El historial de carga de impacto modula la carga y la ubicación de la fractura de cadera: un estudio de simulación de elementos finitos del fémur proximal en atletas femeninas

Impact loading history modulates hip fracture load and location: A finite element simulation study of the proximal femur in female athletes

 

Fuente

Este artículo es originalmente publicado en:

 

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021929018304160

https://www.jbiomech.com/article/S0021-9290(18)30416-0/fulltext

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021929018304160

 

De:

ShinyaAbeaNathanielNarrabRikuNikandercdeJariHyttinenbReijoKouhiaaHarriSievänenf

https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2018.05.037

Articles in Press

 

Todos los derechos reservados para:

© 2018 Elsevier Ltd. All rights reserved.

 

Abstract

Sideways falls impose high stress on the thin superolateral cortical bone of the femoral neck, the region regarded as a fracture-prone region of the hip. Exercise training is a natural mode of mechanical loading to make bone more robust. Exercise-induced adaptation of cortical bone along the femoral neck has been previously demonstrated. However, it is unknown whether this adaption modulates hip fracture behavior. The purpose of this study was to investigate the influence of specific exercise loading history on fall-induced hip fracture behavior by estimating fracture load and location with proximal femur finite element (FE) models created from magnetic resonance images (MRI) of 111 women with distinct exercise histories: 91 athletes (aged 24.7 ± 6.1 years, >8 years competitive career) and 20 women as controls (aged 23.7 ± 3.8 years). The athletes were divided into five groups based on typical loading patterns of their sports: high-impact (H-I: 9 triple-jumpers and 10 high jumpers), odd-impact (O-I: 9 soccer and 10 squash players), high-magnitude (H-M: 17 power-lifters), repetitive-impact (R-I: 18 endurance runners), and repetitive non-impact (R-NI: 18 swimmers). Compared to the controls, the H-I, O-I, and R-I groups had significantly higher (11–26%, p < 0.05) fracture loads. Also, the fracture location in the H-I and O-I groups was significantly more proximal (7–10%) compared to the controls. These results suggest that an exercise loading history of high impacts, impacts from unusual directions, or repetitive impacts increases the fracture load and may lower the risk of fall-induced hip fracture.

Keywords

Bone strength, Finite element modeling, Exercise, Falling, Femoral neck

 

 

 

Resumen

 


Las caídas laterales imponen una gran tensión sobre el delgado hueso cortical superolateral del cuello femoral, la región considerada como una región propensa a las fracturas de la cadera. El entrenamiento físico es un modo natural de carga mecánica para fortalecer el hueso. La adaptación inducida por el ejercicio del hueso cortical a lo largo del cuello femoral ha sido demostrada previamente. Sin embargo, se desconoce si esta adaptación modula el comportamiento de la fractura de cadera. El propósito de este estudio fue investigar la influencia del historial de carga de ejercicio específico sobre el comportamiento de fractura de cadera inducida por caída estimando la carga de fractura y la ubicación con modelos de elementos finitos (FE) de fémur proximal creados a partir de imágenes de resonancia magnética (IRM) de 111 mujeres con historial de ejercicio: 91 atletas (con edades comprendidas entre los 24,7 ± 6,1 años,> 8 años de carrera competitiva) y 20 mujeres como controles (con edades comprendidas entre 23,7 ± 3,8 años). Los atletas se dividieron en cinco grupos según los patrones de carga típicos de sus deportes: alto impacto (HI: 9 triples y 10 jumpers), impacto impar (OI: 9 jugadores de fútbol y 10 de squash), de gran magnitud ( HM: 17 levantadores de potencia), impacto repetitivo (RI: 18 corredores de resistencia) y repetitivo sin impacto (R-NI: 18 nadadores). En comparación con los controles, los grupos H-I, O-I y R-I tenían cargas de fractura significativamente más altas (11-26%, p <0.05). Además, la ubicación de la fractura en los grupos H-I y O-I fue significativamente más proximal (7-10%) en comparación con los controles. Estos resultados sugieren que un ejercicio que carga un historial de impactos altos, impactos de direcciones inusuales o impactos repetitivos aumenta la carga de fractura y puede reducir el riesgo de fractura de cadera inducida por caídas.

 

Palabras clave:


Fuerza ósea, modelado de elementos finitos, ejercicio, caída, cuello femoral

 

 

Artroscopia del codo para el tratamiento de la sobrecarga de la extensión del Valgus

Elbow Arthroscopy for Treatment of Valgus Extension Overload

 

Fuente

Este artículo es originalmente publicado en:

https://www.arthroscopytechniques.org/article/S2212-6287(18)30038-0/fulltext

 

De:

Manish S. Noticewala, M.D.'Correspondence information about the author M.D. Manish S. Noticewala

,

Danica D. Vance, M.D.

,

David P. Trofa, M.D.

,

Christopher S. Ahmad, M.D.
Center for Shoulder, Elbow, and Sports Medicine, Department of Orthopaedic Surgery, Columbia University Medical Center, New York Presbyterian Hospital, New York, New York, U.S.A.

Open Access

© 2018 by the Arthroscopy Association of North America. Published by Elsevier.

 

Abstract

Valgus extension overload syndrome (VEO) is the result of supraphysiologic stresses placed across the posterior elbow during pitching. Following failure of nonoperative measures, surgical options consist of arthroscopic or limited incision posteromedial decompression. Although technically challenging, arthroscopic treatment offers many advantages over open treatment, including improved joint visualization, decreased soft-tissue dissection, decreased postoperative pain, and quicker rehabilitation. Arthroscopic treatment of VEO consists of soft tissue and bony debridement, loose body removal, and osteophyte resection. This technique report details the steps of arthroscopic treatment of VEO in a patient with a subluxating ulnar nerve.

The supraphysiologic demands of pitching generate tensile stresses across the medial elbow. Over time, such repetitive stresses will compromise the integrity of the medial ulnar collateral ligament and lead to valgus instability. Valgus instability will trigger a cascade of pathology affecting the other compartments of the elbow.1 On the posterior side, shear stresses between the medial olecranon tip and olecranon fossa will lead to osteophytes and loose bodies, culminating in valgus extension overload syndrome (VEO).2, 3 Overhead athletes with VEO have a painful throwing motion and decreased throwing velocity. First-line treatment for VEO is nonoperative: rest from throwing, non-steroidal anti-inflammatory drugs, intra-articular steroid injections, assessment of pitching mechanics, and so on.

Following failure of nonoperative measures, surgical options include arthroscopic olecranon debridement or limited incision decompression. Among the benefits of arthroscopic (over open) treatment are limited morbidity to soft tissues and a more complete diagnostic evaluation of the elbow.4, 5, 6 The purpose of this technique is to describe the arthroscopic treatment of VEO in a patient with a subluxating ulnar nerve (Video 1).

 

 

Resumen

 

El síndrome de sobrecarga de extensión de Valgus (VEO) es el resultado de tensiones suprafisiológicas que se colocan a lo largo del codo posterior durante el pitching. Después del fracaso de las medidas no quirúrgicas, las opciones quirúrgicas consisten en la descompresión posteromedial artroscópica o de incisión limitada. Aunque técnicamente difícil, el tratamiento artroscópico ofrece muchas ventajas sobre el tratamiento abierto, que incluye una mejor visualización conjunta, disminución de la disección de partes blandas, disminución del dolor postoperatorio y una rehabilitación más rápida. El tratamiento artroscópico de VEO consiste en desbridamiento de tejidos blandos y óseos, eliminación de partes blandas y resección de osteofitos. Este informe técnico detalla los pasos del tratamiento artroscópico de VEO en un paciente con un nervio cubital subluxante.

Las demandas suprafisiológicas del pitcheo generan tensiones de tracción a lo largo del codo medial. Con el tiempo, tales tensiones repetitivas comprometerán la integridad del ligamento colateral cubital medial y conducirán a la inestabilidad valga. La inestabilidad de Valgus desencadenará una cascada de patologías que afectarán a los otros compartimentos del codo.1 En el lado posterior, las tensiones cortantes entre la punta del olécranon medial y la fosa del olécranon conducirán a osteofitos y cuerpos sueltos, que culminarán en el síndrome de sobrecarga de extensión valga (VEO). 2, 3 Los atletas generales con VEO tienen un movimiento de lanzamiento doloroso y una velocidad de lanzamiento disminuida. El tratamiento de primera línea para VEO es no quirúrgico: descanso de los lanzamientos, medicamentos antiinflamatorios no esteroideos, inyecciones de esteroides intraarticulares, evaluación de la mecánica de lanzamiento, etc.

Tras el fracaso de las medidas no quirúrgicas, las opciones quirúrgicas incluyen el desbridamiento del olécranon artroscópico o la descompresión de incisión limitada. Entre los beneficios del tratamiento artroscópico (sobre abierto) están la morbilidad limitada a los tejidos blandos y una evaluación diagnóstica más completa del codo.4, 5, 6 El propósito de esta técnica es describir el tratamiento artroscópico de VEO en un paciente con subluxación. nervio cubital (video 1).

 

 

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