Thesis (doctoral)--Karolinska Institutet, Stockholm, 1996. / Added t.p. with thesis statement inserted. Includes bibliographical references.

Thesis (doctoral)--Karolinska Institutet, 1987. / Extra t.p. with thesis statement inserted. Includes bibliographical references.

Total knee arthroscopy is one of the most performed and most successful orthopedic surgeries, with nearly a million procedures performed in 2020 in the United States alone. Due to changing patient demographics, the use of cementless fixation for implant stability is becoming more prevalent amongst recipients. Cementless implants rely on the surface morphology of a porous coating to bond implant to bone; the quality of this bond is dependent on an interference fit and the roughness, or coefficient of friction, between implant and bone. Stress shielding is a comparison of the properties in implanted bone to natural bone; it is a commonly used measurable when using a finite element model to optimize implant design. The purpose of this study is to investigate how different coating types (coefficients of friction) and the location of their application affect the stress shielding response in the tibia. A finite element model was constructed to investigate the impact of these variables. The results concluded that the stress distribution in an implanted tibia is dependent on the coefficient of friction applied at the tip of the stem. Lower friction coefficients applied to the stem tip resulted in higher compressive stresses, and higher friction coefficients resulted in lower compressive stresses. Thus, lower friction coefficients provided more favorable stress shielding responses, however, at the expense of stress concentrations of greater magnitude.

The effects caused to articular cartilage by the remote use of arthroscopically-delivered RF energy to soft tissues in the joint are unknown. This investigation reported the short and long-term effects of bRF and mRF energy on the biomechanical properties and metabolic activity of articular cartilage. In addition, the effect of Cosequin® therapy was addressed. Thirty New Zealand white rabbits were randomly assigned to one of two treatment groups (Group 1 - placebo; Group 2 - Cosequin®). Histopathology, cell viability, GAG synthesis, and mechanical function of the articular cartilage were compared between groups. Data were analyzed using a mixed model ANOVA (p=0.05). Immediate chondrocyte death was created by both RF devices. This damage was noted to be superficial and did not lead to the progressive deterioration of the extracellular matrix or mechanical function of the articular cartilage. Cosequin® therapy was unable to demonstrate significant differences compared to the control group.

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Master of Science / Department of Clinical Sciences / Warren L. Beard / Objectives: To quantify recovery of colored microspheres from cadaver tarsocrural joints via arthroscopic or needle lavage, and to compare recovery for 1-5L of lavage fluid. Study design: Randomized experimental trial. Methods: 8 adult Quarter Horse cadavers had 1.5 million 15μm, colored microspheres injected into each tarsocrural joint. Each joint was randomly assigned to receive lavage with an arthroscope and egress cannula (group A) or three (1 ingress, 2 egress) 14 gauge needles (group N) with 5L 0.9% NaCl. The egress fluid from each liter of lavage was collected separately, and the number of microspheres present in each recovered liter was determined via spectrophotometry. Results: A significant interaction (p<0.01) was present between treatment group and liter. The number of microspheres recovered in the first liter of lavage fluid was significantly higher in the needle group than in the arthroscope group (p<0.01). For both groups the number of microspheres recovered in the first liter of lavage fluid represented a majority of the total microspheres collected, and was significantly different from the subsequent liters collected (p<0.01). The number of microspheres recovered did not differ between liters 2, 3, 4, and 5, within or between treatment groups. Conclusions: In this model, tarsocrural lavage with three 14-gauge needles was more effective at removing colored microspheres from the joint than arthroscopic lavage, suggesting the number or placement of portals present may be more important than portal size and flow rate. No difference in microsphere recovery was seen with lavage volumes greater than 1L.

O objetivo do presente trabalho foi o estudo artroscópico das articulações do ombro e do joelho no cão. Durante o exame artroscópico avaliou-se possibilidade de visibilização das estruturas intra-articulares, facilidades e dificuldades inerentes à técnica e complicações. Fez-se análise citológica de líquido sinovial e histopatológica de membrana sinovial da articulação do joelho. Realizou-se a artroscopia em 10 articulações (9 cães) do ombro portadoras de osteocondrite dissecante e em 53 articulações (50 cães) do joelho, as quais apresentaram ruptura de ligamento cruzado cranial total ou parcial associada ou não a lesão de menisco medial ou lateral e luxação medial de patela. Na articulação do ombro as complicações consistiram na dificuldade de confecção dos portais artroscópico e instrumental pela técnica de triangulação, lesão iatrogênica de cartilagem, deslocamento prematuro do artroscópio e acúmulo de fluído nos tecidos moles periarticulares. As estruturas observadas foram sulco intertubercular, tubérculo supraglenoidal, tendão do M. bíceps braquial, cartilagem da cabeça do úmero (cranial e caudal) e da cavidade glenoidal, ligamento glenoumeral medial, bolsa articular caudal e sinóvia. As lesões de cartilagem observadas durante estudo artroscópico destas articulações foram condromalácea, erosão, eburnação e fibrilação na cabeça do úmero e erosão na cavidade glenoidal, além de retalho de cartilagem livre (próximo ao defeito na cabeça do úmero, na bolsa articular caudal, próximo ao tendão do M. bíceps braquial e na porção medial da articulação) ou fixo junto ao defeito na cabeça do úmero. Em um animal o retalho de cartilagem foi removido via artroscopia e nos demais através de artrotomia. Durante exame artroscópico da articulação do joelho observou-se região suprapatelar, patela, tróclea, côndilo lateral e medial do fêmur, côndilo lateral e medial da tíbia, menisco lateral e medial, tendão do M. extensor digital longo, ligamento cruzado cranial e caudal, ligamento intermeniscal, ligamento mucoso e sinóvia. Complicações consistiram principalmente de infiltração de tecidos moles periarticulares e obstrução do campo de visão pelo coxim adiposo infrapatelar. Diferenças entre o diagnóstico artroscópico e a confirmação após artrotomia concentraram-se na diferenciação entre ruptura completa e parcial do ligamento cruzado cranial (n=3) e afecção de menisco (n=6). A artroscopia trouxe informações sobre a membrana sinovial, alteração em menisco lateral e ligamento cruzado caudal não perceptível durante artrotomia. O estudo citológico denotou processo não inflamatório na maioria das articulações estudadas. Em análise histopatológica obteve-se processo inflamatório crônico, agudo e uma articulação com sinovite linfocitica plasmocitica. A artroscopia é uma técnica endoscópica que demanda intenso treinamento para a sua realização; e, permite um exame rico em minúcias que traz informações significativas que poderão ajudar a elucidar as afecções articulares que acometem a espécie canina. / The aim of this approach is shoulder and knee arthroscopic study in the dog. During the arthroscopic exam it was analyzed the possibility to see the structures into the joint; facilities and difficulties concerning the technique and its complications. Cytological synovial fluid and histopathological synovial membrane studies of the knee joint were performed. The arthroscopy was carried out in ten shoulder joints (nine dogs) which had osteochondritis dissecans and in fifty-three knee joints (fifty dogs), which had complete or partial cranial cruciate ligament rupture associated or not with medial or lateral meniscal damage and medial patella luxation. In the shoulder joint the complications consisted of the difficulty in doing the arthroscopic and instrumental portal using the triangulation technique, iatrogenic lesion, premature removal of the arthroscopy and periarticular infiltration. The observed structures were intertubercular groo, supraglenoid tubercle, tendon of biceps brachii muscle, cartilage of the humeral head (cranial and caudal) and glenoid cavity, medial glenohumeral ligament, caudomedial gutter and synovium. The lesions of the articular cartilage observed during the exam in the shoulder joint were chondromalacia, erosion, eburnation, fibrillation in the humeral head and erosion of the glenoidal cavity besides joint mice (near the defect on the humeral head, on the caudomedial gutter, near the tendon of biceps brachii muscle and in the medial gutter) and flap in the caudomedial humeral head. In one animal the flap was removed by arthroscopy while in the others it was removed by arthrotomy. During the arthroscopic exam of the knee joint it was remarked suprapatellar joint pouch, patella, trochlea, lateral and medial femoral condyle, lateral and medial tibial condyle, lateral and medial meniscus, tendon of long digital extensor muscle, cranial and caudal cruciate ligament, intermeniscal ligament and synovium. The main complications consisted of periarticular infiltration and obstruction of the field of vision by the infrapatellar fat pad. The differences between the diagnostic after arthroscopy and confirmation by arthrotomy were the differentiation between complete and partial rupture of the cranial cruciate ligament (n=3) and meniscal lesion (n=6). The arthroscopy exam provides information about lateral meniscal and caudal cruciate ligament lesion which are not noticeable by arthrotomy. The cytological study showed no-inflammatory process in most of the joints. In the histopathological analysis the results were chronic and acute inflammatory process and one joint having plasmacytic lymphocytic synovitis. The arthroscopy is an endoscopic technique that requires continuous training to be achieved and gives a detailed exam with significant information which could help to explain a lot of diseases in joints of the canine species.

O presente estudo teve por objetivo avaliar protocolo de reabilitação para o período pós-operatório inicial de artroscopias visando diminuir a inflamação no local operado e aumentar a mobilidade articular. Foram utilizados 12 equinos (total de 20 articulações) encaminhados para artroscopia com diagnóstico de osteocondrite dissecante. Dessas, dez articulações receberam protocolo de reabilitação nos primeiros cinco dias do período pós-operatório. O protocolo consistiu em crioterapia, movimentação passiva da articulação e exercício controlado de baixa intensidade, além de uso sistêmico de anti-inflamatório. O outro grupo, também composto por dez articulações, recebeu apenas a terapia utilizada rotineiramente no HOVET-USP, consistido de repouso em baia e antiinflamatório. As articulações foram avaliadas quanto à circunferência em centímetros, ângulo de flexão, termografia, grau de claudicação. Amostras de líquido sinovial foram coletadas imediatamente antes do procedimento cirúrgico (D1), após 48h (D3) e após 96h (D5) para análise física, qualidade do coágulo de mucina, e quantificação de biomarcadores (IL-1, IL-6 e IL-10, PGE2 e SAA). As análises de exame de claudicação, circunferência articular, ângulo de flexão articular e termografia não apresentaram diferenças significativas entre os grupos, nem entre os diferentes dias do mesmo grupo. Na análise do líquido sinovial, a cor e o aspecto apresentaram piora do D1 para o D3, de amarelo claro para avermelhado e de límpido para turvo, respectivamente, nos dois grupos. No entanto, no grupo tratado houve melhora do D3 para o D5, tanto para cor (de avermelhado para maioria xantocrômica e amarela) como aspecto (de maioria turva para ligeiramente turva). No grupo controle os líquidos permaneceram sem alteração em cor e aspecto de D3 para D5, e nas comparações entre os grupos não houve diferença para D1, D3 e D5. A viscosidade do líquido sinovial no grupo controle diminuiu significativamente quando comparados D1, D3 e D5. Já no grupo tratado a diminuição da viscosidade só foi observada quando comparados D1 e D5. O coágulo de mucina apresentou piora de D1 para D3 no grupo controle, com elevação não significativa de D3 para D5, enquanto que para o grupo tratado não houve diferença significativa de D1 para D3 e de D3 para D5, quando comparados o D5 dos dois grupos, o tratado obteve melhor qualidade. As concentrações de interleucina nas amostras não forneceram dados suficientes para análise. Na análise das concentrações de PGE2 não houve diferença entre os grupos nos diferentes momentos, ocorrendo elevação de D3 para D5 em ambos os grupos, porém, no grupo tratado não há diferença entre D1 e D5. Já para SAA os grupos apresentaram comportamento similar de resposta, com elevação de D1 para D3 e queda de D3 para D5, porém menos acentuado no grupo tratado, o que levou a diferença entre os grupos em D3. Pode-se concluir, que o protocolo de reabilitação, apesar de não gerar diferença significativa para as avaliações de exame físico dos animais, proporcionou melhor qualidade de líquido sinovial quanto a cor, aspecto, viscosidade e precipitado de mucina, além de evidenciar menores elevações nas concentrações de marcadores inflamatórios no liquido sinovial durante o período estudado. / The purpose of this study was to evaluate a rehabilitation protocol for the initial postoperative period of metatarsophalangeal, metacarpophalangeal and tarsocrural´s arthroscopies, which seeks to, minimize local inflammation, diminish swelling, promote better joint range of motion and pain relief during such period. Twelve horses participated in this study - amounting to 20 joints - with dissecans ostheochondritis diagnosis. The first group was formed by ten joints, which were treated under rehabilitation protocol for the first 5 days as from the surgery (Treated group). The rehabilitation protocol consisted of cryotherapy, passive range of motion, low intensity exercise and non-steroidal anti-inflammatory drug. The second group also formed of ten joints received the standard HOVET-USP therapy, which consists of rest and non-steroidal anti-inflammatory drug Both groups were treated with the same non-steroidal anti-inflammatory drugs. The joints were measured for circumference, maximal flexion angle, thermography, and lameness score on the day before the surgery (D0) and during the first four days after the surgery. Synovial fluid samples were collected immediately before surgery (D1), within 48 hours (D3), and within 96 hours from the surgery (D5). The analysis evaluated gross appearance (color and aspect), viscosity and mucin clot quality, as well as biomarkers (Il-1, Il-6, Il- 10, PGE2, and SAA) quantification. Lameness examination, joint circumference, flexion angle and thermography evaluation were not significantly different between groups. In synovial fluid analyses de color and aspect have worsen from D1 (clear light yellow) to D3 (turbid hemorrhagic) in both groups. On treated group color and aspect improved from D3 (turbid hemorrhagic) to D5 (xanthochromic and yellow slightly turbid). On treated group there was no difference between D3 and D5. When the groups were compared, none significant differences was seen. The fluid viscosity of control group had significant decrease from D1, to D3 and from D1 and D5. In treated group this viscosity decrease was only seen between D1 and D5. The mucin clot formation worsened when D1 e D3 of control group was compared and remains similar from D3 to D5. In treatment group there were no differences when compared D1 with D3 and D3 with D5. The comparison between groups of D5 has shown treated group improved clot. The interleukin couldn´t be measured on sufficient number of samples for the statistics method. There were no differences between groups on all moments. The PGE2 response was similar in both group with a rise on concentration from D3 to D5. In treated group D1 was similar to D5. This results suggests more evident inflammatory response in the control group. For the SAA the groups have shown similar responses, with an increase from D1 to D3 and decrease from D3 to D5. The response on treated group was less intense and demonstrates lower values in D3 when compared with D3 control group. It was concluded with this study that rehabilitation protocol improved synovial fluid analyses for, color, aspect, viscosity and mucin clot. It even had promoted lower concentrations of inflammatory biomarkers for the treated group during the period.

A utilização do tramadol por via sistêmica é uma ótima opção no tratamento analgésico pós-operatório em outras espécies, promovendo analgesia satisfatória e de duração moderada com mínimos efeitos colaterais. Entretanto, os efeitos do emprego deste fármaco na espécie eqüina ainda são pouco conhecidos, bem como sua real aplicação, pois faltam estudos clínicos nesta espécie. Portanto, este estudo teve o intuito de comparar a ação analgésica da administração de tramadol, fenilbutazona, ou ambas combinações em cavalos submetidos à cirurgias de artroscopia. Avaliou-se o efeito analgésico através da escala numérica de dor, escala descritiva composta, escala facial e escala proposta por Lascelles. Foram também avaliadas as alterações na freqüência cardíaca, freqüência respiratória, alterações de motilidade gastrointestinal, recuperação anestésica, bem como os níveis sérico de cortisol, TNF-&alpha;, IL-1Ra, e IL-10. Foram utilizados 18 animais provenientes do Serviço de Cirurgia do Hospital Veterinário da Universidade de São Paulo. Estes animais foram distribuídos em 3 grupos de forma aleatória, com 6 animais em cada grupo. Os animais receberam os analgésicos antes do estímulo cirúrgico, o grupo T recebeu tramadol, na dose de 2 mg/kg pela via intravenosa, o grupo F recebeu fenilbutazona, na dose de 4,4 mg/kg pela via intravenosa e o grupo TF recebeu a associação de ambos os fármacos. Os parâmetros FC, FR, temperatura, motilidade intestinal e analgesia foram avaliados por 6 horas. Os resultados foram analisados estatisticamente pelos testes de Kruskal-Wallis, Friedman, ANOVA, e ao pós teste de Tukey, com nível de significância de 5%. Não houve diferença entre os tratamentos em relação ao peso, idade, tempo cirúrgico, escore de recuperação anestésica, FC, FR, temperatura, motilidade gastrointestinal, dosagem sérica de cortisol e citocinas, e nas escalas de avaliação de dor. Com base nos resultados obtidos, pôde-se concluir que o tramadol, a fenilbutazona e a associação tramadol-fenilbutazona promoveram analgesia de boa qualidade no pós-operatório de artroscopia em cavalos; o tramadol na dosagem de 2 mg/kg mostrou eficácia analgésica semelhante à fenilbutazona; e não foram observado efeitos adversos relacionados aos parâmetros fisiológicos durante o período do estudo. / The use of tramadol systemically is a great option for treating postoperative pain in other species, providing satisfactory analgesia with moderate duration and minimal side effects. However, the effects of this drug in horses are still poorly understood, and also its application, because clinical trials are lacking in this species. Therefore, the present study aimed to compare the analgesic effect of tramadol, phenylbutazone, or both combinations in horses undergoing arthroscopic surgery. The analgesic effect was evaluated using numeric pain scale, descriptive composite pain scale, facial scale and the scale proposed by Lascelles. Changes in heart rate, respiratory rate, gastrointestinal motility, anesthesia recovery, and the serum levels of cortisol, TNF-&alpha;, IL-1Ra, and IL-10 were also evaluated. Eighteen animals from the Department of Surgery of the Veterinary Hospital at the University of São Paulo were used. These animals were divided into 3 groups randomly, with 6 animals in each group. The animals received analgesics before surgical stimulus, group T received tramadol, 2 mg/kg intravenously, group F received phenylbutazone, 4,4 mg/kg intravenously, and group TF received the combination of both drugs. The parameters HR, temperature, motility and analgesia were assessed for 6 hours. The results were statistically analyzed by the tests Kruskal-Wallis, Friedman, ANOVA and Tukey post test, with significance level of 5%. There was no difference between treatments in relation to weight, age, duration of surgery, anesthetic recovery score, HR, temperature, gastrointestinal motility, serum cortisol and cytokines, and the rating scales of pain. Based on these results, we conclude that tramadol, phenylbutazone and tramadol-phenylbutazone promoted good analgesia in arthroscopy postoperative period in horses; tramadol dosage of 2 mg/kg presented similar analgesic efficacy to phenylbutazone, and there was no adverse effect related to physiological parameters during the study period.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / O desenvolvimento do artroscÃpio possibilitou ao cirurgiÃo ortopÃdico o acesso a diversas articulaÃÃes. O quadril, que apresenta complexa anatomia e topografia, permaneceu por muito tempo como uma barreira para os artroscopistas. Com os avanÃos ocorridos ao longo da Ãltima dÃcada, as indicaÃÃes vÃm crescendo a cada ano. Isto fez da artroscopia do quadril uma valiosa tÃcnica que preencheu uma lacuna no esclarecimento diagnÃstico, freqÃentemente pouco elucidativos mesmo com utilizaÃÃo de modernos mÃtodos; possibilitando o tratamento de um nÃmero cada vez maior de afecÃÃes desta articulaÃÃo. Em adultos o mÃtodo à ainda pouco utilizado e em crianÃas apresenta indicaÃÃes muito restritas. Assim, foi decidido realizar um trabalho que propiciasse o desenvolvimento de um modelo experimental de treinamento do mÃtodo artroscÃpico, e atravÃs deste, observar aspectos histomorfolÃgicos de estruturas intra-articulares submetidas à traÃÃo axial. Utilizando quadris de 20 cadÃveres de recÃm-nascidos foi testada a possibilidade de realizar o procedimento. Seis fetos (A1 a A6), representaram o projeto piloto, servindo para desenvolver o modelo de pesquisa e catorze o estudo principal (B1 a B14), seguindo critÃrios estabelecidos com o projeto piloto. Em todos os fetos realizou-se o procedimento utilizando Ãtica de 2,2 mm de espessura com 30 de angulaÃÃo e em todos aplicada traÃÃo axial que variou de 68 a 88 N. Foram utilizados dois portais: antero-lateral e lateral, e no final feito artrotomia e anÃlise histomorfolÃgica das estruturas: pulvinar, labrum acetabular e ligamento redondo do quadril. Ficou estabelecido com o estudo piloto que o procedimento somente à possÃvel realizar com fetos maiores, pois nos quatro fetos em que o peso era abaixo de 1500 g, o procedimento foi tecnicamente impossÃvel. A traÃÃo Foi necessÃria para uma completa inspeÃÃo da articulaÃÃo. Constatou-se ainda que atravÃs de um sà acesso nÃo foi possÃvel visualizar toda a articulaÃÃo, mas, que a utilizaÃÃo de dois acessos, os portais lateral e antero-lateral, oferecem boa seguranÃa sendo possÃvel reproduzir o mÃtodo artroscÃpico e identificar a maior parte das estruturas anatÃmicas intra-articulares. Concluiu-se que a artroscopia do quadril tem tÃcnica difÃcil, mas factÃvel em cadÃveres de recÃm-nascidos com peso superior a 1700 g e nÃo foram encontradas lesÃes macroscÃpicas ou histolÃgicas sobre as estruturas estudadas em fetos submetidos a uma traÃÃo de atà 88 N. / Surgical access to different joints was made possible due to the development of the arthroscope. On account of its complex anatomy and topography the endoscopic access to the hip joint seemed to be an unattainable goal by many specialists for a long period of time. Last decade progress turned arthroscopic examination indications an ever growing need. The procedure helped to fill out the gap in the diagnostic area of hip joint diseases making possible the treatment of many illnesses affecting the joint. Despite this progress the exam is not widely performed in adult patients. Also, usage in children presents very restricted limitations. This paper was aimed at developing an experimental model of hip arthroscopy and to study the histomorphological damages resulted from its use in structures subjected to traction. Twenty newborn cadavers were used. Six fetuses use used during the pilot project (A1-A6). The remainder fourteen fetuses were used during the main study (B1-B14). Optical system (2.2 mm diameter) and 30o angulation were used. Axial traction was applied to all cases (68-88 N). Antero-lateral and lateral ports were used for surgical access to the hip. Histomorphological studies of pulvinar, labrum acetabulare and hip round ligament were carried out in each case. A pilot study has demonstrated that the application of this technique is not feasible in fetuses weighing less than 1500g. The traction was required to secure a complete inspection of the articulation. Using just one port was not possible to visualize all structures. The simultaneous use of lateral and anterolateral ports provided adequate exposure to all joint structures. It is concluded that hip arthroscopy is not an easy procedure although feasible in newborn cadavers weighing more than 1700 g. No macroscopic or histological lesions were identified in fetuses submitted to traction of up to 88 N