контроля радиофармпрепаратов ГНЦ России - ФМБЦ им. А.И. Бурназяна) с выходом в итоге 0,5 М раствора Mn-МИБИ при pH 6,3. Препарат Mn-МИБИ вводился внутривенно медленно из расчета 0,05 мл 0,5 М раствора на 1 кг массы тела. В исследование включено 9 контрольных белых крыс и 10 (все самцы) с предварительно смоделированным инфарцированием передней стенки сердца. Сканирование в Т1-взвешенном спин-эхо выполнено до и спустя 8-10 мин после введения Mn-МИБИ при TR 500 мс и TE 15 мс в аксиальных и сагиттальных плоскостях при толщине среза 2-2,5 мм в матрицу 256 х 256 и при размерах поля сканирования 200 х 200 мм. Оценивалались визуальные изменения картины Т1-взвешенной МРТ всего тела и, в частности, сердца, а также количественно степень усиления интенсивности Т1-взвешенного спин-эхо МРТ, как: ИУ = (средн.инт. Т1-взв. МРТ)Mn-МИБИ/ (средн.инт. Т1-взв. МРТ)исходи. Результаты. Визуально отмечалось усиление интенсивности Т1- взвешенного спин-эхо-изображения МРТ в области миокарда левого желудочка в одинаковой степени по всем отделам левого желудочка и визуально меньше - в области правого желудочка. Интенсивность Т1-взвешенных изображений стенок левого желудочка усиливалась в 2,5 раза и более, тогда как в области перегородки - в 1,8-1,9 раза, т.е. достоверно меньше. Индекс усиления правого желудочка не отличался от значений для миокарда левого желудочка. При исследовании у животных с инфарктом миокарда усиление в области инфаркта визуально было незначительным; при количественной оценке индекса усиления для инфарцированных отделов составил 1,19 ± 0,08, в неповрежденной боковой стенке - 2,65 ± 0,14, в неповрежденной передней - 2,28 ± 0,17. Вывод. Комплекс Mn-МИБИ обеспечивает достаточно интенсивное усиление изображение миокарда при МРТ в Т1-взвешенном спин-эхо-режиме и позволяет визуализировать грубые нарушения кровоснабжения сердечной мышцы в эксперименте. Комплекс Mn-МИБИ может рассматриваться как основа для создания парамагнитных контрастных препаратов для визуализации миокарда и, вероятно, также других органов и структур, где было отмечено накопление метоксиизобутилизонитрила. Предполагается использовать комплексонаты99mTc как основу для аналогичных комплексонатов Mn, если их стабильность и R1-релаксивность окажутся достаточными для парамагнитного контрастирования в МР

Рентгеноморфометрия как составляющая планирования вертебропластики при остеопорозе

The aim: to improve the outcomes of vertebroplasty of the vertebral bodies in osteoporosis based on the evaluation of X-ray results morphometry. Material and methods. Observation of 267 patients who have undergone spondilography thoracic and lumbar spine and computerized tomographic examination before and just after vertebroplasty, as well as 1 and 2 years after it. Vertebroplasty was performed by the standard technique and with the use of the proposed method. Results. Following the results of the X-ray morphometry of thoracic and lumbar vertebrae in patients with osteoporosis, the position was formulated concerning the necessity to strengthen the anterior and posterior segments of damaged vertebra body in all variations of its deformation. Insulated filling with polymer at the optimal level in case of 2-fragment type of vertebral body fracture allows to achieve reliable stabilization and avoid iatrogenic complications associated with extravertebral output of polymethylmethacrylate. Conclusion. In order to achieve persistent positive results of treatment of patients with uncomplicated fractures of vertebral bodies of the thoracic and lumbar the background affected by osteoporosis when planning to perform vertebroplasty it is necessary to take into consideration X-ray morphometry parameters of the damaged vertebra.Цель исследования: обоснование необходимости использования рентгеноморфометрии для улучшения исходов выполнения вертебропластики тел позвонков на фоне остеопороза. Материал и методы. Под наблюдением находилось 267 больных, которым выполняли спондилографию грудного и поясничного отделов позвоночника и компьютерно-томографическое обследование до и непосредственно после вертебропластики, а также через 1 и 2 года. Вертебропластику осуществляли по общепринятой методике и с использованием предложенного способа. Результаты. Учитывая результаты рентегноморфометрии грудных и поясничных позвонков у больных с остеопорозом, было сформулировано положение о необходимости укрепления переднего и заднего отделов тела поврежденного позвонка при всех вариантах его деформаций. Изолированное заполнение полимером в оптимальных объемах при двухфрагментарном типе перелома тела позвонка позволяет достичь его надежной стабилизации и избежать ятрогений, связанных с экстравертебральным выходом полиметилметакрилата. Выводы. Для достижения стойких положительных результатов лечения больных с неосложненными переломами тел позвонков грудного и поясничного отделов на фоне остеопороза при планировании выполнения вертебропластики необходимо учитывать рентгеноморфометрические параметры поврежденного позвонка

Production of He-4 and (4) in Pb-Pb collisions at root(NN)-N-S=2.76 TeV at the LHC

Results on the production of He-4 and (4) nuclei in Pb-Pb collisions at root(NN)-N-S = 2.76 TeV in the rapidity range vertical bar y vertical bar <1, using the ALICE detector, are presented in this paper. The rapidity densities corresponding to 0-10% central events are found to be dN/dy4(He) = (0.8 +/- 0.4 (stat) +/- 0.3 (syst)) x 10(-6) and dN/dy4 = (1.1 +/- 0.4 (stat) +/- 0.2 (syst)) x 10(-6), respectively. This is in agreement with the statistical thermal model expectation assuming the same chemical freeze-out temperature (T-chem = 156 MeV) as for light hadrons. The measured ratio of (4)/He-4 is 1.4 +/- 0.8 (stat) +/- 0.5 (syst). (C) 2018 Published by Elsevier B.V.Peer reviewe