Univ., Diss., 2004--Kassel

Techn. Universiẗat, Diss., 2004--Dresden.

Im Rahmen dieser retrospektiven Studie zur Madelung-Deformität wurden 23 Hände von 16 Patienten, welche in einem Zeitraum von 17,5 Jahren mit einer Radiuskorrekturosteotomie (RKO) oder eine Physiolyse mit Vickers-Band-Entfernung (PHY) behandelt wurden, nachuntersucht und bezüglich des OP-Outcomes verglichen. Die Gruppe RKO umfasste 14 Hände mit einem Durchschnittsalter von 22 Jahren und einer durchschnittlichen Follow-Up-Zeitraum von 7 Jahren. Die Gruppe PHY bestand aus 9 Händen mit einem Durchschnittsalter von 13 Jahren und einem mittleren Follow-Up-Zeitraum von 5 Jahren. In unserem Kollektiv konnte die Radiuskorrektur eine Verbesserung bezüglich der Schmerzen, des subjektiven Gesundheitsstatus, der Beweglichkeit und der radiologischen Ausprägung der Deformität herbeiführen. Die vorliegenden Ergebnisse stützen damit die aus der bisherigen Literatur ableitbare Vermutung, dass dieses Verfahren zur Therapie der Madelung-Deformität geeignet ist. Die Physiolyse mit Vickers-Band-Entfernung konnte die Progredienz der Erkrankung in unserer Stichprobe nicht suffizient aufhalten, wie es anhand der bisherigen Literatur allerdings zu erwarten gewesen wäre. Infolgedessen kam es in der Gruppe PHY zu einer Zunahme der Schmerzen und der Ausprägung der Deformität sowie einer Verschlechterung des Gesundheitsstatus. Der Grund hierfür lag wahrscheinlich im, verglichen mit der bisherigen Literatur, relativ hohen Durchschnittsalter der Gruppe. Es lässt sich schlussfolgern, dass die Physiolyse mit Vickers-Band-Entfernung ihre Wirkung vor allem im Kindesalter voll entfaltet. Im Einklang mit der bisherigen Literatur konnte keine Korrelation zwischen den aktuellen radiologischen und klinischen Befunden beobachtet werden. Jedoch zeigte sich ein augenscheinlicher Zusammenhang zwischen der Veränderung der radiologischen Parameter und der Veränderung des klinischen Befindens, was einen Nutzen der McCarroll-Parameter im Rahmen der OP-Planung nahelegt. / In this retrospective study, 23 hands of 16 patients suffering from Madelung's deformity that were treated with radius corrective osteotomy (RKO) or physiolysis with removal of the Vickers-ligament(PHY) over a period of 17.5 years were followed up for comparison of the surgical outcome of these two groups. The RKO group included 14 hands with an average age of 22 years and an average follow-up period of 7 years. The PHY group consisted of 9 hands with a mean age of 13 years and a mean follow-up period of 5 years. In our collective, radius corrective osteotomy was able to bring about an improvement in terms of pain, subjective health status, mobility, and radiological severity of the deformity. The present results thus support the assumption derivable from the previous literature that this procedure is suitable for the therapy of the Madelung deformity. Physiolysis with Vickers ligament removal was not able to sufficiently halt the progression of the disease in our sample, although this would have been expected from the previous literature. As a result, there was an increase in pain and severity of deformity and a worsening of health status in the PHY group. The reason for this was probably the relatively high average age of our sample compared to the previous literature. This leads to the conclusion that physiolysis with Vickers ligament excision is most effective in children. Consistent with previous literature, no correlation was observed between the current radiological and clinical findings. However, there appeared to be a correlation between the alteration of radiological characteristics and the alteration of clinical outcomes, pointing to the usefulness of McCarroll's parameters for surgical planning.

Spanende Werkzeugmaschinen erfahren während ihres Betriebes signifikante interne Wärmeeinträge, u.a. durch die Verlustleistung der Antriebe, Reibung der Lager und Führungen und den Bearbeitungsprozess. Gleichzeitig sind sie aber auch wechselnden externen Umgebungseinflüssen ausgesetzt. Diese Vielzahl an thermischen Einflüssen erzeugt transiente Temperaturfelder in der Werkzeugmaschine, die variable Deformationen in der Maschinenstruktur verursachen. Die Auswirkung dieser Deformationen auf den Tool-Center-Point verringert die Positioniergenauigkeit und wirkt sich letztendlich negativ auf die Werkstückqualität aus. Diese Verformungen werden im hier entwickelten Verfahren, der kennfeldbasierten Korrektur, durch hochdimensionale Kennfelder mit Hilfe von Live-Sensordaten vorhergesagt und online in der Maschinensteuerung durch berechnete Offsets korrigiert. Wenngleich das prinzipielle Vorgehen anderen verwandten Korrekturverfahren, wie der Regressionsanalyse, ähnelt, müssen für die effiziente Nutzung von Kennfeldern als Modellierungstool verschiedene Aspekte der Korrektur neu untersucht bzw. vertieft werden. Am Ende erfolgt eine Implementierung und Validierung des Verfahrens an zwei ausgewählten Demonstratoren.:Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis Abkürzungsverzeichnis Symbolverzeichnis 1 Einleitung 1.1 Motivation 1.2 Überblick über die Inhalte der Arbeit 2 Stand der Technik 2.1 Maßnahmen zur Reduktion thermo-elastischer Effekte 2.1.1 Korrekturverfahren 2.1.2 Kompensationsstrategien 2.2 Kennfeldberechnung mit Smoothed Grid Regression 2.2.1 Kernfunktionsansatz 2.2.2 SGR im 2D mit bilinearer Interpolation 2.2.3 SGR in n Dimensionen mit n-linearer Interpolation 2.2.4 Kennfeldberechnung 2.2.5 Glättungsbedingungen 2.2.6 Daten- versus Glättungsfehler 2.2.7 Lösung des linearen Gleichungssystems 3 Einordnung in den Stand der Technik 4 Kennfeldbasierte Korrektur Thermo-elastischer Verformungen 4.1 Idee der kennfeldbasierten Korrektur 4.2 Trainingsdaten zum Anlernen der Korrekturkennfelder 4.3 Erstellung der kennfeldbasierten Korrektur 4.3.1 Wahl der Kernfunktionen 4.3.2 Wahl der Glättungsbedingungen 4.3.3 Wahl der Daten- und Glättungsgewichte 4.4 Anwendungsbeispiel und Ableitung von Anpassungsbedarfen 5 Numerische Berechnung hochdimensionaler Kennfelder 5.1 Numerische Handhabung großer SGR-Modelle 5.2 Effiziente Kennfeldberechnung durch Mehrgitterverfahren 5.3 Einbettung von Glättungsbedingungen höherer Ordnung 5.3.1 Motivation und eine Beispielfunktion 5.3.2 Finite-Elemente-Ansatz für Glättung höherer Ordnung 5.3.3 Test und Vergleich der Berechnungsvarianten 5.3.4 Neue Kombinationsmethode für lineare Extrapolation 5.4 Erprobung und Vergleich von Mehrgitterlösern 6 Optimierung der Kennfeldgitter 6.1 Kennfeldgitter 6.2 Wichtige Gitterstrukturen 6.2.1 Äquidistante Gitter 6.2.2 Gitter mit variablen Achsintervallen 6.2.3 Transformierte Gitter 6.2.4 Gitter mit Substrukturen 6.2.5 Dünne Gitter (sparse grids) 6.2.6 Vergleich der Arten von Kennfeldgittern 7 Optimale Sensorplatzierung und Auswahl der Kennfeldeingänge 7.1 Typen von Eingangsvariablen und deren Eignung zur Korrektur 7.2 Eignung von Temperaturgradienten in Kennfeldern 7.3 Methoden der Variablenauswahl 7.3.1 Sensitivitätsanalyse 7.3.2 Hauptkomponenten-Analyse (PCA) 7.3.3 Sequentielle Heuristik 7.3.4 Stabilitätsanalyse 7.3.5 Vergleich und experimentelle Validierung der Verfahren 8 Implementierung und Validierung der kennfeldbasierten Korrektur 8.1 Korrekturwertaufschaltung in einer Maschinensteuerung 8.2 Erprobung und Validierung der Korrektur 8.2.1 MiniHex 8.2.2 DMU 80 eVo 8.3 Korrektur unter Produktionsbedingungen 8.4 Plausibilitätsüberprüfung 9 Bewertung und Erweiterungen zur kennfeldbasierten Korrektur 9.1 Vor- und Nachteile der kennfeldbasierten Korrektur 9.2 Aufwandsabschätzung und exemplarische Bewertung 9.2.1 Aufwandsabschätzung der kennfeldbasierten Korrektur 9.2.2 Bewertung an ausgewählten Beispielen 9.3 Kombination mit anderen Korrektur- und Kompensationsstrategien 9.4 Aktualisierung von Kennfeldern 9.5 Übertragbarkeit der Ergebnisse 10 Zusammenfassung 11 Ausblick A Anhang A.1 Datensätze A.1.1 Stab-Simulation A.1.2 Vermessung Auerbach ACW630 A.1.3 Simulation Maschinenständer ACW630 A.1.4 Vermessung MiniHex A.1.5 Simulation Maschinenständer mit bewegter Wärmequelle A.1.6 Vermessung 3-Achs-Bearbeitungszentrum Aachen A.1.7 Simulation DMU 80 eVo A.2 Biographie des Autors

Einleitung: Im Norden Nigerias fanden sich in der Region um Kaduna zahlreiche Kinder mit den klinischen Symptomen einer nutritiven kalziumdefizienten Rachitis. Ein Großteil dieser Kinder konnte mittels medikamentöser Kalziumsubstitution erfolgreich therapiert werden. Bei circa 10% wurde jedoch eine orthopädische Intervention notwendig, um therapierefraktären Beindeformitäten zu korrigieren. Patienten und Methoden: Es konnten im Zeitraum von 2007 bis 2009 insgesamt 27 Kinder an 45 massiv deformierten, rachitischen Beinen operativ versorgt werden. Es waren 22 Mädchen mit 38 Beinen und 5 Jungen mit 7 Beinen betroffen. Es fanden sich 28 Genua valga, 15 Genua vara, ein- und beidseitig oder kombiniert als sogenannte wind-swept Deformität bei 8 Patienten, und 7 Beine mit tibialer Antekurvation. Unter Letzteren waren 5 Beine mit einem Genu valgum kombiniert. Das Durchschnittsalter zum Zeitpunkt der Operation betrug 12,1 Jahre. Die Patienten wurden vor der Operation 2,4 Jahre im Mittel mit Kalzium substituiert. Ergebnisse: Es zeigte sich eine durchweg positive Veränderung der Lebensqualitätsparameter hinsichtlich täglicher Wegstrecke, Gehen, Spielen, häuslicher Arbeit, Tragen von Gegenständen auf dem Kopf und Schmerzzuständen. In der klinischorthopädischen Untersuchung zeigten sich deutliche Verbesserungen beim intermalleolaren/interkondylären Abstand, der Kaselbandlaxizität und der Fußstellung sowie eine positive Beeinflussung auf skoliotische Fehlhaltungen und auf Beckenschiefstände. Kein Einfluss konnte auf die asymmetrische Hüftrotation und Genua recurvata genommen werden. Genua valga konnten - anhand der nativen Stehendbilder gemessen - von 52,6° auf 7,3° korrigiert werden. Der TFA konnte von durchschnittlich 39,4° auf 4,9° gesenkt werden. Bei Genua vara fand sich bei den nativen Stehendaufnahmen ein Rückgang von 41,6° auf 5° im Mittel. Der TFA konnte von 31,2° auf 3,3° (10 Beine mit einem postoperativem physiologischen Genu valgum) und 5,8° (5 eine mit einen postoperativem residuellen Genu varum) korrigiert werden. Die tibiale Antekurvation wurde in Röntgenbildern um 90,8% von 79,3° auf 7,4° im Mittel begradigt. Innen- oder Außenrotationsfehlstellungen des Fußes konnten von 30,1° im Mittel auf ein eine Außenrotation von 6,24° unter allen Patientenbeinen umgestellt werden. Die restlichen Kniewinkel nach Paley zeigten allesamt eine deutliche Annäherung an den Normbereich, wenn auch eine exakte physiologische Wiederherstellung nicht möglich war. Unter den 88 vorgenommenen Osteotomien traten 2 Komplikationen, eine tiefe intramedulläre Infektion und eine Peroneusläsion, auf. Diskussion: Bei dem vorliegenden Patientenkollektiv mit kalziumdefizienter Rachitis und noch unreifer Knochenstruktur (durchschnittliches Alter 12 Jahre) konnte nach präoperativ mittlerer medikamentöser Therapiedauer von 2,4 Jahren kein Wiederauftreten der Deformität im Rahmen der Nachuntersuchung festgestellt werden. Die Komplikationsrate lag bei 4,4%. Andere Arbeitsgruppen beschrieben ein Wiederauftreten der Deformität bei Knochenstoffwechselkrankheiten in bis zu 90% der Fälle sowie zahlreiche Osteosyntheseverfahren-assoziierte Kompliaktionen [63]. Die Einteilung der Korrekturergebnisse erfolgte entsprechend der Klassifikation nach Fraser. Die Ergebnisse der Achskorrektur bei 28 Genua valga konnten zum Zeitpunkt der Gipsabnahme in 21 Fällen als „exzellent“ 6 als „gut“ und nur 2 als „mangelhaft“ eingestuft werden. Bei 15 Genua vara fanden sich 3 „exzellente“, 7 „gute“ und 5 „mangelhafte“ Ergebnisse. Alle Patienten waren mit dem Operationsergebnis sehr zufrieden. Die vorgestellte operative Intervention kann somit als erfolgreich eingeschätzt werden. / Desciption and Evaluation of operative treatment by corrective osteotomies in 45 lower extremity deformities in 27 patients suffering from rickets in the north of Nigeria, Kaduna.

Erlangen, Nürnberg, Universität, Thesis (doctoral), 2001.

Zugl.: Hamburg, Univ., Diss., 2007

Universiẗat, Diss., 1999--Köln.

Universiẗat, Diss., 2002--München.

Der Beitrag "Voraussetzungen und Grenzen einer eigenschaftsmodellbasierten Korrektur St. Bäumler, C. Brecher, M. Wennemer; RWTH Aachen, Lehrstuhl für Werkzeugmaschinen" ist in dieser Version nicht enthalten, bitte nutzen Sie die Version unter oben angegebenen Link (Nachfolger). / Im Mittelpunkt der 2. Tagung des Sonderforschungsbereichs Transregio 96 „Thermo-energetische Gestaltung von Werkzeugmaschinen standen erste Ergebnisse zur Modellierung und Simulation von Komponenten und Baugruppen von Werkzeugmaschinen im Mittelpunkt. An den drei Standorten Aachen, Chemnitz und Dresden werden unterschiedliche Lösungsansätze für die steuerungsintegrierte Korrektur thermischer bedingter Strukturverformungen in spanenden Werkzeugmaschinen verfolgt. Von diesen wird eine unterschiedliche Wirksamkeit bzw. Eignung für verschiedene Einsatzfälle erwartet. Bevor diese in der Praxis umgesetzt werden können, müssen Fragen zur Beschreibung der Wärmequellen und zur Wärmeübertragung beantwortet werden. Außerdem bedarf die Umsetzung der Konzepte in den CNC-Steuerungen effizienter Verfahren zur Modellierung und Simulation der thermisch bedingten Strukturverformung. Für die Entwicklung und Bewertung der Korrekturverfahren sowie zur Berechnung der notwendigen Achs-Korrekturen ist die Systemsimulation u. a. an einem prozessaktuelle Werkzeugmaschinenabbild erforderlich. Für die Bewertung ihrer Praxisrelevanz werden die Einzellösungen nach und nach in ein betriebswirtschaftlich orientiertes Gesamtmodell integriert.