Entflammungs- und Brandverhalten von biologischem Gewebe bei In-vitro-Bestrahlung mit dem CO2-Laser

Zusammenfassung: Fragestellung: Bei mikrolaryngoskopischen Eingriffen an den Atemwegen unter Anwendung von chirurgischen Laserstrahlen besteht eine Gefahr für Entflammungs- und Brandzwischenfälle. Selbst unter Weglassung von brennbaren Materialien liegt ein Restrisiko durch körpereigenes Gewebe vor, das unter der Einwirkung des Laserstrahls als partikelhaltiges Aerosol ("Lasersmog") im Operationsgebiet entsteht. Diese Untersuchung bezweckt die möglichst realitätsnahe Simulation dieses Phänomens und die Feststellung der Rahmenbedingungen, in denen eine Entflammungsgefahr vorliegt. Methodik: Zur Simulation des Operationsgebietes wurde in Anlehnung an die europäische Norm ISO-11990 eine zylinderförmige einseitig verschlossene Stahlkammer konstruiert, in die geeignete Schweinefleischstücke als Zielobjekt für die Laserbestrahlung eingeführt wurden. Mit einem Jetventilator wurde Beatmungsgas mit variabler Sauerstoffkonzentration in die Kammer eingelassen. Das Zielobjekt wurde mit Laserstrahlen unterschiedlicher Intensität und Zeitdauer im "Superpuls-Modus" (Impulsrate 250Hz) und mit einem Auftreffwinkel von 75° bestrahlt. Die Laserleistung wurde von 2-15W variiert, und Art, Dauer, Intensität sowie Häufigkeit von Entflammungs- und Brandphänomenen wurden dokumentiert. Ergebnisse: Es traten Brandphänomene, beginnend mit Funkenbildung bis zu anhaltendem Brand, auf. Die Intensität dieser Brandphänomene war bei fetthaltigem Gewebe höher als bei Muskulatur. Diese nahm auch bei Steigerung der Laserleistung und der Bestrahlungsdauer zu. Als wichtigster Faktor wurde die Sauerstoffkonzentration identifiziert: Der niedrigste Wert, bei dem ein Aufflammen auftrat, war 35% nach 42s bzw. 40% nach 20s. Höhere Konzentrationen als 60% führten fast sofort zu Funkenbildung und Aufflammen. Schlussfolgerungen: Bei der Anwendung von laserchirurgischen Techniken für Atemwegseingriffe unter Jetventilation liegt selbst bei Verwendung laserresistenter Materialien ein Risiko von Brandkomplikationen vor. Der vom Laserstrahl freigesetzte Lasersmog aus dem operierten Gewebe kann in einer sauerstoffreichen Atmosphäre entflammt werden. Um diese Gefahr zu vermindern, sind eine möglichst tiefe Sauerstoffkonzentration im Beatmungsgas (<40%), eine niedrigstmögliche Laserleistung (<6W) und eine Begrenzung der Dauer der einzelnen Laserimpulse (<10s) einzuhalte

Entflammungs- und Brandverhalten von biologischem Gewebe bei In-vitro-Bestrahlung mit dem CO2-Laser

Zusammenfassung: Fragestellung: Bei mikrolaryngoskopischen Eingriffen an den Atemwegen unter Anwendung von chirurgischen Laserstrahlen besteht eine Gefahr für Entflammungs- und Brandzwischenfälle. Selbst unter Weglassung von brennbaren Materialien liegt ein Restrisiko durch körpereigenes Gewebe vor, das unter der Einwirkung des Laserstrahls als partikelhaltiges Aerosol ("Lasersmog") im Operationsgebiet entsteht. Diese Untersuchung bezweckt die möglichst realitätsnahe Simulation dieses Phänomens und die Feststellung der Rahmenbedingungen, in denen eine Entflammungsgefahr vorliegt. Methodik: Zur Simulation des Operationsgebietes wurde in Anlehnung an die europäische Norm ISO-11990 eine zylinderförmige einseitig verschlossene Stahlkammer konstruiert, in die geeignete Schweinefleischstücke als Zielobjekt für die Laserbestrahlung eingeführt wurden. Mit einem Jetventilator wurde Beatmungsgas mit variabler Sauerstoffkonzentration in die Kammer eingelassen. Das Zielobjekt wurde mit Laserstrahlen unterschiedlicher Intensität und Zeitdauer im "Superpuls-Modus" (Impulsrate 250Hz) und mit einem Auftreffwinkel von 75° bestrahlt. Die Laserleistung wurde von 2-15W variiert, und Art, Dauer, Intensität sowie Häufigkeit von Entflammungs- und Brandphänomenen wurden dokumentiert. Ergebnisse: Es traten Brandphänomene, beginnend mit Funkenbildung bis zu anhaltendem Brand, auf. Die Intensität dieser Brandphänomene war bei fetthaltigem Gewebe höher als bei Muskulatur. Diese nahm auch bei Steigerung der Laserleistung und der Bestrahlungsdauer zu. Als wichtigster Faktor wurde die Sauerstoffkonzentration identifiziert: Der niedrigste Wert, bei dem ein Aufflammen auftrat, war 35% nach 42s bzw. 40% nach 20s. Höhere Konzentrationen als 60% führten fast sofort zu Funkenbildung und Aufflammen. Schlussfolgerungen: Bei der Anwendung von laserchirurgischen Techniken für Atemwegseingriffe unter Jetventilation liegt selbst bei Verwendung laserresistenter Materialien ein Risiko von Brandkomplikationen vor. Der vom Laserstrahl freigesetzte Lasersmog aus dem operierten Gewebe kann in einer sauerstoffreichen Atmosphäre entflammt werden. Um diese Gefahr zu vermindern, sind eine möglichst tiefe Sauerstoffkonzentration im Beatmungsgas (<40%), eine niedrigstmögliche Laserleistung (<6W) und eine Begrenzung der Dauer der einzelnen Laserimpulse (<10s) einzuhalte

Prevalence, risk factors, and clinical patterns of chronic venous disorders of lower limbs: A population-based study in France

ObjectivesThe goals of this study were to document the prevalence of varicose veins, skin trophic changes, and venous symptoms in a sample of the general population of France, to document their main risk factors, and to assess relationships between them.MethodsThis cross-sectional epidemiologic study was carried out in the general population of 4 locations in France: Tarentaise, Grenoble, Nyons, and Toulon. Random samples of 2000 subjects per location were interviewed by telephone, and a sub-sample of subjects completed medical interviews and underwent physical examination, and the presence of varicose veins, trophic changes, and venous symptoms was recorded.ResultsPrevalence of varicose veins, skin trophic changes, and venous symptoms was not statistically different in the 4 locations. In contrast, sex-related differences were found: varicose veins were found in 50.5% of women versus 30.1% of men (P < .001); trophic skin changes were found in 2.8% of women versus 5.4% of men (P = NS), and venous symptoms were found in 51.3% of women 51.3% versus 20.4% of men (P < .001). Main risk factors for varicose veins were age and family history in both sexes, and pregnancy in women. Female sex was a significant factor only for non-saphenous varicose veins. Varicose veins, age, and pitting edema were the most significant risk factors for trophic skin changes. The risk factors for venous symptoms were female sex, varicose veins, and prolonged sitting or standing. A negative relationship with age was found in women.ConclusionOur results show a high prevalence of chronic venous disorders of the lower limbs in the general population of France, with no significant geographic variations. They also provide interesting insights regarding the association of varicose veins, skin trophic changes, and venous symptoms

Nonlinear evolution of the momentum dependent condensates in strong interaction: the ``pseudoscalar laser''

We discuss the relaxation of the scalar and pseudoscalar condensates after a rapid quench from an initial state with fluctuations. If we include not only the zero-mode but also higher modes of the condensates in the classical evolution, we observe parametric amplification of those ``hard'' modes. Thus, they couple nonlinearly to the ``soft'' modes. As a consequence, domains of coherent pi-field emerge long after the initial spinodal decomposition. The momentum-space distribution of pions emerging from the decay of that momentum-dependent condensate is discussed.Comment: 6 Pages, REVTEX, 8 Figures; one reference and one figure adde

Nuclear mitochondrial DNA sequences in the rabbit genome

Numtogenesis is observable in the mammalian genomes resulting in the integration of mitochondrial segments into the nuclear genomes (numts). To identify numts in rabbit, we aligned mitochondrial and nuclear genomes. Alignment significance threshold was calculated and individual characteristics of numts were analysed. We found 153 numts in the nuclear genome. The GC content of numts were significantly lower than the GC content of their genomic flanking regions or the genome itself. The frequency of three mammalian-wide interspersed repeats were increased in the proximity of numts. The decreased GC content around numts strengthen the theory which supposes a link between DNA structural instability and numt integration

The Proteomic Code: a molecular recognition code for proteins

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>The Proteomic Code is a set of rules by which information in genetic material is transferred into the physico-chemical properties of amino acids. It determines how individual amino acids interact with each other during folding and in specific protein-protein interactions. The Proteomic Code is part of the redundant Genetic Code.</p> <p>Review</p> <p>The 25-year-old history of this concept is reviewed from the first independent suggestions by Biro and Mekler, through the works of Blalock, Root-Bernstein, Siemion, Miller and others, followed by the discovery of a Common Periodic Table of Codons and Nucleic Acids in 2003 and culminating in the recent conceptualization of partial complementary coding of interacting amino acids as well as the theory of the nucleic acid-assisted protein folding.</p> <p>Methods and conclusions</p> <p>A novel cloning method for the design and production of specific, high-affinity-reacting proteins (SHARP) is presented. This method is based on the concept of proteomic codes and is suitable for large-scale, industrial production of specifically interacting peptides.</p

Entflammungs- und Brandverhalten von biologischem Gewebe bei In-vitro-Bestrahlung mit dem CO2-Laser

Fragestellung: Bei mikrolaryngoskopischen Eingriffen an den Atemwegen unter Anwendung von chirurgischen Laserstrahlen besteht eine Gefahr für Entflammungs- und Brandzwischenfälle. Selbst unter Weglassung von brennbaren Materialien liegt ein Restrisiko durch körpereigenes Gewebe vor, das unter der Einwirkung des Laserstrahls als partikelhaltiges Aerosol ("Lasersmog") im Operationsgebiet entsteht. Diese Untersuchung bezweckt die möglichst realitätsnahe Simulation dieses Phänomens und die Feststellung der Rahmenbedingungen, in denen eine Entflammungsgefahr vorliegt. Methodik: Zur Simulation des Operationsgebietes wurde in Anlehnung an die europäische Norm ISO-11990 eine zylinderförmige einseitig verschlossene Stahlkammer konstruiert, in die geeignete Schweinefleischstücke als Zielobjekt für die Laserbestrahlung eingeführt wurden. Mit einem Jetventilator wurde Beatmungsgas mit variabler Sauerstoffkonzentration in die Kammer eingelassen. Das Zielobjekt wurde mit Laserstrahlen unterschiedlicher Intensität und Zeitdauer im "Superpuls-Modus" (Impulsrate 250Hz) und mit einem Auftreffwinkel von 75° bestrahlt. Die Laserleistung wurde von 2-15W variiert, und Art, Dauer, Intensität sowie Häufigkeit von Entflammungs- und Brandphänomenen wurden dokumentiert. Ergebnisse: Es traten Brandphänomene, beginnend mit Funkenbildung bis zu anhaltendem Brand, auf. Die Intensität dieser Brandphänomene war bei fetthaltigem Gewebe höher als bei Muskulatur. Diese nahm auch bei Steigerung der Laserleistung und der Bestrahlungsdauer zu. Als wichtigster Faktor wurde die Sauerstoffkonzentration identifiziert: Der niedrigste Wert, bei dem ein Aufflammen auftrat, war 35% nach 42s bzw. 40% nach 20s. Höhere Konzentrationen als 60% führten fast sofort zu Funkenbildung und Aufflammen. Schlussfolgerungen: Bei der Anwendung von laserchirurgischen Techniken für Atemwegseingriffe unter Jetventilation liegt selbst bei Verwendung laserresistenter Materialien ein Risiko von Brandkomplikationen vor. Der vom Laserstrahl freigesetzte Lasersmog aus dem operierten Gewebe kann in einer sauerstoffreichen Atmosphäre entflammt werden. Um diese Gefahr zu vermindern, sind eine möglichst tiefe Sauerstoffkonzentration im Beatmungsgas (<40%), eine niedrigstmögliche Laserleistung (<6W) und eine Begrenzung der Dauer der einzelnen Laserimpulse (<10s) einzuhalte

Chaotic Symmetry Breaking and Dissipative Two-Field Dynamics

The dynamical symmetry breaking in a two-field model is studied by numerically solving the coupled effective field equations. These are dissipative equations of motion that can exhibit strong chaotic dynamics. By choosing very general model parameters leading to symmetry breaking along one of the field directions, the symmetry broken vacua make the role of transitory strange attractors and the field trajectories in phase space are strongly chaotic. Chaos is quantified by means of the determination of the fractal dimension, which gives an invariant measure for chaotic behavior. Discussions concerning chaos and dissipation in the model and possible applications to related problems are given.Comment: 18 pages, 2 .eps figures (uses epsf), Revtex. A much larger version, more comments, refs. and results. Version in press Physical Review

Comparative study on the uniform energy deposition achievable via optimized plasmonic nanoresonator distributions

Plasmonic nanoresonators of core-shell composition and nanorod shape were optimized to tune their absorption cross-section maximum to the central wavelength of a short pulse. Their distribution along a pulse-length scaled target was optimized to maximize the absorptance with the criterion of minimal absorption difference in between neighbouring layers. Successive approximation of layer distributions made it possible to ensure almost uniform deposited energy distribution up until the maximal overlap of two counter-propagating pulses. Based on the larger absorptance and smaller uncertainty in absorptance and energy distribution core-shell nanoresonators override the nanorods. However, optimization of both nanoresonator distributions has potential applications, where efficient and uniform energy deposition is crucial, including phase transitions and even fusion