Desmopathy of the collateral ligament of the distal interphalangeal joint is a common cause of lameness in the horse and carries a poor prognosis for soundness. Intralesional treatment has been suggested as a way to improve outcome; however, limited reports describe methods for injecting this ligament. This study compares the accuracy of injecting the collateral ligament of the distal interphalangeal joint using magnetic resonance imaging (MRI) versus radiographic guidance. Equine cadaver digit pairs (n=10) were divided by random assignment to injection of the ligament by either technique and assessed using post-injection MRI or gross sections. Images from the proximal, middle, and distal portions of the ligament were blindly evaluated for successful injection. McNemar\'s test was performed to determine statistical difference between injection techniques. Fisher\'s exact test was used to evaluate number of injection attempts and injection of the medial or lateral collateral ligament. MRI-guided injection was successful more frequently than radiographic-guided injection on post-injection MRI (24 of 30 versus 9 of 30; p=0.0006) and gross sections (26 of 30 versus 13 of 30; p=0.0008). At each level of the ligament (proximal, middle, and distal), MRI-guided injection resulted in more successful injections than radiographic guidance. Statistical significance occurred at the proximal aspect of the collateral ligament based on post-injection MRI (p=0.0143) and the middle portion of the ligament based on gross sections (p=0.0253). Based on these results, injection guided by standing, low-field MRI should be considered an option for delivering intralesional regenerative therapy to horses with desmopathy of these collateral ligaments. / Master of Science

Master of Science / Department of Clinical Sciences / James D. Lillich / Objective - To compare the biomechanical characteristics of the currently recommended (CR) technique and a less invasive (LI) surgical approach for arthrodesis of the proximal interphalangeal joint (PIPJ). Additionally, to describe a technique for cartilage removal and disruption of the subchondral bone. Study design - Randomized paired limb design for biomechanical comparison. Cartilage removal and subchondral bone disruption was accomplished using an orthopedic drill bit. Sample Population – 76 cadaver limbs. Methods - Cadaver PIPJs were drilled using a 3.5mm, 4.5mm or 5.5mm drill bit. Articular surfaces were digitally photographed and analyzed. Other paired PIPJs were arthrodesed using either the CR or the LI surgical technique. Implants consisted of a 3-hole DCP and two 5.5mm transarticular screws. Constructs were tested to failure in dorso-palmar/plantar and latero-medial in single cycle 3-point bending. The maximum load and yield load was measured and composite stiffness was calculated and statistically compared. Results - The LI technique had significantly greater mean yield load (11.3 ± 2.8 kN vs. 7.68 ± 1.1 kN, P=0.008) and mean maximum load (13.5 ± 3.1 kN vs. 10.1 ± 1.94 kN, P= 0.02) under latero-medial bending. Under dorso-palmar/plantar bending there was no statistical difference between the surgical approaches (P=0.5). The 4.5mm drill bit removed 42% ± 7.3 of the cartilage and disrupted subchondral bone. The LI technique had a decreased surgical time (19 ± 3 min.) when compared with the CR (31 ± 3 min.) technique. Conclusion – The LI technique results in a stronger composite as measured in 3-point bending, loaded to failure. Clinical Relevance – The LI surgical technique may be considered for clinical cases requiring arthrodesis of the PIPJ as there is no reduction in composite strength.

Comme toute articulation fonctionnelle, l’articulation interphalangienne proximale(IPP) est la cible de lésions ou de pathologies pouvant compromettre les fonctions globales de la main. Les principaux objectifs d’une arthroplastie digitale sont de restituer la fonction et la stabilité de l’articulation et de réduire ou supprimer la douleur de manière durable. Le présent travail de thèse porte sur le développement et la modélisation de deux concepts prothétiques pour l’articulation IPP : une prothèse semi-contrainte en alliage de nickel-titane et une prothèse de resurfaçage. Outre le travail de dimensionnement, des essais de fatigue et d’usure sont conduits sur les deux implants. Des études complémentaires à chaque concept sont présentées. Celles-ci portent en premier lieu sur la mise en forme et les traitements thermiques de la prothèse semi-contrainte accompagnées d’une étude de relargage de nickel et une investigation sur les mécanismes mis en jeu. Enfin, une modélisation par éléments finis de l’interaction entre une prothèse articulaire et son environnement osseux est présentée de manière à évaluer la stabilité primaire des implants / As any functional joint, the proximal interphalangeal joint (PIP) is the target of hurts or of pathologies which can compromise the global functions of the hand. The main objectives of a digital arthroplasty are to restore the function and the stability of the joint and to reduce or suppress the pain in a long-lasting way. The present work of thesis concerns the development and the modeling of two concepts of PIP prostheses: a semiconstrained prosthesis made of nickel-titanium alloy and a resurfacing prosthesis. Besides the work of sizing, fatigue and wear tests are done on both implants. Additional studies are presented for each concept. First, we focus on the shaping and the heat treatments of the semi-constrained prosthesis accompanied with a study nickel ion release and an investigation on the involved mechanisms. Eventually, a finite element modeling of the interaction between the prosthesis and the surrounding bone is presented to estimate the primary stability of implants

The in vitro comparison of monotonic and cyclic mechanical properties of equine proximal interphalangeal joint arthrodeses stabilized using an open or closed technique and application of 2 abaxial transarticular lag screws combined with either an axial 4.5mm narrow 3-hole LC-DCP with 5.5mm cortical screws a 4.5mm narrow 3-hole LCP with 5.0mm locking screws. Limbs were tested for cyclic fatigue at 20,0000cycles and then in single-cycle to failure under 3-point, dorsopalmar bending. There were no significant differences in stiffness and single-cycle to failure values between the LCP and LC-DCP constructs, with or without PIPJ collateral ligament transaction. There was no interaction between the open and closed techniques, nor between plate types on force or stiffness at failure.

Zusammenfassung Vergleichende Darstellung röntgenologischer Befunde am Strahlbein und Hufgelenk des Pferdes gemäß dem Röntgenleitfaden 2007 und computertomographischen Befunden Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der röntgenologischen und computertomographischen Untersuchung an der distalen Gliedmaße des Pferdes. Ziel der Arbeit ist es, die in Kaufuntersuchungen verwendeten röntgenologischen Standardaufnahmen des RöLF 2007 im Hinblick auf ihre Darstellbarkeit von Veränderungen im Hufgelenk- und Strahlbeinbereich und die folgliche Klassifizierung der Pferde in Röntgenklassen gemäß dem RöLF 2007 zu überprüfen. Material und Methoden Das Untersuchungsmaterial setzte sich aus 100 distalen Gliedmaßenpaaren 51 getöteter Warmblutpferde aus einem niedersächsischen Schlachthof im Bremer Raum zusammen. Es wurden die Hufgelenke und Strahlbeine von 102 Vorder- und 98 Hinterextremitäten röntgenologisch und computertomographisch untersucht. Anschließend wurden die erhobenen Befunde makroskopisch anhand von Frisch-und Knochenpräparaten überprüft. Die Pferde wurden mittels der Befunde der lateromedialen Übersichtsaufnahme der Zehe und der 0°-Aufnahme („Oxspingaufnahme“) des Strahlbeins gemäß dem RöLF 2007 in Röntgenklassen eingeteilt. Nach der anschließenden computertomographischen Untersuchung erfolgte eine erneute, korrigierte Einteilung in die entsprechende Röntgenklasse in Anlehnung an den RöLF 2007. Computertomographische Befunde, für die kein entsprechendes Äquivalent im RöLF 2007 zu finden war, wurden gesondert hervorgehoben. In einer weiteren Auswertung wurde der Einfluss einer hypothetischen Erweiterung des Röntgenstandards um Zusatzprojektionen wie eine Strahlbeintangentialaufnahme an den Vorderbeinen und die Oxspringaufnahme an den Hinterbeinen auf die Gesamtbeurteilung eines Pferdes untersucht. Mit den Sekundärrekonstruktionen der Spiral-CT sollten die Befunde dargestellt werden, die durch die röntgenologischen Zusatzprojektionen hypothetisch hätten detektiert werden können. Im Anschluss wurden die bildgebenden Befunde durch eine Präparation und Mazeration der veränderten Gliedmaßen letztlich in Beziehung zu den pathomorphologischen Veränderungen im Hufgelenk- und Strahlbeinbereich gesetzt und überprüft. Die Röntgenuntersuchung erfolgte nach den einzelnen Kriterien der lateromedialen Übersichtsaufnahme der Zehe und der 0°-Aufnahme des Strahlbeins gemäß dem RöLF 2007. Zum Einsatz kam das mobile DR-System „Scope X“ der Gierth international GmbH sowie eine dicomPACS® vet gestützte Dokumentations- und Befundungssoftware. Die Akquirierung der CT-Datensätze erfolgte anhand eines Toshiba Aquilon 16-zeiligen Spiral-CT der 3. Generation mit einer stationären Gantry der TOMOVET® GmbH und einer integrierten VITREA®-Workstation zur Erstellung multiplanarer Reformatierungen (MPRs). Ergebnisse Es stellte sich heraus, dass sich die Röntgenklasse bei 82,36 % der untersuchten Pferde nach der computertomographischen Untersuchung nicht oder nur um eine halbe Röntgenklasse veränderte, wenn die gesamte distale Gliedmaße betrachtet wurde. In der gesonderten Betrachtung des Hufgelenk- und Strahlbeinbereichs waren dies sogar 88,24 %. Dies zeigt, dass durch die Darstellbarkeit von Veränderungen im Hufgelenk-/Strahlbeinbereich mittels der röntgenologischen Standardaufnahmen eine relativ sichere und korrekte Zuordnung der Pferde in die entsprechende Röntgenklasse ermöglicht wird. Eine hypothetisch zusätzlich angefertigte Strahlbeintangentialaufnahme an den Vordergliedmaßen sowie eine Oxspringaufnahme an den Hintergliedmaßen haben entgegen der Erwartungen keinen wesentlichen Einfluss auf die Gesamtklassifizierung der einzelnen Pferde. Schlussfolgerung Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass ein Großteil der Befunde im HG/SB mittels der lateromedialen Übersichtsaufnahme und der 0°-Aufnahme des Strahlbeins gemäß dem RöLF 2007 dargestellt werden können. Der zusätzlich erreichte Informationsgehalt durch eine reguläre Erweiterung der Standardaufnahmen um eine Strahlbeintangentialaufnahme an den Vordergliedmaßen sowie eine Oxspringaufnahme an den Hintergliedmaßen rechtfertigt nicht den technischen und finanziellen Mehraufwand und die zusätzliche Strahlenbelastung des Untersuchers sowie der an der Untersuchung beteiligten Personen. Bei zweifelhaften Befunden ist eine Erweiterung des Standards um entsprechende Zusatzaufnahmen aber natürlich weiterhin obligat. Im wissenschaftlichen Interesse wären weitere Untersuchungen mit einem röntgenologisch insgesamt besser klassifizierten Pferdematerial und Informationen über die klinische Verfassung sowie die Beschaffenheitsvereinbarung des untersuchten Pferdes zum Untersuchungszeitpunkt wünschenswert.

Submitted by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2016-06-08T21:04:44Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Gustavo Henrique Coutinho Ribeiro - 2015.pdf: 1861535 bytes, checksum: dbcf200e9f28a73a6beb4e4697cae540 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-06-09T11:47:39Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Gustavo Henrique Coutinho Ribeiro - 2015.pdf: 1861535 bytes, checksum: dbcf200e9f28a73a6beb4e4697cae540 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-09T11:47:39Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Gustavo Henrique Coutinho Ribeiro - 2015.pdf: 1861535 bytes, checksum: dbcf200e9f28a73a6beb4e4697cae540 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-12-11 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The main structures that restrict movements in frontal plane and rotation of the distal inter phalangeal joint (DIJ) are the collateral ligaments (CL). Lesions of CLs represent one of the major cause of lameness in horses and can affect all limbs, but the incidence is much higher in forelimbs. It can be either unilateral or bilateral. Medial or lateral CLs, can be affected simultaneously, but medial desmitis has been reported more often. The CL appears as an oval and echogenic structure in ultrasound images in the collateral fossa of the middle phalanx. This study has aimed to evaluate the collateral ligaments of the distal inter phalangeal joint of the forelimbs in Quarter horses without lameness, through ultrasound examination. Thirty Quarter horses, aged between two and 23 years (7 ± 3.30), of both genders, average weight of 442.9 ± 40.2, body score 3/5, with no lameness, were used for ultra-sonographic evaluation of the forelimbs collateral ligaments (CL) of the distal interphalangeal joint. All animals were calf roping (13) or barrel race (17) horses, divided into three groups (A, B and C) based on the age. Six parameters were evaluated: ligament area (LA), hypoechogenicity (HO), collapse of coronal vessels (CV), heterogeneity (HT), hyperechogenicity (HR) and irregularity of ligament margins (IM). In average, the ligament was 7.0 ± 0.9 mm thick, 11.7 ± 1.4 mm wide and had 0.77 ± 0.17 cm² of cross-sectional area, and appeared as an oval and echogenic structure. Sixteen percent of CLs had at least one of the above related changes. When comparing medial and lateral CLs, the medial CL showed changes more often (17%) than the lateral CL (14%). The most common findings included changes in echogenicity of the fibers and thickening of the CL, measured by LA; this parameter was abnormal in 17% of examined CL. Considering lateral and medial CLs separately, this rate was 13% and 20%, respectively. When the medial CL was compared in different groups, it was also more affected by increasing LA. In group B, the rate of increased LA was significantly higher (25%). Animals from groups B and C showed an upward trend in the frequency of HR (28 and 31%, respectively). Ligament fibers HT was significantly more frequent in group C. HO was observed in only 20% of the examined CLs. IM appeared in 38% animals of group C, while CV was only observed in a few horses. / As principais estruturas que limitam o movimento colateral e a rotação da articulação inter falangeana distal são os ligamentos colaterais (LC). As lesões dos LCs representam uma causa importante de claudicação em equinos e podem acometer qualquer um dos membros no cavalo, porém a frequência é bem maior nos membros torácicos, de modo uni ou bilateral. Ambos os LCs, medial ou lateral, podem ser afetados, simultaneamente, mas a desmite do LC medial tem sido relatada com maior frequência. As imagens ultrassonográficas do LC aparecem como uma estrutura oval e ecogênica dentro da fossa colateral da falange média (FM). Esse trabalho objetivou avaliar o ligamento colateral da articulação inter falangeana distal dos membros torácicos em equinos Quarto de Milha sem claudicação, empregando o exame ultrassonográfico. Foram utilizados trinta equinos, da raça quarto de milha, com idades entre dois e 23 anos (7 ± 3,30), de ambos os sexos, média de peso de 442,9 ± 40,2, escore corporal 3/5 e sem claudicação para avaliação ultrassonográfica dos ligamentos colaterais da articulação inter falangeana distal nos membros torácicos. Os animais praticavam provas de laço de bezerro (13) ou três tambores (17) e foram divididos em três grupos, de acordo com a idade: A: entre três e quatro anos; B entre cinco e dez anos; C: acima de dez anos. Foram avaliados seis parâmetros ao ultrassom: área do ligamento (AL), hipoecogenicidade (HO), colapso dos vasos coronais (CV), heterogeneidade (HT), hiperecogenicidade (HR) e irregularidade de bordas do ligamento (IB). O LC apresentou, em média, 7,0 ± 0,9 mm de espessura, 11,7 ± 1,4 mm de largura, área transversal de 0,77 ± 0,17 cm², e apareceu como uma estrutura oval e ecogênica. Dos 30 animais, 16% dos LCs apresentaram pelo menos uma das alterações relacionadas. Quando comparados os LCs medial e lateral, o LCM apresentou alterações com maior frequência (17%) que o LCL (14%). Na imagem transversal, os achados mais comuns incluíram mudanças na ecogenicidade das fibras e espessamento do LC, medido pela AL, parâmetro que se mostrou alterado em 17% dos LC examinados. Quando foram considerados os LCLs e LCMs separadamente, a frequência de alterações foi de 13% e 20%, respectivamente. O LCM, quando analisado em grupos de diferentes idades, também foi o mais acometido pelo aumento da AL; no grupo B, a frequência do aumento de área se mostrou aumentada significativamente (25%). Animais dos grupos B e C demonstraram uma tendência de aumento da frequência da HR (28 e 31%, respectivamente). A HT de fibras foi observada com uma frequência significativamente maior no grupo C. A HO apareceu em apenas 20% dos LCs examinados. A IB apareceu em 38% dos animais do grupo C, enquanto o CV foi observado em poucos animais.

Zusammenfassung Vergleichende Darstellung röntgenologischer Befunde am Strahlbein und Hufgelenk des Pferdes gemäß dem Röntgenleitfaden 2007 und computertomographischen Befunden Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der röntgenologischen und computertomographischen Untersuchung an der distalen Gliedmaße des Pferdes. Ziel der Arbeit ist es, die in Kaufuntersuchungen verwendeten röntgenologischen Standardaufnahmen des RöLF 2007 im Hinblick auf ihre Darstellbarkeit von Veränderungen im Hufgelenk- und Strahlbeinbereich und die folgliche Klassifizierung der Pferde in Röntgenklassen gemäß dem RöLF 2007 zu überprüfen. Material und Methoden Das Untersuchungsmaterial setzte sich aus 100 distalen Gliedmaßenpaaren 51 getöteter Warmblutpferde aus einem niedersächsischen Schlachthof im Bremer Raum zusammen. Es wurden die Hufgelenke und Strahlbeine von 102 Vorder- und 98 Hinterextremitäten röntgenologisch und computertomographisch untersucht. Anschließend wurden die erhobenen Befunde makroskopisch anhand von Frisch-und Knochenpräparaten überprüft. Die Pferde wurden mittels der Befunde der lateromedialen Übersichtsaufnahme der Zehe und der 0°-Aufnahme („Oxspingaufnahme“) des Strahlbeins gemäß dem RöLF 2007 in Röntgenklassen eingeteilt. Nach der anschließenden computertomographischen Untersuchung erfolgte eine erneute, korrigierte Einteilung in die entsprechende Röntgenklasse in Anlehnung an den RöLF 2007. Computertomographische Befunde, für die kein entsprechendes Äquivalent im RöLF 2007 zu finden war, wurden gesondert hervorgehoben. In einer weiteren Auswertung wurde der Einfluss einer hypothetischen Erweiterung des Röntgenstandards um Zusatzprojektionen wie eine Strahlbeintangentialaufnahme an den Vorderbeinen und die Oxspringaufnahme an den Hinterbeinen auf die Gesamtbeurteilung eines Pferdes untersucht. Mit den Sekundärrekonstruktionen der Spiral-CT sollten die Befunde dargestellt werden, die durch die röntgenologischen Zusatzprojektionen hypothetisch hätten detektiert werden können. Im Anschluss wurden die bildgebenden Befunde durch eine Präparation und Mazeration der veränderten Gliedmaßen letztlich in Beziehung zu den pathomorphologischen Veränderungen im Hufgelenk- und Strahlbeinbereich gesetzt und überprüft. Die Röntgenuntersuchung erfolgte nach den einzelnen Kriterien der lateromedialen Übersichtsaufnahme der Zehe und der 0°-Aufnahme des Strahlbeins gemäß dem RöLF 2007. Zum Einsatz kam das mobile DR-System „Scope X“ der Gierth international GmbH sowie eine dicomPACS® vet gestützte Dokumentations- und Befundungssoftware. Die Akquirierung der CT-Datensätze erfolgte anhand eines Toshiba Aquilon 16-zeiligen Spiral-CT der 3. Generation mit einer stationären Gantry der TOMOVET® GmbH und einer integrierten VITREA®-Workstation zur Erstellung multiplanarer Reformatierungen (MPRs). Ergebnisse Es stellte sich heraus, dass sich die Röntgenklasse bei 82,36 % der untersuchten Pferde nach der computertomographischen Untersuchung nicht oder nur um eine halbe Röntgenklasse veränderte, wenn die gesamte distale Gliedmaße betrachtet wurde. In der gesonderten Betrachtung des Hufgelenk- und Strahlbeinbereichs waren dies sogar 88,24 %. Dies zeigt, dass durch die Darstellbarkeit von Veränderungen im Hufgelenk-/Strahlbeinbereich mittels der röntgenologischen Standardaufnahmen eine relativ sichere und korrekte Zuordnung der Pferde in die entsprechende Röntgenklasse ermöglicht wird. Eine hypothetisch zusätzlich angefertigte Strahlbeintangentialaufnahme an den Vordergliedmaßen sowie eine Oxspringaufnahme an den Hintergliedmaßen haben entgegen der Erwartungen keinen wesentlichen Einfluss auf die Gesamtklassifizierung der einzelnen Pferde. Schlussfolgerung Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass ein Großteil der Befunde im HG/SB mittels der lateromedialen Übersichtsaufnahme und der 0°-Aufnahme des Strahlbeins gemäß dem RöLF 2007 dargestellt werden können. Der zusätzlich erreichte Informationsgehalt durch eine reguläre Erweiterung der Standardaufnahmen um eine Strahlbeintangentialaufnahme an den Vordergliedmaßen sowie eine Oxspringaufnahme an den Hintergliedmaßen rechtfertigt nicht den technischen und finanziellen Mehraufwand und die zusätzliche Strahlenbelastung des Untersuchers sowie der an der Untersuchung beteiligten Personen. Bei zweifelhaften Befunden ist eine Erweiterung des Standards um entsprechende Zusatzaufnahmen aber natürlich weiterhin obligat. Im wissenschaftlichen Interesse wären weitere Untersuchungen mit einem röntgenologisch insgesamt besser klassifizierten Pferdematerial und Informationen über die klinische Verfassung sowie die Beschaffenheitsvereinbarung des untersuchten Pferdes zum Untersuchungszeitpunkt wünschenswert.