Vascular postpneumonectomy syndrome: inferior vena cava and pulmonary vein compression as unusual cause for platypnea-orthodeoxia following pneumonectomy

Background: Excessive mediastinal shift into the vacated thoracic cavity after pneumonectomy can result in dyspnea without hypoxemia by compression of the tracheobronchial tree, a phenomenon called postpneumonectomy syndrome. More rarely hypoxemia in upright position (platypnea-orthodeoxia syndrome, POS) after pneumonectomy can result from re-opening of an atrial right-to-left shunt through a patent foramen ovale (PFO) due to mediastinal distorsion. Review of literature also shows a unique report of pulmonary veins stenosis resulting in POS without intracardiac shunt after pneumonectomy. Methods: We report the case of a 32-year-old woman who presented POS 6 months after right pneumonectomy for destroyed lung post tuberculosis. Results: The patient described severe dyspnea disappearing when lying. SpO2 decreased from 94% when lying to 60% sitting. Transthoracic echocardiography (TTE) suspected a possible PFO. We first tried to highlight clinical repercussions of PFO by noninvasive exams. Hyperoxia shunt quantification was not tolerated because of increased dyspnea in sitting position. Contrast bubbles TTE was difficult because of the important mediastinal shift but identified only rare left heart bubbles with/without Valsalva both in lying and sitting position, excluding a significant right-to-left shunt. A lung perfusion scintigraphy (injection while sitting) confirmed the absence of systemic isotope uptake. Computed tomographic pulmonary angiography (angio-CT) revealed a stretched but not stenosed left main bronchus, while the shift of the heart into the right cavity was major. Pulmonary angiography did not show embolism but revealed compression of the inferior vena cava (IVC) with impaired venous return to the right heart, as well as compression of the left pulmonary veins. There was no arteriovenous shunt. Cardiac MRI showed torsion of IVC at the level of the diaphragm, and strong atrial contraction contributing to a passive filling of the RV, while the right ventricle was normal. Right catheterism showed major hemodynamic disturbances with negative diastolic pressure in right heart cavities (atrium -12 mm Hg ventricle pressure -7 mm Hg). SaO2 measured in the pulmonary artery decreased from 58% when lying to 45% sitting. Conclusion: We described here an exceedingly rare and complex mechanism explaining POS after right pneumonectomy. Mediastinal repositioning with a silicone breast implant of appropriate size has been scheduled.

Cellular distribution of Hsp70 expression in rat skeletal muscles. Effects of moderate exercise training and chronic hypoxia.

Rat hindlimb muscles constitutively express the inducible heat shock protein 72 (Hsp70), apparently in proportion to the slow myosin content. Since it remains controversial whether chronic Hsp70 expression reflects the overimposed stress, we investigated Hsp70 cellular distribution in fast muscles of the posterior rat hindlimb after (1) mild exercise training (up to 30 m/min treadmill run for 1 h/day), which induces a remodeling in fast fiber composition, or (2) prolonged exposure to normobaric hypoxia (10%O(2)), which does not affect fiber-type composition. Both conditions increased significantly protein Hsp70 levels in the skeletal muscle. Immunohistochemistry showed the labeling for Hsp70 in subsets of both slow/type 1 and fast/type 2A myofibers of control, sedentary, and normoxic rats. Endurance training increased about threefold the percentage of Hsp70-positive myofibers (P < 0.001), and changed the distribution of Hsp70 immunoreactivity, which involved a larger subset of both type 2A and intermediate type 2A/2X myofibers (P < 0.001) and vascular smooth muscle cells. Hypoxia induced Hsp70 immunoreactivity in smooth muscle cells of veins and did not increase the percentage of Hsp70-positive myofibers; however, sustained exposure to hypoxia affected the distribution of Hsp70 immunoreactivity, which appeared detectable in a very small subset of type 2A fibers, whereas it concentrated in type 1 myofibers (P < 0.05) together with the labeling for heme-oxygenase isoform 1, a marker of oxidative stress. Therefore, the chronic induction of Hsp70 expression in rat skeletal muscles is not obligatory related to the slow fiber phenotype but reveals the occurrence of a stress response.

Elemental and isotopic zoning in natural alpine quartz

THESIS ABSTRACT : Stable isotope geochemistry is used to help resolve a large number of geological questions. In order to do this, it is essential to understand the different mechanisms that govern isotopic fractionation processes between different phases and to identify the conditions required to reach equilibrium fractionation. However, at low temperatures, these processes are poorly constrained and many factors can induce differential partitioning of the isotopes between sectors of a mineral species and the fluid during mineral growth. This can result in so-called 'sector zoning' of a mineral species. The aim of this thesis is to evaluate the occurrence of sector zoning of the oxygen isotopes and trace elements in natural α-quartz crystals and to identify the reasons for such zoning. The implications for the fluid-mineral interactions are studied in the context of the Alpine metamorphism. The approach chosen has focused on examining the crystal structure, cathodoluminescence appearance (CL), and on relating elemental (e.g. Li, Na, Al, P, K, Ca, Ge, Ti, Fe) to stable oxygen isotope compositions between and along different growth sectors. Low temperature quartz samples were selected from Alpine veins in different localities, where growth conditions have already been well constrained. The mineralogy as well as the isotopic compositions of the host rocks were also investigated, in order to interpret the variations obtained between the different growth stages in the framework of fluid-rock interaction during Alpine metamorphism. Depending on the growth conditions, most of the studied quartz is strongly zoned in CL, and it reveals corresponding zonations in the trace element content (e.g. growth zoning). Aluminium, substituting for Si in the lattice, was found in concentrations up to 1000's ppma, and its distribution is strongly related to Li and H and to a lesser extent, to Ge. Elemental sector zoning is evident from the distribution of these three elements since they exhibit differences in their respective concentrations between faces for distinct growth zones, with prismatic faces having the lowest Al contents. Quartz from veins in magmatic rocks, for example, tend to have lower Al concentrations and similar concentrations of Li and Ti suggesting also a contribution of these elements from the host rock. The relationship between Al and Li is still correlated. Only Alpine crystals grown at higher temperatures (~400°C) without any CL zoning feature are free of these impurities and do not show such zoning characteristics. Differences in the δ18O values were measured between different faces principally in the AIenriched growth zones or stages. These results were confirmed by the means of two different methods (in situ/non in situ). However, it was determined that the Al concentrations do not affect significantly oxygen isotope fractionations at 300°C. The results altogether suggest that the presence of sector zoning in quartz crystals is real, but not universal, and henceforth should be taken into consideration for any use of these systems. The occurrence of disequilibrium partitioning has been enhanced and is possibly related to kinetic processes as well as structural effects that do not affect similarly trace element incorporation and isotopic fractionation. In situ measurements also revealed fine scale δ18O zonations along growth paths that are useful to constrain fluid-rock interactions during Alpine metamorphism. Variations in the δ18O values present along growth vectors indicate changes in the fluid composition and origin. Association with oxygen isotope composition of the host rock allows for the deduction of interactions between rocks, veins and consequently fluids, as well as fluid regimes. RESUME DE LA THESE : A basses températures, (i.e. <400°C) les différents mécanismes qui régissent le fractionnement isotopique ainsi que les conditions nécessaires pour établir un état d'équilibre sont peu connus et nombre de paramètres peuvent entraîner un partitionnement chimique différentiel entre différents secteurs d'un minéral et le fluide en contact. Ainsi, ce travail de thèse a pour but d'évaluer la possible présence de zonages sectoriels en isotopes de l'oxygène mais aussi en éléments traces dans des cristaux naturels de quartz-α de basses températures, ainsi que les raisons d'un tel phénomène et enfin ses implications sur les interactions fluide-roche, principalement dans le cadre du métamorphisme Alpin. La structure et l'apparence en cathodoluminescence (CL) des échantillons ont été caractérisées avant de retracer en détail les compositions en élément traces (Li, Na, Al, P, K, Ca, Ge, Ti, Fe) et en isotopes de l'oxygène, le long et entre différents secteurs. Les échantillons de quartz sélectionnés proviennent majoritairement de veines Alpine de différentes localités, où les conditions de croissance ont été déjà bien caractérisées. Les compositions minéralogiques et isotopiques de la roche encaissante ont aussi été examinées, pour contraindre les variations obtenues dans un contexte Alpin. Selon leurs conditions de croissance, la plupart des cristaux étudiés sont fortement zonés, ce qui est souligné par un zonage des concentrations en éléments traces (e.g. zonage de croissance). L'Aluminium, qui peut se substituer à la Silice dans le réseau cristallin, a été retrouvé jusqu'en très grandes concentrations dans certaines zones (plusieurs milliers de ppma). De plus, la distribution en Al est fortement liée à celles de Li et H, ainsi que dans une moindre mesure à Ge. La présence de zonage sectoriel est évidente au niveau de ces éléments qui montrent de larges différences de concentrations entre différentes faces pour une même zone de croissance, avec les concentrations les plus basses retrouvées dans les faces prismatiques. Les quartz de veines situées dans des roches magmatiques par exemple possèdent des concentrations en Li et Ti de même ordre de grandeur, confirmant le rôle de la composition de la roche encaissante. La relation Li/Al est toujours fortement présente, mais ce rapport est fonction de la face mesurée. Seuls les cristaux Alpins de plus hautes températures (400°C) ne possédant pas de zones en CL ne présentent aucune de ces caractéristiques. Des différences dans les valeurs de δ18O de zones identiques enrichies en Al ont clairement été mesurées entre les différentes faces r, z, et m, mais aussi au sein d'une même seule zone, indiquant que le fractionnement a probablement eu lieu en déséquilibre. Il a été déterminé que la présence d'Al dans ces teneurs n'avait qu'un faible effet sur le fractionnement isotopique de l'oxygène. L'utilisation de deux méthodes différentes a permis d'obtenir des résultats in situ et non in situ concordants. La comparaison des résultats obtenus permet de démontrer que le zonage sectoriel est bien présent dans certains cristaux de quartz, et dépend des conditions de formation. La présence d'un partitionnement différentiel des éléments traces peut être due à des effets cinétiques aussi bien que structuraux, alors que le zonage sectoriel des isotopes de l'oxygène aurait d'autres origines. Il est alors évident que la possibilité de zonage sectoriel doit être désormais pris en considération avant toute interprétations de données isotopiques de cristaux zonés. Les mesures in situ ont de plus permis de distinguer de fines variations des valeurs δ18O au cours de la croissance, qui peuvent aider à retracer la circulations des fluides dans les Alpes durant cette période. En association avec les compositions des roches encaissantes, ii est possible de déduire les interactions entre roches, veines, et par conséquent fluides, au cours de différentes étapes. RESUME GRAND PUBLIC : La géochimie des isotopes stables a pris beaucoup d'importance depuis ces dernières années pour aider à résoudre nombre de questions géologiques, en se basant sur les caractéristiques du fractionnement isotopiques pour différents systèmes. Il est donc nécessaire d'avoir une connaissance approfondie des mécanismes qui s'appliquent au fractionnement isotopique entre les minéraux et les fluides à partir desquels ils se forment. Ces mécanismes ont été bien approchés par différents types de calibrations pour des systèmes à hautes températures, cependant cela n'est pas aussi évident pour les systèmes à des températures inférieures à 400-500°C. Ce travail de thèse a pour but d'aider à la description et la compréhension des phénomènes qui peuvent affecter le fractionnement isotopique à basses températures, ainsi que leurs implications, à partir de l'étude de cristaux de quartz. Le choix des échantillons s'est porté sur des cristaux naturels formés à des températures inférieures ou égales à 400°C, provenant majoritairement de fissures hydrothermales Alpines dont les conditions de formation ont déjà été déterminées. L'étude des cristaux Alpin permet de plus de replacer les résultats obtenus dans le contexte du métamorphisme Alpin au cours du Miocène (21-13 Ma). Après examen de la structure et de la morphologie des cristaux, et leur caractérisation par cathodoluminescence (CL), des analyses chimiques détaillées sur les éléments en traces pouvant entrer dans le réseau cristallin du quartz comme impuretés (i.e. Li, Na, Al, P, K, Ca, Ge, Ti), et des isotopes stables de l'oxygène, ont été menées. En fonction des conditions de croissance, la plupart des cristaux présentent des zonations, qui peuvent être facilement reliées à la distribution des éléments traces analysés par microsonde électronique, sonde ionique (SIMS) et LA-ICPMS. De fortes concentrations d'Aluminium (plusieurs milliers de parties par million atomique) ont pu être observées dans les zones les plus externes des cristaux. De plus, les concentrations en Al et en Li sont toujours corrélées; la présence d'Hydrogène déduite à partir d'analyses par FTIR suit cette même tendance. Les différentes faces des cristaux présentent des concentrations distinctes d'Al, Li et H pour des mêmes zones de croissance, avec par exemple les concentrations les plus faibles dans les zones des faces prismatiques. Cela implique la présence d'un zonage sectoriel, qui a déjà été observé principalement dans des carbonates mais jamais décrit auparavant pour des quartz. Seuls les cristaux alpins homogènes en CL dont la croissance s'est faite à plus haute température (400°C) ne présentent aucune de ces caractéristiques. Par analogie avec le zonage sectoriel en Al, élément qui se substitue au Si dans le réseau cristallin du quartz, il est possible de penser qu'un zonage sectoriel pourrait aussi s'appliquer aux isotopes de l'oxygène. Des précédentes études avaient en effet émis cette hypothèse. Nos résultats ont été obtenus à partir d'analyses à la fois in- situ par SIMS, et par extraction assistée par laser-CO2 sur des parties de quartz soigneusement séparées, et sont en accord entre les deux méthodes. Un zonage sectoriel est en effet bien présent pour les cristaux alpins, mais principalement au niveau des zones très riches en Aluminium. Cependant, il a été déterminé que la présence d'Al dans ces teneurs avait un effet plus que minimal sur le fractionnement isotopique de l'oxygène. Des différences importantes ont été observées entre les faces r & z mais aussi au sein d'une même et seule zone, indiquant que le fractionnement a pu avoir lieu en déséquilibre, ce qui est aussi visible au niveau des valeurs totalement opposées entre faces pour la dernière phase de croissance de certains cristaux. Ainsi l'association de ces résultats laisse suggérer que la présence d'un zonage sectoriel peut être liée à différents paramètres tels que le taux de croissance ou la structure de surface du cristal, mais qui n'affectent pas de la même façon l'incorporation des éléments traces et le fractionnement isotopique. La possibilité d'un zonage sectoriel est importante à prendre en compte lors de toute interprétation de données isotopiques. Les analyses des isotopes de l'oxygène effectuées par SIMS ont aussi permis de distinguer des variations importantes à petite échelle au cours de la croissance. Des mesures faites par laser CO2 sur certaines roches encaissantes, ont permis distinguer plusieurs étapes dans la croissance des minéraux et de déduire le rôle de l'encaissant et le type de fluide. En association avec de précédentes études, il a été ainsi possible de mieux contraindre la formation de ces cristaux dans le contexte alpin et la circulation de fluide au cours du métamorphisme alpin durant le Miocène.

Superior venous drainage in the "LifeBox": a portable extracorporeal oxygenator with a self-expanding venous cannula.

BACKGROUND: In an experimental setting, the performance of the LifeBox, a new portable extracorporeal membrane oxygenator (ECMO) system suitable for patient transport, is presented. Standard rectilinear percutaneous cannulae are normally employed for this purpose, but have limited flow and pressure delivery due to their rigid structure. Therefore, we aimed to determine the potential for flow increase by using self-expanding venous cannulae. METHODS: Veno-arterial bypass was established in three pigs (40.6+/-5.1 kg). The venous line of the cardiopulmonary bypass was established by cannulation of the external jugular vein. The arterial side of the circulation was secured by cannulation of the common carotid artery. Two different venous cannulae (SmartCanula 18/36F 430mm and Biomedicus 19F) were examined for their functional integrity when used in conjunction with the centrifugal pump (500-3000 RPM) of the LifeBox system. RESULTS: At 1500, 2000, 2500, and 3000 RPM, the blood flow increased steadily for each cannula, but remained higher in the self-expanding cannula. That is, the 19F rectilinear cannula achieved a blood flow of 0.93+/-0.14, 1.47+/-0.37, 1.9+/-0.68, and 1.5+/-0.9 l/min, respectively, and the 18/36F self-expanding cannula achieved 1.1+/-0.1, 1.9+/-0.33, 2.8+/-0.39 and 3.66+/-0.52 l/min. However, when tested for venous line pressure, the standard venous cannula achieved -29+/-10.7mmHg while the self-expanding cannula achieved -13.6 +/-4.3mmHg at 1500 RMP. As the RPM increased from 2500 to 3000, the venous line pressure accounted for -141.9+/-20 and -98+/-7.3mmHg for the 19F rectilinear cannula and -30.6+/-6.4 and -45+/-11.6mmHg for the self-expanding cannula. CONCLUSION: The self-expanding cannula exhibited superior venous drainage ability when compared to the performance of the standard rectilinear cannula with the use of the LifeBox. The flow rate achieved was approximately 40% greater than the standard drainage device, with a maximal pump flow recorded at 4.3l/min.

Free-breathing renal MR angiography with steady-state free-precession (SSFP) and slab-selective spin inversion: initial results.

BACKGROUND: The aim of our study was the investigation of a novel navigator-gated three-dimensional (3D) steady-state free-precession (SSFP) sequence for free-breathing renal magnetic resonance angiography (MRA) without contrast medium, and to examine the advantage of an additional inversion prepulse for improved contrast. METHODS: Eight healthy volunteers (mean age 29 years) and eight patients (mean age 53 years) were investigated on a 1.5 Tesla MR system (ACS-NT, Philips, Best, The Netherlands). Renal MRA was performed using three navigator-gated free-breathing cardiac-triggered 3D SSFP sequences [repetition time (TR) = 4.4 ms, echo time (TE) = 2.2 ms, flip angle 85 degrees, spatial resolution 1.25 x 1.25 x 4.0 mm(3), scanning time approximately 1 minute 30 seconds]. The same sequence was performed without magnetization preparation, with a non-slab selective and a slab-selective inversion prepulse. Signal-to-noise ratio (SNR), contrast-to-noise (CNR) vessel length, and subjective image quality were compared. RESULTS: Three-dimensional SSFP imaging combined with a slab-selective inversion prepulse enabled selective and high contrast visualization of the renal arteries, including the more distal branches. Standard SSFP imaging without magnetization preparation demonstrated overlay by veins and renal parenchyma. A non-slab-selective prepulse abolished vessel visualization. CNR in SSFP with slab-selective inversion was 43.6 versus 10.6 (SSFP without magnetization preparation) and 0.4 (SSFP with non-slab-selective inversion), P < 0.008. CONCLUSION: Navigator-gated free-breathing cardiac-triggered 3D SSFP imaging combined with a slab-selective inversion prepulse is a novel, fast renal MRA technique without the need for contrast media.

Clinical results of autologous infrainguinal revascularization using grafts originating distal to the femoral bifurcation in patients with mild inflow disease.

AIM: Chronic critical limb ischemia (CLI) often requires venous bypass grafting to distal arterial segments. However, graft patency is influenced by the length and quality of the graft and occasionally patients may have limited suitable veins. We investigated short distal bypass grafting from the superficial femoral or popliteal artery to the infrapopliteal, ankle or foot arteries, despite angiographic alterations of inflow vessels, providing that invasive pressure measurement at the site of the planned proximal anastomosis revealed an inflow-brachial pressure difference of <or=10 mmHg. METHODS: Four hundred and twenty-three consecutive infrainguinal bypass grafts were performed for CLI between June, 1999 and November, 2002 at our institution. All patients underwent preoperative clinical examination, arteriography and assessment of the veins by duplex ultrasound. The study group are patients in whom the proximal and distal anastomoses of the bypass are below the femoral bifurcation and the popliteal artery, respectively. Invasive arterial pressure measurements were recorded at the level of the planned proximal anastomosis which was performed at that level if the difference of the inflow-brachial pressure was <or=10 mmHg, irrespective of angiographic alterations of the inflow vessels proximal to the planned anastomosis. All patients had a clinical follow-up included a duplex examination of their graft, at 1 week, 3, 9 and 12 months and, thereafter, annually. No patient was lost to follow-up. RESULTS: Sixty-seven patients underwent 71 short distal bypass grafts in 71 limbs with reversed saphenous vein grafts in 52, in situ saphenous veins in 11, reversed cephalic vein in 1 and composite veins in 7, respectively. Surgical or endovascular interventions to improve inflow were required in 4 limbs (5.6%). The mean follow-up time was 22.5 months and the two-year survival was 92.5%. Primary and secondary patency rates at 2 years were 73% and 93%, respectively, and the limb salvage rate was 98.5%. CONCLUSION: In appropriately selected patients, short distal venous bypass grafts can be performed with satisfactory patency and limb salvage rates even in the presence of morphologic alterations of the inflow vessels providing that these are not hemodynamically significant, or can be corrected intraoperatively.

Acute mesenteric vein thrombosis: factors associated with evolution to chronic mesenteric vein thrombosis

OBJECTIVE. Acute mesenteric venous thrombosis signs at MDCT are well described, but the literature lacks studies assessing their evolution. We aimed to describe the radiologic evolution of isolated acute mesenteric venous thrombosis and associated prognostic factors. MATERIALS AND METHODS. Patients with isolated acute mesenteric venous thrombosis with follow-up for a minimum of 1 month with MDCT were selected. Images at the acute phase and on follow-up were reviewed in consensus reading. For acute mesenteric venous thrombosis, we searched for low-attenuated intraluminal filling defect. For chronic mesenteric venous thrombosis, we searched for vessel stenosis or occlusion associated with collateral mesenteric veins. Treatment, thrombosis risk factor, symptoms, location, and length and diameter of mesenteric venous thrombosis were reported and correlated with evolution over time. RESULTS. Twenty patients (nine women and 11 men; mean age, 52 years) were selected. Four patients recovered without radiologic sequelae, and 16 developed chronic mesenteric venous thrombosis signs. Anticoagulation did not influence recovery (p = 1). Patients with recovery compared with patients with chronic mesenteric venous thrombosis showed more frequent central lesions (p = 0.03). At diagnosis, the thrombosed segment was shorter and larger in the complete radiologic recovery group compared with the chronic mesenteric venous thrombosis signs group: mean length (± SD) 6.25 ± 3.21 cm and 12.81 ± 5.96 cm, respectively (p = 0.01); mean transverse diameter 1.82 ± 0.42 cm and 1.12 ± 0.34 cm, respectively (p = 0.01). Mesenteric fat infiltration at diagnosis was more frequent in the chronic mesenteric venous thrombosis signs group than in the complete recovery group (p = 0.03). CONCLUSION. Most cases of acute mesenteric venous thrombosis evolve toward the chronic form with vein stenosis or occlusion and development of collateral veins. Location, length of mesenteric venous thrombosis, transverse diameter of the vein, and mesenteric fat infiltration at diagnosis are determinant factors for mesenteric venous thrombosis evolution.

Níveis de fósforo para caprinos: perda endógena fecal e exigência líquida para mantença

Foram utilizados, no experimento, nove caprinos machos castrados, da raça Alpina, em dois períodos. Os animais permaneceram 28 dias em dieta experimental composta de feno e concentrado, sem suplementação de P, ou com 1g ou 2 g de P, na forma de fosfato bicálcico. No 21º dia os animais receberam injeção de 7,4 MBq de 32P na jugular, e coletaram-se amostras de sangue, fezes e urina, por sete dias, com o objetivo de avaliar o metabolismo do P. O aumento do consumo de P levou a aumento linear significativo do P excretado nas fezes, do P absorvido, do P endógeno fecal, da eficiência de absorção, e dos teores de P nas fezes e no plasma. O aumento do P endógeno fecal (Y) em função do consumo de P (X) pode ser descrito pela equação Y= 10,36 + 0,58X (r=0,94); a perda endógena mínima desses animais foi de 10,36 mg/kg de peso vivo/dia. A eficiência de absorção média foi de 65,76% para os animais suplementados. O teor de P na saliva não apresentou relação linear significativa com o P consumido, e não houve excreção de P pela urina.

Distribution of artifactual gas on post-mortem multidetector computed tomography (MDCT)

L'imagerie est de plus en plus utilisée en médecine forensique. Actuellement, les connaissances nécessaires pour interpréter les images post mortem sont faibles et surtout celles concernant les artéfacts post mortem. Le moyen radiologique le plus utilisé en médecine légale est la tomodensitométrie multi-coupes (TDMC). Un de ses avantages est la détection de gaz dans le corps. Cette technique est utile au diagnostic d'embolie gazeuse mais sa très grande sensibilité rend visible du gaz présent même en petite quantité. Les premières expériences montrent que presque tous les corps scannés présentent du gaz surtout dans le système vasculaire. Pour cette raison, le médecin légiste est confronté à un nouveau problème : la distinction entre du gaz d'origine post-mortem et une embolie gazeuse vraie. Pour parvenir à cette distinction, il est essentiel d'étudier la distribution de ces gaz en post mortem. Aucune étude systématique n'a encore été réalisée à ce jour sur ce sujet.¦Nous avons étudié l'incidence et la distribution des gaz présents en post mortem dans les vaisseaux, dans les os, dans les tissus sous-cutanés, dans l'espace sous-dural ainsi que dans les cavités crânienne, thoracique et abdominale (82 sites au total) de manière à identifier les facteurs qui pourraient distinguer le gaz post-mortem artéfactuel d'une embolie gazeuse¦Les données TDMC de 119 cadavres ont été étudiées rétrospectivement. Les critères d'inclusion des sujets sont l'absence de lésion corporelle permettant la contamination avec l'air extérieur, et, la documentation du délai entre le moment du décès et celui du CT-scan (p.ex. rapport de police, protocole de réanimation ou témoin). La présence de gaz a été évaluée semi-quantitativement par deux radiologues et codifiée. La codification est la suivante : grade 0 = pas de gaz, grade 1 = une à quelques bulles d'air, grade 2 = structure partiellement remplie d'air, grade 3 = structure complètement remplie d'air.¦Soixante-quatre des 119 cadavres présentent du gaz (62,2%), et 56 (75,7%) ont montré du gaz dans le coeur. Du gaz a été détecté le plus fréquemment dans le parenchyme hépatique (40%); le coeur droit (ventricule 38%, atrium 35%), la veine cave inférieure (infra-rénale 30%, supra-rénale 26%), les veines sus-hépatiques (gauche 26%, moyenne 29%, droite 22 %), et les espaces du porte (29%). Nous avons constaté qu'une grande quantité de gaz liée à la putréfaction présente dans le coeur droit (grade 3) est associée à des collections de gaz dans le parenchyme hépatique (sensibilité = 100%, spécificité = 89,7%). Pour décrire nos résultats, nous avons construit une séquence d'animation qui illustre le processus de putréfaction et l'apparition des gaz à la TDMC post-mortem.¦Cette étude est la première à montrer que l'apparition post-mortem des gaz suit un modèle de distribution spécifique. L'association entre la présence de gaz intracardiaque et dans le parenchyme hépatique pourrait permettre de distinguer du gaz artéfactuel d'origine post-mortem d'une embolie gazeuse vraie. Cette étude fournit une clé pour le diagnostic de la mort due à une embolie gazeuse cardiaque sur la base d'une TDMC post-mortem.¦Abstract¦Purpose: We investigated the incidence and distribution of post-mortem gas detected with multidetector computed tomography (MDCT) to identify factors that could distinguish artifactual gas from cardiac air embolism.¦Material and Methods: MDCT data of 119 cadavers were retrospectively examined. Gas was semiquantitatively assessed in selected blood vessels, organs and body spaces (82 total sites).¦Results: Seventy-four of the 119 cadavers displayed gas (62.2%; CI 95% 52.8 to 70.9), and 56 (75.7%) displayed gas in the heart. Most gas was detected in the hepatic parenchyma (40%); right heart (38% ventricle, 35% atrium), inferior vena cava (30% infrarenally, 26% suprarenally), hepatic veins (26% left, 29% middle, 22% right), and portal spaces (29%). Male cadavers displayed gas more frequently than female cadavers. Gas was detected 5-84 h after death; therefore, the post-mortem interval could not reliably predict gas distribution (rho=0.719, p<0.0001). We found that a large amount of putrefaction-generated gas in the right heart was associated with aggregated gas bubbles in the hepatic parenchyma (sensitivity = 100%, specificity = 89.7%). In contrast, gas in the left heart (sensitivity = 41.7%, specificity = 100%) or in peri-umbilical subcutaneous tissues (sensitivity = 50%, specificity = 96.3%) could not predict gas due to putrefaction.¦Conclusion: This study is the first to show that the appearance of post-mortem gas follows a specific distribution pattern. An association between intracardiac gas and hepatic parenchymal gas could distinguish between post- mortem-generated gas and vital air embolism. We propose that this finding provides a key for diagnosing death due to cardiac air embolism.

Expressed isolated integrin beta1 subunit cytodomain induces endothelial cell death secondary to detachment.

Expression of isolated beta integrin cytoplasmic domains in cultured endothelial cells was reported to induce cell detachment and death. To test whether cell death was the cause or the consequence of cell detachment, we expressed isolated integrin beta1 cytoplasmic and transmembrane domains (CH1) in cultured human umbilical vein endothelial cells (HUVEC), and monitored detachment, viability, caspase activation and signaling. CH1 expression induced dose-dependent cell detachment. At 24 h over 90% of CH1-expressing HUVEC were detached but largely viable (>85%). No evidence of pro-caspase-8,-3, and PARP cleavage or suppression of phosphorylation of ERK, PKB and Ikappa-B was observed. The caspase inhibitor z-VAD did not prevent cell detachment. At 48 h, however, CH1-expressing cells were over 50% dead. As a comparison trypsin-mediated detachment resulted in a time-dependent cell death, paralleled by caspase-3 activation and suppression of ERK, PKB and Ikappa-B phosphoyrylation at 24 h or later after detachment. HUVEC stimulation with agents that strengthen integrin-mediated adhesion (i.e. PMA, the Src inhibitor PP2 and COMP-Ang1) did not prevent CH1-induced detachment. Expression of CH1 in rat carotid artery endothelial cells in vivo caused endothelial cell detachment and increased nuclear DNA fragmentation among detached cells. A construct lacking the integrin cytoplasmic domain (CH2) had no effect on adhesion and cell viability in vitro and in vivo. These results demonstrate that isolated beta1 cytoplasmic domain expression induces caspase-independent detachment of viable endothelial cells and that death is secondary to detachment (i.e. anoikis). They also reveal an essential role for integrins in the adhesion and survival of quiescent endothelial cells in vivo.

Fluid-rock interaction during late stages of the Alpine exhumation

Résumé de la thèseLa fracturation des roches au cours de phases compressives ou extensives est un souvent évoquée pour expliquer la circulation de fluide au sein des roches cristallines. Dans le cadre de cette thèse, la circulation des fluides lors de l'exhumation tardive des Alpes a été étudiée en utilisant deux approches différentes: analyses structurales de la déformation fragile d'une part et analyses géochimiques des roches et des minéraux (isotopes stables, datations U/Pb, thermochronologie (U-Th)/He) d'autre part. Cette approche combinée a permis de mieux comprendre l'interaction existante entre les fluides métamorphiques et les fluides météoriques, ainsi que leur interaction avec les roches encaissantes. Le travail a été effectué dans la zone Pennique du Valais suisse.La première partie était focalisée sur la déformation fragile, le but étant de définir les différents types de déformations existantes et de déterminer l'âge relatif des différentes familles de failles. Dans la région d'étude, quatre domaines ont été distingués. Chacun d'eux comportent deux types de structures fragiles, certaines sont minéralisées alors que d'autre non. Au sein de chaque domaine, la direction principale des structures minéralisées correspond à l'orientation des accidents tectoniques majeurs de la région (Aosta- Ranzola Line au Sud, Rhône Line au Nord et Simplon Fault Zone à l'Est), alors que les structures non- minéralisées montrent des orientations plus variables. Ainsi, le premier type de structure est interprété comme résultant d'une dislocation tectonique alors que le deuxième type de structure résulterait d'une dislocation gravitaire locale. Il n'est néanmoins pas possible de classer chronologiquement la formation de ces deux types de structure ni d'attribuer un âge relatif aux changements d'orientation des contraintes majeures.La deuxième étude a été effectuée dans la région de la zone de faille du Simplon. Dans cette zone, la composition isotopique des minéraux ayant cristallisé à l'intérieur des fractures tardives permet de distinguer différents types de circulation de fluide. Les valeurs δ180 du quartz de la roche encaissante ainsi que ceux des veines tardives du bloque inférieur de la faille sont comparables. Ces valeurs indiquent un rééquilibrage et un tamponnage isotopique des fluides tardifs au contact de la roche encaissante lors de la fracturation de cette dernière et de la cristallisation des veines tardives. La même situation est observée dans la partie nord du bloque supérieur ainsi que dans sa partie sud. Ceci n'est néanmoins pas le cas pour la partie centrale du bloque supérieur où les valeurs isotopiques des minéraux dans les veines tardives sont approximativement 3 %o plus basses (avec des valeurs extrêmes négatifs), indiquant une contribution d'eau météorique aux fluides circulant dans les veines. Ces données suggèrent qu'une infiltration d'eau météorique a pu avoir lieu dans le bloque supérieur, où la fracturation des roches est plus intensive car le déplacement relatif le long de la faille y fut plus important, et la température maximale du métamorphisme plus basse. La troisième contribution traite de la géo-thermochronologie de la zone de contact entre la klippe de la Dent Blanche et la nappe de Tsaté. De petits zircons euhédraux ont été trouvés dans un plan de faille minéralisé (parallèle à la Faille du Rhône, voir première partie de l'étude), riche en hématite et quartz, de la zone d'étude. Les analyses U/Pb donnent des âges radiométriques autour de 270 - 280 Ma aux zircons extraits de la minéralisation ainsi que ceux extraits de la roche encaissante, ce qui correspond à l'âge de la nappe de la Dent Blanche et non celui de la nappe du Tsaté qui est elle-même classiquement interprétée comme une ophiolite Jurassique de l'Océan Liguro-Piémontais. Ces données suggèrent que les zircons contenus dans la veine ont été hérités de la roche encaissante. Les résultats (U-Th)/He indiquent un âge de refroidissement différent pour la roche encaissante (25.5 ± 2.0 Ma) que celui de la minéralisation (17.7 ±1.4 Ma). Le thermomètre isotopique quartz-hématite indique une température d'équilibre, et donc de mise en place de la minéralisation, d'environ 170 °C, température très proche de la température de -180 °C de fermeture du zircon pour le système (U-Th)/He. Ceci suggère que l'âge de refroidissement des zircons de la minéralisation correspond aussi à l'âge de formation de la faille.Thesis abstractFluid circulation in fractured rocks is a common process in geology, and it is generally the consequence of faulting and fracturing during both tectonic compression and extension. This thesis is focused on fluid circulation during late stages of the Alpine exhumation. After a structural analysis of the late brittle deformation of the studied samples, several analytical methods (stable isotope investigations, U/Pb radiometric dating, (U-Th)/He thermochronology) have been applied to understand the interaction of metamorphic and meteoric fluids with one another as well as with the host rock. This thesis is articulated around three study directions. All studies were conducted in the Penninic Zone of the Valais, Switzerland. The first study deals with late, brittle deformation and focuses on the different deformation styles and on the relative age of the different families of fractures. In order to do this, late brittle structures observed in four different domains have been subdivided as a function of the existence (or not) and type of mineralization. Comparisons between mineralized and non-mineralized strike directions for all four domains show that mineralized structures follow the strike orientation of major tectonic movements indicated in the Penninic Zone of the Valais (Aosta-Ranzola Line to the S, Rhône Line to the Ν and Simplon Fault Zone to the E), whereas non-mineralized fractures have a more variable strike orientation. This difference could be interpreted as indicative of tectonic-related faulting (mineralized structures) vs. local, collapse-related faulting (non-mineralized fractures), but it is not strong enough to indicate a relative age of the late brittle structures, and/or a change in the orientation of the strain field in post-Miocene times. The second studied area is focused on the Simplon Fault Zone (SFZ). Stable isotope analyses of minerals filling these late fractures indicate that there are two different fluid circulation systems in the footwall and hanging wall of the SFZ. In the footwall, δ180 values of quartz from both the host rock and the late veins range from +10 %o to +12 %o. This is consistent with buffering of circulating fluids by the host rock during fracturing and vein precipitation. In the hanging wall, δΙ80 values for quartz crystals from the host rock and the late veins are similar in both the northern and southern parts of the detachment that are both affected by the same degree of metamorphism (greenschist to the Ν and amphibolite to the S). This is not the case in the central part of the SFZ, where there is a jump from amphibolite facies in the footwall to greenschist facies in the hanging wall. δ,80 values for quartz from the hanging wall late veins are approximately 3.0 %o lower (down to negative values in some cases) than the values observed in the footwall These data suggest that infiltration of meteoric water may have occurred in the most fractured parts of the hanging wall, where relative displacement on the SFZ was the greatest and the peak temperature lower. In the less fractured footwall the δ180 values reflect a host rock-buffered system.The third study is focused on geo-thermochronology at the contact between the Dent Blanche nappe and the Tsaté nappe where small, euhedral zircons were found in a hematite- and quartz-rich mineralization on a late normal fault plane parallel to the Rhône Line (see first part of the study). U/Pb analysis indicates that the zircons - both in the late mineralization and in the host rock - have absolute radiometric ages clustering around 270 - 280 Ma, which is the accepted age for intrusive rocks from the Austroalpine Dent Blanche units but not for the Tsaté nappe. The latter is classically interpreted as an ophiolitic remnant of the Jurassic Liguro-Piemontais Ocean. U/Pb analyses suggest that zircons in late mineralization are all inherited from the host rock; however, results of (U-Th)/He analyses indicate that cooling ages for the host rocks are different to the cooling ages for the zircons in late mineralization. Indeed, the calculated cooling age for the Arolla gneiss is 25.5 ± 2.0 Ma, whilst the cooling age for the associated mineralized fault plane is 17.7 ±1.4 Ma. Oxygen stable isotope fractionation between quartz and hematite in the same late mineralization corresponds to temperatures of about 170 °C. The proximity of the calculated emplacement temperature for the mineralization and the lower accepted closure temperature for zircon in the (U-Th)/He system (-180 °C) imply that the age of 17.7 ± 1.4 Ma can also be interpreted as the formation age of this late brittle fault.Résumé grand publicLa circulation des fluides dans les roches fracturées est typique de nombreux processus géologiques, et très souvent est la conséquence de la fracturation des roches. Cette thèse aborde la question de la circulation des fluides pendant les dernières phases du soulèvement des Alpes. Après une analyse structurale de la fracturation directement sur le terrain, plusieurs méthodes géochimiques ont été appliquées pour comprendre l'interaction entre les différents fluides circulants, et avec leur propre roche mère. L'étude, concentrée sur trois directions principales, a été conduite dans la zone Pennique du Valais suisse. La première partie traite de la déformation cassante dans le secteur cité. L'analyse détaillée des fractures a permis de les subdiviser en structures minéralisées et non-minéralisées, sur quatre domaines différents. La comparaison entre les directions des structures minéralisées et non-minéralisées a permis de montrer que les premières suivent l'orientation des accidents tectoniques majeurs de la région, alors que les structures non- minéralisées ont une orientation plus variable. Cette différence pourrait être interprétée comme indication d'une dislocation tectonique (structures minéralisées) contre une dislocation gravitaire locale (structures non-minéralisées), mais elle n'est pas assez forte pour indiquer un âge relatif des structures tardives et/ou un changement de l'orientation des contraintes après -20 Ma vers le présent.A partir de ces observations, la deuxième étude est concentrée dans la région de la faille du Simplon. Les analyses géochimiques sur les minéraux remplissant les structures tardives indiquent qu'il y a deux différents systèmes de circulation des fluides dans les deux parties (toit et mur) de la faille. Dans le mur, les valeurs isotopiques des minéraux cristallisés à partir d'un fluide tardif sont les mêmes de ceux de la roche mère, donc il y a eu rééquilibration chimique entre fluide et roche pendant la fracturation de cette dernière et la précipitation des minéraux. Dans le toit, les valeurs isotopiques dans la roche mère et dans les minéraux des veines tardives sont comparables dans les parties Ν et S de la faille, où les roches du toit et du mur ont atteint une température maximale - pendant phase prograde de la formation des Alpes - comparable. Au contraire, dans la partie centrale, où le mur a atteint des températures maximales plus élevées par rapport au toit, les valeurs géochimiques des minéralisations tardives du toit sont parfois plus basses que les valeurs observées dans le mur. Ces données suggèrent que l'infiltration de l'eau de surface aurait pu se produire dans la partie plus fracturée du toit, où le déplacement relatif le long de la faille était majeur et les températures maximales mineures. Au contraire, les données géochimiques du mur de la partie centrale indiquent un système isotopique équilibré par la roche mère.La troisième partie de ce travail se base sur l'étude géochimique intégrée des isotopes stables d'Oxygène et radioactifs du Plomb, Uranium, Thorium et Hélium, auprès d'une faille normale minéralisée et des roches de la région à cheval entre deux nappes, la nappe de la Dent Blanche et la nappe de Tsaté. Ici, des petits zircons ont été trouvés dans la minéralisation citée, riche en hématite et quartz. L'analyse radiométrique Uranium/Plomb a montré que les zircons dans la minéralisation et dans les roches autour ont des âges comparables (autour 280 Ma). Cela signifie que les zircons dans la minéralisation tardive ont été hérités de la roche mère pendant la fracturation et la circulation des fluides tardives. De l'autre coté, les résultats des analyses Uranium-Thorium/Hélium indiquent que les âges de refroidissement pour les roches mères sont différents comparés aux âges de refroidissement pour les zircons dans la minéralisation tardive: ces derniers sont plus jeunes d'environ 8 Ma (autour 25 Ma et autour 17 Ma respectivement). Les analyses des isotopes de l'oxygène sur quartz et hématite dans la même minéralisation donnent une température de mise en place de cette dernière d'environ 170° C. La température de fermeture du système chimique des zircons dans le système (Uranium-Thorium)/Hélium est d'environ 180 °C: la proximité de ces deux températures implique que l'âge de refroidissement de la minéralisation tardive peut également être interprété comme âge de formation de la faille.

Pulmonary thrombembolism as cause of death on unenhanced postmortem 3T MRI.

OBJECTIVES: To investigate unenhanced postmortem 3-T MR imaging (pmMRI) for the detection of pulmonary thrombembolism (PTE) as cause of death. METHODS: In eight forensic cases dying from a possible cardiac cause but with homogeneous myocardium at cardiac pmMRI, additional T2w imaging of the pulmonary artery was performed before forensic autopsy. Imaging was carried out on a 3-T MR system in the axial and main pulmonary artery adapted oblique orientation in situ. In three cases axial T2w pmMRI of the lower legs was added. Validation of imaging findings was performed during forensic autopsy. RESULTS: All eight cases showed homogeneous material of intermediate signal intensity within the main pulmonary artery and/or pulmonary artery branches. Autopsy confirmed the MR findings as pulmonary artery thrombembolism. At lower leg imaging unilateral dilated veins and subcutaneous oedema with or without homogeneous material of intermediate signal intensity within the popliteal vein were found. CONCLUSIONS: Unenhanced pmMRI demonstrates pulmonary thrombembolism in situ. PmMR may serve as an alternative to clinical autopsy, especially when consent cannot be obtained. KEY POINTS: ? Postmortem MRI (pmMRI) provides an alternative to clinical autopsy ? Fatal pulmonary thrombembolism (PTE) can now be diagnosed using postmortem MRI (pmMRI). ? Special attention has to be drawn to the differentiation of postmortem clots.

From breathing to respiration.

The purpose of breathing remained an enigma for a long time. The Hippocratic school described breathing patterns but did not associate breathing with the lungs. Empedocles and Plato postulated that breathing was linked to the passage of air through pores of the skin. This was refuted by Aristotle who believed that the role of breathing was to cool the heart. In Alexandria, breakthroughs were accomplished in the anatomy and physiology of the respiratory system. Later, Galen proposed an accurate description of the respiratory muscles and the mechanics of breathing. However, his heart-lung model was hampered by the traditional view of two non-communicating vascular systems - veins and arteries. After a period of stagnation in the Middle Ages, knowledge progressed with the discovery of pulmonary circulation. The comprehension of the purpose of breathing progressed by steps thanks to Boyle and Mayow among others, and culminated with the contribution of Priestley and the discovery of oxygen by Lavoisier. Only then was breathing recognized as fulfilling the purpose of respiration, or gas exchange. A century later, a controversy emerged concerning the active or passive transfer of oxygen from alveoli to the blood. August and Marie Krogh settled the dispute, showing that passive diffusion was sufficient to meet the oxygen needs. © 2014 S. Karger AG, Basel.

Initial and Extended Use of Femoral Versus Nonfemoral Double-Lumen Vascular Catheters and Catheter-Related Infection During Continuous Renal Replacement Therapy.

BACKGROUND: The risk of catheter-related infection or bacteremia, with initial and extended use of femoral versus nonfemoral sites for double-lumen vascular catheters (DLVCs) during continuous renal replacement therapy (CRRT), is unclear. STUDY DESIGN: Retrospective observational cohort study. SETTING & PARTICIPANTS: Critically ill patients on CRRT in a combined intensive care unit of a tertiary institution. FACTOR: Femoral versus nonfemoral venous DLVC placement. OUTCOMES: Catheter-related colonization (CRCOL) and bloodstream infection (CRBSI). MEASUREMENTS: CRCOL/CRBSI rates expressed per 1,000 catheter-days. RESULTS: We studied 458 patients (median age, 65 years; 60% males) and 647 DLVCs. Of 405 single-site only DLVC users, 82% versus 18% received exclusively 419 femoral versus 82 jugular or subclavian DLVCs, respectively. The corresponding DLVC indwelling duration was 6±4 versus 7±5 days (P=0.03). Corresponding CRCOL and CRBSI rates (per 1,000 catheter-days) were 9.7 versus 8.8 events (P=0.8) and 1.2 versus 3.5 events (P=0.3), respectively. Overall, 96 patients with extended CRRT received femoral-site insertion first with subsequent site change, including 53 femoral guidewire exchanges, 53 new femoral venipunctures, and 47 new jugular/subclavian sites. CRCOL and CRBSI rates were similar for all such approaches (P=0.7 and P=0.9, respectively). On multivariate analysis, CRCOL risk was higher in patients older than 65 years and weighing >90kg (ORs of 2.1 and 2.2, respectively; P<0.05). This association between higher weight and greater CRCOL risk was significant for femoral DLVCs, but not for nonfemoral sites. Other covariates, including initial or specific DLVC site, guidewire exchange versus new venipuncture, and primary versus secondary DLVC placement, did not significantly affect CRCOL rates. LIMITATIONS: Nonrandomized retrospective design and single-center evaluation. CONCLUSIONS: CRCOL and CRBSI rates in patients on CRRT are low and not influenced significantly by initial or serial femoral catheterizations with guidewire exchange or new venipuncture. CRCOL risk is higher in older and heavier patients, the latter especially so with femoral sites.

Sclerotherapy of telangiectasias: a painless two-step technique.

BACKGROUND: Sclerotherapy of telangiectasias and reticular leg veins can be unpleasant and painful for some patients. OBJECTIVE: To determine pain level with two different sclerotherapy techniques in a prospective randomized trial. METHODS: Patients with symmetrical telangiectasias and reticular veins on both legs (C(1A) or (S)E(P)A(S)P(N1) were randomized to the standard (successive injections of chromated glycerin mixed with one-third lidocaine-epinephrine 1%) or two-step technique (first treating only reticular veins with a single injection at the base of each cluster of telangiectasias and then successively injecting all remaining telangiectasias a few minutes later. Pain was assessed using a 100-point visual analogue scale (0 = no pain, 100 = maximum pain). RESULTS: Data from 53 consecutive patients could be evaluated. The two-step technique was significantly less painful (28.2) than the standard technique (40.6, p < .001). CONCLUSION: The two-step technique with chromated glycerin mixed with one-third lidocaine-epinephrine 1% significantly reduces sclerotherapy pain. This may be a useful technique for patients who are particularly sensitive or afraid of sclerotherapy.