Optical coherence tomography imaging of the basal ganglia: feasibility and brief review

Optical coherence tomography (OCT) is a promising medical imaging technique that uses light to capture real-time cross-sectional images from biological tissues in micrometer resolution. Commercially available optical coherence tomography systems are employed in diverse applications, including art conservation and diagnostic medicine, notably in cardiology and ophthalmology. Application of this technology in the brain may enable distinction between white matter and gray matter, and obtainment of detailed images from within the encephalon. We present, herein, the in vivo implementation of OCT imaging in the rat brain striatum. For this, two male 60-day-old rats (Rattus norvegicus, Albinus variation, Wistar) were stereotactically implanted with guide cannulas into the striatum to guide a 2.7-French diameter high-definition OCT imaging catheter (Dragonfly™, St. Jude Medical, USA). Obtained images were compared with corresponding histologically stained sections to collect imaging samples. A brief analysis of OCT technology and its current applications is also reported, as well as intra-cerebral OCT feasibility on brain mapping during neurosurgical procedures.

Hormonal therapy with estradiol and drospirenone improves endothelium-dependent vasodilation in the coronary bed of ovariectomized spontaneously hypertensive rats

Drospirenone (DRSP) is a progestin with anti-aldosterone properties and it reduces blood pressure in hypertensive women. However, the effects of DRSP on endothelium-dependent coronary vasodilation have not been evaluated. This study investigated the effects of combined therapy with estrogen (E2) and DRSP on endothelium-dependent vasodilation of the coronary bed of ovariectomized (OVX) spontaneously hypertensive rats. Female spontaneously hypertensive rats (n=87) at 12 weeks of age were randomly divided into sham operated (Sham), OVX, OVX treated with E2 (E2), and OVX treated with E2 and DRSP (E2+DRSP) groups. Hemodynamic parameters were directly evaluated by catheter insertion into the femoral artery. Endothelium-dependent vasodilation in response to bradykinin in the coronary arterial bed was assessed using isolated hearts according to a modified Langendorff method. Coronary protein expression of endothelial nitric oxide synthase and estrogen receptor alpha (ER-α) was assessed by Western blotting. Histological slices of coronary arteries were stained with hematoxylin and eosin, and morphometric parameters were analyzed. Oxidative stress was assessed in situ by dihydroethidium fluorescence. Ovariectomy increased systolic blood pressure, which was only prevented by E2+DRSP treatment. Estrogen deficiency caused endothelial dysfunction, which was prevented by both treatments. However, the vasodilator response in the E2+DRSP group was significantly higher at the three highest concentrations compared with the OVX group. Reduced ER-α expression in OVX rats was restored by both treatments. Morphometric parameters and oxidative stress were augmented by OVX and reduced by E2 and E2+DRSP treatments. Hormonal therapy with E2 and DRSP may be an important therapeutic option in the prevention of coronary heart disease in hypertensive post-menopausal women.

Comparison of totally tubeless percutaneous nephrolithotomy and standard percutaneous nephrolithotomy for kidney stones: a randomized, clinical trial

This study aimed to compare the totally tubeless percutaneous nephrolithotomy and standard percutaneous nephrolithotomy techniques regarding their rates of success and complications in patients with kidney stones. Patients were randomly assigned to two groups. Forty-four patients (24 men; mean age: 50.40±2.02 years) received totally tubeless percutaneous nephrolithotomy (PCNL; no nephrostomy catheter or ureteral catheter after PCNL) and 40 patients (18 men; mean age: 49.95±13.38 years) underwent standard PCNL (a nephrostomy catheter and ureteral catheter were used after PCNL). All surgeries were performed by one surgeon. Postoperative changes in hemoglobin, the blood transfusion rate, changes in creatinine levels, operation time, analgesic need, hospitalization time, and complication rate were compared between the groups. No significant differences were observed in age, gender, stone size, and surgery side between the groups (P<0.05). The operation time was significantly lower in the totally tubeless PCNL group than in the standard PCNL group (P=0.005). Pethidine requirements were significantly higher in the standard PCNL group than the totally tubeless PCNL group (P=0.007). Hospitalization time was significantly higher in the standard PCNL group than in the totally tubeless PCNL group (P<0.0001). The complication rate was 15% in the standard PCNL group and 9.1% in the totally tubeless PCNL group (P=0.73). The totally tubeless PCNL technique is safe and effective, even for patients with staghorn stones. This technique is associated with decreased pain, analgesic needs, and operative and hospitalization time. We believe that a normal peristaltic ureter is the best drainage tube.

Differentiating origins of outflow tract ventricular arrhythmias: a comparison of three different electrocardiographic algorithms

Our objective is to evaluate the accuracy of three algorithms in differentiating the origins of outflow tract ventricular arrhythmias (OTVAs). This study involved 110 consecutive patients with OTVAs for whom a standard 12-lead surface electrocardiogram (ECG) showed typical left bundle branch block morphology with an inferior axis. All the ECG tracings were retrospectively analyzed using the following three recently published ECG algorithms: 1) the transitional zone (TZ) index, 2) the V2 transition ratio, and 3) V2 R wave duration and R/S wave amplitude indices. Considering all patients, the V2 transition ratio had the highest sensitivity (92.3%), while the R wave duration and R/S wave amplitude indices in V2 had the highest specificity (93.9%). The latter finding had a maximal area under the ROC curve of 0.925. In patients with left ventricular (LV) rotation, the V2 transition ratio had the highest sensitivity (94.1%), while the R wave duration and R/S wave amplitude indices in V2 had the highest specificity (87.5%). The former finding had a maximal area under the ROC curve of 0.892. All three published ECG algorithms are effective in differentiating the origin of OTVAs, while the V2 transition ratio, and the V2 R wave duration and R/S wave amplitude indices are the most sensitive and specific algorithms, respectively. Amongst all of the patients, the V2 R wave duration and R/S wave amplitude algorithm had the maximal area under the ROC curve, but in patients with LV rotation the V2 transition ratio algorithm had the maximum area under the ROC curve.

Navigating labyrinths of expression

Kirjallisuusarvostelu

Purple urine bag syndrome in end-stage chronic kidney disease

Introduction: When faced with violet, purple or purplish-blue urine, clinicians should consider urinary tract infection in their differential diagnosis. Case report: A 60-year-old woman with end-stage kidney disease and non-adherence to renal replacement therapy was admitted to our hospital for placement of hemodialysis catheter. During her hospitalization she had purple urine, and purple urine bag syndrome (PUBS) was diagnosed. She was effectively treated with antibiotics and her urine returned to a dark yellow color. Discussion: Although this condition is often easily treated, diagnosing PUBS in chronic renal patients probably means an increased serum concentration of indoxyl sulfate, metabolite that is involved in the progression of both CKD and cardiovascular disease. Conclusion: Hence, in the context of our renal patients, perhaps PUBS is not as benign as supposed.

Drawing, St. Catharines House on February 26, 1849

A drawing done on paper 50cm x 45cm and mounted in a frame under glass. This is a drawing of a meeting held at the St. Catharines House on February 26, 1849. The drawing was done from memory by W. Osborn who has signed the picture on one of the pillars on the right hand side of the picture. The caption under the picture reads "Act 1st Scene 1st". There is some dialogue, "Woodruff - 'He says gentlemen, my son holds an office under Government, of 400 pounds per year - he forgot to tell you, he sold his constituents at Cornwall' - Macdonald 'You're a liar'". The artist portrays a fight breaking out and lists the characters as Boyd , Rykert, Hobdon, Foley, The Sheriff, Woodruff, J.W.O. Clarke, McDonald, Lamb, Hamilton and Hathaway. There are some very slight wrinkles and tears in the drawing. They do not affect the drawing. [Rolland MacDonald (1810-1881) represented Cornwall in the Legislative Assembly of the Province of Canada from 1844-1846. He was called to the bar in 1832 and set up practice in St. Catharines. The quote on the drawing concerns the constituents at Cornwall. This meeting was covered in reports in the St. Catharines Journal on: March 1, March 8, march 15 and march 22, 1849. There is also an excerpt in William Hamilton Merritt's diary noting the riot and the sketch by Osborn].

Segmentation d’images intravasculaires ultrasonores

L'imagerie intravasculaire ultrasonore (IVUS) est une technologie médicale par cathéter qui produit des images de coupe des vaisseaux sanguins. Elle permet de quantifier et d'étudier la morphologie de plaques d'athérosclérose en plus de visualiser la structure des vaisseaux sanguins (lumière, intima, plaque, média et adventice) en trois dimensions. Depuis quelques années, cette méthode d'imagerie est devenue un outil de choix en recherche aussi bien qu'en clinique pour l'étude de la maladie athérosclérotique. L'imagerie IVUS est par contre affectée par des artéfacts associés aux caractéristiques des capteurs ultrasonores, par la présence de cônes d'ombre causés par les calcifications ou des artères collatérales, par des plaques dont le rendu est hétérogène ou par le chatoiement ultrasonore (speckle) sanguin. L'analyse automatisée de séquences IVUS de grande taille représente donc un défi important. Une méthode de segmentation en trois dimensions (3D) basée sur l'algorithme du fast-marching à interfaces multiples est présentée. La segmentation utilise des attributs des régions et contours des images IVUS. En effet, une nouvelle fonction de vitesse de propagation des interfaces combinant les fonctions de densité de probabilité des tons de gris des composants de la paroi vasculaire et le gradient des intensités est proposée. La segmentation est grandement automatisée puisque la lumière du vaisseau est détectée de façon entièrement automatique. Dans une procédure d'initialisation originale, un minimum d'interactions est nécessaire lorsque les contours initiaux de la paroi externe du vaisseau calculés automatiquement sont proposés à l'utilisateur pour acceptation ou correction sur un nombre limité d'images de coupe longitudinale. La segmentation a été validée à l'aide de séquences IVUS in vivo provenant d'artères fémorales provenant de différents sous-groupes d'acquisitions, c'est-à-dire pré-angioplastie par ballon, post-intervention et à un examen de contrôle 1 an suivant l'intervention. Les résultats ont été comparés avec des contours étalons tracés manuellement par différents experts en analyse d'images IVUS. Les contours de la lumière et de la paroi externe du vaisseau détectés selon la méthode du fast-marching sont en accord avec les tracés manuels des experts puisque les mesures d'aire sont similaires et les différences point-à-point entre les contours sont faibles. De plus, la segmentation par fast-marching 3D s'est effectuée en un temps grandement réduit comparativement à l'analyse manuelle. Il s'agit de la première étude rapportée dans la littérature qui évalue la performance de la segmentation sur différents types d'acquisition IVUS. En conclusion, la segmentation par fast-marching combinant les informations des distributions de tons de gris et du gradient des intensités des images est précise et efficace pour l'analyse de séquences IVUS de grandes tailles. Un outil de segmentation robuste pourrait devenir largement répandu pour la tâche ardue et fastidieuse qu'est l'analyse de ce type d'images.

Étude de prévention de la thrombose veineuse associée au cathéter veineux central de type PICC chez les patients en oncologie recevant une chimiothérapie

Nous avons mené une étude prospective randomisée dans le but de comparer l'effet de l'irrigation du cathéter de type PICC avec deux types d'anticoagulants: Héparine standard et Tinzaparine, une héparine de faible poids moléculaire. Notre étude s'adresse aux patients de la clinique externe d'oncologie de l'hôpital Maisonneuve-Rosemont. Entre début Mai 2005 et Mars 2008, nous avons recruté 131 patients dont 70 ont été randomisés. Parmi les 61 patients exclus, 23 n'ont pas rencontré les critères d'inclusion, 30 ont refusé de participer et 8 ne sont pas inclus pour d'autres raisons. Sur les 70, 36 sujets sont randomisés dans le groupe Héparine standard et 34 dans le groupe Tinzaparine. La population en intention de traiter comprend 65 sujets dont 32 dans le groupe Héparine standard et 33 dans le groupe Tinzaparine. Le médicament a été administré pendant un mombre maximal de 30 jours et les sujets ont été suivis pendant 90 jours. La thrombose veineuse associée au cathéter (TVAC) a été objectivée par une phlébographie ou une échographie-Doppler à la fin de la période de 30 jours suivant l'installation du cathéter. L'incidence de la TVAC sur 30 jours est de 14,39 par 1000 cathéter-jours (IC à 95%:[9,0;19,79]/1000 cathéter-jours ou 41,5% (27/65). L'incidence de la thrombose veineuse profonde (TVP) symptômatique du membre supérieur sur la période de suivi de 90 jours est de 0,41 par 1000 cathéter-jours (IC à 95%:[0,08;0,81]/1000 cathéter-jours ou 3% (2/65). Nous n'avons observé aucune différence entre les deux groupes par rapport à la fréquence de la TVAC ni de la TVP. Nous ne pouvons conclure à une différence dans l'efficacité de la Tinzaparine par rapport à l'Héparine standard dans la prévention de la TVAC.

Étude de l’implication de MK2 dans la réponse vasculaire à l’endothéline-1

L’endothéline-1 (ET-1) est un puissant agent vasoconstricteur dont la production est dérégulée dans plusieurs maladies inflammatoires où l’expression des cyclooxygénases-1/2 (COX-1/2) est augmentée. Puisqu’il est connu que la voie p38 MAPK est impliquée dans la régulation de l’ET-1 au niveau de l’ARNm, nous avons étudié le rôle de l’un de ses substrats, la kinase MK2 dans la régulation post-transcriptionnelle de l’ET-1 et des COX. Pour ce faire, nous avons utilisé des souris MK2-déficientes (MK2-/-) ainsi que des contrôles (MK2+/+) issus de la même portée. Des paramètres de la fonction cardiaque ont été mesurés sous anesthésie à l’aide d’un cathéter Millar et la réactivité vasculaire de l’artère fémorale a été mesurée par myographe. L’expression de ET-1, COX-1 et COX-2 a été quantifiée dans la cellule endothéliale aortique (CE) par qPCR. En réponse à l’ET-1 (100 nM), l’expression de la préproET-1 dans les CE augmente en fonction du temps (p<0.05) : cette variation est accentuée chez les souris MK2-/-. Bien que la pression artérielle soit similaire entre les souris MK2+/+ et MK2-/-, l’inhibition de COX (indométacine, 1 μM) augmente (p<0.05) la contraction à l’ET-1 des vaisseaux isolés provenant de souris MK2+/+ mais pas des MK2-/-. Ces données suggèrent un rôle de MK2 dans la réponse vasculaire à l’ET-1 et possiblement dans la signalisation post-récepteur de l’ET-1 en général.

Recherche sur les effets de l'analgésie périopératoire optimale (RAPO) sur la douleur et la fonction après chirurgie de la main

Essai cinique randomisé

Efficacité de deux méthodes d'enseignement d'hygiène orale chez les patients atteints de maladies rénales

La maladie rénale peut se manifester avec différents types de pathologies buccales pouvant augmenter les risques de bactériémie. Bien que l’endocardite infectieuse soit une condition rare chez les patients atteints de maladie rénale, elle peut toutefois être retrouvée suite à des infections nosocomiales. Dans le passé, une antibiothérapie prophylactique était prescrite aux patients hémodialysés pour les protéger de l’endocardite infectieuse et de l’infection de l’accès d’hémodialyse. Aujourd’hui, cette recommandation est révolue. Afin de contrer les risques de bactériémie transitoire, une attention particulière doit être apportée aux soins d’hygiène orale à la maison. Le but de l’étude est d’évaluer l’efficacité de deux méthodes d’enseignement d’hygiène orale chez les patients atteints de maladie rénale. Objectifs de recherche Les trois objectifs de recherche sont a) d’évaluer les connaissances des parents de patients atteints de maladies rénales sur l’endocardite infectieuse et le lien avec la santé buccodentaire; b) d’évaluer la perception des parents par rapport à la santé buccodentaire de leur enfant et leurs habitudes d’hygiène orale; et c) de comparer l’influence de deux méthodes d’hygiène orale sur l’indice de plaque chez les enfants atteints de maladies rénales. Hypothèses Les deux hypothèses de recherche sont que a) les parents d’enfants atteints de maladies rénales connaissent et adhèrent aux recommandations émises par l’American Heart Association; et que b) l’amélioration de l’indice de plaque chez les patients atteints de maladies rénales est plus grande pour le groupe recevant des instructions par le matériel audiovisuel par rapport à ceux qui les reçoivent par le néphrologue. Méthodologie Suite à l’obtention d’un certificat d’éthique à la recherche du Centre Hospitalier Universitaire Sainte-Justine, 37 des 38 sujets recrutés âgés entre 6 et 16 ans (19 filles et 18 garçons) ont participé à cette étude transversale. Suite à la signature d’un consentement éclairé, les sujets sont assignés par randomisation à l’un des deux groupes d’instructions d’hygiène orale, soit celui sans instructions spécifiques (groupe 1) ou par matériel audiovisuel (groupe 2). Un questionnaire portant sur les connaissances des parents en rapport avec la santé buccodentaire est remis aux parents. Un indice de plaque initial est noté avant l’application des instructions d’hygiène orale reçues. Un indice de plaque final mis en évidence à l’aide de pastilles révélatrices est documenté avec des photographies intra-orales et mesuré par deux observateurs, testés pour la fiabilité intra et inter-observateurs. Résultats Les analyses statistiques ne démontrent aucune différence significative entre les deux groupes d’instructions d’hygiène orale. Les variables à l’étude (âge, sexe, suivi dentaire, fréquence des soins à la maison, connaissances et motivation) ne montrent aucune influence significative sur la qualité de l’hygiène orale des sujets. Seul l’indice de plaque initial est inversement relié à la perception des parents face à la santé buccodentaire de leur enfant : plus le relevé de plaque est bas, plus la santé buccodentaire est perçue comme bonne. Conclusion Selon les résultats de notre étude, il n’existe pas de différence statistiquement significative entre les deux méthodes d’instructions d’hygiène orale. Néanmoins, les deux techniques permettent de diminuer significativement l’indice de plaque chez les enfants atteints de maladies rénales et de conscientiser cette population à l’importance du maintien d’une bonne santé buccodentaire.

Effet de l’Ocytocine sur les paramètres métaboliques et cardiovasculaires des rats Sprague-Dawley et des rats Spontanément Hypertendus

réalisé avec la codirection de Marek Jankowski

Impact of a neonatal parenteral nutrition on the hepatic activity of methionine adenosyltransferase, a limiting step for glutathione synthesis

Problématique : Le glutathion est une molécule clé de la défense antioxydante. Chez les enfants sous nutrition parentérale (NP), particulièrement les nouveau-nés, sa concentration tissulaire est anormalement basse. Puisque la capacité de synthèse de glutathion est adéquate, un déficit en cystéine, le substrat limitant, est soupçonnée. À cause de son instabilité en solution, la cystéine est peu présente en NP; la méthionine étant le précurseur endogène de cet acide aminé. L’activité de la méthionine adénosyltransférase (MAT), une enzyme essentielle à la transformation de la méthionine en cystéine, est facilement inhibée par l’oxydation. L’hypothèse : Le faible taux de glutathion chez les enfants sous NP est causé par l’inhibition de la MAT par les peroxydes contaminant ces solutions nutritives. Objectif: Mesurer l’impact d’une infusion de NP et de H2O2 sur l’activité hépatique de MAT en relation avec le niveau de glutathion. Méthode : Un cathéter est placé dans la jugulaire droite de cobayes de trois jours de vie. Quatre groupes sont comparés:1- Témoin (animaux aucune manipulation, sans cathéter) 2)-(animaux nourris normalement et le cathéter (noué)); 3) NP (animaux nourris exclusivement par voie intraveineuse (acides aminés + dextrose + lipides + vitamines + électrolytes), cette solution génère environ 400 µM de peroxyde. 4) H2O2 (animaux nourris normalement et recevant via le cathéter 400 µM de H2O2). Après quatre jours, le foie et le sang sont prélevés pour la détermination du glutathion, potentiel redox et l’activité de MAT, glutathion peroxydase et glutathion reductase. Résultats : L’activité de MAT est plus faible dans les groupes NP et H2O2. Le potentiel redox du foie et dans le sang est plus oxydé dans le groupe NP. Tandis que la concentration de GSSG du foie est plus élevée dans le groupe NP. Ainsi la concentration de GSH dans le sang et foie est plus faible dans les NP et H2O2 Discussion: La relation entre l’inhibition de MAT et le stress oxydant observée dans le groupe NP pourrait bien expliquer la perturbation du système glutathion observée chez les nouveau-nés prématurés.

Validation in-vivo des techniques d’élastographie ultrasonore, invasive et non-invasive, à l’aide d’un modèle porcin

Il est maintenant admis que la composition de la plaque athérosclérotique est un déterminant majeur de sa vulnérabilité à se rompre. Vu que la composition de la plaque affecte ses propriétés mécaniques, l'évaluation locale des propriétés mécaniques de la plaque d'athérome peut nous informer sur sa vulnérabilité. L'objectif est de comparer les techniques d’élastographie ultrasonores endovasculaire (EVE) et non-invasive (NIVE) en fonction de leur potentiel à identifier les composantes calcifiées et lipidiques de la plaque. Les acquisitions intravasculaire et extravasculaire ont été effectuées sur les artères carotidiennes de neuf porcs hypercholestérolémiques à l’aide d’un cathéter de 20 MHz et d'une sonde linéaire de 7.5 MHz, respectivement. Les valeurs de déformation radiale et axiale, rapportés par EVE et NIVE, ont été corrélées avec le pourcentage des zones histologiques calcifiées et lipidiques pour cinq plaques. Nos résultats démontrent une bonne corrélation positive entre les déformations et les composantes calcifiées (r2 = 0.82, P = 0.034 valeur par EVE et r2 = 0.80, P = 0.041 valeur par NIVE). Une forte corrélation entre les déformations axiales et les contenus lipidiques par NIVE (r2 = 0.92, P-value = 0.010) a été obtenue. En conclusion, NIVE et EVE sont des techniques potentielles pour identifier les composants de la plaque et aider les médecins à diagnostiquer précocement les plaques vulnérables.