Biomechanics of sprint running: a methodological contribution

Sports biomechanics describes human movement from a performance enhancement and an injury reduction perspective. In this respect, the purpose of sports scientists is to support coaches and physicians with reliable information about athletes’ technique. The lack of methods allowing for in-field athlete evaluation as well as for accurate joint force estimates represents, to date, the main limitation to this purpose. The investigations illustrated in the present thesis aimed at providing a contribution towards the development of the above mentioned methods. Two complementary approaches were adopted: a Low Resolution Approach – related to performance assessment – where the use of wearable inertial measurement units is exploited during different phases of sprint running, and a High Resolution Approach – related to joint kinetics estimate for injury prevention – where subject-specific, non-rigid constraints for knee joint kinematic modelling used in multi-body optimization techniques are defined. Results obtained using the Low Resolution Approach indicated that, due to their portability and inexpensiveness, inertial measurement systems are a valid alternative to laboratory-based instrumentation for in-field performance evaluation of sprint running. Using acceleration and angular velocity data, the following quantities were estimated: trunk inclination and angular velocity, instantaneous horizontal velocity and displacement of a point approximating the centre of mass, and stride and support phase durations. As concerns the High Resolution Approach, results indicated that the length of the anterior cruciate and lateral collateral ligaments decreased, while that of the deep bundle of the medial collateral ligament increased significantly during flexion. Variations of the posterior cruciate and the superficial bundle of the medial collateral ligament lengths were concealed by the experimental indeterminacy. A mathematical model was provided that allowed the estimate of subject-specific ligament lengths as a function of knee flexion and that can be integrated in a multi-body optimization procedure.

Evaluation von Effektivität und Sicherheit der niederfrequenten, transkraniellen Ultraschalltherapie beim Schlaganfall

In den westlichen Ländern nimmt die Zahl der Schlaganfall-Patienten stetig zu und zählt mittlerweilernzu einer der häufigsten Todesursachen. Derzeit ist die Rekanalisationstherapie mit demrnFibrinolytikum rt-PA die einzig zugelassene Therapie. Die Rekanalisationsrate ist oftmals inkomplettrnund aufgrund von möglichen Blutungskomplikationen die Therapie nicht bei allen Patientenrnmöglich. Daher ist es wichtig, Alternativtherapieansätze (z.B. Ultraschallthrombolyse) zurnentwickeln. Blutgerinnsel können mit Hilfe von Ultraschall in Schwingung gebracht und sornlysiert oder die Wirkung von rt-PA verstärkt werden. Die vorliegende Arbeit hatte die Evaluationrnvon Bioeffekten von 60 kHz Ultraschall an gesundem und ischämischem Hirngewebe zum Ziel.rnNeben tierexperimentellen Methoden kamen auch molekular-biologische Techniken zur Anwendung.rnDie erste Studie beschäftigte sich mit der Wirkung von 60 kHz (Intensität: 0,2 W/cm2 undrnDuty Cycle 50%) auf ischämisches Hirngewebe (permanent ischämisch und nach Reperfusion).rnLediglich nach Reperfusion und Ultraschallbehandlung war das Läsionsvolumen signifikantrnerhöht, so dass von einer besonderen Vulnerabilität des Hirngewebes nach Reperfusionrnauszugehen ist (Penumbraschädigung). In der neurologischen Beurteilung der Tiere zeigte sichrnbei allen Tieren mit permanenter Okklusion und etwa einem Drittel der Tiere nach Reperfusionrnund Ultraschallbehandlung eine Hörminderung. In der anschließenden Studie wurde diernUltraschallintensität erniedrigt und der Duty Cycle variiert. In einer publizierten in vitro Studiernkonnte die zunehmende Lyserate mit steigendem Duty Cycle nachgewiesen werden. DiernAuswertung ergab eine Abhängigkeit des Läsionsvolumens von der Länge des Duty Cycles. Derrndritte Teil der Arbeit befasst sich mit der Wirkung von Ultraschall auf die Genexpression. Hierzurnwurden gesunde Ratten mit Ultraschall verschiedener Frequenzen (60 kHz, 488 kHz und 3 MHz)rntranskraniell behandelt und 4 h bzw. 24 h nach der Behandlung getötet. Proben von ischämischenrnTieren dienten als positive Kontrollen. Aufgrund von Literaturrecherchen wurden mehrerernKandidatengene ermittelt. Die Messung der Ischämieproben ergab eine weitgehende Übereinstimmungrnmit der Literatur. Die Messungen an den mit 60 kHz behandelten Proben ergabenrnkaum Anzeichen für eine differenzielle Genregulation. Die Frequenz von 488 kHz zeigte diernmeisten Regulationen, gefolgt von der Behandlung mit 3 MHz. Dieses Ergebnis lässt vermuten,rndass es sich bei den detektierten Veränderungen um protektive Mechanismen handelt, da diesernFrequenzen bislang im Tierversuch als nebenwirkungsarm beschrieben wurden. Die Auswertungrnvon 60 kHz-Proben mit Affymetrix Arrays ergab lediglich einige wenige differentiell regulierternGene. Die Array-Experimente konnten nicht durch qPCR-Messungen bestätigt werden.

Synthese, Evaluierung und 18 F-Markierung von neuen Liganden zur Visualisierung der Strychnin-insensitiven Bindungsstelle des NMDA-Rezeptors

Glutamat ist der wichtigste exzitatorische Neurotransmitter im Gehirn. Folglich spielen Glutamat-kontrollierte Rezeptorsysteme eine entscheidende Rolle in neurologischen Vorgängen, wie beispielsweise in Lern- und Gedächtnisprozessen. Gerade der NMDA-Rezeptor ist in eine Vielzahl solcher Vorgänge involviert und wird vor allem mit neurodegenerativen Erkrankungen wie Chorea Huntington, Morbus Alzheimer, Morbus Parkinson und zerebraler Ischämie in Verbindung gebracht. Folglich stellt die Visualisierung des NMDA-Rezeptorstatus eine Möglichkeit dar, den Verlauf solcher Prozesse zu untersuchen.rnDie Positronen-Emissions-Tomographie (PET) ist eine leistungsstarke Anwendung in der molekularen Bildgebung und erlaubt die in vivo-Visualisierung sowie Quantifizierung biochemischer Prozesse. Durch die Verwendung geeigneter Tracer können bestimmte pathologische und neurologische Abläufe beurteilt werden. rnZurzeit sind keine geeigneten PET-Tracer zur Untersuchung des NMDA-Rezeptors verfügbar. Bisher dargestellte PET-Liganden zeichneten sich durch nicht zufriedenstellende Affinitäten und Selektivitäten aus und führten meist auf Grund der hohen Lipophilie zu einem hohen Maß an unspezifischer Bindung. rnDie Strychnin-insensitive Glycinbindungsstelle des NMDA-Rezeptors stellt ein vielversprechendes Target dar, spezifische Liganden für diese Bindungsstelle zu synthetisieren. Hier zeichnen sich einige Verbindungsklassen durch exzellente Affinitäten und Selektivitäten sowie durch vielversprechende in vivo-Eigenschaften aus. rnAuf Grundlage dieser biologischen Daten wurden zwei Substanzen der 2-Indolcarbonsäure, nämlich die 4,6-Dichlor-3-(2-oxo-3-phenylimidazolidin-1-ylmethyl)-1H-indol-2-carbonsäure (MDJ-114) und die (E)-4,6-Dichlor-3-(2-phenylcarbamoylvinyl)-1H-indol-2-carbonsäure (GV150526), als Leitstruktur gewählt. Ferner wurde das 7-Chlor-4-hydroxy-3-(3-phenoxyphenyl)-1H-chinolin-2-on (L-701,324) aus der Substanzklasse der 4-Hydroxy-1H-chinolin-2-one als dritte Leitstruktur gewählt.rnFür diese Substanzen wurden 19F-markierte Analogverbindungen synthetisiert, um als inaktive Referenzverbindungen auf ihre Eignung überprüft zu werden. Hierzu wurde eine Fluorethoxygruppierung im terminalen Phenylring der entsprechenden Leitstruktur eingeführt. Durch Variation der Fluorethoxysubstitution in ortho-, meta- und para-Stellung, konnten die besten Affinitäten in einem kompetitiven Rezeptorbindungsassay durch Verdrängung von [3H]MDL-105,519 bestimmt werden. Als Maß für die Lipophilie wurden die entsprechenden log D-Werte über die HPLC-Methode bestimmt. Basierend auf den Ergebnissen der Evaluierung wurden zwei Derivate identifiziert, welche zur 18F-Markierung genutzt werden sollten (GV150526-Derivat 34: log D = 0,23 ± 0,03, IC50 = 0,20 ± 0,25 µM, Ki = 0,13 ± 0,16 µM; L701,324-Derivat 55: log D = - 0,25 ± 0,01, IC50 = 78 ± 37 µM, Ki = 51 ± 24 µM). Die 18F-Markierung erfolgte durch die Reaktion des entsprechenden Markierungsvorläufers mit dem Markierungssynthon 2-[18F]Fluorethyltosylat, welches durch die Umsetzung von Ethylenditosylat mit [18F]Fluorid hergestellt wurde. Die Radiosynthesen der beiden 18F-markierten Verbindungen [18F]34 (4,6-Dichlor-3-{2-[4-(2-[18F]fluorethoxy)-phenylcarbamoyl]-vinyl}-1H-indol-2-carbonsäure) und [18F]55 (7-Chlor-3-{3-[4-(2-[18F]fluorethoxy)-phenoxy]-phenyl}-4-hydroxy-1H-chinolin-2-on) wurden optimiert sowie semipräparative Abtrennverfahren entwickelt. Beide Tracer wurden auf ihre in vivo-Eignung im µPET-Experiment untersucht. Die Zeitaktivitätskurven lassen erkennen, dass beide Tracer entgegen der Erwartung nicht die Blut-Hirn-Schranke überwinden können. Für das GV150526-Derivat ([18F]34) wurden zusätzlich Autoradiographiestudien durchgeführt. Die erhaltenen Aufnahmen zeigten ein heterogenes Verteilungsmuster der Aktivitätsanreicherung. Ebenso wurde ein hohes Maß an unspezifischer Bindung beobachtet. Möglicherweise sind Cross-Affinitäten zu anderen Rezeptorsystemen oder der recht hohe lipophile Rest des Moleküls hierfür verantwortlich. Ein Grund für die unzureichende Hirngängigkeit der Radioliganden kann sich in der Carboxylatfunktion des GV150526-Derivats bzw. in der 4-Hydroxy-1H-chinolin-2-on-Einheit des L-701,324-Derivats wiederspiegeln. rnAuf Grundlage dieser Resultate können Versuche unternommen werden, für die Verbindungsklasse der 2-Indolcarbonsäuren entsprechende Ester als Prodrugs mit einer verbesserten Bioverfügbarkeit darzustellen. Ebenso können neue Strukturen als Grundlage für neue PET-Tracer untersucht werden.rnrn

Die Rolle der IFN-gamma Signalübertragung und von MyD88 in der Angiotensin-II-induzierten vaskulären Dysfunkion, Inflammation und arteriellen Hypertonie

Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Rolle von myelomonozytären Zellen, IFN-gamma (Interferon gamma), MyD88 (myeloid differentiation factor 88) und zugrundeliegenden Signalwege in der Angiotensin II (ATII)-induzierten vaskulären Inflammation, Dysfunktion und arteriellen Hypertonie untersucht. Wie bereits veröffentlichte Vordaten aus meiner Arbeitsgruppe zeigten, schützt die Depletion von Lysozym M (LysM)+ myelomonozytären Zellen (Diphteriatoxin-vermittelt in Mäusen, die transgen für den humanen Diphtheriatoxin-Rezeptor sind, LysMiDTR Mäuse) vor der ATII-induzierten vaskulären Dysfunktion und arterieller Hypertonie, und kann durch adoptiven Zelltransfer von Wildtyp Monozyten wiederhergestellt werden. In meiner Arbeit konnte ich zeigen, dass die Rekonstitution von Monozyten-depletierten LysMiDTR Mäusen mit Wildtyp Monozyten den Phänotyp der vaskulären Dysfunktion wiederherstellen kann, die Rekonstitution mit gp91phox-/y oder Agtr1-/- Monozyten jedoch nicht. Die Hypertonus-mediierenden Effekte dieser infiltrierenden Monozyten scheinen demnach von der intakten ATII und NADPH Oxidase Signalübertragung in diesen Zellen abhängig zu sein. Vermutlich ebenfalls für die Aktivierung der Monozyten funktionell wichtig sind IFN-gamma, produziert durch NK-Zellen, und der Transkriptionsfaktor T-bet (T-box expressed in T cells), exprimiert von NK-Zellen und Monozyten. IFN-gamma-/- Mäuse waren partiell geschützt vor der ATII-induzierten vaskulären Dysfunktion und charakterisiert durch reduzierte Level an Superoxid im Gefäß im Vergleich zu ATII-infundierten Wildtyp Mäusen. IFN-gamma-/- und T-bet defiziente Tbx21-/- Mäuse zeichneten sich ferner durch eine reduzierte ATII-mediierte Rekrutierung von NK1.1+ NK-Zellen, als ein Hautproduzent von IFN-gamma, sowie CD11b+GR-1low Interleukin-12 (IL-12) kompetenten Monozyten aus. Durch Depletions- und adoptive Transferexperimente konnte ich in dieser Arbeit NK-Zellen als essentielle Mitstreiter in der vaskulären Dysfunktion identifizieren und stellte fest, dass T-bet+LysM+ myelomonozytäre Zellen für die NK-Zellrekrutierung in die Gefäßwand und lokale IFN-gamma Produktion benötigt werden. Damit wurde erstmals NK-Zellen eine essentielle Rolle in der ATII-induzierten vaskulären Dysfunktion zugeschrieben. Außerdem wurde der T-bet-IFN-gamma Signalweg und die gegenseitige Monozyten-NK-Zellaktivierung als ein potentielles therapeutisches Ziel in kardiovaskulären Erkrankungen aufgedeckt. Des Weiteren identifizierte ich in meiner Arbeit MyD88 als ein zentrales Signalmolekül in der ATII-getriebenen Inflammation und vaskulären Gefäßschädigung. MyD88 Defizienz reduzierte den ATII-induzierten Anstieg des systolischen Blutdrucks und die endotheliale und glattmuskuläre vaskuläre Dysfunktion. Zusätzlich waren die vaskuläre Superoxid-Bildung sowie die Expressionslevel der NADPH Oxidase, der wichtigsten Quelle für oxidativem Stress im Gefäß, in ATII-infundierten MyD88-/- Mäusen im Vergleich zum Wildtyp reduziert. Mit Hilfe von durchflusszytometrischen Analysen deckte ich zudem auf, dass die ATII-induzierte Einwanderung von CD45+ Leukozyten, insbesondere CD11b+Ly6G-Ly6Chigh inflammatorischen Monozyten in MyD88-/- Mäusen signifikant abgeschwächt war. Diese Resultate wurden durch immunhistochemische Untersuchung von Aortengewebe auf CD68+, F4/80+ und Nox2+ Makrophagen/Phagozyten sowie Expressionsanalysen von Inflammationsmarkern untermauert. Analysen der mRNA Expression in Aortengewebe zeigten ferner eine in Wildtyp Mäusen nach ATII Infusion tendenziell gesteigerte Expression von inflammatorischen Monozytenmakern sowie eine abnehmende Expression von reparativen Monozytenmarken, während dieser Shift zu einem proinflammatorsichen Phänotyp in MyD88-/- blockiert zu sein schien. Dies zeigt eine Rolle von MyD88 in der terminalen Differenzierung von myelomonozytären Zellen an. Um dies weitergehend zu untersuchen und aufzudecken, ob die MyD88 Effekte abhängig sind von Zellen der hämatopoetischen Linie oder Gewebszellen, wurden Knochenmarktransferexperimente durchgeführt. MyD88 Defizienz in Knochenmark-abstammende Zellen reduzierte die ATII-induzierte vaskuläre Dysfunktion und Infiltration der Gefäßwand mit CD45+ Leukozyten und inflammatorischen myelomonozytären Zellen. Die protektiven Effekte der MyD88 Defizienz in der Angiotensin II-induzierten Inflammation konnten nicht auf Signalwege über die Toll-like Rezeptoren TLR2, -7 oder -9 zurückgeführt werden, wie die Untersuchung der vaskulären Reaktivität entsprechender Knockout Mäuse zeigte. Zusammenfassend konnte ich in meiner Arbeit zeigen, dass die Infiltration der Gefäßwand mit Nox2+AT1R+T-bet+MyD88+ myelomonozytären Zellen und die Wechselwirkung und gegenseitige Aktivierung dieser Zellen mit IFN-gamma produzierenden NK-Zellen eine zentrale Bedeutung in der Pathogenese der Angiotensin II (ATII)-induzierten vaskulären Dysfunktion, Inflammation und arteriellen Hypertonie einnehmen.

Risk stratification of normotensive patients with acute symptomatic pulmonary embolism

Treatment guidelines recommend strong consideration of thrombolysis in patients with acute symptomatic pulmonary embolism (PE) that present with arterial hypotension or shock because of the high risk of death in this setting. For haemodynamically stable patients with PE, the categorization of risk for subgroups may assist with decision-making regarding PE therapy. Clinical models [e.g. Pulmonary Embolism Severity Index (PESI)] may accurately identify those at low risk of overall death in the first 3 months after the diagnosis of PE, and such patients might benefit from an abbreviated hospital stay or outpatient therapy. Though some evidence suggests that a subset of high-risk normotensive patients with PE may have a reasonable risk to benefit ratio for thrombolytic therapy, single markers of right ventricular dysfunction (e.g. echocardiography, spiral computed tomography, or brain natriuretic peptide testing) and myocardial injury (e.g. cardiac troponin T or I testing) have an insufficient positive predictive value for PE-specific mortality to drive decision-making toward such therapy. Recommendations for outpatient treatment or thrombolytic therapy for patients with PE necessitate further development of prognostic models and conduct of clinical trials that assess various treatment strategies.

A 13-year analysis from Switzerland of non-fatal sledging (sledding or tobogganing) injuries

INTRODUCTION: Winter sports have evolved from an upper class activity to a mass industry. Especially sledging regained popularity at the start of this century, with more and more winter sports resorts offering sledge runs. This study investigated the rates of sledging injuries over the last 13 years and analysed injury patterns specific for certain age groups, enabling us to make suggestions for preventive measures. METHODS: We present a retrospective analysis of prospectively collected data. From 1996/1997 to 2008/2009, all patients involved in sledging injuries were recorded upon admission to a Level III trauma centre. Injuries were classified into body regions according to the Abbreviated Injury Scale (AIS). The Injury Severity Score (ISS) was calculated. Patients were stratified into 7 age groups. Associations between age and injured body region were tested using the chi-squared test. The slope of the linear regression with 95% confidence intervals was calculated for the proportion of patients with different injured body regions and winter season. RESULTS: 4956 winter sports patients were recorded. 263 patients (5%) sustained sledging injuries. Sledging injury patients had a median age of 22 years (interquartile range [IQR] 14-38 years) and a median ISS of 4 (IQR 1-4). 136 (51.7%) were male. Injuries (AIS≥2) were most frequent to the lower extremities (n=91, 51.7% of all AIS≥2 injuries), followed by the upper extremities (n=48, 27.3%), the head (n=17, 9.7%), the spine (n=7, 4.0%). AIS≥2 injuries to different body regions varied from season to season, with no significant trends (p>0.19). However, the number of patients admitted with AIS≥2 injuries increased significantly over the seasons analysed (p=0.031), as did the number of patients with any kind of sledging injury (p=0.004). Mild head injuries were most frequent in the youngest age group (1-10 years old). Injuries to the lower extremities were more often seen in the age groups from 21 to 60 years (p<0.001). CONCLUSION: Mild head trauma was mainly found in very young sledgers, and injuries to the lower extremities were more frequent in adults. In accordance with the current literature, we suggest that sledging should be performed in designated, obstacle-free areas that are specially prepared, and that children should always be supervised by adults. The effect of routine use of helmets and other protective devices needs further evaluation, but it seems evident that these should be obligatory on official runs.

Expanded polytetrafluoroethylene graft for bypass surgery using the excimer laser-assisted nonocclusive anastomosis technique

OBJECT: Patients with complex craniocerebral pathophysiologies such as giant cerebral aneurysms, skull base tumors, and/or carotid artery occlusive disease are candidates for a revascularization procedure to augment or preserve cerebral blood flow. However, the brain is susceptible to ischemia, and therefore the excimer laser-assisted nonocclusive anastomosis (ELANA) technique has been developed to overcome temporary occlusion. Harvesting autologous vessels of reasonable quality, which is necessary for this technique, may at times be problematic or impossible due to the underlying systemic vascular disease. The use of artificial vessels is therefore an alternative graft for revascularization. Note, however, that it is unknown to what degree these grafts are subject to occlusion using the ELANA anastomosis technique. Therefore, the authors studied the ELANA technique in combination with an expanded polytetrafluoroethylene (ePTFE) graft. METHODS: The experimental surgeries involved bypassing the abdominal aorta in the rabbit. Ten rabbits were subjected to operations representing 20 ePTFE graft-ELANA end-to-side anastomoses. Intraoperative blood flow, followup angiograms, and long-term histological characteristics were assessed 75, 125, and 180 days postoperatively. Angiography results proved long-term patency of ePTFE grafts in all animals at all time points studied. Data from the histological analysis showed minimal intimal reaction at the anastomosis site up to 180 days postoperatively. Endothelialization of the ePTFE graft was progressive over time. CONCLUSIONS: The ELANA technique in combination with the ePTFE graft seems to have favorable attributes for end-to-side anastomoses and may be suitable for bypass procedures.

Hepatitis C coinfection is independently associated with decreased adherence to antiretroviral therapy in a population-based HIV cohort

OBJECTIVE: To characterize the impact of hepatitis C (HCV) serostatus on adherence to antiretroviral treatment (ART) among HIV-infected adults initiating ART. METHODS: The British Columbia HIV/AIDS Drug Treatment Program distributes, at no cost, all ART in this Canadian province. Eligible individuals used triple combination ART as their first HIV therapy and had documented HCV serology. Statistical analyses used parametric and non-parametric methods, including multivariate logistic regression. The primary outcome was > or = 95% adherence, defined as receiving > or = 95% of prescription refills during the first year of antiretroviral therapy. RESULTS: There were 1186 patients eligible for analysis, including 606 (51%) positive for HCV antibody and 580 (49%) who were negative. In adjusted analyses, adherence was independently associated with HCV seropositivity [adjusted odds ratio (AOR), 0.48; 95% confidence interval (CI), 0.23-0.97; P = 0.003], higher plasma albumin levels (AOR, 1.07; 95% CI, 1.01-1.12; P = 0.002) and male gender (AOR, 2.53; 95% CI, 1.04-6.15; P = 0.017), but not with injection drug use (IDU), age or other markers of liver injury. There was no evidence of an interaction between HCV and liver injury in adjusted analyses; comparing different strata of HCV and IDU confirmed that HCV was associated with poor adherence independent of IDU. CONCLUSIONS: HCV-coinfected individuals and those with lower albumin are less likely to be adherent to their ART.

Clindamycin is neuroprotective in experimental Streptococcus pneumoniae meningitis compared with ceftriaxone

In animal models of Streptococcus pneumoniae meningitis, rifampin is neuroprotective in comparison to ceftriaxone. So far it is not clear whether this can be generalized for other protein synthesis-inhibiting antimicrobial agents. We examined the effects of the bactericidal protein synthesis-inhibiting clindamycin (n = 12) on the release of proinflammatory bacterial components, the formation of neurotoxic compounds and neuronal injury compared with the standard therapy with ceftriaxone (n = 12) in a rabbit model of pneumococcal meningitis. Analysis of the CSF and histological evaluation were combined with microdialysis from the hippocampal formation and the neocortex. Compared with ceftriaxone, clindamycin reduced the release of lipoteichoic acids from the bacteria (p = 0.004) into the CSF and the CSF leucocyte count (p = 0.011). This led to lower extracellular concentrations of hydroxyl radicals (p = 0.034) and glutamate (p = 0.016) in the hippocampal formation and a subsequent reduction of extracellular glycerol levels (p = 0.018) and neuronal apoptosis in the dentate gyrus (p = 0.008). The present data document beneficial effects of clindamycin compared with ceftriaxone on various parameters linked with the pathophysiology of pneumococcal meningitis and development of neuronal injury. This study suggests neuroprotection to be a group effect of bactericidal protein synthesis-inhibiting antimicrobial agents compared with the standard therapy with beta-lactam antibiotics in meningitis.

Current concepts in the pathogenesis of meningitis caused by Streptococcus pneumoniae

In spite of improved antimicrobial therapy, bacterial meningitis still results in brain damage leading to significant long-term neurological sequelae in a substantial number of survivors, as confirmed by several recent studies. Meningitis caused by Streptococcus pneumoniae is associated with a particularly severe outcome. Experimental studies over the past few years have increased our understanding of the molecular mechanisms underlying the events that ultimately lead to brain damage during meningitis. Necrotic damage to the cerebral cortex is at least partly mediated by ischemia and oxygen radicals and therefore offers a promising target for adjunctive therapeutic intervention. Neuronal apoptosis in the hippocampus may represent the major pathological process responsible for cognitive impairment and learning disabilities in survivors. However, the mechanisms involved in causing this damage remain largely unknown. Anti-inflammatory treatment with corticosteroids aggravates hippocampal damage, thus underlining the potential shortcomings of current adjuvant strategies. In contrast, the combined inhibition of matrix metalloproteinase and tumour necrosis factor-alpha converting enzyme protected both the cortex and hippocampus in experimental meningitis, and may represent a promising new approach to adjunctive therapy. It is the hope that a more refined molecular understanding of the pathogenesis of brain damage during bacterial meningitis will lead to new adjunctive therapies.

Small is beautiful: why profundaplasty should not be forgotten

BACKGROUND: Surgical profundaplasty (SP)is used mainly as an adjunct to endovascular management of peripheral vascular disease (PAD) today. Results from earlier series of profundaplasty alone have been controversial, especially regarding its hemodynamic effect. The question is: Can profundaplasty alone still be useful? Our aim was to evaluate its role in the modern management of vascular patients. METHODS: This was a retrospective outcome study. A consecutive series of 97 patients (106 legs) from January 2000 through December 2003 were included. In 55 (52%) legs, the superficial femoral artery was occluded. These patients were included in the current analysis. Of these patients 14 (25%) were female. Mean age was 71 ((11) years. Nineteen (35%) were diabetic. The indication for operation was claudication in 29 (53%), critical leg ischemia (CLI) in 26 (47%), either with rest pain in 17 (31%), or ulcer/gangrene in 9 (16%). Endarterectomy with patch angioplasty with bovine pericardium was performed in all cases. Mean follow-up was 33 ( 14 months. Mean preoperative ankle brachial index (ABI) was 0.6. Sustained clinical efficacy was defined as upward shift of 1 or greater on the Rutherford scale without repeat target limb revascularization (TLR) or amputation. Mortality, morbidity, need for TLR, or amputation were separate endpoints. RESULTS: Postoperatively, ABI was significantly improved (mean = 0.7), in 24 (44%) by more than 0.15. At three years, cumulative clinical success rate was 80%. Overall, patients with claudication had a better outcome than those with CLI (p = 0.04). Two (4%) major amputations and 2 (4%) minor ones were performed, all in patients with CLI. None of the 9 (16%) ulcers healed. CONCLUSION: Profundaplasty is still a valuable option for patients with femoral PAD and claudication without tissue loss. It is a straightforward procedure that combines good efficacy with low complication rates. Further endovascular treatment may be facilitated. It is not useful for patients with the combination of critical ischemia and tissue loss.

Tumor necrosis factor-alpha contributes to apoptosis in hippocampal neurons during experimental group B streptococcal meningitis

To evaluate the role of tumor necrosis factor-alpha (TNF-alpha) in neuronal injury in experimental group B streptococcal meningitis, infected neonatal rats were treated with a monoclonal antibody against TNF-alpha (20 mg/kg intraperitoneally) or saline given at the time of infection. Histopathology after 24 h showed necrosis in the cortex and apoptosis in the hippocampal dentate gyrus. Treated animals had significantly less hippocampal injury than did controls (P < .001) but had similar cortical injury and cerebrospinal fluid (CSF) inflammation. The antibody was then administered directly intracisternally (170 microg) to test whether higher CSF concentrations reduced inflammation or cortical injury. Again, hippocampal apoptosis was significantly reduced (P < .01), while cortical injury and inflammation were not. Thus, TNF-alpha played a critical role in neuronal apoptosis in the hippocampus, while it was not essential for the development of inflammation and cortical injury in this model.

Percutaneous left ventricular assist devices for treatment of patients with cardiogenic shock

PURPOSE OF REVIEW: This review will discuss the rationale and clinical utility of percutaneous left ventricular assist devices in the management of patients with cardiogenic shock. RECENT FINDINGS: Left ventricular assist devices maintain partial or total circulatory support in case of severe left ventricular failure. Currently, two percutaneous left ventricular assist devices are available for clinical use: the TandemHeart and the Impella Recover LP system. Compared with the intraaortic balloon pump, the TandemHeart has been shown to significantly reduce preload and to augment cardiac output. In a randomized comparison between the TandemHeart and intraaortic balloon pump support in patients with cardiogenic shock, the improved cardiac index afforded by the left ventricular assist device resulted in a more rapid decrease in serum lactate and improved renal function. There were, however, no significant differences with respect to 30-day mortality, and complications including limb ischemia and severe bleeding were more frequent with left ventricular assist devices than intraaortic balloon pump support. SUMMARY: The advent of percutaneous left ventricular assist devices constitutes an important advance in the management of patients with severe cardiogenic shock and may serve as bridge to recovery or heart transplantation in carefully selected patients. While improvement of hemodynamic parameters appears promising, it remains to be determined whether this benefit translates into improved clinical outcome.

Automated end-to-side anastomosis to the middle cerebral artery: a feasibility study

The treatment of complex cerebrovascular or skull base pathological conditions necessitates a microsurgical blood flow preservation or augmentative revascularization procedure as either an adjunctive safety measure or a definitive treatment. The brain is susceptible to ischemia, and procedure-related risks can be minimized by the reduction of occlusion time or the use of a nonocclusive technique. The authors therefore analyzed the feasibility of an automatic device (C-Port xA, Cardica) designed for constructing an end-to-side anastomosis with or without flow interruption for a middle cerebral artery (MCA) bypass in a human cadaveric model and in an in vivo craniotomy simulation model.

Case Study of an Ergonomics Training Program for Nursing Home Workers

This paper describes a case study of a labor-based ergonomics-training program that makes use of some effective worker training methods. The program focus was on ergonomics awareness and back injury prevention for nursing home workers. It was developed and conducted by a not-for-profit organization affiliated with the Service Employees International Union. Training methods included the train-the-trainer model and the small group activity method. The investigation also compared the program components with those identified by the Occupational Safety and Health Administration (OSHA) as being key elements in effective safety training.