Giant piezoelectric response in textured piezoceramics with tetragonal tungsten bronze structure

This work was supported by the Ministry of Education and Science of the Russian Federation (research projects No. 3.1649.2017/4.6 and № 3.6439.2017)

Development of human capital in the system of economic categories of work

Today, human capital is one of the main factors in the formation of the knowledge economy, which is the highest stage in the development of an innovative, post-industrial economy. The development of intellectual and spiritual capabilities of a person, as well as the accumulation of human capital, which has a strong influence on the productivity and quality of labor, becomes one of the priorities for the future development of the state. This article discusses the development of human capital in the system of economic categories of labor.peer-reviewe

The wireless charging system for mining electric locomotives

The electric vehicles development has a high potential for energy saving: an energy-saving traffic control can reduce energy resource consumption, and integration with the power grid provides the ability of daily load pattern adjustment. These features are also relevant for underground mining. The critical element of vehicle-to-grid integration is the charging infrastructure, where wireless charging is promising to develop. The implementation of such systems in underground mining is associated with energy efficiency issues and explosion safety. The article discusses the development and research of a wireless charging system for mining electric locomotive A-5.5-600-U5. The analytic hierarchy process is used for justification of the circuitry and design solution by a comparison of different technical solutions based on energy efficiency and safety criteria. A complex computer model of the wireless charging system has been developed that gives the transients in the electrical circuit of a wireless charging system and the high-frequency field density distribution near the transmitting and receiving coils in a 3D setting. An approach to ignition risk evaluation based on the analysis of high-frequency field density in the charging area between the coils of the wireless charging system is proposed. The approach using a complex computer model is applied to the developed system. The study showed that the wireless charging system for mining electric locomotives operating in the gaseous-and-dusty mine is technically feasible and there are designs in which it is explosion safe

Анализ объема хирургического лечения рака молочной железы в странах с низким ассоциированным индексом «смертность/заболеваемость» (обзор)

The worldwide implementation of «breakthrough» surgical approaches such as breast-conserving techniques, the development of mammoplasty, as well as new guidelines for performing biopsy of sentinel lymph nodes incentivized the transition to a higher level of quality in breast cancer care. This review summarizes the modern tendencies in audits of main breast cancer surgical treatments based on last experience of few countries demonstrating the low breast cancer mortality and high incidence (lowest breast cancer mortality-to-incidence ratio).Широкое внедрение «прорывных» хирургических подходов с сохранением органа, развитие маммопластических методик, а также новой техники выполнения биопсии сигнальных лимфатических узлов, обеспечило переход на новый уровень качества оказания онкологической помощи при раке молочной железы (РМЖ). Целью обзора является обобщение актуальных сведений об аудитах современных методов хирургического лечения РМЖ на примере стран с высокой заболеваемостью и относительно низкой ассоциированной смертностью.

ОТДАЛЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИНТРАОПЕРАЦИОННОЙ ЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИИ ПРИ НЕМЕЛКОКЛЕТОЧНОМ РАКЕ ЛЕГКОГО

The purpose of the study was to analyze long-term outcomes of intraoperative radiation therapy (IORT) in patients with stage III non-small cell lung cancer (NS CLC).Material and Methods. The study included 103 patients with stage III NS CLC treated at the Cancer Research Institute (Tomsk, Russia). All patients were divided into two groups. Group I consisted of 51 patients, who underwent radical surgery and IORT at a single dose of 15 Gy. Group II (control group) comprised 52 patients, who underwent radical surgery alone. There were 34 (33 %) pneumonectomies, 39 (37.9 %) lob-, bilobectomies, 9 (8.7 %) reconstructive surgeries and 21 (20.4 %) combined surgeries. A compact pulsed betatron MIB-6E with the average electron energy of 6 MeV, located directly in the operating unit, was used for performing IORT. The Kaplan-Meier method was used for survival analysis. The significance of differences in survival between groups was assessed using the log rank test.Results. Excluding the cases lost to follow-up and deaths from concomitant non-malignant diseases, treatment outcomes were followed up in 97 of 103 patients with NS CLC for 3, 5, and 10 years. The 3-year and disease-free survival rates were significantly higher in the IORT group than in the control group (p<0.05). The IORT reduced the frequency of locoregional recurrence from 28.6 % to 20.8 % and increased recurrence-free survival from 12 to 17.1 months. In patients with stage III NS CLC, who received combined modality treatment including IORT, the 5and 10-year disease-free survival rates were 18.7 % and 12.5 %, respectively. In the control group patients, the corresponding values were 14.3 % and 6.1 %, respectively (р<0.05). The 5and 10-year overall survival rates were 29.2 % and 18.7 % versus 20.4 % and 8.2 %, respectively (р<0.05).Conclusion. In patients with stage III NS CLC, combined modality treatment, including radical surgery and IORT, results in a better local control and higher long-term survival rates compared to surgery alone.Цель исследования – изучить отдаленные результаты использования интраоперационной лучевой терапии (ИОЛТ) у больных немелкоклеточным раком легкого (НМРЛ) III стадии.Материал и методы. В исследование были включены 103 больных НМРЛ III стадии, которые проходили лечение в торако-абдоминальном отделении НИИ онкологии Томского НИМЦ. Больные были распределены на две группы: I группа (основная) – радикальная операция и ИОЛТ 15 Гр (51 больной); II группа (контрольная) – радикальная операция (52 больных). Хирургическое лечение в основной и контрольных группах было проведено в объеме: пневмонэктомии – 34 (33 %), лоб-, билобэктомии – 39 (37,9 %), реконструктивно-пластические операции – 9 (8,7 %) и комбинированные операции – 21 (20,4 %). В I группе после выполнения основного этапа оперативного вмешательства проводилась ИОЛТ в однократной дозе 15 Гр на пути регионарного лимфооттока. Для ИОЛТ в НИИ онкологии Томского НИМЦ применяется малогабаритный импульсный бетатрон МИБ-6Э со средней энергией электронов 6 МэВ, расположенный непосредственно в операционном блоке. Кривые выживаемости строились по методу Каплана – Майера. Значимость различий в выживаемости между группами оценивали при помощи «Log rank test».Результаты. С учетом выбывших из-под наблюдения и умерших от сопутствующих неонкологических заболеваний исходы лечения были прослежены у 97 из 103 больных НМРЛ в течение 3, 5 и 10 лет. Результаты лечения по показателю 3-летней безрецидивной и общей выживаемости были значимо (p<0,05) улучшены за счет использования высокой однократной дозы ИОЛТ, которая позволяет существенно снизить количество локорегионарных рецидивов – с 28,6 до 20,8 % и увеличить длительность безрецидивного периода с 12 до 17,1 мес. При комбинированном лечении с ИОЛТ безрецидивная 5и 10-летняя выживаемость больных НМРЛ III стадии составила 18,7 и 12,5 %, в группе контроля – 14,3 и 6,1 % (р<0,05), общая 5и 10-летняя выживаемость – 29,2 и 18,7 % против 20,4 и 8,2 % соответственно (р<0,05).Заключение. Комбинированное лечение, включающее радикальную операцию и ИОЛТ, обеспечивает надежный локальный контроль и позволяет значимо улучшить отдаленную выживаемость больных НМРЛ III стадии по сравнению с группой хирургического лечения

ПЕРВЫЙ ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ЛОКАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕРМИИ В КОМБИНИРОВАННОМ ЛЕЧЕНИИ ОПЕРАБЕЛЬНОГО НЕМЕЛКОКЛЕТОЧНОГО РАКА ЛЕГКИХ

The paper presents the first experience in treating 5 patients with stage II–III non-small cell lung cancer using combined modality treatment including 40 Gy preoperative hyperfractionated radiotherapy with concurrent 2 cycles of paclitaxel/carboplatin chemotherapy and local hyperthermia (10 sessions) followed by radical surgery. The overal response rate to preoperative treatment was 80 %. Chemotherapy was well tolerated and hyperthermia resulted no in adverse effects. All patients underwent surgery (4 lobectomies and 1 pneumonectomy). No complications were observed in the postoperative period. The follow-up period ranged from 6 to 20 months. No evidence of disease progression and radiation-induced damages were observed.Представлен первый опыт комбинированного лечения 5 больных немелкоклеточным раком легких II–III стадий, включающего предоперационную лучевую терапию в режиме гиперфракционирования, СОД 40 Гр параллельно с 2 курсами химиотерапии по схеме паклитаксел/карбоплатин на фоне локальной гипертермии (10 сеансов) и радикальную операцию. Непосредственная общая эффективность предоперационного лечения составила 80 %. Переносимость химиолучевой терапии была удовлетворительная, локальная гипертермия не вызывала негативных реакций. Хирургическое лечение проведено у всех больных в объеме – лобэктомии (n=4) и пневмонэктомии (n=1). Послеоперационный период протекал без особенностей. Интервал наблюдения за больными составил 6–20 мес, в течение которого признаков прогрессирования заболевания, а также лучевых повреждений не выявлено

ВЛИЯНИЕ КОМБИНИРОВАННОГО ЛЕЧЕНИЯ НА МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ БРОНХИАЛЬНОГО ЭПИТЕЛИЯ У БОЛЬНЫХ РАКОМ ЛЕГКОГО

Effect of combined modality treatment on morphofunctional state of the bronchial epithelium of 29 patients with stage III lung cancer was studied. Neoadjuvant chemotherapy (paclitaxel/carboplatin) had no negative effect on the state of the bronchial epithelium. Surgery with intraoperative radiation therapy at a single dose of 10 Gy or 15 Gy with cisplatin radiosensitization caused mucosal damage as alteration, dystrophy and desqumation of the covering epithelium. The damaged epithelium was regenerated due to the reserved cells coming from the damaged margins with the formation of an epidermoid regenerative layer and subsequent cell differentiation. In a year after treatment, the bronchial mucosa was covered by the multinuclear cylindrical epithelium and moderate sclerosis occurred in the stromaИзучено влияние комбинированного лечения на морфофункциональное состояние бронхиального эпителия у 29 больных раком легкого III стадии. Неоадъювантная химиотерапия (паклитаксел/карбоплатин) не оказывала отрицательного влияния на состояние бронхиального эпителия. Хирургическое лечение с интраоперационной лучевой терапией в дозе 10 или 15 Гр на фоне радиосенсибилизации цисплатином вызывало повреждение слизистой оболочки в виде альтерации, дистрофии и десквамации покровного эпителия. Восстановление бронхиального эпителия происходило за счет наползания резервных клеток с краев дефекта и формирования эпидермоидного регенераторного пласта с последующей дифференцировкой клеток. Через год после лечения слизистая бронхов покрыта многорядным цилиндрическим эпителием, реснитчатый покров мерцательных клеток сохранен, в строме умеренные склеротические процесс

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОЗДЕЙСТВИЯ БОР-НЕЙТРОНОЗАХВАТНОЙ ТЕРАПИИ НА РАЗЛИЧНЫЕ ОПУХОЛЕВЫЕ И НОРМАЛЬНУЮ КЛЕТОЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ

Introduction. Boron neutron capture therapy (bnct) is a promising method for treating tumors, in particular, infiltrative malignant tumors, due to the selective destruction of tumor cells without damaging the surrounding normal tissues. This type of therapy is based on nuclear reaction of neutron capture by stable 10b isotope. For the successful implementation of bnct, boron delivery drugs that must be selectively accumulated in malignant cells in a sufficient amount, and a neutron source with the energy required for the neutron capture reaction are needed. At the budker institute of nuclear physics, the accelerator-based neutron source was designed with flux parameters allowing studies on bnct to be conducted.Objective: to assess the effect of bnct on tumor and normal cell lines using borphenylalanine (bpa), borcaptate (bsh) and liposomal borcaptat as boron delivery drugs.Materials and methods. Human cell cultures: glioblastoma (u87), colorectal human adenocarcinoma (sw-620), human melanoma (sk-mel28) and primary embryonic cell lines were irradiated with a neutron flux at the presence of bpa, bsh and liposomal bsh with a concentration of 10b 40 μg/ml. The short-term cytotoxic effect of irradiation was evaluated using trypan blue. Cell survival 96 hours after irradiation was determined using mtt test, and survival fraction was evaluated using the clonogenic test.Results. Early cytotoxic effects of irradiation were not observed for all 4 cell lines. According to mtt and clonogenic tests, the most pronounced effect of bnct was noticed for sw-620 and u87 lines, regardless of boron delivery drug used. For sk-mel28 line, the best effect was achieved after irradiation with liposomal borocaptate. For the primary transplanted embryonic line, high toxicity was revealed when bnct was performed with borphenylalanine and borcaptate.Conclusion. The data obtained indicate that the accelerator-based bnct using boron delivery drugs, such as borphenylalanine, borcaptate and liposomal borcaptat, has a positive effect on tumor lines of glioblastoma, colorectal adenocarcinoma and melanoma.Введение. В институте ядерной физики им. Г.и. Будкера СО РАн был сконструирован источник нейтронов ускорительного типа с параметрами потока, позволяющими проводить эксперименты по бор-нейтронозахватной терапии (БнЗТ). В основе БнЗТ лежит микроядерная реакция внутри клетки, возникающая в результате поглощения нейтрона стабильным изотопом 10B.Целью исследования явилось определение влияния БнЗТ на опухолевые клеточные линии и на первично-перевиваемую эмбриональную линию с использованием борфенилаланина (BPa), боркаптата (BsH) и липосомального боркаптата в качестве препаратов бора.Материал и методы. клеточные культуры человека: глиобластома (u87), колоректальная аденокарцинома  человека (sW-620), меланома человека (sK-Mel28) и первичная эмбриональная клеточная линия были  облучены потоком нейтронов в присутствии препаратов бора с концентрацией 10В 40 мкг/мл.Результаты. Ранних цитотоксических эффектов облучения (через 2–4 ч) в отношении всех 4 линий клеток при окрашивании трипановым синим обнаружено не было. По данным МТТ и клоногенного тестов наиболее выраженное снижение выживаемости после БнЗТ было отмечено для линий sW-620 и u87 вне зависимости от используемого препарата доставки бора. Для линии sK-Mel28 наилучший цитотоксический эффект был достигнут при облучении с липосомальным боркаптатом. Для первично-перевиваемой эмбриональной линии была выявлена высокая токсичность при проведении БнЗТ с препаратами борфенилаланина и боркаптата.Выводы. Анализ полученных данных указывает на эффективность воздействия БнЗТ, проводимой на источнике нейтронов ускорительного типа иЯФ СО РАн, на опухолевые линии глиобластомы, колоректальной  аденокарциномы и меланомы при использовании препаратов борфенилаланин, боркаптат и липосомальный боркапта

Опыт лечения позднего церебрального метастаза рака легкого с применением фотодинамической терапии

Treatment outcomes for a patient with solitary brain metastasis after long-term relapse-free follow-up of invasive lung carcinoma were presented. Brain metastasis without other signs of disease progression was diagnosed 10 years after combined modality treatment for stage II lung cancer. Removal of intracerebral metastasis with intraoperative photodynamic therapy was performed. Histology microspecimens of the primary tumor and metastasis were similar. No signs of disease progression in the brain 9 months after surgery were found. This case demonstrates that it is important to increase cancer suspicion for patients with long-term relapse-free follow-up. The use of intraoperative photodynamic therapy with photoditazine as a sensitizer in the treatment of cerebral metastases results in a favorable anti-tumor effect, thus improving life quality of patientsПредставлены результаты клинического случая комбинированного лечения солитарного метастаза в головной мозг после длительного безрецидивного периода инвазивной карциномы легких. У больного через 10 лет после комбинированного лечения рака легкого II стадии диагностирован метастаз в головной мозг без других признаков прогрессирования онкологического процесса. Выполнено удаление внутримозгового метастаза с интраоперационной фотодинамической терапией. Гистологическая структура микропрепаратов первичной опухоли и метастаза – идентичны. По данным контрольного обследования через 9 мес признаков прогрессирования процесса в головном мозге не найдено. Приведенное наблюдение демонстрирует необходимость сохранения онкологической настороженности у пациентов при длительном безрецидивном периоде. Применение интраоперационной фотодинамической терапии с фотосенсибилизатором фотодитазин в лечении церебральных метастазов позволяет добиться хорошего противоопухолевого эффекта, без снижения качества жизни пациента