De l'IRM de diffusion au connectome.

Objectifs: Comprendre les principes physique de la diffusion. Comprendre le principe de mesure de la diffusion par IRM. Ccomprendre la relation entre la diffusion de l'eau en milieu biologique et l'organisation de la matière blanche. Comprendre comment cartographier la connectivité cérébrale par irm de diffusion. Messages à retenir: Les propriétés de diffusion du tissu cérébral sont conditionnées par l'architecture axonale. La mesure de la diffusion par IRM permet de cartographier les trajectoires de fibres nerveuses et donc la connectivité cérébrale. La connectivité cérébrale peut être mesurés de manière non-invasive. Résumé: La "connectomique" est un domaine émergeant et prometteur des neurosciences qui utilise l'IRM de diffusion en combinaison avec des traitements algorithmiques avancés afin de mesurer les trajectoires de faisceaux de fibres et la connectivité cérébrale permettant d'étudier l'organisation de la structure du réseau neuronal cérébral dans son ensemble. Lors de ce cours nous reverrons les méthodes rendant cette cartographie possible et exposerons les techniques d'analyse utilisées pour obtenir de nouvelles informations sur l'architecture cérébrale. Nous reverrons également un certains nombre d'exemple d'applications où la connectomique offre une nouvelle manière d'analyser et de comprendre le fonctionnement du cerveau normal ou malade.

Advantages of digital holographic microscopy for real-time full field absolute phase imaging

Different interferometric techniques were developed last decade to obtain full field, quantitative, and absolute phase imaging, such as phase-shifting, Fourier phase microscopy, Hilbert phase microscopy or digital holographic microscopy (DHM). Although, these techniques are very similar, DHM combines several advantages. In contrast, to phase shifting, DHM is indeed capable of single-shot hologram recording allowing a real-time absolute phase imaging. On the other hand, unlike to Fourier phase or Hilbert phase microscopy, DHM does not require to record in focus images of the specimen on the digital detector (CCD or CMOS camera), because a numerical focalization adjustment can be performed by a numerical wavefront propagation. Consequently, the depth of view of high NA microscope objectives is numerically extended. For example, two different biological cells, floating at different depths in a liquid, can be focalized numerically from the same digital hologram. Moreover, the numerical propagation associated to digital optics and automatic fitting procedures, permits vibrations insensitive full- field phase imaging and the complete compensation for a priori any image distortion or/and phase aberrations introduced for example by imperfections of holders or perfusion chamber. Examples of real-time full-field phase images of biological cells have been demonstrated. ©2008 COPYRIGHT SPIE

Postmortale dynamische Angiographie mittels Angiofil®

In einigen rechtsmedizinischen Instituten gehört die postmortale Bildgebung, mittels MDCT (multidetector computed tomography) bereits zur täglichen Routine. Die Kombination dieser radiologischen Untersuchung und der anschließenden konventionellen Autopsie zeigt deutliche Vorteile im forensischen Alltag. Die Durchführung einer postmortalen Angiographie kann die Aussagekraft der Untersuchungen noch weiter verbessern. Im Institut für Rechtsmedizin in Lausanne-Genf, wurde die Technik der postmortalen dynamischen Angiographie entwickelt, bei der die Gefäße mittels des Kontrastmittels Angiofil® sichtbar gemacht werden. Es handelt sich dabei um eine minimal-invasive Technik einer Ganzkörperangiographie. Mittels einer modifizierten Kreislaufmaschine wird das Gefäßsystem perfundiert und gleichzeitig werden MDCT-Scans gemacht. Dies ermöglicht die Abbildung der Gefäße in verschiedenen Perfusionsstadien (arteriell und venös) während einer Zirkulation, ähnlich der Angiographie eines lebenden Patienten. Eine vollständige und länger andauernde Perfusion ist dank des öligen Kontrastmittels Angiofil® möglich. Es bleibt intravaskulär, ohne wesentlichen Austritt in das umliegende Gewebe, d.h. ohne Ödeme zu verursachen. Um die Methode auch für andere Institutionen brauchbar zu machen, wurde im Institut für Rechtsmedizin in Lausanne-Genf eine Forschungsgruppe gebildet, die an der Entwicklung einer spezialisierten Perfusionsmaschine für die postmortale dynamische Angiographie arbeitet, deren Bedienung möglichst einfach sein soll. Außerdem wird ein standardisiertes Protokoll zur Durchführung der Technik entwickelt, um den Einsatz von Fachkräften gering zu halten. Die Resultate der postmortalen Angiographie dienen der Auffindung von Gefäßpathologien wie Dissektionen, Gefäßmissbildungen oder Rupturen. Schwierigkeiten bereiten noch die Interpretation der Thrombosen und Embolien, da die postmortalen Gerinnungsvorgänge kritisch mit einzuziehen sind.

Taille et localisation des anévrismes intracraniens rompus et facteurs de risque de rupture

Question de recherche : Est-ce que la limite de taille de 7 mm d'un anévrisme intracrânien non rompu¦proposée par les études internationales est un critère valable de sélection entre un traitement¦conservateur (observation périodique) ou une intervention curative sur la population du CHUV ?¦Contexte : On estime actuellement la fréquence des anévrismes intracrâniens à 0.2-9% dans la¦population générale. Le taux d'hémorragie sous-arachnoïdienne due à une rupture d'anévrisme est¦estimé à 6-16 pour 100'000 personnes.¦Selon les investigateurs de l'International Study of Unruptured Intracranial Aneurysms (ISUIA, 2003),¦le taux cumulé de rupture à 5 ans pour les anévrismes de moins de 7 mm de diamètre est de 0.05% ou¦2.5% selon que l'anévrisme se situe sur une artère de la circulation cérébrale antérieure ou postérieure,¦respectivement.¦Ces chiffres sont fortement controversés. En effet, d'autres études montrent que le risque de rupture des¦anévrismes inférieurs à 7 mm de diamètre est bien plus important que ne le laisse supposer l'étude¦ISUIA.¦Objectifs : L'objectif de ce travail de maîtrise vise à déterminer si la limite de taille de 7 mm d'un¦anévrisme cérébral non rompu proposé par certaines études internationales (et notamment l'étude¦ISUIA) est un critère valable pour sélectionner entre une observation périodique ou une intervention¦curative (chirurgicale ou endovasculaire) des patients.¦Un corollaire qui découle de cette question est de savoir s'il est justifié de traiter d'emblée un¦anévrisme cérébral non rompu mesurant moins de 7 mm.¦Matériel et Méthodes : Etude rétrospective observationnelle basée sur des données provenant des¦dossiers médicaux des patients admis aux urgences du CHUV avec une hémorragie sousarachnoïdienne¦due à la rupture d'un anévrisme intracrânien pendant une période allant de juin 2005 à¦avril 2011.¦Différents paramètres sont pris en considération : l'âge et le sexe du patient, la taille, la localisation et le¦nombre d'anévrismes, les facteurs de risque de rupture comme le tabac, l'hypertension artérielle et la¦consommation d'alcool, ainsi que les antécédents et l'histoire familiale de rupture d'anévrisme.¦Le critère de jugement principal est la taille de l'anévrisme, suivi par sa localisation.¦Les critères d'exclusion des patients sont les suivants : anévrismes mycotique, fusiforme ou¦traumatique, tumeur cérébrale maligne.¦Résultats escomptés : Avec ce travail, une nouvelle limite de diamètre anévrismal pourrait être¦proposée, en tenant compte des différents paramètres analysés sur un échantillon de la population¦locale. Les résultats pourraient apporter plus de précisions dans le bilan du risque d'une rupture¦anévrismale. Ainsi, la décision d'une intervention bénéficierait d'une base de réflexion nouvelle pour¦les anévrismes non rompus de petite taille.¦Plus-value escomptée : Cette étude pourrait contribuer à améliorer le pronostic des patients porteurs¦d'anévrisme(s) intracrânien(s). Elle permettrait en effet d'intervenir en cas d'anévrismes intracrâniens¦non rompus de taille inférieure à 7 mm, avant que ceux-ci ne se rompent et provoquent une hémorragie¦sous-arachnoïdienne.

Efficiency of flexible derotator in walking cerebral palsy children

Introduction The flexible derotator is one of the therapeutic resources used to combat primary and secondary abnormalities in walking cerebral palsy children. It was developed to reduce abnormal femoral and tibial torsions and lessen the latter's negative functional impact. Objective To determine the effect of wearing a flexible derotator on anatomic and functional parameters in walking cerebral palsy children. Methods We performed a retrospective study of walking cerebral palsy children by gathering data on bone-related parameters (femoral and tibial torsion) and functional parameters (distance and speed gait, and the energy expenditure index (EEI)). Fifteen walking cerebral palsy children were treated with the flexible derotator for one year and 15 untreated walking cerebral palsy children were included as controls. The two groups were compared in terms of the various parameters' change over time between the initial examination (the last examination prior to the start of the study or prior to use of the flexible derotator) and the final examination (after one year of follow-up). Results Right femoral anteversion and right and left external tibial torsion improved. There was a significant increase in distance and speed gait and a decrease in the EEI in walking cerebral palsy children. Conclusion Our retrospective study revealed a significant improvement in functional parameters in children with cerebral palsy, as a result of wearing the flexible derotator for at least 6 hours a day for a year. Bone parameters only improved slightly. Use of the flexible derotator could improve these children's quality of life.

Comparison of results of intravenous infusion of anistreplase versus streptokinase in acute myocardial infarction.

This randomized study compares the coronary perfusion rate in patients with acute myocardial infarction (AMI) treated with 2 different intravenous thrombolytic agents: streptokinase 1.5 million U given over 60 minutes and anisoylated human plasminogen streptokinase activator complex (anistreplase) administrated as a bolus of 30 U over 5 minutes. One hundred seventy-five patients (149 men and 26 women, mean age 54 years) have been included in this study. Eighty-nine patients were treated with anistreplase and 86 patients with streptokinase. AMI was inferior in 54 patients (61%) in the anistreplase group and in 54 patients (63%) in the streptokinase group. It was anterior in 35 (40%) and 32 (37%) patients, respectively. Coronary angiography and ventriculography were performed at a mean time (+/- SEM) of 207 +/- 11 minutes after the beginning of thrombolysis in 170 patients. A perfusion score grade of 2 or 3 according to the Thrombolysis in Myocardial Infarction trial was found in 63 patients (72%) in the anistreplase group and in 56 patients (68%) in the streptokinase group (p = NS). Severe bleeding occurred in 7 patients (8%) after anistreplase and in 6 patients (7%) after streptokinase. No cerebral hemorrhage occurred. Nine patients (5%) died during their hospital stay: 6 after anistreplase and 3 after streptokinase. It is concluded that intravenous administration of anistreplase or streptokinase is efficient and safe. Coronary patency 207 minutes after fibrinolysis, incidence of adverse events and mortality are similar in both groups.

Safety and feasibility of NeuroFlo use in eight- to 24-hour ischemic stroke patients.

BACKGROUND: Acute treatment of ischemic stroke patients presenting more than eight-hours after symptom onset remains limited and largely unproven. Partial aortic occlusion using the NeuroFlo catheter can augment cerebral perfusion in animals. We investigated the safety and feasibility of employing this novel catheter to treat ischemic stroke patients eight-hours to 24 h following symptom onset. METHODS: A multicenter, single-arm trial enrolled ischemic stroke patients at nine international academic medical centers. Eligibility included age 18-85 years old, National Institutes of Health stroke scale (NIHSS) score between four and 20, within eight-hours to 24 h after symptom onset, and perfusion-diffusion mismatch confirmed by magnetic resonance imaging. The primary outcome was all adverse events occurring from baseline to 30 days posttreatment. Secondary outcomes included stroke severity on neurological indices through 90 days. This study is registered with ClinicalTrials.gov, number NCT00436592. RESULTS: A total of 26 patients were enrolled. Of these, 25 received treatment (one excluded due to aortic morphology); five (20%) died. Favorable neurological outcome at 90 days (modified Rankin score 0-2 vs. 3-6) was associated with lower baseline NIHSS (P < 0·001) and with longer duration from symptom discovery to treatment. There were no symptomatic intracranial hemorrhages or parenchymal hematomas. Asymptomatic intracranial hemorrhage was visible on computed tomography in 32% and only on microbleed in another 20%. CONCLUSIONS: Partial aortic occlusion using the NeuroFlo catheter, a novel collateral therapeutic strategy, appears safe and feasible in stroke patients eight-hours to 24 h after symptom onset.

REDUCTION OF MIGRAINES AFTER TREATMENT OF HEREDITARYHEMORRHAGIC TELANGIECTASIA (HHT)

Background: Pulmonary arteriovenous malformations (PAVMs) due to hereditaryhemorrhagic telangiectases (HHT) is associated with paradoxical strokes, brainabcesses, and increased prevalence of migraines. We report a patient in whom wefound a relationship between PAMVs and a reduction in frequency of migrainewith aura after the treatment of the first pulmonary malformation.Patient and methods: A 67-year-old woman developed migraine with visual auraand major epistaxis during childhood. A PAVM is discovered and surgically removedin 1969. Migraines nearly disappeared during several years, after which theystarted to reappear progressively. A HHT syndrome is diagnosed based on recurrentepistaxis, the development of cutaneous telangiectases and a positive family history.She suffered a left subcortical stroke in 2008. Perfusion CT, chest radiography,thoracic CT-angiography, contrast echocardiography, contrast transcranial Dopplerand cerebral MRI were performed.Results: Perfusion CT showed previous asymptomatic strokes in cerebellum andbasal ganglia. 4 PAMVs were confirmed on the chest x-ray whose structural conformationis identified on thoracic CT. Contrast echocardiography and transcranialDoppler showed a massive right to left shunt. It is planned to embolize the 4PAVMs, and migraine frequency will now be prospectively assessed.Conclusion: This patient with a pulmonary arteriovenous malformation showeda reduced migraine frequency after resection of her lung lesion. This suggests acausal relationship between a right to left shunt and migraine, as discussed inpatients with patent foramen ovale.

Cerebral extracellular lactate increase is predominantly nonischemic in patients with severe traumatic brain injury.

Growing evidence suggests that endogenous lactate is an important substrate for neurons. This study aimed to examine cerebral lactate metabolism and its relationship with brain perfusion in patients with severe traumatic brain injury (TBI). A prospective cohort of 24 patients with severe TBI monitored with cerebral microdialysis (CMD) and brain tissue oxygen tension (PbtO2) was studied. Brain lactate metabolism was assessed by quantification of elevated CMD lactate samples (>4 mmol/L); these were matched to CMD pyruvate and PbtO2 values and dichotomized as glycolytic (CMD pyruvate >119 μmol/L vs. low pyruvate) and hypoxic (PbtO2 <20 mm Hg vs. nonhypoxic). Using perfusion computed tomography (CT), brain perfusion was categorized as oligemic, normal, or hyperemic, and was compared with CMD and PbtO2 data. Samples with elevated CMD lactate were frequently observed (41±8%), and we found that brain lactate elevations were predominantly associated with glycolysis and normal PbtO2 (73±8%) rather than brain hypoxia (14±6%). Furthermore, glycolytic lactate was always associated with normal or hyperemic brain perfusion, whereas all episodes with hypoxic lactate were associated with diffuse oligemia. Our findings suggest predominant nonischemic cerebral extracellular lactate release after TBI and support the concept that lactate may be used as an energy substrate by the injured human brain.

Study of conformational changes of ASIC1a by voltage-clamp fluorometry

Le fonctionnement du système nerveux est sensible aux variations de la concentration d'acide. Une acidification des tissus peut se produire pendant une activité neuronale intense ou dans des situations physiopathologiques telles que l'inflammation ou les lésions cérébrales. Les canaux ioniques sensibles à l'acide (ASIC) sont activés par acidification et jouent un rôle important dans la détection des changements d'acide. Les ASICs contribuent à la dégénérescence neuronale après une lésion cérébrale, puisque leur inhibition limite la lésion neuronale. L'acidification induite par une inflammation du tissu nerveux conduit à des stimuli de douleur, qui sont détectés par ces canaux. En effet, les toxines qui bloquent spécifiquement les ASICs montrent des effets analgésiques dans des modèles animaux. La structure 3D d'ASIC peut être comparée à une main qui tient une boule entre son pouce et le doigt. Les différents domaines d'ASIC sont appelés doigt, pouce, jointure, boule-ß et paume. Les domaines transmembranaires représentent le poignet de cette main. Mon projet de thèse vise à décrire les mouvements survenant sur ce canal pendant son activité. A cet effet, j'ai utilisé une technique combinée qui permet la mesure des mouvements en temps réel durant l'activité du canal. J'ai montré les réarrangements des domaines extracellulaires pendant l'activité ASIC. Ces mouvements sont transmis au pore du canal, ou ils contrôlent sa fermeture et ouverture. La direction de ces mouvements a été évaluée pour les domaines doigt et jointure, et nous avons montré qu'ils s'éloignent de la boule-ß lors de l'acidification. J'ai également été en mesure de décrire les mouvements qui se produisent dans la poche acidique, une zone qui est considérée comme importante, car elle représente le site de liaison de certaines toxines de venin qui agissent sur les ASICs. J'ai ainsi pu montrer que les domaines doigt et le pouce qui forment la poche acidique se rapprochent l'un de l'autre pendant l'activation du canal. Ces résultats sont en accord avec des observations précédentes réalisées sur les ASICs par d'autres chercheurs. Enfin, cette analyse approfondie permet d'améliorer les connaissances sur le contrôle de l'activité ASIC; de plus, les mécanismes trouvés ici sont probablement partagés entre les canaux de la famille à laquelle appartiennent les ASICs. -- Les acid-sensing ion channels (ASICs) sont des canaux sodiques ouverts par les protons et principalement exprimés dans le système nerveux. Ils sont impliqués dans la détection des protons dans de nombreux états physiologiques et pathologiques comme l'ischémie et la perception de la douleur. La structure cristalline de l'isoforme ASIC1 de poulet a été déterminée dans l'état désensibilisé et ouvert. Les études fonctionnelles indiquent que la protonation des résidus clés dans la boucle extracellulaire déclenche des changements de conformation conduisant à l'ouverture du canal. Cependant, les mécanismes moléculaires qui relient la protonation à l'ouverture et la fermeture du canal n'ont pas encore été clarifiés. Dans cette étude, nous avons utilisé la voltage-clamp fluorimétrie (VCF) pour révéler les mouvements de l'activité associée qui se produisent dans les différents domaines de l'ASICla. Les fluorophores positionnés dans le pouce, la paume, le doigt, l'articulation et dans les domaines de l'entrée du pore extracellulaire ont montré des signaux de VCF liés à des changements de conformation au cours de l'activité du canal. La synchronisation des changements de fluorescence indique une séquence complexe de mouvements en fonction du pH. La cinétique de la fluorescence et des signaux de courant ont été comparés les uns aux autres afin de déterminer si le mouvement détecté par le signal de fluorescence correspond à une transition fonctionnelle définie du canal. Certains des résidus testés se sont révélés être étroitement liés à la désensibilisation du canal ou au rétablissement après la désensibilisation. En outre, nous avons trouvé qu'un tryptophane endogène de la boule-ß diminue le signal de fluorescence des sondes positionnées dans les domaines doigt et jointure. L'augmentation observée de ces signaux indique que ces domaines s'éloignent à une distance à partir de la boucle de la boule-ß. Sur la base de ce principe, nous avons généré des paires Trp-Cys « quencher», dans lequel le Cys est utilisé comme site d'ancrage pour attacher le fluorophore. Ensuite, nous avons évalué les changements de conformation qui se produisent au niveau de la poche acide, une zone importante pour la fonction et la régulation d'ASIC. Les signaux de fluorescence indiquent un mouvement de l'hélice supérieure du pouce vers le doigt et une rotation de la boule-ß dans le sens horaire. L'analyse de la cinétique indique que les mouvements des sous-domaines qui composent la poche acide se produisent pendant la désensibilisation du canal. Mon projet de doctorat représente la première analyse approfondie des changements conformationnels dépendants de l'activité des ASICs et fournit des informations sur les mécanismes de contrôle de l'activité du canal qui sont probablement partagés avec d'autres canaux proches.

Effets de la stimulation sousthalamique bilatérale sur la voix et la parole de patients parkinsoniens

La maladie de Parkinson (MP) est une maladie neurodégénérative atteignant 1-2% des¦personnes de plus de 60 ans (1). Ses signes cliniques ont été décrits par James Parkinson¦en 1817 dans : « An essay on the Shaking palsy» (2). Les signes cardinaux sont le¦tremblement de repos, la rigidité et la bradykinésie. Certaines définitions y ajoutent l'instabilité¦posturale. D'autres manifestations, non motrices, telles qu'une dysfonction autonome et¦sensitive, des troubles de l'humeur, des troubles du sommeil et des démences peuvent¦apparaître en cours d'évolution. Le traitement actuel de la MP est principalement¦pharmacologique. Il consiste en l'administration du précurseur de la dopamine, la levodopa¦(L-dopa). Pourtant, l'utilisation à long terme de la L-dopa induit des fluctuations motrices telles¦que dyskinésies et dystonies. Au cours du siècle dernier, de nombreux traitements¦chirurgicaux ont été tentés, en particulier des procédures ablatives (thalamotomie,¦pallidotomie, subthalamotomie). Elles ont le désavantage d'induire des séquelles non¦négligeables telles que des parésies et des troubles neurocognitifs. La chirurgie ablative a¦été abandonnée avec l'arrivée de la L-dopa dans les années 1960. Les limitations de la¦thérapie par la L-dopa associées aux améliorations de la neuro-imagerie, de la sécurité des¦procédures neurochirurgicales ainsi que des techniques d'implantation ont permis le¦développement de procédures stimulatrices dans les années 1990. La stimulation cérébrale¦profonde des noyaux sous-thalamiques est devenue une stratégie thérapeutique bien établie¦chez les patients atteints d'une MP avancée. Malgré une excellente réponse motrice des¦membres, l'impact de la stimulation cérébrale profonde sur la parole est controversé (2).¦Le but de cette étude est de déterminer l'influence aigüe des stimulateurs sous-thalamiques¦sur des paramètres objectifs et quantitatifs, ainsi que sur un paramètre subjectif de la¦dysarthrie parkinsonienne. Nous allons comparer dans notre groupe de patients deux¦conditions successives: patient avec stimulateurs éteints et sans médication (OFF/nm)¦versus avec stimulateurs allumés et sans médication (ON/nm). Nous allons ensuite effectuer¦des analyses statistiques afin de déterminer si les stimulateurs sous-thalamiques ont un effet¦aigu bénéfique ou non sur certains paramètres vocaux, puis sur l'intelligibilité globale de la¦parole. En effet, l'intelligibilité nous informe sur la capacité de communication du patient avec¦son entourage.

Techniques for CT and MR, post-processing, radiation

Brain perfusion can be assessed by CT and MR. For CT, two major techniques are used. First, Xenon CT is an equilibrium technique based on a freely diffusible tracer. First pass of iodinated contrast injected intravenously is a second method, more widely available. Both methods are proven to be robust and quantitative, thanks to the linear relationship between contrast concentration and x-ray attenuation. For the CT methods, concern regarding x-ray doses delivered to the patients need to be addressed. MR is also able to assess brain perfusion using the first pass of gadolinium based contrast agent injected intravenously. This method has to be considered as a semi-quantitative because of the non linear relationship between contrast concentration and MR signal changes. Arterial spin labeling is another MR method assessing brain perfusion without injection of contrast. In such case, the blood flow in the carotids is magnetically labelled by an external radiofrequency pulse and observed during its first pass through the brain. Each of this various CT and MR techniques have advantages and limits that will be illustrated and summarized.Learning Objectives:1. To understand and compare the different techniques for brain perfusion imaging.2. To learn about the methods of acquisition and post-processing of brain perfusion by first pass of contrast agent for CT and MR.3. To learn about non contrast MR methods (arterial spin labelling).

In vivo study comparing an X-shaped polymethylmethacrylate and a cylindrical collagen implant for deep sclerectomy.

Background:  Study in vivo characteristics of a polymethylmethacrylate (PMMA) implant compared to the standard cylindrical collagen implant for deep sclerectomy (DS). Design:  Six-month comparative study. Samples:  Twenty eyes of ten rabbits. Methods:  Eyes were randomized to have DS with PMMA implant in one eye and collagen implant in the opposite eye. The growth of the new subconjunctival drainage vessels was assessed by combined fluorescein and indocyanin green anterior segment angiography; intrascleral and subconjunctival blebs were imaged by ultrasound biomicroscopy (UBM). At six months, outflow facility (C) was measured by anterior chamber perfusion and portions of one side of the DS were compared to portions on the 180° opposite side and native sclera on histology. Results:  The mean IOP preoperatively and at one, four, twelve, and twenty-four weeks was comparable in both groups (P > 0.1). UBM showed a statistically insignificant quicker regression of the subconjunctival bleb as well as a durable intrascleral lake in the PMMA group (P > 0.05). New drainage vessels were initially observed one month after surgery; they were more numerous in the PMMA group on angiographic and histological findings at 6 months (P < 0.05). The mean C increased significantly after surgery compared to preoperative values (P < 0.05) and no difference was observed between the implants (0.24 ± 0.06 µl/min/mmHg [PMMA] and 0.23 ± 0.07 µl/min/mmHg [collagen implant]) (P = 0.39). Conclusions:  Deep sclerectomy performed with PMMA or collagen implants showed similar IOP lowering effects, outflow facility increase, and degree of inflammatory reaction.

Targeting Angiogenesis in Glioma - Challenges and Pitfalls

Malignant gliomas, notably glioblastoma are among the most vascularized and angiogenic cancers, and microvascular proliferation is one of the hallmarks for the diagnosis of glioblastoma. Angiogenesis is regulated by a balance of pro- and antiangiogenic signals; overexpression of VEGF and activation of its receptors, most notable VEGFR-2 and -3, results in endothelial cell proliferation and leaky vasculature. Heterogeneous perfusion and oxygenation, peritumoral edema and increased interstitial pressure are the consequence. Both endothelial and tumour cells are strongly dependent on integrin-mediated adhesion for cell proliferation, survival, migration and invasion.Strategies aiming at inhibition of cell signaling and angiogenesis, including integrin inhibitors, have been clinically investigated in gliomas over the last 5 years. Radiological responses, a decreased requirement of corticosteroids and temporary improvement in performance status have repeatedly been observed. Toxicity was mild-moderate and manageable, notably there was no evidence for a substantially increased incidence of intracranial bleeding. However definitive comparative (randomized !) investigation has failed to demonstrate improved outcome with singleagent inhibition of EGFR, or PDGFR or VEGF/VEGFRs pathways in recurrent glioblastoma. Definitive phase III trials combining the anti- VEGF monoclonal antibody bevacizumab, or cilengitide, a peptidic integrininhibitor, together with temozolomide and radiotherapy are ongoing (accrual completed).The integration of anti-angiogenic strategies in the management of malignant glioma also poses entirely new challenges in patient management: 1) Many agents are known for increasing the risk of thrombosis, embolism and intracranial bleeding. 2) Evaluation of treatment efficacy is difficult and new biomarkers of activity, including functional, metabolic or molecular imaging techniques are urgently needed. Normalization of vasculature leads to decrease in contrast enhancement without necessarily reflecting tumour shrinkage. Tumour heterogeneity, putative prognostic or predictive factors require early controlled trials, novel trial designs and endpoints.3) Activation of alternate pathways and tumour escape mechanisms may require combination of multiple agents, which is often not feasible due to regulatory restrictions and potential complex toxicities. Emerging clinical and experimental evidence suggests that anti-angiogenic drugs might need to be combined with drugs targeting tumour adaptive mechanisms in addition to cytotoxic chemotherapy and irradiation for a maximal antitumour effect.

Continuous monitoring of cerebrovascular pressure reactivity in patients with head injury.

OBJECT: Cerebrovascular pressure reactivity is the ability of cerebral vessels to respond to changes in transmural pressure. A cerebrovascular pressure reactivity index (PRx) can be determined as the moving correlation coefficient between mean intracranial pressure (ICP) and mean arterial blood pressure. METHODS: The authors analyzed a database consisting of 398 patients with head injuries who underwent continuous monitoring of cerebrovascular pressure reactivity. In 298 patients, the PRx was compared with a transcranial Doppler ultrasonography assessment of cerebrovascular autoregulation (the mean index [Mx]), in 17 patients with the PET-assessed static rate of autoregulation, and in 22 patients with the cerebral metabolic rate for O(2). Patient outcome was assessed 6 months after injury. RESULTS: There was a positive and significant association between the PRx and Mx (R(2) = 0.36, p < 0.001) and with the static rate of autoregulation (R(2) = 0.31, p = 0.02). A PRx > 0.35 was associated with a high mortality rate (> 50%). The PRx showed significant deterioration in refractory intracranial hypertension, was correlated with outcome, and was able to differentiate patients with good outcome, moderate disability, severe disability, and death. The graph of PRx compared with cerebral perfusion pressure (CPP) indicated a U-shaped curve, suggesting that too low and too high CPP was associated with a disturbance in pressure reactivity. Such an optimal CPP was confirmed in individual cases and a greater difference between current and optimal CPP was associated with worse outcome (for patients who, on average, were treated below optimal CPP [R(2) = 0.53, p < 0.001] and for patients whose mean CPP was above optimal CPP [R(2) = -0.40, p < 0.05]). Following decompressive craniectomy, pressure reactivity initially worsened (median -0.03 [interquartile range -0.13 to 0.06] to 0.14 [interquartile range 0.12-0.22]; p < 0.01) and improved in the later postoperative course. After therapeutic hypothermia, in 17 (70.8%) of 24 patients in whom rewarming exceeded the brain temperature threshold of 37 degrees C, ICP remained stable, but the average PRx increased to 0.32 (p < 0.0001), indicating significant derangement in cerebrovascular reactivity. CONCLUSIONS: The PRx is a secondary index derived from changes in ICP and arterial blood pressure and can be used as a surrogate marker of cerebrovascular impairment. In view of an autoregulation-guided CPP therapy, a continuous determination of a PRx is feasible, but its value has to be evaluated in a prospective controlled trial.