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On a étudié les effets de la stratification de flammes de prémélange laminaires, stationnaires et non stationnaires, sur les émissions d'oxydes d'azote formés par le mécanisme thermique et par le mécanisme du fuel-NO. Deux modalités de stratification ont été considérées, l'une juxtaposant sur le même plan les zones de combustion primaires correspond aux fractions individuelles du mélange stratifié (stratification en juxtaposition), l'autre disposant ces zones de combustion primaires sur des plans successifs (stratification en succession). Les émissions d'oxydes d'azote mesurées sur les flammes stratifiées ont été comparées à celles provenant de flammes non stratifiées de même composition globale et brûlant dans des conditions identiques. L'étude montre qu'il y a lieu de distinguer deux types d'effets de stratification. II existe un effet primaire -qui est la simple conséquence du morcellement de la flamme en un certain nombre de zones de combustion primaires (caractérisées par des compositions différentes) et qui se traduit par l'additivité des émissions individuelles provenant des fractions respectives du mélange. L'effet total de la stratification se réduit à ce seul effet primaire au cas où les vitesses de formation des oxydes d'azote deviennent nulles après re-mélange des produits de combustion provenant des différentes fractions du mélange stratifié. Il en est ainsi par exemple dans le cas des flammes non stationnaires stratifiées en succession ; il en résulte alors soit une augmentation soit une diminution des émissions d'oxydes d'azote par rapport à celles des flammes non stratifiées, suivant la valeur de la richesse globale et du degré de stratification. Des effets secondaires de stratification se manifestent chaque fois que des produits de combustion, provenant d'une zone de combustion primaire donnée, sont introduits totalement ou partiellement dans un autre front de flamme créé par la stratification dans le cas de flammes stationnaires. Ces effets secondaires peuvent devenir très importants et masquer l'effet primaire, lorsque cet autre front de flamme constitue une zone de combustion secondaire où brûlent, après leur mélange, l'excès d'oxygène, provenant des zones de combustion primaires pauvres, avec l'excès de combustible provenant des zones de combustion primaires riches. Ces zones de combustion secondaires sont le siège d'une intense formation d'oxydes d'azote thermique, dans le cas où le mélange est dilué à l'azote moléculaire ; lorsqu'il s'agit de flammes stationnaires stratifiées en juxtaposition, ceci conduit à des émissions d'oxydes d'azote parfois bien supérieures à celles prévues par le simple effet primaire de la stratification. D'autre part, dans ces zones de combustion secondaires, l'ensemble des espèces azotées (y compris les oxydes d'azote) introduit avec les produits de combustion provenant d'une zone de combustion primaire, sera traité par le mécanisme du fuel-NO et peut être transformé en oxyde d'azote avec un rendement plus grand ou plus petit qu'en absence de cette zone de combustion secondaire; la valeur de ce rendement est principalement déterminée par la richesse de cette zone de combustion secondaire. Dans le cas des flammes stationnaires stratifiées en juxta- position, ceci conduit soit à une diminution soit à une augmentation des émissions de fuel-NO par rapport à celles qui caractérisent la flamme non stratifiée. Dans le cas des flammes stationnaires stratifiées en succession, l'établissement d'une zone de combustion secondaire est inévitable et elle coïncide avec la zone de combustion primaire de la fraction introduite en aval; le phénomène de réduction est alors prépondérant et l'effet secondaire de la stratification conduit alors à une diminution, parfois sensible, des émissions du NO thermique et du fuel-NO. Ces différents effets ont été discutés à la lumière des connaissances actuelles concernant les mécanismes cinétiques du NO thermique et du fuel-NO. Les conséquences des différentes modalités de stratification sur le rendement thermique de la combustion ont également été étudiées. Charge staging effects on thermal NO and fuel-NO emissions are studied on premixed laminar steady and unsteady flames. Two stratification modes are considered. In the first mode, called the juxtaposition mode, the primary combustion zones, corresponding ta the individual fractions of the stratified mixture, are situated contiguously on the same plane; in the second mode, called the succession mode, they are situated on successive planes, with a primary combustion zone developing in the downstream combustion products of the other. Nitric oxide emissions are measured for stratified flames and compared with those coming from flames hoving the same overall composition and burning under identical conditions but without stratification. The results show that a distinction has ta be made between two types of stratification effects. The primary effect is the simple consequence of subdividing the flame into a certain number of individual primary combustion zones (characterized by different equivalence ratios) ; it is revealed by the addition of the individual emissions from the respective mixture fractions. The total effect of the stratification is limited solely ta this primary effect, in sa far as the nitric oxide rates vanish, after the combustion products issuing from the different mixture fractions become mixed. This obviously applies in the case of unsteady flames stratified in the succession mode; charge stratification then results either in an increase or a decrease in nitric oxide emissions compared with those of the corresponding non-stratified flames, depending on the overall equivalence ratio and the degree of stratification. Whenever combustion products issuing from a given primary combustion zone are introduced into another combustion zone of the stratified flame,secondary stratification effects appear. They may become preponderant and completely mask the primary effect in the case where a secondary combustion zone is built up; this always applies for steady flames, when stratified into fuel-rich and fuel-lean fractions. If the flommoble mixtures are nitrogen diluted, then this secondary combustion zone is characterized by intensive thermal NO production; in the case of steady flames stratified in the juxtaposition mode, this generally results in higher nitric oxide emissions thon those predicted by the primary effect alone. On the other hond, when the nitrogen-contoining spectes (including NO itself) issuing from the primary combustion zone enter into the secondary combustion zone, they are treated there by the prevailing fuel-NO mechanism and have an NO yield which depends mainly on the equivalence ratio of that secondary combustion zone. In the case of steady flames stratified in the juxtaposition mode, this will determine a total fuel-NO emission which may be either larger or smaller thon thot of the correspondingnon-stratified flome. In the case of steady flames stratified in the succession mode, the secondary combustion zone necessorily coincides with the downstream primary combustion zone,ond the NO reducing effect of this secondary combustion zone will always prevail. Therefore, an eventually substantial decrease in both thermal and fuel NO emission should always be expected. These different staging effects are discussed fuel-NO kinetics. Consequences of the different stratification modes on combustion efficiencyare also studied.

Systematic investigations on N2O emission from full scale stationary combustion units, equipped with primary or secondary NO control techniques, are scarce or inexistent. Recent results obtained from laboratory scale studies are presented, from which it appears that fuel staging, selective non catalytic NO reduction with ammonia and selective catalytic NO reduction in the presence of ammonia, should be considered as potential sources of nitrous oxide emission enhancement. For the two mentioned gas phase NO abatement techniques (fuel staging and NCSR), this N2O emission enhancement is clearly linked with a decrease of the temperature, a result that might have been expected from the known gas phase reactions of N2O formation and destruction. Production of N2O from NCSR is more important than from fuel staging, and increases with ammonia concentration; this probably is related to the fact that ammonia yields N2O precursors (NH, NH2) readily by its decomposition. Separate injection of pure NO or NH3 suggests that N2O is a product of the interaction of those two reactants, whereas NO also is formed as a primary ammonia decomposition product in the presence of oxygen. A kinetic investigation of N2O formation from SCR has been made. It is shown that catalytic decomposition of neat ammonia yields both NO and N2O, the former as a primary product (from adsorbed ammonia and solid bound oxygen), the latter as a secondary product (from NO and adsorbed ammonia). Both NO and N2O subsequently undergo catalytic decomposition. In the presence of molecular oxygen, another NO formation (from O2 and adsorbed ammonia) manifests itself at somewhat higher temperatures, creating the well known optimum temperature window . Comparative tests conducted on a number of metal oxides, tend to show that high efficiency for NO decomposition is often related to high production of N2O within the temperature window . On ne dispose actuellement pas encore de résultats d'investigations systématiques concernant les émissions de N2O d'unités de combustion stationnaire d'échelle industrielle, équipées de technologies d'abatement de NO. Les études effectuées en laboratoire, présentées ici, suggèrent que des techniques d'étagement du combustible, de réduction sélective non catalytique (NCSR) et catalytique (CSR) du NO, doivent être considérées comme des sources potentielles d'augmentation des émissions de protoxyde d'azote. L'étude utilise un réacteur (fig. 1) permettant l'étagement de flammes laminaires C2H4/O2/Ar en deux fractions Fl et F2, respectivement caractérisées par un débit D1 et D2 et une richesse R1 et R2; Rg désigne la richesse globale des deux fractions. La fraction Fl brûle sous forme de flamme de prémélange plate sur un brûleur (B1) constitué d'une plaque en bronze fritté; la fraction F2, injecté dans une double couronne à points d'injection multiples (B2) brûle sous forme de flamme de diffusion, après mélange avec les produits de combustion de la fraction Fl. La distance (X) entre les deux brûleurs B1 et B2 est variable. 1. Formation de N2O due à l'étagement du combustible Le monoxyde d'azote est introduit en prémélange avec la fraction Fl. Sa concentration après mélange avec les produits de combustion de Fl est désignée par NOin. La figure 2 donne la fraction de l'azote du NO transformée en N2O (Fn) en fonction de R1 avec Rg comme paramètre. Les températures mesurées au point d'injection (Tx) y correspondant sont présentées sur la figure 3. On observe (1) qu'une séquence de stratification riche - pauvre est généralement plus favorable à la formation de N2O qu'une séquence pauvre - riche (fig. 1), (2) que Fn diminue lorsque Tx augmente (fig. 4 et 5) ou lorsque la concentration de l'oxygène décroît (fig. 6). Ces tendances, généralement observées dans le cas de la combustion en phase gazeuse, s'expliquent qualitativement par les réactions principales de formation et de destruction du N2O, respectivement : NCO + NO -> N2O + CO (1) N2O + H -> N2 + OH (2) Une élévation de la température favorise la transformation du précurseur CNO en NO et NH, tout en intensifiant la réaction (2) par l'accroissement de la concentration en radicaux H; une augmentation de l'excès d'oxygène par contre diminue cette concentration. 2. Formation de N2O lors de l'injection d'ammoniac (NCSR) Dans cette partie de l'étude, la fraction F2 est de l'argon dopé avec de l'ammoniac ou avec un mélange d'ammoniac et de NO. Il est à remarquer que l'ammoniac à lui seul se transforme partiellement en NO et en N2O (fig. 7 et 8); l'acide cyanhydrique présente le même comportement de manière encore plus accentué en ce qui concerne la formation de N2O (fig. 9). Dans ces figures, Fn->no désigne la fraction d'atomes d'azote transformés en NO, Fn->n2o la fraction d'atomes d'azote transformés en N2O, tandis que Fm désigne la fraction de l'espèce azoté M décomposée. L'injection de NO seul ne forme pas de N2O (fig. 10); l'injection de N2O seul ne forme que des quantités négligeables de NO (fig. 11). La figure 12 résume ces observations et donne également la valeur des températures au point d'injection (Tx) en fonction de la distance X. Le NO apparaît comme un produit primaire formé à partir de NH3, tandis que le protoxyde d'azote est formé à partir d'une réaction entre NH3 et NO. Lors de l'injection de NH3 en présence de NO, il faudra donc s'attendre à une compétition de (1) la réduction de NO par l'ammoniac et (2) la formation de NO à partir de l'ammoniac. Ceci est confirmé par les expériences (fig. 14 et 15). 3. Formation et destruction de N2O pendant la réduction catalytique de NO (SCR). Cette partie de l'étude a été effectuée en lit fixe sur un grand nombre d'oxydes métalliques. L'identification des voies réactionnelles est illustrée par les figures 16 à 22, avec le vanadium pentoxyde comme catalyseur. Une vue schématique du mécanisme réactionnel global est présentée sur la figure 24. Utilisant l'oxygène constitutif du catalyseur, l'ammoniac, en se décomposant, forme du NO et du N2O comme produits intermédiaires (à côté de H2O et de N2) (fig. 16); le monoxyde d'azote est un produit primaire, tandis que le protoxyde d'azote est obtenu comme produit secondaire à partir de NH3 et de NO, comme le montrent des essais avec des mélanges de NO + NH3, où soit le NO soit le NH3 (fig. 18) sont tenus constants. Sur la figure 24, la décomposition de l'ammoniac et la formation de protoxyde d'azote sont respectivement représentées par les voies réactionnelles 1 et 4. Le NO et le N2O se décomposent à leur tour (fig. 16 et voies réactionnelles respectives 5 et 6 de la figure 24). En passant un mélange NH3 + NO sur le V2O5, la vitesse de formation de NO à partir de l'ammoniac (Vnof) est en compétition avec sa destruction (Vrno), ce qui se manifeste par un premier point d'inflexion de la courbe NO/T(fig. 17). La fraction d'atomes d'oxygène constitutifs, enlevée à l'oxyde métallique (Fo) est proportionnelle à la concentration de l'ammoniac (fig. 19). Utilisant des mélanges N2O + NH3 (fig. 20) on met en évidence la compétition entre la vitesse de formation de N2O à partir de l'ammoniac (Vn2of) et celle de la destruction de N2O(Vrn2o); la partie supérieure de la figure 20 montre que cette dernière réaction ne produit pas de NO. En passant des mélanges NH3 + O2, avec des teneurs croissantes d'oxygène, sur l'oxyde métallique, une nouvelle voie réactionnelle de formation de NO à partir de NH3 apparaît (fig. 21) dans laquelle la source d'oxygène est le O2 (f ig. 24, voie 8); la vitesse de cette réaction ( Vno ex o2) prend de l'importance à des températures plus élevées et est responsable d'une transformation de la presque totalité de l'ammoniac en NO. La décomposition du NO, en présence d'ammoniac et d'un excès d'oxygène, présente dès lors une courbe NO/T caractérisée par un minimum, situé dans une fenêtrede température typique du catalyseur (fig. 22), qui est la conséquence de la compétition entre les vitesses Vrno et Vno ex o2. Les constantes des vitesses globales Knof, Kn2of, Knro, Krn2o, Kno ex o2 et Knh3 (= vitesse globale de décomposition de l'ammoniac) sont comparées dans la figure 23. Un boncatalyseur SCR devrait, entre autres, présenter les propriétés suivantes : (1) une forte réduction de NO, (2) dans une fenêtre de température raisonnablement peu élevée et (3) émettant, dans cette fenêtre de température optimale, une quantité de N2O aussi petite que possible. La propriété (1) sera exprimée par la fraction maximale de NO réduit, (Fno)max et la propriété (2) par la fraction d'atomes d'azote (provenant de NO et de NH3) transformés en N2O dans la fenêtre de température optimale (Fn->n2o). Avec des oxydes métalliques simples, une augmentation de (Fno)max est en règle générale accompagnée d'un accroissement de la fraction Fn->n2o (fig. 25).

Placé devant l'hétérogénéité gênante du vocabulaire utilisé dans les études de la combustion et l'illogisme qu'il comporte parfois, un groupe de travail, agissant au nom de la section française du Combustion Institute, présente ici le résultat de sa réflexion en vue d'homogénéiser et d'uniformiser la terminologie spécifique de la combustion. Dans un premier effort, on s'est limité aux définitions de base. Les auteurs accueilleront avec gratitude tout avis, remarque ou critique de la part des chercheurs dans ce domaine. Faced with the troublesome heterogeneity of the vocabulary used in the research on combustion and the lack of logic sometimes found in this vocabulary, a working group acting in the narre of the French section of the Combustion Institute describes the results of its reflections on homogenizing and standardizing the specific terminology for combustion. In an initial effort, these results are limited to basic definitions. The authors will gratefully welcome any advice, comments or criticism from. scientists in this field.

On a étudié dans un réacteur à lit fixe la réduction du NO par de la suie formée dans des flammes riches de mélanges éthane/oxygène/argon. Le mélange gazeux traversant le réacteur est de l'argon dopé avec du NO; dans certains cas ce mélange est enrichi d'hydrogène ou d'oxyde de carbone. En présence d'hydrogène ou d'oxyde de carbone, ces vitesses sont nettement plus grandes qu'avec la suie seule. La comparaison avec des vitesses réactionnelles obtenues sur des lits fixes composés d'autres matériaux solides, tels que l'alumine, montre que la réduction de l'oxyde d'azote se fait principalement par une réaction hétérogène avec l'hydrogène et l'oxyde de carbone catalysée par la suie. D'autres matériaux solides,tels que des oxydes réfractaires présentent une activité catalylique aussi importante que la suie. Cette observation fournit une nouvelle explication de l'effet connu de certains additifs sur la réduction de NO dans les flammes. Dans la seconde partie de l'étude, on mesure la réduction des oxydes d'azote dans les flammes fuligineuses de prémélange. De l'argon dopé par de l'oxyde d'azote est injecté dans les produits de combustion de ces flammes chargés de suie; l'introduction du NO est faite à différentes distances derrière le brûleur, correspondant à différents niveaux de température des produits de combustion. La réduction fractionnelle des oxydes d'azote est mesurée en fonction de la concentration en suie, en hydrogène et en oxyde de carbone, en faisant varier la composition du mélange inflammable. Les résultats expérimentaux sont en bon accord avec la réduction calculée en se basant sur les informations cinétiques obtenues en lit fixe. The kinetics of nitric oxide réduction by soot collected from hydrocarbon flames is studied in a fixed-bed reactor. The gas flow traversing thé reactor is either argon with NO, or argon with hydrogen and NO, or argon with carbon monoxide and NO. In thé présence of either CO or H2, thé réduction rate of nitric oxide is several orders of magnitude higher than with soot clone. Comparison with réaction rates obtained with nonreducing bed packings, such as alumina, proves that thé réduction of NO is substantially produced by a heterogeneous réaction, with hydrogen or carbon monoxide acting as thé reducing agent. The rote played by soot is principally that of a cotalyst. Other solid particles (such as oxides) may produce such a réduction of NO with a catalytic efficiency as great as or even greater than that of soot. This conclusion casts new light on thé rote ployed by some flame additives in thé réduction of nitric oxide émissions.

After an Introductory Part, presenting a survey of the present knowledge of nitrous oxide chemistry related to fossil fuel combustion and flue gas treatment, as a background for the understanding of emission factors, the paper deals successively with the average N2O emission factors from combustion and other industrial sources, and gives guidelines for appropriate N2O control technology ; with respect to the former item, some comments and criticisms on the 1991 OEDC/IPCC Report are formulated. As far as updated emission sources are concerned, emphasis is put on those which presently constitute issues : emissions from fluidized bed combustors, emissions caused by non catalytic selective NO reduction by ammonia and urea injection, N2O emissions caused by the use of automotive three-way catalysts as well as emissions from nitric acid and adipic acid manufacturing and from municipal wastes and sewage sludges incineration. Comments on the 1991 OEDC/IPCC Report mainly emphasize : (1) the surprising absence of emission factors from stationary combustion facilities and the inadequacy of some of the scarcely presented data, (2) the strange ignorance of the important effect of aging of three-way catalysts on the emission of N2O from gasoline vehicles. These omissions are the more surprising since reliable information in these two fields were already available at the period the OEDC Report was issued and or revised. For the assessment of adequate N2O control technologies, there is an urgent need for further R&D work. Presently existing understanding of homogeneous and heterogeneous N2O chemistry may provide interesting hints for N2O control, either by gas phase treatment or by catalytic reduction, depending on the concentration levels present in the off-gases to be treated. Le but de cet article est double : d'une part il fait le point sur les facteurs d'émission de N2O provenant de la combustion des combustibles fossiles et de certains autres secteurs de l'industrie chimique, d'autre part il s'interroge sur les technologies possibles de destruction de N2O dans les cas où sa teneur dans les fumées ou autres effluves industriels pose des problèmes. Comme les émissions, aussi bien que les moyens de les abattre, sont fortement tributaires des mécanismes chimiques responsables de la production et de la destruction du N2O, une introduction substantielle sur la cinétique homogène et hétérogène de sa formation/réduction, telle qu'elle apparaît dans un contexte de combustion, est fournie, permettant au lecteur de comprendre le pourquoi de ces émissions et le comment des technologies d'abattement suggérées. Dans une première section de l'introduction, on rappelle brièvement la chimie du N2O en phase gazeuse et ses relations avec la chimie du monoxyde d'azote NO (fig. 1) ; l'effet de la température sur la production nette de N2O est accentué, puisqu'elle expliquera en grande partie les émissions relativement élevées de la combustion à basse température, telle qu'elle est mise en oeuvre dans les lits fluidisés (fig. 2). On mentionne pour finir les réactions du système rédox SO2/NO (fig. 3), responsable de la formation artificiellede N2O dans les échantillons de fumées stockés. La deuxième section de l'introduction traite de la chimie hétérogène du protoxyde d'azote, dont la compréhension est actuellement encore relativement fragmentaire. Parmi les mécanismes hétérogènes non catalytiques, figurent principalement : la réduction de N2O sur le carbone constitutif du charbon et du coke, la formation de N2O à partir de l'azote constitutif de ces derniers et la production de N2O par des réactions entre carbone, NO et sulfates. Les deux premiers mécanismes sont traités en parallèle avec ceux, similaires, qui opèrent sur le NO, auxquels ils sont intimement liés (voir tableau 1 et réactions S1 à S8 dans le texte). La réduction de N20 sur carbone constitutif ne produit que peu de N2O, au moins en absence d'oxygène (fig. 7); en règle générale la réduction hétérogène du N2O sur carbone est plus rapide que celle du NO (fig. 4). La production de NO et de N2O, à partir des atomes d'azote constitutifs des cokes, se déroule parallèlement et proportionnellement à l'oxydation du carbone constitutif avec l'oxygène comme co-réactif (fig. 5 et 6) ; la fraction d'azote constitutif transformée en N2O et NO à la fin de la combustion rend également compte de la réduction concomitante de ces deux espèces sur le carbone constitutif, et montre une dépendance par rapport à la nature du combustible (tableau 2). Un mécanisme adsorptionnel/désorptionnel global est présenté (tableau 3). L'addition de carbonate de calcium aux combustibles solides, particulièrement efficace pour la capture du SO2 dans les lits fluidisés, peut indirectement contribuer à la formation de N2O : le sulfate de calcium ainsi obtenu est partiellement réduit par le carbone solide, avec la possibilité de s'oxyder de nouveau avec le NO, transformant ce dernier en N2O (tableau 4; fig. 8 à 10). La réduction hétérogène, catalytique du NO est une source potentielle non négligeable de protoxyde d'azote. En milieu réducteur elle est utilisée pour la destruction du NO dans les gaz d'échappement des moteurs à allumage commandé (catalyseurs trois-voies, utilisant principalement des métaux précieux). Basé sur des essais de laboratoire (fig. 11) un mécanisme global est présenté (fig. 12). Avec l'age du catalyseur, les phénomènes de la réduction du NO et de la formation de N2O à partir de ce dernier, se déplacent vers des températures progressivement plus élevées (fig. 13), expliquant l'accroissement des émissions de protoxyde d'azote. En milieu oxydant on a recours à des gaz réducteurs plus sélectifs vis à vis du NO : l'ammoniac (cas des catalyseurs SCR pour le traitement des fumées) ou des hydrocarbures (envisagés pour la réduction catalytique du NO dans les gaz d'échappement des moteurs diesel et des moteurs à essence fonctionnant en mélange pauvre). L'utilisation d'ammoniac (ou d'urée) comme agent réducteur induit une cinétique catalytique relativement complexe dans laquelle du N2O est produit, puis réduit (figs. 14 à 16); lui-même oxydé en NO à plus haute température (fig. 16,B), l'ammoniac ne permet finalement la réduction efficace du NO que dans une fenêtre de température relativement étroite, dans laquelle souvent apparaît l'émission de N2O. Une chimie des espèces azotées similaire, catalysée par le CaO, a été observée, dont l'efficacité se joue précisément à des niveaux de température représentatives pour le fonctionnement de la combustion en lit fluidisé (fig. 17); elle s'accompagne de réactions où le N2O joue un rôle important soit comme réactif soit comme produit réactionnel (fig. 18 à 25 et tableau 5). Une troisième section de l'introduction compare, spécialement pour la combustion en lit fluidisé, l'importance relative des réactions homogènes et hétérogènes de la formation/destruction du protoxyde d'azote (fig. 26). La Première partie de l'article donne un aperçu des facteurs d'émission de N2O de différentes sources industrielles. En ce qui concerne la combustion stationnaire, les émissions provenant des installations conventionnelles (fours, chaudières) sont relativement peu élevées, principalement à cause des niveaux de température importants qui caractérisent des générateurs à flammes; les valeurs moyennes ne dépassent guère un à deux ppmv. Par contre, les chaudières à lit fluidisé sont caractérisées par des émissions non négligeables, les températures peu élevées de leur fonctionnement favorisant la formation de N2O en phase gazeuse; ces émissions sont d'ailleurs très sensibles au niveau de ces températures (fig. 27) ainsi qu'à la nature du combustible (tableau 6). Les émissions de N2O provenant des turbines à gaz sont négligeablement basses, de nouveau à cause des températures élevées. Les émissions des moteurs à combustion interne (moteurs diesel ainsi que moteurs à essence non contrôlés par des catalyseurs trois-voies) dépendent de la richesse du mélange (fig. 28) ainsi que de la puissance fournie (fig. 29 et 30); des facteurs d'émission en g/km sont donnés pour les deux types de moteurs (tableaux 7 et 8). Les techniques d'abattement de NO dans les fumées et gaz d'échappement peuvent constituer une source d'accroissement des émissions de N2O non négligeable. En particulier c'est le cas des techniques de réduction sélective non catalytique (NCSR) du NO par l'urée et l'acide cyanurique (fig. 31 et 32) et du traitement des gaz d'échappement des moteurs à allumage commandé par des catalyseurs trois-voies (fig. 33) ; dans ce dernier cas, le vieillissement progressif du catalyseur augmente sensiblement le protoxyde d'azote émis (figs. 34 et 35). Par rapport à la voiture sans catalyseur trois-voies, la présence du catalyseur neuf augmente l'émission de N2O par un facteur 3 à 5, tandis que la présence d'un catalyseur moyennement âgé la multiplie par un facteur 10 à 16 (tableaux 9 et 10). Les teneurs de protoxyde d'azote dans les effluves gazeux provenant de la fabrication de l'acide nitrique sont très élevées (300 à 1700 ppmv), tandis que les effluves en provenance des unités de production d'acide adipique (intermédiaire dans la fabrication du nylon) peuvent contenir plusieurs dizaines de pour-cents de N2O. L'incinération de certains types de déchets, riche en azote (par exemple les sewage sludges), peuvent également être à l'origine d'émissions relativement importantes (tableau 11). Une Deuxième partie de l'article compare très brièvement ces données actuelles sur les émissions de N2O aux facteurs d'émission présentés dans le Rapport OCDE/IPPC d'août 1991, pour constater que, à part le fait que l'inventaire de ce Rapport présente bien des lacunes, certaines données pourraient encore être contaminées par la tare de la formation artificiellede N2O dans les échantillons analysées. Dans la Troisième partie du présent article, l'auteur s'interroge sur les moyens techniques de destruction du protoxyde d'azote dans les effluves industriels, là où il constitue un défi. On peut distinguer deux axes d'action, suivant la valeur relative des concentrations de N2O à traiter : pour celles qui sont de l'ordre de quelques centaines de ppmv, la réduction catalytique (fig. 36) apparaît comme une méthode raisonnable. La r��duction non catalytique en phase gazeuse, par postcombustion, se présente comme une alternative (fig. 37), pourvu qu'un bon mélange des gaz à traiter avec le mélange inflammable soit assuré à même la zone d'oxydation de la flamme (fig. 38). Pour le traitement de concentrations de N2O dépassant le pour-cent, la postcombustion (ou incinération) peut paraître la seule méthode valable. En variante, lorsque cette concentration dépasse dix pour-cent (par exemple dans les effluves de la production d'acide adipique), l'utilisation de ce protoxyde d'azote comme comburant (à la place de l'oxygène) peut être envisagée (fig. 39); dans ce dernier cas, un affinement supplémentaire par voie catalytique pourra se montrer nécessaire.

On présente dans cet article, en utilisant la méthode du ruban chauffé, une étude de la compétition entre (1) la dévolatilisation et l'oxydation consécutive des produits de pyrolyse et (2) l'ignition de la matrice solide et sa combustion rapide. La comparaison entre le moment de l'ignition et le début de la pyrolyse permet de déterminer en fonction de la température, de la taille des particules et de la concentration en oxygène, le domaine dans lequel l'ignition d'un combustible solide pyrolysable est du type whole coal ignition (c'est-à-dire lorsque l'ignition intervient avant que la pyrolyse devienne mesurable). Les résultats suggèrent que ce type d'ignition doit s'effectuer en règle générale dans les conditions de mise en oeuvre des combustibles solides pulvérisés dans les flammes industrielles. Dans le cas de l'ignition whole coal , la vitesse de combustion de la matrice solide est inhibée dans la période qui suit l'ignition. Cette inhibition est due d'une part à la difficulté pour l'oxygène de diffuser dans les pores pendant la sortie des produits de pyrolyse, et d'autre part à la consommation préférentielle de l'oxygène dans l'oxydation des produits de pyrolyse, principalement dans le cas où cette oxydation se développe sous forme de flamme. Ce n'est que lorsque la pyrolyse s'achève que la vitesse de combustion hétérogène peut atteindre sa valeur stationnaire normale, qui est alors pratiquement identique à celle du coke. Aux températures situées entre la température d'ignition du combustible solide et la température d'extinction du coke résiduel, la combustion est incomplète, une extinction intervenant à un degré de dévolatilisation d'autant plus grande que la température est élevée. Ce phénomène s'explique qualitativement par la théorie classique d'ignition thermique lorsqu'on l'applique au cas particulier des combustibles solides pyrolysables. Les températures d'ignition ainsi que les délais d'ignition ont été déterminés pour un grand nombre de combustibles solides de rang inférieur et supérieur (charbons, cokes, asphaltènes, suies, bois, graphite). L'étude de la vitesse expérimentale de la combustion hétérogène, notamment l'étude de la température apparente d'activation, et sa dépendance par rapport à la taille des particules et à la concentration d'oxygène, montre que, dans les conditions des essais, cette combustion est contrôlée par la désorption du CO et se déroule principalement en régime cinético-diffusionnel mixte. L'étude de la dépendance des délais d'ignition par rapport à la température, la taille des particules et la pression partielle d'oxygène, suggère que, pendant ces délais, les réactions se déroulent en régime cinétique pur et que le produit des réactions de désorption est principalement le CO. The heated-grid method is used to investigate the competition between (1) the devolatilization and subsequent oxidation of pyrolysis products and (2) the ignition of the solid matrix and its rapid combustion. A comparison between the instant of ignition and the start of pyrolysis is used to determine the range in which ignition of a pyrolyzable solid fuel of the whole coal ignitiontype (i. e. when ignition occurs before pyrolysis becomes measurable) occurs as a function of temperature, particle size and oxygen concentration. The results suggest that this type of ignition might occur, as a general rule, under conditions involving pulverized solid fuels in industrial flames. In the case of whole coalignition, the rate of combustion of the solid matrix is inhibited during the period following ignition. This inhibition is due partly to the difficulty oxygen has of spreading through the pores during the discharge of pyrolysis products and partly to preferential oxygen consumption during the oxidation of pyrolysis products, mainly when this oxidation develops in the form of flames. t is only when pyrolysis ends that the rate of heterogeneous combustion can reach its normal steady state, which is practically the same as that of char. At temperatures between the ignition temperature of the solid fuel and the extinction temperature of residual char, combustion is incomplete and extinction occurs at a devolatilization degree that is all the greater as the temperature is high. This phenomenon can be qualitively explained by the standard thermal ignition theory when it is applied to the specific case of pyrolyzable solid fuels. Ignition temperatures as well as ignition delays have been determined for a great many lower- and higher-rank solid fuels (coals, cokes, asphaltenes, soot, wood, graphite). An analysis of the experimental rate of heterogeneous combustion, and especially of the apparent activation temperature, and its dependency with regard to particle size and oxygen concentration, shows that this combustion is controlled under test conditions by CO desorption and that it occurs mainly in the mixed kinetico-diffusional regime. Investigations of the dependency of ignition delays with regard to temperature, to particle size and to oxygen partial pressure suggest that reactions occur in a pure kinetic regime during such delays and that the desorption reaction product is mainly CO.

II n'est pas facile de parvenir à une vue complète des multiples phénomènes chimiques dont la flamme de charbon pulvérisé est le siège. La présente étude bibliographique s'efforce de donner plus qu'une juxtaposition des données de la littérature récente, en risquant une tentative de présentation cohérente des mécanismes chimiques clés qui s'affrontent dans cette combustion. Ces mécanismes font intervenir des réactions en phase gazeuse relativement rapides (combustion des produits gazeux de pyrolyse, formation d'oxydes d'azote à partir de l'azote organique) ainsi qu'un certain nombre de réactions hétérogènes très importantes (dévolatilisation pyrolysante rapide, oxydation du coke, réduction hétérogène d'oxydes d'azote) qui peuvent se dérouler de façon beaucoup plus lente. En ce qui concerne ces dernières, le régime non isotherme, auquel les soumet l'existence de gradients de température dans la flamme industrielle, entraîne souvent des conséquences non négligeables pour le déroulement de ces mécanismes cinétiques complexes : ainsi la quantité et la composition des produits de pyrolyse est fortement tributaire de ces conditions non isothermes. Carrefour de plusieurs mécanismes chimiques complexes, la flamme de charbon est caractérisée chimiquement par un grand nombre de cas de compétition : a) compétition entre différentes voies réactionnelles à l'intérieur d'un mécanisme donné ; à titre d'exemple typique : la pyrolyse du charbon ; b) compétition entre phénomènes chimiques et physiques, également à l'intérieur d'un même mécanisme, entraînant la transition éventuellement réversible d'un régime cinétique vers un régime diffusionnel, comme c'est le cas dans l'oxydation du coke, avec des conséquences sensibles pour la vitesse réactionnelle globale et sa dépendance par rapport à la température, pouvant même aller jusqu'à l'extinction de la combustion du coke ; c) compétition entre deux mécanismes totalement différents, par exemple entre le mécanisme d'ignition homogène et le mécanisme d'ignition hétérogène du charbon, avec des conséquences pratiques pour la stabilisation de la flamme industrielle ; autre exemple : la compétition entre les divers mécanismes homogènes de formation d'oxydes d'azote et les mécanismes hétérogènes de leur réduction sur des particules solides de coke, de suie et de cendre. Avec ces idées présentes comme un leitmotiv implicite, on passe en revue les grandes étapes de la flamme industrielle de charbon pulvérisé : la dévolatilisation rapide avec la formation progressive de volatils gazeux, de goudrons et de coke ; la transformation partielle des produits gazeux et liquides de pyrolyse en suies ainsi que leur oxydation en phase gazeuse ; la combustion hétérogène du coke ; l'ignition du charbon et sa dépendance par rapport à des processus critiques homogènes et (ou) hétérogènes. Comme exemple typique d'un épiphénomènechimique, on suit la transformation des espèces azotées en NO et en N2, qui se greffe en contrepoint et à chaque pas sur tes différents thèmes successifs de cette symphonie de l'oxydation du charbon. En de nombreux points de cette évolution du charbon à travers la flamme, les connaissances de la chimie de com-bustion en phase gazeuse constituent un instrument utile d'interprétation (par exemple : pour l'oxydation des volatils, pour la discussion des modalités d'ignition). II n'en reste pas moins vrai que la plupart des problèmes chimiques hétérogènes sont bien spécifiques de la flamme de charbon ; leur traitement est rendu ardu à cause de la complexité, évolutive au cours de la combustion, du combustible solide lui-même. It is not easy to obtain a full picture of the multiple chemical phenomena which occur inside a pulverized coal flame. This bibliographie review attempts to give more than just a juxtaposition of data from the recent literature and risks making an attempt to coherently describe the key chemical mechanisms which confront one another in such combustion. These mechanisms involve relatively fast gas-phase reactions (combustion of pyrolysis gas products, formation of nitrogen oxides from organic nitrogen) as well as various extremely important heterogeneous reactions (fast pyrolyzing devolatilization, coke oxidation, heterogeneous reduction of nitrogen oxides) which may occur much more slowly. With regard to these reactions, the non-isothermal regime caused by the existence of temperature gradients in an industrial flame often have non negligible consequences for the way in which such complex kinetic mechanisms proceed. For example, the amount and composition of the pyrolysis products depends to a considerable degree on these non-isothermal conditions. A coal flame is the crossroads for several complex chemical mechanisms. It is chemically characterized by a great many cases of competition : (a) competition among different reaction paths inside a given mechanism, with a typical example being the pyrolysis of coal; (b) competition among chemical and physical phenomena, also occurring inside the saine mechanism, causing an eventually reversible transition from a kinetic regime to a diffusional regime, as is the case in the oxidation of coke, with appreciable consequences on the overall reaction velocity and its dependence on temperature, even being able to go to the extinction of coke combustion; (c) competition between two totally different mechanisms, e. g. between a homogeneous ignition mechanism and a heterogeneous ignition mechanism of coal, with practical consequences on the stabilization of an industrial flame. Another example is that of competition among different homogeneous mechanisms of nitrogen oxide formation and heterogeneous mechanisms of their reduction on solid coke particles, soot and ash. With these ideas presented as an implicit leitmotif , the major phases of an industrial pulverized coal flame are reviewed, i. e. the fast devolatilization with graduat forming of gaseous volatiles, tars and cokes; the partial transformation of gaseous and liquid pyrolysis products into soot as well as their gas-phase oxidation; heterogeneous com-ustion of coke; ignition of coal and its dependency on homogeneous and/or heterogeneous critical processes. As a typical example of a chemical epiphenomenon , the transformation of nitrogen-containing species into NO and N2 is followed, with this transformation being grafted in counterpoint and at each step on the different successive themes of this coal oxidation symphony. At many points in this evolution of coal through a flame, an understanding of gas-phase combustion chemistry is a useful instrument for interpretation (e. g. for the oxidation of volatiles and for discussing ignition procedures). It is nonetheless true that most heterogeneous chemical problems are quite specific to a coal flame. It is difficult to analyze them because of the complexity of the phenomena which evolve during combustion as well as the solid fuel itself.

Dans une première partie, on discute des différents mécanismes de formation et de décomposition des oxydes d'azote, déterminés par la nature du réactif (source d'azote) et par la composition du milieu réactionnel : on distingue ainsi les mécanismes de c NO précoce » et du « fuel-NO », se déroulant dans et près du front de la flamme, et le mécanisme dit « thermique » qui se prolonge loin dans les produits de combustion. Une seconde partie traite de certains facteurs physiques comme la stratification de la charge et les fluctuations de composition et de température qui se manifestent dans les flammes industrielles, qui sont des flammes turbulentes et souvent des flammes de diffusion turbulentes. Ces facteurs peuvent exercer une influence considérable sur la cinétique de formation et de réduction des oxydes d'azote, et leurs effets déterminent souvent des diminutions importantes ou des augmentations non négligeables des émissions par rapport aux flammes de prémélange laminaires. Ces effets sont expliqués à l'aide des résultats d'études paramétriques récentes. Dans une dernière partie, on passe en revue les plus importantes méthodes d'analyse des oxydes d'azote en discutant des problèmes posés par leur mise en asuvre dans les flammes. Part One takes up the different mechanisms of nitric oxide formation and decomposition as determined by the nature of the reactant (nitrogen source) and by the composition of the reaction medium. The mechanisms of « prompt NO » and « fuel-NO » are thus determined as they occur in or near the flame front along with the so-called ethermal» mechanism which continues for a long way in the combustion products. Part Two deals with some of the physical factors such as the stratification of the charge and the composition and temperature fluctuations occurring in industrial flames which are turbulent flomes and often turbulent diffusion flames. Such factors moy have considerable influence on the kinetics of nitric oxide formation and réduction, and their effects often govern the considerable decreases or non-negligible increases of emissions compared with laminary premixed flames. Such effects are explained with the help of the results of recent parametric research. Part Three reviews the most important methods of analyzing nitric oxide and discusses the problems raised by implementing them in flames.

On a étudié les effets de la stratification de flammes de prémélange laminaires, stationnaires et non stationnaires, sur les émissions d'oxydes d'azote formés par le mécanisme thermique et par le mécanisme du fuel-NO. Deux modalités de stratification ont été considérées, l'une juxtaposant sur le même plan les zones de combustion primaires correspond aux fractions individuelles du mélange stratifié (stratification en juxtaposition), l'autre disposant ces zones de combustion primaires sur des plans successifs (stratification en succession). Les émissions d'oxydes d'azote mesurées sur les flammes stratifiées ont été comparées à celles provenant de flammes non stratifiées de même composition globale et brûlant dans des conditions identiques. L'étude montre qu'il y a lieu de distinguer deux types d'effets de stratification. II existe un effet primaire qui est la simple conséquence du morcellement de la flamme en un certain nombre de zones de combustion primaires (caractérisées par des compositions différentes/ et qui se traduit par l'additivité des émissions individuelles provenant des fractions respectives du mélange. L'effet total de la stratification se réduit à ce seul effet primaire au cas où les vitesses de formation des oxydes d'azote deviennent nulles après re-mélange des produits de combustion provenant des différentes fractions du mélange stratifié. fi' en est ainsi par exempte dans le cas des flammes non stationnaires stratifiées en succession; il en résulte alors soit une augmentation soit une diminution des émissions d'oxydes d'azote par rapport à celles des flammes non stratifiées, suivant la valeur de la richesse globale et du degré de stratification. Des effets secondaires de stratification se manifestent chaque fois que des produits de combustion, provenant d'une zone de combustion primaire donnée, sont introduits totalement ou partiellement dans un autre front de flamme créé par la stratification dans le cas de flammes stationnaires. Ces effets secondaires peuvent devenir très importants et masquer l'effet primaire, lorsque cet autre front de flamme constitue une zone de combustion secondaire où brûlent, après leur mélange, l'excès d'oxygène, provenant des zones de combustion primaires pauvres, avec l'excès de combustible provenant des zones de combustion primaires riches. Ces zones de combustion secondaires sont le siège d'une intense formation d'oxydes d'azote thermique, dans le cas où le mélange est dilué à l'azote moléculaire ; lorsqu'il s'agit de flammes stationnaires stratifiées en juxtaposition, ceci conduit à des émissions d'oxydes d'azote parfois bien supérieures à celles prévues par le simple effet primaire de la stratification. D'autre part, dans ces zones de combustion secondaires, l'ensemble des espèces azotées (y compris les oxydes d'azote) introduit avec les produits de combustion provenant d'une zone de combustion primaire, sera traité par le mécanisme du fuel-NO et peut être transformé en oxyde d'azote avec un rendement plus grand ou plus petit qu'en absence de cette zone de combustion secondaire; la valeur de ce rendement est principalement déterminée par la richesse de cette zone de combustion secondaire. Dans le cas des flammes stationnaires stratifiées en juxta- position, ceci conduit soit à une diminution soit à une augmentation des émissions de fuel-NO par rapport à celles qui caractérisent la flamme non stratifiée. Dans le cas des flammes stationnaires stratifiées en succession, l'établissement d'une zone de combustion secondaire est inévitable et elle coïncide avec la zone de combustion primaire de la fraction introduite en aval; le phénomène de réduction est alors prépondérant et l'effet secondaire de la stratification conduit alors à une diminution, parfois sensible, des émissions du NO thermique et du fuel-NO. Ces différents effets ont été discutés à la lumière des connaissances actuelles concernant les mécanismes cinétiques du NO thermique et du fuel-NO. Les conséquences des différentes modalités de stratification sur le rendement thermique de la combustion ont également été étudiées. Charge staging effects on thermal NO and fuel-NO emissions are studied on premixed laminar steady and unsteady flames. Two stratification modes are considered. In the first mode, called the juxtaposition mode, the primary combustion zones, corresponding to the individual fractions of the stratified mixture, are situated contiguously on the same plane; in the second mode, called the succession mode, they are situated on successive planes, with a primary combustion zone developing in the downstream combustion products of the other. Nitric oxide emissions are measured for stratified flames and compared with those coming from flames having the same overall composition and burning under identical conditions but without stratification. The results show that a distinction hos to be made between two types of stratification effects. The primary effect is the simple consequence of subdividing the flame into a certain number of individual primary combustion zones (characterized by different equivalence ratios) ; it is revealed by the addition of the individual emissions from the respective mixture fractions. The total effect of the stratification is limited solely to this primary effect, in sa far as the nitric oxide rates vanish, after the combustion products issuing from the different mixture fractions become mixed. This obviously applies in the case of unsteady flames stratified in the succession mode ; charge stratification then results either in on increase or a decrease in nitric oxide emissions compared with those of the corresponding non-stratified flames, depending on the overall equivalence ratio and the degree of stratification. Whenever combustion products issuing from a given primary combustion zone are introduced into another combustion zone of the stratified flame, secondary stratification effects appear. They may become preponderant and completely mask the primary effect in the case where a secondary combustion zone is built up; this always applies for steady flames, when stratified into fuel-rich and fuel-lean fractions. If the flammable mixtures are nitrogen diluted, then this secondary combustion zone is characterized by intensive thermal NO production; in the case of steady flames stratified in the juxtaposition mode, this generally results in higher nitric oxide emissions thon those predicted by the primary effect clone. On the other hand, when the nitrogen-containing spectes (including NO itself) issuing from the primary combustion zone enter into the secondary combustion zone, they are treated there by the prevailing- fuel-NO mechanism and have an NO yield which depends mainly on the equivalence ratio of that secondary combustion zone. In the case of steady flames stratified in the juxtaposition mode, this will determine a total fuel-NO emission which may be either larger or smaller thon that of the corresponding non-stratified flame. ln the case of steady flames stratified in the succession mode, the secondary combustion zone necessarily coincides with the downstream primary combustion zone, on the NO reducing effect of this secondary combustion zone will always prevail. Therefore, an eventually substantial decrease in both thermal and fuel NO emission should always be expected. These different staging effects are discussed on the basis of overall thermal and fuel-NO kinetics. Consequences of the different stratification modes on combustion efficiency are studied.

Neuropsychological outcome and recovery of a group of 91 patients with moderate-to-severe head injuries were prospectively investigated over a 2 year period, with evaluations at acute hospital discharge at 6 months and 2 years post-injury. A group of 39 trauma patients with injuries to parts of the body other than the head were used as controls. The head injured group performed significantly worse than the control group at baseline, 6 months and 2 years post-injury. Significant improvement was found during the first 6 months, but also between 6 months and 2 years post-injury. Trauma controls also performed significantly better at 6 months post-injury compared to baseline. Differential practice effects between groups cause difficulties in determining recovery. Within the head injured group, three distinct recovery groups were identified varying as a function of coma-length and coma-duration. The first group is comparable with the trauma controls. The other two groups demonstrate significant neuropsychological impairments at baseline, with one group showing a marked improvement over the 2 year period, and the other group showing only small improvement over this time period. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

We present a new methodology for simultaneously assessing competitive market structure and deriving market segments. A hierarchical or ultrametric tree representation is estimated in a maximum likelihood framework from collected paired-comparison choice data. The derived tree portrays both brands and consumers/households/segments as terminal nodes, where the `closer' a brand is to a particular consumer/household/segment in the tree, the higher the predicted probability of that consumer/household/segment choosing that particular brand. This paper initially presents an introduction to the problem of market structure assessment. We review the extensive marketing literature on market structure and survey several competing methodologies. The proposed stochastic ultrametric tree unfolding methodology is technically described and several program options are indicated. An illustration of the proposed methodology is presented with respect to paired comparison choice data collected from a convenience sample involving the over-the-counter analgesics market. Finally, several areas for future research are identified. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Background: Fast medical progress poses a significant challenge to doctors, who are asked to find the right balance between life-prolonging and palliative care. Literature indicates room for enhancing openness to discuss ethical sensitive issues within and between teams, and improving decision-making for benefit of the patient at end-of-life., Methods: Stepped wedge cluster randomized trial design, run across 10 different departments of the Ghent University Hospital between January 2022 and January 2023. Dutch speaking adult patients and one of their relatives will be included for data collection. All 10 departments were randomly assigned to start a 4-month coaching period. Junior and senior doctors will be coached through observation and debrief by a first coach of the interdisciplinary meetings and individual coaching by the second coach to enhance self-reflection and empowering leadership and managing group dynamics with regard to ethical decision-making. Nurses, junior doctors and senior doctors anonymously report perceptions of excessive treatment via the electronic patient file. Once a patient is identified by two or more different clinicians, an email is sent to the second coach and the doctor in charge of the patient. All nurses, junior and senior doctors will be invited to fill out the ethical decision making climate questionnaire at the start and end of the 12-months study period. Primary endpoints are (1) incidence of written do-not-intubate and resuscitate orders in patients potentially receiving excessive treatment and (2) quality of ethical decision-making climate. Secondary endpoints are patient and family well-being and reports on quality of care and communication; and clinician well-being. Tertiairy endpoints are quantitative and qualitative data of doctor leadership quality., Discussion: This is the first randomized control trial exploring the effects of coaching doctors in self-reflection and empowering leadership, and in the management of team dynamics, with regard to ethical decision-making about patients potentially receiving excessive treatment., Competing Interests: The authors have declared that no competing interests exist., (Copyright: © 2023 Benoit et al. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.)

Invertebrate and vertebrate nervous systems generate different types of dopaminergic neurons in distinct parts of the brain. We have taken a genetic approach to understand how the four functionally related, but lineally unrelated, classes of dopaminergic neurons of the nematode Caenorhabditis elegans , located in distinct parts of its nervous system, are specified. We have identified several genes involved in the generation of a specific dopaminergic neuron type that is generated from the so-called postdeirid lineage, called PDE. Apart from classic proneural genes and components of the mediator complex, we identified a novel, previously uncharacterized zinc finger transcription factor, ztf-6 Loss of ztf-6 has distinct effects in different dopamine neuron-producing neuronal lineages. In the postdeirid lineage, ztf-6 is required for proper cell division patterns and the proper distribution of a critical cell fate determinant, the POP-1/TCF-like transcription factor., (Copyright © 2018 Doitsidou et al.)

Background and Purpose: A previous study in our department demonstrated the negative impact on freedom from biochemical failure (FFBF) of using too narrow planning target volume (PTV) margins during prostate image-guided radiotherapy (IGRT). Here, we investigated the impact of appropriate PTV margins and rectal distention on FFBF., Methods and Materials: A total of 50 T1-T3N0M0 prostate cancer patients were treated with daily IGRT by implanted markers. In the first 25 patients, PTV margins were 3mm laterolateral, 5mm anterioposterior and 4mm craniocaudal. The subsequent 25 patients were treated with isotropic margins of 6mm. The rectal cross-sectional area (CSA) was determined on the planning CT. Median follow-up was 61months., Results: The overall 5-year FFBF was 83%. A 6mm PTV margin was related to increased 5-year FFBF on univariate analysis (96% vs 74% with the tighter PTV margins, p=0.04). The 5-year FFBF of patients with a rectal distention on the planning CT was worse compared to those with limited rectal filling (75% for CSA⩾9cm(2) vs 89% for CSA<9cm(2), p=0.02), which remained significant on multivariate analysis (p=0.04)., Conclusion: This retrospective study illustrated the positive impact of PTV margin adaptation and addressed the importance of avoiding rectal distention at time of the planning CT., (Copyright © 2014 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.)

Purpose: To report late gastrointestinal (GI) and genitourinary (GU) toxicity, biochemical and clinical outcomes, and overall survival after hypofractionated radiation therapy for prostate cancer (PC)., Methods and Materials: Three institutions included 113 patients with T1 to T3N0M0 PC in a phase II study. Patients were treated with 56 Gy in 16 fractions over 4 weeks. Late toxicity was scored using Radiation Therapy Oncology Group/European Organization for Research and Treatment of Cancer criteria extended with additional symptoms. Biochemical outcome was reported according to the Phoenix definition for biochemical failure., Results: The incidence of late GI and GU toxicity was low. The 3-year actuarial risk of developing late GU and GI toxicity of grade≥2 was 13% and 8% respectively. Five-year biochemical non-evidence of disease (bNED) was 94%. Risk group, T stage, and deviation from planned hormone treatment were significant predictive factors for bNED. Deviation from hormone treatment remained significant in multivariate analysis. Five-year clinical non evidence of disease and overall survival was 95% and 91% respectively. No patient died from PC., Conclusions: Hypofractionated high-dose radiation therapy is a valuable treatment option for patients with PC, with excellent biochemical and clinical outcome and low toxicity., (Copyright © 2012 Elsevier Inc. All rights reserved.)

Methylation of histone H3 lysine 4 (H3K4me), a mark associated with gene activation, is mediated by SET1 and the related mixed lineage leukemia (MLL) histone methyltransferases (HMTs) across species. Mammals contain seven H3K4 HMTs, Set1A, Set1B, and MLL1-MLL5. The activity of SET1 and MLL proteins relies on protein-protein interactions within large multisubunit complexes that include three core components: RbBP5, Ash2L, and WDR5. It remains unclear how the composition and specificity of these complexes varies between cell types and during development. Caenorhabditis elegans contains one SET1 protein, SET-2, one MLL-like protein, SET-16, and single homologs of RbBP5, Ash2L, and WDR5. Here we show that SET-2 is responsible for the majority of bulk H3K4 methylation at all developmental stages. However, SET-2 and absent, small, or homeotic discs 2 (ASH-2) are differentially required for tri- and dimethylation of H3K4 (H3K4me3 and -me2) in embryos and adult germ cells. In embryos, whereas efficient H3K4me3 requires both SET-2 and ASH-2, H3K4me2 relies mostly on ASH-2. In adult germ cells by contrast, SET-2 serves a major role whereas ASH-2 is dispensable for H3K4me3 and most H3K4me2. Loss of SET-2 results in progressive sterility over several generations, suggesting an important function in the maintenance of a functional germ line. This study demonstrates that individual subunits of SET1-related complexes can show tissue specificity and developmental regulation and establishes C. elegans as a model to study SET1-related complexes in a multicellular organism.

The use of whole pelvic radiotherapy (WPRT) for high-risk and lymph node-positive prostate cancer (PC) remains controversial. The purpose of this study was to evaluate the acute toxicity associated with helical tomotherapy in the treatment of high-risk and lymph node-positive prostate cancer. To do so, twenty-eight patients were treated to a dose of 54 Gy in daily fractions of 1.8 Gy to the pelvic lymph node area, while the prostate and the seminal vesicles received a simultaneous integrated boost (SIB) to a dose of 70.5 Gy. A SIB to a dose of 60 Gy was delivered to the involved lymph node region(s) in 8 patients with pelvic lymph node metastases. All patients received concurrent hormonal treatment. The incidence of grade 2 and 3 acute gastrointestinal (GI) toxicity was 7% and 0% respectively. Grade 2 and 3 acute genito-urinary (GU) side effects were observed in 14% and 4% of the patients respectively. No grade 4 side effects occurred. No increased toxicity was observed in the 8 lymph node-positive patients receiving a simultaneous pelvic nodal dose escalation. In conclusion, WPRT with a SIB to the prostate and seminal vesicles by helical tomotherapy resulted in a favourable toxicity profile. Pelvic nodal dose escalation in node-positive patients is feasible without increasing toxicity.

Background: The combination of radiotherapy plus long-term medical suppression of androgens (> or = 2 years) improves overall survival in patients with locally advanced prostate cancer. We compared the use of radiotherapy plus short-term androgen suppression with the use of radiotherapy plus long-term androgen suppression in the treatment of locally advanced prostate cancer., Methods: We randomly assigned patients with locally advanced prostate cancer who had received external-beam radiotherapy plus 6 months of androgen suppression to two groups, one to receive no further treatment (short-term suppression) and the other to receive 2.5 years of further treatment with a luteinizing hormone-releasing hormone agonist (long-term suppression). An outcome of noninferiority of short-term androgen suppression as compared with long-term suppression required a hazard ratio of more than 1.35 for overall survival, with a one-sided alpha level of 0.05. An interim analysis showed futility, and the results are presented with an adjusted one-sided alpha level of 0.0429., Results: A total of 1113 men were registered, of whom 970 were randomly assigned, 483 to short-term suppression and 487 to long-term suppression. After a median follow-up of 6.4 years, 132 patients in the short-term group and 98 in the long-term group had died; the number of deaths due to prostate cancer was 47 in the short-term group and 29 in the long-term group. The 5-year overall mortality for short-term and long-term suppression was 19.0% and 15.2%, respectively; the observed hazard ratio was 1.42 (upper 95.71% confidence limit, 1.79; P=0.65 for noninferiority). Adverse events in both groups included fatigue, diminished sexual function, and hot flushes., Conclusions: The combination of radiotherapy plus 6 months of androgen suppression provides inferior survival as compared with radiotherapy plus 3 years of androgen suppression in the treatment of locally advanced prostate cancer. (ClinicalTrials.gov number, NCT00003026.), (2009 Massachusetts Medical Society)

Purpose: To evaluate the effect of rectal distention on the planning computed tomogram on freedom from biochemical failure (FFBF) of prostate cancer patients treated with image-guided conformal arc radiotherapy., Methods and Materials: The outcomes of 238 patients with T1-T3N0M0 tumors were analyzed, with a median follow-up of 53 months (range, 24-93 months). In 213 patients, daily co-registration of X-rays and digitally reconstructed radiographs was used for positioning, whereas in 25 patients positioning was done using direct prostate visualization with implanted markers. The rectal average cross-sectional area was determined on the planning computed tomogram., Results: The 5-year freedom from Grade 3 to 4 late gastrointestinal and urinary side effect, according to the Radiation Therapy Oncology Group criteria, was 100% and 99.4% respectively. The 5-year FFBF was 88.4%. On multivariate analysis the following variables were significantly related to worse FFBF: risk group according to the National Comprehensive Cancer Network (high- to very high risk vs. intermediate- to low-risk), dose (70 vs. 78 Gy), average cross-sectional area (> or =16 vs. <16 cm(2)) and, unexpectedly, the use of implanted markers as opposed to bony structures for patient positioning. In retrospect, the margins around the clinical target volume appeared to be inadequate in the cases in which markers were used., Conclusion: Overall, the outcome of patients treated with image-guided conformal arc radiotherapy is excellent. We were able to confirm the negative prognostic impact of a distended rectum on the planning computed tomogram described by others. The study illustrates the potential danger of image guidance techniques as to margin reduction around the clinical target volume.

Purpose: Assessment of rectal distention in a group of patients who are not receiving daily rectum emptying procedures during a course of prostate cancer radiotherapy to investigate which patients could benefit from daily rectum emptying., Methods and Materials: Eighteen patients underwent daily megavoltage CT (MVCT) scanning with positioning based on bony anatomy. Emptying the rectum was only performed before planning CT and not during the actual treatment. The rectal average cross-sectional area (CSA) was determined on the MVCTs. The relative CSA (CSA(rel)) was defined as CSA on MVCT / CSA on planning CT. Additional prostate soft tissue matching was performed to verify the influence of rectal distention on prostate motion., Results: Two distinct subgroups could be defined a posteriori. One group had a limited and stable rectal distention with a CSA (mean+/-SD) of 6.6+/-2.1cm(2), in contrast with a second group with large and variable rectal filling with a CSA of 9.5+/-3.7cm(2) (p<0.01). Mean anterior-posterior prostate displacement was 0.4+/-2.4 mm in the stable group versus -2.4+/-6.1 mm in the unstable group (p<0.01). A mean CSA(rel) of 1.35 of the first 3 days as cut-off value allowed for a correct a priori classification of 90% and 85% of the patients from groups 1 and 2, respectively., Conclusion: Based on a few measurements of the CSA by daily MVCT imaging at the first days of treatment, rectum emptying may be omitted in part of the patients.

Purpose: To evaluate the prognostic significance of primary tumor location and to examine whether the effect of adjuvant radiotherapy on survival varies according to tumor location in women with axillary node-positive (ALN+) breast cancer (BC)., Patients and Methods: Data were abstracted from the SEER database for 24,410 women aged 25-95 years, diagnosed between 1988-1997 with nonmetastatic T1-T2, ALN+ BC. Subgroup analyses were performed using interactions within proportional hazards models. Event was defined as death from any cause. Prognostic variables were selected using Akaike Information Criteria. Joint significances of subgroups were evaluated with Wald test., Results: Median follow-up was 10 years. In joint models, statistically significant interactions were found between tumor location, nodal involvement, type of surgery, and radiotherapy. Factorial presentation of interactions showed consistent 13% proportional reduction of mortality in all subgroups, except in women with medial tumors with > or = 4 ALN+ treated with mastectomy. In this subgroup, use of radiotherapy was associated with a 16% proportional increase in mortality., Conclusion: Medial tumor location is a significant adverse prognostic factor that should be considered in treatment decision- making for women with ALN+ BC. Improved survival was observed with radiotherapy use in all subgroups, except in women with medial tumors with > or = 4 ALN+ treated with postmastectomy radiotherapy. These findings raise concern that the favorable effect of radiotherapy may be offset by excess toxicities in the latter subgroup.

Purpose: To investigate predictors for gastrointestinal (GI) and genitourinary (GU) acute toxicity after a short-course hypofractionated radiotherapy regimen for prostate cancer., Materials and Methods: Three institutions included 102 patients with T1-T3N0M0 prostate cancer in a Phase II study. Patients were treated with 56 Gy in 16 fractions over 4 weeks. Acute toxicity was scored weekly during treatment and 1 and 2 months after treatment using the Radiation Therapy Oncology Group/European Organization for Research and Treatment of Cancer criteria extended with additional symptoms and the International Prostate Symptom Index (IPSS). Correlation with a number of clinical and dosimetric parameters was assessed by univariate and multivariate analyses., Results: No Grade 3 or 4 GI side effects were observed. Grades 1 and 2 rectal GI toxicity occurred in 36%, and 38%, respectively. Corresponding figures for Grades 1 and 2 GU toxicity were 42% and 39%, respectively. Grade 3 or higher GU toxicity was detected in 4% of patients. In multivariate analysis, percent rectal volumes higher than 8% receiving doses >/=53 Gy (V(53)) were statistically correlated to Grade 2 acute rectal reaction (p = 0.006). For GU morbidity, only the IPSS pretreatment score was independently associated (p = 0.0036) with an increase in GU acute effects., Conclusions: Acute GU and GI toxicity were comparable with other series. Our data show that increased incidence and intensity of acute toxicity is a transient effect related to shorter overall treatment time rather than a larger effect in biological equivalent dose with respect to a conventional fractionation regime.

The purpose of external beam radiotherapy is to sterilize malignant tumours and at the same time to avoid complications by radiation injury to the surrounding healthy tissues. Modern radiation techniques in recent years have allowed to safely escalate the dose by approximately 10% for the treatment of prostate cancer, resulting in a disease control that is nowadays comparable to surgery or permanent seed implant brachytherapy. Two recent technical developments have dramatically increased the precision of radiation dose delivery: conformal radiotherapy and image guided radiotherapy (IGRT). Conformal radiotherapy aims to shape the dose distribution to the shape of the target. At least equally important as conformality is the accurate spatial delivery of the conformal dose distribution to the target. Conventional patient positioning by skin drawings and lasers is an imprecise way to target the prostate within the pelvis. The need for adequate patient/target setup led in recent years to the development of a variety of solutions. They bear in common that setup is no longer guided by skin marks but by some imaging modality. An ideal IGRT system would allow for daily prostate imaging without possible introduction of errors due to image-acquisition itself, do so within a reasonable time frame, without the necessity for implanted radio-opaque markers and preferentially without exposing the patient to radiation. A solution that combines all these features is inexistent so far.

The limited ability to control for the location of a tumour compromises the accuracy with which radiation can be delivered to tumour-bearing tissue. The resultant requirement for larger treatment volumes to accommodate target uncertainty restricts the radiation dose because more surrounding normal tissue is exposed. With image-guided radiotherapy (IGRT) these volumes can be optimized and tumoricidal doses can be delivered, achieving maximal tumour control with minimal complications. Moreover, with the ability of high-precision dose delivery and real-time knowledge of the target volume location, IGRT has initiated the exploration of new indications for radiotherapy, some of which were previously considered infeasible.

We treated 36 cases of stage I/II non-small cell lung cancer in inoperable patients. Treatments were planned to a total isocenter dose of 60Gy (8x7.5Gy) based on a dynamic field shaping arc, employing one arc to span as much area as possible and if needed additional weighted segments. The 2 year infield progression free probability is 65%. Disease-specific survival is 75% at 2 years. No patients experienced grade 3-4 toxicity.

Background: In C. elegans and other nematode species, body size is determined by the composition of the extracellular cuticle as well as by the nuclear DNA content of the underlying hypodermis. Mutants that are defective in these processes can exhibit either a short or a long body size phenotype. Several mutations that give a long body size (Lon) phenotype have been characterized and found to be regulated by the DBL-1/TGF-beta pathway, that controls post-embryonic growth and male tail development., Results: Here we characterize a novel gene affecting body size. lon-8 encodes a secreted product of the hypodermis that is highly conserved in Rhabditid nematodes. lon-8 regulates larval elongation as well as male tail development. In both processes, lon-8 appears to function independently of the Sma/Mab pathway. Rather, lon-8 genetically interacts with dpy-11 and dpy-18, which encode cuticle collagen modifying enzymes., Conclusion: The novel gene lon-8 encodes a secreted product of the hypodermis that controls body size and male ray morphology in C. elegans. lon-8 genetically interacts with enzymes that affect the composition of the cuticle.

Purpose: The aim of this study was to compare setup accuracy of NovalisBody stereoscopic X-ray positioning using implanted markers in the prostate vs. bony structures in patients treated with dynamic conformal arc radiotherapy for prostate cancer., Methods and Materials: Random and systematic setup errors (RE and SE) of the isocenter with regard to the center of gravity of three fiducial markers were measured by means of orthogonal verification films in 120 treatment sessions in 12 patients. Positioning was performed using NovalisBody semiautomated marker fusion. The results were compared with a control group of 261 measurements in 15 patients who were positioned with NovalisBody automated bone fusion. In addition, interfraction and intrafraction prostate motion was registered in the patients with implanted markers., Results: Marker-based X-ray positioning resulted in a reduction of RE as well as SE in the anteroposterior, craniocaudal, and left-right directions compared with those in the control group. The interfraction prostate displacements with regard to the bony pelvis that could be avoided by marker positioning ranged between 1.6 and 2.8 mm for RE and between 1.3 and 4.3 mm for SE. Intrafraction random and systematic prostate movements ranged between 1.4 and 2.4 mm and between 0.8 and 1.3 mm, respectively., Conclusion: The problem of interfraction prostate motion can be solved by using implanted markers. In addition, the NovalisBody X-ray system performs more accurately with markers compared with bone fusion. Intrafraction organ motion has become the limiting factor for margin reduction around the clinical target volume.

Spatially and temporally coordinated changes in gene expression are crucial to orderly progression of embryogenesis. We combine mouse genetics with experimental manipulation of signalling to analyze the kinetics by which the SHH morphogen and the BMP antagonist gremlin 1 (GREM1) control gene expression in the digit-forming mesenchyme of mouse limb buds. Although most mesenchymal cells respond rapidly to SHH signalling, the transcriptional upregulation of specific SHH target signals in the mesenchyme occurs with differential temporal kinetics and in a spatially restricted fashion. In particular, the expression of the BMP antagonist Grem1 is always upregulated in mesenchymal cells located distal to the SHH source and acts upstream of FGF signalling by the apical ectodermal ridge. GREM1/FGF-mediated feedback signalling is, in turn, required to propagate SHH and establish the presumptive digit expression domains of the Notch ligand jagged 1 (Jag1) and 5'Hoxd genes in the distal limb bud mesenchyme. Their establishment is significantly delayed in Grem1-deficient limb buds and cannot be rescued by specific restoration of SHH signalling in mutant limb buds. This shows that GREM1/FGF feedback signalling is required for regulation of the temporal kinetics of the mesenchymal response to SHH signalling. Finally, inhibition of SHH signal transduction at distinct time points reveals the differential temporal dependence of Grem1, Jag1 and 5'Hoxd gene expression on SHH signalling. In particular, the expression of Hoxd13 depends on SHH signal transduction significantly longer than does Hoxd11 expression, revealing that the reverse co-linear establishment, but not maintenance of their presumptive digit expression domains, depends on SHH signalling.

We evaluated setup accuracy of NovalisBody stereoscopic X-ray positioning with automated correction for rotational errors with the Robotics Tilt Module in patients treated with conformal arc radiotherapy for prostate cancer. The correction of rotational errors was shown to reduce random and systematic errors in all directions. (NovalisBody and Robotics Tilt Module are products of BrainLAB A.G., Heimstetten, Germany).

Purpose: To evaluate the early side effects of a short course hypofractionated radiotherapy regimen in prostate cancer., Materials and Methods: Three institutions (IRE, AZ VUB, GUH) included 36 patients with T1-T3N0M0 prostate cancer in a phase II study. Patients were treated with 56 Gy in 16 fractions over 4 weeks. Early side effects were scored using the RTOG/EORTC criteria and the international prostate symptom index (IPSI) weekly during treatment and 1 and 2 months afterwards. The results were compared with two control groups of patients previously treated with conventional fractionation at AZ VUB (238 patients) and GUH (114 patients)., Results: None of the patients experienced grade 3-4 toxicity. Grade 1-2 Gastro-intestinal (GI), grade 2 GI, grade 1-2 Genito-urinary (GU) and grade 2 GU toxicity occurred in 75%, 36%, 75% and 44% for the hypofractionation schedule. The corresponding figures were 25-44%, 6-29%, 47-53% and 16-44% for the control groups (p<0.01 for grade 1-2 GI and GU toxicity). Two months after treatment all GU and the majority of GI symptoms had resolved. The IPSI increased from (average +/-1 SD) 5.6+/-4 pre-treatment to 10.0+/-6 during week 2-4 and had normalized (5.2+/-4) two months after treatment., Conclusions: Though no grade 3-4 side effects were observed, the investigated schedule results in a marked increase of grade 1-2 early side effects as compared to a conventional regimen. Side effects resolved within two months post-treatment.

Background and Purpose: Recalculating dose distributions using measured IMRT fluence fields imported into the treatment planning system (TPS) to evaluate the technical feasibility of a prototype developed for breathing synchronized irradiation., Patients and Methods: DMLC-IMRT fluence patterns acquired on radiographic film, generated by the linac in non-gated and gated mode, have been imported into the TPS. The effect of dose blurring and possible interplay between organ motion and leaf motion, and the efficacy of a breathing synchronized irradiation technique (an adapted version of a commercially available image-guidance system: NOVALIS BODY/ExacTrac4.0, BrainLAB AG) have been evaluated using radiographic film mounted to a simple phantom simulating a breathing pattern of 16 cycles per minute and covering a distance of 4 cm to obtain the resulting fluence maps. Two situations have been investigated to illustrate this principle: (a) a tumor located close to the diaphragm to assess the influence of organ motion on the dose to the target volume as well as to the gastro-intestinal tract that presents a high risk at intersecting with the beam during the breathing cycle. (b) A mediastinal lesion requiring complicated fluence patterns., Results: Importing measured fluence maps yielded highly disturbed reconstructed dose distributions in case of the non-gated delivery with the phantom in motion (both orthogonal and parallel to the leaf direction), whereas the measurements from the static (film fixed in space) and the gated delivery showed good agreement with the original theoretical dose distribution. These findings have been confirmed by the dose-volume histograms, corresponding tumor control probabilities, conformity index and dose heterogeneity values. The normal tissue complication probabilities investigated in this study seem to be affected to a lesser degree, which concurs with the observation that the motion effects result in a dose spread in the direction of motion. The applied breathing synchronization technique introduced an increased treatment time with a factor 3-4., Conclusions: The use of measured fluence fields, delivered by the linac in non-gated and gated mode, as imported fluence maps for the treatment planning system is an interesting quality assurance tool and revealed the dramatic impact of dose blurring and interplay between DMLC-IMRT dose delivery and organ motion, as well as the potential of breathing synchronization to resolve this issue. The possible advantage of breathing synchronized irradiation is compromised with an increased treatment time.

To determine whether radiation therapy could be an acceptable alternative to surgery in young patients with adenocarcinoma of the prostate, we analysed the outcome of 39 patients aged under 55 with organ confined tumours who received external radiation therapy in a curative intent. Our results suggest that similar local control in younger and older patients can be expected from either external beam radiotherapy or radical prostatectomy.

This retrospective study on a large number of cases offers a vision of the modalities of care in prostate cancer diagnosed before the age of 55, according to different policies, aiming to propose other directions for 2005. Between January 1974 and December 2001, 365 patients had a pathological diagnosis of prostate cancer occurring before the age of 55. These patients were referred to the departments of radiation therapy affiliated to the Rare Cancer Network. A questionnaire was filled in retrospectively to allow further analysis of medical and surgical data. The treatments were those recommended at the time of analysis and progressed according to new accepted standards. Clinical and pathological features of the patients were as follows: 36% of the tumours were Gleason > 7 scored, 56% of the patients had a T3-T4 and 31 had metastases at the time of diagnosis. As far as treatment was concerned, 4 groups were considered: 83 patients had a radical prostatectomy, 155 received radiation therapy with a curative intent, 87 were treated by hormonal manipulation, and the remaining 40 patients received palliative care. The free of disease survival rate at 10 years was 38% for patients without immediate metastases, only 1% of patients with metastases were alive. The multivariate analysis demonstrated the significant impact of radiotherapy on both local and distant failure rates and of T stage on distant failure rate. Survival was affected by nodal involvement and local failure. A separate analysis of two periods of time (1974-1989 and 1990-2001) did not show any differences in terms of treatment results. This retrospective study suggests that age is not a negative prognostic factor as far as adequate curative treatments are carried out. Therapeutic modalities having considerably evolved in prostate cancer, a further analysis with a longer follow up may allow the evaluation of these treatments on rates of failures and survival. Screening for prostate cancer in family histories is likely to increase the number of cases diagnosed before 55. Therefore, a complete information on morbidity associated to the different means of treatment would lead to a better acceptance of late side effects.

Purpose: To evaluate the survival impact of omission of radiotherapy after breast-conserving surgery and the changes with time., Material and Methods: Women aged 40-69 with non-metastasized T1-T2 breast cancer, who underwent breast-conserving surgery with axillary node dissection, with or without post-surgery radiotherapy, selected from the SEER (Surveillance, Epidemiology, and End Results) database. The analysis uses proportional hazards models., Results: Omission of radiotherapy as compared to delivery of radiotherapy was associated with an overall increased mortality hazard ratio of 1.346 (95% confidence interval: 1.204-1.504). Test of constancy showed significant changes with time. The time profile suggested an exponential-like increase from a baseline mortality hazard ratio of 1.17, or 17% excess of relative mortality risk, to a projected hazard ratio of 2.26, or more than doubling of relative mortality risk, for omission of radiotherapy., Conclusion: Omission of radiotherapy in breast-conserving surgery is found to be independently associated with an increase in mortality. The data do not give support to omitting radiation or give rationale to clinical trials that would omit radiation.

Background and Purpose: The aim of this study is to investigate the positional accuracy of a prototype X-ray imaging tool in combination with a real-time infrared tracking device allowing automated patient set-up in three dimensions., Material and Methods: A prototype X-ray imaging tool has been integrated with a commercially released real-time infrared tracking device. The system, consisting of two X-ray tubes mounted to the ceiling and a centrally located amorphous silicon detector has been developed for automated patient positioning from outside the treatment room prior to treatment. Two major functions are supported: (a) automated fusion of the actual treatment images with digitally reconstructed radiographs (DRRs) representing the desired position; (b) matching of implanted radio opaque markers. Measurements of known translational (up to 30.0mm) and rotational (up to 4.0 degrees ) set-up errors in three dimensions as well as hidden target tests have been performed on anthropomorphic phantoms., Results: The system's accuracy can be represented with the mean three-dimensional displacement vector, which yielded 0.6mm (with an overall SD of 0.9mm) for the fusion of DRRs and X-ray images. Average deviations between known translational errors and calculations varied from -0.3 to 0.6mm with a standard deviation in the range of 0.6-1.2mm. The marker matching algorithm yielded a three-dimensional uncertainty of 0.3mm (overall SD: 0.4mm), with averages ranging from 0.0 to 0.3mm and a standard deviation in the range between 0.3 and 0.4mm., Conclusions: The stereoscopic X-ray imaging device integrated with the real-time infrared tracking device represents a positioning tool allowing for the geometrical accuracy that is required for conformal radiation therapy of abdominal and pelvic lesions, within an acceptable time-frame.