Total aortic arch stenting--hemodynamical impact of carotid artery perfusion.

The aim of this experimental study is to evaluate the feasibility and the outcome of total endovascular stent implantation in the aortic arch. Indications for this operation-technique would be acute or chronic dissection of the aortic arch (non-A-non-B dissection) or type B dissection with retrograde extension. Four pigs were canulated via the distal abdominal aorta and a retrograde placement of a Djumbodis arch stent (4-9 cm) was controlled by using intravascular ultrasound and intracardiac ultrasound by the inferior cava vein and under radioscopic control. Cerebral perfusion, by using a flow meter placed on one prepared carotid artery, were controlled before, immediate post-procedural (<1 min), and in the early follow-up after aortic arch stent implantation. During the implantation process, especially during balloon inflation and deflation, mean carotid perfusion decreases slightly. A reactive increase of carotid perfusion after stent placements indicates transitory cerebral hypo-perfusion. Non-covered aortic arch stent implantation is technically feasible and could be a potential treatment option in otherwise inoperable arch dissections. The time required for balloon inflation and deflation causes an important risk of cerebral ischemia. The latter can be reduced by transaxillary perfusion.

Effect of hormone replacement therapy on retinal and optic nerve head blood flow and topography in postmenopausal women, and retinal tissue perfusion in ovariectomized rats

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Effets de la perfusion pulsatile durant une circulation extra-corporelle

INTRODUCTION : L’utilisation de la circulation extracorporelle durant la chirurgie cardiaque est associée à des problèmes pulmonaires chez certains patients. L’utilisation d’une pression pulsatile induite par un ballon intra-aortique (BIA) pourrait diminuer la dysfonction endothéliale et la survenue de tels événements. MATÉRIEL ET MÉTHODE : 12 porcs Landrace-Yorkshire ont subi une circulation extracorporelle et ont été divisés en deux groupes et 4 porcs ont servi de contrôles sans CEC. Le premier groupe (n=6) a bénéficié d’un flot pulsatile créé par un BIA en mode interne à 80 battements par minute durant les 90 minutes de l’opération alors que le second groupe (n=6) a subi une CEC standard. Après 60 minutes de reperfusion suivant la CEC, les valeurs hémodynamiques ont été évaluées dont les pressions artérielles, les pressions pulmonaires, l’index cardiaque et la concentration de glucose et de lactate. Les artères pulmonaires sont ensuite montées en chambre d’organe pour évaluer la fonction endothéliale. RÉSULTATS : Les porcs avec pression pulsatile ont tendance à produire moins de lactate sanguin après 60 minutes de reperfusion. Les autres valeurs hémodynamiques sont semblables. Finalement, la relaxation à la bradykinine est significativement meilleure dans le groupe pression pulsatile alors que la relaxation à l’acétylcholine n’est pas significativement différente. CONCLUSION : Ces résultats démontrent que la perfusion pulsatile produite par un BIA protège l’endothélium pulmonaire lors d'une CEC. Cet effet pourrait être dû à une augmentation du flot bronchique qui diminuerait l’ischémie pulmonaire ou à une diminution de la libération de cytokines et de bradykinine qui réduirait les dommages de reperfusion.

Étude de la perfusion cérébrale régionale dans le trouble comportemental en sommeil paradoxal

Le trouble comportemental en sommeil paradoxal (TCSP) se caractérise par une perte de l’atonie musculaire en sommeil paradoxal et par des manifestations motrices élaborées souvent associées au contenu onirique. Le TCSP peut apparaître sous une forme idiopathique (TCSPi), mais il est fréquemment lié à certains désordres neurodégénératifs, dont les synucléinopathies. Des marqueurs biologiques des synucléinopathies, tels que la présence d’anomalies au plan de la motricité, de la détection des odeurs ainsi que de la discrimination des couleurs, ont été retrouvés dans le TCSPi. De plus, des perturbations de l’activité cérébrale en neuroimagerie ainsi que du fonctionnement cognitif ont été observées chez ces patients. Des études ont démontré que le TCSPi pouvait précéder l’apparition d’une maladie de Parkinson (MP) ou d’une démence à corps de Lewy (DCL). Ceci suggère que le TCSPi représenterait un facteur de risque des synucléinopathies. L’objectif principal du présent projet est d’étudier les anomalies du débit sanguin cérébral régional (DSCr) de repos avec la tomographie par émission monophotonique (TEM) dans le TCSPi. Deux études ont été réalisées. La première visait à comparer le DSCr entre des patients avec un TCSPi et des sujets sains, puis d’explorer la relation entre l’activité cérébrale et la présence de marqueurs biologiques des synucléinopathies. Les résultats ont montré une diminution de la perfusion cérébrale dans les régions frontales et pariétales ainsi qu’une augmentation de la perfusion au niveau du pont, du putamen et des hippocampes chez les patients avec un TCSPi. Une relation significative entre la performance des sujets avec un TCSPi à une épreuve de discrimination des couleurs et la perfusion cérébrale au niveau des régions frontales et occipitales a été mise en évidence. Dans l’ensemble, ces résultats ont démontré des anomalies du DSCr chez les patients avec un TCSPi qui sont similaires à celles observées par d’autres études en neuroimagerie dans la MP. Ceci suggère des atteintes neuroanatomiques semblables entre ces pathologies. La seconde étude en TEM a été effectuée dans le but d’examiner les modifications du DSCr associées aux perturbations du fonctionnement cognitif dans le TCSPi. Pour ce faire, le DSCr a été comparé entre un sous-groupe de patients avec un TCSPi et un trouble cognitif léger (TCL), un sous-groupe de patients avec un TCSPi sans TCL et un groupe de sujets sains. Les résultats ont montré que seuls les patients avec un TCSPi et un TCL présentaient une diminution de la perfusion cérébrale dans les aires corticales postérieures (occipitales et temporo-pariétales). Ces observations sont similaires à celles rapportées dans la MP avec démence et la DCL dans les études en neuroimagerie. En conclusion, les résultats de ces deux études ont montré des perturbations du DSCr dans le TCSPi, similaires à celles observées dans les synucléinopathies. Par ailleurs, nos résultats ont mis en évidence que les patients avec un TCSPi et un TCL présentaient les mêmes anomalies de la perfusion cérébrale que les patients avec une MP avec démence et/ou une DCL. La présence de tels marqueurs des synucléinopathies dans le TCSPi suggère que ces patients pourraient être plus à risque d’évoluer vers ce type de maladie neurodégénérative.

Prostaglandine E2 et mesures du flux mésentérique par Doppler à la suite d’un traitement du canal artériel à l’ibuprofène par voie intraveineuse et entérale chez les bébés prématurés

En dépit du nombre croissant d’études cliniques sur le canal artériel (CA), des failles méthodologiques entretiennent plusieurs incertitudes concernant l’efficacité et la sécurité des traitements chez les bébés nés prématurés. L’objectif de cette recherche était de comparer les concentrations de prostaglandine E2 (PGE2) et les mesures du flux mésentérique par échographie Doppler chez les enfants nés prématurément et ayant un canal artériel traité à l’ibuprofène par voie intraveineuse ou entérale, en utilisant la méthodologie randomisée contrôlée et à double insu. Dans notre étude pilote, 20 nouveau-nés prématurés de moins de 34 semaines ayant un CA symptomatique confirmé par échocardiographie, furent randomisés au traitement à l’ibuprofène par voie intraveineuse ou entérale. La voie d’administration fut maintenue à l’insu de l’équipe traitante, des cardiologues et des investigateurs. Des dosages des prostaglandines plasmatiques ont été mesurés avant le début du traitement ainsi que 3, 24 et 48 h après le début du traitement. Les mesures du flux mésentérique ont été effectuées avant le traitement à l’ibuprofène ainsi que 1 h et 3 h après le traitement. Nous avons démontré à partir de nos observations que les niveaux plasmatiques de prostaglandines E2 diminuent chez les patients ayant répondu au traitement à l’ibuprofène, indépendamment de la voie d’administration. Nous n’avons pas observé de changement dans l’évolution des dosages de PGE2 chez les patients qui n’ont pas répondu au traitement. Les paramètres mesurés par échographie Doppler au niveau de l’artère mésentérique supérieure n’étaient pas affectés par la voie d’administration du traitement à l’ibuprofène, intraveineuse ou entérale. La présente étude suggère ainsi que le traitement du CA par ibuprofène intraveineux ou entéral n’influe pas sur le flux sanguin mesuré par échographie Doppler. La baisse de la prostaglandine E2 coïncide avec la fermeture du CA, et son dosage pourrait jouer un rôle dans la gestion du traitement. Nous avons démontré la faisabilité d’une étude clinique randomisée à double insu dans le traitement du canal artériel; une méthodologie qui devrait désormait être employé dans la recherche clinique sur les traitements de la persistance du CA.

Gene transfection of HEK cells on supermacroporous polyacrylamide monoliths: a comparison of transient and stable recombinant protein expression in perfusion culture

Transient and continuous recombinant protein expression by HEK cells was evaluated in a perfused monolithic bioreactor. Highly porous synthetic cryogel scaffolds (10ml bed volume) were characterised by scanning electron microscopy and tested as cell substrates. Efficient seeding was achieved (94% inoculum retained, with 91-95% viability). Metabolite monitoring indicated continuous cell growth, and endpoint cell density was estimated by genomic DNA quantification to be 5.2x108, 1.1x109 and 3.5x1010 at day 10, 14 and 18. Culture of stably transfected cells allowed continuous production of the Drosophila cytokine Spätzle by the bioreactor at the same rate as in monolayer culture (total 1.2 mg at d18) and this protein was active. In transient transfection experiments more protein was produced per cell compared with monolayer culture. Confocal microscopy confirmed homogenous GFP expression after transient transfection within the bioreactor. Monolithic bioreactors are thus shown to be a flexible and powerful tool for manufacturing recombinant proteins.

The effect of flavanol-rich cocoa on cerebral perfusion in healthy older adults during conscious resting state: a placebo controlled, crossover, acute trial

Rationale: There has recently been increasing interest in the potential of flavanols, plant derived compounds found in foods such as fruit and vegetables, to ameliorate age-related cognitive decline. Research suggests that cocoa flavanols improve memory and learning, possibly as a result of their anti-inflammatory and neuroprotective effects. These effects may be mediated by increased cerebral blood flow (CBF), thus stimulating neuronal function. Objectives: The present study employed arterial spin labelling (ASL) functional magnetic resonance imaging (FMRI) to explore the effect of a single acute dose of cocoa flavanols on regional CBF. Methods: CBF was measured pre and post consumption of low (23mg) or high (494mg) 330ml equicaloric flavanol drinks matched for caffeine, theobromine, taste and appearance according to a randomised counterbalanced crossover double-blind design in eight males and ten females, aged 50-65 years. Changes in perfusion from pre to post consumption were calculated as a function of each drink. Results: Significant increases in regional perfusion across the brain were observed following consumption of the high flavanol drink relative to the low flavanol drink, particularly in the anterior cingulate cortex (ACC) and the central opercular cortex of the parietal lobe. Conclusions: Consumption of cocoa flavanol improves regional cerebral perfusion in older adults. This provides evidence for a possible acute mechanism by which cocoa flavanols are associated with benefits for cognitive performance.

Arterial spin labeling of cerebral perfusion territories using a seperate labeling coil

Purpose: To obtain cerebral perfusion territories of the left, the right. and the posterior circulation in humans with high signal-to-noise ratio (SNR) and robust delineation. Materials and Methods: Continuous arterial spin labeling (CASL) was implemented using a dedicated radio frequency (RF) coil. positioned over the neck, to label the major cerebral feeding arteries in humans. Selective labeling was achieved by flow-driven adiabatic fast passage and by tilting the longitudinal labeling gradient about the Y-axis by theta = +/- 60 degrees. Results: Mean cerebral blood flow (CBF) values in gray matter (GM) and white matter (WM) were 74 +/- 13 mL center dot 100 g(-1) center dot minute(-1) and 14 +/- 13 mL center dot 100 g(-1) center dot minute(-1), respectively (N = 14). There were no signal differences between left and right hemispheres when theta = 0 degrees (P > 0.19), indicating efficient labeling of both hemispheres. When theta = +60 degrees, the signal in GM on the left hemisphere, 0.07 +/- 0.06%, was 92% lower than on the right hemisphere. 0.85 +/- 0.30% (P < 1 x 10(-9)). while for theta = -60 degrees, the signal in the right hemisphere. 0.16 +/- 0.13%, was 82% lower than on the contralateral side. 0.89 +/- 0.22% (P < 1 x 10(-10)). Similar attenuations were obtained in WM. Conclusion: Clear delineation of the left and right cerebral perfusion territories was obtained, allowing discrimination of the anterior and posterior circulation in each hemisphere.

Maintaining Tissue Perfusion in High-Risk Surgical Patients: A Systematic Review of Randomized Clinical Trials

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Gastric mucosal perfusion in dogs: Effects of halogenated anesthetics and of hemorrhage

The gastrointestinal tract is one of the first organs affected by hypoperfusion during hemorrhagic shock. The hemodynamics and oxygen transport variables during hemorrhagic shock and resuscitation can be affected by the anesthetics used. In a model of pressure-guided hemorrhagic shock in dogs, we studied the effects of three halogenated anesthetics - halothane, sevoflurane, and isoflurane - at equipotent concentrations on gastric oxygenation. Thirty dogs were anesthetized with 1.0 minimum alveolar anesthetic concentration (MAC) of either halothane, sevoflurane, or isoflurane. A gastric tonometer was placed in the stomach to determine mucosal gastric CO2 (PgCO(2)) and for the calculation of gastric-arterial PCO2 gradient (PCO2 gap). The dogs were splenectomized and hemorrhaged to hold mean arterial pressure at 40-50 mm Hg over 45 min and then resuscitated with the shed blood volume. Hemodynamics, systemic oxygenation, and PCO2 gap were measured at baseline, after 45 min of hemorrhage, and at 15 and 60 min after blood resuscitation. Hemorrhage induced reductions of mean arterial pressure and cardiac index, while systemic oxygen extraction increased (p < .05), without significant differences among groups (p > .05). Halothane group showed significant lower PCO2 gap values than the other groups (p < .05). After 60 min of shed blood replacement, all groups restored hemodynamics, systemic oxygenation, and PCO2 gap to the prehemorrhage levels (p > .05), without significant differences among groups (p > .05). We conclude that halothane is superior to preserve the gastric mucosal perfusion in comparison to isoflurane and sevoflurane, in dogs submitted to pressure-guided hemorrhagic shock at equipotent doses of halogenated anesthetics.

FUNCTIONAL AND ULTRASTRUCTURAL EVALUATION OF MYOCARDIAL PROTECTION PROVIDED BY INTERMITTENT CORONARY SINUS PERFUSION IN THE ISOLATED DOG HEART

1. The protection offered by intermittent perfusion of of cardioplegic solution through the coronary sinus was investigated in isovolumic blood-perfused dog heart preparations submitted to 60 min of ischemia and 45 min of reperfusion.2. The preparations were divided into three treatment groups: a) coronary sinus, consisting of preparations (N = 10) perfused through the coronary sinus under 40 cm water pressure; b) aortic, consisting of preparations (N = 10) perfused through the aortic stump under 100 mmHg pressure; c) control, consisting of hearts (N = 9) that were not perfused with cardioplegic solution.3. Properties of contractile capacity and relaxation were markedly impaired in the control group but were preserved to a comparable extent in the groups perfused with cardioplegic solution through the aorta and coronary sinus. Developed pressure decreased in the control group (before ischemia: 70 +/- 5.5 mmHg; after reperfusion: 35 +/- 12 mmHg; P < 0.05) and didn't vary in the aortic group (from 69 +/- 4 mmHg to 65 +/- 13 mmHg; P > 0.05) and coronary sinus group (from 69 +/- 4.6 mmHg to 60 +/- 10 mmHg; P > 0.05). Myocardial relaxation was evaluated by the +/- dp/dt ratio. In the control group there was impairment of myocardial relaxation as indicated by an increase of this index after reperfusion (from 1.05 +/- 0.05 to 1.46 +/- 0.23; P < 0.05), whereas in the aortic (from 1.10 +/- 0.13 to 1.15 +/- 0.20; P > 0.05) and the coronary sinus (from 1.03 +/- 0.14 to 1.08 +/- 0.16; P > 0.05) groups there was no variation. Ultrastructural changes in the myocardium were negligible in all three groups at the end of reperfusion.4. We conclude that intermittent perfusion of a hypothermic cardioplegic solution through the coronary sinus is effective for the protection of the myocardium during total ischemia.

INTERACTION AMONG ZINC, GLUCOSE, AND INSULIN IN NORMAL INDIVIDUALS DURING GLUCOSE AND TOLBUTAMIDE PERFUSION

Reports in the literature have shown that acute or chronic zinc administration may cause hyperglycemia, with a fall in serum or insular insulin occurring in experimental animals. on the other hand, under conditions of both acute and chronic hyperglycemia, an increase, a decrease, or a normal level of blood zinc has been observed in studies conducted on humans. Thus, the objective of the investigation described here was to determine the relationship existing among zinc, glucose, and insulin under acute conditions. Thirty-six subjects of both sexes (mean age, 23 yr) were tested at 7:00 A.M. after a 12-h fast. Two antecubital veins of both forearms were punctured and maintained with physiological saline. Three experiments were performed in which zinc was administered orally, and hypertonic glucose and tolbutamid were administered intravenously. Blood samples were then collected over a period ranging from 93 to 240 min after the basal times of - 30 and 0 min. Hyperzincemia did not cause changes in plasma glucose or insulin either in the absence of or during perfusion of glucose. Hyperglycemia, hypoglycemia, and hyperinsulinemia did not modify serum zinc levels. These results demonstrate that acute zinc administration did not change carbohydrate metabolism and that sudden variations in glucose and insulin levels did not modify the serum profile of zinc.