Measurement Errors Should Always Be Incorporated in Phylogenetic Comparative Analysis

The evolution of continuous traits is the central component of comparative analyses in phylogenetics, and the comparison of alternative models of trait evolution has greatly improved our understanding of the mechanisms driving phenotypic differentiation. Several factors influence the comparison of models, and we explore the effects of random errors in trait measurement on the accuracy of model selection. We simulate trait data under a Brownian motion model (BM) and introduce different magnitudes of random measurement error. We then evaluate the resulting statistical support for this model against two alternative models: Ornstein-Uhlenbeck (OU) and accelerating/decelerating rates (ACDC). Our analyses show that even small measurement errors (10%) consistently bias model selection towards erroneous rejection of BM in favour of more parameter-rich models (most frequently the OU model). Fortunately, methods that explicitly incorporate measurement errors in phylogenetic analyses considerably improve the accuracy of model selection. Our results call for caution in interpreting the results of model selection in comparative analyses, especially when complex models garner only modest additional support. Importantly, as measurement errors occur in most trait data sets, we suggest that estimation of measurement errors should always be performed during comparative analysis to reduce chances of misidentification of evolutionary processes.

Neurocutaneous sural flap in paraplegic patients.

Neurocutaneous flaps have been demonstrated to be a reliable option in different groups of patients but it remains unclear if distally-based sural flaps can be safely used in paraplegic patients because they suffer from significant nervous system alterations. The aim of this proof-of-concept study is to demonstrate that these flaps are reliable in paraplegic patients. We prospectively analysed a group (n=6) of paraplegic patients who underwent reversed sural flap surgery for ulcers on the lateral malleolus. Measurement of area and photographic documentation techniques have been employed to quantify the defect area. Sural nerve biopsies have been analysed histologically with several different staining techniques to assess the neurovascular network and the myelinisation of the nerve. The patients showed uneventful wound healing, except one case that suffered a partial flap necrosis that healed by secondary intention. Histologic analysis revealed an intact neurovascular network and myelinated nerve fibres. In this small series of paraplegic patients that underwent a distally-based sural flap, the complication rate was low, with only one case of superficial partial necrosis demonstrating the reliability and safety of the flap in this subset of patients. Histologic evaluation of sural nerve biopsies revealed an almost normal morphology. A possible explanation of this phenomenon is that the dorsal root ganglia remain intact in paraplegic patients and can preserve neural characteristics in the peripheral sensory nerve system.

Test-retest reliability of thermal quantitative sensory testing on two sites within the L5 dermatome of the lumbar spine and lower extremity.

INTRODUCTION: Quantitative sensory testing (QST) is widely used in human research to investigate the integrity of the sensory function in patients with pain of neuropathic origin, or other causes such as low back pain. Reliability of QST has been evaluated on both sides of the face, hands and feet as well as on the trunk (Th3-L3). In order to apply these tests on other body-parts such as the lower lumbar spine, it is important first to establish reliability on healthy individuals. The aim of this study was to investigate intra-rater reliability of thermal QST in healthy adults, on two sites within the L5 dermatome of the lumbar spine and lower extremity. METHODS: Test-retest reliability of thermal QST was determined at the L5-level of the lumbar spine and in the same dermatome on the lower extremity in 30 healthy persons under 40 years of age. Results were analyzed using descriptive statistics and intraclass correlation coefficient (ICC). Values were compared to normative data, using Z-transformation. RESULTS: Mean intraindividual differences were small for cold and warm detection thresholds but larger for pain thresholds. ICC values showed excellent reliability for warm detection and heat pain threshold, good-to-excellent reliability for cold pain threshold and fair-to-excellent reliability for cold detection threshold. ICC had large ranges of confidence interval (95%). CONCLUSION: In healthy adults, thermal QST on the lumbar spine and lower extremity demonstrated fair-to-excellent test-retest reliability.

Reliability of methods used for the risk assessment of mixture of micropollutants in aquatic enviromments : from theoretical concepts to field observations

Ces dernières années, de nombreuses recherches ont mis en évidence les effets toxiques des micropolluants organiques pour les espèces de nos lacs et rivières. Cependant, la plupart de ces études se sont focalisées sur la toxicité des substances individuelles, alors que les organismes sont exposés tous les jours à des milliers de substances en mélange. Or les effets de ces cocktails ne sont pas négligeables. Cette thèse de doctorat s'est ainsi intéressée aux modèles permettant de prédire le risque environnemental de ces cocktails pour le milieu aquatique. Le principal objectif a été d'évaluer le risque écologique des mélanges de substances chimiques mesurées dans le Léman, mais aussi d'apporter un regard critique sur les méthodologies utilisées afin de proposer certaines adaptations pour une meilleure estimation du risque. Dans la première partie de ce travail, le risque des mélanges de pesticides et médicaments pour le Rhône et pour le Léman a été établi en utilisant des approches envisagées notamment dans la législation européenne. Il s'agit d'approches de « screening », c'est-à-dire permettant une évaluation générale du risque des mélanges. Une telle approche permet de mettre en évidence les substances les plus problématiques, c'est-à-dire contribuant le plus à la toxicité du mélange. Dans notre cas, il s'agit essentiellement de 4 pesticides. L'étude met également en évidence que toutes les substances, même en trace infime, contribuent à l'effet du mélange. Cette constatation a des implications en terme de gestion de l'environnement. En effet, ceci implique qu'il faut réduire toutes les sources de polluants, et pas seulement les plus problématiques. Mais l'approche proposée présente également un biais important au niveau conceptuel, ce qui rend son utilisation discutable, en dehors d'un screening, et nécessiterait une adaptation au niveau des facteurs de sécurité employés. Dans une deuxième partie, l'étude s'est portée sur l'utilisation des modèles de mélanges dans le calcul de risque environnemental. En effet, les modèles de mélanges ont été développés et validés espèce par espèce, et non pour une évaluation sur l'écosystème en entier. Leur utilisation devrait donc passer par un calcul par espèce, ce qui est rarement fait dû au manque de données écotoxicologiques à disposition. Le but a été donc de comparer, avec des valeurs générées aléatoirement, le calcul de risque effectué selon une méthode rigoureuse, espèce par espèce, avec celui effectué classiquement où les modèles sont appliqués sur l'ensemble de la communauté sans tenir compte des variations inter-espèces. Les résultats sont dans la majorité des cas similaires, ce qui valide l'approche utilisée traditionnellement. En revanche, ce travail a permis de déterminer certains cas où l'application classique peut conduire à une sous- ou sur-estimation du risque. Enfin, une dernière partie de cette thèse s'est intéressée à l'influence que les cocktails de micropolluants ont pu avoir sur les communautés in situ. Pour ce faire, une approche en deux temps a été adoptée. Tout d'abord la toxicité de quatorze herbicides détectés dans le Léman a été déterminée. Sur la période étudiée, de 2004 à 2009, cette toxicité due aux herbicides a diminué, passant de 4% d'espèces affectées à moins de 1%. Ensuite, la question était de savoir si cette diminution de toxicité avait un impact sur le développement de certaines espèces au sein de la communauté des algues. Pour ce faire, l'utilisation statistique a permis d'isoler d'autres facteurs pouvant avoir une influence sur la flore, comme la température de l'eau ou la présence de phosphates, et ainsi de constater quelles espèces se sont révélées avoir été influencées, positivement ou négativement, par la diminution de la toxicité dans le lac au fil du temps. Fait intéressant, une partie d'entre-elles avait déjà montré des comportements similaires dans des études en mésocosmes. En conclusion, ce travail montre qu'il existe des modèles robustes pour prédire le risque des mélanges de micropolluants sur les espèces aquatiques, et qu'ils peuvent être utilisés pour expliquer le rôle des substances dans le fonctionnement des écosystèmes. Toutefois, ces modèles ont bien sûr des limites et des hypothèses sous-jacentes qu'il est important de considérer lors de leur application. - Depuis plusieurs années, les risques que posent les micropolluants organiques pour le milieu aquatique préoccupent grandement les scientifiques ainsi que notre société. En effet, de nombreuses recherches ont mis en évidence les effets toxiques que peuvent avoir ces substances chimiques sur les espèces de nos lacs et rivières, quand elles se retrouvent exposées à des concentrations aiguës ou chroniques. Cependant, la plupart de ces études se sont focalisées sur la toxicité des substances individuelles, c'est à dire considérées séparément. Actuellement, il en est de même dans les procédures de régulation européennes, concernant la partie évaluation du risque pour l'environnement d'une substance. Or, les organismes sont exposés tous les jours à des milliers de substances en mélange, et les effets de ces "cocktails" ne sont pas négligeables. L'évaluation du risque écologique que pose ces mélanges de substances doit donc être abordé par de la manière la plus appropriée et la plus fiable possible. Dans la première partie de cette thèse, nous nous sommes intéressés aux méthodes actuellement envisagées à être intégrées dans les législations européennes pour l'évaluation du risque des mélanges pour le milieu aquatique. Ces méthodes sont basées sur le modèle d'addition des concentrations, avec l'utilisation des valeurs de concentrations des substances estimées sans effet dans le milieu (PNEC), ou à partir des valeurs des concentrations d'effet (CE50) sur certaines espèces d'un niveau trophique avec la prise en compte de facteurs de sécurité. Nous avons appliqué ces méthodes à deux cas spécifiques, le lac Léman et le Rhône situés en Suisse, et discuté les résultats de ces applications. Ces premières étapes d'évaluation ont montré que le risque des mélanges pour ces cas d'étude atteint rapidement une valeur au dessus d'un seuil critique. Cette valeur atteinte est généralement due à deux ou trois substances principales. Les procédures proposées permettent donc d'identifier les substances les plus problématiques pour lesquelles des mesures de gestion, telles que la réduction de leur entrée dans le milieu aquatique, devraient être envisagées. Cependant, nous avons également constaté que le niveau de risque associé à ces mélanges de substances n'est pas négligeable, même sans tenir compte de ces substances principales. En effet, l'accumulation des substances, même en traces infimes, atteint un seuil critique, ce qui devient plus difficile en terme de gestion du risque. En outre, nous avons souligné un manque de fiabilité dans ces procédures, qui peuvent conduire à des résultats contradictoires en terme de risque. Ceci est lié à l'incompatibilité des facteurs de sécurité utilisés dans les différentes méthodes. Dans la deuxième partie de la thèse, nous avons étudié la fiabilité de méthodes plus avancées dans la prédiction de l'effet des mélanges pour les communautés évoluant dans le système aquatique. Ces méthodes reposent sur le modèle d'addition des concentrations (CA) ou d'addition des réponses (RA) appliqués sur les courbes de distribution de la sensibilité des espèces (SSD) aux substances. En effet, les modèles de mélanges ont été développés et validés pour être appliqués espèce par espèce, et non pas sur plusieurs espèces agrégées simultanément dans les courbes SSD. Nous avons ainsi proposé une procédure plus rigoureuse, pour l'évaluation du risque d'un mélange, qui serait d'appliquer d'abord les modèles CA ou RA à chaque espèce séparément, et, dans une deuxième étape, combiner les résultats afin d'établir une courbe SSD du mélange. Malheureusement, cette méthode n'est pas applicable dans la plupart des cas, car elle nécessite trop de données généralement indisponibles. Par conséquent, nous avons comparé, avec des valeurs générées aléatoirement, le calcul de risque effectué selon cette méthode plus rigoureuse, avec celle effectuée traditionnellement, afin de caractériser la robustesse de cette approche qui consiste à appliquer les modèles de mélange sur les courbes SSD. Nos résultats ont montré que l'utilisation de CA directement sur les SSDs peut conduire à une sous-estimation de la concentration du mélange affectant 5 % ou 50% des espèces, en particulier lorsque les substances présentent un grand écart- type dans leur distribution de la sensibilité des espèces. L'application du modèle RA peut quant à lui conduire à une sur- ou sous-estimations, principalement en fonction de la pente des courbes dose- réponse de chaque espèce composant les SSDs. La sous-estimation avec RA devient potentiellement importante lorsque le rapport entre la EC50 et la EC10 de la courbe dose-réponse des espèces est plus petit que 100. Toutefois, la plupart des substances, selon des cas réels, présentent des données d' écotoxicité qui font que le risque du mélange calculé par la méthode des modèles appliqués directement sur les SSDs reste cohérent et surestimerait plutôt légèrement le risque. Ces résultats valident ainsi l'approche utilisée traditionnellement. Néanmoins, il faut garder à l'esprit cette source d'erreur lorsqu'on procède à une évaluation du risque d'un mélange avec cette méthode traditionnelle, en particulier quand les SSD présentent une distribution des données en dehors des limites déterminées dans cette étude. Enfin, dans la dernière partie de cette thèse, nous avons confronté des prédictions de l'effet de mélange avec des changements biologiques observés dans l'environnement. Dans cette étude, nous avons utilisé des données venant d'un suivi à long terme d'un grand lac européen, le lac Léman, ce qui offrait la possibilité d'évaluer dans quelle mesure la prédiction de la toxicité des mélanges d'herbicide expliquait les changements dans la composition de la communauté phytoplanctonique. Ceci à côté d'autres paramètres classiques de limnologie tels que les nutriments. Pour atteindre cet objectif, nous avons déterminé la toxicité des mélanges sur plusieurs années de 14 herbicides régulièrement détectés dans le lac, en utilisant les modèles CA et RA avec les courbes de distribution de la sensibilité des espèces. Un gradient temporel de toxicité décroissant a pu être constaté de 2004 à 2009. Une analyse de redondance et de redondance partielle, a montré que ce gradient explique une partie significative de la variation de la composition de la communauté phytoplanctonique, même après avoir enlevé l'effet de toutes les autres co-variables. De plus, certaines espèces révélées pour avoir été influencées, positivement ou négativement, par la diminution de la toxicité dans le lac au fil du temps, ont montré des comportements similaires dans des études en mésocosmes. On peut en conclure que la toxicité du mélange herbicide est l'un des paramètres clés pour expliquer les changements de phytoplancton dans le lac Léman. En conclusion, il existe diverses méthodes pour prédire le risque des mélanges de micropolluants sur les espèces aquatiques et celui-ci peut jouer un rôle dans le fonctionnement des écosystèmes. Toutefois, ces modèles ont bien sûr des limites et des hypothèses sous-jacentes qu'il est important de considérer lors de leur application, avant d'utiliser leurs résultats pour la gestion des risques environnementaux. - For several years now, the scientists as well as the society is concerned by the aquatic risk organic micropollutants may pose. Indeed, several researches have shown the toxic effects these substances may induce on organisms living in our lakes or rivers, especially when they are exposed to acute or chronic concentrations. However, most of the studies focused on the toxicity of single compounds, i.e. considered individually. The same also goes in the current European regulations concerning the risk assessment procedures for the environment of these substances. But aquatic organisms are typically exposed every day simultaneously to thousands of organic compounds. The toxic effects resulting of these "cocktails" cannot be neglected. The ecological risk assessment of mixtures of such compounds has therefore to be addressed by scientists in the most reliable and appropriate way. In the first part of this thesis, the procedures currently envisioned for the aquatic mixture risk assessment in European legislations are described. These methodologies are based on the mixture model of concentration addition and the use of the predicted no effect concentrations (PNEC) or effect concentrations (EC50) with assessment factors. These principal approaches were applied to two specific case studies, Lake Geneva and the River Rhône in Switzerland, including a discussion of the outcomes of such applications. These first level assessments showed that the mixture risks for these studied cases exceeded rapidly the critical value. This exceeding is generally due to two or three main substances. The proposed procedures allow therefore the identification of the most problematic substances for which management measures, such as a reduction of the entrance to the aquatic environment, should be envisioned. However, it was also showed that the risk levels associated with mixtures of compounds are not negligible, even without considering these main substances. Indeed, it is the sum of the substances that is problematic, which is more challenging in term of risk management. Moreover, a lack of reliability in the procedures was highlighted, which can lead to contradictory results in terms of risk. This result is linked to the inconsistency in the assessment factors applied in the different methods. In the second part of the thesis, the reliability of the more advanced procedures to predict the mixture effect to communities in the aquatic system were investigated. These established methodologies combine the model of concentration addition (CA) or response addition (RA) with species sensitivity distribution curves (SSD). Indeed, the mixture effect predictions were shown to be consistent only when the mixture models are applied on a single species, and not on several species simultaneously aggregated to SSDs. Hence, A more stringent procedure for mixture risk assessment is proposed, that would be to apply first the CA or RA models to each species separately and, in a second step, to combine the results to build an SSD for a mixture. Unfortunately, this methodology is not applicable in most cases, because it requires large data sets usually not available. Therefore, the differences between the two methodologies were studied with datasets created artificially to characterize the robustness of the traditional approach applying models on species sensitivity distribution. The results showed that the use of CA on SSD directly might lead to underestimations of the mixture concentration affecting 5% or 50% of species, especially when substances present a large standard deviation of the distribution from the sensitivity of the species. The application of RA can lead to over- or underestimates, depending mainly on the slope of the dose-response curves of the individual species. The potential underestimation with RA becomes important when the ratio between the EC50 and the EC10 for the dose-response curve of the species composing the SSD are smaller than 100. However, considering common real cases of ecotoxicity data for substances, the mixture risk calculated by the methodology applying mixture models directly on SSDs remains consistent and would rather slightly overestimate the risk. These results can be used as a theoretical validation of the currently applied methodology. Nevertheless, when assessing the risk of mixtures, one has to keep in mind this source of error with this classical methodology, especially when SSDs present a distribution of the data outside the range determined in this study Finally, in the last part of this thesis, we confronted the mixture effect predictions with biological changes observed in the environment. In this study, long-term monitoring of a European great lake, Lake Geneva, provides the opportunity to assess to what extent the predicted toxicity of herbicide mixtures explains the changes in the composition of the phytoplankton community next to other classical limnology parameters such as nutrients. To reach this goal, the gradient of the mixture toxicity of 14 herbicides regularly detected in the lake was calculated, using concentration addition and response addition models. A decreasing temporal gradient of toxicity was observed from 2004 to 2009. Redundancy analysis and partial redundancy analysis showed that this gradient explains a significant portion of the variation in phytoplankton community composition, even when having removed the effect of all other co-variables. Moreover, some species that were revealed to be influenced positively or negatively, by the decrease of toxicity in the lake over time, showed similar behaviors in mesocosms studies. It could be concluded that the herbicide mixture toxicity is one of the key parameters to explain phytoplankton changes in Lake Geneva. To conclude, different methods exist to predict the risk of mixture in the ecosystems. But their reliability varies depending on the underlying hypotheses. One should therefore carefully consider these hypotheses, as well as the limits of the approaches, before using the results for environmental risk management

Cross-cultural adaptation, reliability, internal consistency and validation of the Spinal Function Sort (SFS) for French- and German-speaking patients with back complaints.

Introduction Functional subjective evaluation through questionnaire is fundamental, but not often realized in patients with back complaints, lacking validated tools. The Spinal Function Sort (SFS) was only validated in English. We aimed to translate, adapt and validate the French (SFS-F) and German (SFS-G) versions of the SFS. Methods Three hundred and forty-four patients, experiencing various back complaints, were recruited in a French (n = 87) and a German-speaking (n = 257) center. Construct validity was estimated via correlations with SF-36 physical and mental scales, pain intensity and hospital anxiety and depression scales (HADS). Scale homogeneities were assessed by Cronbach's α. Test-retest reliability was assessed on 65 additional patients using intraclass correlation (IC). Results For the French and German translations, respectively, α were 0.98 and 0.98; IC 0.98 (95% CI: [0.97; 1.00]) and 0.94 (0.90; 0.98). Correlations with physical functioning were 0.63 (0.48; 0.74) and 0.67 (0.59; 0.73); with physical summary 0.60 (0.44; 0.72) and 0.52 (0.43; 0.61); with pain -0.33 (-0.51; -0.13) and -0.51 (-0.60; -0.42); with mental health -0.08 (-0.29; 0.14) and 0.25 (0.13; 0.36); with mental summary 0.01 (-0.21; 0.23) and 0.28 (0.16; 0.39); with depression -0.26 (-0.45; -0.05) and -0.42 (-0.52; -0.32); with anxiety -0.17 (-0.37; -0.04) and -0.45 (-0.54; -0.35). Conclusions Reliability was excellent for both languages. Convergent validity was good with SF-36 physical scales, moderate with VAS pain. Divergent validity was low with SF-36 mental scales in both translated versions and with HADS for the SFS-F (moderate in SFS-G). Both versions seem to be valid and reliable for evaluating perceived functional capacity in patients with back complaints.

Video analysis software increases the interrater reliability of video gait assessments in children with cerebral palsy.

The aim of this study was to determine the effect of using video analysis software on the interrater reliability of visual assessments of gait videos in children with cerebral palsy. Two clinicians viewed the same random selection of 20 sagittal and frontal video recordings of 12 children with cerebral palsy routinely acquired during outpatient rehabilitation clinics. Both observers rated these videos in a random sequence for each lower limb using the Observational Gait Scale, once with standard video software and another with video analysis software (Dartfish(®)) which can perform angle and timing measurements. The video analysis software improved interrater agreement, measured by weighted Cohen's kappas, for the total score (κ 0.778→0.809) and all of the items that required angle and/or timing measurements (knee position mid-stance κ 0.344→0.591; hindfoot position mid-stance κ 0.160→0.346; foot contact mid-stance κ 0.700→0.854; timing of heel rise κ 0.769→0.835). The use of video analysis software is an efficient approach to improve the reliability of visual video assessments.

Measurement of biologically available naphthalene in gas and aqueous phases by use of a Pseudomonas putida biosensor.

Genetically constructed microbial biosensors for measuring organic pollutants are mostly applied in aqueous samples. Unfortunately, the detection limit of most biosensors is insufficient to detect pollutants at low but environmentally relevant concentrations. However, organic pollutants with low levels of water solubility often have significant gas-water partitioning coefficients, which in principle makes it possible to measure such compounds in the gas rather than the aqueous phase. Here we describe the first use of a microbial biosensor for measuring organic pollutants directly in the gas phase. For this purpose, we reconstructed a bioluminescent Pseudomonas putida naphthalene biosensor strain to carry the NAH7 plasmid and a chromosomally inserted gene fusion between the sal promoter and the luxAB genes. Specific calibration studies were performed with suspended and filter-immobilized biosensor cells, in aqueous solution and in the gas phase. Gas phase measurements with filter-immobilized biosensor cells in closed flasks, with a naphthalene-contaminated aqueous phase, showed that the biosensor cells can measure naphthalene effectively. The biosensor cells on the filter responded with increasing light output proportional to the naphthalene concentration added to the water phase, even though only a small proportion of the naphthalene was present in the gas phase. In fact, the biosensor cells could concentrate a larger proportion of naphthalene through the gas phase than in the aqueous suspension, probably due to faster transport of naphthalene to the cells in the gas phase. This led to a 10-fold lower detectable aqueous naphthalene concentration (50 nM instead of 0.5 micro M). Thus, the use of bacterial biosensors for measuring organic pollutants in the gas phase is a valid method for increasing the sensitivity of these valuable biological devices.

Measurement of immunoreactive angiotensin-(1-7) heptapeptide in human blood.

BACKGROUND: The renal enzyme renin cleaves from the hepatic alpha(2)-globulin angiotensinogen angiotensin-(1-10) decapeptide [Ang-(1-10)], which is further metabolized to smaller peptides that help maintain cardiovascular homeostasis. The Ang-(1-7) heptapeptide has been reported to have several physiological effects, including natriuresis, diuresis, vasodilation, and release of vasopressin and prostaglandins. METHODS: To investigate Ang-(1-7) in clinical settings, we developed a method to measure immunoreactive (ir-) Ang-(1-7) in 2 mL of human blood and to estimate plasma concentrations by correcting for the hematocrit. A sensitive and specific antiserum against Ang-(1-7) was raised in a rabbit. Human blood was collected in the presence of an inhibitor mixture including a renin inhibitor to prevent peptide generation in vitro. Ang-(1-7) was extracted into ethanol and purified on phenylsilylsilica. The peptide was quantified by radioimmunoassay. Increasing doses of Ang-(1-7) were infused into volunteers, and plasma concentrations of the peptide were measured. RESULTS: The detection limit for plasma ir-Ang-(1-7) was 1 pmol/L. CVs for high and low blood concentrations were 4% and 20%, respectively, and between-assay CVs were 8% and 13%, respectively. Reference values for human plasma concentrations of ir-Ang-(1-7) were 1.0-9.5 pmol/L (median, 4.7 pmol/L) and increased linearly during infusion of increasing doses of Ang-(1-7). CONCLUSIONS: Reliable measurement of plasma ir-Ang-(1-7) is achieved with efficient inhibition of enzymes that generate or metabolize Ang-(1-7) after blood sampling, extraction in ethanol, and purification on phenylsilylsilica, and by use of a specific antiserum.

Secular changes of spinal canal dimensions in Western Switzerland: a narrowing epidemic?

STUDY DESIGN: Computed tomography-based anatomical study. OBJECTIVE: To study the secular changes in lumbar spinal canal dimensions. SUMMARY OF BACKGROUND DATA: Development of symptomatic lumbar spinal stenosis, among other factors, is related to the dimensions of the bony canal. The canal reaches its adult size early on in life. Several factors, including protein intake, may influence its final dimensions. As with increases in human stature from improvements of socioeconomic conditions, we hypothesized that adult bony canal size has also grown larger in recent generations. METHODS: This study analyzes computed tomographic reconstructions from 184 subjects performed for either trauma (n = 81) or abdominal pathologies (n = 103) and born either between 1940 and 1949 (n = 88) or 1970 and 1979 (n = 96). The cross-sectional area of the bony canal was digitally measured at the level of the pedicle (i.e., at a level not influenced by degenerative changes) for each lumbar vertebra. Intra- and interobserver reliability was assessed. RESULTS: Intra- and interobserver measurement reliability were excellent (interclass correlation coefficient = 0.87) and good (interclass correlation coefficient = 0.61), respectively. Contrary to our hypothesis, the 1940-1949 generation patient group exhibited larger lumbar canals at all levels as compared with the 1970-1979 group. Statistically this difference was highly significant (P < 0.001) and particularly pronounced in the trauma subgroup. CONCLUSION: Given that human stature evolution has stabilized and adult height is established during the first 2 years of long bone growth, it is possible that antenatal factors are responsible for this surprising finding. Maternal smoking and age may be possible explanations. This finding may have significant implications. An increasing number of patients may emerge with lumbar spinal stenosis as degenerative changes develop, putting a strain on health resources. Further studies in different population groups and countries will be important to further confirm this trend. LEVEL OF EVIDENCE: 3.

Single-step extraction of fluconazole from plasma by ultra-filtration for the measurement of its free concentration by high performance liquid chromatography.

High performance liquid chromatography (HPLC) is the reference method for measuring concentrations of antimicrobials in blood. This technique requires careful sample preparation. Protocols using organic solvents and/or solid extraction phases are time consuming and entail several manipulations, which can lead to partial loss of the determined compound and increased analytical variability. Moreover, to obtain sufficient material for analysis, at least 1 ml of plasma is required. This constraint makes it difficult to determine drug levels when blood sample volumes are limited. However, drugs with low plasma-protein binding can be reliably extracted from plasma by ultra-filtration with a minimal loss due to the protein-bound fraction. This study validated a single-step ultra-filtration method for extracting fluconazole (FLC), a first-line antifungal agent with a weak plasma-protein binding, from plasma to determine its concentration by HPLC. Spiked FLC standards and unknowns were prepared in human and rat plasma. Samples (240 microl) were transferred into disposable microtube filtration units containing cellulose or polysulfone filters with a 5 kDa cut-off. After centrifugation for 60 min at 15000g, FLC concentrations were measured by direct injection of the filtrate into the HPLC. Using cellulose filters, low molecular weight proteins were eluted early in the chromatogram and well separated from FLC that eluted at 8.40 min as a sharp single peak. In contrast, with polysulfone filters several additional peaks interfering with the FLC peak were observed. Moreover, the FLC recovery using cellulose filters compared to polysulfone filters was higher and had a better reproducibility. Cellulose filters were therefore used for the subsequent validation procedure. The quantification limit was 0.195 mgl(-1). Standard curves with a quadratic regression coefficient &gt; or = 0.9999 were obtained in the concentration range of 0.195-100 mgl(-1). The inter and intra-run accuracies and precisions over the clinically relevant concentration range, 1.875-60 mgl(-1), fell well within the +/-15% variation recommended by the current guidelines for the validation of analytical methods. Furthermore, no analytical interference was observed with commonly used antibiotics, antifungals, antivirals and immunosuppressive agents. Ultra-filtration of plasma with cellulose filters permits the extraction of FLC from small volumes (240 microl). The determination of FLC concentrations by HPLC after this single-step procedure is selective, precise and accurate.