Is our heart a well-designed pump? The heart along animal evolution.

A carrier system for gases and nutrients became mandatory when primitive animals grew larger and developed different organs. The first circulatory systems are peristaltic tubes pushing slowly the haemolymph into an open vascular tree without capillaries (worms). Arthropods developed contractile bulges on the abdominal aorta assisted by accessory hearts for wings or legs and by abdominal respiratory motions. Two-chamber heart (atrium and ventricle) appeared among mollusks. Vertebrates have a multi-chamber heart and a closed circulation with capillaries. Their heart has two chambers in fishes, three chambers (two atria and one ventricle) in amphibians and reptiles, and four chambers in birds and mammals. The ventricle of reptiles is partially divided in two cavities by an interventricular septum, leaving only a communication of variable size leading to a variable shunt. Blood pressure increases progressively from 15 mmHg (worms) to 170/70 mmHg (birds) according to the increase in metabolic rate. When systemic pressure exceeds 50 mmHg, a lower pressure system appears for the circulation through gills or lungs in order to improve gas exchange. A four-chamber heart allows a complete separation of systemic and pulmonary circuits. This review describes the circulatory pumping systems used in the different classes of animals, their advantages and failures, and the way they have been modified with evolution.

Evaluation of the inhalation technique in asthmatic children visiting a specialised outpatient clinic

Background and objective: Asthma is one of the most frequent chronic diseases affecting children and adolescents. Good compliance is indispensable for effective treatment since a suboptimal use of inhalation devices can result in decreased therapeutic efficacy and increased morbidity. The objective of this work was to evaluate the inhalation technique of paediatric patients visiting a specialized consultation clinic of a university hospital. Design: Observational prospective study during a 3-month period. Setting Specialized consultation clinic of a university hospital. Main outcome measures: This study involved 40 outpatient infants, children and adolescents visiting alone or with their parent(s). Patients' data (age, sex, weight, diagnostic, reason for consulting, previous consultations) and their medicines were compiled using an ad hoc form. Filmed sequences of the inhalation procedure used by each child were reviewed independently by members of an interdisciplinary team consisting in a physician, a pharmacist, a nurse and a physiotherapist. A score of 1 was assigned to each correct step in the procedure, and a score of 0 to an incorrect step. A perfect procedure implied 12 correct steps. Results: Thirty patients were treated with a metered-dose inhaler and an inhalation chamber (Babyhaler or AeroChamber Plus); ten other patients were treated with a dry powder inhaler (Diskus or Turbuhaler). The agreement between the members of the interdisciplinary team was considered satisfactory. Nine patients (22.5%) reached an average score lower than 7, 18 patients (45%) a score between 7 and 10 and 13 (32.5%) a score equal to or better than 10. No patient reached the maximum score of 12. Users of the metered-dose inhalers (average score = 9.2) showed a better technique than users of the dry powder inhalers (average score = 7.4). Disappointingly, the score was not improved during a second consultation or following regular consultations. Conclusions: Video recording is a simple method to evaluate the degree of mastery of an inhalation procedure in paediatric patients. The method allows a convenient and efficient identification of suboptimal procedure steps by the hospital staff, and opens the way to patient-specific teaching. In two-thirds of juvenile patients, their inhalation technique was suboptimal despite initial training. This study shows conclusively that the inhalation technique in paediatric patients must be monitored during each examination, and teaching measures taken to improve it when necessary.

Photodynamic therapy for enhanced drug delivery to tumor

Photodynamic therapy (PDT) has been used as an adjunct to cytoreductive surgery in patients with malignant pleura mesothelioma (MPM). However, it was associated with substantial side effects and found to be only of modest clinical benefit. In contrast, Visudyne®-mediated low-dose PDT has been shown to selectively increase the concentration of macromolecular cytostatic compounds in various tumors grown subpleurally on rodent lungs. Consequently, it was thought that PDT-assisted enhanced tumor penetration for cytostatic agents might be better suited to achieve additional tumor control after cytoreductive surgery for mesothelioma. This effect seems to be mainly related to PDT-mediated modulations of tumor vessels which improve the distribution of circulating, systemically administered chemotherapeutic macromolecular agents. However, the mechanisms involved and the optimization of this effect for therapeutic implications remain to be solved. By using the dorsal skin fold chamber method we demonstrated that both angiogenesis and microcirculation of human mesothelioma xenografts can be continuously assessed in vivo by intravital microscopy. We described a new, simple, reproducible and reliable scoring system for the assessment of tumor angiogenesis and microcirculation in this model, thereby allowing the quantitative description of the neo-vascular network development while avoiding a complicated technical setup. This method can serve as a useful tool for the assessment of novel vessel-targeted therapies against MPM. We then applied this newly established model so as to elucidate the underlying mechanisms of PDT-induced extravasation of macromolecular compounds across the endothelial barrier in tumors and surrounding normal tissue. We found that low-dose PDT selectively enhanced the uptake of macromolecular compounds in human mesothelioma xenografts compared to surrounding normal tissue. Interestingly, this increase of effective permeability of tumor vasculature was not related to the inflammatory stimuli generated by PDT such as the mobilization of leucocytes and their adhesion and penetration of the injured vessel wall. We then used the model for optimizing the drug-light conditions of low- dose PDT in order to obtain maximal leakage of the macromolecular compounds in the tumor with minimal uptake in normal surrounding tissue and we were able to identify such a therapeutic window. With these optimized PDT treatment conditions, we assessed the therapeutic effect of this new treatment concept in vivo by measuring tumor growth rates on subcutaneously grown mesothelioma xenografts in nude mice after low-dose PDT of the tumors following systemically administered liposomal (macromolecular) cisplatin, a cytostatic compound commonly used in clinical practice. We were able to demonstrate that low-dose PDT with optimized drug-light conditions combined with systemic chemotherapy indeed resulted in a reduction in tumor growth compared to chemotherapy or PDT alone. In conclusion, our work demonstrates that low-dose PDT may selectively enhance the uptake of macromolecular cytostatic drugs in superficially growing tumors such as mesotheliomas and opens new perspectives for the treatment of these diseases. - Les effets cytotoxiques de la thérapie photodynamique (PDT) sur le mésothéliome pleural malin (MPM) n'ont pas apporté de bénéfice clinique significatif. Toutefois, une application innovante non cytotoxique de la PDT serait la bienvenue en supplément des chimiothérapies pour améliorer le contrôle local de la tumeur. Le prétraitement des néovaisseaux tumoraux par une PDT à bas régime, qui améliorerait la distribution d'une chimiothérapie administrée par voie systémique de façon concomitante, a attiré une attention particulière pour de futures applications cliniques. Toutefois, les mécanismes impliqués dans cet événement et les implications thérapeutiques de ces changements physiopathologiques restent non résolus. Dans cette thèse, nous avons observé en premier que l'angiogenèse et la microcirculation dans les xénogreffes de mésothéliomes humains peuvent être observées et analysées in vivo par microscopie intravitale. Le nouveau système de score appliqué pour l'évaluation de l'angiogenèse et de la microcirculation tumorale dans cette étude est une méthode simple, reproductible et fiable servant à décrire de manière quantitative le réseau néo-vasculaire en développement, tout en évitant d'utiliser une installation technique compliquée. Ce modèle sert de nouvel outil pour l'évaluation des thérapies anti-vasculaires dirigées contre le MPM. Le modèle animal nouvellement établi a alors été utilisé pour élucider les mécanismes sous-jacents de Γ extravasation d'agents macromoléculaires induite par PDT dans les vaisseaux tumoraux et normaux. Nous avons trouvé que la PDT à fable dose améliore la distribution ciblée de drogues macromoléculaires dans des greffes de mésothéliome humain, de manière sélective pour la tumeur. La perméabilité vasculaire tumorale n'est pas influencée par les stimuli inflammatoires générés par la PDT, ce qui joue un rôle important dans la sélectivité de notre photodynamic drug delivery. Ensuite, nous avons recherché la fenêtre thérapeutique optimale de la PDT pour obtenir une accumulation sélective du colorant macromoléculaire dans le tissu tumoral ainsi qu'une efficacité de la PDT combinée avec une chimiothérapie macromoléculaire sur la croissance tumorale. Nous avons démontré que la PDT à faible dose combinée avec une administration systémique de cisplatine liposomale mène à un ralentissement de la croissance tumorale dans notre modèle de mésothéliome malin humain. En conclusion, l'utilisation de la PDT comme prétraitement pour améliorer sélectivement la distribution d'agents thérapeutiques dans des tumeurs poussant superficiellement est prometteuse. Cette observation fourni une preuve du concept remarquable et garanti la suite des investigations, éventuellement ayant pour but de développer de nouveaux concepts de thérapie pour les patients atteints de mésothéliome. Une PDT intra cavitaire à faible dose après pleuro- pneumonectomie pourrait améliorer la pénétration des agents cytostatiques administrés de façon concomitante par voie systémique dans les îlots tumoraux résiduels, et ainsi améliorer le contrôle local.

Low latitude Paleocene to early Eocene radiolarian systematics, biochronology and paleoenvironmental analysis

Highly diverse radiolarian faunas of latest Maastrichtian to early Eocene age have been recovered from the low latitude realm in order to contribute to the clarification of radiolarian taxonomy, construct a zonation based on a discrete sequence of co-existence intervals of species ranging from the late Paleocene to early Eocene and to describe a rich low latitude latest Cretaceous to late Paleocene fauna. 225 samples of late Paleocene to early Eocene age have been collected from ODP Leg 171 B-Hole 1051 A (Blake Nose), DSDP Leg 43-Site 384 (Northwest Atlantic) and DSDP Leg 10-Sites 86, 94, 95, 96. Sequences consist of mainly pelagic oozes and chalks, with some clay and ash layers. A new imaging technique is devised to perform (in particular on topotypic material) both transmitted light microscopy and SEM imaging on individual radiolarian specimens. SEM precedes transmitted light imaging. Radiolarians are adhered to a cover slip (using nail varnish) which is secured to a stub using conductive levers. Specimens are then photographed in low vacuum (40-50Pa; 0.5mbar), which enables charge neutralization by ionized molecules of the chamber atmosphere. Thus gold coating is avoided and subsequently this allows transmitted light imaging to follow. The conductive levers are unscrewed and the cover slip is simply overturned and mounted with Canada balsam. In an attempt towards a post-Haeckelian classification, the initial spicule (Entactinaria), micro- or macrosphere (Spumellaria) and initial spicule and cephalis (Nassellaria) have been studied by slicing Entactinaria and Spumellaria, and by tilting Nassellaria in the SEM chamber. A new genus of the family Coccodiscidae is erected and Spongatractus HAECKEL is re-located to the subfamily Axopruinae. The biochronology has been carried out using the Unitary Association Method (Guex 1977, 1991). A database recording the occurrences of 112 species has been used to establish a succession of 22 Unitary Associations. Each association is correlated to chronostratigraphy via calcareous microfossils that were previously studied by other authors. The 22 UAs have been united into seven Unitary Associations Zones (UAZones) (JP10- JE4). The established zones permit to distinguish supplementary subdivisions within the existing zonation. The low-latitude Paleocene radiolarian zonation established by Sanfilippo and Nigrini (1998a) is incomplete due to the lack of radiolarian-bearing early Paleocene sediments. In order to contribute to the study of sparsely known low latitude early Paleocene faunas, 80 samples were taken from the highly siliceous Guayaquil Formation (Ecuador). The sequence consists of black cherts, shales, siliceous limestones and volcanic ash layers. The carbonate content increases up section. Age control is supplied by sporadic occurrences of silicified planktonic foraminifera casts. One Cretaceous zone and seven Paleocene zones have been identified. The existing zonation for the South Pacific can be applied to the early-early late Paleocene sequence, although certain marker species have significantly shorter ranges (notably Buryella foremanae and B. granulata). Despite missing marker species in the late Paleocene, faunal distribution correlates reasonably to the Low-Latitude zonation. An assemblage highly abundant in Lithomelissa, Lophophaena and Cycladophora in the upper RP6 zone (correlated by the presence of Pterocodon poculum, Circodiscus circularis, Pterocodon? sp. aff. P. tenellus and Stylotrochus nitidus) shows a close affinity to contemporaneous faunas reported from Site 1121, Campbell Plateau. Coupled with a high diatom abundance (notably Aulacodiscus spp. and Arachnoidiscus spp.), these faunas are interpreted as reflecting a period of enhanced biosiliceous productivity during the late Paleocene. The youngest sample is void of radiolarians, diatoms and sponge spicules yet contains many pyritized infaunal benthic foraminifera which are akin to the midway-type fauna. The presence of this fauna suggests deposition in a neritic environment. This is in contrast to the inferred bathyal slope depositional environment of the older Paleocene sediments and suggests a shoaling of the depositional environment which may be related to a coeval major accretionary event. RESUME DE LA THESE Des faunes de radiolaires de basses latitudes très diversifiées d'âge Maastrichtien terminal à Eocène inférieur, ont été étudiées afin de contribuer à la clarification de leur taxonomie, de construire une biozonation basée sur une séquence discrète d'intervalles de coexistence des espèces d'age Paléocène supérieur à Eocène inférieur et de décrire une riche faune de basse latitude allant du Crétacé terminal au Paléocène supérieur. L'étude de cette faune contribue particulièrement à la connaissance des insaisissables radiolaires de basses latitudes du Paléocène inférieur. 225 échantillons d'âge Paléocène supérieur à Eocène inférieur provenant des ODP Leg 171B-Site 1051A (Blake Nose), Leg DSDP 43-Site 384 (Atlantique Nord -Ouest) et des DSDP Leg 10 -Sites 86, 94, 95, 96, ont été étudiés. Ces séquences sont constituées principalement de « ooze » et de « chalks »pélagiques ainsi que de quelques niveaux de cendres et d'argiles. Une nouvelle technique d'imagerie a été conçue afin de pouvoir prendre conjointement des images en lumière transmise et au Microscope Electronique à Balayage (MEB) de spécimens individuels. Ceci à été particulièrement appliqué à l'étude des topotypes. L'imagerie MEB précède l'imagerie en lumière transmise. Les radiolaires sont collés sur une lame pour micropaléontologie (au moyen de vernis à ongles) qui est ensuite fixée à un porte-objet à l'aide de bras métalliques conducteurs. Les spécimens sont ensuite photographiés en vide partiel (40-50Pa; 0.5mbar), ce qui permet la neutralisation des charges électrostatiques dues à la présence de molécules ionisées dans l'atmosphère de la chambre d'observation. Ainsi la métallisation de l'échantillon avec de l'or n'est plus nécessaire et ceci permet l'observation ultérieure en lumière transmise. Les bras conducteurs sont ensuite dévissés et la lame est simplement retournée et immergée dans du baume du Canada. Dans une approche de classification post Haeckelienne, le spicule initial (Entactinaires), la micro- ou macro -sphère (Spumellaires) et le spicule initial et cephalis (Nassellaires) ont été étudiés. Ceci a nécessité le sectionnement d'Entactinaires et de Spumellaires, et de pivoter les Nassellaires dans la chambre d'observation du MEB. Un nouveau genre de la Famille des Coccodiscidae a été érigé et Spongatractus HAECKEL à été réassigné à la sous-famille des Axopruninae. L'analyse biostratigraphique à été effectuée à l'aide de la méthode des Associations Unitaires {Guex 1977, 1991). Une base de données enregistrant les présences de 112 espèces à été utilisée poux établir une succession de 22 Associations Unitaires. Chaque association est corrélée à la chronostratigraphie au moyen de microfossiles calcaires précédemment étudiés par d'autres auteurs. Les 22 UAs ont été combinées en sept Zones d'Associations Unitaires (UAZones) (JP10- JE4). Ces Zones permettent d'insérer des subdivisions supplémentaires dans la zonation actuelle. La zonation de basses latitudes du Paléocène établie par Sanfilippo et Nigrini (1998a) est incomplète due au manque de sédiments du Paléocène inférieur contenant des radiolaires. Afin de contribuer à l'étude des faunes peu connues des basses latitudes du Paléocène inférieur, 80 échantillons ont été prélevés d'une section siliceuse de la Formation de Guayaquil (Equateur). La séquence est composée de cherts noirs, de shales, de calcaires siliceux et de couches de cendres volcaniques. La fraction carbonatée augmente vers le haut de la section. Des contraintes chronologiques sont fournies par la présence sporadique de moules de foraminifères planctoniques. Une zone d'intervalles du Crétacé et sept du Paléocène ont été mises en évidence. Bien que certaines espèces marqueur ont des distributions remarquablement plus courtes (notamment Buryella foremanae et B. granulata), la zonation existante pour le Pacifique Sud est applicable à la séquence d'age Paléocène inférieure à Paléocène supérieur basal étudiée. Malgré l'absence d'espèces marqueur du Paléocène supérieur, la succession faunistique se corrèle raisonnablement avec la zonation pour les basses latitudes. Un assemblage contenant d'abondants représentant du genre Lithomelissa, Lophophaena et Cycladophora dans la zone RP6 (correlée par la présence de Pterocodon poculum, Circodiscus circularis, Pterocodon? sp. aff. P. tenellus et Stylotrochus nitidus) montre une grande similitude avec certaines faunes issues des hauts latitudes et d'age semblable décrites par Hollis (2002, Site 1121, Campbell Plateau). Ceci, en plus d'une abondance importante en diatomés (notamment Aulacodiscus spp. et Arachnoidiscus spp.) nous mènent à interpréter cette faune comme témoin d'un épisode de productivité biosiliceuse accrue dans le Paléocène supérieur. L'échantillon le plus jeune, dépourvu de radiolaires, de diatomés et de spicules d'éponge contient de nombreux foraminifères benthiques infaunaux pyritisés. Les espèces identifiées sont caractéristiques d'une faune de type midway. La présence de ces foraminifères suggère un environnement de type néritique. Ceci est en contraste avec l'environnement de pente bathyale caractérisent les sédiments sous-jacent. Cette séquence de diminution de la tranche d'eau peut être associée à un événement d'accrétion majeure. RESUME DE LA THESE (POUR LE GRAND PUBLIC) Les radiolaires constituent le groupe de plancton marin le plus divers et le plus largement répandu de l'enregistrement fossile. Un taux d'évolution rapide et une variation géographique considérable des populations font des radiolaires un outil de recherche sans égal pour la biostratigraphie et la paléocéanographie. Néanmoins, avant de pouvoir les utiliser comme outils de travail, il est essentiel d'établir une solide base taxonomique. L'étude des Radiolaires peut impliquer plusieurs techniques d'extraction, d'observation et d'imagerie qui sont dépendantes du degré d'altération diagénétique des spécimens. Le squelette initial, qu'il s'agisse d'un spicule initial (Entactinaria), d'une micro- ou macro -sphère (Spumellaria) ou d'un spicule initial et d'un cephalis (Nassellaria), est l'élément le plus constant au cours de l'évolution et devrait représenter le fondement de la systématique. Des échantillons provenant de carottes de basses latitudes du Deep Sea Drilling Project et de l' Ocean Drilling ont été étudiés. De nouvelles techniques d'imagerie et de sectionnement ont été développées sur des topotypes de radiolaires préservés en opale, dans le but d'étudier les caractéristiques de leur squelette initial qui n'étaient pas visibles dans leur illustration originale. Ceci aide entre autre à comparer des spécimens recristallisés en quartz, provenant de terrains accrétés, avec les holotypes en opale de la littérature. La distribution des espèces étudiés a fourni des données biostratigraphiques qui ont été compilées à l'aide de la méthode des Associations Unitaires (Guez 1977, 1991). Il s'agit d'un modèle mathématique déterministe conçu pour exploiter la totalité de l'assemblage plutôt que de se confiner à l'utilisation de taxons marqueurs individuels. Une séquence de 22 Associations Unitaires a été établie pour la période allant du Paléocène supérieur à l'Éocène inférieur. Chaque Association Unitaire a été corrélée à l'échelle de temps absolue à l'aide de microfossiles calcaires. Les 22 UAs ont été combinées en sept Zones d'Associations Unitaires (JP10- JE4). Ces Zones permettent d'insérer des subdivisions supplémentaires dans la zonation actuelle. Les radiolaires du Paléocène inférieur à moyen des basses latitudes sont rares. Les meilleures sections connues se trouvent dans les hautes latitudes (Nouvelle Zélande). Quelques assemblages épars ont été mentionnés par le passé en Californie, en Équateur et en Russie. Une séquence siliceuse de 190 mètres dans la Formation de Guayaquil (Équateur), s'étendant du Maastrichtien supérieur au Paléocène supérieur, a fourni des faunes relativement bien préservées. L'étude de ces faunes a permis de mettre en évidence la première séquence complète de radiolaires de basses latitudes dans le Paléocène inférieure. Huit zones allant du Crétacé terminal au Paléocène supérieur ont pu être appliqués et la présence de foraminifères planctoniques a fournie plusieurs points d'attache chronologiques. Dans le Paléocène supérieur, un riche assemblage contenant d'abondants diatomés et radiolaires ayant des similitudes faunistiques marquantes avec des assemblages de hautes latitudes de Nouvelle Zélande, témoigne d'un épisode de productivité biosiliceuse accrue pendant cette période. Étant donné que la pointe du continent sud-américain et l'Antarctique étaient plus proches au cours du Paléocène, ce phénomène peut être expliqué par le transport, le long de la côte ouest de l'Amérique du Sud, d'eaux riches en nutriments en provenance de l'Océan Antarctique. Suite à cet épisode, l'enregistrement en radiolaires est interrompu. Ceci peut être associé à des événements tectoniques régionaux qui ont eu pour effet de diminuer la tranche d'eau relative, rendant l'environnement plus favorable aux foraminifères benthiques qui sont abondamment présents dans l'échantillon le plus jeune de la séquence.

Historical reconstruction of polychlorinated biphenyl (PCB) exposures for workers in a capacitor manufacturing plant

We developed a semiquantitative job exposure matrix (JEM) for workers exposed to polychlorinated biphenyls (PCBs) at a capacitor manufacturing plant from 1946 to 1977. In a recently updated mortality study, mortality of prostate and stomach cancer increased with increasing levels of cumulative exposure estimated with this JEM (trend p values = 0.003 and 0.04, respectively). Capacitor manufacturing began with winding bales of foil and paper film, which were placed in a metal capacitor box (pre-assembly), and placed in a vacuum chamber for flood-filling (impregnation) with dielectric fluid (PCBs). Capacitors dripping with PCB residues were then transported to sealing stations where ports were soldered shut before degreasing, leak testing, and painting. Using a systematic approach, all 509 unique jobs identified in the work histories were rated by predetermined process- and plant-specific exposure determinants; then categorized based on the jobs' similarities (combination of exposure determinants) into 35 job exposure categories. The job exposure categories were ranked followed by a qualitative PCB exposure rating (baseline, low, medium, and high) for inhalation and dermal intensity. Category differences in other chemical exposures (solvents, etc.) prevented further combining of categories. The mean of all available PCB concentrations (1975 and 1977) for jobs within each intensity rating was regarded as a representative value for that intensity level. Inhalation (in microgram per cubic milligram) and dermal (unitless) exposures were regarded as equally important. Intensity was frequency adjusted for jobs with continuous or intermittent PCB exposures. Era-modifying factors were applied to the earlier time periods (1946-1974) because exposures were considered to have been greater than in later eras (1975-1977). Such interpolations, extrapolations, and modifying factors may introduce non-differential misclassification; however, we do believe our rigorous method minimized misclassification, as shown by the significant exposure-response trends in the epidemiologic analysis.

Two days of hypoxic exposure increased ventilation without affecting performance.

The aim of this study was to test the short-term effects of using hypoxic rooms before a simulated running event. Thirteen subjects (29 +/- 4 years) lived in a hypoxic dormitory (1,800 m) for either 2 nights (n = 6) or 2 days + nights (n = 7) before performing a 1,500-m treadmill test. Performance, expired gases, and muscle electrical activity were recorded and compared with a control session performed 1 week before or after the altitude session (random order). Arterial blood samples were collected before and after altitude exposure. Arterial pH and hemoglobin concentration increased (p < 0.05) and PCO2 decreased (p < 0.05) upon exiting the room. However, these parameters returned (p < 0.05) to basal levels within a few hours. During exercise, mean ventilation (VE) was higher (p < 0.05) after 2 nights or days + nights of moderate altitude exposure (113.0 +/- 27.2 L.min) than in the control run (108.6 +/- 27.8 L.min), without any modification in performance (360 +/- 45 vs. 360 +/- 42 seconds, respectively) or muscle electrical activity. This elevated VE during the run after the hypoxic exposure was probably because of the subsistence effects of the hypoxic ventilatory response. However, from a practical point of view, although the use of a normobaric simulating altitude chamber exposure induced some hematological adaptations, these disappeared within a few hours and failed to provide any benefit during the subsequent 1,500-m run.

Navigator-gated and real-time motion corrected free-breathing MR Imaging of myocardial late enhancement.

PURPOSE: A new magnetic resonance imaging approach for detection of myocardial late enhancement during free-breathing was developed. METHODS AND RESULTS: For suppression of respiratory motion artifacts, a prospective navigator technology including real-time motion correction and a local navigator restore was implemented. Subject specific inversion times were defined from images with incrementally increased inversion times acquired during a single dynamic scout navigator-gated and real-time motion corrected free-breathing scan. Subsequently, MR-imaging of myocardial late enhancement was performed with navigator-gated and real-time motion corrected adjacent short axis and long axis (two, three and four chamber) views. This alternative approach was investigated in 7 patients with history of myocardial infarction 12 min after i. v. administration of 0.2 mmol/kg body weight gadolinium-DTPA. CONCLUSION: With the presented navigator-gated and real-time motion corrected sequence for MR-imaging of myocardial late enhancement data can be completely acquired during free-breathing. Time constraints of a breath-hold technique are abolished and optimized patient specific inversion time is ensured.

Développement de l'interprétation quantitative de la sismique réflexion lacustre : application de l'AVO aux sédiments quaternaires dans le lac Léman

Résumé Des développements antérieurs, au sein de l'Institut de Géophysique de Lausanne, ont permis de développer des techniques d'acquisition sismique et de réaliser l'interprétation des données sismique 2D et 3D pour étudier la géologie de la région et notamment les différentes séquences sédimentaires du Lac Léman. Pour permettre un interprétation quantitative de la sismique en déterminant des paramètres physiques des sédiments la méthode AVO (Amplitude Versus Offset) a été appliquée. Deux campagnes sismiques lacustres, 2D et 3D, ont été acquises afin de tester la méthode AVO dans le Grand Lac sur les deltas des rivières. La géométrie d'acquisition a été repensée afin de pouvoir enregistrer les données à grands déports. Les flûtes sismiques, mises bout à bout, ont permis d'atteindre des angles d'incidence d'environ 40˚ . Des récepteurs GPS spécialement développés à cet effet, et disposés le long de la flûte, ont permis, après post-traitement des données, de déterminer la position de la flûte avec précision (± 0.5 m). L'étalonnage de nos hydrophones, réalisé dans une chambre anéchoïque, a permis de connaître leur réponse en amplitude en fonction de la fréquence. Une variation maximale de 10 dB a été mis en évidence entre les capteurs des flûtes et le signal de référence. Un traitement sismique dont l'amplitude a été conservée a été appliqué sur les données du lac. L'utilisation de l'algorithme en surface en consistante a permis de corriger les variations d'amplitude des tirs du canon à air. Les sections interceptes et gradients obtenues sur les deltas de l'Aubonne et de la Dranse ont permis de produire des cross-plots. Cette représentation permet de classer les anomalies d'amplitude en fonction du type de sédiments et de leur contenu potentiel en gaz. L'un des attributs qui peut être extrait des données 3D, est l'amplitude de la réflectivité d'une interface sismique. Ceci ajoute une composante quantitative à l'interprétation géologique d'une interface. Le fond d'eau sur le delta de l'Aubonne présente des anomalies en amplitude qui caractérisent les chenaux. L'inversion de l'équation de Zoeppritz par l'algorithme de Levenberg-Marquardt a été programmée afin d'extraire les paramètres physiques des sédiments sur ce delta. Une étude statistique des résultats de l'inversion permet de simuler la variation de l'amplitude en fonction du déport. On a obtenu un modèle dont la première couche est l'eau et dont la seconde est une couche pour laquelle V P = 1461 m∕s, ρ = 1182 kg∕m3 et V S = 383 m∕s. Abstract A system to record very high resolution (VHR) seismic data on lakes in 2D and 3D was developed at the Institute of Geophysics, University of Lausanne. Several seismic surveys carried out on Lake Geneva helped us to better understand the geology of the area and to identify sedimentary sequences. However, more sophisticated analysis of the data such as the AVO (Amplitude Versus Offset) method provides means of deciphering the detailed structure of the complex Quaternary sedimentary fill of the Lake Geneva trough. To study the physical parameters we applied the AVO method at some selected places of sediments. These areas are the Aubonne and Dranse River deltas where the configurations of the strata are relatively smooth and the discontinuities between them easy to pick. A specific layout was developed to acquire large incidence angle. 2D and 3D seismic data were acquired with streamers, deployed end to end, providing incidence angle up to 40˚ . One or more GPS antennas attached to the streamer enabled us to calculate individual hydrophone positions with an accuracy of 50 cm after post-processing of the navigation data. To ensure that our system provides correct amplitude information, our streamer sensors were calibrated in an anechoic chamber using a loudspeaker as a source. Amplitude variations between the each hydrophone were of the order of 10 dB. An amplitude correction for each hydrophone was computed and applied before processing. Amplitude preserving processing was then carried out. Intercept vs. gradient cross-plots enable us to determine that both geological discontinuities (lacustrine sediments/moraine and moraine/molasse) have well defined trends. A 3D volume collected on the Aubonne river delta was processed in order ro obtain AVO attributes. Quantitative interpretation using amplitude maps were produced and amplitude maps revealed high reflectivity in channels. Inversion of the water bottom of the Zoeppritz equation using the Levenberg-Marquadt algorithm was carried out to estimate V P , V S and ρ of sediments immediately under the lake bottom. Real-data inversion gave, under the water layer, a mud layer with V P = 1461 m∕s, ρ = 1182 kg∕m3 et V S = 383 m∕s.

mTORC2 is an important signaling intermediary in VEGF-mediated endothelial cell proliferation, survival and migration

Objective: The vascular endothelial growth factor (VEGF) is a prominent¦contributor of tumor angiogenesis. VEGF induces endothelial cell migration,¦proliferation and survival, which are critical steps for the development of new¦blood vessels, through the activation of the Mek/Erk and PI3K/Akt signaling¦pathways. Recent findings have demonstrated that mTORC2 regulates Akt and¦Erk in endothelial cells. The role of mTORC2 in VEGF-mediated endothelial¦cell responses has however not been characterized.¦Methods: We used human umbilical vein endothelial cells (HUVEC). The¦effects of VEGF on the Mek/Erk and PI3K/Akt pathway were analyzed by¦Western blot. Inhibition of mTORC2 was achieved using small interfering¦RNAs to rictor. Cell proliferation rate was assessed by BrdU incorporation and¦immunocytofluorescence. Apoptosis rate was determined by ELISA as well as¦propidium iodine staining and FACS analysis. Migration of endothelial cells¦was evaluated using a modified Boyden chamber assay.¦Results:Wefound thatVEGF activatesmTORC2 in endothelial cells. Indeed,¦treatment of endothelial cells with VEGF increases Akt phosphorylation, a¦downstream effector of mTORC2. We have further determined the role¦of mTORC2 in VEGF signaling by knocking down rictor, a component¦of mTORC2. We observed that VEGF failed to activate Akt and Erk in¦endothelial cells transfected with rictor siRNA. To next analyze the functional¦significance of mTORC2 inhibition on VEGF-mediated endothelial cell¦responses we performed proliferation, survival and migration assays. We found¦that VEGF failed to induce endothelial cell proliferation, survival and migration¦in endothelial cell lacking mTORC2 activity.¦Conclusion: These results show that mTORC2 is an important signaling¦intermediary in VEGF-induced endothelial cell responses and thus represents¦an interesting target to block VEGF-induced angiogenesis.

Comparison of "Live High-Train Low" in Normobaric versus Hypobaric Hypoxia.

We investigated the changes in both performance and selected physiological parameters following a Live High-Train Low (LHTL) altitude camp in either normobaric hypoxia (NH) or hypobaric hypoxia (HH) replicating current "real" practices of endurance athletes. Well-trained triathletes were split into two groups (NH, n = 14 and HH, n = 13) and completed an 18-d LHTL camp during which they trained at 1100-1200 m and resided at an altitude of 2250 m (PiO2  = 121.7±1.2 vs. 121.4±0.9 mmHg) under either NH (hypoxic chamber; FiO2 15.8±0.8%) or HH (real altitude; barometric pressure 580±23 mmHg) conditions. Oxygen saturations (SpO2) were recorded continuously daily overnight. PiO2 and training loads were matched daily. Before (Pre-) and 1 day after (Post-) LHTL, blood samples, VO2max, and total haemoglobin mass (Hbmass) were measured. A 3-km running test was performed near sea level twice before, and 1, 7, and 21 days following LHTL. During LHTL, hypoxic exposure was lower for the NH group than for the HH group (220 vs. 300 h; P<0.001). Night SpO2 was higher (92.1±0.3 vs. 90.9±0.3%, P<0.001), and breathing frequency was lower in the NH group compared with the HH group (13.9±2.1 vs. 15.5±1.5 breath.min-1, P<0.05). Immediately following LHTL, similar increases in VO2max (6.1±6.8 vs. 5.2±4.8%) and Hbmass (2.6±1.9 vs. 3.4±2.1%) were observed in NH and HH groups, respectively, while 3-km performance was not improved. However, 21 days following the LHTL intervention, 3-km run time was significantly faster in the HH (3.3±3.6%; P<0.05) versus the NH (1.2±2.9%; ns) group. In conclusion, the greater degree of race performance enhancement by day 21 after an 18-d LHTL camp in the HH group was likely induced by a larger hypoxic dose. However, one cannot rule out other factors including differences in sleeping desaturations and breathing patterns, thus suggesting higher hypoxic stimuli in the HH group.

Long-term results of deep sclerectomy with collagen implant.

PURPOSE: To study prospectively the success rate and complications of deep sclerectomy with collagen implant (DSCI). SETTING: Glaucoma Unit, Department of Ophthalmology, Hôpital Ophtalmique Jules Gonin, University of Lausanne, Lausanne, Switzerland. METHODS: This nonrandomized prospective trial comprised 105 eyes of 105 patients with medically uncontrolled primary and secondary open-angle glaucoma. Visual acuity, intraocular pressure (IOP), and slitlamp examinations were performed before surgery and after surgery at 1 and 7 days, and 1, 3, 6, 9, 12, 18, 24, 30, 36, 48, 54, 60, 66, 72, 78, 84, 90, and 96 months. Visual field examinations were repeated every 6 months. RESULTS: Mean follow-up period was 64 months +/- 26.6 (SD). Mean preoperative IOP was 26.8 +/- 7.7 mm Hg, and mean postoperative IOP was 5.2 +/- 3.35 mm Hg at day 1 and 12 +/- 3 mm Hg at month 78. At 96 months, the qualified success rate (ie, patients who achieved IOP <21 mm Hg with and without medication) was 91%, and the complete success rate (ie, IOP <21 mm Hg without medication) was 57%. At 96 months, 34% of patients had an IOP <21 mm Hg with medication. Fifty-one patients (49%) achieved an IOP < or =15 mm Hg without medication. Neodymium:YAG goniopuncture was performed in 54 patients (51%); mean time of goniopuncture performance was 21 months, and mean IOP before goniopuncture was 20 mm Hg, dropping to 11 mm Hg after goniopuncture. No shallow or flat anterior chamber, endophthalmitis, or surgery-induced cataract was observed. However, 26 patients (25%) showed a progression of preexisting senile cataract (mean time 26 months; range 18 to 37 months). Injections of 5-fluorouracil were administered to 25 patients (23%) who underwent DSCI to salvage encysted blebs. Mean number of medications per patient was reduced from 2.3 +/- 0.7 to 0.5 +/- 0.7 (signed rank P<.0001). CONCLUSION: Deep sclerectomy with collagen implant appears to provide stable and reasonable control of IOP at long-term follow-up with few immediate postoperative complications.

A whole body transportable indirect calorimeter for human use in the tropics.

A transportable, whole body indirect calorimeter, designed for use in the tropics, is described. The calorimeter was built to study energy expenditure of people having chronically or acutely low levels of food intake, and it will help to determine energy adaptations made by individuals with restricted food intake. The calorimeter comprises two units: a 27 m3 ventilated chamber connected to an office housing control and monitoring equipment. The system also allows the experimenter to assess the rate of energy expenditure by means of a ventilated hood or a baby respiration chamber. The incoming air flow rate is variable and is typically set at approximately 30 l/min. Carbon dioxide production (VCO2) and oxygen consumption (VO2) are continuously monitored by means of differential gas analysers via a computerized data acquisition unit. Gas production/consumption rates are measured with a delay of 80 s, the complete response to step changes in VCO2 or VO2 consumption being calculated over 15 min using the rate of change terms in the gas exchange equations. The total electrical power required for the whole system is 12 kW. The calorimeter has been functioning for nearly 4 years in a rural village of The Gambia during which ambient temperatures have ranged from 16 to 44 degrees C and dewpoints from -8 to 24 degrees C. The performance and accuracy of the calorimeter were tested using 20 per cent CO2 in N2 infusion and butane burning. Agreement between the theoretical and the measured values was found to be 99 per cent for VO2 and 100 per cent for VCO2 with a precision for both gases of +/- 10 ml/min over a 1-h period.

A new poly(ortho ester)-based drug delivery system as an adjunct treatment in filtering surgery.

PURPOSE: Pharmacologic modulation of wound healing after glaucoma filtering surgery remains a major clinical challenge in ophthalmology. Poly(ortho ester) (POE) is a bioerodible and biocompatible viscous polymer potentially useful as a sustained drug delivery system that allows the frequency of intraocular injections to be reduced. The purpose of this study was to determine the efficacy of POE containing a precise amount of 5-fluorouracil (5-FU) in an experimental model of filtering surgery in the rabbit. METHODS: Trabeculectomy was performed in pigmented rabbit eyes. An ointmentlike formulation of POE containing 1% wt/wt 5-FU was injected subconjunctivally at the site of surgery, during the procedure. Intraocular pressure (IOP), bleb persistence, and ocular inflammatory reaction were monitored until postoperative day 30. Quantitative analysis of 5-FU was performed in the anterior chamber. Histologic analysis was used to assess the appearance of the filtering fistula and the polymer's biocompatibility. RESULTS: The decrease in IOP from baseline and the persistence of the filtering bleb were significantly more marked in the 5-FU-treated eyes during postoperative days 9 through 28. Corneal toxicity triggered by 5-FU was significantly lower in the group that received 5-FU in POE compared with a 5-FU tamponade. Histopathologic evaluation showed that POE was well tolerated, and no fibrosis occurred in eyes treated with POE containing 5-FU. CONCLUSIONS: In this rabbit model of trabeculectomy, the formulation based on POE and containing a precise amount of 5-FU reduced IOP and prolonged bleb persistence in a way similar to the conventional method of a 5-FU tamponade, while significantly reducing 5-FU toxicity.

Transcatheter coil embolization of multiple bilateral congenital coronary artery fistulae.

Coronary artery fistulae represent the most frequent congenital anomalies of the coronary arteries, but remain a relatively uncommon clinical problem. Moreover, multiple fistulae originating from both the left and the right coronary arteries and draining into the left ventricular chamber are a rare condition. Due to the low prevalence of these anomalies, the appropriate management of patients with symptomatic coronary artery fistulae is controversial. Transcatheter closure approaches have emerged as a less invasive strategy and are nowadays considered a valuable alternative to surgical correction with similar effectiveness, morbidity and mortality. The percutaneous management, however, is mainly limited by the individual anatomic features of the fistula and an appropriate patient's selection is considered as a key determining factor to achieve complete occlusion. Thus, success rates of transcatheter closure techniques reported in the literature are extremely variable and highly dependent upon the nature of the follow up, which, at present, is not standardized. The optimal management of symptomatic patients with multiple coronary artery fistulae still remains a challenging problem and has been traditionally considered as an indication for cardiac surgery. We report here the case of a patient with double bilateral congenital coronary artery fistulae arising from both the left and right coronary arteries and draining individually into the left ventricular chamber. This patient underwent successful transcatheter anterograde closure of both fistulae using a microcoil embolization technique.

Etude des niveaux de concentration d'hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs) dans la poussière de bois et des marqueurs biologiques d'effets génotoxiques chez les travailleurs du bois

L'exposition aux poussières de bois est associé à un risque accru d'adénocarcinomes des fosses nasales et des sinus paranasaux (SNC, 'Sinonasal cancer') chez les travailleurs du bois. Les poussières de bois sont ainsi reconnues comme cancérogènes avérés pour l'homme par le Centre international de Recherche sur le Cancer (CIRC). Toutefois, l'agent causal spécifique et le mécanisme sous-jacent relatifs au cancer lié aux poussières de bois demeurent inconnus. Une possible explication est une co-exposition aux poussières de bois et aux Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP), ces derniers étant potentiellement cancérogènes. Dans les faits, les travailleurs du bois sont non seulement exposés aux poussières de bois naturel, mais également à celles générées lors d'opérations effectuées à l'aide de machines (ponceuses, scies électriques, etc.) sur des finitions de bois (bois traités) ou sur des bois composites, tels que le mélaminé et les panneaux de fibres à densité moyenne (MDF, 'Medium Density Fiberboard'). Des HAP peuvent en effet être générés par la chaleur produite par l'utilisation de ces machines sur la surface du bois. Les principaux objectifs de cette thèse sont les suivants: (1) quantifier HAP qui sont présents dans les poussières générées lors de diverses opérations courantes effectuées sur différents bois (2) quantifier l'exposition individuelle aux poussières de bois et aux HAP chez les travailleurs, et (3) évaluer les effets génotoxiques (dommages au niveau de l'ADN et des chromosomes) due à l'exposition aux poussières de bois et aux HAP. Cette thèse est composée par une étude en laboratoire (objectif 1) et par une étude de terrain (objectifs 2 et 3). Pour l'étude en laboratoire, nous avons collecté des poussières de différents type de bois (sapin, MDF, hêtre, sipo, chêne, bois mélaminé) générées au cours de différentes opérations (comme le ponçage et le sciage), et ceci dans une chambre expérimentale et dans des conditions contrôlées. Ensuite, pour l'étude de terrain, nous avons suivi, dans le cadre de leur activité professionnelle, 31 travailleurs de sexe masculin (travailleurs du bois et ébenistes) exposés aux poussières de bois pendant deux jours de travail consécutifs. Nous avons également recruté, comme groupe de contrôle, 19 travailleurs non exposés. Pour effectuer une biosurveillance, nous avons collecté des échantillons de sang et des échantillons de cellules nasales et buccales pour chacun des participants. Ces derniers ont également rempli un questionnaire comprenant des données démographiques, ainsi que sur leur style de vie et sur leur exposition professionnelle. Pour les travailleurs du bois, un échantillonnage individuel de poussière a été effectué sur chaque sujet à l'aide d'une cassette fermée, puis nous avons évalué leur exposition à la poussière de bois et aux HAP, respectivement par mesure gravimétrique et par Chromatographie en phase gazeuse combinée à la spectrométrie de masse. L'évaluation des dommages induits à l'ADN et aux chromosomes (génotoxicité) a été, elle, effectuée à l'aide du test des micronoyaux (MN) sur les cellules nasales et buccales et à l'aide du test des comètes sur les échantillons de sang. Nos résultats montrent dans la poussière de la totalité des 6 types de bois étudiés la présence de HAP (dont certains sont cancérogènes). Des différences notoires dans les concentrations ont été néanmoins constatées en fonction du matériau étudié : les concentrations allant de 0,24 ppm pour la poussière de MDF à 7.95 ppm pour le mélaminé. Nos résultats montrent également que les travailleurs ont été exposés individuellement à de faibles concentrations de HAP (de 37,5 à 119,8 ng m-3) durant les opérations de travail du bois, alors que les concentrations de poussières inhalables étaient relativement élevés (moyenne géométrique de 2,8 mg m-3). En ce qui concerne la génotoxicité, les travailleurs exposés à la poussière de bois présentent une fréquence significativement plus élevée en MN dans les cellules nasales et buccales que les travailleurs du groupe témoin : un odds ratio de 3.1 a été obtenu pour les cellules nasales (IC 95% : de 1.8 à 5.1) et un odds ratio de 1,8 pour les cellules buccales (IC 95% : de 1.3 à 2.4). En outre, le test des comètes a montré que les travailleurs qui ont déclaré être exposés aux poussières de MDF et/ou de mélaminé avaient des dommages à l'ADN significativement plus élevés que les deux travailleurs exposés à la poussière de bois naturel (sapin, épicéa, hêtre, chêne) et que les travailleurs du groupe témoin (p <.01). Enfin, la fréquence des MN dans les cellules nasales et buccales augmentent avec les années d'exposition aux poussières de bois. Par contre, il n'y a pas de relation dose-réponse concernant la génotoxicité due à l'exposition journalière à la poussière et aux HAP. Cette étude montre qu'une exposition aux HAP eu bien lieu lors des opérations de travail du bois. Les travailleurs exposés aux poussières de bois, et donc aux HAP, courent un risque plus élevé (génotoxicité) par rapport au groupe témoin. Étant donné que certains des HAP détectés sont reconnus potentiellement cancérogènes, il est envisageable que les HAP générés au cours du travail sur les matériaux de bois sont un des agents responsables de la génotoxicité de la poussière de bois et du risque élevé de SNC observé chez les travailleurs du secteur. Etant donné la corrélation entre augmentation de la fréquence des MN, le test des micronoyaux dans les cellules nasales et buccales constitue sans conteste un futur outil pour la biosurveillance et pour la détection précoce du risque de SNC chez les travailleurs. - Exposures to wood dust have been associated with an elevated risk of adenocarcinomas of the Dasal cavity and the paranasal sinuses (sinonasal cancer or SNC) among wood workers. Wood dust is recognized as a human carcinogen by the International Agency for Research on Cancer. However, the specific cancer causative agent(s) and the mechanism(s) behind wood dust related carcinogenesis remains unknown. One possible explanation is a co-exposure to wood dust and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), the latter being carcinogenic. In addition, wood workers are not only exposed to natural wood but also to wood finishes and composite woods such as wood melamine and medium density fiber (MDF) boards during the manipulation with power tools. The heat produced by the use of power tools can cause the generation of PAH from wood materials. The main objectives of the present thesis are to: (1) quantify possible PAH concentrations in wood dust generated during various common woodworking operations using different wood materials; (2) quantify personal wood dust concentrations and PAH exposures among wood workers; and (3) assess genotoxic effects (i.e., DNA and chromosomal damage) of wood dust and PAH exposure in wood workers. This thesis is composed by a laboratory study (objective 1) and a field study (objectives 2 and 3). In the laboratory study we collected wood dust from different wood materials (fir, MDF, beech, mahagany, oak, and wood melamine) generated during different wood operations (e.g., sanding and sawing) in an experimental chamber under controlled conditions. In the following field study, we monitored 31 male wood workers (furniture and construction workers) exposed to wood dust during their professional activity for two consecutive work shifts. Additionally, we recruited 19 non exposed workers as a control group. We collected from each participant blood samples, and nasal and buccal cell samples. They answered a questionnaire including demographic and life-style data and occupational exposure (current and past). Personal wood dust samples were collected using a closed-face cassette. We used gravimetrie analysis to determine the personal wood dust concentrations and capillary gas chromatography - mass spectrometry analysis to determine PAH concentrations. Genotoxicity was assessed with the micronucleus (MN) assay for nasal and buccal cells and with the comet assay for blood samples. Our results show that PAH (some of them carcinogenic) were present in dust from all six wood materials tested, yet at different concentrations depending on the material. The highest concentration was found in dust from wood melamine (7.95 ppm) and the lowest in MDF (0.24 ppm). Our results also show that workers were individually exposed to low concentrations of PAHs (37.5-119.8 ng m"3) during wood working operations, whereas the concentrations of inhalable dust were relatively high (geometric mean 2.8 mg m"3). Concerning the genotoxicity, wood workers had a significantly higher MN frequency in nasal and buccal cells than the workers in the control group (odds ratio for nasal cells 3.1 (95%CI 1.8-5.1) and buccal cells 1.8 (95%CI 1.3-2.4)). Furthermore, the comet assay showed that workers who reported to be exposed to dust from wooden boards (MDF and wood melamine) had significantly higher DNA damage than both the workers exposed to natural woods (fir, spruce, beech, oak) and the workers in the control group (p < 0.01). Finally, MN frequency in nasal and buccal cells increased with increasing years of exposure to wood dust. However, there was no genotoxic dose-response relationship with the per present day wood dust and PAH exposure. This study shows that PAH exposure occurred during wood working operations. Workers exposed to wood dust, and thus to PAH, had a higher risk for genotoxicity compared to the control group. Since some of the detected PAH are potentially carcinogenic, PAH generated from operations on wood materials may be one of the causative agents for the observed increased genotoxicity in wood workers. Since increased genotoxicity is manifested in an increased MN frequency, the MN assay in nasal and buccal cells may become a relevant biomonitoring tool in the future for early detection of SNC risk.