A clustering technique for partial discharge and noise sources identification in power cables by means of waveform parameters

On-line partial discharge (PD) measurements have become a common technique for assessing the insulation condition of installed high voltage (HV) insulated cables. When on-line tests are performed in noisy environments, or when more than one source of pulse-shaped signals are present in a cable system, it is difficult to perform accurate diagnoses. In these cases, an adequate selection of the non-conventional measuring technique and the implementation of effective signal processing tools are essential for a correct evaluation of the insulation degradation. Once a specific noise rejection filter is applied, many signals can be identified as potential PD pulses, therefore, a classification tool to discriminate the PD sources involved is required. This paper proposes an efficient method for the classification of PD signals and pulse-type noise interferences measured in power cables with HFCT sensors. By using a signal feature generation algorithm, representative parameters associated to the waveform of each pulse acquired are calculated so that they can be separated in different clusters. The efficiency of the clustering technique proposed is demonstrated through an example with three different PD sources and several pulse-shaped interferences measured simultaneously in a cable system with a high frequency current transformer (HFCT).

Applicazione della spettrometria di massa MALDI-TOF in microbiologia clinica

Riassunto La spettrometria di massa (MS) nata negli anni ’70 trova oggi, grazie alla tecnologia Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight (MALDI-TOF), importanti applicazioni in diversi settori: biotecnologico (per la caratterizzazione ed il controllo di qualità di proteine ricombinanti ed altre macromolecole), medico–clinico (per la diagnosi di laboratorio di malattie e per lo sviluppo di nuovi trattamenti terapeutici mirati), alimentare ed ambientale. Negli ultimi anni, questa tecnologia è diventata un potente strumento anche per la diagnosi di laboratorio in microbiologia clinica, rivoluzionando il flusso di lavoro per una rapida identificazione di batteri e funghi, sostituendo l’identificazione fenotipica convenzionale basata su saggi biochimici. Attualmente mediante MALDI-TOF MS sono possibili due diversi approcci per la caratterizzazione dei microrganismi: (1) confronto degli spettri (“mass spectra”) con banche dati contenenti profili di riferimento (“database fingerprints”) e (2) “matching” di bio-marcatori con banche dati proteomiche (“proteome database”). Recentemente, la tecnologia MALDI-TOF, oltre alla sua applicazione classica nell’identificazione di microrganismi, è stata utilizzata per individuare, indirettamente, meccanismi di resistenza agli antibiotici. Primo scopo di questo studio è stato verificare e dimostrare l’efficacia identificativa della metodica MALDI-TOF MS mediante approccio di comparazione degli spettri di differenti microrganismi di interesse medico per i quali l’identificazione risultava impossibile a causa della completa assenza o presenza limitata, di spettri di riferimento all’interno della banca dati commerciale associata allo strumento. In particolare, tale scopo è stato raggiunto per i batteri appartenenti a spirochete del genere Borrelia e Leptospira, a miceti filamentosi (dermatofiti) e protozoi (Trichomonas vaginalis). Secondo scopo di questo studio è stato valutare il secondo approccio identificativo basato sulla ricerca di specifici marcatori per differenziare parassiti intestinali di interesse medico per i quali non è disponibile una banca dati commerciale di riferimento e la sua creazione risulterebbe particolarmente difficile e complessa, a causa della complessità del materiale biologico di partenza analizzato e del terreno di coltura nei quali questi protozoi sono isolati. Terzo ed ultimo scopo di questo studio è stata la valutazione dell’applicabilità della spettrometria di massa con tecnologia MALDI-TOF per lo studio delle resistenze batteriche ai carbapenemi. In particolare, è stato messo a punto un saggio di idrolisi dei carbapenemi rilevata mediante MALDI-TOF MS in grado di determinare indirettamente la produzione di carbapenemasi in Enterobacteriaceae. L’efficacia identificativa della metodica MALDI-TOF mediante l’approccio di comparazione degli spettri è stata dimostrata in primo luogo per batteri appartenenti al genere Borrelia. La banca dati commerciale dello strumento MALDI-TOF MS in uso presso il nostro laboratorio includeva solo 3 spettri di riferimento appartenenti alle specie B. burgdorferi ss, B. spielmani e B. garinii. L’implementazione del “database” con specie diverse da quelle già presenti ha permesso di colmare le lacune identificative dovute alla mancanza di spettri di riferimento di alcune tra le specie di Borrelia più diffuse in Europa (B. afzelii) e nel mondo (come ad esempio B. hermsii, e B. japonica). Inoltre l’implementazione con spettri derivanti da ceppi di riferimento di specie già presenti nel “database” ha ulteriormente migliorato l’efficacia identificativa del sistema. Come atteso, il ceppo di isolamento clinico di B. lusitaniae (specie non presente nel “database”) è stato identificato solo a livello di genere corroborando, grazie all’assenza di mis-identificazione, la robustezza della “nuova” banca dati. I risultati ottenuti analizzando i profili proteici di ceppi di Borrelia spp. di isolamento clinico, dopo integrazione del “database” commerciale, indicano che la tecnologia MALDI-TOF potrebbe essere utilizzata come rapida, economica ed affidabile alternativa ai metodi attualmente utilizzati per identificare ceppi appartenenti a questo genere. Analogamente, per il genere Leptospira dopo la creazione ex-novo della banca dati “home-made”, costruita con i 20 spettri derivati dai 20 ceppi di riferimento utilizzati, è stata ottenuta una corretta identificazione a livello di specie degli stessi ceppi ri-analizzati in un esperimento indipendente condotto in doppio cieco. Il dendrogramma costruito con i 20 MSP-Spectra implementati nella banca dati è formato da due rami principali: il primo formato dalla specie non patogena L. biflexa e dalla specie a patogenicità intermedia L. fainei ed il secondo che raggruppa insieme le specie patogene L. interrogans, L. kirschneri, L. noguchii e L. borgpetersenii. Il secondo gruppo è ulteriormente suddiviso in due rami, contenenti rispettivamente L. borgpetersenii in uno e L. interrogans, L. kirschneri e L. noguchii nell’altro. Quest’ultimo, a sua volta, è suddiviso in due rami ulteriori: il primo comprendente la sola specie L. noguchii, il secondo le specie L. interrogans e L. kirshneri non separabili tra loro. Inoltre, il dendrogramma costruito con gli MSP-Spectra dei ceppi appartenenti ai generi Borrelia e Leptospira acquisiti in questo studio, e appartenenti al genere Brachyspira (implementati in un lavoro precedentemente condotto) mostra tre gruppi principali separati tra loro, uno per ogni genere, escludendo possibili mis-identificazioni tra i 3 differenti generi di spirochete. Un’analisi più approfondita dei profili proteici ottenuti dall’analisi ha mostrato piccole differenze per ceppi della stessa specie probabilmente dovute ai diversi pattern proteici dei distinti sierotipi, come confermato dalla successiva analisi statistica, che ha evidenziato picchi sierotipo-specifici. È stato, infatti, possibile mediante la creazione di un modello statistico dedicato ottenere un “pattern” di picchi discriminanti in grado di differenziare a livello di sierotipo sia i ceppi di L. interrogans sia i ceppi di L. borgpetersenii saggiati, rispettivamente. Tuttavia, non possiamo concludere che i picchi discriminanti da noi riportati siano universalmente in grado di identificare il sierotipo dei ceppi di L. interrogans ed L. borgpetersenii; i picchi trovati, infatti, sono il risultato di un’analisi condotta su uno specifico pannello di sierotipi. È stato quindi dimostrato che attuando piccoli cambiamenti nei parametri standardizzati come l’utilizzo di un modello statistico e di un programma dedicato applicato nella routine diagnostica è possibile utilizzare la spettrometria di massa MALDI-TOF per una rapida ed economica identificazione anche a livello di sierotipo. Questo può significativamente migliorare gli approcci correntemente utilizzati per monitorare l’insorgenza di focolai epidemici e per la sorveglianza degli agenti patogeni. Analogamente a quanto dimostrato per Borrelia e Leptospira, l’implementazione della banca dati dello spettrometro di massa con spettri di riferimento di miceti filamentosi (dermatofiti) si è rilevata di particolare importanza non solo per l’identificazione di tutte le specie circolanti nella nostra area ma anche per l’identificazione di specie la cui frequenza nel nostro Paese è in aumento a causa dei flussi migratori dalla zone endemiche (M. audouinii, T. violaceum e T. sudanense). Inoltre, l’aggiornamento del “database” ha consentito di superare la mis-identificazione dei ceppi appartenenti al complesso T. mentagrophytes (T. interdigitale e T. mentagrophytes) con T. tonsurans, riscontrata prima dell’implementazione della banca dati commerciale. Il dendrogramma ottenuto dai 24 spettri implementati appartenenti a 13 specie di dermatofiti ha rivelato raggruppamenti che riflettono quelli costruiti su base filogenetica. Sulla base dei risultati ottenuti mediante sequenziamento della porzione della regione ITS del genoma fungino non è stato possibile distinguere T. interdigitale e T. mentagrophytes, conseguentemente anche gli spettri di queste due specie presentavano picchi dello stesso peso molecoalre. Da sottolineare che il dendrogramma costruito con i 12 profili proteici già inclusi nel database commerciale e con i 24 inseriti nel nuovo database non riproduce l’albero filogenetico per alcune specie del genere Tricophyton: gli spettri MSP già presenti nel database e quelli aggiunti delle specie T. interdigitale e T. mentagrophytes raggruppano separatamente. Questo potrebbe spiegare le mis-identificazioni di T. interdigitale e T. mentagrophytes con T. tonsurans ottenute prima dell’implementazione del database. L’efficacia del sistema identificativo MALDI-TOF è stata anche dimostrata per microrganismi diversi da batteri e funghi per i quali la metodica originale è stata sviluppata. Sebbene tale sistema identificativo sia stato applicato con successo a Trichomonas vaginalis è stato necessario apportare modifiche nei parametri standard previsti per l’identificazione di batteri e funghi. Le interferenze riscontrate tra i profili proteici ottenuti per i due terreni utilizzati per la coltura di questo protozoo e per i ceppi di T. vaginalis hanno, infatti, reso necessario l’utilizzo di nuovi parametri per la creazione degli spettri di riferimento (MSP-Spectra). L’importanza dello sviluppo del nuovo metodo risiede nel fatto che è possibile identificare sulla base del profilo proteico (e non sulla base di singoli marcatori) microorganismi cresciuti su terreni complessi che potrebbero presentare picchi nell'intervallo di peso molecolare utilizzato a scopo identificativo: metaboliti, pigmenti e nutrienti presenti nel terreno possono interferire con il processo di cristallizzazione e portare ad un basso punteggio identificativo. Per T. vaginalis, in particolare, la “sottrazione” di picchi dovuti a molecole riconducibili al terreno di crescita utilizzato, è stata ottenuta escludendo dall'identificazione l'intervallo di peso molecolare compreso tra 3-6 kDa, permettendo la corretta identificazione di ceppi di isolamento clinico sulla base del profilo proteico. Tuttavia, l’elevata concentrazione di parassita richiesta (105 trofozoiti/ml) per una corretta identificazione, difficilmente ottenibile in vivo, ha impedito l’identificazione di ceppi di T. vaginalis direttamente in campioni clinici. L’approccio identificativo mediante individuazione di specifici marcatori proteici (secondo approccio identificativo) è stato provato ed adottato in questo studio per l’identificazione e la differenziazione di ceppi di Entamoeba histolytica (ameba patogena) ed Entamoeba dispar (ameba non patogena), specie morfologiacamente identiche e distinguibili solo mediante saggi molecolari (PCR) aventi come bersaglio il DNA-18S, che codifica per l’RNA della subunità ribosomiale minore. Lo sviluppo di tale applicazione ha consentito di superare l’impossibilità della creazione di una banca dati dedicata, a causa della complessità del materiale fecale di partenza e del terreno di coltura impiagato per l’isolamento, e di identificare 5 picchi proteici in grado di differenziare E. histolytica da E. dispar. In particolare, l’analisi statistica ha mostrato 2 picchi specifici per E. histolytica e 3 picchi specifici per E. dispar. L’assenza dei 5 picchi discriminanti trovati per E. histolytica e E. dispar nei profili dei 3 differenti terreni di coltura utilizzati in questo studio (terreno axenico LYI-S-2 e terreno di Robinson con e senza E. coli) permettono di considerare questi picchi buoni marcatori in grado di differenziare le due specie. La corrispondenza dei picchi con il PM di due specifiche proteine di E. histolytica depositate in letteratura (Amoebapore A e un “unknown putative protein” di E. histolytica ceppo di riferimento HM-1:IMSS-A) conferma la specificità dei picchi di E. histolytica identificati mediante analisi MALDI-TOF MS. Lo stesso riscontro non è stato possibile per i picchi di E. dispar in quanto nessuna proteina del PM di interesse è presente in GenBank. Tuttavia, va ricordato che non tutte le proteine E. dispar sono state ad oggi caratterizzate e depositate in letteratura. I 5 marcatori hanno permesso di differenziare 12 dei 13 ceppi isolati da campioni di feci e cresciuti in terreno di Robinson confermando i risultati ottenuti mediante saggio di Real-Time PCR. Per un solo ceppo di isolamento clinico di E. histolytica l’identificazione, confermata mediante sequenziamento della porzione 18S-rDNA, non è stata ottenuta mediante sistema MALDI-TOF MS in quanto non sono stati trovati né i picchi corrispondenti a E. histolytica né i picchi corrispondenti a E. dispar. Per questo ceppo è possibile ipotizzare la presenza di mutazioni geno/fenotipiche a livello delle proteine individuate come marcatori specifici per E. histolytica. Per confermare questa ipotesi sarebbe necessario analizzare un numero maggiore di ceppi di isolamento clinico con analogo profilo proteico. L’analisi condotta a diversi tempi di incubazione del campione di feci positivo per E. histolytica ed E. dipar ha mostrato il ritrovamento dei 5 picchi discriminanti solo dopo 12 ore dall’inoculo del campione nel terreno iniziale di Robinson. Questo risultato suggerisce la possibile applicazione del sistema MALDI-TOF MS per identificare ceppi di isolamento clinico di E. histolytica ed E. dipar nonostante la presenza di materiale fecale che materialmente può disturbare e rendere difficile l’interpretazione dello spettro ottenuto mediante analisi MALDI-TOF MS. Infine in questo studio è stata valutata l’applicabilità della tecnologia MALDI-TOF MS come saggio fenotipico rapido per la determinazione di ceppi produttori di carbapenemasi, verificando l'avvenuta idrolisi del meropenem (carbapeneme di riferimento utilizzato in questo studio) a contatto con i ceppi di riferimento e ceppi di isolamento clinico potenzialmente produttori di carbapenemasi dopo la messa a punto di un protocollo analitico dedicato. Il saggio di idrolisi del meropenem mediante MALDI-TOF MS ha dimostrato la presenza o l’assenza indiretta di carbapenemasi nei 3 ceppi di riferimento e nei 1219 (1185 Enterobacteriaceae e 34 non-Enterobacteriaceae) ceppi di isolamento clinico inclusi nello studio. Nessuna interferenza è stata riscontrata per i ceppi di Enterobacteriaceae variamente resistenti ai tre carbapenemi ma risultati non produttori di carbapenemasi mediante i saggi fenotipici comunemente impiegati nella diagnostica routinaria di laboratorio: nessuna idrolisi del farmaco è stata infatti osservata al saggio di idrolisi mediante MALDI-TOF MS. In un solo caso (ceppo di K. pneumoniae N°1135) è stato ottenuto un profilo anomalo in quanto presenti sia i picchi del farmaco intatto che quelli del farmaco idrolizzato. Per questo ceppo resistente ai tre carbapenemi saggiati, negativo ai saggi fenotipici per la presenza di carbapenemasi, è stata dimostrata la presenza del gene blaKPC mediante Real-Time PCR. Per questo ceppo si può ipotizzare la presenza di mutazioni a carico del gene blaKPC che sebbene non interferiscano con il suo rilevamento mediante PCR (Real-Time PCR positiva), potrebbero condizionare l’attività della proteina prodotta (Saggio di Hodge modificato e Test di Sinergia negativi) riducendone la funzionalità come dimostrato, mediante analisi MALDI-TOF MS, dalla presenza dei picchi relativi sia all’idrolisi del farmaco sia dei picchi relativi al farmaco intatto. Questa ipotesi dovrebbe essere confermata mediante sequenziamento del gene blaKPC e successiva analisi strutturale della sequenza amminoacidica deducibile. L’utilizzo della tecnologia MALDI-TOF MS per la verifica dell’avvenuta idrolisi del maropenem è risultato un saggio fenotipico indiretto in grado di distinguere, al pari del test di Hodge modificato impiegato comunemente nella routine diagnostica in microbiologia, un ceppo produttore di carbapenemasi da un ceppo non produttore sia per scopi diagnostici che per la sorveglianza epidemiologica. L’impiego del MALDI-TOF MS ha mostrato, infatti, diversi vantaggi rispetto ai metodi convenzionali (Saggio di Hodge modificato e Test di Sinergia) impiegati nella routine diagnostica di laboratorio i quali richiedono personale esperto per l’interpretazione del risultato e lunghi tempi di esecuzione e di conseguenza di refertazione. La semplicità e la facilità richieste per la preparazione dei campioni e l’immediata acquisizione dei dati rendono questa tecnica un metodo accurato e rapido. Inoltre, il metodo risulta conveniente dal punto di vista economico, con un costo totale stimato di 1,00 euro per ceppo analizzato. Tutte queste considerazioni pongono questa metodologia in posizione centrale in ambito microbiologico anche nel caso del rilevamento di ceppi produttori di carbapenemasi. Indipendentemente dall’approccio identificativo utilizzato, comparato con i metodi convenzionali il MALDI-TOF MS conferisce in molti casi un guadagno in termini di tempo di lavoro tecnico (procedura pre-analititca per la preparazione dei campioni) e di tempo di ottenimento dei risultati (procedura analitica automatizzata). Questo risparmio di tempo si accentua quando sono analizzati in contemporanea un maggior numero di isolati. Inoltre, la semplicità e la facilità richieste per la preparazione dei campioni e l’immediata acquisizione dei dati rendono questo un metodo di identificazione accurato e rapido risultando più conveniente anche dal punto di vista economico, con un costo totale di 0,50 euro (materiale consumabile) per ceppo analizzato. I risultati ottenuti dimostrano che la spettrometria di massa MALDI-TOF sta diventando uno strumento importante in microbiologia clinica e sperimentale, data l’elevata efficacia identificativa, grazie alla disponibilità sia di nuove banche dati commerciali sia di aggiornamenti delle stesse da parte di diversi utenti, e la possibilità di rilevare con successo anche se in modo indiretto le antibiotico-resistenze.

Measuring the effective focal length and shape factor of a thick lens using a microscope

The optical power of a thick spherical lens and its Coddington shape factor are essential magnitudes that characterize its image quality. Here, we propose an experimental procedure and apparatus that allow accurate determination of those magnitudes for any spherical lens from geometrical measurements. The performance of the technique and the used instruments are simple since it only requires a microscope and an optical mouse. The propose overcomes the drawbacks of other devices that need of the refractive index or may damage the lens surfaces, like spherometers, and provides similar results to those from commercial lensmeters.

Use of novel biomarkers (Homocysteine, vitamin B6, B9 and B12) on the assessing the progression of cardiovascular disease

A large number of evidences correlate elevated levels of homocysteine (Hcys) with a higher cardiovascular diseases (CVDs) risk, especially, atherosclerosis. Similarly, abnormal low levels of the vitamins B6, B9 and B12 are associated to an instability in the methionine cycle with an over production of Hcys. Thus, biomedical sciences are looking forward for a cheaper, faster, precise and accurate analytical methodology to quantify these compounds in a suitable format for the clinical environment. Therefore the objective of this study was the development of a simple, inexpensive and appropriate methodology to use at the clinical level. To achieve this goal, a procedure integrating a digitally controlled (eVol®) microextraction by packed sorbent (MEPS) and an ultra performance liquid chromatography (UPLC) coupled to a photodiode array detector (PDA) was developed to identify and quantify Hcys vitamins B6, B9 and B12. Although different conditions were assayed, we were not able to combine Hcys with the vitamins in the same analytical procedure, and so we proceeded to the optimization of two methods differing only in the composition of the gradient of the mobile phase and the injected volume. It was found that MEPS did not bring any benefit to the quantification of the Hcys in the plasma. Therefore, we developed and validate an alternative method that uses the direct injection of treated plasma (reduced and precipitated). This same method was evaluated in terms of selectivity, linearity, limit of detection (LOD), limit of quantification (LOQ), matrix effect and precision (intra-and inter-day) and applied to the determination of Hcys in a group composed by patients presenting augmented CVD risk. Good results in terms of selectivity and linearity (R2> 0.9968) were obtained, being the values of LOD and LOQ 0.007 and 0.21 mol / L, respectively. The intra-day precision (1.23-3.32%), inter-day precision (5.43-6.99%) and the recovery rate (82.5 to 93.1%) of this method were satisfactory. The matrix effect (>120%) was, however, higher than we were waiting for. Using this methodology it was possible to determine the amount of Hcys in real plasma samples from individuals presenting augmented CVD risk. Regarding the methodology developed for vitamins, despite the optimization of the extraction technique and the chromatographic conditions, it was found that the levels usually present in plasma are far below the sensitivity we obtained. Therefore, further optimizations of the methodology developed are needed. As conclusion, part of the objectives of this study was achieved with the development of a quick, simple and cheaper method for the quantification of Hcys.

Type A aortic dissection model to improve endovascular research and technologies.

OBJECTIVE Type A aortic dissection is a life-threatening disease requiring immediate surgical treatment. With emerging catheter-based technologies, endovascular stent-graft implantation to treat aneurysms and dissections has become a standardized procedure. However, endovascular treatment of the ascending aorta remains challenging. Thus we designed an ascending aortic dissection model to allow simulation of endovascular treatment. METHODS Five formalin-fixed human aortas were prepared. The ascending aorta was opened semicircularly in the middle portion and the medial layer was separated from the intima. The intimal tube was readapted using running monofilament sutures. The preparations were assessed by 128-slice computed tomography. A bare-metal stent was implanted for thoracic endovascular aortic repair in 4 of the aortic dissection models. RESULTS Separation of the intimal and medial layer of the aorta was considered to be sufficient because computed tomography showed a clear image of the dissection membrane in each aorta. The dissection was located 3.9 ± 1.4 cm proximally from the aortic annulus, with a length of 4.6 ± 0.9 cm. Before stent implantation, the mean distance from the intimal flap to the aortic wall was measured as 0.63 ± 0.163 cm in the ascending aorta. After stent implantation, this distance decreased to 0.26 ± 0.12 cm. CONCLUSION This model of aortic dissection of the ascending human aorta was reproducible with a comparable pathological and morphological appearance. The technique and model can be used to evaluate new stent-graft technologies to treat type A dissection and facilitate training for surgeons.

(Table 1) Carbon and isotopic composition of organic carbon in sediments from DSDP Leg 56 Holes

We have analyzed inorganic and organic carbons and determined the isotopic composition of both sedimentary organic carbon and inorganic carbon in carbonates contained in sediments recovered from Holes 434, 434A, 434B, 435, and 435A in the landward slope of Japan and from Hole 436 in the oceanic slope of the Japan Trench. Both inorganic and organic carbons were assayed at the P. P. Shirshov Institute of Oceanology, in the same sample, using the Knopp technique and measuring evolved CO2 gravimetrically. Each sample was analyzed twice in parallel. Measurements were of a ±0.05 per cent accuracy and a probability level of 0.95. Carbon isotopic analysis was carried out on a MI-1305 mass spectrometer at the I. M. Gubkin Institute of Petrochemical and Gas Industry and the results presented as dC13 values related to the PDB standard. The procedure for preparing samples for organic carbon isotopic analysis involved (1) drying damp sediments at 60°C; (2) treating samples, while heating, with 10 N HCl to remove carbonate carbon; and (3) evaporating surplus HCl at 60°C. The organic substance was turned to CO2 by oxidizing it in an oxygen atmosphere. To prepare samples for inorganic carbon isotopic analysis we decomposed the carbonates with orthophosphoric acid and refined the gas evolved. The dC13 measurements, including a full cycle of sample preparation, were of a ±0.5 per cent accuracy and a probability level of 0.95.

New criminal procedure: or, New commentaries on the law of pleading and evidence and the practice in criminal cases,

"The general rules of practice and procedure are treated in volumes I and II, while volume III is devoted wholly to procedure and evidence in various common law crimes."--Pref, to 2d ed.

Cases and other materials on judicial remedies, from the forms of actions and the classical equity practice to the Federal rules of civil procedure,

"Tables of cases": p. 1295-1301. "Table of statutes, constitutional provisions and rules of court": p. 1303-1309

Comparison of Analgesic Outcomes Following Sciatic Nerve Blockade Performed by Resident Trainees and Nurse Anesthetists

Background and objectives: Peripheral nerve blockade requires regional anesthesia skills that are taught in several formats and assessing technical proficiency has shifted from fulfillment of quotas to comprehensive procedural evaluation. Complete analgesia is the clinical endpoint validating successful nerve blockade but patient, technical and procedural factors influence this result. The purpose of this study was to determine if physician trainee or nurse anesthetist administered sciatic nerve blockade influence postoperative pain scores and opioid analgesic requirements and if patient factors, technique and repetition influence this outcome. Method: Sciatic nerve blockade by nerve stimulation and ultrasound based techniques were performed by senior anesthesiology resident trainees and nurse anesthetists under the supervision of regional anesthesia faculty. Preoperative patient characteristics including obesity, trauma, chronic pain, opioid use and preoperative pain scores were recorded and compared to the post-procedure pain scores and opioid analgesic requirements upon discharge from the post-anesthesia care unit and 24 hours following sciatic nerve blockade. Results: 93 patients received sciatic nerve blockade from 22 nurse anesthetists and 21 residents during 36 months. A significant relation between training background and improved pain scores was not demonstrated but transition from nerve stimulation to ultrasound guided techniques lowered immediate opioid usage in all groups. Patients with pre-existing chronic opioid use had higher postoperative pain scores and opioid dosages following nerve block. Conclusion: Patient analgesia should be an integral measure of proficiency in regional anesthesia techniques and evaluating this procedure outcome for all practitioners throughout their training and beyond graduation will longitudinally assess technical expertise.

Post-Operative Pain Scores and Level of Regional Anesthesia Expertise: Using Clinical Outcomes to Assess Procedural Proficiency

Background and Objectives: Peripheral nerve blockade requires regional anesthesia skills that trainees learn in several formats. Technical proficiency has shifted from a quota to comprehensive procedural evaluation. Successful nerve blockade is the clinical endpoint validating proficiency but patient, technical and procedural factors influence this result. The purpose of this study was to determine if procedural expertise for sciatic nerve blockade influenced postoperative pain scores and opioid requirements and if patient factors, technique and repetition influenced this outcome. Method: Sciatic nerve blockade by nerve stimulation and ultrasound guidance and training level of the resident performing the procedure were recorded. Patient obesity, trauma, chronic pain, opioid use and preoperative pain scores were compared to post-procedure pain scores and opioid analgesic requirements. Results: 102 patients received sciatic nerve blockade from 47 trainees over a 36 month interval. A significant relation between training level and improved pain scores was not demonstrated but transition from nerve stimulation to ultrasound guidance lowered scores in all groups. Nerve blockade failure was frequent with chronic opioid use and trauma. Conclusion: Analgesic outcomes should be an integral part of assessment of proficiency in regional anesthesia techniques. Evaluating outcomes of procedures throughout training will longitudinally assess technical expertise.

A Way of Doing Things: Exploring and Applying the Alexander Technique for Choral Conductors

Thesis (D.M.A.)--University of Washington, 2016-06

Towards complete and accurate reporting of studies of diagnostic accuracy: the STARD initiative

Objective To improve the accuracy and completeness of reporting of studies of diagnostic accuracy, to allow readers to assess the potential for bias in a study, and to evaluate a study's generalisability. Methods The Standards for Reporting of Diagnostic Accuracy (STARD) steering committee searched the literature to identify publications on the appropriate conduct and reporting of diagnostic studies and extracted potential items into an extensive list. Researchers, editors, and members of professional organisations shortened this list during a two day consensus meeting, with the goal of developing a checklist and a generic flow diagram for studies of diagnostic accuracy. Results The search for published guidelines about diagnostic research yielded 33 previously published checklists, from which we extracted a list of 75 potential items. At the consensus meeting, participants shortened the list to a 25 item checklist, by using evidence, whenever available. A prototype of a flow diagram provides information about the method of patient recruitment, the order of test execution, and the numbers of patients undergoing the test under evaluation and the reference standard, or both. Conclusions Evaluation of research depends on complete and accurate reporting. If medical journals adopt the STARD checklist and flow diagram, the quality of reporting of studies of diagnostic accuracy should improve to the advantage of clinicians, researchers, reviewers, journals, and the public.

Validity of BMI as a measure of obesity in Australian white Caucasian and Australian Sri lankan children

Background: Body mass index ( BMI) is used to diagnose obesity. However, its ability to predict the percentage fat mass (% FM) reliably is doubtful. Therefore validity of BMI as a diagnostic tool of obesity is questioned. Aim: This study is focused on determining the ability of BMI- based cut- off values in diagnosing obesity among Australian children of white Caucasian and Sri Lankan origin. Subjects and methods: Height and weight was measured and BMI ( W/H-2) calculated. Total body water was determined by deuterium dilution technique and fat free mass and hence fat mass derived using age- and gender- specific constants. A % FM of 30% for girls and 20% for boys was considered as the criterion cut- off level for obesity. BMI- based obesity cut- offs described by the International Obesity Task Force ( IOTF), CDC/ NCHS centile charts and BMI- Z were validated against the criterion method. Results: There were 96 white Caucasian and 42 Sri Lankan children. Of the white Caucasians, 19 ( 36%) girls and 29 ( 66%) boys, and of the Sri Lankans 7 ( 46%) girls and 16 ( 63%) boys, were obese based on % FM. The FM and BMI were closely associated in both Caucasians ( r = 0.81, P < 0.001) and Sri Lankans ( r = 0.92, P< 0.001). Percentage FM and BMI also had a lower but significant association. Obesity cut- off values recommended by IOTF failed to detect a single case of obesity in either group. However, NCHS and BMI- Z cut- offs detected cases of obesity with low sensitivity. Conclusions: BMI is a poor indicator of percentage fat and the commonly used cut- off values were not sensitive enough to detect cases of childhood obesity in this study. In order to improve the diagnosis of obesity, either BMI cut- off values should be revised to increase the sensitivity or the possibility of using other indirect methods of estimating the % FM should be explored.

The empirical basis of substance use disorders diagnosis: research recommendations for the Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, fifth edition (DSM-V)

Aims This paper presents the recommendations, developed from a 3-year consultation process, for a program of research to underpin the development of diagnostic concepts and criteria in the Substance Use Disorders section of the Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (DSM) and potentially the relevant section of the next revision of the International Classification of Diseases (ICD). Methods A preliminary list of research topics was developed at the DSM-V Launch Conference in 2004. This led to the presentation of articles on these topics at a specific Substance Use Disorders Conference in February 2005, at the end of which a preliminary list of research questions was developed. This was further refined through an iterative process involving conference participants over the following year. Results Research questions have been placed into four categories: (1) questions that could be addressed immediately through secondary analyses of existing data sets; (2) items likely to require position papers to propose criteria or more focused questions with a view to subsequent analyses of existing data sets; (3) issues that could be proposed for literature reviews, but with a lower probability that these might progress to a data analytic phase; and (4) suggestions or comments that might not require immediate action, but that could be considered by the DSM-V and ICD 11 revision committees as part of their deliberations. Conclusions A broadly based research agenda for the development of diagnostic concepts and criteria for substance use disorders is presented.

The development of a research agenda for substance use disorders diagnosis in the Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, fifth edition (DSM-V)

Aims paper describes the background to the establishment of the Substance Use Disorders Workgroup, which was charged with developing the research agenda for the development of the next edition of the Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (DSM). It summarizes 18 articles that were commissioned to inform that process. Methods A preliminary list of research topics, developed at the DSM-V Launch Conference in 2004, led to the identification of subjects that were subject to formal presentations and detailed discussion at the Substance Use Disorders Conference in February 2005. Results The 18 articles presented in this supplement examine: (1) categorical versus dimensional diagnoses; (2) the neurobiological basis of substance use disorders; (3) social and cultural perspectives; (4) the crosswalk between DSM-IV and the International Classification of Diseases Tenth Revision (ICD-10); (5) comorbidity of substance use disorders and mental health disorders; (6) subtypes of disorders; (7) issues in adolescence; (8) substance-specific criteria; (9) the place of non-substance addictive disorders; and (10) the available research resources. Conclusions In the final paper a broadly based research agenda for the development of diagnostic concepts and criteria for substance use disorders is presented.