Therapeutic modalities influencing neuropathic pain in hand surgery patients

The treatment of neuropathic pain challenges not only doctors but also hand therapists, since a majority of patients don't experience a significant pain relief despite systemic pain treatment. Early diagnosis of neuropathic pain and a therapeutic concept is crucial to meet the individual needs of the patient. The complexity of a pain syndrome calls for a multidisciplinary approach using patient education, pharmacological and non-pharmacological therapies, such as graded motor imagery or somatosensory rehabilitation, behavioral therapy and physical measures. The evidence of the above mentioned therapies with regards to neuropathic pain is not yet completely established. Possible reasons are the lack of complete understanding of the pain causing mechanisms and the fact of treating the symptoms rather than the cause.

Cross-sectional Study Comparing Different Therapeutic Modalities For Cystic Lymphangiomas In Children.

Here, we describe our experience with different therapeutic modalities used to treat cystic lymphangiomas in children in our hospital, including single therapy with OK-432, bleomycin and surgery, and a combination of the three modalities. We performed a retrospective, cross-sectional study including patients treated from 1998 to 2011. The effects on macrocystic lymphangiomas and adverse reactions were evaluated. Twenty-nine children with cystic lymphangiomas without any previous treatment were included. Under general anesthesia, patients given sclerosing agents underwent puncture of the lesion (guided by ultrasound when necessary) and complete aspiration of the intralesional liquid. The patients were evaluated with ultrasound and clinical examinations for a maximum follow-up time of 4 years. The proportions of patients considered cured after the first therapeutic approach were 44% in the surgery group, 29% in the bleomycin group and 31% in the OK-432 group. These proportions were not significantly different. Sequential treatment increased the rates of curative results to 71%, 74% and 44%, respectively, after the final treatment, which in our case was approximately 1.5 applications per patient. The results of this study indicate that most patients with cystic lymphangiomas do not show complete resolution after the initial therapy, regardless of whether the therapy is surgical or involves the use of sclerosing agents. To achieve complete resolution of the lesions, either multiple operations or a combination of surgery and sclerotherapy must be used and should be tailored to the characteristics of each patient.

Epithelial to mesenchymal transition in the pathogenesis of uterine malignant mixed Müllerian tumours: the role of ubiquitin proteasome system and therapeutic opportunities.

Malignant mixed Müllerian tumours (malignant mixed mesodermal tumours, MMMT) of the uterus are metaplastic carcinomas with a sarcomatous component and thus they are also called carcinosarcomas. It has now been accepted that the sarcomatous component is derived from epithelial elements that have undergone metaplasia. The process that produces this metaplasia is epithelial to mesenchymal transition (EMT), which has recently been described as a neoplasia-associated programme shared with embryonic development and enabling neoplastic cells to move and metastasise. The ubiquitin proteasome system (UPS) regulates the turnover and functions of hundreds of cellular proteins. It plays important roles in EMT by being involved in the regulation of several pathways participating in the execution of this metastasis-associated programme. In this review the specifi c role of UPS in EMT of MMMT is discussed and therapeutic opportunities from UPS manipulations are proposed.

Immediate and simultaneous sensory reorganization at cortical and subcortical levels of the somatosensory system

The occurrence of cortical plasticity during adulthood has been demonstrated using many experimental paradigms. Whether this phenomenon is generated exclusively by changes in intrinsic cortical circuitry, or whether it involves concomitant cortical and subcortical reorganization, remains controversial. Here, we addressed this issue by simultaneously recording the extracellular activity of up to 135 neurons in the primary somatosensory cortex, ventral posterior medial nucleus of the thalamus, and trigeminal brainstem complex of adult rats, before and after a reversible sensory deactivation was produced by subcutaneous injections of lidocaine. Following the onset of the deactivation, immediate and simultaneous sensory reorganization was observed at all levels of the somatosensory system. No statistical difference was observed when the overall spatial extent of the cortical (9.1 ± 1.2 whiskers, mean ± SE) and the thalamic (6.1 ± 1.6 whiskers) reorganization was compared. Likewise, no significant difference was found in the percentage of cortical (71.1 ± 5.2%) and thalamic (66.4 ± 10.7%) neurons exhibiting unmasked sensory responses. Although unmasked cortical responses occurred at significantly higher latencies (19.6 ± 0.3 ms, mean ± SE) than thalamic responses (13.1 ± 0.6 ms), variations in neuronal latency induced by the sensory deafferentation occurred as often in the thalamus as in the cortex. These data clearly demonstrate that peripheral sensory deafferentation triggers a system-wide reorganization, and strongly suggest that the spatiotemporal attributes of cortical plasticity are paralleled by subcortical reorganization.

Astrocyte and neuronal plasticity in the somatosensory system

Changing the whisker complement on a rodent's snout can lead to two forms of experience-dependent plasticity (EDP) in the neurons of the barrel cortex, where whiskers are somatotopically represented. One form, termed coding plasticity, concerns changes in synaptic transmission and connectivity between neurons. This is thought to underlie learning and memory processes and so adaptation to a changing environment. The second, called homeostatic plasticity, serves to maintain a restricted dynamic range of neuronal activity thus preventing its saturation or total downregulation. Current explanatory models of cortical EDP are almost exclusively neurocentric. However, in recent years, increasing evidence has emerged on the role of astrocytes in brain function, including plasticity. Indeed, astrocytes appear as necessary partners of neurons at the core of the mechanisms of coding and homeostatic plasticity recorded in neurons. In addition to neuronal plasticity, several different forms of astrocytic plasticity have recently been discovered. They extend from changes in receptor expression and dynamic changes in morphology to alteration in gliotransmitter release. It is however unclear how astrocytic plasticity contributes to the neuronal EDP. Here, we review the known and possible roles for astrocytes in the barrel cortex, including its plasticity.

Integration of Multiple Simultaneous Stimuli within and between Somatosensory sub-Modalities

Psychological characterisation of the somatosensory system often focusses on minimal units of perception, such as detection, localisation, and magnitude estimation of single events. Research on how multiple simultaneous stimuli are aggregated to create integrated, synthetic experiences is rarer. This thesis aims to shed a light on the mechanisms underlying the integration of multiple simultaneous stimuli, within and between different sub-modalities of the somatosensory system. First, we investigated the ability of healthy individuals to perceive the total intensity of composite somatosensory patterns. We found that the overall intensity of tactile, cold, or warm patterns was systematically overestimated when the multiple simultaneous stimuli had different intensities. Perception of somatosensory totals was biased towards the most salient element in the pattern. Furthermore, we demonstrated that peak-biased aggregation is a genuine perceptual phenomenon which does not rely on the discrimination of the parts, but is rather based on the salience of each stimulus. Next, we studied a classical thermal illusion to assess participants’ ability to localise thermal stimuli delivered on the fingers either in isolation, or in uniform and non-uniform patterns. We found that despite a surprisingly high accuracy in reporting the location of a single stimulus, when participants were presented with non-uniform patterns, their ability to identify the thermal state of a specific finger was completely abolished. Lastly, we investigated the perceptual and neural correlates of thermo-nociceptive interaction during the presentation of multiple thermal stimuli. We found that inhibition of pain by warmth was independent from both the position and the number of thermal stimuli administered. Our results suggest that nonlinear integration of multiple stimuli, within and between somatosensory sub-modalities, may be an efficient way by which the somatosensory system synthesises the complexity of reality, providing an extended and coherent perception of the world, in spite of its deep bandwidth limitations.

Getting in touch: segregated somatosensory what and where pathways in humans revealed by electrical neuroimaging.

Whether the somatosensory system, like its visual and auditory counterparts, is comprised of parallel functional pathways for processing identity and spatial attributes (so-called what and where pathways, respectively) has hitherto been studied in humans using neuropsychological and hemodynamic methods. Here, electrical neuroimaging of somatosensory evoked potentials (SEPs) identified the spatio-temporal mechanisms subserving vibrotactile processing during two types of blocks of trials. What blocks varied stimuli in their frequency (22.5 Hz vs. 110 Hz) independently of their location (left vs. right hand). Where blocks varied the same stimuli in their location independently of their frequency. In this way, there was a 2x2 within-subjects factorial design, counterbalancing the hand stimulated (left/right) and trial type (what/where). Responses to physically identical somatosensory stimuli differed within 200 ms post-stimulus onset, which is within the same timeframe we previously identified for audition (De Santis, L., Clarke, S., Murray, M.M., 2007. Automatic and intrinsic auditory "what" and "where" processing in humans revealed by electrical neuroimaging. Cereb Cortex 17, 9-17.). Initially (100-147 ms), responses to each hand were stronger to the what than where condition in a statistically indistinguishable network within the hemisphere contralateral to the stimulated hand, arguing against hemispheric specialization as the principal basis for somatosensory what and where pathways. Later (149-189 ms) responses differed topographically, indicative of the engagement of distinct configurations of brain networks. A common topography described responses to the where condition irrespective of the hand stimulated. By contrast, different topographies accounted for the what condition and also as a function of the hand stimulated. Parallel, functionally specialized pathways are observed across sensory systems and may be indicative of a computationally advantageous organization for processing spatial and identity information.

Pattern of use of radiotherapy for lung cancer: a descriptive study.

BACKGROUND Lung cancer remains one of the most prevalent forms of cancer. Radiotherapy, with or without other therapeutic modalities, is an effective treatment. Our objective was to report on the use of radiotherapy for lung cancer, its variability in our region, and to compare our results with the previous study done in 2004 (VARA-I) in our region and with other published data. METHODS We reviewed the clinical records and radiotherapy treatment sheets of all patients undergoing radiotherapy for lung cancer during 2007 in the 12 public hospitals in Andalusia, an autonomous region of Spain. Data were gathered on hospital, patient type and histological type, radiotherapy treatment characteristics, and tumor stage. RESULTS 610 patients underwent initial radiotherapy. 37% of cases had stage III squamous cell lung cancer and were treated with radical therapy. 81% of patients with non-small and small cell lung cancer were treated with concomitant chemo-radiotherapy and the administered total dose was ≥60 Gy and ≥45 Gy respectively. The most common regimen for patients treated with palliative intent (44.6%) was 30 Gy. The total irradiation rate was 19.6% with significant differences among provinces (range, 8.5-25.6%; p<0.001). These differences were significantly correlated with the geographical distribution of radiation oncologists (r=0.78; p=0.02). Our results were similar to other published data and previous study VARA-I. CONCLUSIONS Our results shows no differences according to the other published data and data gathered in the study VARA-I. There is still wide variability in the application of radiotherapy for lung cancer in our setting that significantly correlates with the geographical distribution of radiation oncologists.

Preoperative assessment and classification of benign laryngotracheal stenosis: a consensus paper of the European Laryngological Society.

Adult and pediatric laryngotracheal stenoses (LTS) comprise a wide array of various conditions that require precise preoperative assessment and classification to improve comparison of different therapeutic modalities in a matched series of patients. This consensus paper of the European Laryngological Society proposes a five-step endoscopic airway assessment and a standardized reporting system to better differentiate fresh, incipient from mature, cicatricial LTSs, simple one-level from complex multilevel LTSs and finally "healthy" from "severely morbid" patients. The proposed scoring system, which integrates all of these parameters, may be used to help define different groups of LTS patients, choose the best treatment modality for each individual patient and assess distinct post-treatment outcomes accordingly.

Mechanisms in anti-inflammation and resolution: the role of lipoxins and aspirin-triggered lipoxins

Multicellular host responses to infection, injury or inflammatory stimuli lead to the formation of a broad range of chemical mediators by the host. The integrated response of the host is essential to health and disease; thus it is important to achieve a more complete understanding of the molecular and cellular events governing the formation and actions of endogenous mediators of resolution that appear to control the duration of inflammation. Lipoxins are trihydroxytetraene-containing lipid mediators that can be formed during cell-cell interactions and are predominantly counterregulators of some well-known mediators of inflammation. Since this circuit of lipoxin formation and action appears to be of physiological relevance for the resolution of inflammation, therapeutic modalities targeted at this system are likely to have fewer unwanted side effects than other candidates and current anti-inflammatory therapies. Here, we present an overview of the recent knowledge about the biosynthesis and bioactions of these anti-inflammatory lipid mediators.

Intra- and inter-hemispheric interactions in somatosensory processing of pain : dynamical causal modeling analysis of fMRI data

La douleur est une expérience perceptive comportant de nombreuses dimensions. Ces dimensions de douleur sont inter-reliées et recrutent des réseaux neuronaux qui traitent les informations correspondantes. L’élucidation de l'architecture fonctionnelle qui supporte les différents aspects perceptifs de l'expérience est donc une étape fondamentale pour notre compréhension du rôle fonctionnel des différentes régions de la matrice cérébrale de la douleur dans les circuits corticaux qui sous tendent l'expérience subjective de la douleur. Parmi les diverses régions du cerveau impliquées dans le traitement de l'information nociceptive, le cortex somatosensoriel primaire et secondaire (S1 et S2) sont les principales régions généralement associées au traitement de l'aspect sensori-discriminatif de la douleur. Toutefois, l'organisation fonctionnelle dans ces régions somato-sensorielles n’est pas complètement claire et relativement peu d'études ont examiné directement l'intégration de l'information entre les régions somatiques sensorielles. Ainsi, plusieurs questions demeurent concernant la relation hiérarchique entre S1 et S2, ainsi que le rôle fonctionnel des connexions inter-hémisphériques des régions somatiques sensorielles homologues. De même, le traitement en série ou en parallèle au sein du système somatosensoriel constitue un autre élément de questionnement qui nécessite un examen plus approfondi. Le but de la présente étude était de tester un certain nombre d'hypothèses sur la causalité dans les interactions fonctionnelle entre S1 et S2, alors que les sujets recevaient des chocs électriques douloureux. Nous avons mis en place une méthode de modélisation de la connectivité, qui utilise une description de causalité de la dynamique du système, afin d'étudier les interactions entre les sites d'activation définie par un ensemble de données provenant d'une étude d'imagerie fonctionnelle. Notre paradigme est constitué de 3 session expérimentales en utilisant des chocs électriques à trois différents niveaux d’intensité, soit modérément douloureux (niveau 3), soit légèrement douloureux (niveau 2), soit complètement non douloureux (niveau 1). Par conséquent, notre paradigme nous a permis d'étudier comment l'intensité du stimulus est codé dans notre réseau d'intérêt, et comment la connectivité des différentes régions est modulée dans les conditions de stimulation différentes. Nos résultats sont en faveur du mode sériel de traitement de l’information somatosensorielle nociceptive avec un apport prédominant de la voie thalamocorticale vers S1 controlatérale au site de stimulation. Nos résultats impliquent que l'information se propage de S1 controlatéral à travers notre réseau d'intérêt composé des cortex S1 bilatéraux et S2. Notre analyse indique que la connexion S1→S2 est renforcée par la douleur, ce qui suggère que S2 est plus élevé dans la hiérarchie du traitement de la douleur que S1, conformément aux conclusions précédentes neurophysiologiques et de magnétoencéphalographie. Enfin, notre analyse fournit des preuves de l'entrée de l'information somatosensorielle dans l'hémisphère controlatéral au côté de stimulation, avec des connexions inter-hémisphériques responsable du transfert de l'information à l'hémisphère ipsilatéral.

The roles of the somatosensory cortices in the perception of noxious and innocuous stimuli

Résumé Les premières études électrophysiologiques et anatomiques ont établi le rôle crucial du cortex somatosensoriel primaire et secondaire (SI et SII) dans le traitement de l'information somatosensorielle. Toutefois, les récentes avancées en techniques d’imagerie cérébrale ont mis en question leur rôle dans la perception somatosensorielle. La réorganisation du cortex somatosensoriel est un phénomène qui a été proposé comme cause de la douleur du membre fantôme chez les individus amputés. Comme la plupart des études se sont concentrées sur le rôle du SI, une étude plus approfondie est nécessaire. La présente série d'expériences implique une exploration du rôle des régions somatosensorielles dans la perception des stimuli douleureux et non-douleureux chez des volontaires sains et patients avec des douleurs de membre fantôme. La première étude expérimentale présentée dans le chapitre 3 est une méta-analyse des études de neuro-imagerie employant des stimuli nociceptifs chez des volontaires sains. En comparaison aux précédentes, la présente étude permet la génération de cartes quantitatives probabilistes permettant la localisation des régions activées en réponse à des stimuli nociceptifs. Le rôle du cortex somatosensoriel dans la perception consciente de stimuli chauds a été étudié dans le chapitre 4 grâce à une étude d'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, dans laquelle des stimuli thermiques douloureux et non-douloureux ont été administrés de manière contrebalancée. Grâce à cette procédure, la perception de la chaleur fut atténuée par les stimuli douloureux, ce qui permit la comparaison des stimuli consciemment perçus avec ceux qui ne le furent pas. Les résultats ont montrés que les stimulations chaudes perçues ont engendré l’activation de l’aire SI controlatérale, ainsi que de la région SII. Grâce à l’évaluation clinique de patients amputés présentant une altération de leurs perceptions somatosensorielles, il est également possible de dessiner un aperçu des régions corticales qui sous-tendent ces modifications perceptuelles. Dans le chapitre 5 nous avons émis l'hypothèse proposant que les sensations du membre fantôme représentent un corrélat perceptuel de la réorganisation somatotopique des représentations sensorielles corticales. En effet, la réorganisation des sensations peut donner des indices sur les régions impliquées dans la genèse des sensations référées. Ainsi, un protocole d’évaluation sensoriel a été administré à un groupe de patients affligés de douleur au niveau du membre fantôme. Les résultats ont montré que, contrairement aux études précédentes, les sensations diffèrent grandement selon le type et l'intensité des stimuli tactiles, sans évidence de la présence d’un modèle spatialement localisé. Toutefois, les résultats actuels suggèrent que les régions corticales à champs récepteurs bilatéraux présentent également des modifications en réponse à une déafférentation. Ces études présentent une nouvelle image des régions corticales impliquées dans la perception des stimuli somatosensoriels, lesquelles comprennent les aires SI et SII, ainsi que l'insula. Les résultats sont pertinents à notre compréhension des corrélats neurologiques de la perception somatosensorielle consciente.

Impact des troubles musculosquelettiques sur les mécanismes du contrôle postural chez les adolescents-hockeyeurs de niveau élite et intervention en Reconstruction Posturale®

Les adolescents-hockeyeurs peuvent être affligés de troubles musculosquelettiques (TMS) résultant d’un excès de tension musculaire lequel peut mener à des déformations ou déséquilibres musculaires ainsi qu’à une attitude posturale inadéquate. Les conséquences de ces changements mènent souvent à une surcharge inutile du système musculosquelettique (SMS), à la perturbation des mécanismes du contrôle postural et éventuellement à l’apparition de douleurs musculaires et articulaires. Les interventions qui s’attaquent aux TMS par une rééquilibration de la tension musculaire sont peu nombreuses. Les interventions qui s’attaquent aux TMS par une normalisation de la tension musculaire sont peu nombreuses. La Reconstruction Posturale® (RP), testée cliniquement, est l’une d’entre elles. Dans un premier temps, cette thèse visait à identifier les caractéristiques du contrôle postural chez les adolescents-hockeyeurs de niveau élite lorsque le système somatosensoriel est mis à l’épreuve en position debout quasi statique pieds nus et en patins. Dans un deuxième temps, nous avons évalué l’impact d’une intervention en RP sur des variables cliniques et biomécaniques, chez ces athlètes qui souffrent de TMS. Soixante-sept adolescents-hockeyeurs de niveau élite âgés de 15 à 18 ans ont participé à l’étude. Le contrôle postural de cinquante-sept joueurs a été évalué en position debout sur deux plateformes de force les yeux ouverts et les yeux fermés, pieds nus sur une surface dure et sur une mousse. De ce groupe, trente-cinq sujets ont également été évalués en patins, les yeux ouverts et les yeux fermés. Par la suite, neuf adolescents-hockeyeurs souffrant de TMS, ont été sélectionnés pour participer au protocole d’intervention thérapeutique en RP qui consistait en l’application de six séances de thérapie prodiguées sur une période de six semaines. Le déplacement du centre de pression (CP) sous les pieds a été calculé dans les directions antéro-postérieure (AP) et médio-latérale (ML). La vélocité moyenne du CP, le déplacement moyen du CP et l’étendue du CP ont été retenus pour rendre compte de la performance du contrôle posturale. D’autre part, l’asymétrie de mise en charge, la trajectoire du CP sous les pieds gauche et droit, le CPc pour rendre compte de la stratégie de chevilles et le CPv pour rendre compte de la stratégie de hanches ont été retenues pour identifier les stratégies utilisées pour maintenir l’équilibre. L’impact de l’intervention en RP a été évalué à l’aide de trois variables cliniques soit la douleur à l’aide de l’échelle visuelle analogue (ÉVA), la capacité fonctionnelle à l’aide d’un un questionnaire autoadministré et des photographies de la posture debout pour rendre compte des variables posturales biomécaniques. Nos résultats montrent que chez les adolescents-hockeyeurs la performance du contrôle postural en position debout statique est davantage perturbée par les changements somatosensoriels en direction ML alors qu’en AP, la perte d’informations visuelles ainsi que des changements somatosensoriels affectent la performance. Dans toutes les conditions expérimentales et dans les deux directions, nous avons observé une vélocité du CP remarquablement élevée, variant entre 18 et 22 mm/s. Au niveau des stratégies et indépendamment de la condition expérimentale, nous avons observé une dominance presque complète de la stratégie de cheville en AP alors qu’en ML, la stratégie de hanche dominait avec une contribution de la stratégie de cheville de plus de 20 %. En patins, en direction ML, aucun changement significatif de la performance n’a été observé. Toutefois en AP, nous avons observé une augmentation significative de la vélocité du CP, yeux ouverts et yeux fermés ainsi qu’une augmentation significative de l’étendue, yeux ouverts seulement. Au niveau des stratégies, la stratégie de cheville domine en AP et la stratégie de hanche domine en ML avec une contribution plus modeste de la stratégie de cheville qui était inférieure à 12 %. Chez les adolescents-hockeyeurs souffrant de TMS, post-intervention, nos résultats indiquent une diminution significative de la douleur et une amélioration des capacités fonctionnelles ainsi que de l’attitude posturale. Pré intervention en direction ML, nous avons observé une contribution significativement plus élevée de la stratégie de cheville au contrôle du CPnet et un retour vers des valeurs normales post-intervention. L’impact de l’intervention thérapeutique sur la performance du contrôle postural s’est avéré non significatif en ML et en AP.

Effect of posture-control insoles on function in children with cerebral palsy: Randomized controlled clinical trial

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)