München, Techn. Univ., Diss., 2004.

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.

This work deals with stress-strain analysis pathological hip joint. In its introduction a research study from accessible literature sources is carried out. It covers contemporary state of scientific studies, anatomy of single components hip joint, their material properties, ways and magnitudes of loadings and most often FE model used. With use of all these informations, computational system ANSYS and gained CT scans, a model of geometry of pelvis and femur is created. Subsequently, the complete computational model o pathological hip point is compiled. On this model computational solution is executed stress-strain and sensitivity analysis. Subsequently, surgery operation is simulated on this model and it is executed stress-strain analysis. These analyses are compared with analysis of physiological hip joint.

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Die periazetabuläre Osteotomie ist ein häufig durchgeführter gelenkerhaltender Eingriff zur Behandlung der Hüftdysplasie. Das Ziel dieser Arbeit ist die Evaluation der kurz- bzw. mittelfristigen klinischen Ergebnisse nach periazetabulärer Beckenosteotomie mit und ohne Korrektur einer femoralen Cam-Deformität sowie der postoperativ erreichten Becken- und Femurkonfiguration. Weiterhin sollte geprüft werden, ob ein direkter Zusammenhang zwischen klinischem Outcome und radiologischen Parametern besteht. Zwischen Juli 2005 und Dezember 2010 wurden am UniversitätsCentrum für Orthopädie und Unfalchirurgie des Universitätsklinikum Dresden 99 PAOs bei 80 Patienten (83% weiblich, Durchschnittsalter 27 ± 9,5 Jahre) durchgeführt. Diese wurden entsprechend der femoralen Morphologie (mit bzw. ohne begleitendes Cam-Impingement) sowie des präoperativen Labrum-/Knorpelzustandes in drei Gruppen eingeteilt: PAO ohne femorale Offsetkorrektur, PAO mit Arthrotomie und femoraler Offsetkorrektur und PAO nach simultan durchgeführter arthroskopisch assistierter femoraler Offsetkorrektur und Labrum-/Knorpelchirurgie. Davon konnten 85 Hüftgelenke bei 69 Patienten in einer prospektiven klinischen Studie mit einem durchschnittlichen postoperativen Follow-up von 64 ± 18 Monaten klinisch und radiologisch nachuntersucht werden. Die klinische Ergebnisbeurteilung erfolgte mit Hilfe von Algofunktionsfragebögen (EQ-5D, WOMAC, Oxford Hip Score, Global Treatment Outcome). Die radiologische Auswertung erfolgte mittels Röntgen und MRT des Beckens. Der CE-Winkel sowie das „Cross-over“-Sign wurden in der Röntgen-Beckenübersicht beurteilt. Zur Bewertung des Azetabulum nach erfolgter PAO wurde der anteriore und posteriore azetabuläre Sektorenwinkel nach Anda sowie die azetabuläre Anteversion nach Anda im MRT gemessen. Zur Bewertung der femoralen Morphologie wurde der α-Winkel nach Nötzli in der Lauenstein- Aufnahme im Röntgen, sowie in 30°-Abständen in radiären Sequenzen des Schenkelhalses im MRT gemessen. Außerdem erfolgte die Messung der femoralen Antetorsion nach Tönnis und Heinecke im MRT. Postoperativ kam es zu einer deutlichen Verbesserung der Punktewerte in den Algofunktionsfragebögen. Der EQ-5D verbesserte sich von präoperativ 10,4 ± 2 auf postoperativ 7,8 ± 2 Punkte, in der visuellen Analogskala kam es zu einer Steigerung von 65 auf 80 Prozent (p<0,001). Auch der postoperative WOMAC (91 ± 14) verbesserten sich deutlich gegenüber den präoperativen Ausgangswerten (73 ± 18; p<0,001). In 90 Prozent der Fälle gaben die Patienten an, die Operation habe „sehr geholfen“ oder „geholfen“. Der CE-Winkel veränderte sich von 15 ± 6 Grad präoperativ auf 32 ± 7 Grad postoperativ (p<0,001). Ein vermehrter CE-Winkel korrelierte signifikant mit einem besseren OHS (p=0,029). Das Auftreten eines „Cross-over“-Signs wurde postoperativ reduziert (p=0,012), ein positives „Cross-over“-Sign zeigte jedoch keine Korrelation mit schlechteren klinischen Scorewerten. Der α-Winkel wurde durch die Operation von durchschnittlich 54 ± 16 Grad auf 42 ± 10 Grad reduziert (p<0,001). Ein vermehrter α- Winkel im kranialen Bereich als Ausdruck unzureichender Offsetkorrektur war mit einer verminderten Patientenzufriedenheit (GTO) assoziiert (p=0,003). Sowohl die ASA und die azetabuläre Anteversion als auch die femorale Antetorsion hatten keinen signifikanten Einfluss auf das klinische Ergebnis. In drei Fällen war zum Zeitpunkt der Nachuntersuchung eine Hüft-TEP vorhanden. Die drei Gruppen unterschieden sich nicht bezüglich des klinischen Outcomes. Zusammenfassend ist die periazetabuläre Osteotomie bei korrekter Indikationsstellung eine hervorragende Methode um eine Hüftdysplasie gelenkerhaltend zu operieren. Wenn eine begleitende Cam-Deformität gleichzeitig korrigiert wird, erreichen die Patienten ein vergleichbares postoperatives Outcome, wie Patienten mit isolierter Hüftdysplasie. Eine persistierende Cam-Deformität ist mit einem schlechteren klinischen Out- come assoziiert. Die laterale Überdachung, gemessen mit dem CE-Winkel, ist weiterhin ein wichtiger Einflussfaktor auf das klinische Behandlungsergebnis nach PAO. Hier muss neben einer Unterkorrektur auch eine Überkorrektur der Überdachung vermieden werden. Ein bisher nicht nachweisbarer Effekt der azetabulären Sektorenwinkel, der azetabulären Anteversion oder der femoralen Antetorsion auf das Behandlungsergebnis ist eventuell auf den noch begrenzten Beobachtungszeitraum und die begrenzte Fallzahl zurückzuführen. Daher ist eine weiterführende Betreuung der Patienten und erneute Evaluation der Behandlungswege in größeren Zeitabständen sinnvoll, um die langfristige Entwicklung beurteilen zu können.

This diploma thesis deals with analysis of the rigidity of different variations of foot fixations. In the thesis there is a description of elementary anatomy of foot and its patology. Furthermore the possible corrections of hallux deformities and chosen fixators are described. The problem of analysis is soluted by the method of finite elements. The thesis also includes steps of geometery model creation based on 3D scanning. Three differents types of fixations are compared in this thesis and each of them is created in two different levels of details. There is a comparation, analysis of final solutions and chosen influences on the rigidity in the conclusion.

Die periazetabuläre Osteotomie ist ein häufig durchgeführter gelenkerhaltender Eingriff zur Behandlung der Hüftdysplasie. Das Ziel dieser Arbeit ist die Evaluation der kurz- bzw. mittelfristigen klinischen Ergebnisse nach periazetabulärer Beckenosteotomie mit und ohne Korrektur einer femoralen Cam-Deformität sowie der postoperativ erreichten Becken- und Femurkonfiguration. Weiterhin sollte geprüft werden, ob ein direkter Zusammenhang zwischen klinischem Outcome und radiologischen Parametern besteht. Zwischen Juli 2005 und Dezember 2010 wurden am UniversitätsCentrum für Orthopädie und Unfalchirurgie des Universitätsklinikum Dresden 99 PAOs bei 80 Patienten (83% weiblich, Durchschnittsalter 27 ± 9,5 Jahre) durchgeführt. Diese wurden entsprechend der femoralen Morphologie (mit bzw. ohne begleitendes Cam-Impingement) sowie des präoperativen Labrum-/Knorpelzustandes in drei Gruppen eingeteilt: PAO ohne femorale Offsetkorrektur, PAO mit Arthrotomie und femoraler Offsetkorrektur und PAO nach simultan durchgeführter arthroskopisch assistierter femoraler Offsetkorrektur und Labrum-/Knorpelchirurgie. Davon konnten 85 Hüftgelenke bei 69 Patienten in einer prospektiven klinischen Studie mit einem durchschnittlichen postoperativen Follow-up von 64 ± 18 Monaten klinisch und radiologisch nachuntersucht werden. Die klinische Ergebnisbeurteilung erfolgte mit Hilfe von Algofunktionsfragebögen (EQ-5D, WOMAC, Oxford Hip Score, Global Treatment Outcome). Die radiologische Auswertung erfolgte mittels Röntgen und MRT des Beckens. Der CE-Winkel sowie das „Cross-over“-Sign wurden in der Röntgen-Beckenübersicht beurteilt. Zur Bewertung des Azetabulum nach erfolgter PAO wurde der anteriore und posteriore azetabuläre Sektorenwinkel nach Anda sowie die azetabuläre Anteversion nach Anda im MRT gemessen. Zur Bewertung der femoralen Morphologie wurde der α-Winkel nach Nötzli in der Lauenstein- Aufnahme im Röntgen, sowie in 30°-Abständen in radiären Sequenzen des Schenkelhalses im MRT gemessen. Außerdem erfolgte die Messung der femoralen Antetorsion nach Tönnis und Heinecke im MRT. Postoperativ kam es zu einer deutlichen Verbesserung der Punktewerte in den Algofunktionsfragebögen. Der EQ-5D verbesserte sich von präoperativ 10,4 ± 2 auf postoperativ 7,8 ± 2 Punkte, in der visuellen Analogskala kam es zu einer Steigerung von 65 auf 80 Prozent (p<0,001). Auch der postoperative WOMAC (91 ± 14) verbesserten sich deutlich gegenüber den präoperativen Ausgangswerten (73 ± 18; p<0,001). In 90 Prozent der Fälle gaben die Patienten an, die Operation habe „sehr geholfen“ oder „geholfen“. Der CE-Winkel veränderte sich von 15 ± 6 Grad präoperativ auf 32 ± 7 Grad postoperativ (p<0,001). Ein vermehrter CE-Winkel korrelierte signifikant mit einem besseren OHS (p=0,029). Das Auftreten eines „Cross-over“-Signs wurde postoperativ reduziert (p=0,012), ein positives „Cross-over“-Sign zeigte jedoch keine Korrelation mit schlechteren klinischen Scorewerten. Der α-Winkel wurde durch die Operation von durchschnittlich 54 ± 16 Grad auf 42 ± 10 Grad reduziert (p<0,001). Ein vermehrter α- Winkel im kranialen Bereich als Ausdruck unzureichender Offsetkorrektur war mit einer verminderten Patientenzufriedenheit (GTO) assoziiert (p=0,003). Sowohl die ASA und die azetabuläre Anteversion als auch die femorale Antetorsion hatten keinen signifikanten Einfluss auf das klinische Ergebnis. In drei Fällen war zum Zeitpunkt der Nachuntersuchung eine Hüft-TEP vorhanden. Die drei Gruppen unterschieden sich nicht bezüglich des klinischen Outcomes. Zusammenfassend ist die periazetabuläre Osteotomie bei korrekter Indikationsstellung eine hervorragende Methode um eine Hüftdysplasie gelenkerhaltend zu operieren. Wenn eine begleitende Cam-Deformität gleichzeitig korrigiert wird, erreichen die Patienten ein vergleichbares postoperatives Outcome, wie Patienten mit isolierter Hüftdysplasie. Eine persistierende Cam-Deformität ist mit einem schlechteren klinischen Out- come assoziiert. Die laterale Überdachung, gemessen mit dem CE-Winkel, ist weiterhin ein wichtiger Einflussfaktor auf das klinische Behandlungsergebnis nach PAO. Hier muss neben einer Unterkorrektur auch eine Überkorrektur der Überdachung vermieden werden. Ein bisher nicht nachweisbarer Effekt der azetabulären Sektorenwinkel, der azetabulären Anteversion oder der femoralen Antetorsion auf das Behandlungsergebnis ist eventuell auf den noch begrenzten Beobachtungszeitraum und die begrenzte Fallzahl zurückzuführen. Daher ist eine weiterführende Betreuung der Patienten und erneute Evaluation der Behandlungswege in größeren Zeitabständen sinnvoll, um die langfristige Entwicklung beurteilen zu können.

Morbus​ ​Perthes​ ​(LCP)​ ​is​ ​an​ ​idiopathic​ ​defect​ ​in​ ​the​ ​blood​ ​flow​ ​of​ ​the​ ​proximal femoral​ ​epiphysis,​ ​where​ ​morphological​ ​and​ ​functional​ ​pathologies​ ​of​ ​the​ ​hip​ ​joint occur.​ ​Unfavorable​ ​prognostic​ ​factors​ ​include​ ​aspheric​ ​and​ ​incongruent​ ​hip,​ ​often manifested​ ​by​ ​the​ ​appearance​ ​of​ ​hinge​ ​abduction.​ ​The​ ​head​ ​is​ ​no​ ​longer​ ​remodeling after​ ​"golden"​ ​period​ ​of​ ​remodellation.​ ​Anteromedial​ ​Wedge​ ​Reduction​ ​Osteotomy (AWRO)​ ​is​ ​a​ ​new​ ​surgical​ ​method​ ​to​ ​improve​ ​the​ ​shape​ ​and​ ​reduce​ ​the​ ​femoral head​ ​and​ ​thus​ ​extend​ ​the​ ​life​ ​of​ ​a​ ​significantly​ ​altered​ ​hip​ ​joint. We​ ​evaluated​ ​10​ ​patients​ ​after​ ​the​ ​AWRO​ ​and​ ​established​ ​3​ ​hypotheses,​ ​in​ ​the clinical​ ​part​ ​of​ ​the​ ​study.​ ​1st​ ​hypothesis​ ​"AWRO​ ​leads​ ​to​ ​the​ ​reshape​ ​of​ ​the​ ​head" was​ ​confirmed​ ​following​ ​the​ ​Stulberg's​ ​classification.​ ​2nd​ ​hypothesis​ ​"AWRO​ ​leads to​ ​a​ ​reduction​ ​in​ ​the​ ​mediolateral​ ​diameter​ ​of​ ​the​ ​head",​ ​was​ ​confirmed​ ​by​ ​measuring the​ ​capitodiaphyseal​ ​index,​ ​which​ ​was​ ​reduced​ ​in​ ​all​ ​femoral​ ​heads​ ​after​ ​AWRO. The​ ​3rd​ ​hypothesis​ ​"Harris​ ​Hip​ ​Score​ ​improved​ ​in​ ​medium-term​ ​follow​ ​up​...

Univerzita Karlova v Praze 1. lékařská fakulta Postgraduální doktorský program v biomedicíně Studijní obor: Experimentální chirurgie Disertační práce MUDr. Jan Klouda: Preoperative planning of the reconstructive surgery of the forefoot Abstract The presented thesis describes a study aimed at the change of articular surface position in the region of first metatarsophalangeal joint after operative reconstruction due to hallux valgus deformity, done by performing Lapidus arthrodesis. The study evaluates a cohort of patients, who underwent surgery in Department of Orthopaedics, First Faculty of Medicine, Charles University in Prague at Motol University Hospital from 2010 to 2015. The results and clinical implications of the aforementioned retrospective study were published in 2018. The observers evaluated several defined angles on preoperative and postoperative radiographs of the forefoot. The angles were thoroughly selected with regard to the exact representation of first metatarsophalangeal joint articular surface position in relation to the axes of first metatarsal and the whole forefoot. The executed measurements allowed us to assess the overall effectivity of the performed surgery in deformity correction, as well as to describe possible pitfalls and disadvantages resulting from the change of structural...

Osteoporose und gestörte Heilungsverläufe von Knochenbrüchen verursachen immer noch beachtliche klinische Komplikationen. Ein vielversprechender Ansatz für die nichtinvasive und nichtionisierende Abschätzung des Frakturrisikos und der Bildgebung von Frakturheilung ist quantitativer Ultraschall (QUS). Dennoch liegt die derzeitige Akzeptanz für die Knochenqualitätsabschätzung noch weit hinter herkömmlichen röntgenbasierten Anwendungen. Es wurden akustische Mikroskopie und Synchrotronstrahlen-Mikrotomographie für die Anatomie und altersabhängige Erfassung von strukturellen und elastischen Variationen auf der mikroskopischen Ebene von humanen Femora verwendet. Die gewonnenen Daten dienten als Grundlage für die Erstellung mikromechanischer Modelle von Knochen für numerische Simulationen der Schallausbreitung im humanen Femurhals. Dabei wurde der Aufbau eines US-basierten Femur-Scanners in transversaler Transmission (TT) nachempfunden. Im letzten Abschnitt der Arbeit wurde QUS in TT in in vitro Experimenten am Rattenfrakturmodell auf eine Anwendung für die Bildgebung der Frakturheilung getestet. Die Studien konnten zeigen, dass ein Großteil der adaptiven Fähigkeiten von Knochen auf mikroskopischer Ebene auf eine Kombination von extrazellulärer Matrixelastizität und Gewebeporosität zurückzuführen ist. Die Simulationen des zweiten Teils konnten die Existenz von geführten Wellen im humanen Femurhals bestätigen. Die sensitive Abhängigkeit von US-parametern von frakturrelevanten Knocheneigenschaften zeigt das hohe Potential von QUS für die Frakturrisikoabschätzung. Der zweite Teil der Arbeit konnte erfolgreich die Möglichkeit von QUS in TT zur Diskriminierung von zeitigen Heilungsstadien demonstrieren. Zusammenfassend bestätigt die Studie das hohe Potential von QUS für die Frakturrisikoabschätzung und die Bildgebung der Frakturheilung. / Osteoporosis and impaired bone healing are of high relevance. A promising non-invasive, non-ionizing candidate for fracture risk prediction and monitoring fracture healing is quantitative ultrasound (QUS). However, the acceptance of QUS for bone quality assessment is still not comparable to X-ray based methods. Scanning acoustic microscopy (SAM) and Synchrotron Radiation micro-computer tomography (SRµCT) has been used to investigate anatomical and age dependent variations of micro elastic, structural and mineralization parameters at the tissue level of human femoral bone. Femoral neck models were created based on these data for numerical sound propagation simulations emulating a transverse transmission (TT) setup of an in vivo QUS prototype. In the last part of the project the TT approach has been tested in ex vivo experiments in a rat healing model. The power of QUS, to discriminate two early healing stages has been compared to µCT measurements at the same specimens. It was found that the major contributor to bone adaptation is related to a combination of extracellular matrix elasticity and tissue porosity. It is hypothesized that these parameters are likely to have a considerable impact on the reliability of in silico models. The simulations of the second part confirmed the existence of guided wave propagation in the cortical shell and a high dependency of US parameters on fracture relevant bone properties. The results demonstrate the high potential for bone fracture risk prediction at the femoral neck using QUS. Finally, it was successfully demonstrated that early healing stage discrimination of QUS in TT was superior compared to µCT. In summary these investigations not only show the importance for a precise estimation of micro mechanical properties for numerical modelling but also demonstrate the feasibility and high potential of QUS for bone quality assessment and monitoring of fracture healing.