Spontaneous imbibition plays a very important role in the displacement mechanism of non-wetting fluid in naturally fractured reservoirs. We developed a new 2D two-phase finite element numerical model, as available commercial simulators cannot be used to model small-scale experiments with different boundary conditions as well as complex boundary conditions such as fractures and vugs. Starting with the basic equation of fluid flow, we derived the non-linear diffusion saturation equation. This equation cannot be put in weighted-integral weak variational form and hence Rayleigh-Ritz finite element method (FEM) cannot be applied. Traditionally, the way around it is to use higher order interpolation functions and use Galerkin FEM or reduce the differentiability requirement and use Mixed FEM formulation. Other FEM methods can also be used, but iterative nature of those methods makes them unsuitable for solving large-scale field problems. But if we truncate the non-linear terms and decouple the dependent variables, from the spatial as well as the temporal domains of the primary variable to solve them analytically, the non-linear FEM problem reduces to a simple weighted integral form, which can be put into its corresponding weak form. The advantage of using Rayleigh-Ritz method is that it has immediate effect on the computation time required to solve a particular problem apart from incorporating complex boundary conditions. We compared our numerical models with the analytical solution of this diffusion equation. We validated the FDM numerical model using X-Ray Tomography (CT) experimental data from the single-phase spontaneous imbibition experiment, where two simultaneously varying parameters of weight gain and CT water saturation were used and then went ahead and compared the results of FEM model to that of FDM model. A two-phase field size example was taken and results from a commercial simulator were compared to the FEM model to bring out the limitations of this approach.

Bone disease and fractures are common in men and women with chronic kidney disease (CKD). The etiology of fractures in CKD is multi-factorial; identifying risk factors for fracture is important in CKD, so that patients who are at high risk can be treated before they fracture. The majority of studies have focused on risk factors associated with fracture in patients with stage 5 CKD on dialysis–there is a need for studies in pre-dialysis CKD. Three novel, non-radiological factors were assessed in 211 men and women with stage 3-5 CKD: cytokines osteoprotegerin (OPG) and receptor activator of nuclear factor kappa beta ligand (RANKL); tests of neuromuscular function including the timed up and go (TUG), 6 minute walk (6MW), and grip strength; and daily activity levels by accelerometry. Fractures were defined as self-reported low-trauma fractures since the age of 40 and/or prevalent vertebral fractures identified by morphometry. Logistic regression and receiver operating characteristic curves (ROC) were performed using STATA version 11.0. Those with fractures had elevated OPG compared to those without fractures (9.37±4.23 vs. 8.13±3.04 pmol/L, p=0.03), however, after adjusting for age OPG did not differ by fracture status. After adjusting for age, weight, and sex, impairments in both the TUG and 6MW tests were associated with fractures (TUG odds ratio (OR): 1.68, 95% confidence interval (CI): 1.40-2.02; 6MW OR: 0.53, 95% CI: 0.52-0.54). The diagnostic tests characteristics of the TUG and 6MW tests were excellent; both could discriminate fracture status (TUG AUROC: 0.90, 95% CI: 0.84-0.95; 6MW AUROC: 0.87, 95% CI: 0.84-0.95). Overall, subjects were primarily sedentary. After adjusting for stage of CKD, increased sedentary activity and decreased light intensity activity could discriminate fracture status (sedentary AUROC: 0.72, 95% CI: 0.56 to 0.87; light activity AUROC: 0.71, 95% CI: 0.55 to 0.87). In conclusion, non-radiological, novel factors including the TUG, the 6MW, and daily activity, but not OPG or RANKL were able to discriminate fracture status in men and women with stage 3-5 CKD.

Bone disease and fractures are common in men and women with chronic kidney disease (CKD). The etiology of fractures in CKD is multi-factorial; identifying risk factors for fracture is important in CKD, so that patients who are at high risk can be treated before they fracture. The majority of studies have focused on risk factors associated with fracture in patients with stage 5 CKD on dialysis–there is a need for studies in pre-dialysis CKD. Three novel, non-radiological factors were assessed in 211 men and women with stage 3-5 CKD: cytokines osteoprotegerin (OPG) and receptor activator of nuclear factor kappa beta ligand (RANKL); tests of neuromuscular function including the timed up and go (TUG), 6 minute walk (6MW), and grip strength; and daily activity levels by accelerometry. Fractures were defined as self-reported low-trauma fractures since the age of 40 and/or prevalent vertebral fractures identified by morphometry. Logistic regression and receiver operating characteristic curves (ROC) were performed using STATA version 11.0. Those with fractures had elevated OPG compared to those without fractures (9.37±4.23 vs. 8.13±3.04 pmol/L, p=0.03), however, after adjusting for age OPG did not differ by fracture status. After adjusting for age, weight, and sex, impairments in both the TUG and 6MW tests were associated with fractures (TUG odds ratio (OR): 1.68, 95% confidence interval (CI): 1.40-2.02; 6MW OR: 0.53, 95% CI: 0.52-0.54). The diagnostic tests characteristics of the TUG and 6MW tests were excellent; both could discriminate fracture status (TUG AUROC: 0.90, 95% CI: 0.84-0.95; 6MW AUROC: 0.87, 95% CI: 0.84-0.95). Overall, subjects were primarily sedentary. After adjusting for stage of CKD, increased sedentary activity and decreased light intensity activity could discriminate fracture status (sedentary AUROC: 0.72, 95% CI: 0.56 to 0.87; light activity AUROC: 0.71, 95% CI: 0.55 to 0.87). In conclusion, non-radiological, novel factors including the TUG, the 6MW, and daily activity, but not OPG or RANKL were able to discriminate fracture status in men and women with stage 3-5 CKD.

During the past decades, the incidence of osteoporotic fractures has increased dramatically in the Western world. Consumption of coffee and intake of caffeine have in some studies been found to be associated with increased risk of osteoporotic fractures, but overall results from previous research are inconsistent. Despite weak evidence, some osteoporosis organisations recommend limiting daily coffee or caffeine intake. The primary aim of this thesis was to study the association between long-term consumption of coffee and bone mineral density (BMD), incidence of osteoporosis and fractures. A secondary aim was to study the relation between tea consumption and fracture risk. An increased risk of osteoporotic fractures in individuals who consumed ≥ 4 cups of coffee vs < 1 cup coffee per day was demonstrated in a study of 31,257 Swedish middle-aged and elderly women (a part of the Swedish Mammography Cohort - SMC) when calcium intake was low (< 700 mg/day). However, no higher risks of osteoporosis or fractures were observed in the full SMC with increasing coffee consumption. In the full SMC (n = 61,433) the follow-up was longer and the number of fractures was higher. Similarly, no statistically significant associations between consumption of coffee (≥ 4 cups of coffee vs < 1 cup) and incidence of osteoporotic fractures were observed in the Cohort of Swedish Men (COSM), including 45,339 men. Calcium intake did not modify the results from the investigations performed in the full SMC or COSM. Nonetheless, a 2 - 4% lower BMD at measured sites was observed in men participating in the PIVUS cohort and in women from a sub-cohort of the SMC who consumed ≥ 4 cups of coffee vs < 1 cup daily. Individuals with high coffee intake and rapid metabolism of caffeine had lower BMD at the femoral neck. No association between tea consumption and risk of fractures was found in the studies. In conclusion, the findings presented in this thesis demonstrate that high consumption of coffee may be associated with a modest decrease in BMD. However, there was no evidence of a substantially increased incidence of osteoporosis or fractures typically associated with osteoporosis.

Revisión de los factores que intervienen en la interpretación de la densitometría ósea (aparato, regiones de interés, información aportada por la técnica, curvas de referencia de normalidad poblacional) y su indicación (criterios de indicación de densitometría de diferentes organismos). Se relacionan 5 estudios con las aportaciones en relación a la interpretación de la densitometría y su indicación.En el primer estudio se evalúa la importancia de la curva de normalidad de referencia para la clasificación de personas y grupos poblacionales, comparándose, en cuello de fémur, la curva de normalidad española y la propuesta por el estudio americano NHANES III. No se observan diferencias apreciables en la clasificación de individuos, pero sí en la identificación de grupos poblacionales.En el segundo estudio se evalúa la necesidad de realizar una densitometría ósea en mujeres posmenopáusicas con una fractura vertebral clínica. Se observa que tres cuartas partes de las mujeres con fractura vertebral clínica tienen osteoporosis, y casi todo el resto tiene osteopneia. Se concluye que en este grupo de pacientes podría obviarse la realización de una densitometría ósea con fines diagnósticos en caso de dificultad de acceso a la técnica.El tercer y cuarto estudios estudian la frecuencia con que debería indicarse una densitometría ósea en consultas extrahospitalarias de Reumatología y en consultas de Atención Primaria, respectivamente, utilizando diferentes criterios. Se concluye que en ambos casos la proporción de individuos con indicación de densitometría ósea varía de forma importante según el criterio utilizado para su indicación.En el último estudio se evalúa la proporción de varones con artritis reumatoide que tienen osteoporosis según los criterios de la Organizaciçon Mundial de la Salud (aplicando a varones los criterios propuestos para mujeres posmenopáusicas) y de la International Society for Clinical Densitometry. Se concluye que la prevalencia de osteoporosis es inferior a la observada en mujeres con artritis reumatoide, sin que haya diferencias importantes entre los dos criterios utilizados.

DE LA TESIS:La fractura de la diáfisis tibial ocupa el primer puesto entre las fracturas diafisarias por su frecuencia, por su gravedad y por las complicaciones que interfieren la consolidación. La tibia es completamente subcutánea a nivel de su cara anterointerna, en una amplitud de 1/3 de su perímetro diafisario. La piel es una débil defensa para este hueso frente a los traumatismos directos y un deficiente lecho vascular para la formación del callo por su situación subcutánea. La fractura de tibia es la que con mayor frecuencia resulta abierta, y su conjunto es el que presenta el mayor porcentaje sobre el total de fracturas diafisarias abiertas. Del tratamiento de las fracturas diafisarias, el que entraña mayores dificultades es el de la pierna: los desplazamientos tienden a reproducirse al desaparecer la tumefacción, sobre todo en las oblicuas, conminutas o espirales; es difícil neutralizar la rotación de los fragmentos porque la rodilla y el tobillo se mueven en ejes paralelos; la abertura de la fractura expone a un grave peligro de infección; las osteosíntesis, cada vez más numerosas y a menudo deficientes, pueden alterar el proceso de reparación de la fractura y abrir una puerta de entrada a la infección; las lesiones de la circulación diafisaria retrasan con frecuencia la consolidación en niveles diafisarios deficientemente irrigados.La incidencia de las pseudartrosis sobre el total de fracturas diafisarias o de fracturas de tibia varia de unos autores a otros. Las cifras globales, dispares de unas estadísticas a otras, no son explicativas ni comparativas. Solo un análisis más detallado permite conocer los porcentajes de pseudartrosis en función de una serie de factores que condicionan la consolidación: el ambiente donde se ha producido la fractura (guerra, tráfico, deporte), el medio hospitalario donde ha sido tratada (servicio general o centro especializado), la existencia de herida sobre la fractura (abierta o cerrada), el tratamiento efectuado (ortopédico u operatorio), la presencia de infección. Las pseudartrosis de tibia que son objeto de nuestro estudio proceden de un total de 1052 pseudartrosis diafisarias de las cuales el 41,5% corresponden a la pierna, el 23% a los huesos del antebrazo, el 21% al muslo y el 14,5% al brazo. La tibia se revela con mucho como la ubicación preferente de las pseudartrosis diafisarias. La abertura de la fractura, durante su producción o durante el tratamiento cruento, condiciona la infección del foco y la aparición de una pseudartrosis infectada. De las 1052 pseudartrosis referidas el 20% eran infectadas. Estas pseudartrosis diafisarias infectadas se distribuyen del siguiente modo: 67% en tibia, 17% en fémur, 9,5% en cúbito y radio y 6,5% en húmero.

Después de la introducción de la osteosíntesis con miniplacas hace más de 25 años, siguen existiendo controversias en su aplicación en determinadas situaciones de la cirugía craneomaxilofacial. En las fracturas mandibulares se utilizan diferentes tipos de placas asociadas o no a bloqueo intermaxilar con un indice de complicaciones muy variable (James y col, 1981; Limchayseng 1988); el tratamiento más adecuado cuando existen dientes en el foco de fractura. La utilización del bloqueo intermaxilar parece innecesario si disponemos de métodos de fijación interna. Algunos estudios biomecánicos a nivel mandibular muestran que las líneas ideales de osteosíntesis descritas por Champy para determinadas localizaciones son más complejas proponiendo nuevas estrategias de localización de las osteosíntesis (Tams y col, 1997). Las fracturas de ángulo mandibular son las que generan mayor número de complicaciones y suscitan mayor controversia en cuanto al tipo de osteosíntesis a realizar (Ellis, 1998). La recidiva de las osteotomías mandibulares de retroceso en cirugía ortognática fijadas con miniplacas se cita entre el 4,5-50% (Proffit y col, 1991) aún con la utilización de fijación interna rígida . Los problemas de disfunción de la articulación temporomandibular en cirugía ortognática tratada con fijación interna que pueden ser causados por la malposición condílea y finalmente la respuesta tisular a las miniplacas.HIPÓTESIS DE TRABAJO: La fijación interna con miniplacas ha permitido suprimir el bloqueo intermaxilar en traumatología y cirugía ortognática. Los resultados de tratamiento de las fracturas faciales han sido satisfactorios y el modelo propuesto por Champy para las fracturas de mandibula es clínicamente válido. La fijación interna ha suprimido las recidivas en las osteotomías de retroceso mandibular siendo las disfunción de la articulación temporomandibular clínicamente no relevante. La biocompatibilidad de las miniplacas de titanio es excelente.OBJETIVOS CONCRETOS: Evaluación clínica a largo plazo y de forma retrospectiva del modelo propuesto por Champy para el tratamiento de las fracturas mandibulares según sus recomendaciones en cuanto al número y localización de las miniplacas. Valorar la utilización o no del bloqueo intermaxilar y las complicaciones resultantes del tratamiento de las mismas. Evaluación de las fracturas del tercio medio y tercio superior de la cara en cuanto a complicaciones. Valoración de los resultados de tratamiento de las osteotomías maxilares fijadas con miniplacas así como su estabilidad. Valoración de la respuesta tisular frente a las miniplacas de titanio de módulo 2 mm.MATERIAL Y MÉTODOS: Base de datos hospitalaria(378 historias clinicas traumatología facial y 60 historias clínicas cirugía ortognática) , hojas de recogida de datos, hoja de cálculo Excel (Microsoft) estudio cefalométrico de telerradiografias laterales de cráneo posoperatorias (n=19) mediante progama infomático Quick Ceph Image Pro, tratamiento estadístico de los datos SPSS 10.0 (Chi cuadrado, t-Student, rangos de Wilcoxon fijando el nivel de significación estadística en p_<0,05), estudio anatomopatológico de las biopsias de tejidos periimplantarios (n=10) de las miniplacas retiradas para estudio al microscopio óptico.RESULTADOS: En las fracturas faciales el 82,7% fueron varones siendo el mecanismo causal más frecuente el accidente de tráfico; se practicó osteosíntesis en el 81,6% de los pacientes con una media de 2,3 miniplacas por paciente y bloqueo intermaxilar (BIM) en el 56,3%; las miniplacas fueron retiradas en el 19,8% de los pacientes sin diferencias significativas en cuanto a edad, sexo, mecanismo,antecedentes patológicos o número de miniplacas colocadas y siendo estadísticamente significativo (p<0,05) para la presencia de TCE, BIM y mayor número de días de ingreso. La infección fue la complicación más frecuente con el 17,4% y 11,4% para las fracturas tercio inferior y tercio medio-superior respectivamente. En las fracturas de ángulo mandibular las complicaciones fueron elevadas (27,6%) siendo las menores (21,2%), la extrusión de la placas en la cresta oblicua externa la más frecuente (15,7%); el BIM se realizó en el 78,4% de los casos. En las osteotomías se realizó osteosíntesis en el 83,6% de los pacientes y BIM en el 80%, debiéndose retiras las miniplacas en el 38% de los pacientes básicamente por extrusión o infección; la maloclusión fue la complicación más frecuente (14%) y la disfunción de la articulación del 4%. La estabilidad de las osteotomías de retroceso mandibular fue excelente el sentido anteroposterior ( variación del ángulo del plano facial -0,2%) con una tendencia de rotación horaria de la mandíbula ( variación del ángulo plano mandibular de 5,4%). En el 60% de las biopsias se apreciaron pigmentaciones extracelulares en el tejido conectivo fibroso; no se apreció respuesta inflamatoria a células gigantes ni cambios degenerativos. Caso clínico 1. fractura panfacial por hélices de embaración a motor. Caso clínico 2. Microsomia hemifacial.CONCLUSIONES1.-Las fracturas del tercio inferior de la cara son las que presentan mayor número de complicaciones, siendo la infección relacionada con la osteosíntesis la más frecuente. El bloqueo intermaxilar es necesario para reducir y estabilizar las fracturas del tercio inferior facial.2.-Las complicaciones más frecuentes de las osteotomías maxilo-mandibulares tratadas con fijación interna rígida son las infecciosas seguidas de las oclusales ya que dicha fijación no permite cambios adaptativos como una osteosíntesis menos rígida. Las complicaciones neurosensoriales no son atribuibles a la osteosíntesis y la disfunción de la articulación temporomandibular es porcentualmente pequeña si se compara con los cambios que ejercen los movimientos quirúrgicos sobre la misma.3.-La osteosíntesis interna rígida en las osteotomías faciales ofrece una buena estabilidad de los movimientos maxilo-mandibulares. La recidiva de dichos movimientos es plurifactorial..4-Las fracturas de ángulo mandibular son las que presentan mayor numero de complicaciones. La colocación de una miniplaca en la cresta oblicua externa según el modelo de Champy parece insuficiente a la vista de los resultados clínicos tanto para evitar el bloqueo intermaxilar como para ofrecer suficiente estabilidad en esta encrucijada anatómica. Son necesarios estudios prospectivos randomizados para valorar la mejor opción terapéutica.5-El titanio se halla presente en los tejidos blandos periimplantarios, siendo principalmente extracelular con una mínima respuesta inflamatoria. El significado clínico de los efectos locales y sistémicos de las partículas de titanio a largo plazo es desconocido. No se ha hallado ningún caso de neoplasia.

INTRODUCCIÓNLas fracturas abiertas (FA) suponen un reto para el cirujano ortopédico, dado que se asocian a una alta tasa de infección y de pseudoartrosis. Se han desarrollado múltiples clasificaciones para las FA siendo la clasificación de Gustilo la más universalmente aceptada. Estas clasificaciones proporcionan una orientación en el tratamiento y un pronóstico basándose en criterios clínicos sujetos a una inherente variabilidad interobservador. Si bien la respuesta de fase aguda (RFA) ha sido bien estudiada en pacientes politraumátícos, existen pocos estudios a este respecto en FA. El presente es un estudio prospectivo sobre una cohorte de pacientes con fractura abierta de huesos largos, realizado con el fin de determinar si la RFA correlacionaba con los principales tipos de la clasificación de Gustilo y determinar la utilidad de los reactantes de fase aguda en la predicción de complicaciones y/o del resultado funcional a largo plazo.MATERIAL Y MÉTODOSSe trata de un estudio prospectivo, observacional, de un periodo de 15 meses, comprendido entre febrero de 2001 y mayo de 2003. Se incluyeron en el estudio aquellos pacientes esqueléticamente maduros, con fractura abierta de hueso largo, tratados dentro de las 6 primeras horas tras el accidente. Se excluyeron a los pacientes con antecedentes de infección activa, neoplasia o intervención quirúrgica en los 3 meses anteriores. Se excluyeron del estudio los pacientes con enfermedades previas con repercusión sobre la respuesta inmunitaria y/o inflamatoria. Se incluyeron un total de 64 pacientes con 69 FA con un Injury Severity Score (ISS) medio de 10,2. Se determinó la proteína C-reactiva, interleukina 6 (IL-6) y creatínquinasa (CK) el tercer día postoperatorio y se efectuó un seguimiento hasta la consolidación de la fractura registrándose posibles complicaciones. Así mismo se realizó un seguimiento mediante entrevista telefónica, con un mínimo de cuatro años tras la FA, mediante el cuestionario SF-36.RESULTADOS Las concentraciones séricas de PCR, IL-6 y CK el tercer día postoperatorio de una FA de hueso largo, no correlacionaron con la clasificación de Gustilo en sus tres tipos principales (p <0.05). La media de las concentraciones de PCR, CK e IL-6 el tercer día postoperatorio no presentó diferencias significativas entre los pacientes que presentaron complicaciones en general, infección y retardo de consolidación o pseudoartrosis, respecto a los pacientes que tuvieron una recuperación sin complicaciones (p>0,05). La mediana del parámetro CK de la presente serie fue de 550 U/L y un total de 21 pacientes (30,4%) presentaron niveles de CK superiores a 1000 U/L. Los resultados en la escala SF-36 no se relacionaron con las concentraciones de PCR, CK e IL-6 el tercer día postoperatorio (p>0,05). Como conclusión, la presente serie muestra que la clasificación de Gustilo no correlaciona con la respuesta de fase aguda tras una FA. Los reactantes de fase aguda no mostraron utilidad para la predicción de complicaciones o de un mejor o peor resultado funcional. De forma interesante, la incidencia de rabdomiolisis fue elevada en esta serie. A pesar de que consideramos necesarios más estudios para corroborar este hallazgo, recomendamos la determinación sistemática de CK en todos los pacientes afectos de FA con el fin de diagnosticar y tratar de forma precoz una eventual rabdomiolisis.

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Three small-scale seismic experiments were conducted with the objective of identifying shallow scatterers that are principally fractures. The experiment targeted the upper 100m of the Earths subsurface. The analysis consisted of three steps. In the first step, we acquired data from three seismic arrays, at two different field sites. In the second step, the seismic records were processed using semblance analysis. The semblance coefficient for scattered waves was calculated as a function of their arrival time, apparent velocity, and azimuth. This information was the input for the third step the 3-D imaging algorithm. Scatterers in a homogeneous media were imaged along ellipses with dimensions defined by the true velocity of propagation and the time of arrival. The depth was defined from the ratio of true to apparent velocity. The three-dimensional images from an outcrop field site outline a zone of contact between granite and amphibolite-biotite gneiss. This contact zone is most likely controlled by a combination of fractures, joints and differential weathering. The semblance imaging technique failed to locate a subhorizontal fracture within the bedrock of a site with a soil cover. These results suggest that the technique can be successfully applied to a medium that can be approximated with homogeneous velocity structure. For more complex environments, the algorithm must be modified. First, ray tracing must be incorporated in the algorithm to find the exact locations of the near-surface heterogeneities. Second, geophones and source should be applied to the bedrock to avoid the attenuation from the soil overburden.