Error estimate and control in the MSFV method for multiphase flow in porous media

n this paper the iterative MSFV method is extended to include the sequential implicit simulation of time dependent problems involving the solution of a system of pressure-saturation equations. To control numerical errors in simulation results, an error estimate, based on the residual of the MSFV approximate pressure field, is introduced. In the initial time steps in simulation iterations are employed until a specified accuracy in pressure is achieved. This initial solution is then used to improve the localization assumption at later time steps. Additional iterations in pressure solution are employed only when the pressure residual becomes larger than a specified threshold value. Efficiency of the strategy and the error control criteria are numerically investigated. This paper also shows that it is possible to derive an a-priori estimate and control based on the allowed pressure-equation residual to guarantee the desired accuracy in saturation calculation.

De l'IRM de diffusion au connectome.

Objectifs: Comprendre les principes physique de la diffusion. Comprendre le principe de mesure de la diffusion par IRM. Ccomprendre la relation entre la diffusion de l'eau en milieu biologique et l'organisation de la matière blanche. Comprendre comment cartographier la connectivité cérébrale par irm de diffusion. Messages à retenir: Les propriétés de diffusion du tissu cérébral sont conditionnées par l'architecture axonale. La mesure de la diffusion par IRM permet de cartographier les trajectoires de fibres nerveuses et donc la connectivité cérébrale. La connectivité cérébrale peut être mesurés de manière non-invasive. Résumé: La "connectomique" est un domaine émergeant et prometteur des neurosciences qui utilise l'IRM de diffusion en combinaison avec des traitements algorithmiques avancés afin de mesurer les trajectoires de faisceaux de fibres et la connectivité cérébrale permettant d'étudier l'organisation de la structure du réseau neuronal cérébral dans son ensemble. Lors de ce cours nous reverrons les méthodes rendant cette cartographie possible et exposerons les techniques d'analyse utilisées pour obtenir de nouvelles informations sur l'architecture cérébrale. Nous reverrons également un certains nombre d'exemple d'applications où la connectomique offre une nouvelle manière d'analyser et de comprendre le fonctionnement du cerveau normal ou malade.

Effects of added dead space on sleep disordered breathing at high altitude

Introduction: Sleep disordered breathing with central apnea or hypopnea frequently occurs during sleep at high altitude. The aim of this study was to assess the effects of added dead space (DS) on sleep disordered breathing and transcutaneous CO2 (PtcCO2) level during sleep at high altitude. Methods: Full night sleep recordings were obtained on 12 unacclimatized mountaineers (11 males, 1 female, mean age 39 ± 12 y.o.) during one of the first 4 nights after arrival in Leh, Ladakh (3500 m). In random order, half of the night was spent with a 500 ml increase in dead space through a custom designed full face mask and the other half without it. PtcCO2 was measured in 3 participants. Results: Baseline recordings reveled two clearly distinct groups: one with severe sleep disordered breathing (n = 5) and the other with mild or no disordered breathing (n = 7). Added dead space markedly improved breathing in the first group (baseline vs DS): apnea hypopnea index (AHI) 70.3 ± 25.8 vs 29.4 ± 6.9 (p = 0.013), oxygen desaturation index (ODI): 72.9 ± 24.1/h vs 42.5 ± 14.4 (p = 0.031), whereas it had no significant effect in the second group. Added dead space did not have a significant effect on mean oxygen saturation level. Respiratory events were almost exclusively central apnea or hypopnea except for one subject. Only a minor increase in mean PtcCO2 (n = 3) was observed: 33.6 ± 1.8 mm Hg at baseline and 35.0 ± 2.62 mm Hg with DS. Sleep quality was preserved under dead space condition, since the microarousal rate remained unchanged (16.8 ± 8.7/h vs 19.4 ± 18.6/h (p = 0.51). Conclusion: In mountaineers with severe sleep disordered breathing at high altitude, a 500 ml increase in dead space through a fitted mask significantly improves nocturnal breathing.

Taille et localisation des anévrismes intracraniens rompus et facteurs de risque de rupture

Question de recherche : Est-ce que la limite de taille de 7 mm d'un anévrisme intracrânien non rompu¦proposée par les études internationales est un critère valable de sélection entre un traitement¦conservateur (observation périodique) ou une intervention curative sur la population du CHUV ?¦Contexte : On estime actuellement la fréquence des anévrismes intracrâniens à 0.2-9% dans la¦population générale. Le taux d'hémorragie sous-arachnoïdienne due à une rupture d'anévrisme est¦estimé à 6-16 pour 100'000 personnes.¦Selon les investigateurs de l'International Study of Unruptured Intracranial Aneurysms (ISUIA, 2003),¦le taux cumulé de rupture à 5 ans pour les anévrismes de moins de 7 mm de diamètre est de 0.05% ou¦2.5% selon que l'anévrisme se situe sur une artère de la circulation cérébrale antérieure ou postérieure,¦respectivement.¦Ces chiffres sont fortement controversés. En effet, d'autres études montrent que le risque de rupture des¦anévrismes inférieurs à 7 mm de diamètre est bien plus important que ne le laisse supposer l'étude¦ISUIA.¦Objectifs : L'objectif de ce travail de maîtrise vise à déterminer si la limite de taille de 7 mm d'un¦anévrisme cérébral non rompu proposé par certaines études internationales (et notamment l'étude¦ISUIA) est un critère valable pour sélectionner entre une observation périodique ou une intervention¦curative (chirurgicale ou endovasculaire) des patients.¦Un corollaire qui découle de cette question est de savoir s'il est justifié de traiter d'emblée un¦anévrisme cérébral non rompu mesurant moins de 7 mm.¦Matériel et Méthodes : Etude rétrospective observationnelle basée sur des données provenant des¦dossiers médicaux des patients admis aux urgences du CHUV avec une hémorragie sousarachnoïdienne¦due à la rupture d'un anévrisme intracrânien pendant une période allant de juin 2005 à¦avril 2011.¦Différents paramètres sont pris en considération : l'âge et le sexe du patient, la taille, la localisation et le¦nombre d'anévrismes, les facteurs de risque de rupture comme le tabac, l'hypertension artérielle et la¦consommation d'alcool, ainsi que les antécédents et l'histoire familiale de rupture d'anévrisme.¦Le critère de jugement principal est la taille de l'anévrisme, suivi par sa localisation.¦Les critères d'exclusion des patients sont les suivants : anévrismes mycotique, fusiforme ou¦traumatique, tumeur cérébrale maligne.¦Résultats escomptés : Avec ce travail, une nouvelle limite de diamètre anévrismal pourrait être¦proposée, en tenant compte des différents paramètres analysés sur un échantillon de la population¦locale. Les résultats pourraient apporter plus de précisions dans le bilan du risque d'une rupture¦anévrismale. Ainsi, la décision d'une intervention bénéficierait d'une base de réflexion nouvelle pour¦les anévrismes non rompus de petite taille.¦Plus-value escomptée : Cette étude pourrait contribuer à améliorer le pronostic des patients porteurs¦d'anévrisme(s) intracrânien(s). Elle permettrait en effet d'intervenir en cas d'anévrismes intracrâniens¦non rompus de taille inférieure à 7 mm, avant que ceux-ci ne se rompent et provoquent une hémorragie¦sous-arachnoïdienne.

Efficiency of flexible derotator in walking cerebral palsy children

Introduction The flexible derotator is one of the therapeutic resources used to combat primary and secondary abnormalities in walking cerebral palsy children. It was developed to reduce abnormal femoral and tibial torsions and lessen the latter's negative functional impact. Objective To determine the effect of wearing a flexible derotator on anatomic and functional parameters in walking cerebral palsy children. Methods We performed a retrospective study of walking cerebral palsy children by gathering data on bone-related parameters (femoral and tibial torsion) and functional parameters (distance and speed gait, and the energy expenditure index (EEI)). Fifteen walking cerebral palsy children were treated with the flexible derotator for one year and 15 untreated walking cerebral palsy children were included as controls. The two groups were compared in terms of the various parameters' change over time between the initial examination (the last examination prior to the start of the study or prior to use of the flexible derotator) and the final examination (after one year of follow-up). Results Right femoral anteversion and right and left external tibial torsion improved. There was a significant increase in distance and speed gait and a decrease in the EEI in walking cerebral palsy children. Conclusion Our retrospective study revealed a significant improvement in functional parameters in children with cerebral palsy, as a result of wearing the flexible derotator for at least 6 hours a day for a year. Bone parameters only improved slightly. Use of the flexible derotator could improve these children's quality of life.

Early white matter alterations in men predisposed to FXTAS revealed by MT imaging.

Introduction: The Fragile X - associated Tremor Ataxia Syndrome (FXTAS) is a recently described, and under-diagnosed, late onset (≈ 60y) neurodegenerative disorder affecting male carriers of a premutation in the Fragile X Mental Retardation 1 (FMR1) gene. The premutation is an CGG (Cytosine-Guanine-Guanine) expansion (55 to 200 CGG repeats) in the proximal region of the FMR1 gene. Patients with FXTAS primarily present with cerebellar ataxia and intention tremor. Neuroradiological features of FXTAS include prominent white matter disease in the periventricular, subcortical, middle cerebellar peduncles and deep white matter of the cerebellum on T2-weighted or FLAIR MR imaging (Jacquemmont 2007, Loesch 2007, Brunberg 2002, Cohen 2006). We hypothesize that a significant white matter alteration is present in younger individuals many years prior to clinical symptoms and/or the presence of visible lesions on conventional MR sequences and might be detectable by magnetization transfer (MT) imaging. Methods: Eleven asymptomatic premutation carriers (mean age = 55 years) and seven intra-familial controls participated to the study. A standardized neurological examination was performed on all participants and a neuropsychological evaluation was carried out before MR scanning performed on a 3T Siemens Trio. The protocol included a sagittal T1-weighted 3D gradient-echo sequence (MPRAGE, 160 slices, 1 mm^3 isotropic voxels) and a gradient-echo MTI (FA 30, TE 15, matrix size 256*256, pixel size 1*1 mm, 36 slices (thickness 2mm), MT pulse duration 7.68 ms, FA 500, frequency offset 1.5 kHz). MTI was performed by acquiring consecutively two set of images; first with and then without the MT saturation pulse. MT images were coregistered to the T1 acquisition. The MTR for every intracranial voxel was calculated as follows: MTR = (M0 - MS)/M0*100%, creating a MTR map for each subject. As first analysis, the whole white matter (WM) was used to mask the MTR image in order to create an histogram of the MTR distribution in the whole tissue class over the two groups examined. Then, for each subject, we performed a segmentation and parcellation of the brain by means of Freesurfer software, starting from the high resolution T1-weighted anatomical acquisition. Cortical parcellations was used to assign a label to the underlying white matter by the construction of a Voronoi diagram in the WM voxels of the MR volume based on distance to the nearest cortical parcellation label. This procedure allowed us to subdivide the cerebral WM in 78 ROIs according to the cortical parcellation (see example in Fig 1). The cerebellum, by the same procedure, was subdivided in 5 ROIs (2 per each hemisphere and one corresponding to the brainstem). For each subject, we calculated the mean value of MTR within each ROI and averaged over controls and patients. Significant differences between the two groups were tested using a two sample T-test (p<0.01). Results: Neurological examination showed that no patient met the clinical criteria of Fragile X Tremor and Ataxia Syndrome yet. Nonetheless, premutation carriers showed some subtle neurological signs of the disorder. In fact, premutation carriers showed a significant increase of tremor (CRST, T-test p=0.007) and increase of ataxia (ICARS, p=0.004) when compared to controls. The neuropsychological evaluation was normal in both groups. To obtain general characterizations of myelination for each subject and premutation carriers, we first computed the distribution of MTR values across the total white matter volume and averaged for each group. We tested the equality of the two distributions with the non parametric Kolmogorov-Smirnov test and we rejected the null-hypothesis at a p=0.03 (fig. 2). As expected, when comparing the asymptomatic permutation carriers with control subjects, the peak value and peak position of the MTR values within the whole WM were decreased and the width of the distribution curve was increased (p<0.01). These three changes point to an alteration of the global myelin status of the premutation carriers. Subsequently, to analyze the regional myelination and white matter integrity of the same group, we performed a ROI analysis of MTR data. The ROI-based analysis showed a decrease of mean MTR value in premutation carriers compared to controls in bilateral orbito-frontal and inferior frontal WM, entorhinal and cingulum regions and cerebellum (Fig 3). The detection of these differences in these regions failed with other conventional MR techniques. Conclusions: These preliminary data confirm that in premutation carriers, there are indeed alterations in "normal appearing white matter" (NAWM) and these alterations are visible with the MT technique. These results indicate that MT imaging may be a relevant approach to detect both global and local alterations within NAWM in "asymptomatic" carriers of premutations in the Fragile X Mental Retardation 1 (FMR1) gene. The sensitivity of MT in the detection of these alterations might point towards a specific physiopathological mechanism linked to an underlying myelin disorder. ROI-based analyses show that the frontal, parahippocampal and cerebellar regions are already significantly affected before the onset of symptoms. A larger sample will allow us to determine the minimum CGG expansion and age associated with these subclinical white matter alterations.

Responses to exercise in normobaric hypoxia: comparison of elite and recreational ski mountaineers.

PURPOSE: Hypoxia is known to reduce maximal oxygen uptake (VO(2max)) more in trained than in untrained subjects in several lowland sports. Ski mountaineering is practiced mainly at altitude, so elite ski mountaineers spend significantly longer training duration at altitude than their lower-level counterparts. Since acclimatization in hypobaric hypoxia is effective, the authors hypothesized that elite ski mountaineers would exhibit a VO2max decrement in hypoxia similar to that of recreational ski mountaineers. METHODS: Eleven elite (E, Swiss national team) and 12 recreational (R) ski mountaineers completed an incremental treadmill test to exhaustion in normobaric hypoxia (H, 3000 m, F(1)O(2) 14.6% ± 0.1%) and in normoxia (N, 485 m, F(1)O(2) 20.9% ± 0.0%). Pulse oxygen saturation in blood (SpO(2)), VO(2max), minute ventilation, and heart rate were recorded. RESULTS: At rest, hypoxic ventilatory response was higher (P < .05) in E than in R (1.4 ± 1.9 vs 0.3 ± 0.6 L · min⁻¹ · kg⁻¹). At maximal intensity, SpO(2) was significantly lower (P < .01) in E than in R, both in N (91.1% ± 3.3% vs 94.3% ± 2.3%) and in H (76.4% ± 5.4% vs 82.3% ± 3.5%). In both groups, SpO(2) was lower (P < .01) in H. Between N and H, VO(2max) decreased to a greater extent (P < .05) in E than in R (-18% and -12%, P < .01). In E only, the VO(2max) decrement was significantly correlated with the SpO(2) decrement (r = .74, P < .01) but also with VO(2max) measured in N (r = .64, P < .05). CONCLUSION: Despite a probable better acclimatization to altitude, VO(2max) was more reduced in E than in R ski mountaineers, confirming previous results observed in lowlander E athletes.

Study of conformational changes of ASIC1a by voltage-clamp fluorometry

Le fonctionnement du système nerveux est sensible aux variations de la concentration d'acide. Une acidification des tissus peut se produire pendant une activité neuronale intense ou dans des situations physiopathologiques telles que l'inflammation ou les lésions cérébrales. Les canaux ioniques sensibles à l'acide (ASIC) sont activés par acidification et jouent un rôle important dans la détection des changements d'acide. Les ASICs contribuent à la dégénérescence neuronale après une lésion cérébrale, puisque leur inhibition limite la lésion neuronale. L'acidification induite par une inflammation du tissu nerveux conduit à des stimuli de douleur, qui sont détectés par ces canaux. En effet, les toxines qui bloquent spécifiquement les ASICs montrent des effets analgésiques dans des modèles animaux. La structure 3D d'ASIC peut être comparée à une main qui tient une boule entre son pouce et le doigt. Les différents domaines d'ASIC sont appelés doigt, pouce, jointure, boule-ß et paume. Les domaines transmembranaires représentent le poignet de cette main. Mon projet de thèse vise à décrire les mouvements survenant sur ce canal pendant son activité. A cet effet, j'ai utilisé une technique combinée qui permet la mesure des mouvements en temps réel durant l'activité du canal. J'ai montré les réarrangements des domaines extracellulaires pendant l'activité ASIC. Ces mouvements sont transmis au pore du canal, ou ils contrôlent sa fermeture et ouverture. La direction de ces mouvements a été évaluée pour les domaines doigt et jointure, et nous avons montré qu'ils s'éloignent de la boule-ß lors de l'acidification. J'ai également été en mesure de décrire les mouvements qui se produisent dans la poche acidique, une zone qui est considérée comme importante, car elle représente le site de liaison de certaines toxines de venin qui agissent sur les ASICs. J'ai ainsi pu montrer que les domaines doigt et le pouce qui forment la poche acidique se rapprochent l'un de l'autre pendant l'activation du canal. Ces résultats sont en accord avec des observations précédentes réalisées sur les ASICs par d'autres chercheurs. Enfin, cette analyse approfondie permet d'améliorer les connaissances sur le contrôle de l'activité ASIC; de plus, les mécanismes trouvés ici sont probablement partagés entre les canaux de la famille à laquelle appartiennent les ASICs. -- Les acid-sensing ion channels (ASICs) sont des canaux sodiques ouverts par les protons et principalement exprimés dans le système nerveux. Ils sont impliqués dans la détection des protons dans de nombreux états physiologiques et pathologiques comme l'ischémie et la perception de la douleur. La structure cristalline de l'isoforme ASIC1 de poulet a été déterminée dans l'état désensibilisé et ouvert. Les études fonctionnelles indiquent que la protonation des résidus clés dans la boucle extracellulaire déclenche des changements de conformation conduisant à l'ouverture du canal. Cependant, les mécanismes moléculaires qui relient la protonation à l'ouverture et la fermeture du canal n'ont pas encore été clarifiés. Dans cette étude, nous avons utilisé la voltage-clamp fluorimétrie (VCF) pour révéler les mouvements de l'activité associée qui se produisent dans les différents domaines de l'ASICla. Les fluorophores positionnés dans le pouce, la paume, le doigt, l'articulation et dans les domaines de l'entrée du pore extracellulaire ont montré des signaux de VCF liés à des changements de conformation au cours de l'activité du canal. La synchronisation des changements de fluorescence indique une séquence complexe de mouvements en fonction du pH. La cinétique de la fluorescence et des signaux de courant ont été comparés les uns aux autres afin de déterminer si le mouvement détecté par le signal de fluorescence correspond à une transition fonctionnelle définie du canal. Certains des résidus testés se sont révélés être étroitement liés à la désensibilisation du canal ou au rétablissement après la désensibilisation. En outre, nous avons trouvé qu'un tryptophane endogène de la boule-ß diminue le signal de fluorescence des sondes positionnées dans les domaines doigt et jointure. L'augmentation observée de ces signaux indique que ces domaines s'éloignent à une distance à partir de la boucle de la boule-ß. Sur la base de ce principe, nous avons généré des paires Trp-Cys « quencher», dans lequel le Cys est utilisé comme site d'ancrage pour attacher le fluorophore. Ensuite, nous avons évalué les changements de conformation qui se produisent au niveau de la poche acide, une zone importante pour la fonction et la régulation d'ASIC. Les signaux de fluorescence indiquent un mouvement de l'hélice supérieure du pouce vers le doigt et une rotation de la boule-ß dans le sens horaire. L'analyse de la cinétique indique que les mouvements des sous-domaines qui composent la poche acide se produisent pendant la désensibilisation du canal. Mon projet de doctorat représente la première analyse approfondie des changements conformationnels dépendants de l'activité des ASICs et fournit des informations sur les mécanismes de contrôle de l'activité du canal qui sont probablement partagés avec d'autres canaux proches.

Effets de la stimulation sousthalamique bilatérale sur la voix et la parole de patients parkinsoniens

La maladie de Parkinson (MP) est une maladie neurodégénérative atteignant 1-2% des¦personnes de plus de 60 ans (1). Ses signes cliniques ont été décrits par James Parkinson¦en 1817 dans : « An essay on the Shaking palsy» (2). Les signes cardinaux sont le¦tremblement de repos, la rigidité et la bradykinésie. Certaines définitions y ajoutent l'instabilité¦posturale. D'autres manifestations, non motrices, telles qu'une dysfonction autonome et¦sensitive, des troubles de l'humeur, des troubles du sommeil et des démences peuvent¦apparaître en cours d'évolution. Le traitement actuel de la MP est principalement¦pharmacologique. Il consiste en l'administration du précurseur de la dopamine, la levodopa¦(L-dopa). Pourtant, l'utilisation à long terme de la L-dopa induit des fluctuations motrices telles¦que dyskinésies et dystonies. Au cours du siècle dernier, de nombreux traitements¦chirurgicaux ont été tentés, en particulier des procédures ablatives (thalamotomie,¦pallidotomie, subthalamotomie). Elles ont le désavantage d'induire des séquelles non¦négligeables telles que des parésies et des troubles neurocognitifs. La chirurgie ablative a¦été abandonnée avec l'arrivée de la L-dopa dans les années 1960. Les limitations de la¦thérapie par la L-dopa associées aux améliorations de la neuro-imagerie, de la sécurité des¦procédures neurochirurgicales ainsi que des techniques d'implantation ont permis le¦développement de procédures stimulatrices dans les années 1990. La stimulation cérébrale¦profonde des noyaux sous-thalamiques est devenue une stratégie thérapeutique bien établie¦chez les patients atteints d'une MP avancée. Malgré une excellente réponse motrice des¦membres, l'impact de la stimulation cérébrale profonde sur la parole est controversé (2).¦Le but de cette étude est de déterminer l'influence aigüe des stimulateurs sous-thalamiques¦sur des paramètres objectifs et quantitatifs, ainsi que sur un paramètre subjectif de la¦dysarthrie parkinsonienne. Nous allons comparer dans notre groupe de patients deux¦conditions successives: patient avec stimulateurs éteints et sans médication (OFF/nm)¦versus avec stimulateurs allumés et sans médication (ON/nm). Nous allons ensuite effectuer¦des analyses statistiques afin de déterminer si les stimulateurs sous-thalamiques ont un effet¦aigu bénéfique ou non sur certains paramètres vocaux, puis sur l'intelligibilité globale de la¦parole. En effet, l'intelligibilité nous informe sur la capacité de communication du patient avec¦son entourage.

Increased α2- and β1-adrenoceptor densities in postmortem brain of subjects with depression: differential effect of antidepressant treatment.

BACKGROUND: Brain α2- and β-adrenoceptor alterations have been suggested in suicide and major depressive disorder. METHODS: The densities of α2-, β1- and β2-adrenoceptors in postmortem prefrontal cortex of 26 subjects with depression were compared with those of age-, gender- and postmortem delay-matched controls. The effect of antidepressant treatment on α2- and β-adrenoceptor densities was also evaluated. α2- and β-adrenoceptor densities were measured by saturation experiments with respective radioligands [(3)H]UK14304 and [(3)H]CGP12177. β1- and β2-adrenoceptor subtype densities were dissected by means of β1-adrenoceptor selective antagonist CGP20712A. RESULTS: Both, α2- and β1-adrenoceptors densities were higher in antidepressant-free depressed subjects (n=14) than those in matched controls (Δ~24%, p=0.013 and Δ~20%, p=0.044, respectively). In antidepressant-treated subjects (n=12), α2-adrenoceptor density remained increased over that in controls (Δ~20%), suggesting a resistance of α2-adrenoceptors to the down-regulatory effect of antidepressants. By contrast, β1-adrenoceptor density in antidepressant-treated depressed subjects was not different from controls, suggesting a possible down-regulation by antidepressants. The down-regulation of β1-adrenoceptor density in antidepressant-treated depressed subjects differs from the unaltered β1-adrenoceptor density observed in citalopram-treated rats and in a group of non-depressed subjects also treated with antidepressants (n=6). β2-adrenoceptor density was not altered in depressed subjects independently of treatment. LIMITATIONS: Antidepressant-treated subjects had been treated with a heterogeneous variety of antidepressant drugs. The results should be understood in the context of suicide victims with depression. CONCLUSIONS: These results show the up-regulation of brain α2- and β1-adrenoceptors in depression and suggest that the regulation induced by chronic antidepressant treatment would be altered in these subjects.

Electroencephalogram changes during inhalation with nitric oxide in the pediatric intensive care patient--a preliminary report.

OBJECTIVES: Although endogenous nitric oxide (NO) is an excitatory mediator in the central nervous system, inhaled NO is not considered to cause neurologic side effects because of its short half-life. This study was motivated by a recent case report about neurologic symptoms and our own observation of severe electroencephalogram (EEG) abnormalities during NO inhalation. DESIGN: Blind, retrospective analyses of EEGs which were registered before, during, and after NO inhalation. EEG was classified in a 5-point rating system by an independent electroencephalographer who was blinded to the patients' clinical histories. Comparisons were made with the previous evaluation documented at recording. Other EEG-influencing parameters such as oxygen saturation, hemodynamics, electrolytes, and pH were evaluated. SETTING: Pediatric intensive care unit of a tertiary care university children's hospital. PATIENTS: Eleven ventilated, long-term paralyzed, sedated children (1 mo to 14 yrs) who had EEG or clinical assessment before NO treatment and EEG during NO inhalation. They were divided into two groups according to the NO-indication (e.g., congenital heart defect, acute respiratory distress syndrome). MEASUREMENTS AND MAIN RESULTS: All 11 patients had an abnormal EEG during NO inhalation. EEG-controls without NO showed remarkable improvement. EEG abnormalities were background slowing, low voltage, suppression burst (n = 2), and sharp waves (n = 2) independent of patients' age, NO-indication, and other EEG-influencing parameters. CONCLUSIONS: These preliminary data suggest the occurrence of EEG-abnormalities after application of inhaled NO in critically ill children. We found no correlation with other potential EEG-influencing parameters, although clinical state, medication, or hypoxemia might contribute. Comprehensive, prospective, clinical assessment regarding a causal relationship between NO-inhalation and EEG-abnormalities and their clinical importance is needed.

A prediction rule to identify low-risk patients with pulmonary embolism.

BACKGROUND: A simple prognostic model could help identify patients with pulmonary embolism who are at low risk of death and are candidates for outpatient treatment. METHODS: We randomly allocated 15,531 retrospectively identified inpatients who had a discharge diagnosis of pulmonary embolism from 186 Pennsylvania hospitals to derivation (67%) and internal validation (33%) samples. We derived our rule to predict 30-day mortality using classification tree analysis and patient data routinely available at initial examination as potential predictor variables. We used data from a European prospective study to externally validate the rule among 221 inpatients with pulmonary embolism. We determined mortality and nonfatal adverse medical outcomes across derivation and validation samples. RESULTS: Our final model consisted of 10 patient factors (age > or = 70 years; history of cancer, heart failure, chronic lung disease, chronic renal disease, and cerebrovascular disease; and clinical variables of pulse rate > or = 110 beats/min, systolic blood pressure < 100 mm Hg, altered mental status, and arterial oxygen saturation < 90%). Patients with none of these factors were defined as low risk. The 30-day mortality rates for low-risk patients were 0.6%, 1.5%, and 0% in the derivation, internal validation, and external validation samples, respectively. The rates of nonfatal adverse medical outcomes were less than 1% among low-risk patients across all study samples. CONCLUSIONS: This simple prediction rule accurately identifies patients with pulmonary embolism who are at low risk of short-term mortality and other adverse medical outcomes. Prospective validation of this rule is important before its implementation as a decision aid for outpatient treatment.

Epileptogenic zone, electrode location and clinical outcome in hippocampal electrical stimulation for mesial temporal lobe epilepsy : a correlation study

Objectif : Etudier les résultats cliniques du traitement de patients atteints pai- une épilepsie mésiale du lobe temporal (MTLE) réfractaire, par stimulation cérébrale profonde (DBS) de l'hippocampe, en fonction de l'emplacement de l'électrode. Méthodes : Huit patients atteints de MTLE implantés dans l'hippocampe et stimulés par DBS à haute fréquence ont été inclus dans cette étude. Cinq ont subi des enregistrements invasifs avec des électrodes profondes dans le but d'estimer la localisation du foyer ictal avant de procéder à une DBS chronique. La position des contacts actifs de l'électrode a été mesurée en utilisant une imagerie post-opératoire. Les distances par rapport au foyer ictal ont été calculées, et les structures hippocampiques influencées par la stimulation ont été identifiées au moyen d'un atlas neuro-anatomique. Ces deux paramètres ont été corrélés avec la réduction de la fréquence d'apparition des crises. Résultats : Les distances entre la localisation estimée des contacts actifs de l'électrode et le foyer ictal étaient respectivement 11.0 +/- 4.3 ou 9.1 +/- 2.3 mm pour les patients présentant une réduction de > 50% ou < 50% de la fréquence des crises. Chez les patients (N = 6) montrant une réduction de > 50% de la fréquence des crises, 100% avaient des contacts actifs situés à < 3 mm du subiculum (p < 0,05). Les 2 patients ne répondant pas au traitement étaient stimulés par des contacts situés à > 3mm du subiculum. Conclusion : La diminution de l'activité épileptogène induite par DBS sur l'hippocampe dans les cas de MTLE réfractaires : 1) ne semble pas directement liée à la proximité des contacts actifs de l'électrode au foyer ictal déterminé par les enregistrements invasifs ; 2) pourrait être obtenue par une neuro-modulation du subiculum.

Prédiction de la réponse aux SSRI chez les patients avec épisode majeur de dépression par l'étude du métabolisme cérébral par PET/CT au F-18-FDG

Contexte : Les patients souffrant d'un épisode dépressif sévère sont fréquemment traités par des inhibiteurs sélectifs de la recapture de la sérotonine (SSRI). Cependant, seulement 30-50% des patients répondront à ce type de traitement. Actuellement, il n'existe pas de marqueur biologique utilisable pour prédire la réponse à un traitement par SSRI. Un délai dans la mise en place d'une thérapie efficace peut avoir comme conséquences néfastes une augmentation du risque de suicide et une association avec un moins bon pronostic à long terme lors d'épisodes ultérieurs. Objectif : Par l'étude du métabolisme cérébral par tomographie par émission de positons (PET) au F-18-fluorodeoxyglucose (FDG), nous étudierons la présence de corrélations éventuelles entre la réponse clinique, qui généralement survient dans les 4 à 6 semaines après l'instauration du traitement antidépresseur, et une modification du métabolisme cérébral mesuré plus précocement, dans le but d'identifier les futurs répondeurs au traitement par SSRI. Méthodes : Cette étude longitudinale comprendra 20 patients unipolaires avec un épisode dépressif sévère au bénéfice d'un traitement par SSRI. Chacun des patients aura deux examens PET cérébraux au F-18-FDG. Le premier PET aura lieu juste avant le début du traitement aux SSRI et le second dans la 3ème semaine après début du traitement. La réponse clinique sera mesurée à 3 mois, et les répondeurs seront identifiés par une diminution significative des scores lors d'évaluation sur échelles de dépression. La recherche d'altérations métaboliques cérébrales sera faite en évaluant: (1) l'examen de base ou (2) l'examen PET précoce, à la recherche d'altérations spécifiques corrélées à une bonne réponse clinique, afin d'obtenir une valeur pronostique quant à la réponse au traitement. L'analyse de l'imagerie cérébrale utilisera la technique SPM (Statistical Parameter Mapping) impliquant un traitement numérique voxel par voxel des images PET. Résultats escomptés : Cette étude caractérisant les variations du métabolisme cérébral dans la phase précoce d'un traitement par SSRI vise à identifier des marqueurs métaboliques potentiels fournissant une valeur prédictive quant à la future efficacité du traitement SSRI introduit. Plus-value escomptée : L'identification d'un tel marqueur métabolique permettrait d'identifier rapidement les futurs répondeurs aux SSRI, et par conséquent d'éviter de proposer aux non-répondeurs la poursuite d'une médication, pendant plusieurs semaines, qui aurait peu de chance d'être efficace. Ainsi, une identification précoce des répondeurs aux SSRI pourrait permettre d'éviter des délais dans la mise en place d'une thérapie efficace et d'obtenir une amélioration du pronostic à plus long terme, avec une influence favorable sur les coûts de la santé.

Steady-state brain glucose transport kinetics re-evaluated with a four-state conformational model.

Glucose supply from blood to brain occurs through facilitative transporter proteins. A near linear relation between brain and plasma glucose has been experimentally determined and described by a reversible model of enzyme kinetics. A conformational four-state exchange model accounting for trans-acceleration and asymmetry of the carrier was included in a recently developed multi-compartmental model of glucose transport. Based on this model, we demonstrate that brain glucose (G(brain)) as function of plasma glucose (G(plasma)) can be described by a single analytical equation namely comprising three kinetic compartments: blood, endothelial cells and brain. Transport was described by four parameters: apparent half saturation constant K(t), apparent maximum rate constant T(max), glucose consumption rate CMR(glc), and the iso-inhibition constant K(ii) that suggests G(brain) as inhibitor of the isomerisation of the unloaded carrier. Previous published data, where G(brain) was quantified as a function of plasma glucose by either biochemical methods or NMR spectroscopy, were used to determine the aforementioned kinetic parameters. Glucose transport was characterized by K(t) ranging from 1.5 to 3.5 mM, T(max)/CMR(glc) from 4.6 to 5.6, and K(ii) from 51 to 149 mM. It was noteworthy that K(t) was on the order of a few mM, as previously determined from the reversible model. The conformational four-state exchange model of glucose transport into the brain includes both efflux and transport inhibition by G(brain), predicting that G(brain) eventually approaches a maximum concentration. However, since K(ii) largely exceeds G(plasma), iso-inhibition is unlikely to be of substantial importance for plasma glucose below 25 mM. As a consequence, the reversible model can account for most experimental observations under euglycaemia and moderate cases of hypo- and hyperglycaemia.