Computed tomography of the cervical spine: comparison of image quality between a standard-dose and a low-dose protocol using filtered back-projection and iterative reconstruction.

OBJECTIVE: To compare image quality of a standard-dose (SD) and a low-dose (LD) cervical spine CT protocol using filtered back-projection (FBP) and iterative reconstruction (IR). MATERIALS AND METHODS: Forty patients investigated by cervical spine CT were prospectively randomised into two groups: SD (120 kVp, 275 mAs) and LD (120 kVp, 150 mAs), both applying automatic tube current modulation. Data were reconstructed using both FBP and sinogram-affirmed IR. Image noise, signal-to-noise (SNR) and contrast-to-noise (CNR) ratios were measured. Two radiologists independently and blindly assessed the following anatomical structures at C3-C4 and C6-C7 levels, using a four-point scale: intervertebral disc, content of neural foramina and dural sac, ligaments, soft tissues and vertebrae. They subsequently rated overall image quality using a ten-point scale. RESULTS: For both protocols and at each disc level, IR significantly decreased image noise and increased SNR and CNR, compared with FBP. SNR and CNR were statistically equivalent in LD-IR and SD-FBP protocols. Regardless of the dose and disc level, the qualitative scores with IR compared with FBP, and with LD-IR compared with SD-FBP, were significantly higher or not statistically different for intervertebral discs, neural foramina and ligaments, while significantly lower or not statistically different for soft tissues and vertebrae. The overall image quality scores were significantly higher with IR compared with FBP, and with LD-IR compared with SD-FBP. CONCLUSION: LD-IR cervical spine CT provides better image quality for intervertebral discs, neural foramina and ligaments, and worse image quality for soft tissues and vertebrae, compared with SD-FBP, while reducing radiation dose by approximately 40 %.

Bilateral transitory projection to visual areas from auditory cortex in kittens.

A transitory projection from primary and secondary auditory areas to the contralateral and ipsilateral areas 17 and 18 exists in newborn kittens. Distinct neuronal populations project to ipsilateral areas 17-18, contralateral areas 17-18 and contralateral auditory cortex; they are at different depth in layers II, III, and IV. By postnatal day 38 the auditory to visual projections have been lost, apparently by elimination of axons rather than by neuronal death. While it was previously reported that the elimination of transitory axons is responsible for focusing the origin of callosal connections to restricted portions of sensory areas it now appears that similar events play a more general role in the organization of cortico-cortical networks. Indeed, the elimination of juvenile projections is largely responsible for determining which areas will be connected in the adult.

Three-Dimensional (3D) Microarchitecture Correlations with 2D Projection Image Gray-Level Variations Assessed by Trabecular Bone Score Using High-Resolution Computed Tomographic Acquisitions: Effects of Resolution and Noise.

The aim of the present study is to determine the level of correlation between the 3-dimensional (3D) characteristics of trabecular bone microarchitecture, as evaluated using microcomputed tomography (μCT) reconstruction, and trabecular bone score (TBS), as evaluated using 2D projection images directly derived from 3D μCT reconstruction (TBSμCT). Moreover, we have evaluated the effects of image degradation (resolution and noise) and X-ray energy of projection on these correlations. Thirty human cadaveric vertebrae were acquired on a microscanner at an isotropic resolution of 93μm. The 3D microarchitecture parameters were obtained using MicroView (GE Healthcare, Wauwatosa, MI). The 2D projections of these 3D models were generated using the Beer-Lambert law at different X-ray energies. Degradation of image resolution was simulated (from 93 to 1488μm). Relationships between 3D microarchitecture parameters and TBSμCT at different resolutions were evaluated using linear regression analysis. Significant correlations were observed between TBSμCT and 3D microarchitecture parameters, regardless of the resolution. Correlations were detected that were strongly to intermediately positive for connectivity density (0.711≤r(2)≤0.752) and trabecular number (0.584≤r(2)≤0.648) and negative for trabecular space (-0.407 ≤r(2)≤-0.491), up to a pixel size of 1023μm. In addition, TBSμCT values were strongly correlated between each other (0.77≤r(2)≤0.96). Study results show that the correlations between TBSμCT at 93μm and 3D microarchitecture parameters are weakly impacted by the degradation of image resolution and the presence of noise.

Gender ingroup projection and the evaluative connotation of leader prototypes

The underrepresentation of women in top corporate ranks is a topic of ongoing discussion. Manager prototypes are proposed to be more male-typed than female-typed because historically men more often than women have held leadership roles. Why then is the maleness of manager prototypes even more pronounced among men than among women? Given that most personnel decision makers in organizations are men this phenomenon is problematic for women's advancement to top management positions. We address this question by investigating peoples' use of ingroup projection and their endorsement of evaluative attributes in constructing gender and leader prototypes.

Future development of gastrointestinal cancer incidence and mortality rates in Switzerland: a tumour registry- and population-based projection up to 2030.

QUESTIONS UNDER STUDY: Since tumour burden consumes substantial healthcare resources, precise cancer incidence estimations are pivotal to define future needs of national healthcare. This study aimed to estimate incidence and mortality rates of oesophageal, gastric, pancreatic, hepatic and colorectal cancers up to 2030 in Switzerland. METHODS: Swiss Statistics provides national incidences and mortality rates of various cancers, and models of future developments of the Swiss population. Cancer incidences and mortality rates from 1985 to 2009 were analysed to estimate trends and to predict incidence and mortality rates up to 2029. Linear regressions and Joinpoint analyses were performed to estimate the future trends of incidences and mortality rates. RESULTS: Crude incidences of oesophageal, pancreas, liver and colorectal cancers have steadily increased since 1985, and will continue to increase. Gastric cancer incidence and mortality rates reveal an ongoing decrease. Pancreatic and liver cancer crude mortality rates will keep increasing, whereas colorectal cancer mortality on the contrary will fall. Mortality from oesophageal cancer will plateau or minimally increase. If we consider European population-standardised incidence rates, oesophageal, pancreatic and colorectal cancer incidences are steady. Gastric cancers are diminishing and liver cancers will follow an increasing trend. Standardised mortality rates show a diminution for all but liver cancer. CONCLUSIONS: The oncological burden of gastrointestinal cancer will significantly increase in Switzerland during the next two decades. The crude mortality rates globally show an ongoing increase except for gastric and colorectal cancers. Enlarged healthcare resources to take care of these complex patient groups properly will be needed.

Cortical origin of functional recovery in the somatosensory cortex of the adult mouse after thalamic lesion

Résumé L'accident vasculaire cérébral sensoriel pur est un des syndromes lacunaires, dû à l'occlusion de petits vaisseaux cérébraux, souvent dans le cadre d'une lésion intéressant le noyau ventro-caudal du thalamus. Il produit un hémisyndrome sensitif pur, et parfois un syndrome douloureux se développe à distance de l'événement aigu. Afin d'étudier la récupération fonctionnelle dans le cortex somatosensoriel (SI) après une telle lésion dans le thalamus, un modèle de lésion excitotoxique a été développé dans le système somatosensoriel de la souris adulte, caractérisé par la présence de formations cytoarchitectoniques dans SI appelées "tonneaux". Chacun de ces tonneaux correspond à la représentation corticale d'une vibrisse du museau. L'activité métabolique a été mesurée dans SI à différents intervalles après la lésion, à l'aide de déoxyglucose marqué radioactivement. Dans les deux premiers jours suivant celle-ci, l'activité métabolique diminue de manière importante dans toutes les couches corticales, avec une atteinte plus marquée dans la couche IV, principale projection des axones thalamo-corticaux. Une récupération de l'activité métabolique se produit ensuite, d'autant plus marquée que le délai après la lésion est grand. Cette récupération s'observe dans toutes les couches coticales, les couches I et Vb récupérant plus rapidement que les couches II, III, IV, Va et VI. Cinq semaines après la lésion, l'absence des vibrisses correspondant à la partie déafférentée de SI diminue l'activité métabolique corticale de 32% et démontre l'activation par la périphérie de cette partie de l'écorce, malgré la perte des axones thalamo-corticaux provenant du noyau ventro-caudal. Des expériences de traçage rétrograde ont montré une augmentation des projections intracorticales sur la partie déafférentée de l'écorce, en particulier de longue distance, ainsi que des projections interhémisphériques, mais n'ont pas permis de mettre en évidence de nouvelle projection thalamique, indiquant une origine corticale à la récupération fonctionnelle observée. Abstract To study the degree and time course of the functional recovery in the somatosensory cortex (SI) after an excitotoxic lesion in the adult mouse thalamus, metabolic activity was determined in SI at various times points post lesion. Immediately after the lesion, metabolic activity in the thalamically deafferented part of SI was at its lowest value but increased progressively at subsequent time points. This was seen in all cortical layers, however, layers I and Vb recover more rapidly than layers II, III, IV, Va and VI. Removal of the mystacial whiskers corresponding to the deafferented area, 5 weeks after cortical recovery, produced a subsequent 32% drop in metabolic activity, demonstrating peripheral sensory activation of this part of the cortex. Tracing experiments revealed that the deafferented cortex did not receive a novel thalamic input, but cortico-cortical and contralateral barrel cortex projections to this area were reinforced. We conclude that the cortical functional recovery after a thalamic lesion is, at least partially, due to modified cortico-cortical and callosal projections to the deafferented cortical area.

Colonic movements in healthy subjects as monitored by a Magnet Tracking System

Rapport de synthèse : Le Magnet Tracking System (MTS) est une technique peu invasive d'investigation de la motilité de l'entier du tube digestif. Elle repose sur le suivi de la progression d'un aimant par des senseurs externes en temps réel et dans les 3 dimensions. Dans cette étude, le MTS a été utilisé pour étudier les caractéristiques de propulsion propres aux différents segments coliques ainsi que pour comparer le transit de l'aimant permanent du MTS à celui de marqueurs radioopaques habituellement utilisés. Dix hommes et 10 femmes ayant un transit gastro-intestinal régulier ont ingéré simultanément un aimant de MTS et une capsule contenant 10 marqueurs radio-opaques, à 20h00. Les enregistrements se sont ensuite déroulés sur 2 matinées successives de 5 heures. L'analyse des données brutes recueillies a permis de réaliser une projection spatio-temporelle de la trajectoire de l'aimant dans le tube digestif ainsi qu'une description précise de l'origine, de la direction, de l'amplitude et de la vitesse des mouvements coliques. Des radiographies d'abdomen ont permis de comparer les positions respectives des marqueurs radio-opaques et de l'aimant du MTS. Durant 90% du temps d'enregistrement, l'aimant était immobile ou présentait des mouvements alternatifs de faible amplitude. Le reste des enregistrements consiste en activité propulsive dont 20% représentent des déplacements rétrogrades et une description très précise de 34 mouvements de masses. L'analyse des déplacements démontre une distribution bimodales des vitesses voisine de 1.5 et 50 cm /min, ce tant en direction orale que caudale. Deux tiers des distances parcourues le sont à vitesse rapide. L'analyse segmentaire confirme une progression horaire absolue supérieure dans le côlon gauche que droit. L'analyse détaillée par segment colique, reposant sur la description des déplacements enregistrés correspond aux rôles reconnus des différents segments, notamment de aire de stockage et de conditionnement du côlon ascendant ou de transit du côlon descendant. La comparaison des 2 sexes démontre un nombre plus important de mouvements, particulièrement de mouvements de masse chez l'homme. Les radiographies montrent une bonne corrélation entre la position de l'aimant et celle des marqueurs radio-opaques. Le MTS permet ainsi une description précise des caractéristiques propulsives des différents segments coliques, notamment par l'analyse détaillée des progressions à vitesses lente et rapide et leurs directions. Des distinctions peuvent également être notées en fonction du sexe. Ces investigations offrent de nouvelles perspectives pour l'étude des troubles de la motilité digestive.

An objective anisotropic elastic plastic model and Algorithm applicable to bone mechanics

The implicit projection algorithm of isotropic plasticity is extended to an objective anisotropic elastic perfectly plastic model. The recursion formula developed to project the trial stress on the yield surface, is applicable to any non linear elastic law and any plastic yield function.A curvilinear transverse isotropic model based on a quadratic elastic potential and on Hill's quadratic yield criterion is then developed and implemented in a computer program for bone mechanics perspectives. The paper concludes with a numerical study of a schematic bone-prosthesis system to illustrate the potential of the model.

Geometry and physics of knots

KNOTS are usually categorized in terms of topological properties that are invariant under changes in a knot's spatial configuration(1-4). Here we approach knot identification from a different angle, by considering the properties of particular geometrical forms which we define as 'ideal'. For a knot with a given topology and assembled from a tube of uniform diameter, the ideal form is the geometrical configuration having the highest ratio of volume to surface area. Practically, this is equivalent to determining the shortest piece of tube that can be closed to form the knot. Because the notion of an ideal form is independent of absolute spatial scale, the length-to-diameter ratio of a tube providing an ideal representation is constant, irrespective of the tube's actual dimensions. We report the results of computer simulations which show that these ideal representations of knots have surprisingly simple geometrical properties. In particular, there is a simple linear relationship between the length-to-diameter ratio and the crossing number-the number of intersections in a two-dimensional projection of the knot averaged over all directions. We have also found that the average shape of knotted polymeric chains in thermal equilibrium is closely related to the ideal representation of the corresponding knot type. Our observations provide a link between ideal geometrical objects and the behaviour of seemingly disordered systems, and allow the prediction of properties of knotted polymers such as their electrophoretic mobility(5).

"Acheiro-poïétique" du cinéma: le Christ révélé par l'écran

Selon la tradition orientale, les représentations de Jésus trouveraient toutes leur origine dans les images acheiropoïètes, c'est-à-dire dans des figurations de la "Sainte Face" du Christ non faites de main d'homme, mais survenues par apparition divine -sur le voile de Véronique, le Saint Suaire, le mandylion d'Edesse, etc. Ces images qui, pour des théologiens de l'icône tels que Léonide Ouspensky, ne sont rien moins que "la manifestation du miracle fondamental : la venue du Créateur dans sa création" (in L'Image du Christ non faite de main d'homme, 1989), ont toujours été le ferment d'expérimentations multiples chez les peintres et les sculpteurs.Mais la réflexion artistique s'est cristallisée au moment où ces images sont devenues l'apanage de médiums issus de "l'ère de la reproductibilité technique" chère à Benjamin. En effet, les images "théographes" auraient pour spécificité d'être engendrées et de se multiplier par empreinte immédiate: une toile quelconque n'aurait qu'à être touchée par le visage du Christ pour devenir instantanément le support du divin portrait, et acquérir dès lors le "pouvoir reconnu aux acheiropoïètes de créer des doubles de même valeur, par simple contact" (François Boespflug, Dieu et ses images. Une histoire de l'Eternel dans l'art, 2008). Comment mieux faire écho aux principes mêmes de l'image (ciné)photographique, générée par indicialité et reproductibilité? André Bazin a eu l'intuition de cette parenté dans le cadre de sa théorisation sur le pouvoir "révélateur" de l'image (ciné)photographique qui selon lui procéderait "par sa genèse" de "l'ontologie du modèle" et "serait" le modèle; il a évoqué le Saint Suaire de Turin comme rejouant, voire emblématisant cette même "ontologie de l'image photographique" (dans l'article homonyme de 1945). Si Bazin ne développe pas plus avant ses considérations, la corrélation des dispositifs (ciné)photographique et acheiropoïète a connu un questionnement « en actes », au sein des films cherchant à représenter Jésus.Valentine Robert s'intéresse à ces expérimentations, à commencer par un projet de film d'Abel Gance de 1947, resté inachevé, où le suaire de Turin devait se transformer en écran de cinéma. Plusieurs autres productions seront abordées, telles que Civilization ou The Robe, qui explorent les effets visuels permis par la pellicule pour montrer le Christ en surimpression, dans une sorte d'"apparition technologique", ou telles que The Jesus Film ou The Passion of the Christ, dont la projection a été reçue par certains publics comme une apparition sacrée réactualisant l'Incarnation. Les modalités de la représentation des images acheiropoïètes et plus généralement de l'apparition de Jésus à l'écran seront enfin évoquées - de la tradition hollywoodiennes qui consistait à refuser l'accès de la "Sainte Face" à la pellicule et de la rejeter hors-champ jusqu'aux séquences d'Ecce Homo de Scorsese et Zeffirelli, en passant par la révélation visuelle inaugurant The King of Kings, qui pousse à son paroxysme la collusion entre apparition divine et apparition cinématographique.