Diagnostic methods and treatment options for focal cortical dysplasia.

Our inability to adequately treat many patients with refractory epilepsy caused by focal cortical dysplasia (FCD), surgical inaccessibility and failures are significant clinical drawbacks. The targeting of physiologic features of epileptogenesis in FCD and colocalizing functionality has enhanced completeness of surgical resection, the main determinant of outcome. Electroencephalography (EEG)-functional magnetic resonance imaging (fMRI) and magnetoencephalography are helpful in guiding electrode implantation and surgical treatment, and high-frequency oscillations help defining the extent of the epileptogenic dysplasia. Ultra high-field MRI has a role in understanding the laminar organization of the cortex, and fluorodeoxyglucose-positron emission tomography (FDG-PET) is highly sensitive for detecting FCD in MRI-negative cases. Multimodal imaging is clinically valuable, either by improving the rate of postoperative seizure freedom or by reducing postoperative deficits. However, there is no level 1 evidence that it improves outcomes. Proof for a specific effect of antiepileptic drugs (AEDs) in FCD is lacking. Pathogenic mutations recently described in mammalian target of rapamycin (mTOR) genes in FCD have yielded important insights into novel treatment options with mTOR inhibitors, which might represent an example of personalized treatment of epilepsy based on the known mechanisms of disease. The ketogenic diet (KD) has been demonstrated to be particularly effective in children with epilepsy caused by structural abnormalities, especially FCD. It attenuates epigenetic chromatin modifications, a master regulator for gene expression and functional adaptation of the cell, thereby modifying disease progression. This could imply lasting benefit of dietary manipulation. Neurostimulation techniques have produced variable clinical outcomes in FCD. In widespread dysplasias, vagus nerve stimulation (VNS) has achieved responder rates >50%; however, the efficacy of noninvasive cranial nerve stimulation modalities such as transcutaneous VNS (tVNS) and noninvasive (nVNS) requires further study. Although review of current strategies underscores the serious shortcomings of treatment-resistant cases, initial evidence from novel approaches suggests that future success is possible.

Neurologie [Neurology].

In 2015, cerebral stimulation becomes increasingly established in the treatment of pharmacoresistant epilepsy. Efficacy of endovascular treatment has been demonstrated for acute ischemic stroke. Deep brain stimulation at low frequency improves dysphagia and freezing of gait in Parkinson patients. Bimagrumab seems to increase muscular volume and force in patients with inclusion body myositis. In cluster-type headache, a transcutaneous vagal nerve stimulator is efficient in stopping acute attacks and also reducing their frequency. Initial steps have been undertaken towards modulating memory by stimulation of the proximal fornix. Teriflunomide is the first oral immunomodulatory drug for which efficacy has been shown in preventing conversion from clinical isolated syndrome to multiple sclerosis.

Modulation of hormone secretion by functional electrical stimulation of the intact and incompletely dysfunctional dog pancreas

The purpose of the present study was to modulate the secretion of insulin and glucagon in Beagle dogs by stimulation of nerves innervating the intact and partly dysfunctional pancreas. Three 33-electrode spiral cuffs were implanted on the vagus, splanchnic and pancreatic nerves in each of two animals. Partial dysfunction of the pancreas was induced with alloxan. The nerves were stimulated using rectangular, charge-balanced, biphasic, and constant current pulses (200 µs, 1 mA, 20 Hz, with a 100-µs delay between biphasic phases). Blood samples from the femoral artery were drawn before the experiment, at the beginning of stimulation, after 5 min of stimulation, and 5 min after the end of stimulation. Radioimmunoassay data showed that in the intact pancreas stimulation of the vagal nerve increased insulin (+99.2 µU/ml) and glucagon (+18.7 pg/ml) secretion and decreased C-peptide secretion (-0.15 ng/ml). Splanchnic nerve stimulation increased insulin (+1.7 µU/ml), C-peptide (+0.01 ng/ml), and glucagon (+50 pg/ml) secretion, whereas pancreatic nerve stimulation did not cause a marked change in any of the three hormones. In the partly dysfunctional pancreas, vagus nerve stimulation increased insulin (+15.5 µU/ml), glucagon (+11 pg/ml), and C-peptide (+0.03 ng/ml) secretion. Splanchnic nerve stimulation reduced insulin secretion (-2.5 µU/ml) and increased glucagon (+58.7 pg/ml) and C-peptide (+0.39 ng/ml) secretion, and pancreatic nerve stimulation increased insulin (+0.2 µU/ml), glucagon (+5.2 pg/ml), and C-peptide (+0.08 ng/ml) secretion. It was concluded that vagal nerve stimulation can significantly increase insulin secretion for a prolonged period of time in intact and in partly dysfunctional pancreas.

Effets neurophysiologiques de la stimulation du nerf vague : implication dans le traitement de la dépression résistante et optimisation des paramètres de stimulation

La dépression est une pathologie grave qui, malgré de multiples stratégies thérapeutiques, demeure résistante chez un tiers des patients. Les techniques de stimulation cérébrale sont devenues une alternative intéressante pour les patients résistants à diverses pharmacothérapies. La stimulation du nerf vague (SNV) a ainsi fait preuve de son efficacité en clinique et a récemment été approuvée comme traitement additif pour la dépression résistante. Cependant, les mécanismes d’action de la SNV en rapport avec la dépression n’ont été que peu étudiés. Cette thèse a donc eu comme premier objectif de caractériser l’impact de la SNV sur les différents systèmes monoaminergiques impliqués dans la pathophysiologie de la dépression, à savoir la sérotonine (5-HT), la noradrénaline (NA) et la dopamine (DA), grâce à l’utilisation de techniques électrophysiologiques et de la microdialyse in vivo chez le rat. Des études précliniques avaient déjà révélé qu’une heure de SNV augmente le taux de décharge des neurones NA du locus coeruleus, et que 14 jours de stimulation sont nécessaires pour observer un effet comparable sur les neurones 5-HT. Notre travail a démontré que la SNV modifie aussi le mode de décharge des neurones NA qui présente davantage de bouffées, influençant ainsi la libération terminale de NA, qui est significativement augmentée dans le cortex préfrontal et l’hippocampe après 14 jours. L’augmentation de la neurotransmission NA s’est également manifestée par une élévation de l’activation tonique des récepteurs postsynaptiques α2-adrénergiques de l’hippocampe. Après lésion des neurones NA, nous avons montré que l’effet de la SNV sur les neurones 5-HT était indirect, et médié par le système NA, via l’activation des récepteurs α1-adrénergiques présents sur les neurones du raphé. Aussi, tel que les antidépresseurs classiques, la SNV augmente l’activation tonique des hétérorécepteurs pyramidaux 5-HT1A, dont on connait le rôle clé dans la réponse thérapeutique aux antidépresseurs. Par ailleurs, nous avons constaté que malgré une diminution de l’activité électrique des neurones DA de l’aire tegmentale ventrale, la SNV induit une augmentation de la DA extracellulaire dans le cortex préfrontal et particulièrement dans le noyau accumbens, lequel joue un rôle important dans les comportements de récompense et l’hédonie. Un deuxième objectif a été de caractériser les paramètres optimaux de SNV agissant sur la dépression, en utilisant comme indicateur le taux de décharge des neurones 5-HT. Des modalités de stimulation moins intenses se sont avérées aussi efficaces que les stimulations standards pour augmenter l’activité électrique des neurones 5-HT. Ces nouveaux paramètres de stimulation pourraient s’avérer bénéfiques en clinique, chez des patients ayant déjà répondu à la SNV. Ils pourraient minimiser les effets secondaires reliés aux périodes de stimulation et améliorer ainsi la qualité de vie des patients. Ainsi, ces travaux de thèse ont caractérisé l’influence de la SNV sur les trois systèmes monoaminergiques, laquelle s’avère en partie distincte de celle des antidépresseurs classiques tout en contribuant à son efficacité en clinique. D’autre part, les modalités de stimulation que nous avons définies seraient intéressantes à tester chez des patients recevant la SNV, car elles devraient contribuer à l’amélioration des bénéfices cliniques de cette thérapie.

Conventional and Reciprocal Approaches to the Forward and Inverse Problems of Electroencephalography

Le problème inverse en électroencéphalographie (EEG) est la localisation de sources de courant dans le cerveau utilisant les potentiels de surface sur le cuir chevelu générés par ces sources. Une solution inverse implique typiquement de multiples calculs de potentiels de surface sur le cuir chevelu, soit le problème direct en EEG. Pour résoudre le problème direct, des modèles sont requis à la fois pour la configuration de source sous-jacente, soit le modèle de source, et pour les tissues environnants, soit le modèle de la tête. Cette thèse traite deux approches bien distinctes pour la résolution du problème direct et inverse en EEG en utilisant la méthode des éléments de frontières (BEM): l’approche conventionnelle et l’approche réciproque. L’approche conventionnelle pour le problème direct comporte le calcul des potentiels de surface en partant de sources de courant dipolaires. D’un autre côté, l’approche réciproque détermine d’abord le champ électrique aux sites des sources dipolaires quand les électrodes de surfaces sont utilisées pour injecter et retirer un courant unitaire. Le produit scalaire de ce champ électrique avec les sources dipolaires donne ensuite les potentiels de surface. L’approche réciproque promet un nombre d’avantages par rapport à l’approche conventionnelle dont la possibilité d’augmenter la précision des potentiels de surface et de réduire les exigences informatiques pour les solutions inverses. Dans cette thèse, les équations BEM pour les approches conventionnelle et réciproque sont développées en utilisant une formulation courante, la méthode des résidus pondérés. La réalisation numérique des deux approches pour le problème direct est décrite pour un seul modèle de source dipolaire. Un modèle de tête de trois sphères concentriques pour lequel des solutions analytiques sont disponibles est utilisé. Les potentiels de surfaces sont calculés aux centroïdes ou aux sommets des éléments de discrétisation BEM utilisés. La performance des approches conventionnelle et réciproque pour le problème direct est évaluée pour des dipôles radiaux et tangentiels d’excentricité variable et deux valeurs très différentes pour la conductivité du crâne. On détermine ensuite si les avantages potentiels de l’approche réciproquesuggérés par les simulations du problème direct peuvent êtres exploités pour donner des solutions inverses plus précises. Des solutions inverses à un seul dipôle sont obtenues en utilisant la minimisation par méthode du simplexe pour à la fois l’approche conventionnelle et réciproque, chacun avec des versions aux centroïdes et aux sommets. Encore une fois, les simulations numériques sont effectuées sur un modèle à trois sphères concentriques pour des dipôles radiaux et tangentiels d’excentricité variable. La précision des solutions inverses des deux approches est comparée pour les deux conductivités différentes du crâne, et leurs sensibilités relatives aux erreurs de conductivité du crâne et au bruit sont évaluées. Tandis que l’approche conventionnelle aux sommets donne les solutions directes les plus précises pour une conductivité du crâne supposément plus réaliste, les deux approches, conventionnelle et réciproque, produisent de grandes erreurs dans les potentiels du cuir chevelu pour des dipôles très excentriques. Les approches réciproques produisent le moins de variations en précision des solutions directes pour différentes valeurs de conductivité du crâne. En termes de solutions inverses pour un seul dipôle, les approches conventionnelle et réciproque sont de précision semblable. Les erreurs de localisation sont petites, même pour des dipôles très excentriques qui produisent des grandes erreurs dans les potentiels du cuir chevelu, à cause de la nature non linéaire des solutions inverses pour un dipôle. Les deux approches se sont démontrées également robustes aux erreurs de conductivité du crâne quand du bruit est présent. Finalement, un modèle plus réaliste de la tête est obtenu en utilisant des images par resonace magnétique (IRM) à partir desquelles les surfaces du cuir chevelu, du crâne et du cerveau/liquide céphalorachidien (LCR) sont extraites. Les deux approches sont validées sur ce type de modèle en utilisant des véritables potentiels évoqués somatosensoriels enregistrés à la suite de stimulation du nerf médian chez des sujets sains. La précision des solutions inverses pour les approches conventionnelle et réciproque et leurs variantes, en les comparant à des sites anatomiques connus sur IRM, est encore une fois évaluée pour les deux conductivités différentes du crâne. Leurs avantages et inconvénients incluant leurs exigences informatiques sont également évalués. Encore une fois, les approches conventionnelle et réciproque produisent des petites erreurs de position dipolaire. En effet, les erreurs de position pour des solutions inverses à un seul dipôle sont robustes de manière inhérente au manque de précision dans les solutions directes, mais dépendent de l’activité superposée d’autres sources neurales. Contrairement aux attentes, les approches réciproques n’améliorent pas la précision des positions dipolaires comparativement aux approches conventionnelles. Cependant, des exigences informatiques réduites en temps et en espace sont les avantages principaux des approches réciproques. Ce type de localisation est potentiellement utile dans la planification d’interventions neurochirurgicales, par exemple, chez des patients souffrant d’épilepsie focale réfractaire qui ont souvent déjà fait un EEG et IRM.

L’utilisation du TENS en physiothérapie : la situation particulière des soins palliatifs oncologiques

Étude de cas / Case study

La stimulation du nerf vague pour le traitement de la dépression réfractaire : les résultats après un an de suivi

La stimulation du nerf vague (SNV) a reçu l’approbation de Santé Canada en 2001, comme en Europe, pour le traitement de la dépression réfractaire et en 2005 aux États-Unis. Les études européennes et américaines rapportent un taux de réponse de 50% et de rémission de 30% après un an de traitement. La sélection des patients, encadrée par la recherche de marqueurs biologiques et des critères de résistance, pourrait contribuer à améliorer les taux de réponse. Cette étude décrit le suivi des patients ambulatoires souffrant de dépression réfractaire, d’un spectre unipolaire ou bipolaire (n=13) sous SNV. Une révision exhaustive de l’histoire médicale et thérapeutique précède une évaluation clinique intensive. Si un consensus d’équipe est obtenu, une investigation clinique à la recherche des marqueurs biologiques est effectuée. Ceci inclut une tomographie par émission de photons simples (SPECT), une tomographie par émission de positrons (TEP), une formule sanguine complète, un test de suppression à la dexaméthasone (DST), une collecte d’urine 24h (catécholamines et cortisol), une polysomnographie et une évaluation neuropsychologique abrégée. Après 1 an de traitement, 61,5% (8/13) des patients ont atteint le seuil de réponse (diminution de 50% des symptômes), dont 87.5% (7/8) en rémission. Les patients diagnostiqués d’un trouble bipolaire, présentant un DST anormal et/ou avec déficits cognitifs ont répondu au traitement et poursuivent leur rémission après 2 ans. Une sélection minutieuse des patients pour le SNV serait une méthode efficace pour traiter les dépressions réfractaires, notamment pour prévenir les rechutes, amenant un état euthymique durable pour la plupart des patients.

Analysis of intrinsic cardiac neuron activity in relation to neurogenic atrial fibrillation and vagal stimulation

La fibrillation auriculaire est le trouble du rythme le plus fréquent chez l'homme. Elle conduit souvent à de graves complications telles que l'insuffisance cardiaque et les accidents vasculaires cérébraux. Un mécanisme neurogène de la fibrillation auriculaire mis en évidence. L'induction de tachyarythmie par stimulation du nerf médiastinal a été proposée comme modèle pour étudier la fibrillation auriculaire neurogène. Dans cette thèse, nous avons étudié l'activité des neurones cardiaques intrinsèques et leurs interactions à l'intérieur des plexus ganglionnaires de l'oreillette droite dans un modèle canin de la fibrillation auriculaire neurogène. Ces activités ont été enregistrées par un réseau multicanal de microélectrodes empalé dans le plexus ganglionnaire de l'oreillette droite. L'enregistrement de l'activité neuronale a été effectué continument sur une période de près de 4 heures comprenant différentes interventions vasculaires (occlusion de l'aorte, de la veine cave inférieure, puis de l'artère coronaire descendante antérieure gauche), des stimuli mécaniques (toucher de l'oreillette ou du ventricule) et électriques (stimulation du nerf vague ou des ganglions stellaires) ainsi que des épisodes induits de fibrillation auriculaire. L'identification et la classification neuronale ont été effectuées en utilisant l'analyse en composantes principales et le partitionnement de données (cluster analysis) dans le logiciel Spike2. Une nouvelle méthode basée sur l'analyse en composante principale est proposée pour annuler l'activité auriculaire superposée sur le signal neuronal et ainsi augmenter la précision de l'identification de la réponse neuronale et de la classification. En se basant sur la réponse neuronale, nous avons défini des sous-types de neurones (afférent, efférent et les neurones des circuits locaux). Leur activité liée à différents facteurs de stress nous ont permis de fournir une description plus détaillée du système nerveux cardiaque intrinsèque. La majorité des neurones enregistrés ont réagi à des épisodes de fibrillation auriculaire en devenant plus actifs. Cette hyperactivité des neurones cardiaques intrinsèques suggère que le contrôle de cette activité pourrait aider à prévenir la fibrillation auriculaire neurogène. Puisque la stimulation à basse intensité du nerf vague affaiblit l'activité neuronale cardiaque intrinsèque (en particulier pour les neurones afférents et convergents des circuits locaux), nous avons examiné si cette intervention pouvait être appliquée comme thérapie pour la fibrillation auriculaire. Nos résultats montrent que la stimulation du nerf vague droit a été en mesure d'atténuer la fibrillation auriculaire dans 12 des 16 cas malgré un effet pro-arythmique défavorable dans 1 des 16 cas. L'action protective a diminué au fil du temps et est devenue inefficace après ~ 40 minutes après 3 minutes de stimulation du nerf vague.

L’effet du vieillissement normal sur les mécanismes centraux de la régulation de la douleur

Les personnes vieillissantes doivent composer au quotidien avec des douleurs chroniques. Le but de ce travail est de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents qui contribueraient aux douleurs chroniques liées au vieillissement et par là, ouvrir un chemin vers de nouvelles perspectives thérapeutiques. Les contrôles inhibiteurs diffus nociceptifs (CIDN) ont un rôle qui n’est pas des moindres dans le contrôle de la douleur. Des études expérimentales examinant l’effet analgésique de la contre stimulation hétérotopique nociceptive (HNCS), un protocole permettant de tester l’efficacité de ces CIDN, suggèrent que le recrutement des CIDN au sein de cette population était plus faible (i.e. moins d’inhibition) comparé à une population plus jeune. En revanche, les études examinant la sensibilisation centrale induite par sommation temporelle (TS) de la douleur rapportent des résultats mitigés. De plus, une composante importante influençant l’expérience de douleur, les ressources cognitives, dont l’inhibition cognitive, se voient aussi décliner avec l’âge. Premièrement, le recrutement des CIDN a été comparé entre des participants sains, jeunes et des plus âgés avec la HNCS, et le recrutement des mécanismes de sensibilisation centrale avec la TS. La stimulation électrique du nerf sural a été choisie pour permettre de quantifier la douleur, tout en prenant une mesure indicative de la nociception spinale qu’est le réflexe nociceptif spinal (RIII). Nos sujets ont aussi participé à une tâche cognitive (le Stroop), testant l’inhibition cognitive. Deuxièmement, l’efficacité des CIDN ainsi que de l’inhibition cognitive a été testée chez les jeunes et les aînés en imagerie par résonance magnétique (IRM), afin de vérifier la relation entre ces deux mesures psychophysiques et l’épaisseur corticale des régions qui y sont impliquées ainsi que l’effet de l’âge sur celles-ci. Les résultats suggèrent un moindre recrutement des CIDN chez les plus âgés lors de l’expérimentation de la HNCS. Également, les sujets âgés présentaient des capacités d’inhibitions cognitives plus faibles que les jeunes. En plus, une corrélation entre l’inhibition cognitive et la modulation du réflexe RIII par la HNCS a été mise en évidence. Pour l’expérience de TS, les résultats étaient comparables pour les deux groupes, suggérant que les mécanismes impliqués dans la régulation de la douleur ne subiraient pas l’effet de l’âge de la même manière. Pour l’étude de l’épaisseur corticale, on y trouve une diminution globale de l’épaisseur corticale liée à l’âge, mais aussi une corrélation de l’analgésie par la HNCS avec l’inhibition cognitive et également, une relation des deux avec l’épaisseur corticale du cortex orbitofrontal (OFC) latéral gauche, suggérant la possibilité d’une existence d’un réseau neuronal au moins partiellement commun du contrôle inhibiteur descendant sensoriel et cognitif. Ce travail montre que l’effet de l’âge sur les mécanismes centraux de la régulation de la douleur est loin d’être uniforme. Également, il montre une corrélation entre la modulation endogène de la douleur et l’inhibition cognitive, ces deux processus seraient associés à une même région cérébrale. Ces résultats pourraient contribuer à identifier d’autres méthodes thérapeutiques, ouvrant ainsi une nouvelle avenue vers d’autres options dans la prise en charge des douleurs chroniques chez les personnes vieillissantes.

The silent period in patients with chronic renal failure undergoing hemodialysis

Silent period was evaluated in 20 adult male patients with chronic renal failure undergoing hemodialysis. Readings were obtained by supramaximal stimulus to the median nerve, during maximum isometric effort of the abductor pollicis brevis muscle against resistance. Two types of abnormalities were observed, motor neuron hypoexcitability with elongated silent period, and motor neuron hyperexcitability with reduction or absence of silent period. Some abnormalities are probably linked with dialysis duration, but show no correlation to presence or absence of peripheral neuropathy. The silent period alterations described in this study could possibly correlate with some other clinical feature frequently seen in patients with chronic renal failure such as hypereflexia of the deep tendon reflexes.

Comparison of the Anesthetic Efficacy between Bupivacaine and Lidocaine in Patients with Irreversible Pulpitis of Mandibular Molar

Introduction: The purpose of this study was to compare the anesthetic efficacy of 0.5% bupivacaine with 1:200,000 epinephrine with that of 2% lidocaine with 1:100,000 epinephrine during pulpectomy in patients with irreversible pulpitis in mandibular posterior teeth. Methods: Seventy volunteers, patients with irreversible pulpitis admitted to the Emergency Center of the School of Dentistry at the University of Sao Paulo, randomly received a conventional inferior alveolar nerve block containing 3.6 mL of either 0.5% bupivacaine with 1:200,000 epinephrine or 2% lidocaine with 1:100,000 epinephrine. During the subsequent pulpectomy, we recorded the patients subjective assessments of lip anesthesia, the absence/presence of pulpal anesthesia through electric pulp stimulation, and the absence/presence of pain through a verbal analog scale. Results: All patients reported lip anesthesia after the application of either inferior alveolar nerve block. By measuring pulpal anesthesia success with the pulp tester, lidocaine had a higher success rate (42.9%) than bupivacaine (20%). For patients reporting none or mild pain during pulpectomy, the success rate of bupivacaine was 80% and lidocaine was 62.9%. There were only statistically significant differences to the success of pulpal anesthesia. Conclusions: Neither of the solutions resulted in an effective pain control during irreversible pulpitis treatments of mandibular molars. (J Endod 2012;38:594-597)

Effects of somatosensory stimulation on use-dependent plasticity in chronic stroke

BACKGROUND AND PURPOSE: There is a need to develop strategies to enhance the beneficial effects of motor training, including use-dependent plasticity (UDP), in neurorehabilitation. Peripheral nerve stimulation (PNS) modulates motor cortical excitability in healthy humans and could influence training effects in stroke patients. METHODS: We compared the ability of PNS applied to the (1) arm, (2) leg, and (3) idle time to influence training effects in the paretic hand in 7 chronic stroke patients. The end point measure was the magnitude of UDP. RESULTS: UDP was more prominent with arm stimulation (increased by 22.8%) than with idle time (by 2.9%) or leg stimulation (by 6.4%). CONCLUSIONS: PNS applied to the paretic limb paired with motor training enhances training effects on cortical plasticity in stroke patients.

FM1-43 dye ultrastructural localization in and release from frog motor nerve terminals.

Previous work has shown that the fluorescent styryl dye FM1-43 stains nerve terminals in an activity-dependent fashion. This dye appears to label the membranes of recycled synaptic vesicles by being trapped during endocytosis. Stained terminals can subsequently be destained by repeating nerve stimulation in the absence of dye; the destaining evidently reflects escape of dye into the bathing medium from membranes of exocytosing synaptic vesicles. In the present study we tested two key aspects of this interpretation of FM1-43 behavior, namely: (i) that the dye is localized in synaptic vesicles, and (ii) that it is actually released into the bathing medium during destaining. To accomplish this, we first photolyzed the internalized dye in the presence of diaminobenzidine. This created an electron-dense reaction product that could be visualized in the electron microscope. Reaction product was confined to synaptic vesicles, as predicted. Second, using spectrofluorometry, we quantified the release of dye liberated into the medium from tubocurarine-treated nerve-muscle preparations. Nerve stimulation increased the amount of FM1-43 released, and we estimate that normally a stained synaptic vesicle contains a few hundred molecules of the dye. The key to the successful detection of released FM1-43 was to add the micelle-forming detergent 3-[(3-cholamidopropyl)dimethylammonio]-1-propanesulfonate (CHAPS), which increased FM1-43 quantum yield by more than two orders of magnitude.

Ultrasound Mapping of Stimulated Finger Flexion During Infra-Clavicular Brachial Plexus Nerve Blockade for Elbow Arthroplasty and Its Correlation To Postoperative Analgesia

Background: Infraclavicular brachial plexus nerve blockade (ICNB) is a very common anesthetic procedure performed for upper extremity surgery at the elbow and distally, however the rate of adequate analgesia is variable among patients. Ultrasound guidance (US) has not been demonstrated to increase the success rate of ICNB when compared to nerve stimulator (NS) guidance. Combined US and NS guided ICNB have not been reported, although there is a call for more trials comparing the two techniques. This study was performed to observe if a specific anatomic region near the axillary artery of the brachial plexus identified by finger flexion with nerve stimulation results in improved postoperative analgesia. Method: Patients undergoing elective elbow arthroplasty received a postoperative ICNB. The angle of the nerve stimulator needle tip and the radial distance from the center of the arterial lumen at which an optimal finger flexion twitch response was observed were measured with ultrasound imaging. Pain scores and postoperative opioid dosages on discharge from the post anesthesia care unit and at 24 hours after surgery were recorded. Results: 11 patients enrolled in this study. Adequate finger flexion response to nerve stimulation that resulted in complete analgesia was more frequently observed when the needle was located in the postero-superior quadrant in relation to the axillary artery. Identifying a specific point near the brachial plexus in relation to the artery that consistently provides superior analgesia is desirable and would lead to improved analgesia and faster onset time of nerve blockade and would reduce the need for other approaches for brachial plexus blockade with their associated disadvantages.

Ultrasound Mapping of Nerve Stimulator Response during Sciatic Nerve Blockade and Relation to Postoperative Pain Scores

1.1 Background and Purpose: Ultrasound guided sciatic nerve blockade has rapid onset but at 24 hours pain is greater than nerve stimulator techniques. Injection of the nerve branches or trunk and sub-sheath blockade increase success and reduce onset times but risk injury. This study mapped needle coordinates for sciatic nerve blockade with nerve stimulation and its relation to postoperative pain scores. 1.2 Method: Angle and distance of the needle tip and infusion catheter from the popliteal sciatic nerve at which stimulated plantar flexion occurred were measured. Pain scores at postanesthesia unit discharge and 24 hours were recorded. 1.3 Results: 81% of opioid naïve patients reported immediate analgesia and 20.8% at 24 hours. In opioid tolerant patients 56.8% reported immediate analgesia and 9.1% at 24 hours. Plantar flexion was observed with the needle in the posterior medial quadrant near the sciatic nerve. Opioid tolerant patients reported adequate analgesia when the needle was located more medially and proximally to the sciatic nerve. 1.4 Conclusion: Stimulated plantar flexion is isolated to a narrow angular range in the posterior medial quadrant adjacent to the sciatic nerve. Opioid tolerant patients report adequate analgesia if the needle and catheter are more medial and proximal to the nerve surface.