Pulse wave amplitude drops during sleep are reliable surrogate markers of changes in cortical activity

Rapport de synthèseLe syndrome d'apnées obstructives du sommeil (SAOS) est une pathologie respiratoire fréquente. Sa prévalence est estimée entre 2 et 5% de la population adulte générale. Ses conséquences sont importantes. Notamment, une somnolence diurne, des troubles de la concentration, des troubles de la mémoire et une augmentation du risque d'accident de la route et du travail. Il représente également un facteur de risque cardiovasculaire indépendant.Ce syndrome est caractérisé par la survenue durant le sommeil d'obstructions répétées des voies aériennes supérieures. L'arrêt ou la diminution d'apport en oxygène vers les poumons entraîne des épisodes de diminution de la saturation en oxygène de l'hémoglobine. Les efforts ventilatoires visant à lever l'obstacle présent sur les voies aériennes causent de fréquents réveils à l'origine d'une fragmentation du sommeil.La polysomnographie (PSG) représente le moyen diagnostic de choix. Il consiste en l'enregistrement dans un laboratoire du sommeil et en présence d'un technicien diplômé, du tracé électroencéphalographique (EEG), de l'électrooculogramme (EOG), de l'électromyogramme mentonnier (EMG), du flux respiratoire nasal, de l'oxymétrie de pouls, de la fréquence cardiaque, de l'électrocardiogramme (ECG), des mouvements thoraciques et abdominaux, de la position du corps et des mouvements des jambes. L'examen est filmé par caméra infrarouge et les sons sont enregistrés.Cet examen permet entre autres mesures, de déterminer les événements respiratoires obstructifs nécessaires au diagnostic de syndrome d'apnée du sommeil. On définit une apnée lors d'arrêt complet du débit aérien durant au moins 10 secondes et une hypopnée en cas, soit de diminution franche de l'amplitude du flux respiratoire supérieure à 50% durant au moins 10 secondes, soit de diminution significative (20%) de l'amplitude du flux respiratoire pendant au minimum 10 secondes associée à un micro-éveil ou à une désaturation d'au moins 3% par rapport à la ligne de base. La détection des micro-éveils se fait en utilisant les dérivations électroencéphalographiques, électromyographiques et électrooculographiques. Il existe des critères visuels de reconnaissance de ces éveils transitoire: apparition de rythme alpha (8.1 à 12.0 Hz) ou beta (16 à 30 Hz) d'une durée supérieure à 3 secondes [20-21].Le diagnostic de S AOS est retenu si l'on retrouve plus de 5 événements respiratoires obstructifs par heure de sommeil associés soit à une somnolence diurne évaluée selon le score d'Epworth ou à au moins 2 symptômes parmi les suivants: sommeil non réparateur, étouffements nocturne, éveils multiples, fatigue, troubles de la concentration. Le S AOS est gradué en fonction du nombre d'événements obstructifs par heure de sommeil en léger (5 à 15), modéré (15 à 30) et sévère (>30).La polysomnographie (PSG) comporte plusieurs inconvénients pratiques. En effet, elle doit être réalisée dans un laboratoire du sommeil avec la présence permanente d'un technicien, limitant ainsi son accessibilité et entraînant des délais diagnostiques et thérapeutiques. Pour ces mêmes raisons, il s'agit d'un examen onéreux.La polygraphie respiratoire (PG) représente l'alternative diagnostique au gold standard qu'est l'examen polysomnographique. Cet examen consiste en l'enregistrement en ambulatoire, à savoir au domicile du patient, du flux nasalrespiratoire, de l'oxymétrie de pouls, de la fréquence cardiaque, de la position du corps et du ronflement (par mesure de pression).En raison de sa sensibilité et sa spécificité moindre, la PG reste recommandée uniquement en cas de forte probabilité de SAOS. Il existe deux raisons principales à l'origine de la moindre sensibilité de l'examen polygraphique. D'une part, du fait que l'état de veille ou de sommeil n'est pas déterminé avec précision, il y a dilution des événements respiratoires sur l'ensemble de l'enregistrement et non sur la période de sommeil uniquement. D'autre part, en l'absence de tracé EEG, la quantification des micro-éveils est impossible. Il n'est donc pas possible dans l'examen poly graphique, de reconnaître une hypopnée en cas de diminution de flux respiratoire de 20 à 50% non associée à un épisode de désaturation de l'hémoglobine de 3% au moins. Alors que dans l'examen polysomnographique, une telle diminution du flux respiratoire pourrait être associée à un micro-éveil et ainsi comptabilisée en tant qu'hypopnée.De ce constat est né la volonté de trouver un équivalent de micro-éveil en polygraphie, en utilisant les signaux à disposition, afin d'augmenter la sensibilité de l'examen polygraphique.Or plusieurs études ont démontrés que les micro-éveils sont associés à des réactions du système nerveux autonome. Lors des micro-éveils, on met en évidence la survenue d'une vasoconstriction périphérique. La variation du tonus sympathique associée aux micro-éveils peut être mesurée par différentes méthodes. Les variations de l'amplitude de l'onde de pouls mesurée par pulsoxymétrie représentant un marqueur fiable de la vasoconstriction périphérique associée aux micro-réveils, il paraît donc opportun d'utiliser ce marqueur autonomique disponible sur le tracé des polygraphies ambulatoires afin de renforcer la sensibilité de cet examen.Le but de l'étude est d'évaluer la sensibilité des variations de l'amplitude de l'onde de pouls pour détecter des micro-réveils corticaux afin de trouver un moyen d'augmenter la sensibilité de l'examen polygraphique et de renforcer ainsi sont pouvoir diagnostic.L'objectif est de démontrer qu'une diminution significative de l'amplitude de l'onde pouls est concomitante à une activation corticale correspondant à un micro¬réveil. Cette constatation pourrait permettre de déterminer une hypopnée, en polygraphie, par une diminution de 20 à 50% du flux respiratoire sans désaturation de 3% mais associée à une baisse significative de l'amplitude de pouls en postulant que l'événement respiratoire a entraîné un micro-réveil. On retrouve par cette méthode les mêmes critères de scoring d'événements respiratoires en polygraphie et en polysomnographie, et l'on renforce la sensibilité de la polygraphie par rapport au gold standard polysomnographique.La méthode consiste à montrer en polysomnographie qu'une diminution significative de l'amplitude de l'onde de pouls mesurée par pulsoxymétrie est associée à une activation du signal électroencéphalographique, en réalisant une analyse spectrale du tracé EEG lors des baisses d'amplitude du signal d'onde de pouls.Pour ce faire nous avons réalisé une étude rétrospective sur plus de 1000 diminutions de l'amplitude de l'onde de pouls sur les tracés de 10 sujets choisis de manière aléatoire parmi les patients référés dans notre centre du sommeil (CIRS) pour suspicion de trouble respiratoire du sommeil avec somnolence ou symptomatologie diurne.Les enregistrements nocturnes ont été effectués de manière standard dans des chambres individuelles en utilisant le système d'acquisition Embla avec l'ensemble des capteurs habituels. Les données ont été par la suite visuellement analysées et mesurées en utilisant le software Somnologica version 5.1, qui fournit un signal de l'amplitude de l'onde de pouls (puise wave amplitude - PWA).Dans un premier temps, un technicien du sommeil a réalisé une analyse visuelle du tracé EEG, en l'absence des données du signal d'amplitude d'onde de pouls. Il a déterminé les phases d'éveil et de sommeil, les stades du sommeil et les micro¬éveils selon les critères standards. Les micro-éveils sont définis lors d'un changement abrupt dans la fréquence de l'EEG avec un pattern d'ondes thêta-alpha et/ou une fréquence supérieure à 16 Hz (en l'absence de fuseau) d'une durée d'au minimum trois secondes. Si cette durée excède quinze secondes, l'événement correspond à un réveil.Puis, deux investigateurs ont analysé le signal d'amplitude d'onde de pouls, en masquant les données du tracé EEG qui inclut les micro-éveils. L'amplitude d'onde de pouls est calculée comme la différence de valeur entre le zénith et le nadir de l'onde pour chaque cycle cardiaque. Pour chaque baisse de l'amplitude d'onde de pouls, la plus grande et la plus petite amplitude sont déterminées et le pourcentage de baisse est calculé comme le rapport entre ces deux amplitudes. On retient de manière arbitraire une baisse d'au moins 20% comme étant significative. Cette limite a été choisie pour des raisons pratiques et cliniques, dès lors qu'elle représentait, à notre sens, la baisse minimale identifiable à l'inspection visuelle. Chaque baisse de PWA retenue est divisée en 5 périodes contiguës de cinq secondes chacune. Deux avant, une pendant et deux après la baisse de PWA.Pour chaque période de cinq secondes, on a pratiqué une analyse spectrale du tracé EEG correspondant. Le canal EEG C4-A1 est analysé en utilisant la transformée rapide de Fourier (FFT) pour chaque baisse de PWA et pour chaque période de cinq secondes avec une résolution de 0.2 Hz. La distribution spectrale est catégorisée dans chaque bande de fréquence: delta (0.5 à 4.0 Hz); thêta (4.1 à 8.0Hz); alpha (8.1 à 12.0 Hz); sigma (12.1 à 16 Hz) et beta (16.1 à 30.0 Hz). La densité de puissance (power density, en μΥ2 ) pour chaque bande de fréquence a été calculée et normalisée en tant que pourcentage de la puissance totale. On a déterminé, ensuite, la différence de densité de puissance entre les 5 périodes par ANOVA on the rank. Un test post hoc Tukey est été utilisé pour déterminer si les différences de densité de puissance étaient significatives. Les calculs ont été effectués à l'aide du software Sigmastat version 3.0 (Systat Software San Jose, California, USA).Le principal résultat obtenu dans cette étude est d'avoir montré une augmentation significative de la densité de puissance de l'EEG pour toutes les bandes de fréquence durant la baisse de l'amplitude de l'onde de pouls par rapport à la période avant et après la baisse. Cette augmentation est par ailleurs retrouvée dans la plupart des bande de fréquence en l'absence de micro-réveil visuellement identifié.Ce résultat témoigné donc d'une activation corticale significative associée à la diminution de l'onde de pouls. Ce résulat pourrait permettre d'utiliser les variations de l'onde de pouls dans les tracés de polygraphie comme marqueur d'une activation corticale. Cependant on peut dire que ce marqueur est plus sensible que l'analyse visuelle du tracé EEG par un technicien puisque qu'on notait une augmentation de lactivité corticale y compris en l'absence de micro-réveil visuellement identifié. L'application pratique de ces résultats nécessite donc une étude prospective complémentaire.

Traitement des tumeurs maligne du foie par radiologie interventionnelle: techniques intra-artérielles [Interventional radiology procedures for malignancies of the liver treatment: Intraarterial procedures].

Intraarterial procedures such as chemoembolization and radioembolization aim for the palliative treatment of advanced hepatocellular carcinoma (stage BCLC B and C with tumoral portal thrombosis). The combination of hepatic intraarterial chemotherapy and systemic chemotherapy can increase the probability of curing colorectal cancer with hepatic metastases not immediately accessible to surgical treatment or percutaneous ablation.

Site-specific coupling between vascular wall thickness and function: an observational MRI study of vessel wall thickening and stiffening in hypertension.

OBJECTIVES: The objective of this study was to evaluate associations between aortic pulse wave velocity (PWV) and aortic and carotid vessel wall thickness (VWT) using cardiovascular magnetic resonance imaging (MRI) in patients with hypertension as compared with healthy adult volunteers. MATERIALS AND METHODS: Local medical ethics approval was obtained and the participants gave informed consent. Fifteen patients with hypertension (5 men and 10 women; mean [SD] age, 49 [14] years) and 15 age- and sex-matched healthy volunteers were prospectively included and compared. All participants underwent MRI examination for measuring aortic and carotid VWT and aortic PWV with well-validated MRI techniques at 1.5- and 3-T MRI systems: PWV was assessed from velocity-encoded MRI and VWT was assessed by using dual-inversion black-blood gradient-echo imaging techniques. Paired t tests were used for testing differences between the volunteers and the patients and Pearson correlation (r) and univariable and multivariable stepwise linear regression analyses were used to test associations between aortic and carotid arterial wall thickness and stiffness. RESULTS: Mean values for aortic PWV and aortic and carotid VWT (indexed for body surface area [BSA]) were all significantly higher in patients with hypertension as compared with the healthy volunteers (ie, aortic PWV, 7.0 ± 1.4 m/s vs 5.7 ± 1.3 m/s; aortic VWT/BSA, 0.12 ± 0.03 mL/m vs 0.10 ± 0.03 mL/m; carotid VWT/BSA, 0.04 ± 0.01 mL/m vs 0.03 ± 0.01 mL/m; all P < 0.01). Aortic PWV was highly correlated with aortic VWT/BSA (r = 0.76 and P = 0.002 in the patients vs r = 0.63 and P = 0.02 in the volunteers), and in the patients, aortic PWV was moderately correlated with carotid VWT/BSA (r = 0.50; P = 0.04). In the volunteers, correlation between aortic PWV and carotid VWT/BSA was not significant (r = 0.40; P = 0.13). In addition, aortic VWT/BSA was significantly correlated with carotid VWT/BSA, in both the patients (r = 0.60; P = 0.005) and volunteers (r = 0.57; P = 0.007). CONCLUSIONS: In the patients with hypertension and the healthy volunteers, the aortic PWV is associated more strongly with aortic wall thickness than with carotid wall thickness, reflecting site-specific coupling between vascular wall thickness and function.

Changes in Aortic Pulse Wave Velocity in Hypertensive Postmenopausal Women: Comparison Between a Calcium Channel Blocker vs Angiotensin Receptor Blocker Regimen.

J Clin Hypertens (Greenwich). 2012;14:773-778. ©2012 Wiley Periodicals, Inc. Postmenopausal women are at greater risk for hypertension-related cardiovascular disease. Antihypertensive therapy may help alleviate arterial stiffness that represents a potential modifiable risk factor of hypertension. This randomized controlled study investigated the difference between an angiotensin receptor blocker and a calcium channel blocker in reducing arterial stiffness. Overall, 125 postmenopausal hypertensive women (age, 61.4±6 years; systolic blood pressure/diastolic blood pressure [SBP/DBP], 158±11/92±9 mm Hg) were randomized to valsartan 320 mg±hydrochlorothiazide (HCTZ) (n=63) or amlodipine 10 mg±HCTZ (n=62). The primary outcome was carotid-to-femoral pulse wave velocity (PWV) changes after 38 weeks of treatment. Both treatments lowered peripheral blood pressure (BP) (-22.9/-10.9 mm Hg for valsartan and -25.2/-11.7 mm Hg for amlodipine, P=not significant) and central BP (-15.7/-7.6 mm Hg for valsartan and -19.2/-10.3 mm Hg for amlodipine, P<.05 for central DBP). Both treatments similarly reduced the carotid-femoral PWV (-1.9 vs -1.7 m/s; P=not significant). Amlodipine was associated with a higher incidence of peripheral edema compared with the valsartan group (77% vs 14%, P<.001). BP lowering in postmenopausal women led to a reduction in arterial stiffness as assessed by PWV measurement. Both regimens reduced PWV to a similar degree after 38 weeks of treatment despite differences in central BP lowering, suggesting that the effect of valsartan on PWV is mediated through nonhemodynamic effects.

Percutaneous endoscopic gastrostomy in head and neck cancer patients: indications, techniques, complications and results.

The aim of this study was to review our experience in percutaneous endoscopic gastrostomy (PEG) performed in patients with cancer of the upper aerodigestive tract. Descriptive retrospective study of 142 patients (115 males, 27 females), mean age 62.4 years (25-84 years), with head and neck or esophageal cancer, who underwent PEG tube insertion between January 2006 and December 2008. The studied parameters were indications, success rate, rate and type of complications, and their management. Percutaneous endoscopic gastrostomy was inserted before chemoradiation therapy in 80% and during or after cancer treatment in 20% of the patients. PEG placement was possible in 137 patients (96%). Major complications were observed in 9 (7%) and minor complications in 22 (17%) of the 137 patients. Seven of the 9 patients with a major complication needed revision surgery. The mortality directly related to the procedure was 0.7%. Percutaneous endoscopic gastrostomy tube insertion has a high success rate. In patients with upper aerodigestive tract cancer, PEG should be the first choice for enteral nutrition when sufficient oral intake is not possible. Although apparently easy, the procedure may occasionally lead to severe complications. Therefore, a strict technique and knowledge of clinical signs of possible complications are mandatory.

Direct three-dimensional myocardial strain tensor quantification and tracking using zHARP.

Images of myocardial strain can be used to diagnose heart disease, plan and monitor treatment, and to learn about cardiac structure and function. Three-dimensional (3D) strain is typically quantified using many magnetic resonance (MR) images obtained in two or three orthogonal planes. Problems with this approach include long scan times, image misregistration, and through-plane motion. This article presents a novel method for calculating cardiac 3D strain using a stack of two or more images acquired in only one orientation. The zHARP pulse sequence encodes in-plane motion using MR tagging and out-of-plane motion using phase encoding, and has been previously shown to be capable of computing 3D displacement within a single image plane. Here, data from two adjacent image planes are combined to yield a 3D strain tensor at each pixel; stacks of zHARP images can be used to derive stacked arrays of 3D strain tensors without imaging multiple orientations and without numerical interpolation. The performance and accuracy of the method is demonstrated in vitro on a phantom and in vivo in four healthy adult human subjects.

Debris flows as a factor of hillslope evolution controlled by a continuous or a pulse process?

Flood effectiveness observations imply that two families of processes describe the formation of debris flow volume. One is related to the rainfall?erosion relationship, and can be seen as a gradual process, and one is related to additional geological/geotechnical events, those named hereafter extraordinary events. In order to discuss the hypothesis of coexistence of two modes of volume formation, some methodologies are applied. Firstly, classical approaches consisting in relating volume to catchments characteristics are considered. These approaches raise questions about the quality of the data rather than providing answers concerning the controlling processes. Secondly, we consider statistical approaches (cumulative number of events distribution and cluster analysis) and these suggest the possibility of having two distinct families of processes. However the quantitative evaluation of the threshold differs from the one that could be obtained from the first approach, but they all agree in the sense of the coexistence of two families of events. Thirdly, a conceptual model is built exploring how and why debris flow volume in alpine catchments changes with time. Depending on the initial condition (sediment production), the model shows that large debris flows (i.e. with important volume) are observed in the beginning period, before a steady-state is reached. During this second period debris flow volume such as is observed in the beginning period is not observed again. Integrating the results of the three approaches, two case studies are presented showing: (1) the possibility to observe in a catchment large volumes that will never happen again due to a drastic decrease in the sediment availability, supporting its difference from gradual erosion processes; (2) that following a rejuvenation of the sediment storage (by a rock avalanche) the magnitude?frequency relationship of a torrent can be differentiated into two phases, the beginning one with large and frequent debris flow and a later one with debris flow less intense and frequent, supporting the results of the conceptual model. Although the results obtained cannot identify a clear threshold between the two families of processes, they show that some debris flows can be seen as pulse of sediment differing from that expected from gradual erosion.

Transobturator surgery for female stress incontinence: a comparative anatomical study of outside-in vs inside-out techniques.

OBJECTIVE To assess the specific risks of injury to neural and vascular structures inherent in two approaches to transobturator surgery for inserting a suburethral sling, i.e. the outside-in (standard technique) and inside-out approaches. MATERIALS AND METHODS The study comprised seven cadavers, providing 14 obturator regions. Five specimens had a tape inserted outside-in on one side, and inside-out on the other; of the remaining two cadavers, one had an inside-out tape and one an outside-in tape, bilaterally. After tape insertion, the cadavers were dissected. Particular attention was paid to the distances between the tape and the deep external pudendal vessels, and between the tape and the posterior branch of the obturator nerve. RESULTS With the inside-out technique, the safety margins were reduced, and the external pudendal vessels and the posterior branch of the obturator nerve were at greater risk of injury. CONCLUSION The two techniques are not equivalent, with a lower risk of injury to vascular and nerve structures with the outside-in technique.

Comparison of fat suppression strategies in 3D spiral coronary magnetic resonance angiography.

PURPOSE: In the present study, the impact of the two different fat suppression techniques was investigated for free breathing 3D spiral coronary magnetic resonance angiography (MRA). As the coronary arteries are embedded in epicardial fat and are adjacent to myocardial tissue, magnetization preparation such as T(2)-preparation and fat suppression is essential for coronary discrimination. MATERIALS AND METHODS: Fat-signal suppression in three-dimensional (3D) thin- slab coronary MRA based on a spiral k-space data acquisition can either be achieved by signal pre-saturation using a spectrally selective inversion recovery pre-pulse or by spectral-spatial excitation. In the present study, the performance of the two different approaches was studied in healthy subjects. RESULTS: No significant objective or subjective difference was found between the two fat suppression approaches. CONCLUSION: Spectral pre-saturation seems preferred for coronary MRA applications due to the ease of implementation and the shorter cardiac acquisition window.

Low adiponectin is associated with increased ambulatory pulse pressure and activation of the renin-angiotensin system in subjects of African descent

Purpose: Adiponectin, arterial stiffness, as well components of the renin-angiotensin system are associated with cardiovascular risk. This study was aimed to investigate whether plasma adiponectin was directly linked with pulse pressure (PP), as a marker for arterial stiffness, and the renin-angiotensin system (RAS). Methods and materials: A family-based study in subjects of African descent enriched with hypertensive patients was carried out in the Seychelles. Fasting plasma adiponectin was determined by ELISA, plasma renin activity according to the antibody-trapping principle and plasma aldosterone by radioimmunoassay. Daytime ambulatory blood pressure (BP) was measured using Diasys Integra devices. PP was calculated as the difference between systolic and diastolic BP. The association of adiponectin with PP, plasma renin activity and plasma aldosterone were analyzed using generalized estimating equations with a gaussian family link and an exchangeable correlation structure to account for familial aggregation. Results: Data from 335 subjects from 73 families (152 men, 183 women) were available. Men and women had mean (SD) age of 45.4 ± 11.1 and 47.3 ± 12.4 years, BMI of 26.3 ± 4.4 and 27.8 ± 5.1 kg/m2, daytime systolic/diastolic BP of 132.6 ± 15.4 / 86.1 ± 10.9 and 130 ± 17.6 / 83.4 ± 11.1 mmHg, and daytime PP of 46.5 ± 9.9 and 46.7 ± 10.7 mmHg, respectively. Plasma adiponectin was 4.4± 3.04 ng/ml in men and 7.39 ± 5.44 ng/ml in women (P <0.001). After adjustment for age, sex and BMI, log-transformed adiponectin was negatively associated with daytime PP (-0.009 ± 0.003, P = 0.004), plasma renin activity (-0.248 ± 0.080, P = 0.002) and plasma aldosterone (-0.004 ± 0.002, P = 0.014). Conclusion: Low adiponectin is associated with increased ambulatory PP and RAS activation in subjects of African descent. Our data are consistent with the observation that angiotensin II receptor blockers increase adiponectin in humans.

Diffusion tensor echo planar imaging using surface coil transceiver with a semiadiabatic RF pulse sequence at 14.1T.

Diffusion magnetic resonance studies of the brain are typically performed using volume coils. Although in human brain this leads to a near optimal filling factor, studies of rodent brain must contend with the fact that only a fraction of the head volume can be ascribed to the brain. The use of surface coil as transceiver increases Signal-to-Noise Ratio (SNR), reduces radiofrequency power requirements and opens the possibility of parallel transmit schemes, likely to allow efficient acquisition schemes, of critical importance for reducing the long scan times implicated in diffusion tensor imaging. This study demonstrates the implementation of a semiadiabatic echo planar imaging sequence (echo time=40 ms, four interleaves) at 14.1T using a quadrature surface coil as transceiver. It resulted in artifact free images with excellent SNR throughout the brain. Diffusion tensor derived parameters obtained within the rat brain were in excellent agreement with reported values.