Um experimentell zu klären, ob bestimmte Vibrationsfrequenzen zur osteoanabolen Stimulation des Knochens und speziell zur Verbesserung der Frakturheilung bei Osteoporose geeigneter sind als andere, wurde in dieser Arbeit die Frakturheilung an der proximalen Tibiametaphyse der ovarektomierten Ratte unter einer vertikalen Vibrationsbehandlung mit Frequenzen von 35, 50, 70 und 90 Hz vergleichend untersucht. Die Tiere wurden dafür nach Tibiaosteotomie und Plattenosteosynthese über 30 Tage für jeweils 15 Minuten der für ihre Gruppe spezifischen Vibrationsfrequenz ausgesetzt. Die Amplitude der Vibration betrug dabei stets 0,5 mm. Die quantitative Analyse des Frakturkallus mittels Mikroradiographie und Micro-CT ergab deutliche Anhaltspunkte für eine überlegene osteoanabole Potenz der 70Hz-Vibration in Gestalt einer gegenüber allen anderen Vibrationsgruppen signifikant erhöhten endostalen Kallusdichte sowie einer gegenüber der nichtvibrierten OVX-Gruppe signifikant erhöhten periostalen Kallusdichte und -dicke. Auch kortikaler und trabekulärer Knochen profitierten von der 70Hz-Vibration, was sich in der unter dieser Frequenz - zumindest hinsichtlich der Belastbarkeit - besten Kallusqualität widerspiegelte.  Die 35Hz-Vibration kann die Kallusbildung ebenfalls anregen und damit auch die biomechanischen Eigenschaften des Kallus (Steifheit) verbessern. Kallus und kortikaler Knochen werden durch 35 Hz aber schlechter stimuliert als durch alle anderen untersuchten Frequenzen. Die 50Hz-Vibration verbessert die biomechanischen Eigenschaften in ähnlicher Weise, sie stimuliert Kallus und Kortikalis dabei etwas besser als 35 Hz, aber deutlich schlechter als 70 Hz. Auch die 90Hz-Vibration hat einen stimulierenden Effekt auf Kallus, Kortikalis und trabekulären Knochen, insbesondere die Kallusstimulation ist aber wieder deutlich schlechter als unter der Frequenz von 70 Hz. Die 90Hz-Vibration hat zudem eine übermäßige Reizung des Kallus zur Folge, die sich in den schlechtesten biomechanischen Eigenschaften aller untersuchten Frequenzen manifestiert.  Als Synthese der mit den verschiedenen Untersuchungsverfahren dieser Arbeit gewonnenen Ergebnisse kann eine Überlegenheit der Vibrationsfrequenz von 70 Hz für die Stimulation der Frakturheilung bei Osteoporose festgestellt werden. Diese Ergebnisse am Rattentiermodell sollten - vor Beginn einer klinischen Studie - am Großtiermodell verifiziert werden.

This diploma thesis deals with stress-strain analysis of inferious limb fixator type Poldi VII and tibia, whereupon is applied. In work is discribed creation of a geometry model of fixator and tibia, her discretization, loading and solving. Tibia was load by torsional moment and his magnitude was 10Nm. Then was perform a numerical solution in FEM system ANSYS Workbench 11.0. Further was effect biomechanical study about osification of broken part. Tibia was load by force, which evokes upright standing on both limbs.

Einleitung: Der vordere Kreuzbandriss ist die häufigste Lahmheitsursache der Hintergliedmaße beim Hund und führt zu einer Kniegelenksinstabilität im Sinne einer kranio-kaudalen Translationsbewegung. Die Tibial Plateau Leveling Osteotomy (TPLO) ist eine der populärsten Operationsmethoden zur dynamischen Stabilisierung des kaninen Kniegelenks nach einer Ruptur des vorderen Kreuzbandes. Postoperativ kommt es bei Anwendung dieser Technik häufig zu einer Verdickung des Ligamentum patellae (Lig. patellae). Diese kann asymptomatisch sein, aber auch mit einer Lahmheit und Druckdolenz im Sinne einer Tendinose einhergehen. Ziele der Untersuchungen: Die Ziele der vorliegenden Arbeit waren die Bestimmung der Prävalenz einer kranio-kaudalen Instabilität des kaninen Kniegelenks bei kompletter Ruptur des vorderen Kreuzbandes vor und nach der TPLO sowie die Bestimmung der Prävalenz und Risikofaktoren einer Verdickung des Ligamentum patellae bei diesen Gelenken. Tiere und Methoden: Insgesamt wurden 37 Kniegelenke mit einer kompletten vorderen Kreuzbandruptur untersucht. Dabei wurden die Daten von 21 Kniegelenken retrospektiv ausgewertet und für 16 Kniegelenke prospektiv erhoben. Zur Sicherung der Diagnose und Beurteilung der Menisken wurden alle Kniegelenke zehn bis 14 Tage vor der Stabilisierung arthroskopiert. War eine Meniskuspathologie vorhanden, wurde eine Teilmeniskektomie durchgeführt. In der retrospektiven Gruppe wurde im Rahmen der TPLO ein postoperativer Tibiaplateauwinkel (TPA) von 5° und in der prospektiven Gruppe von 0° angestrebt. Die Patienten wurden präoperativ und im Zeitraum von sechs bis acht Wochen nach einer TPLO mit Hilfe der uniplanaren fluoroskopischen Kinematografie auf einem Laufband untersucht. Es erfolgte eine visuelle, quantitative Auswertung der entstandenen Videosequenzen durch zwei unabhängige Untersucher, wobei eine sichtbare kranio-kaudale Translationsbewegung als Kniegelenksinstabilität gewertet wurde. Zusätzlich wurde eine Vermessung zur Beurteilung der postoperativen Verdickung des Ligamentum patellae bei 36 der 37 Kniegelenke an einem proximalen und einem distalen Messpunkt durchgeführt. Diese Messung erfolgte ebenfalls präoperativ und im Zeitraum von sechs bis acht Wochen nach der TPLO. Ergebnisse: Insgesamt waren 28 von 37 Kniegelenken in der Sagittalebene stabil (75,68 %). In der prospektiven Gruppe traten signifikant häufiger stabile Kniegelenke auf (p = 0,02). Der postoperative TPA war in der prospektiven Gruppe signifikant kleiner als in der retrospektiven Gruppe (p = 0,01). Die Wahrscheinlichkeit der Stabilität steigt bei niedrigem postoperativen TPA an (Steigungsparameter −0,22, p = 0,03). Es konnte kein statistisch signifikanter Einfluss des Rotationswinkels auf die Kniegelenksstabilität festgestellt werden (p = 0,42). Zwischen Meniskusteilresektion und postoperativer Stabilität konnte ebenfalls kein statistisch signifikanter Zusammenhang ermittelt werden (p = 0,63). Bei allen Kniegelenken fand nach der TPLO eine Verdickung des Lig. patellae statt. Diese war am distalen Messpunkt stärker als proximal (p = 0,00). Zwischen den beiden Gruppen war kein signifikanter Unterschied bezüglich der Dickenzunahme der Patellarsehne zu verzeichnen (p = 0,13). Bei einem niedrigeren postoperativen TPA zeigte sich eine signifikante Zunahme der Verdickung des Lig. patellae an beiden Messpunkten (proximal: p = 0,02; distal: p = 0,03). Es zeigte sich außerdem eine tendenziell stärkere Dickenzuname am distalen Messpunkt bei einer schmalen Tuberositas tibiae (Steigungsparameter −0,08, p = 0,54) und an beiden Messpunkten bei einem hohen Rotationswinkel (Steigungsparameter 0,10, proximal: p = 0,18; distal: p = 0,09). Schlussfolgerung: Da in der prospektiven Gruppe ein postoperativer TPA von 0° angestrebt wurde, wurden auch signifikant kleinere TPA und mehr stabile Kniegelenke als in der retrospektiven Gruppe erzielt. Der Rotationswinkel und die Meniskusteilresektion haben keinen Einfluss auf die kranio-kaudale Kniegelenksstabilität nach einer TPLO. Bei allen Kniegelenken fand eine Verdickung des Lig. patellae postoperativ statt, die am distalen Messpunkt stärker war. Einen Risikofaktor dafür stellt ein niedriger postoperativer TPA dar. Die kraniokaudale Ausdehnung der Tuberositas tibiae nach der Osteotomie und der Rotationswinkel scheinen einen Einfluss auf die Entwicklung einer solchen Verdickung zu haben. Für die Beurteilung der klinischen Relevanz dessen sind weiterführende Studien notwendig.

To compare the one-year postoperative outcomes of anti-gravity treadmill rehabilitation with those of standard rehabilitation in patients with ankle or tibial plateau fractures.

Yes / Background Previous research has shown that use of a dynamic-response prosthetic foot (DRF) that incorporates a small passive hydraulic ankle device (hyA-F), provides certain biomechanical benefits over using a DRF that has no ankle mechanism (rigA-F). This study investigated whether use of a hyA-F in unilateral trans-tibial amputees (UTA) additionally provides metabolic energy expenditure savings and increases the symmetry in walking kinematics, compared to rigA-F. Methods Nine active UTA completed treadmill walking trials at zero gradient (at 0.8, 1.0, 1.2, 1.4, and 1.6 of customary walking speed) and for customary walking speed only, at two angles of decline (5° and 10°). The metabolic cost of locomotion was determined using respirometry. To gain insights into the source of any metabolic savings, 3D motion capture was used to determine segment kinematics, allowing body centre of mass dynamics (BCoM), differences in inter-limb symmetry and potential for energy recovery through pendulum-like motion to be quantified for each foot type. Results During both level and decline walking, use of a hyA-F compared to rigA-F significantly reduced the total mechanical work and increased the interchange between the mechanical energies of the BCoM (recovery index), leading to a significant reduction in the metabolic energy cost of locomotion, and hence an associated increase in locomotor efficiency (p < 0.001). It also increased inter-limb symmetry (medio-lateral and progression axes, particularly when walking on a 10° decline), highlighting the improvements in gait were related to a lessening of the kinematic compensations evident when using the rigA-F. Conclusions Findings suggest that use of a DRF that incorporates a small passive hydraulic ankle device will deliver improvements in metabolic energy expenditure and kinematics and thus should provide clinically meaningful benefits to UTAs’ everyday locomotion, particularly for those who are able to walk at a range of speeds and over different terrains. / Engineering and Physical Sciences Research Council(EPSRC, reference EP/H010491/1).

Ce projet avait comme double objectif (1) de tester l'excitabilité motrice corticale liée à la contraction isométrique du tibial antérieur (TA, muscle fléchisseur de la cheville) à l'aide des stimulations magnétiques transcrâniennes (TMS), (2) de tester l'effet de l'âge, du côté (dominant vs. non dominant) et du sexe sur cette excitabilité. Précisément, les TMS du cortex moteur primaire ont permis d'évaluer l'excitabilité corticospinale et intracorticale du TA préactivé. Les variables issues des réponses du TA aux TMS dénotent des différences significatives entre les deux groupes d'âge testés, entre les deux côtés du corps et finalement entre hommes et femmes. Ces données originales soulignent l'importance de considérer les facteurs âge, côté (dominant/ non dominant) et sexe pour l'étude du contrôle moteur de la cheville et des tâches connexes (exemple : la marche) et, donc, dans toute étude visant la compréhension des incapacités et de la récupération motrice des personnes cérébrolésées.

O autor realizou um estudo anatômico da região lateral e proximal da perna por meio de dissecção anatômica em cadáver, de exame arteriográfico e de mapeamento com Doppler em pacientes, visando a descrição da artéria denominada fibular superior, que se origina no tronco tíbio-fibular em 70% dos casos, da artéria fibular, em 20% e da artéria tibial anterior, em 10% e participa na irrigação do músculo sóleo e gastrocnêmio. Este vaso possui características adequadas para a realização de micro-anastomose. Após a conclusão da parte anatômica-descritiva, o autor aplicou o retalho derivado da artéria fibular superior, denominado retalho súpero-lateral da perna, na reconstrução de defeitos cutâneos e defeitos complexos tridimensionais, localizados no pé e tornozelo, em 10 pacientes, obtendo bons resultados / The author performed an anatomical study of the proximal and lateral aspect of the leg, consisting of cadaver dissection, arteriogram and Doppler mapping, in order to disclose the features of a new vessel, denominated superior peroneal artery. It originates from the tibiofibular trunk in 70 % of times, from the peroneal artery, 20%, and from the anterior tibial artery, 10%. It contributes to nourish the soleous and the lateral gastrocnemius muscle. The superior peroneal vessels are also suitable for microanastomosis. Therefore, the flap derived from the superior peroneal artery, called superolateral leg flap (SLL), was used for lower leg reconstructions in 10 patients, in two of them as chimeric flap for complex tridimensional defects, with good results

A instabilidade do joelho resultante da ruptura do ligamento cruzado cranial apresenta-se como sendo uma das principais causas de dor, em membro pélvico, manifestada por animais da espécie canina. Tal instabilidade pode gerar alterações como o desenvolvimento de osteoartrose e lesão de menisco, principalmente o medial. Com o intuito de restabelecer a estabilidade da articulação, muitas técnicas vêm sendo desenvolvidas de forma que as alterações provenientes de tal afecção sejam minimizadas. Com uma dimensão similar de variedades estão os materiais utilizados em diferentes técnicas ou até mesmo para o mesmo tipo de procedimento. A técnica ideal, bem como o material de escolha ainda são muito discutidos dentre os autores pesquisados. O presente trabalho avaliou a biomecânica das técnicas de sutura fabelo-tibial lateral (SFTL) e a técnica de imbricação do retináculo modificada (SFTLM), em joelhos de cadáveres de cães, na estabilização do joelho com ruptura do ligamento cruzado cranial, utilizando-se fio de náilon monofilamento leader line (60 libras). Foram avaliados rigidez articular e deslocamento craniais e caudais da tíbia em relação aos côndilos do fêmur, proporcionados pelo tipo de material e técnicas cirúrgicas, sendo os resultados obtidos comparados com os resultados do joelho íntegro e entre si. A análise estatística encontrou diferença na gaveta cranial de todos os grupos (ligamento cruzado cranial íntegro (LCCr), ligamento cruzado cranial rompido (RLCCr), SFTL e SFTLM) e na comparação da gaveta caudal entre o grupo RLCCr e SFTLM e entre o grupo SFTL e SFTLM. Outras diferenças foram encontradas na rigidez cranial dos grupos LCCr, RLCCr e reconstruído, não sendo observado diferença entre a rigidez de SFTL e SFTLM. As duas técnicas testadas diminuem a instabilidade do joelho, sendo a SFTLM mais efetiva em tal promoção, porém tal técnica influencia de forma mais evidente na biomecânica do ligamento cruzado caudal, sendo importante a avaliação de tal interferência a longo prazo. Estas duas técnicas extra-capsulares testadas, apesar de diminuirem significativamente a translação cranial da tíbia em relação ao fêmur, não restauram a rigidez articular quando comparadas com a biomecânica do joelho íntegro. / Knee instability resulting from an insufficient cranial cruciate ligament is the major cause of hind limb lameness in dogs. This instability can result in osteoarthrosis and medial meniscal injury. Many surgical techniques have been developed to restore knee stability and to reduce degenerative joint desease. There is a similarly huge variability in materials utilized for different or the same techniques. An ideal technique and material arent established yet. This study analyzed the biomechanics of the lateral fabellar suture technique (SFTL) and the modified retinacular imbrication technique (SFTLM) in stabilizing cadaveric cranial cruciate ligament deficient stifles with 60 lb nylon leader line. Articular cranio-caudal stiffness and tibial translation were evaluated and compared between different techniques and with the intact knee. The statistical analysis revealed significant differences between all groups (intact cranial cruciate ligament (LCCr), ruptured cranial cruciate ligament (RLCCr), SFTL and SFTLM) in the cranial tibial translation. In the caudal tibial translation a significant statistical difference was seen between RLCCr and SFTLM groups and between reconstructed ones. Other differences were found in the cranial stiffness between LCCr, RLCCr and reconstructed groups, but not between SFTL and SFTLM. Both techniques tested reduced joint instability but SFTLM was more efficient, although it affected the caudal cruciate ligament biomechanics more evidently when compared with the SFTL technique. This long-term evaluation of the caudal influence induced by SFTLM will be important. Despite of the reduction in the tibial cranial translation by these two different extra capsular techniques, none have maintained normal stifle stiffness.

Medial tibial stress syndrome (MTSS) is a stress and overuse injury that presents as pain on the medial aspect of the lower two-thirds of the tibia. It is most often caused by repetitive actions on hard surfaces such as running, marching, and dancing. Individuals most affected by MTSS are runners, members of the military, dancers, and athletes that play soccer, volleyball and basketball. While MTSS has a relatively standard presentation of pain on the medial aspect of the tibia, it can occasionally be mistaken for other injuries such as stress fractures or compartment syndrome. If a diagnosis is unsure, methods such as x-ray, bone-scan, and MRI can be utilized to better obtain the correct diagnosis. A variety of treatments exist for MTSS including, ice, massage, muscle strengthening, and rest. A combination of these various techniques is most often what is employed. In this study, the effectiveness of a set of resistance ankle exercises in combination with ice and massage was tested and compared to that of ice and massage alone. The hypothesis was that athletes receiving the exercises as part of their treatment, in addition to the icing and massaging, would have a greater decrease in pain from MTSS than athletes just receiving ice and massage as treatment. The exercises would strengthen the muscles of the lower leg that, when weak, can contribute to the development of MTSS. Results indicated that the exercises yielded a more significant decrease in pain from MTSS than ice and massage alone.

Pilonfrakturen sind schwerwiegende intraartikuläre Frakturen des distalen Tibiaendes, oft mit ausgedehnten Zerstörungen der Gelenkfläche und schweren Weichteilschäden. Ziel der Behandlung ist die Rekonstruktion der tibialen Gelenkfläche zur Wiederherstellung der Gelenkfunktion unter Schonung der Weichteile. Verschiedene Behandlungsstrategien finden Anwendung. Zunehmend etabliert sich ein zweizeitiges Vorgehen. Von 129 Frakturen, die zwischen 1996 und 2005 im Universitätsklinikum Göttingen operativ versorgt wurden, konnten 64 Patienten hinsichtlich des Behandlungsergebnisses befragt und 36 nach durchschnittlich 6,2 Jahren nachuntersucht werden. Typ-B-Frakturen (AO-Klassifikation) zeigen im Ergebnis weniger Komplikationen als Typ-C-Frakturen, sowie bessere funktionelle Ergebnisse. Einzeitige Verfahren zeigen bessere Gesamtergebnisse als zweizeitige Strategien, allerdings auch höhere Komplikationsraten. Die Prognose der Verletzungen richtet sich vor allem nach dem Verletzungsausmaß und ist insgesamt durch die häufigen ausgedehnten Zerstörungen eher mäßig. Nicht selten bleiben große Bewegungseinschränkungen und regelmäßige Schmerzen bestehen.