Evaluation des différentes formules de la loi de Gumbel pour l'estimation des précipitations journalières extrêmes en Suisse

Les précipitations journalières extrêmes centennales ont été estimées à partir d'analyses de Gumbel et de sept formule empiriques effectuées sur des séries de mesures pluviométriques à 151 endroits de la Suisse pour deux périodes de 50 ans. Ces estimations ont été comparées avec les valeurs journalières maximales mesurées durant les 100 dernières années (1911-2010) afin de tester l'efficacité de ces sept formules. Cette comparaison révèle que la formule de Weibull serait la meilleure pour estimer les précipitations journalières centennales à partir de la série de mesures pluviométriques 1961-2010, mais la moins bonne pour la série de mesures 1911-1960. La formule de Hazen serait la plus efficace pour cette dernière période. Ces différences de performances entre les formules empiriques pour les deux périodes étudiées résultent de l'augmentation des précipitations journalières maximales mesurées de 1911 à 2010 pour 90% des stations en Suisse. Mais les différences entre les pluies extrêmes estimées à partir des sept formules empiriques ne dépassent pas 6% en moyenne.

The estimation of PMP and PMF on alpine basins in Switzerland

This paper presents a very fine grid hydrological model based on the spatiotemporal repartition of precipitation and on the topography. The goal is to estimate the flood on a catchment area, using a Probable Maximum Precipitation (PMP) leading to a Probable Maximum Flood (PMF). The spatiotemporal distribution of the precipitation was realized using six clouds modeled by the advection-diffusion equation. The equation shows the movement of the clouds over the terrain and also gives the evolution of the rain intensity in time. This hydrological modeling is followed by a hydraulic modeling of the surface and subterranean flows, done considering the factors that contribute to the hydrological cycle, such as the infiltration, the exfiltration and the snowmelt. This model was applied to several Swiss basins using measured rain, with results showing a good correlation between the simulated and observed flows. This good correlation proves that the model is valid and gives us the confidence that the results can be extrapolated to phenomena of extreme rainfall of PMP type. In this article we present some results obtained using a PMP rainfall and the developed model.

Détermination des précipitations extrêmes en Suisse à l'aide d'analyse statistiques et augmentation des valeurs extrêmes durant le 20ème siècle

Les précipitations journalières extrêmes ont été estimées pour un temps de retour de 500 ans à partir d'analyses de Gumbel effectuées sur des séries de mesures pluviométriques à 429 endroits de la Suisse pour la période 1961-2010. Ces estimations aboutissent à de bons résultats pour la plupart des stations dans ce pays. Les précipitations cincentennales ainsi déterminées sont en moyenne 15% plus élevées que celles obtenues à partir d'analyses semblables faites sur des séries de mesures pour la période 1901-1970. Ceci confirme que les précipitations extrêmes tendent à augmenter durant le 20ème siècle en Suisse comme ailleurs.

Modélisation hydrologique des précipitations et des crues extrêmes dans les bassins versants alpin

Les crues et les risques de débordement des barrages, notamment des digues en terre, en cas de fortes précipitations, préoccupent depuis longtemps les autorités et la population. Les études réalisées dans les dernières années ont montré que le réchauffement global du climat s'est accompagné d'une augmentation de la fréquence des fortes précipitations et des crues en Suisse et dans de nombreuses régions du globe durant le 20ème siècle. Les modèles climatiques globaux et régionaux prévoient que la fréquence des fortes précipitations devrait continuer à croître durant le 21éme siècle en Suisse et dans le monde. Cela rend les recherches actuelles sur la modélisation des pluies et des crues à une échelle fine encore plus importantes. En Suisse, pour assurer une bonne protection sur le plan humain et économique, des cartes de précipitations maximales probables (PMP) ont été réalisées. Les PMP ont été confrontées avec les précipitations extrêmes mesurées dans les différentes régions du pays. Ces PMP sont ensuite utilisées par les modèles hydrologiques pour calculer des crues maximales probables (PMF). Cette la méthode PMP-PMF nécessite toutefois un certain nombre de précautions. Si elle est appliquée d'une manière incorrecte ou sur la base de données insuffisantes, elle peut entraîner une surestimation des débits de crue, notamment pour les grands bassins et pour les régions montagneuses entraînant des surcoûts importants. Ces problèmes résultent notamment du fait que la plupart des modèles hydrologiques répartissent les précipitations extrêmes (PMP) de manière uniforme dans le temps sur l'ensemble du bassin versant. Pour remédier ce problème, cette thèse a comme objectif principal de développer un modèle hydrologique distribué appelé MPF (Modeling Precipitation Flood) capable d'estimer la PMF de manière réaliste à partir de la PMP distribuée de manière spatio-temporelle à l'aide des nuages. Le modèle développé MPF comprend trois parties importantes. Dans la première partie, les précipitations extrêmes calculées par un modèle météorologique à une méso-échelle avec une résolution horizontale de 2 km, sont réparties à une échelle locale (25 ou 50 m) de manière non-uniforme dans l'espace et dans le temps. La deuxième partie concerne la modélisation de l'écoulement de l'eau en surface et en subsurface en incluant l'infiltration et l'exfiltration. Et la troisième partie inclut la modélisation de la fonte des neiges, basée sur un calcul de transfert de chaleur. Le modèle MPF a été calibré sur des bassins versants alpins où les données de précipitations et du débit sont disponibles pour une période considérablement longue, qui inclut plusieurs épisodes de fortes pluies avec des débits élevés. À partir de ces épisodes, les paramètres d'entrée du modèle tel que la rugosité du sol et la largeur moyenne des cours d'eau dans le cas d'écoulement de surface ont pu être estimés. Suivant la même procédure, les paramètres utilisés dans la simulation des écoulements en subsurface sont également estimés indirectement, puisque des mesures directes de l'écoulement en subsurface et de l'exfiltration sont difficiles à obtenir. Le modèle de distribution spatio-temporelle de la pluie a aussi été validé en utilisant les images radar avec la structure de la pluie provoquée par un nuage supercellulaire. Les hyétogrammes obtenus sur plusieurs points du terrain sont très proches de ceux enregistrées avec les images radar. Les résultats de la validation du modèle sur les épisodes de fortes crues présentent une bonne synchronisation entre le débit simulé et le débit observé. Cette corrélation a été mesurée avec trois critères d'efficacité, qui ont tous donné des valeurs satisfaisantes. Cela montre que le modèle développé est valide et il peut être utilisé pour des épisodes extrêmes tels que la PMP. Des simulations ont été faites sur plusieurs bassins ayant comme données d'entrée la pluie de type PMP. Des conditions variées ont été utilisées, comme la situation du sol saturé, ou non-saturé, ou la présence d'une couche de neige sur le terrain au moment de la PMP, ce qui conduit à une estimation de PMF pour des scénarios catastrophiques. Enfin, les résultats obtenus montrent comment mieux estimer la valeur de la crue de sécurité des barrages, à partir d'une pluie extrême dix-millennale avec une période de retour de 10'000 ans.

Levosimendan as rescue therapy after surgery for congenital heart disease

Objectives: Levosimendan, a calcium-sensitizing agent has been reported as useful for the management of patients with low cardiac output state. We report here our experience, safety and efficacy of use of levosimendan as rescue therapy after surgery for congenital heart disease. Methods: Retrospective cohort study on patients necessitating levosimendan therapy for post operative low cardiac output or severe post operative systolic and diastolic dysfunction. Twelve patients with a mean age of 2.1 years (range 7 days - 14 years old) received levosimendan. Type of surgery: 3 arterial switch, 3 correction of complete abnormal pulmonary venous return, 3 closure of VSD and correction of aortic coarctation, 3 Tetralogy of Fallot, one correction of truncus arteriosus and one palliation for single ventricle. The mean time of ECC was 203 +/- 81min. Ten patients received levosimendan for low cardiac output not responding to conventional therapy in these cases (milrinone, dopamine and noradrenaline) in the first 6 hours following entry in the ICU and 3 patients received levosimendan 3-4 days after surgery for severe systolic and diastolic dysfunction. Levosimendan was given as a drip for 24-48 hours at the dose of 0.1-0.2 mcg/ kg/min, without loading dose. Results: Significant changes were noted on mean plasmatic lactate (3.3 +/- 1.7mmole/L vs 1.8 +/-0.6mmole/L, p+0.01), mean central venous saturation (55 +/- 11% vs 68 +/- 10%, p+0.01) and mean arterio-venous difference in CO2 (9.6 +/- 4.9mmHg vs 6.7 +/- 2.1mmHg, p+0.05) for values before and at the end of levosimendan administration. There was no significant changes on heart rate, systolic pressure or central venous pressure. No adverse effect was observed. Conclusion: Levosimendan, used as rescue therapy after surgery for congenital heart disease, is safe and improves cardiac output as demonstrated with improvement of parameters commonly used clinically.

Initial experience with hybrid surgery in congenital heart disease in a single center : P171

Introduction: A hybrid intervention is a joint procedure involving the interventional cardiologist and the cardiac surgeon. At our institution we have opted for this type of approach in congenital heart disease since 2005. We report here our initial experience. Cases: 1. A 3 year old boy with double aortic arch and multiple muscular ventricular septal defects (VSD),was readdressed for pulmonary band (PAB) removal and residual VSD closure after previous palliation. After surgical removal of the PAB, the surgeon provided a minimal transventricular access for placement of a 6mm Amplatzer® muscular VSD occluder by the cardiologist under transoesophageal guidance. The patient was extubated the same day and discharged after 5 days. 2. An 8 year old girl with Williams syndrome was followed for two large VSDs and severe peripheral pulmonary arteries (PA) stenosis. The membranous VSD was closed surgically, the muscular VSD during the same operation by direct placement of a 12 mm Amplatzer® muscular VSD occluder. During rewarming, balloon angioplasty of peripheral PA stenosis was achieved under fluoroscopy. Patient was extubated the following day and discharged after 8 days. 3. A 9 year old boy post tetralogy of Fallot repair had severe distal stenosis of the right ventricular to PA conduit.With patient on partial cardiopulmonary bypass, an incision was made on the conduit and a CP 8 Zig 16 stent placed on the stenosis. The child passed on full bypass and the definitive placement of the stent achieved. The child was extubated at the end of the intervention and discharged after 6 days. 4. A newborn presented at 2 days life with complex aortic arch anatomy: left aortic arch and right descending thoracic aorta perfused directly from a right arterial duct and left PA atresia. The arterial duct was stented with a Genesis XD stent dilated at 7mm. Two days later the cardiac surgeon made banded the right PA. The child was extubated after the operation and discharged a week later. Conclusion: Hybrid approach opens new ways of correction or palliation in congenital heart disease with encouraging results and less morbidity.

Estimation des crues extrêmes dans les Alpes suisses a l'aide d'un modèle hydrologique distribué

Les modèles hydrologiques développés pour les pluies extrêmes de type PMP sont difficiles à paramétrer en raison du manque de données disponibles pour ces évènements et de la complexité du terrain. Cet article présente les processus et les résultats de l'ajustement des paramètres pour un modèle hydrologique distribué. Ce modèle à une échelle fine a été développé pour l'estimation des crues maximales probables dans le cas d'une PMP. Le calcul effectué pour deux bassins versants test suisses et pour deux épisodes d'orages d'été concerne l'estimation des paramètres du modèle, divisé en deux groupes. La première concerne le calcul des vitesses des écoulements et l'autre la détermination de la capacité d'infiltration initiale et finale pour chaque type de sol. Les résultats validés avec l'équation de Nash montrent une bonne corrélation entre les débits simulés et ceux observés.

Selective serotonin reuptake inhibitor antidepressant use in first trimester pregnancy and risk of specific congenital anomalies: a European register-based study.

Evidence of an association between early pregnancy exposure to selective serotonin reuptake inhibitors (SSRI) and congenital heart defects (CHD) has contributed to recommendations to weigh benefits and risks carefully. The objective of this study was to determine the specificity of association between first trimester exposure to SSRIs and specific CHD and other congenital anomalies (CA) associated with SSRI exposure in the literature (signals). A population-based case-malformed control study was conducted in 12 EUROCAT CA registries covering 2.1 million births 1995-2009 including livebirths, fetal deaths from 20 weeks gestation and terminations of pregnancy for fetal anomaly. Babies/fetuses with specific CHD (n = 12,876) and non-CHD signal CA (n = 13,024), were compared with malformed controls whose diagnosed CA have not been associated with SSRI in the literature (n = 17,083). SSRI exposure in first trimester pregnancy was associated with CHD overall (OR adjusted for registry 1.41, 95 % CI 1.07-1.86, fluoxetine adjOR 1.43 95 % CI 0.85-2.40, paroxetine adjOR 1.53, 95 % CI 0.91-2.58) and with severe CHD (adjOR 1.56, 95 % CI 1.02-2.39), particularly Tetralogy of Fallot (adjOR 3.16, 95 % CI 1.52-6.58) and Ebstein's anomaly (adjOR 8.23, 95 % CI 2.92-23.16). Significant associations with SSRI exposure were also found for ano-rectal atresia/stenosis (adjOR 2.46, 95 % CI 1.06-5.68), gastroschisis (adjOR 2.42, 95 % CI 1.10-5.29), renal dysplasia (adjOR 3.01, 95 % CI 1.61-5.61), and clubfoot (adjOR 2.41, 95 % CI 1.59-3.65). These data support a teratogenic effect of SSRIs specific to certain anomalies, but cannot exclude confounding by indication or associated factors.

The Association of H1N1 Pandemic Influenza with Congenital Anomaly Prevalence in Europe: An Ecological Time Series Study.

BACKGROUND: In the context of the European Surveillance of Congenital Anomalies (EUROCAT) surveillance response to the 2009 influenza pandemic, we sought to establish whether there was a detectable increase of congenital anomaly prevalence among pregnancies exposed to influenza seasons in general, and whether any increase was greater during the 2009 pandemic than during other seasons. METHODS: We performed an ecologic time series analysis based on 26,967 pregnancies with nonchromosomal congenital anomaly conceived from January 2007 to March 2011, reported by 15 EUROCAT registries. Analysis was performed for EUROCAT-defined anomaly subgroups, divided by whether there was a prior hypothesis of association with influenza. Influenza season exposure was based on World Health Organization data. Prevalence rate ratios were calculated comparing pregnancies exposed to influenza season during the congenital anomaly-specific critical period for embryo-fetal development to nonexposed pregnancies. RESULTS: There was no evidence for an increased overall prevalence of congenital anomalies among pregnancies exposed to influenza season. We detected an increased prevalence of ventricular septal defect and tricuspid atresia and stenosis during pandemic influenza season 2009, but not during 2007-2011 influenza seasons. For congenital anomalies, where there was no prior hypothesis, the prevalence of tetralogy of Fallot was strongly reduced during influenza seasons. CONCLUSIONS: Our data do not suggest an overall association of pandemic or seasonal influenza with congenital anomaly prevalence. One interpretation is that apparent influenza effects found in previous individual-based studies were confounded by or interacting with other risk factors. The associations of heart anomalies with pandemic influenza could be strain specific.

Use of asthma medication during pregnancy and risk of specific congenital anomalies: A European case-malformed control study.

BACKGROUND: Pregnant women with asthma need to take medication during pregnancy. OBJECTIVE: We sought to identify whether there is an increased risk of specific congenital anomalies after exposure to antiasthma medication in the first trimester of pregnancy. METHODS: We performed a population-based case-malformed control study testing signals identified in a literature review. Odds ratios (ORs) of exposure to the main groups of asthma medication were calculated for each of the 10 signal anomalies compared with registrations with nonchromosomal, nonsignal anomalies as control registrations. In addition, exploratory analyses were done for each nonsignal anomaly. The data set included 76,249 registrations of congenital anomalies from 13 EUROmediCAT registries. RESULTS: Cleft palate (OR, 1.63; 95% CI, 1.05-2.52) and gastroschisis (OR, 1.89; 95% CI, 1.12-3.20) had significantly increased odds of exposure to first-trimester use of inhaled β2-agonists compared with nonchromosomal control registrations. Odds of exposure to salbutamol were similar. Nonsignificant ORs of exposure to inhaled β2-agonists were found for spina bifida, cleft lip, anal atresia, severe congenital heart defects in general, or tetralogy of Fallot. None of the 4 literature signals of exposure to inhaled steroids were confirmed (cleft palate, cleft lip, anal atresia, and hypospadias). Exploratory analyses found an association between renal dysplasia and exposure to the combination of long-acting β2-agonists and inhaled corticosteroids (OR, 3.95; 95% CI, 1.99-7.85). CONCLUSIONS: The study confirmed increased odds of first-trimester exposure to inhaled β2-agonists for cleft palate and gastroschisis and found a potential new signal for renal dysplasia associated with combined long-acting β2-agonists and inhaled corticosteroids. Use of inhaled corticosteroids during the first trimester of pregnancy seems to be safe in relation to the risk for a range of specific major congenital anomalies.

Essential role of GATA5 in the mammalian heart

réalisé en cotutelle avec le Dr. Marie Kmita et Dr. Marco Horb

Cartographie génétique d’une forme familiale autosomale dominante d’anévrysmes du septum inter-ventriculaire et de communications inter-ventriculaires au chromosome 10p15

Les malformations cardiaques congénitales (CHM) représentent 28 % de toutes les malformations congénitales majeures et touchent 8 pour 1000 naissances à terme. Elles sont la cause de mortalité et de morbidité non infectieuse la plus fréquente chez les enfants de moins d’une année de vie. Les communications interventriculaires (VSD) forment le sous-type de CHM le plus fréquent et l’aggrégation familiale est extrêmement rare. Le but de cette étude était d’identifier les facteurs génétiques et les régions chromosomiques contribuant aux VSD. Une grande famille ségréguant diverses formes de pathologies septales, incluant des VSD, des anévrysmes du septum interventriculaire (VSA) et des communications interauriculaires (ASD), a été examinées et caractérisées cliniquement et génétiquement. Dix-huit membres de la famille, sur trois générations, ont pu être étudiés. (10 affectés : 4 VSD, 3 VSA, 2 ASD et une tétralogie de Fallot). L’analyse de liaison multipoint paramétrique démontre un logarithme des probabilités maximal (LOD) de 3.29 liant significativement le chromosome 10p15.3-10p15.2 aux traits observés dans cette famille. Le pointage LOD oriente vers une région pauvre en gènes qui a déjà été associée aux malformations du septum interventriculaire, mais qui est distincte de la région du syndrome de DiGeorge de type 2 sur le chromosome 10p. De plus, plusieurs scénarios d’analyse de liaison suggèrent que la tétralogie de Fallot est une phénocopie et qu’elle est donc génétiquement différente des autres pathologies du septum observées dans cette famille. En bref, cette étude associe une forme rare de VSD/VSA au chromosome 10p15 et permet d’étendre le spectre de l’hétérogénéité des pathologies septales. Mots-clés : Malformations cardiaques congénitales, malformations du septum, tétralogie de Fallot, analyse de liaison, chromosome 10p15, génétique moléculaire

Incidencia de fibrilación auricular en las primeras 72 horas del post operatorio de revascularización miocárdica

Determinar la incidencia de fibrilación auricular en las primeras 72 horas del post operatorio en pacientes llevados a revascularización miocárdica utilizando dos técnicas de anestésia una convencional (AC) con anestésicos inhalados y opioides y otra con dexmedetomidina (AD.). cohorte retrospectivo, en donde se seleccionarán dos grupos de estudio, un grupo de expuestos, pacientes llevados a revascularización miocárdica con utilización técnica anestésica convencional y un grupo de no expuestos pacientes llevados a revascularización miocárdica con uso de dexmedetomidina como técnica de anestesia; A estos grupos se les hizo seguimiento por 72 horas para determinar la presencia de fibrilación auricular y la terapéutica instaurada.