Mass movement characterization using a reflexion and refraction seismic survey with the sloping local base level concept

This study proposes a new concept for upscaling local information on failure surfaces derived from geophysical data, in order to develop the spatial information and quickly estimate the magnitude and intensity of a landslide. A new vision of seismic interpretation on landslides is also demonstrated by taking into account basic geomorphic information with a numeric method based on the Sloping Local Base Level (SLBL). The SLBL is a generalization of the base level defined in geomorphology applied to landslides, and allows the calculation of the potential geometry of the landslide failure surface. This approach was applied to a large scale landslide formed mainly in gypsum and situated in a former glacial valley along the Rhone within the Western European Alps. Previous studies identified the existence of two sliding surfaces that may continue below the level of the valley. In this study. seismic refraction-reflexion surveys were carried out to verify the existence of these failure surfaces. The analysis of the seismic data provides a four-layer model where three velocity layers (<1000 ms(-1), 1500 ms(-1) and 3000 ms(-1)) are interpreted as the mobilized mass at different weathering levels and compaction. The highest velocity layer (>4000 ms(-1)) with a maximum depth of similar to 58 m is interpreted as the stable anhydrite bedrock. Two failure surfaces were interpreted from the seismic surveys: an upper failure and a much deeper one (respectively 25 and 50 m deep). The upper failure surface depth deduced from geophysics is slightly different from the results obtained using the SLBL, and the deeper failure surface depth calculated with the SLBL method is underestimated in comparison with the geophysical interpretations. Optimal results were therefore obtained by including the seismic data in the SLBL calculations according to the geomorphic limits of the landslide (maximal volume of mobilized mass = 7.5 x 10(6) m(3)).

Dispersal (Entropy) and Recognition (Information) as Foundations of Emergence and Dissolvence

The objective of this essay is to reflect on a possible relation between entropy and emergence. A qualitative, relational approach is followed. We begin by highlighting that entropy includes the concept of dispersal, relevant to our enquiry. Emergence in complex systems arises from the coordinated behavior of their parts. Coordination in turn necessitates recognition between parts, i.e., information exchange. What will be argued here is that the scope of recognition processes between parts is increased when preceded by their dispersal, which multiplies the number of encounters and creates a richer potential for recognition. A process intrinsic to emergence is dissolvence (aka submergence or top-down constraints), which participates in the information-entropy interplay underlying the creation, evolution and breakdown of higher-level entities.

Qualitative and quantitative analysis of thalamo-cortical axons in the somatosensory cortex of normal and barrelless mice

Résumé Les rongeurs utilisent leurs moustaches (vibrisses) pour explorer le milieu environnant. Chaque moustache est mue par un système des muscles. Les récepteurs situés à sa base transmettent les informations au système nerveux central. La transmission vers l'écorce se fait via trois neurones de relais qui se trouvent au niveau du ganglion trigéminé, du tronc cérébral et du thalamus. La représentation corticale d'une vibrisse est une concentration des axones thalamo-corticaux (ATC) autour desquelles s'organisent leurs cibles, les cellules de la couche IV. La structure peut être identifiée histologiquement en coupes tangentielles et porte le nom de « barrel » (« tonneau »). Cette correspondance vibrisse - barrel fait de ce système un model idéal pour étudier l'influence de l'activité périphérique sur l'établissement et le maintien des cartes somatotopiques. Notre laboratoire dispose d'une souche de souris qui a subi une mutation spontanée pour le gène codant l'adenylyl cyclase I (ACI). Cette enzyme membranaire catalyse la formation de l'AMPc et joue un rôle important dans le guidage axonal, la libération des neurotransmetteurs et l'intégration des signaux postsynaptiques. Nous avons démontré dans un premier temps que cette souris adulte ne développe pas de barrels. Cela est dû à un manque d'organisation des ATC et aussi des cellules de la couche IV. De plus, les résultats électrophysiologiques montrent que les informations venant des vibrisses adjacentes ne sont pas intégrées d'une manière normale. Dans ce travail de thèse, j'ai analysé la morphologie des ATC révélés individuellement avec de la biocytine. L'analyse quantitative des ATC a mis en évidence les points suivants: 1. Les axones de la souris normale (NOR) quittent le thalamus, traversent la capsule interne et la substance blanche sous-corticale et pénètrent dans le cortex somato-sensoriel primaire. A l'intérieur de l'écorce ils traversent au maximum 3 colonnes corticales adjacentes dont une contient le barrel cible. En passant à travers les couches VI et V, ces axones arborisent et convergent progressivement vers le barrel dans lequel ils forment une riche arborisation. Un petit nombre des branches « errantes », pleines de boutons synaptiques, pénètrent dans les barrels voisins. Deux axones NOR provenant de corps cellulaires très proches dans le thalamus peuvent avoir un cheminement très divergent lors de la traversée de la capsule interne et de la substance blanche sous-corticale mais, à leur entrée dans le cortex, ils sont distants d'au maximum 2 colonnes corticales de la colonne qui contient le barrel cible et ils convergent progressivement vers ce barrel. 2. Les axones de la souris mutante (BRL) ont le même trajet sous-cortical que les axones NOR, mais leur entrée dans le cortex somato-sensoriel primaire est aléatoire. A l'interface entre la substance blanche sous-corticale et le cortex, l'axone principal se divise rapidement en troncs axonaux qui traversent les couches VI et V d'une manière divergente pour arriver dans la couche IV. Cela contraste beaucoup avec la trajectoire des NOR qui convergent graduellement vers leur barrel cible. Le nombre de branches radiales que les axones BRL utilisent pour entrer dans le cortex et dans la couche IV est double par rapport aux axones NOR. Parmi ces branches, seules quelques-unes donnent des arborisations, les autres ne sont pas développées et leur morphologie est semblable à celle des branches formées par les axones de la souris normale lors du développement. Deux axones BRL issus de corps cellulaires proches dans le thalamus peuvent avoir une trajectoire très divergente jusqu'à leur entrée dans la couche IV, mais à ce niveau ils sont réorientés pour se retrouver et faire un nombre maximal de branches et boutons synaptiques dans la même région corticale. Dans un cas extrême, un des axones observés est entré dans le cortex à la limite entre l'aire somatosensorielle primaire et secondaire et a parcouru une distance de 2 mm pour retrouver son partenaire thalamique et donner avec celui-ci un nombre maximal de branches dans la même région de la couche IV. 3. Les mesures quantitatives ont montré que les arborisations corticales des axones NOR ont une longueur moyenne de 18mm et sont formées par 200 segments qui portent 1200 boutons synaptiques. Par rapport à la souris NOR, les axones BRL ont en moyenne la même longueur, le même nombre de segments et boutons synaptiques, mais donnent deux fois plus de branches radiales. La surface tangentielle occupée par les arborisations BRL dans la couche IV est 2 fois plus grande que celle des NOR. Cela signifie que les 1000 boutons synaptiques qui caractérisent les arborisations NOR et BRL dans la couche IV sont disséminés sur une surface tangentielle double chez les derniers, et donc que la densité des boutons par unité de surface corticale est en moyenne plus faible. En effet, l'augmentation de la surface corticale tangentielle des BRL est due aux surfaces de faible et moyenne densité synaptique (0 - 8 boutons / 400pn2) qui augmentent 2 fois tandis que les surfaces de haute densité synaptiques (8 - 64 boutons / 4001.tm2) sont les mêmes. Nous émettons l'hypothèse selon laquelle, durant le développement, les ATC de la souris BRL divergent et forment un nombre exubérant de branches. Grâce à cette divergence et aux branches supranuméraires, ils trouvent l'endroit de l'écorce où se trouvent leurs voisins thalamiques et arborisent abondamment dans cette région. Cependant, le déficit en AGI ne leurs permet pas par la suite, sous influence de l'activité périphérique, de retirer les branches qui se trouvent dans les endroits inappropriés de l'écorce, avec de possibles conséquences sur la discrimination tactile.

How reliable is an undetectable viral load?

OBJECTIVES: An article by the Swiss AIDS Commission states that patients with stably suppressed viraemia [i.e. several successive HIV-1 RNA plasma concentrations (viral loads, VL) below the limits of detection during 6 months or more of highly active antiretroviral therapy (HAART)] are unlikely to be infectious. Questions then arise: how reliable is the undetectability of the VL, given the history of measures? What factors determine reliability? METHODS: We assessed the probability (henceforth termed reliability) that the n+1 VL would exceed 50 or 1000 HIV-1 RNA copies/mL when the nth one had been <50 copies/mL in 6168 patients of the Swiss HIV Cohort Study who were continuing to take HAART between 2003 and 2007. General estimating equations were used to analyse potential factors of reliability. RESULTS: With a cut-off at 50 copies/mL, reliability was 84.5% (n=1), increasing to 94.5% (n=5). Compliance, the current type of HAART and the first antiretroviral therapy (ART) received (HAART or not) were predictive factors of reliability. With a cut-off at 1000 copies/mL, reliability was 97.5% (n=1), increasing to 99.1% (n=4). Chart review revealed that patients had stopped their treatment, admitted to major problems with compliance or were taking non-HAART ART in 72.2% of these cases. Viral escape caused by resistance was found in 5.6%. No explanation was found in the charts of 22.2% of cases. CONCLUSIONS: After several successive VLs at <50 copies/mL, reliability reaches approximately 94% with a cut-off of 50 copies/mL and approximately 99% with a cut-off at 1000 copies/mL. Compliance is the most important factor predicting reliability.

Elemental and isotopic zoning in natural alpine quartz

THESIS ABSTRACT : Stable isotope geochemistry is used to help resolve a large number of geological questions. In order to do this, it is essential to understand the different mechanisms that govern isotopic fractionation processes between different phases and to identify the conditions required to reach equilibrium fractionation. However, at low temperatures, these processes are poorly constrained and many factors can induce differential partitioning of the isotopes between sectors of a mineral species and the fluid during mineral growth. This can result in so-called 'sector zoning' of a mineral species. The aim of this thesis is to evaluate the occurrence of sector zoning of the oxygen isotopes and trace elements in natural α-quartz crystals and to identify the reasons for such zoning. The implications for the fluid-mineral interactions are studied in the context of the Alpine metamorphism. The approach chosen has focused on examining the crystal structure, cathodoluminescence appearance (CL), and on relating elemental (e.g. Li, Na, Al, P, K, Ca, Ge, Ti, Fe) to stable oxygen isotope compositions between and along different growth sectors. Low temperature quartz samples were selected from Alpine veins in different localities, where growth conditions have already been well constrained. The mineralogy as well as the isotopic compositions of the host rocks were also investigated, in order to interpret the variations obtained between the different growth stages in the framework of fluid-rock interaction during Alpine metamorphism. Depending on the growth conditions, most of the studied quartz is strongly zoned in CL, and it reveals corresponding zonations in the trace element content (e.g. growth zoning). Aluminium, substituting for Si in the lattice, was found in concentrations up to 1000's ppma, and its distribution is strongly related to Li and H and to a lesser extent, to Ge. Elemental sector zoning is evident from the distribution of these three elements since they exhibit differences in their respective concentrations between faces for distinct growth zones, with prismatic faces having the lowest Al contents. Quartz from veins in magmatic rocks, for example, tend to have lower Al concentrations and similar concentrations of Li and Ti suggesting also a contribution of these elements from the host rock. The relationship between Al and Li is still correlated. Only Alpine crystals grown at higher temperatures (~400°C) without any CL zoning feature are free of these impurities and do not show such zoning characteristics. Differences in the δ18O values were measured between different faces principally in the AIenriched growth zones or stages. These results were confirmed by the means of two different methods (in situ/non in situ). However, it was determined that the Al concentrations do not affect significantly oxygen isotope fractionations at 300°C. The results altogether suggest that the presence of sector zoning in quartz crystals is real, but not universal, and henceforth should be taken into consideration for any use of these systems. The occurrence of disequilibrium partitioning has been enhanced and is possibly related to kinetic processes as well as structural effects that do not affect similarly trace element incorporation and isotopic fractionation. In situ measurements also revealed fine scale δ18O zonations along growth paths that are useful to constrain fluid-rock interactions during Alpine metamorphism. Variations in the δ18O values present along growth vectors indicate changes in the fluid composition and origin. Association with oxygen isotope composition of the host rock allows for the deduction of interactions between rocks, veins and consequently fluids, as well as fluid regimes. RESUME DE LA THESE : A basses températures, (i.e. <400°C) les différents mécanismes qui régissent le fractionnement isotopique ainsi que les conditions nécessaires pour établir un état d'équilibre sont peu connus et nombre de paramètres peuvent entraîner un partitionnement chimique différentiel entre différents secteurs d'un minéral et le fluide en contact. Ainsi, ce travail de thèse a pour but d'évaluer la possible présence de zonages sectoriels en isotopes de l'oxygène mais aussi en éléments traces dans des cristaux naturels de quartz-α de basses températures, ainsi que les raisons d'un tel phénomène et enfin ses implications sur les interactions fluide-roche, principalement dans le cadre du métamorphisme Alpin. La structure et l'apparence en cathodoluminescence (CL) des échantillons ont été caractérisées avant de retracer en détail les compositions en élément traces (Li, Na, Al, P, K, Ca, Ge, Ti, Fe) et en isotopes de l'oxygène, le long et entre différents secteurs. Les échantillons de quartz sélectionnés proviennent majoritairement de veines Alpine de différentes localités, où les conditions de croissance ont été déjà bien caractérisées. Les compositions minéralogiques et isotopiques de la roche encaissante ont aussi été examinées, pour contraindre les variations obtenues dans un contexte Alpin. Selon leurs conditions de croissance, la plupart des cristaux étudiés sont fortement zonés, ce qui est souligné par un zonage des concentrations en éléments traces (e.g. zonage de croissance). L'Aluminium, qui peut se substituer à la Silice dans le réseau cristallin, a été retrouvé jusqu'en très grandes concentrations dans certaines zones (plusieurs milliers de ppma). De plus, la distribution en Al est fortement liée à celles de Li et H, ainsi que dans une moindre mesure à Ge. La présence de zonage sectoriel est évidente au niveau de ces éléments qui montrent de larges différences de concentrations entre différentes faces pour une même zone de croissance, avec les concentrations les plus basses retrouvées dans les faces prismatiques. Les quartz de veines situées dans des roches magmatiques par exemple possèdent des concentrations en Li et Ti de même ordre de grandeur, confirmant le rôle de la composition de la roche encaissante. La relation Li/Al est toujours fortement présente, mais ce rapport est fonction de la face mesurée. Seuls les cristaux Alpins de plus hautes températures (400°C) ne possédant pas de zones en CL ne présentent aucune de ces caractéristiques. Des différences dans les valeurs de δ18O de zones identiques enrichies en Al ont clairement été mesurées entre les différentes faces r, z, et m, mais aussi au sein d'une même seule zone, indiquant que le fractionnement a probablement eu lieu en déséquilibre. Il a été déterminé que la présence d'Al dans ces teneurs n'avait qu'un faible effet sur le fractionnement isotopique de l'oxygène. L'utilisation de deux méthodes différentes a permis d'obtenir des résultats in situ et non in situ concordants. La comparaison des résultats obtenus permet de démontrer que le zonage sectoriel est bien présent dans certains cristaux de quartz, et dépend des conditions de formation. La présence d'un partitionnement différentiel des éléments traces peut être due à des effets cinétiques aussi bien que structuraux, alors que le zonage sectoriel des isotopes de l'oxygène aurait d'autres origines. Il est alors évident que la possibilité de zonage sectoriel doit être désormais pris en considération avant toute interprétations de données isotopiques de cristaux zonés. Les mesures in situ ont de plus permis de distinguer de fines variations des valeurs δ18O au cours de la croissance, qui peuvent aider à retracer la circulations des fluides dans les Alpes durant cette période. En association avec les compositions des roches encaissantes, ii est possible de déduire les interactions entre roches, veines, et par conséquent fluides, au cours de différentes étapes. RESUME GRAND PUBLIC : La géochimie des isotopes stables a pris beaucoup d'importance depuis ces dernières années pour aider à résoudre nombre de questions géologiques, en se basant sur les caractéristiques du fractionnement isotopiques pour différents systèmes. Il est donc nécessaire d'avoir une connaissance approfondie des mécanismes qui s'appliquent au fractionnement isotopique entre les minéraux et les fluides à partir desquels ils se forment. Ces mécanismes ont été bien approchés par différents types de calibrations pour des systèmes à hautes températures, cependant cela n'est pas aussi évident pour les systèmes à des températures inférieures à 400-500°C. Ce travail de thèse a pour but d'aider à la description et la compréhension des phénomènes qui peuvent affecter le fractionnement isotopique à basses températures, ainsi que leurs implications, à partir de l'étude de cristaux de quartz. Le choix des échantillons s'est porté sur des cristaux naturels formés à des températures inférieures ou égales à 400°C, provenant majoritairement de fissures hydrothermales Alpines dont les conditions de formation ont déjà été déterminées. L'étude des cristaux Alpin permet de plus de replacer les résultats obtenus dans le contexte du métamorphisme Alpin au cours du Miocène (21-13 Ma). Après examen de la structure et de la morphologie des cristaux, et leur caractérisation par cathodoluminescence (CL), des analyses chimiques détaillées sur les éléments en traces pouvant entrer dans le réseau cristallin du quartz comme impuretés (i.e. Li, Na, Al, P, K, Ca, Ge, Ti), et des isotopes stables de l'oxygène, ont été menées. En fonction des conditions de croissance, la plupart des cristaux présentent des zonations, qui peuvent être facilement reliées à la distribution des éléments traces analysés par microsonde électronique, sonde ionique (SIMS) et LA-ICPMS. De fortes concentrations d'Aluminium (plusieurs milliers de parties par million atomique) ont pu être observées dans les zones les plus externes des cristaux. De plus, les concentrations en Al et en Li sont toujours corrélées; la présence d'Hydrogène déduite à partir d'analyses par FTIR suit cette même tendance. Les différentes faces des cristaux présentent des concentrations distinctes d'Al, Li et H pour des mêmes zones de croissance, avec par exemple les concentrations les plus faibles dans les zones des faces prismatiques. Cela implique la présence d'un zonage sectoriel, qui a déjà été observé principalement dans des carbonates mais jamais décrit auparavant pour des quartz. Seuls les cristaux alpins homogènes en CL dont la croissance s'est faite à plus haute température (400°C) ne présentent aucune de ces caractéristiques. Par analogie avec le zonage sectoriel en Al, élément qui se substitue au Si dans le réseau cristallin du quartz, il est possible de penser qu'un zonage sectoriel pourrait aussi s'appliquer aux isotopes de l'oxygène. Des précédentes études avaient en effet émis cette hypothèse. Nos résultats ont été obtenus à partir d'analyses à la fois in- situ par SIMS, et par extraction assistée par laser-CO2 sur des parties de quartz soigneusement séparées, et sont en accord entre les deux méthodes. Un zonage sectoriel est en effet bien présent pour les cristaux alpins, mais principalement au niveau des zones très riches en Aluminium. Cependant, il a été déterminé que la présence d'Al dans ces teneurs avait un effet plus que minimal sur le fractionnement isotopique de l'oxygène. Des différences importantes ont été observées entre les faces r & z mais aussi au sein d'une même et seule zone, indiquant que le fractionnement a pu avoir lieu en déséquilibre, ce qui est aussi visible au niveau des valeurs totalement opposées entre faces pour la dernière phase de croissance de certains cristaux. Ainsi l'association de ces résultats laisse suggérer que la présence d'un zonage sectoriel peut être liée à différents paramètres tels que le taux de croissance ou la structure de surface du cristal, mais qui n'affectent pas de la même façon l'incorporation des éléments traces et le fractionnement isotopique. La possibilité d'un zonage sectoriel est importante à prendre en compte lors de toute interprétation de données isotopiques. Les analyses des isotopes de l'oxygène effectuées par SIMS ont aussi permis de distinguer des variations importantes à petite échelle au cours de la croissance. Des mesures faites par laser CO2 sur certaines roches encaissantes, ont permis distinguer plusieurs étapes dans la croissance des minéraux et de déduire le rôle de l'encaissant et le type de fluide. En association avec de précédentes études, il a été ainsi possible de mieux contraindre la formation de ces cristaux dans le contexte alpin et la circulation de fluide au cours du métamorphisme alpin durant le Miocène.

A comparison of rapid bioassessment protocols used in 2 regions with Mediterranean climates, the Iberian Peninsula and South Africa

Abstract. The ability of 2 Rapid Bioassessment Protocols (RBPs) to assess stream water quality was compared in 2 Mediterranean-climate regions. The most commonly used RBPs in South Africa (SAprotocol) and the Iberian Peninsula (IB-protocol) are both multihabitat, field-based methods that use macroinvertebrates. Both methods use preassigned sensitivity weightings to calculate metrics and biotic indices. The SA- and IB-protocols differ with respect to sampling equipment (mesh size: 1000 lm vs 250 300 lm, respectively), segregation of habitats (substrate vs flow-type), and sampling and sorting procedures (variable time and intensity). Sampling was undertaken at 6 sites in South Africa and 5 sites in the Iberian Peninsula. Forty-four and 51 macroinvertebrate families were recorded in South Africa and the Iberian Peninsula, respectively; 77.3% of South African families and 74.5% of Iberian Peninsula families were found using both protocols. Estimates of community similarity compared between the 2 protocols were .60% similar among sites in South Africa and .54% similar among sites in the Iberian Peninsula (BrayCurtis similarity), and no significant differences were found between protocols (Multiresponse Permutation Procedure). Ordination based on Non-metric Multidimensional Scaling grouped macroinvertebrate samples on the basis of site rather than protocol. Biotic indices generated with the 2 protocols at each site did not differ. Thus, both RBPs produced equivalent results, and both were able to distinguish between biotic communities (mountain streams vs foothills) and detect water-quality impairment, regardless of differences in sampling equipment, segregation of habitats, and sampling and sorting procedures. Our results indicate that sampling a single habitat may be sufficient for assessing water quality, but a multihabitat approach to sampling is recommended where intrinsic variability of macroinvertebrate assemblages is high (e.g., in undisturbed sites in regions with Mediterranean climates). The RBP of choice should depend on whether the objective is routine biomonitoring of water quality or autecological or faunistic studies.

La mortalité par tumeur maligne chez les ouvriers d'une fabrique de caoutchouc en Suisse: étude épidémiologique, 1955-1975. [Cancer mortality among the workers of a Swiss rubber goods factory. Epidemiological study, 1955-75].

In an epidemiologic investigation of mortality among workers in a Swiss rubber-goods factory the cancer mortality in the period 1955-1975 has been studied in all male workers active on 1 January 1955 in (a) a rubber-goods factory and (b) a munitions factory, the latter as reference population. The two groups numbered some 1000 each. Both factories were located in the same Central Swiss village where no other industry was present. Mortality in each industry is compared with that in the Swiss population in general (SMR) and the mortalities of the two industries are compared with each other. The results tend to confirm that rubber workers are exposed to a higher risk of cancer mortality. Three particular types of cancer are briefly discussed: cancer of the stomach, of the lower urinary tract, and glioblastoma.

Generos y sexualidades frente al nuevo milenio: cambios y resistencias

En la noche entre el año 999 y 1000, la cristiandad entera esperaba, temblando, la segunda venida de Cristo en el día del juicio final. Sin embargo, con gran sorpresa y considerable alivio de todo el mundo, la mañana siguiente el papa Silvestre pudo celebrar su misa tranquilamente. Ni Cristo ni su notorio antagonista habían asomado la cabeza en el mísero mundo de los seres mortales. El tiempo no se había parado, el cielo no se había abierto y los muertos seguían en sus tumbas. El mundo, imperturbable, había decidido seguir su camino....

Calibration and application of the MN2D dynamics model to the avalanches of Las Leñas (Argentina)

During the winters of 1999 and 2000 large avalanches occurred in the ski resort of Las Leñas (Los Andes, Mendoza, Argentina). On 8 September 1999 an avalanche of new, dry snow ran over a path with a 1000 m vertical drop. On 30 June and on 1 July 2000 five avalanches of similar vertical drop, which start with new snow, entrained very wet snow during their descent, and evolved into dense snow avalanches. To use the MN2D dynamics model correctly, calibration of model parameters is necessary. Also, no previous works with the use of dynamics models exist in South America. The events used to calibrate the model occurred during the winters of 1999 and 2000 and are a good sample of the kind of avalanches which can occur in this area of the Andes range. By considering the slope morphology and topography, the snow and meteorological conditions and the results of the model simulations, it was estimated that these avalanches were not extreme events with a return period greater than one hundred years. This implies that, in natural conditions, bigger, extreme avalanches could happen. In this work, the MN2D dynamics model is calibrated with two different avalanches of the same magnitude: dry and wet. The importance of the topographic data in the simulation is evaluated. It is concluded that MN2D dynamics model can be used to simulate dry extreme avalanches in Argentinean Andes but not to simulate extreme wet avalanches, which are much more sensitive to the topography.

Pulse wave amplitude drops during sleep are reliable surrogate markers of changes in cortical activity

Rapport de synthèseLe syndrome d'apnées obstructives du sommeil (SAOS) est une pathologie respiratoire fréquente. Sa prévalence est estimée entre 2 et 5% de la population adulte générale. Ses conséquences sont importantes. Notamment, une somnolence diurne, des troubles de la concentration, des troubles de la mémoire et une augmentation du risque d'accident de la route et du travail. Il représente également un facteur de risque cardiovasculaire indépendant.Ce syndrome est caractérisé par la survenue durant le sommeil d'obstructions répétées des voies aériennes supérieures. L'arrêt ou la diminution d'apport en oxygène vers les poumons entraîne des épisodes de diminution de la saturation en oxygène de l'hémoglobine. Les efforts ventilatoires visant à lever l'obstacle présent sur les voies aériennes causent de fréquents réveils à l'origine d'une fragmentation du sommeil.La polysomnographie (PSG) représente le moyen diagnostic de choix. Il consiste en l'enregistrement dans un laboratoire du sommeil et en présence d'un technicien diplômé, du tracé électroencéphalographique (EEG), de l'électrooculogramme (EOG), de l'électromyogramme mentonnier (EMG), du flux respiratoire nasal, de l'oxymétrie de pouls, de la fréquence cardiaque, de l'électrocardiogramme (ECG), des mouvements thoraciques et abdominaux, de la position du corps et des mouvements des jambes. L'examen est filmé par caméra infrarouge et les sons sont enregistrés.Cet examen permet entre autres mesures, de déterminer les événements respiratoires obstructifs nécessaires au diagnostic de syndrome d'apnée du sommeil. On définit une apnée lors d'arrêt complet du débit aérien durant au moins 10 secondes et une hypopnée en cas, soit de diminution franche de l'amplitude du flux respiratoire supérieure à 50% durant au moins 10 secondes, soit de diminution significative (20%) de l'amplitude du flux respiratoire pendant au minimum 10 secondes associée à un micro-éveil ou à une désaturation d'au moins 3% par rapport à la ligne de base. La détection des micro-éveils se fait en utilisant les dérivations électroencéphalographiques, électromyographiques et électrooculographiques. Il existe des critères visuels de reconnaissance de ces éveils transitoire: apparition de rythme alpha (8.1 à 12.0 Hz) ou beta (16 à 30 Hz) d'une durée supérieure à 3 secondes [20-21].Le diagnostic de S AOS est retenu si l'on retrouve plus de 5 événements respiratoires obstructifs par heure de sommeil associés soit à une somnolence diurne évaluée selon le score d'Epworth ou à au moins 2 symptômes parmi les suivants: sommeil non réparateur, étouffements nocturne, éveils multiples, fatigue, troubles de la concentration. Le S AOS est gradué en fonction du nombre d'événements obstructifs par heure de sommeil en léger (5 à 15), modéré (15 à 30) et sévère (>30).La polysomnographie (PSG) comporte plusieurs inconvénients pratiques. En effet, elle doit être réalisée dans un laboratoire du sommeil avec la présence permanente d'un technicien, limitant ainsi son accessibilité et entraînant des délais diagnostiques et thérapeutiques. Pour ces mêmes raisons, il s'agit d'un examen onéreux.La polygraphie respiratoire (PG) représente l'alternative diagnostique au gold standard qu'est l'examen polysomnographique. Cet examen consiste en l'enregistrement en ambulatoire, à savoir au domicile du patient, du flux nasalrespiratoire, de l'oxymétrie de pouls, de la fréquence cardiaque, de la position du corps et du ronflement (par mesure de pression).En raison de sa sensibilité et sa spécificité moindre, la PG reste recommandée uniquement en cas de forte probabilité de SAOS. Il existe deux raisons principales à l'origine de la moindre sensibilité de l'examen polygraphique. D'une part, du fait que l'état de veille ou de sommeil n'est pas déterminé avec précision, il y a dilution des événements respiratoires sur l'ensemble de l'enregistrement et non sur la période de sommeil uniquement. D'autre part, en l'absence de tracé EEG, la quantification des micro-éveils est impossible. Il n'est donc pas possible dans l'examen poly graphique, de reconnaître une hypopnée en cas de diminution de flux respiratoire de 20 à 50% non associée à un épisode de désaturation de l'hémoglobine de 3% au moins. Alors que dans l'examen polysomnographique, une telle diminution du flux respiratoire pourrait être associée à un micro-éveil et ainsi comptabilisée en tant qu'hypopnée.De ce constat est né la volonté de trouver un équivalent de micro-éveil en polygraphie, en utilisant les signaux à disposition, afin d'augmenter la sensibilité de l'examen polygraphique.Or plusieurs études ont démontrés que les micro-éveils sont associés à des réactions du système nerveux autonome. Lors des micro-éveils, on met en évidence la survenue d'une vasoconstriction périphérique. La variation du tonus sympathique associée aux micro-éveils peut être mesurée par différentes méthodes. Les variations de l'amplitude de l'onde de pouls mesurée par pulsoxymétrie représentant un marqueur fiable de la vasoconstriction périphérique associée aux micro-réveils, il paraît donc opportun d'utiliser ce marqueur autonomique disponible sur le tracé des polygraphies ambulatoires afin de renforcer la sensibilité de cet examen.Le but de l'étude est d'évaluer la sensibilité des variations de l'amplitude de l'onde de pouls pour détecter des micro-réveils corticaux afin de trouver un moyen d'augmenter la sensibilité de l'examen polygraphique et de renforcer ainsi sont pouvoir diagnostic.L'objectif est de démontrer qu'une diminution significative de l'amplitude de l'onde pouls est concomitante à une activation corticale correspondant à un micro¬réveil. Cette constatation pourrait permettre de déterminer une hypopnée, en polygraphie, par une diminution de 20 à 50% du flux respiratoire sans désaturation de 3% mais associée à une baisse significative de l'amplitude de pouls en postulant que l'événement respiratoire a entraîné un micro-réveil. On retrouve par cette méthode les mêmes critères de scoring d'événements respiratoires en polygraphie et en polysomnographie, et l'on renforce la sensibilité de la polygraphie par rapport au gold standard polysomnographique.La méthode consiste à montrer en polysomnographie qu'une diminution significative de l'amplitude de l'onde de pouls mesurée par pulsoxymétrie est associée à une activation du signal électroencéphalographique, en réalisant une analyse spectrale du tracé EEG lors des baisses d'amplitude du signal d'onde de pouls.Pour ce faire nous avons réalisé une étude rétrospective sur plus de 1000 diminutions de l'amplitude de l'onde de pouls sur les tracés de 10 sujets choisis de manière aléatoire parmi les patients référés dans notre centre du sommeil (CIRS) pour suspicion de trouble respiratoire du sommeil avec somnolence ou symptomatologie diurne.Les enregistrements nocturnes ont été effectués de manière standard dans des chambres individuelles en utilisant le système d'acquisition Embla avec l'ensemble des capteurs habituels. Les données ont été par la suite visuellement analysées et mesurées en utilisant le software Somnologica version 5.1, qui fournit un signal de l'amplitude de l'onde de pouls (puise wave amplitude - PWA).Dans un premier temps, un technicien du sommeil a réalisé une analyse visuelle du tracé EEG, en l'absence des données du signal d'amplitude d'onde de pouls. Il a déterminé les phases d'éveil et de sommeil, les stades du sommeil et les micro¬éveils selon les critères standards. Les micro-éveils sont définis lors d'un changement abrupt dans la fréquence de l'EEG avec un pattern d'ondes thêta-alpha et/ou une fréquence supérieure à 16 Hz (en l'absence de fuseau) d'une durée d'au minimum trois secondes. Si cette durée excède quinze secondes, l'événement correspond à un réveil.Puis, deux investigateurs ont analysé le signal d'amplitude d'onde de pouls, en masquant les données du tracé EEG qui inclut les micro-éveils. L'amplitude d'onde de pouls est calculée comme la différence de valeur entre le zénith et le nadir de l'onde pour chaque cycle cardiaque. Pour chaque baisse de l'amplitude d'onde de pouls, la plus grande et la plus petite amplitude sont déterminées et le pourcentage de baisse est calculé comme le rapport entre ces deux amplitudes. On retient de manière arbitraire une baisse d'au moins 20% comme étant significative. Cette limite a été choisie pour des raisons pratiques et cliniques, dès lors qu'elle représentait, à notre sens, la baisse minimale identifiable à l'inspection visuelle. Chaque baisse de PWA retenue est divisée en 5 périodes contiguës de cinq secondes chacune. Deux avant, une pendant et deux après la baisse de PWA.Pour chaque période de cinq secondes, on a pratiqué une analyse spectrale du tracé EEG correspondant. Le canal EEG C4-A1 est analysé en utilisant la transformée rapide de Fourier (FFT) pour chaque baisse de PWA et pour chaque période de cinq secondes avec une résolution de 0.2 Hz. La distribution spectrale est catégorisée dans chaque bande de fréquence: delta (0.5 à 4.0 Hz); thêta (4.1 à 8.0Hz); alpha (8.1 à 12.0 Hz); sigma (12.1 à 16 Hz) et beta (16.1 à 30.0 Hz). La densité de puissance (power density, en μΥ2 ) pour chaque bande de fréquence a été calculée et normalisée en tant que pourcentage de la puissance totale. On a déterminé, ensuite, la différence de densité de puissance entre les 5 périodes par ANOVA on the rank. Un test post hoc Tukey est été utilisé pour déterminer si les différences de densité de puissance étaient significatives. Les calculs ont été effectués à l'aide du software Sigmastat version 3.0 (Systat Software San Jose, California, USA).Le principal résultat obtenu dans cette étude est d'avoir montré une augmentation significative de la densité de puissance de l'EEG pour toutes les bandes de fréquence durant la baisse de l'amplitude de l'onde de pouls par rapport à la période avant et après la baisse. Cette augmentation est par ailleurs retrouvée dans la plupart des bande de fréquence en l'absence de micro-réveil visuellement identifié.Ce résultat témoigné donc d'une activation corticale significative associée à la diminution de l'onde de pouls. Ce résulat pourrait permettre d'utiliser les variations de l'onde de pouls dans les tracés de polygraphie comme marqueur d'une activation corticale. Cependant on peut dire que ce marqueur est plus sensible que l'analyse visuelle du tracé EEG par un technicien puisque qu'on notait une augmentation de lactivité corticale y compris en l'absence de micro-réveil visuellement identifié. L'application pratique de ces résultats nécessite donc une étude prospective complémentaire.

Efficacy, tolerability and risk factors for virological failure of darunavir-based therapy for treatment-experienced HIV-infected patients: the Swiss HIV Cohort Study.

OBJECTIVES: Darunavir was designed for activity against HIV resistant to other protease inhibitors (PIs). We assessed the efficacy, tolerability and risk factors for virological failure of darunavir for treatment-experienced patients seen in clinical practice. METHODS: We included all patients in the Swiss HIV Cohort Study starting darunavir after recording a viral load above 1000 HIV-1 RNA copies/mL given prior exposure to both PIs and nonnucleoside reverse transcriptase inhibitors. We followed these patients for up to 72 weeks, assessed virological failure using different loss of virological response algorithms and evaluated risk factors for virological failure using a Bayesian method to fit discrete Cox proportional hazard models. RESULTS: Among 130 treatment-experienced patients starting darunavir, the median age was 47 years, the median duration of HIV infection was 16 years, and 82% received mono or dual antiretroviral therapy before starting highly active antiretroviral therapy. During a median patient follow-up period of 45 weeks, 17% of patients stopped taking darunavir after a median exposure of 20 weeks. In patients followed beyond 48 weeks, the rate of virological failure at 48 weeks was at most 20%. Virological failure was more likely where patients had previously failed on both amprenavir and saquinavir and as the number of previously failed PI regimens increased. CONCLUSIONS: As a component of therapy for treatment-experienced patients, darunavir can achieve a similar efficacy and tolerability in clinical practice to that seen in clinical trials. Clinicians should consider whether a patient has failed on both amprenavir and saquinavir and the number of failed PI regimens before prescribing darunavir.

Oral vitamin B12 for patients suspected of subtle cobalamin deficiency: a multicentre pragmatic randomised controlled trial.

BACKGROUND: Evidence regarding the effectiveness of oral vitamin B12 in patients with serum vitamin B12 levels between 125-200 pM/l is lacking. We compared the effectiveness of one-month oral vitamin B12 supplementation in patients with a subtle vitamin B12 deficiency to that of a placebo. METHODS: This multicentre (13 general practices, two nursing homes, and one primary care center in western Switzerland), parallel, randomised, controlled, closed-label, observer-blind trial included 50 patients with serum vitamin B12 levels between 125-200 pM/l who were randomized to receive either oral vitamin B12 (1000 μg daily, N = 26) or placebo (N = 24) for four weeks. The institution's pharmacist used simple randomisation to generate a table and allocate treatments. The primary outcome was the change in serum methylmalonic acid (MMA) levels after one month of treatment. Secondary outcomes were changes in total homocysteine and serum vitamin B12 levels. Blood samples were centralised for analysis and adherence to treatment was verified by an electronic device (MEMS; Aardex Europe, Switzerland). Trial registration: ISRCTN 22063938. RESULTS: Baseline characteristics and adherence to treatment were similar in both groups. After one month, one patient in the placebo group was lost to follow-up. Data were evaluated by intention-to-treat analysis. One month of vitamin B12 treatment (N = 26) lowered serum MMA levels by 0.13 μmol/l (95%CI 0.06-0.19) more than the change observed in the placebo group (N = 23). The number of patients needed to treat to detect a metabolic response in MMA after one month was 2.6 (95% CI 1.7-6.4). A significant change was observed for the B12 serum level, but not for the homocysteine level, hematocrit, or mean corpuscular volume. After three months without active treatment (at four months), significant differences in MMA levels were no longer detected. CONCLUSIONS: Oral vitamin B12 treatment normalised the metabolic markers of vitamin B12 deficiency. However, a one-month daily treatment with 1000 μg oral vitamin B12 was not sufficient to normalise the deficiency markers for four months, and treatment had no effect on haematological signs of B12 deficiency.

Hemodynamic effects of sodium bicarbonate in critically ill neonates.

OBJECTIVE: To analyze the cardiovascular effects of sodium bicarbonate in neonates with metabolic acidosis. DESIGN: Prospective, open, non-randomized, before-after intervention study with hemodynamic measurements performed before and 1, 5, 10, 20, and 30 min after bicarbonate administration. SETTING: Neonatal intensive care unit, tertiary care center. PATIENTS: Sequential sample of 16 paralysed and mechanically ventilated newborn infants with a metabolic acidosis (pH < 7.25 in premature and < 7.30 in term infants, base deficit > -8). INTERVENTION: An 8.4% sodium bicarbonate solution diluted 1:1 with water (final osmolality of 1000 mOsm/l) was administered in two equal portions at a rate of 0.5 mmol/min. The dose in mmol was calculated using the formula "base deficit x body weight (kg) x 1/3 x 1/2". MEASUREMENTS AND RESULTS: Sodium bicarbonate induced a significant but transient rise in pulsed Doppler cardiac output (CO) (+27.7%), aortic blood flow velocity (+15.3%), systolic blood pressure (BP) (+9.3%), (+14.6%), transcutaneous carbon dioxide pressure (PtcCO2) (+11.8%), and transcutaneous oxygen pressure (PtcO2) (+8%). In spite of the PaCO2 elevation, pH significantly improved (from a mean of 7.24 to 7.30), and the base deficit decreased (-39.3%). Calculated systemic vascular resistance (SVR) (-10.7%) and diastolic BP (-11.7%) decreased significantly, while PaO2 and heart rate (HR) did not change. Central venous pressure (CVP) (+6.5%) increased only slightly. By 30 min after bicarbonate administration all hemodynamic parameters, with the exception of the diastolic BP, had returned to baseline. CONCLUSION: Sodium bicarbonate in neonates with metabolic acidosis induces an increase in contractility and a reduction in afterload.

Examination of Heterogeneous Crossing Sequences Between Toner and Rollerball Pen Strokes by Digital Microscopy and 3-D Laser Profilometry

The determination of line crossing sequences between rollerball pens and laser printers presents difficulties that may not be overcome using traditional techniques. This research aimed to study the potential of digital microscopy and 3-D laser profilometry to determine line crossing sequences between a toner and an aqueous ink line. Different paper types, rollerball pens, and writing pressure were tested. Correct opinions of the sequence were given for all case scenarios, using both techniques. When the toner was printed before the ink, a light reflection was observed in all crossing specimens, while this was never observed in the other sequence types. The 3-D laser profilometry, more time-consuming, presented the main advantage of providing quantitative results. The findings confirm the potential of the 3-D laser profilometry and demonstrate the efficiency of digital microscopy as a new technique for determining the sequence of line crossings involving rollerball pen ink and toner. With the mass marketing of laser printers and the popularity of rollerball pens, the determination of line crossing sequences between such instruments is encountered by forensic document examiners. This type of crossing presents difficulties with optical microscopic line crossing techniques involving ballpoint pens or gel pens and toner (1-4). Indeed, the rollerball's aqueous ink penetrates through the toner and is absorbed by the fibers of the paper, leaving the examiner with the impression that the toner is above the ink even when it is not (5). Novotny and Westwood (3) investigated the possibility of determining aqueous ink and toner crossing sequences by microscopic observation of the intersection before and after toner removal. A major disadvantage of their study resides in destruction of the sample by scraping off the toner line to see what was underneath. The aim of this research was to investigate the ways to overcome these difficulties through digital microscopy and three-dimensional (3-D) laser profilometry. The former was used as a technique for the determination of sequences between gel pen and toner printing strokes, but provided less conclusive results than that of an optical stereomicroscope (4). 3-D laser profilometry, which allows one to observe and measure the topography of a surface, has been the subject of a number of recent studies in this area. Berx and De Kinder (6) and Schirripa Spagnolo (7,8) have tested the application of laser profilometry to determine the sequence of intersections of several lines. The results obtained in these studies overcome disadvantages of other methods applied in this area, such as scanning electron microscope or the atomic force microscope. The main advantages of 3-D laser profilometry include the ease of implementation of the technique and its nondestructive nature, which does not require sample preparation (8-10). Moreover, the technique is reproducible and presents a high degree of freedom in the vertical axes (up to 1000 μm). However, when the paper surface presents a given roughness, if the pen impressions alter the paper with a depth similar to the roughness of medium, the results are not always conclusive (8). It becomes difficult in this case to distinguish which characteristics can be imputed to the pen impressions or the quality of the paper surface. This important limitation is assessed by testing different types of paper of variable quality (of different grammage and finishing) and the writing pressure. The authors will therefore assess the limits of 3-D laser profilometry technique and determine whether the method can overcome such constraints. Second, the authors will investigate the use of digital microscopy because it presents a number of advantages: it is efficient, user-friendly, and provides an objective evaluation and interpretation.

Investigation of the Reproductibility of Third-Level Characteristics

The process of comparing a fingermark recovered from a crime scene with the fingerprint taken from a known individual involves the characterization and comparison of different ridge details on both the mark and the print. Fingerprints examiners commonly classify these characteristics into three different groups, depending on their level of discriminating power. It is commonly considered that the general pattern of the ridge flow constitutes first-level detail, specific ridge flow and minutiaes (e.g. ending ridges, bifurcations) constitutes second-level detail, and fine ridge details (e. g. pore positions and shapes) are described as third-level details.In this study, the reproducibility of a selection of third-level characteristics is investigated. The reproducibility of these features is examined on serveral recordings of a same finger, first acquired using only optical visualization techniques and second on impressions developed using common firngermark development techniques. Prior to the evaluation of the reproducibility of the considered characteristics, digital images of the fingerprints were recorded at two different resolutions (1000 and 2000 ppi). This allowed the study to also examine the influence of higher resolution on the considered characteristics. It was observed that the increase in the resolution did not result in better feature detection or comparison between images.The examination of the reproducibility of a selection of third-level characteristics showed that the most reproducible features observed were minutiae shapes and pore positions along the ridges.