Continuous monitoring of liver oxygenation with near infrared spectroscopy during naso-gastric tube feeding in neonates.

Near infrared spectroscopy (NIRS) is a non-invasive method of estimating the haemoglobin concentration changes in certain tissues. It is frequently used to monitor oxygenation of the brain in neonates. At present it is not clear whether near infrared spectroscopy of other organs (e.g. the liver as a corresponding site in the splanchnic region, which reacts very sensitively to haemodynamic instability) provides reliable values on their tissue oxygenation. The aim of the study was to test near infrared spectroscopy by measuring known physiologic changes in tissue oxygenation of the liver in newborn infants during and after feeding via a naso-gastric tube. The test-retest variability of such measurements was also determined. On 28 occasions in 25 infants we measured the tissue oxygenation index (TOI) of the liver and the brain continuously before, during and 30 minutes after feeding via a gastric tube. Simultaneously we measured arterial oxygen saturation (SaO2), heart rate (HR) and mean arterial blood pressure (MAP). In 10 other newborn infants we performed a test-retest analysis of the liver tissue oxygenation index to estimate the variability in repeated intra-individual measurements. The tissue oxygenation index of the liver increased significantly from 56.7 +/- 7.5% before to 60.3 +/- 5.6% after feeding (p < 0.005), and remained unchanged for the next 30 minutes. The tissue oxygenation index of the brain (62.1 +/- 9.7%), SaO2 (94.4 +/- 7.1%), heart rate (145 +/- 17.3 min-1) and mean arterial blood pressure (52.8 +/- 10.2 mm Hg) did not change significantly. The test-retest variability for intra-individual measurements was 2.7 +/- 2.1%. After bolus feeding the tissue oxygenation index of the liver increased as expected. This indicates that near infrared spectroscopy is suitable for monitoring changes in tissue oxygenation of the liver in newborn infants.

End-tidal carbon dioxide monitoring using a naso-buccal sensor is not appropriate to monitor capnia during non-invasive ventilation.

BACKGROUND: In acute respiratory failure, arterial blood gas analysis (ABG) is used to diagnose hypercapnia. Once non-invasive ventilation (NIV) is initiated, ABG should at least be repeated within 1 h to assess PaCO2 response to treatment in order to help detect NIV failure. The main aim of this study was to assess whether measuring end-tidal CO2 (EtCO2) with a dedicated naso-buccal sensor during NIV could predict PaCO2 variation and/or PaCO2 absolute values. The additional aim was to assess whether active or passive prolonged expiratory maneuvers could improve the agreement between expiratory CO2 and PaCO2. METHODS: This is a prospective study in adult patients suffering from acute hypercapnic respiratory failure (PaCO2 ≥ 45 mmHg) treated with NIV. EtCO2 and expiratory CO2 values during active and passive expiratory maneuvers were measured using a dedicated naso-buccal sensor and compared to concomitant PaCO2 values. The agreement between two consecutive values of EtCO2 (delta EtCO2) and two consecutive values of PaCO2 (delta PaCO2) and between PaCO2 and concomitant expiratory CO2 values was assessed using the Bland and Altman method adjusted for the effects of repeated measurements. RESULTS: Fifty-four datasets from a population of 11 patients (8 COPD and 3 non-COPD patients), were included in the analysis. PaCO2 values ranged from 39 to 80 mmHg, and EtCO2 from 12 to 68 mmHg. In the observed agreement between delta EtCO2 and deltaPaCO2, bias was -0.3 mmHg, and limits of agreement were -17.8 and 17.2 mmHg. In agreement between PaCO2 and EtCO2, bias was 14.7 mmHg, and limits of agreement were -6.6 and 36.1 mmHg. Adding active and passive expiration maneuvers did not improve PaCO2 prediction. CONCLUSIONS: During NIV delivered for acute hypercapnic respiratory failure, measuring EtCO2 using a dedicating naso-buccal sensor was inaccurate to predict both PaCO2 and PaCO2 variations over time. Active and passive expiration maneuvers did not improve PaCO2 prediction. TRIAL REGISTRATION: ClinicalTrials.gov: NCT01489150.

The effect of the N-methyl-D-aspartate receptor antagonist dextromethorphan on perioperative brain injury in children undergoing cardiac surgery with cardiopulmonary bypass: results of a pilot study.

Experimental evidence indicates a role of the N-methyl-D-aspartate receptor in the pathogenesis of brain injury occurring during cardiac surgery with cardiopulmonary bypass (CPB). Dextromethorphan is a noncompetitive antagonist of this receptor with a favorable safety profile. Thirteen children age 3-36 months undergoing cardiac surgery with expected CPB of 60 minutes or more were randomly assigned to treatment with dextromethorphan (36-38 mg/kg/day) or placebo administered by naso-gastric tube. Dextromethorphan was absorbed well and reached putative therapeutic levels in blood and cerebrospinal fluid. Adverse effects were not observed. Mild hemiparesis developed after operation in one child of each group, and severe encephalopathy in one of the placebo group. Sharp waves were recorded in postoperative continuous electroencephalography in all placebo (n = 7) but only in 2/6 dextromethorphan treated children (p = 0.02). Pre- and postoperative cranial magnetic resonance imaging (MRI) revealed less pronounced ventricular enlargement in the dextromethorphan group (not significant). An increase of periventricular white matter lesions was visible in two placebo-treated children only. No elevations of cerebrospinal fluid enzymes were observed in either group. Although children with dextromethorphan showed less abnormalities in electroencephalography and MRI, dissimilarities of the treatment groups by chance diminished conclusions to possible protective effects of dextromethorphan at this time.

Le mélanome et les polymorphismes associés au dysfonctionnement du système immunitaire

La recherche biomédicale profite de plus en plus au développement des techniques de séquençage et d'analyse de l'ADN. Les coûts du séquençage ont drastiquement baissés au cours de ces dernières années et les genomes-wides associations studies (GWAS) ont révolutionné l'approche de la recherche génétique en mettant en évidence associations et single-nucleotide-polymorphisms (SNPs) qui pourraient être importantes pour la susceptibilité à développer des maladies dites communes. La majorité des cancers appartiennent à cette définition de maladie commune, ils sont généralement causés par une accumulation de lésions/mutations de l'ADN aboutissant à une perte de contrôle de la prolifération et du cycle cellulaire. Ces mutations peuvent être héréditaires, acquises ou une combinaison des deux. Dans la plupart des cancers communs (cancers qui n'ont pas une hérédité familiale importante) les mutations de l'ADN sont souvent amenées par des facteurs tels que inflammation chronique, tabac, virus, exposition aux radiations, aux agents chimiques. Ceci est le cas pour le mélanome également, un cancer de la peau qui est corrélé à l'exposition des rayons UV solaires ou artificiels. Une hypothèse largement acceptée aujourd'hui est que les tumeurs, à travers leur accumulation progressive de mutations somatiques et d'anomalies chromosomiques, finissent par échapper au contrôle exercé par le système immunitaire. Il est par conséquence imaginable que des polymorphismes naturels puissent renforcer ou affaiblir la capacité du système immunitaire à freiner voir arrêter la progression tumorale.

Performance of an ICU ventilator and two turbin-based ventilators dedicated to non invasive ventilation (NIV) in simulated high inspiratory effort and rate: a NIV-bench-study.

INTRODUCTION. The role of turbine-based NIV ventilators (TBV) versus ICU ventilators with NIV mode activated (ICUV) to deliver NIV in case of severe respiratory failure remains debated. OBJECTIVES. To compare the response time and pressurization capacity of TBV and ICUV during simulated NIV with normal and increased respiratory demand, in condition of normal and obstructive respiratory mechanics. METHODS. In a two-chamber lung model, a ventilator simulated normal (P0.1 = 2 mbar, respiratory rate RR = 15/min) or increased (P0.1 = 6 mbar, RR = 25/min) respiratory demand. NIV was simulated by connecting the lung model (compliance 100 ml/mbar; resistance 5 or 20 l/mbar) to a dummy head equipped with a naso-buccal mask. Connections allowed intentional leaks (29 ± 5 % of insufflated volume). Ventilators to test: Servo-i (Maquet), V60 and Vision (Philips Respironics) were connected via a standard circuit to the mask. Applied pressure support levels (PSL) were 7 mbar for normal and 14 mbar for increased demand. Airway pressure and flow were measured in the ventilator circuit and in the simulated airway. Ventilator performance was assessed by determining trigger delay (Td, ms), pressure time product at 300 ms (PTP300, mbar s) and inspiratory tidal volume (VT, ml) and compared by three-way ANOVA for the effect of inspiratory effort, resistance and the ventilator. Differences between ventilators for each condition were tested by oneway ANOVA and contrast (JMP 8.0.1, p\0.05). RESULTS. Inspiratory demand and resistance had a significant effect throughout all comparisons. Ventilator data figure in Table 1 (normal demand) and 2 (increased demand): (a) different from Servo-i, (b) different from V60.CONCLUSION. In this NIV bench study, with leaks, trigger delay was shorter for TBV with normal respiratory demand. By contrast, it was shorter for ICUV when respiratory demand was high. ICUV afforded better pressurization (PTP 300) with increased demand and PSL, particularly with increased resistance. TBV provided a higher inspiratory VT (i.e., downstream from the leaks) with normal demand, and a significantly (although minimally) lower VT with increased demand and PSL.

Exposition professionnelle aux hydrocarbures aromatiques polycycliques dans la poussière de bois

Les tumeurs malignes des cavités naso-sinusiennes (CNS) représentent environ 3% des cancers ORL. La poussière de bois est reconnue comme cancérigène pour l'homme (IARC, classe 1A) et la maladie professionnelle formellement identifiée est le CNS ou le cancer de l'ethmoïde. L'adénocarcinome des CNS est une maladie professionnelle admise chez certains travailleurs spécialisés tels les menuisiers et les ébénistes. Selon les enquêtes WOODEX dans les 25 états membres de UE en 2006, environ 3.6 millions de travailleurs sont exposés par voie respiratoire à la poussière de bois, soit 2% de la population active. En France, 307 000 travailleurs sont exposés, et il y a environ 200 cas de cancers sino-nasaux reconnus comme maladie professionnelle par année. La forte proportion de travailleurs du bois développant un adénocarcinome des CNS a suggéré diverses pistes, tel que le tanin pour les bois durs, le formaldéhyde pour les contre-plaqués et le benzo(a)pyrène produit par le bois surchauffé. Il est reconnu que le tanin ne provoque pas de cancer dans l'exposition à la poussière de thé. Le formaldéhyde est un irritant mais il est aussi classé cancérogène. La piste des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) cancérogènes provoqués par le bois surchauffé est séduisante. Nous avons étudié leur teneur en fonction des opérations pratiquées sur le bois en cabine d'expérimentation. Les matériaux testés sont du sapin brut, du chêne et chêne imprégné de polyuréthane. La poussière de bois contient des HAP au niveau du µg/g ou ppm. Le bois imprégné de vernis PU produit 100 fois plus de HAP que le bois brut lors des opérations de ponçage.

Evaluation of the immune response to infection with metastatic and non-metastatic "Leishmania guyanensis" parasites

ABSTRACT : Les infections par le parasite Leishmania guyanensis se caractérisent par une dissémination depuis le site initial d'infection jusqu'aux tissus naso-pharyngés, responsable de la Leishmaniose à lésions secondaires muco-cutanées (LMC). Les lésions des patients atteints de LMC montrent une massive infiltration de cellules immunitaires, une réponse immunitaire élevée et la présence de parasites (bien qu'en très faible quantité). La LMC engendre une augmentation de l'expression de TNFa ainsi qu'un défaut dans le contrôle de la réponse immunitaire caractérisé par une absence de réponse à l'IL 10. La réponse immunitaire de l'hôte ainsi que la virulence du parasite sont deux facteurs reconnus pour le contrôle de l'infection. Le mécanisme de la pathogenèse de la LMC restent grandement incompris, surtout le mécanisme de dissémination de l'infection du site d'inoculation jusqu'aux sites secondaires d'infection (métastases) ainsi que les détails de la réponse de l'hôte contre le pathogène. Dans un modèle d'infection d' hamsters avec des parasites du Nouveau Monde, la classification des parasites Leishmania se fait en fonction de leur capacité à développer des métastases. Ce modéle d'infection a permis de caractériser différentes souches de parasites selon la classification de l'Organisation Mondiale de la Sante (OMS) tel que la souche de référence W>É-II/BR/78/M5313 qui est reconnue comme hautement métastatique alors que ces clones dérivés de M5313 montrent de grandes variations quand a leur capacité à créer des métastases. Les clones 13 et 21 sont métastatiques (M+) alors que les clones 3 et 17 sont nonmétastatiques (NI-). Les objectifs de cette thèse ont été d'étudier le rôle de la réponse immunitaire innée des macrophages après infection in vitro avec différents clones métastatiques et non-métastatiques du parasite L. guyanensis, ainsi que d'étudier la réponse immunitaire générée suite à une infection in vivo par les clones M+ et M- de L. guyanensis dans un modèle marin. L'analyse de la .réponse immunitaire des macrophages in vitro montrent qu'il y aune augmentation significative de leur statut d'activation après infection par des parasites M+ indiquée par la modulation des marqueurs d'activation de surface CD80, CD86 et CD40, ainsi que une augmentation significative de CXCL 10, CCLS, IL6 et TNFa au niveau transcription de l'ARNm et au niveau de la protéine. Cette phénomène d'activation a été observée chez les deux souches de souris C57BL/6 et BALB/c. L'utilisation d'un inhibiteur d'entrée des parasites (Cytochalsin D) ou d'un inhibiteur des fonctions endosomales (Chloroquine) diminue de manière significative la réponse des macrophages aux parasites M+. L'utilisation de macrophages déficients en TLR, MyD88, et TRIF a démontré que la réponse générée après infection par les parasites M+ était dépendante de la voie de signalisation de TRIF et TLR3. Lors d'infection in vivo par des parasites M5313, au moins 50% des souris BALB/c présentent un phénotype sensible caractérisé par des lésions non-nécrotiques qui ne guérissent pas, persistent plus de 13 semaines après infection et contiennent un nombre considérable de parasites. Ces souris développent une réponse immunitaire de type T helper 2 (Th2) avec un niveau élevé d'IL-4 et d'IL-10. Les autres souris ont un phénotype non-sensible, les souris développant peu ou pas de lésion, avec peu de parasites et une réponse immunitaire diminuée, caractérisée par un niveau faible d'IFNy, d'IL4 et d'IL10. De plus, les souris BALB/c infectées par un parasite L. guyanensis isolé à partir des lésions muco-cutanées d'un patient humain atteint de LMC ont démontrés un phénotype similaire aux souris infectées par la souche M5313 avec 50% des souris développant des lésions persistantes, alors qu'un parasite dérivé des lésions cutanées humains n'a montré qu'une faible sensibilité avec une lésion transitoire qui finit par guérir. Nous avons montré que la sensibilité de ces souris BALB/c dépend de l'IL-4 et de l'IL-10 car les souris IL-10-/sur fond génétique BALB/c ainsi que les souris BALB/c traitée avec de l'anti-IL4 étaient capables de contrôler l'infection par M5313. Les souris C57BL/6 sont résistantes à l'infection par le parasite M5313. Elles développent une lésion transitoire qui guérit 9 semaines après infection. Ces souris résistantes ont un très faible taux de parasites au site d'infection et développent une réponse immunitaire de type Thl avec un niveau élevé d'IFNr et peu d'IL4 et d'IL10. Les infections in vivo de souris déficientes en MyD88, TRIF, TLR3 ou TLR9 (sur fond génétique C57BL/6) ont indiqué que MyD88 et TLR9 étaient impliqués dans la résistance à l'infection par L. guyanensi, et que TRIF et TLR3 avaient un rôle important dans la sensibilité. Ce travail met en évidence le fait que la réponse immunitaire de l'hôte est modulée par le parasite selon leur caractérisation d'être soit M+ ou M-. Nous avons démontré également que plusieurs gènes et voies de signalisations étaient impliqués dans cette réponse favorisant le développement d'une LMC. ABSTRACT : Leishmania guyanensis parasites are able to disseminate from the initial site of cutaneous skin infection to the nasopharyngeal tissues resulting in destructive secondary lesions and the disease Mucocutaneous Leishmaniasis (MCL). The secondary lesions in patients have intense immune cell infiltration, elevated immune responses and the presence (albeit at low levels) of parasites. More specifically, MCL patients produce higher levels of TNFa and display impairment in their ability to control the immune response due to a defect in their ability to respond to IL10. Little is known about the pathogenesis of MCL, especially about the dissemination of the infection from the site of inoculation to secondary sites (metastasis) and the response of the host to the pathogen. The hamster model of L. guyanensis infection has previously characterized the WHO reference strain, L. guyanensis WHI/BR/78/M5313, as being highly metastatic. Clones of parasites derived from this reference strain show a differential ability to metastasize. This thesis studied the differential immune response generated by macrophages in vitro, or by mice in vivo, following infection with L. guyanensis parasites. A significant increase in the activation status of macrophages derived from C57BL/6 or BALB/c mice was observed after in vitro infection with L. guyanensis parasites when compared to non-metastatic parasites. This change in status was evidenced by the increased expression of surface activation markers, together with the chemokines, CXCL 10, CCLS, and cytokines, IL6 and TNFa. Furthermore, in vitro infection of macrophages isolated from mice deficient in either a specific Toll Like Receptor (TLR) or the adaptor molecules MyD88 or TRIF, indicated that the immune response generated following L. guyanensis metastatic parasite infection was reliant on the TRIF dependent TLR3 signalling pathway. In vivo footpad infection of BALB/c mice with the L. guyanensis M5313 parasites showed a reproducible susceptible phenotype, whereby at least 50% of infected mice developed non-healing, nonnecrosing lesions with high parasitemia that persisted over 13 weeks post infection. This phenotype was characterized by a Th2 type cytokine immune response with increased levels of IL4 and IL10 detected in the draining lymph nodes. IL 10 deficient mice on a BALB/c background, or BALB/c mice treated with anti-IL4 were able to control infection with L. guyanensis M5313 parasites, thereby proving that these cytokines were indeed implicated in the susceptibility to infection. Moreover, infection of BALB/c mice with patient isolated L. guyanensis parasites confirmed that MCL derived parasites were able to induce a susceptibility phenotype similar to that of L. guyanensis M5313. C57BL/6 mice, on the other hand, were highly resistant to infection with L. guyanensis M5313 parasites and produced transient footpad swelling that healed by week 9 post infection, together with low degrees of footpad parasitemia and a Thl polarized immune response. Infection of mice deficient in MyD88, TRIF, TLR3, and TLR9 (on a C57BL/6 background), indicated that MyD88 and TLR9 were involved in the resistance of these mice to infection, and that TRIF and TLR3 were involved in the susceptibility. This study has shown that the host response can be differentially modulated depending on the infecting parasite with several genes and pathways being identified that could be involved in promoting the development of MCL.

Ability of physicians to diagnose influenza and usefulness of a rapid influenza antigen test in febrile returning travelers: A randomized controlled trial.

BACKGROUND: Fever is a frequent cause of medical consultation among returning travelers. The objectives of this study were to assess whether physicians were able to identify patients with influenza and whether the use of an influenza rapid diagnostic test (iRDT) modified the clinical management of such patients. METHODS: Randomized controlled trial conducted at 2 different Swiss hospitals between December 2008 and November 2012. Inclusion criteria were 1) age ≥18 years, 2) documented fever of ≥38 °C or anamnestic fever + cough or sore throat within the last 4 days, 3) illness occurring within 14 days after returning from a trip abroad, 4) no definitive alternative diagnosis. Physicians were asked to estimate the likelihood of influenza on clinical grounds, and a single nasopharyngeal swab was taken. Thereafter patients were randomized into 2 groups: i) patients with iRDT (BD Directigen A + B) performed on the nasopharyngeal swab, ii) patients receiving usual care. A quantitative PCR to detect influenza was done on all nasopharyngeal swabs after the recruitment period. Clinical management was evaluated on the basis of cost of medical care, number of X-rays requested and prescription of anti-infective drugs. RESULTS: 100 eligible patients were referred to the investigators. 93 patients had a naso-pharyngeal swab for a PCR and 28 (30%) swabs were positive for influenza. The median probability of influenza estimated by the physician was 70% for the PCR positive cases and 30% for the PCR negative cases (p < 0.001). The sensitivity of the iRDT was only 20%, and specificity 100%. Mean medical cost for the patients managed with iRDT and without iRDT were USD 581 (95%CI 454-707) and USD 661 (95%CI 522-800) respectively. 14/60 (23%) of the patients managed with iRDT were prescribed antibiotics versus 13/33 (39%) in the control group (p = 0.15). No patient received antiviral treatment. CONCLUSION: Influenza was a frequent cause of fever among these febrile returning travelers. Based on their clinical assessment, physicians had a higher level of suspicion for influenza in PCR positive cases. The iRDT used in this study showed a disappointingly low sensitivity and can therefore not be recommended for the management of these patients. TRIAL REGISTRATION: ClinicalTrials.gov NCT00821626.

Evolution à long term du syndrom de Widal après chirurgie endoscopique endonasale

Ce travail de recherche a été effectué dans le cadre d'une formation post-graduée à l'Hôpital de La Chaux-de-Fonds, dans lequel le service ORL bénéficie d'un recrutement significatif pour les pathologies naso-sinusiennes, en particulier les polyposes. Ces pathologies sont grevées d'un handicap fonctionnel considérable, de par l'obstruction nasale, la limitation des efforts physiques et les troubles olfactifs comme principales répercussions. J'ai ainsi répertorié 303 interventions endonasales pour ablation de polypes et drainage des cavités sinusales. effectuées entre 1987 et 2006. L'étude s'est focalisée sur les 33 patients atteints d'une polypose nasale mais également d'un asthme et d'une intolérance à l'aspirine, réalisant la triade de Widal. La prévalence en Europe pour la polypose nasale est de 1 à 2 %, dont 10 à 20 % de syndromes de Widal. Cette entité est grevée d'une morbidité plus sévère en raison des mécanismes métaboliques induisant des récidives de polypes précoces, rendant la maladie plus difficile à contrôler. Ces patients ont été évalués d'une part subjectivement par une échelle visuelle analogique pour les symptômes rhinologiques et généraux, et d'autre part via une analyse objective du status endonasal de la polypose à la fin du suivi. Pour chaque patient, les troubles fonctionnels résiduels (obstruction nasale, rhinorrhée, troubles olfactifs, céphalées, éternuements, larmoiement) ainsi que le status endonasal à la fin du suivi ont été analysés pour détecter d'éventuelles associations significatives avec les caractéristiques pré-opératoires (âge, sexe, allergies, antécédants de chirurgie endonasale, données scanographiques, status endonasal). Deux groupes ont été identifiés selon la sévérité de l'atteinte fonctionnelle résiduelle. La valeur moyenne de la gêne à la fin du suivi pour l'ensemble du collectif est de 3.9/10 sur l'échelle visuelle analogique (0= absence de gêne, 10= gêne maximale). Les facteurs de mauvais pronostic qui ont été identifiés sont le sexe féminin et la présence de polyallergies, mais sans relation statistiquement significative. La seule différence statistiquement significative est le stade avancé de polypose nasale à la fin du suivi dans le groupe présentant l'atteinte fonctionnelle la plus importante (groupe 2). Malgré la combinaison des traitements chirurgicaux et médicamenteux par corticoïdes et anti-leucotriènes, la maladie de Widal est grevée d'une gêne fonctionnelle résiduelle non négligeable dans notre suivi moyen de 11,6 ans. Ceci relativise les résultats parfois trop optimistes des études avec un suivi plus court, sachant que les délais avant une deuxième intervention chirurgicale dans notre série ont été de 6,5 ans. L'évolution des traitements immuno-modulateurs topiques et systémiques combinés aux interventions chirurgicales ponctuelles renforce l'arsenal thérapeutique dans la prise en charge des patients atteints de la maladie de Widal. Cette étude pourra être élargie au collectif entier des ethmoïdectomies répertoriées (n=303) dans le service ORL et actualisées, afin de rechercher et mettre en évidence d'autres associations en comparant le groupe des polyposes simples au groupe des triades de Widal.