Divfāžu kalcija fosfāta biokeramikas ietekme uz osteoporotisku kaulu biomehāniskiem rādītājiem un minerālblīvumu (eksperimentāls pētījums). Promocijas darbs

Kaula reģenerācija ir kaulaudu veidošanās fizioloģiskais process, kas notiek normāla lūzuma sadzīšanas laikā un ir iesaistīts nepārtrauktā kaula aprites procesā dzīves laikā. Tomēr ir dažādi klīniski apstākļi, kad nepieciešama plaša kaula reģenerācija, piemēram, osteoporotisko kaulu lūzumu gadījumos. Kalcija fosfātu saturošs biomateriāls – hidroksiapatīts, kas var būt gan tīrā veidā, gan pārklāts ar medikamentiem, ir viens no pazīstamākajiem un klīniski izpētītiem kaulaudu atjaunošanas līdzekļiem. Divfāžu kalcija fosfāta biokeramika kā kaulu aizstājējmateriāls tiek izmantots, lai uzlabotu osteoporotisko kaulu īpašības un veicinātu kaulaudu dzīšanu. Stronciju saturošie kalcija fosfāta kaulaudu cementi ir perspektīvi materiāli ar osteoporozi saistītu defektīvu kaulu reģenerācijai, jo tie stimulē kaulu veidošanos un vienlaikus ierobežo osteoklastu darbību. Pētījuma mērķis bija noteikt kaulaudu minerālblīvuma, biomehānisko un morfoloģisko īpašību izmaiņas pēc lokālas augšstilba kaula trochanter major apvidus pastiprināšanas ar divfāžu kalcija fosfāta biokeramiskajiem materiāliem trušiem ar eksperimentālu osteoporozi. Pētījumā tika izmantoti 34 astoņus mēn. veci sieviešu dzimtes eksperimenta dzīvnieki – truši, 24 no kurām tika izraisīta eksperimentāla osteoporoze pēc ovariektomijas un sekojošas metilprednizolona injekcijas. Kontroles grupā bija 10 veseli truši. Pētījumam tika izmantoti nekomerciālie Rīgas Tehniskās universitātes Rūdolfa Cimdiņa Rīgas biomateriālu inovāciju un attīstības centrā ražoti biomateriāli – divfāžu kalcija fosfāta biokeramika ‒ kalcija hidroksiapatīts (HAP) un trikalcija fosfāts (TCP) attiecībā 70/30. Osteoporozes skartie truši tika sadalīti grupās un labajā (operētā) augšstilbā izveidotais defekts tika aizpildīts ar HAP/TCP granulām ar vai bez 5 % stroncija (Sr) vai atstāts tukšs kā placebo ķirurģijas grupa. Osteoporozes pierādīšanai ar morfoloģiskā pētījuma metodi tika ņemti 10 apakšžokļa kaula premolāra rajona paraugi no veseliem (kontroles) trušiem un 23 apakšžokļa kaula premolāra rajona paraugi no trušiem ar eksperimentālo osteoporozi. Lai noteiktu biomateriālu lokālo ietekmi, tika izmantoti 23 labajā (operēta) augšstilba kaula paraugi, kā arī 23 kreisajā (neoperēta) augšstilba un 23 apakšžokļa kaula leņķa rajona paraugi no trušiem ar eksperimentālo osteoporozi, lai noteiktu sistēmisku biomateriāla iedarbību ar biomehāniskā un rentgenoloģiskā pētījuma metodēm. Apakšžokļa kaula šķersgriezumā trabekulārā kaula laukums kontroles grupā bija 0,20 mm^2 (0,176–0,233 mm^2), kas ir statistiski ticami lielāks nekā osteoporotisku dzīvnieku grupām (HAP/TCP grupā (0,127 mm^2; 0,118–0,149 mm^2), HAP/TCP/5 % Sr grupā (0,136 mm^2; 0,108–0,166 mm^2) un placebo ķirurģijas grupā (0,135 mm^2; 0,126–0,164 mm^2)). Pētījuma ietvaros kaulaudu biomehānisku parametru noteikšanai tika veikts trīs punktu lieces izpētes tests. Lieces laikā katram paraugam tika noteikts graujošais spriegums un graujošā deformācija. Paraugu cietība tika izteikta kā pieskares lieces modulis. Operēta, neoperēta augšstilba un apakšžokļa kaula paraugu graujoša deformācija pēc HAP/TCP biomateriāla implantācijas ar vai bez 5 % Sr bija statistiski ticami mazāka, salīdzinot ar placebo ķirurģijas grupu paraugu graujošo deformāciju. Neoperēta augšstilba kaula paraugu graujošais spriegums pēc HAP/TCP biomateriāla implantācijas ar vai bez 5 % Sr bija statistiski ticami lielāks, salīdzinot ar placebo ķirurģijas grupas paraugu graujošo spriegumu. Statistiski ticamas atšķirības starp operēta augšstilba un apakšžokļa kaula placebo ķirurģijas grupu kaula paraugiem un kaula paraugiem pēc HAP/TCP biomateriāla implantācijas ar vai bez 5 % Sr netika atrastas. Operēta, neoperēta augšstilba un apakšžokļa kaula paraugu elastības modulis pēc HAP/TCP biomateriāla implantācijas ar vai bez 5 % Sr bija statistiski ticami lielāks, salīdzinot ar placebo ķirurģijas grupu paraugu elastības moduli. Operēta, neoperēta augšstilba un apakšžokļa kaula paraugu minerālblīvums pēc HAP/TCP biomateriāla implantācijas ar vai bez 5 % Sr bija statistiski ticami lielāks, salīdzinot ar placebo ķirurģijas grupu paraugu minerālblīvumu, kas liecina par sistēmisku biomateriālu iedarbību uz eksperimentālo dzīvnieku kaulaudiem. Tas rada biomateriālu izmantošanas perspektīvu osteoporozes ārstēšanai un profilaksei. Statistiski ticamas atšķirības starp operēto un neoperēto augšstilba kaula paraugu graujošo deformāciju, graujošo spriegumu, lieces moduli un minerālblīvumu pēc HAP/TCP un HAP/TCP ar 5 % Sr biomateriālu implantācijas netika atrastas, kas liecina par vienādu biomateriālu iedarbību uz eksperimentālo dzīvnieku kaulaudiem, kas atrodas attālināti no implantācijas vietas. Analizējot osteoporotisku kaulaudu paraugu biomehāniskus rādītājus pēc HAP/TCP biomateriāla implantācijas ar vai bez 5 % Sr, tikai operēta augšstilba kaula paraugiem novērotas statistiski ticamas izmaiņas visos biomehāniskos parametros, liecinot par kaula stiprības veicināšanu stroncija klātbūtnē. Statistiski ticamas neoperēta augšstilba kaula paraugu biomehāniskos rādītāju, kā arī apakšžokļa kaula paraugu graujošās deformācijas un elastības moduļa atšķirības starp HAP/TCP un HAP/TCP 5 % Sr grupām netika atrastas. Kā arī netika atrastas statistiski ticamas operēta, neoperēta augšstilba un apakšžokļa kaula paraugu minerālbīvuma atšķirības starp HAP/TCP un HAP/TCP 5 % Sr grupām. Iespējams, nepieciešami turpmāki pētījumi ar lielāku stroncija daudzumu biomateriālā, lai sasniegtu klīnisku efektu.

Divfāžu kalcija fosfāta biokeramikas ietekme uz osteoporotisku kaulu biomehāniskiem rādītājiem un minerālblīvumu (eksperimentāls pētījums). Promocijas darba kopsavilkums

Kaula reģenerācija ir kaulaudu veidošanās fizioloģiskais process, kas notiek normāla lūzuma sadzīšanas laikā un ir iesaistīts nepārtrauktā kaula aprites procesā dzīves laikā. Tomēr ir dažādi klīniski apstākļi, kad nepieciešama plaša kaula reģenerācija, piemēram, osteoporotisko kaulu lūzumu gadījumos. Kalcija fosfātu saturošs biomateriāls – hidroksiapatīts, kas var būt gan tīrā veidā, gan pārklāts ar medikamentiem, ir viens no pazīstamākajiem un klīniski izpētītiem kaulaudu atjaunošanas līdzekļiem. Divfāžu kalcija fosfāta biokeramika kā kaulu aizstājējmateriāls tiek izmantots, lai uzlabotu osteoporotisko kaulu īpašības un veicinātu kaulaudu dzīšanu. Stronciju saturošie kalcija fosfāta kaulaudu cementi ir perspektīvi materiāli ar osteoporozi saistītu defektīvu kaulu reģenerācijai, jo tie stimulē kaulu veidošanos un vienlaikus ierobežo osteoklastu darbību. Pētījuma mērķis bija noteikt kaulaudu minerālblīvuma, biomehānisko un morfoloģisko īpašību izmaiņas pēc lokālas augšstilba kaula trochanter major apvidus pastiprināšanas ar divfāžu kalcija fosfāta biokeramiskajiem materiāliem trušiem ar eksperimentālu osteoporozi. Pētījumā tika izmantoti 34 astoņus mēn. veci sieviešu dzimtes eksperimenta dzīvnieki – truši, 24 no kurām tika izraisīta eksperimentāla osteoporoze pēc ovariektomijas un sekojošas metilprednizolona injekcijas. Kontroles grupā bija 10 veseli truši. Pētījumam tika izmantoti nekomerciālie Rīgas Tehniskās universitātes Rūdolfa Cimdiņa Rīgas biomateriālu inovāciju un attīstības centrā ražoti biomateriāli – divfāžu kalcija fosfāta biokeramika ‒ kalcija hidroksiapatīts (HAP) un trikalcija fosfāts (TCP) attiecībā 70/30. Osteoporozes skartie truši tika sadalīti grupās un labajā (operētā) augšstilbā izveidotais defekts tika aizpildīts ar HAP/TCP granulām ar vai bez 5 % stroncija (Sr) vai atstāts tukšs kā placebo ķirurģijas grupa. Osteoporozes pierādīšanai ar morfoloģiskā pētījuma metodi tika ņemti 10 apakšžokļa kaula premolāra rajona paraugi no veseliem (kontroles) trušiem un 23 apakšžokļa kaula premolāra rajona paraugi no trušiem ar eksperimentālo osteoporozi. Lai noteiktu biomateriālu lokālo ietekmi, tika izmantoti 23 labajā (operēta) augšstilba kaula paraugi, kā arī 23 kreisajā (neoperēta) augšstilba un 23 apakšžokļa kaula leņķa rajona paraugi no trušiem ar eksperimentālo osteoporozi, lai noteiktu sistēmisku biomateriāla iedarbību ar biomehāniskā un rentgenoloģiskā pētījuma metodēm. Apakšžokļa kaula šķersgriezumā trabekulārā kaula laukums kontroles grupā bija 0,20 mm^2 (0,176–0,233 mm^2), kas ir statistiski ticami lielāks nekā osteoporotisku dzīvnieku grupām (HAP/TCP grupā (0,127 mm^2; 0,118–0,149 mm^2), HAP/TCP/5 % Sr grupā (0,136 mm^2; 0,108–0,166 mm^2) un placebo ķirurģijas grupā (0,135 mm^2; 0,126–0,164 mm^2)). Pētījuma ietvaros kaulaudu biomehānisku parametru noteikšanai tika veikts trīs punktu lieces izpētes tests. Lieces laikā katram paraugam tika noteikts graujošais spriegums un graujošā deformācija. Paraugu cietība tika izteikta kā pieskares lieces modulis. Operēta, neoperēta augšstilba un apakšžokļa kaula paraugu graujoša deformācija pēc HAP/TCP biomateriāla implantācijas ar vai bez 5 % Sr bija statistiski ticami mazāka, salīdzinot ar placebo ķirurģijas grupu paraugu graujošo deformāciju. Neoperēta augšstilba kaula paraugu graujošais spriegums pēc HAP/TCP biomateriāla implantācijas ar vai bez 5 % Sr bija statistiski ticami lielāks, salīdzinot ar placebo ķirurģijas grupas paraugu graujošo spriegumu. Statistiski ticamas atšķirības starp operēta augšstilba un apakšžokļa kaula placebo ķirurģijas grupu kaula paraugiem un kaula paraugiem pēc HAP/TCP biomateriāla implantācijas ar vai bez 5 % Sr netika atrastas. Operēta, neoperēta augšstilba un apakšžokļa kaula paraugu elastības modulis pēc HAP/TCP biomateriāla implantācijas ar vai bez 5 % Sr bija statistiski ticami lielāks, salīdzinot ar placebo ķirurģijas grupu paraugu elastības moduli. Operēta, neoperēta augšstilba un apakšžokļa kaula paraugu minerālblīvums pēc HAP/TCP biomateriāla implantācijas ar vai bez 5 % Sr bija statistiski ticami lielāks, salīdzinot ar placebo ķirurģijas grupu paraugu minerālblīvumu, kas liecina par sistēmisku biomateriālu iedarbību uz eksperimentālo dzīvnieku kaulaudiem. Tas rada biomateriālu izmantošanas perspektīvu osteoporozes ārstēšanai un profilaksei. Statistiski ticamas atšķirības starp operēto un neoperēto augšstilba kaula paraugu graujošo deformāciju, graujošo spriegumu, lieces moduli un minerālblīvumu pēc HAP/TCP un HAP/TCP ar 5 % Sr biomateriālu implantācijas netika atrastas, kas liecina par vienādu biomateriālu iedarbību uz eksperimentālo dzīvnieku kaulaudiem, kas atrodas attālināti no implantācijas vietas. Analizējot osteoporotisku kaulaudu paraugu biomehāniskus rādītājus pēc HAP/TCP biomateriāla implantācijas ar vai bez 5 % Sr, tikai operēta augšstilba kaula paraugiem novērotas statistiski ticamas izmaiņas visos biomehāniskos parametros, liecinot par kaula stiprības veicināšanu stroncija klātbūtnē. Statistiski ticamas neoperēta augšstilba kaula paraugu biomehāniskos rādītāju, kā arī apakšžokļa kaula paraugu graujošās deformācijas un elastības moduļa atšķirības starp HAP/TCP un HAP/TCP 5 % Sr grupām netika atrastas. Kā arī netika atrastas statistiski ticamas operēta, neoperēta augšstilba un apakšžokļa kaula paraugu minerālbīvuma atšķirības starp HAP/TCP un HAP/TCP 5 % Sr grupām. Iespējams, nepieciešami turpmāki pētījumi ar lielāku stroncija daudzumu biomateriālā, lai sasniegtu klīnisku efektu.

Gross anatomical studies on the femur, tibio-tarsus and fibula of emu (Dromaius novaehollandiae)

The study was conducted on three adult emu birds of 2-3 years of age. The femur was a relatively short, but thickbone, measuring about 23±0.43 cm in length.The fovea capitiswas absent.The large trochanter major was at the same level as the head.A large pneumatic foramen was present on the caudal surface of the femur, medioventrally to the trochanter major. Distal extremity of femur showed a trochlea anteriorly and two condyles posteriorly.The tibio-tarsus waslongest and formed by the fusion of the tibia and proximal row of tarsalbones.The average length was 43±0.68 cm, was almost twice as long as the femur.The cranial part of the proximal end was greatly expanded which formed a large ridge, the proximal end of which was divided to form lateraland medial cranial ridges.The distal end showed lateral and medial condyles cranially and a trochlea with symmetrical ridges caudally. The fibula was shorter than the tibia, measuring about 29±0.23 cm in length with a prominent head.

Implant survival and functional results of endoprosthetic reconstruction for proximal femoral metastases with pathological fractures

Background: This study aimed to evaluate the patient and implant survival, clinical and functional outcomes, and the rate of complications resulting in reconstruction failure following endoprosthetic reconstruction (EPR) of extensive proximal femoral metastases associated with actual or impending pathological fractures. Methods: A total of 111 patients with actual or impending pathological fractures due to metastatic disease of the proximal femur were treated with EPR between 2003 and 2018. Staged surgery, bilateral EPR, was performed in 3 cases. The patients comprised 51 females and 60 males with a mean age of 52.1 ± 12.3 years. The patient and implant survival were recorded. Clinical and functional outcomes were assessed by using the visual analogue scale (VAS), Musculoskeletal Tumour Society (MSTS) functional scoring, and Karnofsky Performance Scale (KPS). The different types of abductor mechanism repair were evaluated by functional tests and existence of Trendelenburg gait at postoperative follow-ups. The complications resulting in reconstruction failure were investigated. Results: The mean follow-up was 23.1 ± 17.9 months. The overall survival of patients after EPR was 89% at 6 months, 72% at 1 year and 10% at 5 years. The estimated 1- and 5-year overall implant survival was 100% and 97.3% (95% CI, 0.95–0.98), respectively, as the endpoint was defined as complete removal of the prosthesis. Median VAS score before endoprosthetic replacement was 8 and after 3 months 4. Before surgery, the median MSTS score was 40 (30–56.6%) and the median KPS score was 40 (30–50). Postoperative third month, the median MSTS score was 56.6 (53.3–86.6%) and the median KPS score was 60 (40–70). Functional scores were superior in trochanter major split osteotomized group compared to trochanter major removed group. Trendelenburg gait was seen in 20 (17.5%) patients postoperatively. There were 10 (8.7%) complications resulting in reconstruction failure. Conclusion: Endoprosthetic replacement can provide a durable fixation with high implant survival rate and good clinical and functional results in extensive proximal femoral metastases associated with a pathological fracture.

Zugangswege und Fixation kindlicher Schenkelhalsfrakturen – transglutealer Zugang

Zusammenfassung Operationsziel Die Hüftkopfzirkulation schonende, anatomische Reposition und sichere Stabilisierung von Schenkelhalsfrakturen im Kindesalter über einen transglutealen Zugang. Indikationen Intra-extraartikuläre proximale Femurfrakturen (Schenkelhalsfrakturen) AO 31-M/2.1 I‑III; 31-M/3.1 I‑III; 31-M/3.2 I‑III. Kontraindikationen Keine. Operationstechnik Präparation eines Muskellappens durch Ablösen des proximalen M. vastus lateralis inklusive des anterolateralen Anteils des M. glutaeus medius vom proximalen Femur respektive Trochanter major. Ablösen des glutaeus minimus von der Gelenkkapsel und Weghalten nach dorsal, ohne die Insertion des Muskels vollständig abzulösen. Die anterolaterale Gelenkkapsel kann nun vollständig exponiert werden. Arthrotomie der Gelenkkapsel und Darstellen des Schenkelhalses. Unter Sicht nun vorsichtige, kontrollierte Reposition der Fraktur unter Schutz der retinakulären Gefäße. Weiterbehandlung Mobilisation an Gehstöcken. Abstellen des Fußes erlaubt. Zur vollständigen Anheilung der Hüftabduktoren sollte eine aktive Abduktion sowie passive Adduktion für 4 bis 6 Wochen (je nach Alter des Patienten) vermieden werden. Ergebnisse In der eigenen Klink zeigten sich in den letzten 10 Jahren exzellente Ergebnisse bei 29 Patienten nach Behandlung von kindlichen Schenkelhalsfrakturen mit diesem Operationszugang. Eine operationsbedingte Femurkopfnekrose trat nicht auf.

The Histomorphometry of Rabbit Bone Tissue with Experimental Osteoporosis after Implantation of Biphasic Calcium Phosphate Materials

The histomorphometry of the rabbit bone tissue from the lower jaw was done. Authors hypothesized that local enhancement with biphasic calcium phosphate ceramic materials in the femur trochanter major area increase the trabecular bone volume outside the implantation zone in vivo. Twenty-two California female rabbits were included in this study and were divided into four groups. Four healthy rabbits composed a control group (A group), while other eighteen underwent ovariectomy. Bone defects were created in femur trochanter major region. Sham surgery group (B group) consisted of four female rabbits with osteoporosis and bone defect, but no biomaterials were implanted. In C group (seven rabbits) created defects were filled with granules of biphasic calcium phosphate ceramic (hydroxyapatite (HAP) and tricalcium phosphate (TCP) 30/70); in D group (seven rabbits) defects were filled with the same granules (HAP/TCP 30/70) together with strontium (5% by mass). Twenty-two bone samples were taken from lower jaw premolar region. Trabecular bone area was measured using Image Pro Plus 7 program, where three equal fields (0.975 mm2) of view were at random chosen in all bone samples. Results have shown that the trabecular bone area in A group was 0.201 mm2 (0.176-0.233), which is statistically significantly higher (p <0.0001) than in B group 0.127 mm2 (0.118 – 0.149), C group 0.136 mm2 (0.108 – 0.166) and D group 0.135 mm2 (0.126 – 0.164), respectively. Statistically significant differences between B, C and D groups were not found (p > 0.05).

The Phenomenon of the Apparent (Double) Femoral Head in Infant Hip Sonography According to Graf-Description, Incidence and Clinical Relevance

Purpose Hip screening sonography according to Graf in rare cases yields the appearance of a double femoral head, aptly named the Double-Head-Sign. The goal of this retrospective study is to offer a definition of this rare sign, evaluate its incidence of occurrence and compare the sonographic findings with the clinical findings. Materials and Methods This Double-Head-Sign is caused by the overlap of the trochanter major with the actual head of the femur in cases of coxa vara. This was observed in 13 of 2800 neonates we screened as part of our sonographical neonatal hip screening. Results 13 neonates presented themselves with ultrasound findings in accordance with our description, yielding an incidence of 0,46% in our patient cohort. In correlation, these neonates also exhibited increased external and decreased internal rotation of the hip. Two had an underlying condition (achondroplasia). Conclusion In these rare cases, clinical examination of hip rotation in 90° hip flexion has proved helpful and further interdisciplinary examination of such infants to distinguish a possible underlying primary condition is recommended

Management Femoral Fracture in Cats using Intramedullary Pin and Wires Fixation

On April 2016, Veterinary Teaching Hospital, Faculty of Veterinary Medicine, Bogor Agricultural University (VTH FKH IPB) received 4 cases of femoral fractures in cats caused by trauma. Two cats suffered oblique diaphysis fracture femoral, one cat suffered comminuted diaphysis fracture femoral, and one cat suffered epiphyseal fracture femoral (column femoral and trochanter major). All cats were treated by open surgery using intramedullary pins (Steinmann) and cerclage wires (Kirschner). Fracture recovery went without complication and all cats were able to move their feet one week after surgery.