Analyzing the morphologic characteristics of pedicle-facet joints in lumbar spondylolysis: correlation with spinopelvic parameters and its clinical relevance / 中华骨科杂志

Objective:To delineate the morphological features of pedicle-facet joints in lumbar spondylolysis patients, correlating these with spinopelvic parameters to explore their mechanisms and clinical implications.Methods:This study enrolled 121 patients with L 5 spondylolysis (IS group), 108 with L 4, 5 degenerative spondylolisthesis (DS group), and 100 with normal L 4, 5 but L 5S 1 lumbar disc herniation (NL group), who underwent radiography and multislice spiral CT from May 2020 to January 2023. Parameters including vertebral slip percentage (SP) and spinopelvic alignments, such as sacral slope and lumbar lordosis, were quantified using standing lateral lumbar radiographs. Morphological parameters of the L 4 and L 5 facet joints were measured on 3D reconstructed lumbar CT images, including the facet joint angle (FJA), pedicle-facet joint angle (PFA), facet joint osteoarthritis (OA), and facet joint tropism (FT). Results:The analysis revealed significant variances in SS and LL among the groups ( F=21.910, P<0.001; F=22.439, P<0.001). The IS group exhibited the highest SS and LL, followed by the DS and NL groups. Morphological assessments showed the largest L 4 FJA in the IS group, with progressive decreases in the DS and NL groups ( F=344.791, P<0.001). Conversely, L 4 PFA was greatest in the DS group ( F=193.725, P<0.001). Notably, L 4 OA was markedly more severe in the DS group compared to IS and NL groups ( H=467.925, P<0.001), with no significant disparity between IS and NL groups ( P>0.05). Correlation analyses within each cohort highlighted a negative association of sacral slope and lumbar lordosis with facet joint angles, yet a positive correlation with pedicle-facet joint angles both with statistical significance ( P<0.05). Furthermore, L 4 facet joint angles were consistently smaller than those at L 5, and L 4 pedicle-facet joint angles were larger than L 5 ( P<0.05). Osteoarthritis at L 5 was more pronounced in the IS group compared to L 4 ( Z=7.043, P<0.001), a trend inversely observed in the DS group ( Z=11.868, P<0.001), while the NL group showed no significant osteoarthritic variance between levels ( Z=0.556, P=0.578). Conclusion:Patients with lumbar spondylolysis demonstrate elevated sacral slope and lumbar lordosis, indicative of increased localized biomechanical stress in the lumbar spine. These alterations in the morphology of the pedicle-facet joints highlight the distinctive structural adaptations and potential strain distributions within this cohort.

Assessing the effect of prophylactic ankle taping on ankle and knee biomechanics during landing tasks in healthy individuals: A cross-sectional observational study

ABSTRACT BACKGROUND: Current research supports the fact that prophylactic ankle taping (AT) is effective in preventing ankle injuries in amateur and elite sports athletes. OBJECTIVE: This study aimed to investigate the effect of AT on balance, knee valgus during drop jump and single-leg countermovement jump (SL-CMJ) landings, and ankle range of motion (ROM) restriction in healthy participants. DESIGN AND SETTING: A cross-sectional observational study was conducted at the Universidad Europea de Madrid, Madrid, Spain. METHODS: Participants: Thirty-nine healthy individuals participated in this study and performed the movements under two conditions (with and without tape). Outcome measurements: ankle ROM, balance, SL-CMJ height, flight time, ground time, and knee valgus. Before any intervention, a random process was developed with a 1:1 allocation ratio, and the participants were assigned to groups A (tape-no tape) and B (no tape-tape). RESULTS: Significant differences between tape and no-tape moments were observed for drop jump knee valgus flexion (P = 0.007), with an increase in knee valgus in participants with ankle taping. Similarly, the Y-balance testshowed a significant decrease in all variables (P = 0.001 and), ankle dorsiflexion (P = 0.001) in participants with ankle taping. CONCLUSIONS: AT is effective for immediate ankle ROM restriction. However, an increase in knee valgus during drop jump task and a decrease in lower limb balance were observed during drop jump task. Based on these results, it can be concluded that AT application in healthy individuals should not be recommended as it results in increase in injury risk factors.

Functional tests and isokinetic knee assessment in street runner athletes correlation / Correlación entre pruebas funcionales y evaluación isokinética de rodilla en practicantes de carrera de calle / Correlação entre testes funcionais e avaliação isocinética do joelho em atletas corredores de rua

ABSTRACT Introduction: The assessment of biomechanical changes related to the lower limbs is necessary in clinical practice to measure the potential risks of injury and the influences on existing dysfunction. Biomechanical changes related to previous ankle injuries are known to influence the performance of the entire lower limb. Objective: The aim of this study was to correlate muscle strength tests, performance tests and ankle stability with the Single Hop Test (SHT). Methods: 82 amateur runners were evaluated with isokinetic tests of quadriceps and hamstring muscle strength, as well as Y Balance Test (YBT), Weight-bearing Lung Test (WBLT), and the SHT. Results: The results showed there was a significant correlation between the SHT and the YBT in subjects with hamstring/quadriceps ratio (I/Q ratio) <0.55, and the length of the unilateral SHT with the peak torque of ipsilateral knee extensors. Conclusion: The study was successful in correlating the functional tests in question with the results obtained in isokinetic dynamometry. Level of Evidence V; Cross-Sectional Study.

RESUMEN Introducción: La evaluación de los cambios biomecánicos relacionados con las extremidades inferiores es necesaria en la práctica clínica para medir los riesgos potenciales de lesión y las influencias sobre la disfunción existente. Se sabe que los cambios biomecánicos relacionados con lesiones previas de tobillo influyen en el rendimiento de toda la extremidad inferior. Objetivo: Correlacionar las pruebas de fuerza muscular, las pruebas de rendimiento y la estabilidad del tobillo con la prueba de salto simple (Single Hop Test, SHT). Métodos: Se evaluó a 82 corredores aficionados con pruebas isocinéticas de fuerza muscular de cuádriceps e isquiotibiales, además de pruebas como Y Balance Test (YBT), Weight-bearing Lung Test (WBLT) y la prueba SHT. Resultados: Los resultados mostraron que existía una correlación significativa entre el SHT y el YBT en sujetos con ratio isquiotibiales/cuádriceps (ratio I/Q) <0,55, y la longitud del SHT unilateral con el par máximo de los extensores de la rodilla ipsilateral. Conclusión: El estudio logró correlacionar las pruebas funcionales en cuestión con los resultados obtenidos en la dinamometría isocinética. Nivel de Evidencia V; Estudio Transversal.

RESUMO Introdução: A avaliação de alterações biomecânicas relacionadas aos membros inferiores é necessária na prática clínica para mensurar os riscos potenciais de alguma lesão e as influencias sobre uma disfunção existente. As alterações biomecânicas relacionadas a lesões prévias de tornozelo são conhecidas pela influência na performance de todo o membro inferior. Objetivo: Correlacionar testes de força muscular, testes de performance e estabilidade do tornozelo com o teste de salto simples (Single Hop Test - SHT). Métodos: Foram avaliados 82 corredores amadores com testes isocinéticos de força muscular de quadríceps e isquiotibiais, além de testes Y Balance Test (YBT), Weight-bearing Lung Test (WBLT), e o SHT. Resultados: Os resultados demonstraram haver correlação significativa entre o SHT e o YBT nos indivíduos com relação Isquiotibiais/Quadríceps (relação I/Q) <0,55, e o comprimento do SHT unilateral com o pico de torque de extensores de joelho ipsilateral. Conclusão: O estudo foi bem sucedido em correlacionar os testes funcionais em questão com os resultados obtidos na dinamometria isocinética. Nível de Evidência V; Estudo Transversal.

Sport biomechanics before and after the rio 2016 paralympic games / Biomecánica del deporte antes y después de los juegos paralímpicos rio 2016 / Biomecânica do esporte antes e depois dos jogos paralimpícos rio 2016

ABSTRACT Introduction: Events such as the Paralympic Games leave a series of legacies in the host societies. This is also applicable to the development of associated scientific knowledge, particularly in the field of sports biomechanics. Objective: The objective of this study is to investigate the Brazilian scientific production in the field of biomechanics in Paralympic sports during the cycle that preceded and followed the Rio 2016 Paralympic Games. Additionally, the study aims to provide insights for future research endeavors. Methods: The search was conducted on the Lattes Platform, utilizing the filters "Assunto" and "Doutores" and the keywords "Paralímpico" and "Paralympic." In total, 723 authors were identified who published articles related to the topic. Subsequently, the curricula were accessed, and the articles were sorted and identified, resulting in 37 articles that met all inclusion criteria. Results: The results indicate that: a) Brazil witnessed an increase in the number of publications after London 2012; b) The majority of these productions (87%) originate from Public Institutions; c) There was a greater participation of other regions of Brazil in the production of knowledge in the area after Rio 2016; d) Individual modalities such as powerlifting and athletics were the most researched, despite Brazil's reference status in some collective modalities; e) Women remain a minority, both as participants in research and as authors of publications; f) The productions demonstrate high levels of quality; g) The most commonly used research techniques in biomechanics were kinematics and dynamometry. Conclusion: The field of biomechanics in Paralympic sports has significantly benefited from the legacy generated by the Rio 2016 Paralympics. As future challenges for researchers, the following aspects stand out: maintaining the quality of productions, expanding studies to include collective modalities, increasing the participation of other federated entities in the production of knowledge in this field, promoting greater gender equity, and incorporating new research techniques in biomechanics. Level of Evidence II; Review Study.

RESUMEN Introducción: Eventos como los Juegos Paralímpicos dejan una serie de legados en las sociedades anfitrionas. Esto también es aplicable al desarrollo de conocimiento científico asociado, especialmente en el campo de la biomecánica deportiva. Objetivo: El objetivo de este estudio es investigar la producción científica brasileña en el campo de la biomecánica en deportes paralímpicos durante el ciclo que precedió y siguió a los Juegos Paralímpicos de Río 2016. Además, el estudio tiene como propósito brindar ideas para futuros esfuerzos de investigación. Métodos: La búsqueda se realizó en la Plataforma Lattes, utilizando los filtros " Assunto " y "Doutores" y las palabras clave "Paralímpico" y "Paralympic". En total, se identificaron 723 autores que publicaron artículos relacionados con el tema. Posteriormente, se accedió a los currículos y se clasificaron e identificaron los artículos, lo que resultó en 37 artículos que cumplieron con todos los criterios de inclusión. Resultados: Los resultados indican que: a) Brasil experimentó un aumento en el número de publicaciones después de Londres 2012; b) La mayoría de estas producciones (87%) provienen de Instituciones Públicas; c) Después de Río 2016, hubo una mayor participación de otras regiones de Brasil en la producción de conocimiento en el área; d) Las modalidades individuales, como levantamiento de pesas y atletismo, fueron las más investigadas, a pesar del estatus de referencia de Brasil en algunas modalidades colectivas; e) Las mujeres siguen siendo una minoría, tanto como participantes en investigaciones como autoras de publicaciones; f) Las producciones demuestran altos niveles de calidad; g) Las técnicas de investigación más utilizadas en biomecánica fueron la cinemática y la dinamometría. Conclusión: El campo de la biomecánica en deportes paralímpicos ha sido significativamente beneficiado por el legado generado por los Juegos Paralímpicos de Río 2016. Como desafíos futuros para los investigadores, se destacan los siguientes aspectos: mantener la calidad de las producciones, ampliar los estudios para incluir modalidades colectivas, aumentar la participación de otras entidades federadas en la producción del conocimiento en este campo, promover una mayor equidad de género e incorporar nuevas técnicas de investigación en biomecánica. Nivel de Evidencia II; Estudio de Revisión.

RESUMO Introdução: Eventos como os Jogos Paralímpicos deixam uma série de legados nas sociedades que as sediam. Não seria diferente quando se trata do desenvolvimento do conhecimento científico associado, em especial a biomecânica do esporte. Objetivo: Investigar a produção científica brasileira produzida em biomecânica no esporte paralímpico no ciclo que antecedeu e sucedeu os Jogos Paralímpicos Rio 2016, além de fornecer insights para novos estudos. Métodos: Foram realizadas buscas na Plataforma Lattes, sendo habilitados os filtros "Assunto" e "Doutores", com as palavras-chave "Paralímpico" e "Paralympic". Ao todo, foram encontrados 723 autores que publicaram artigo(s) relacionado(s) com o tema. Após acessar os currículos, os artigos foram triados e identificados, resultando em 37 artigos que preencheram todos os critérios de inclusão. Resultados: Os resultados mostram que a) Após Londres-2012, o Brasil tem aumentado o número de publicações; b) Grande parte das produções (87%) são oriundas de Instituições Públicas, c) Após Rio-2016 houve uma maior participação de outras regiões do Brasil na produção do conhecimento na área, d) Apesar do Brasil ser referência em algumas modalidades coletivas, modalidades individuais como o powerlifting e o atletismo, são as mais pesquisadas, e) Mulheres ainda são minoria, tanto como participantes das pesquisas quanto na autoria das publicações, f) As produções atingem elevados extratos de qualidade, g) As técnicas de pesquisa em biomecânica mais utilizadas foram a cinemática e dinamometria. Conclusão: A biomecânica no esporte paralímpico tem se valido do legado gerado pelas paralimpíadas Rio-2016. Como desafios futuros para os pesquisadores, destacam-se: manutenção da qualidade das produções, ampliação dos estudos para as modalidades coletivas, aumento da participação de outros entes federados na produção do conhecimento na área, promoção de uma maior equidade de gênero e incorporação de novas técnicas de pesquisa em biomecânica. Nível de Evidência II; Estudo de Revisão.

Must a Knee with Anterior Cruciate Ligament Deficiency and High-grade Pivot Shift Test Present an Increase in Internal Rotation? / Um joelho com deficiência de ligamento cruzado anterior e alto grau no teste de pivot shift deve apresentar aumento de rotação interna?

Abstract Objective: Rupture of the anterior cruciate ligament (ACL) is one of the most common injuries in athletes and is often associated with damage to anterolateral structures. This combination of injuries presents itself clinically as a high-grade pivot shift test. The hypothesis of this study is that patients with ACL deficiency and high-grade pivot shift test should have an increased internal knee rotation. Methods: Twenty-two patients were tested. After effective spinal anesthesia, two tests were performed with the patient in supine position. First, the bilateral pivot shift test was performed manually, and its grade was recorded. Then, with the knee flexed to 90 degrees, the examiner drew the projection of the foot in a neutral position and in maximum internal rotation, and the angle of internal rotation was measured from the axes built between the central point of the heel and the hallux. Results: In the ACL-deficient knee, it was observed that there is a statistically significant average internal rotation (IR) delta of 10.5 degrees between the groups when not adjusted for age, and 10.6 degrees when adjusted for age. Conclusions: Knees with ACL deficiency and with pivot shift test grade I do not show increased internal rotation in relation to knees with intact ACL. Knees with ACL deficiency and with pivot shift test grades II and III show increased internal rotation in comparison to healthy knees.

Resumo Objetivo: A ruptura do ligamento cruzado anterior (LCA) é uma das lesões mais comuns em atletas e está frequentemente associada a danos nas estruturas anterolaterais. Esta combinação de lesões apresenta-se clinicamente como um teste de pivot shift de alto grau. A hipótese deste estudo é que pacientes com deficiência de LCA e teste de pivot shift de alto grau tenham aumento da rotação interna (RI) do joelho. Métodos: Vinte e dois pacientes foram testados. Após raquianestesia efetiva, foram realizados dois testes com o paciente em posição supina. Primeiro, o teste de pivot shift bilateral foi realizado manualmente e seu grau foi registrado. Em seguida, com o joelho flexionado a 90 graus, o examinador traçou a projeção do pé em posição neutra e em RI máxima e mediu o ângulo de RI a partir dos eixos construídos entre o ponto central do calcanhar e o hálux. Resultados: Joelhos com deficiência de LCA apresentam delta da RI média estatisticamente significativo de 10,5 graus entre os grupos sem ajuste de idade e de 10,6 graus com ajuste de idade. Conclusões: Joelhos com deficiência do LCA e teste de pivot shift de grau I não apresentam aumento da RI em relação aos joelhos com LCA íntegro. Joelhos com deficiência do LCA e teste de pivot shift de graus II e III apresentam RI em comparação aos joelhos saudáveis.

Bone Regenerate Evaluation MethodsMétodos de avaliação do regenerado ósseo / Métodos de avaliação do regenerado ósseoBone Regenerate Evaluation Methods

Abstract Since its introduction by Ilizarov, the distraction osteogenesis technique has been used to treat trauma-related conditions, infections, bone tumors, and congenital diseases, either as methods of bone transport or elongation. One of the major dilemmas for the orthopedic surgeon who performs osteogenic distraction is establishing a reproducible method of assessing the progression of the osteogenesis, enabling the early detection of regenerate failures,inorder toeffectively interfereduring treatment, andtodeterminetheappropriate time to remove the external fixator. Several quantitative monitoring methods to evaluate the structural recovery and biomechanical properties of the bone regenerate at different stages,aswell as the bone healing process, are under study. These methods can reveal data on bone metabolism, stiffness, bone mineral content, and bone mineral density. The present review comprehensively summarizes the most recent techniques to assess bone healing during osteogenic distraction, including conventional radiography and pixel values in digital radiology, ultrasonography, bone densitometry and scintigraphy, quantitative computed tomography, biomechanical evaluation, biochemical markers, and mathematical models. We believe it is crucial to know the different methods currently available, and we understand that using several monitoring methods simultaneously can be an ideal solution, pointing to a future direction in the follow-up of osteogenic distraction.

Resumo Desde que foi descrita por Ilizarov, a técnica de osteogênese por distração tem sido utilizada para o tratamento de diversas condições relacionadas ao trauma, infecções, tumores ósseos edoenças congênitas, naforma detransporteou alongamento ósseo. Um dos dilemas mais comuns do cirurgião ortopédico que realiza distração osteogênica é o estabelecimentodeum método reprodutível deverificaçãoda progressão da osteogênese, que permita a detecção precoce de falhas no regenerado, para que se possa interferir de formaeficazduranteotratamento,bemcomodeterminarotempoapropriadoderemoção dofixadorexterno.Recentemente,váriosmétodosdemonitoramentoquantitativo,comos quais se poderia avaliar a recuperação da estrutura e as propriedades biomecânicas do regenerado ósseoemdiferentes estágios, alémdoprocessodecicatrização óssea, têm sido amplamente investigados. Por esses métodos, pode-se saber o conteúdo mineral ósseo, a densidade mineral óssea, a rigidez e o metabolismo ósseo. Nesta revisão, resumimos de forma abrangente as técnicas mais recentes para avaliar a cicatrização óssea durante a distração osteogênica, entre elas, métodos como aradiografia convencional e os valores de pixels em radiologia digital, a ultrassonografia, a densitometria e a cintilografia ósseas, a tomografia computadorizada quantitativa, a avaliação biomecânica, os marcadores bioquímicos e os modelos matemáticos. Consideramos fundamental o conhecimento dos diversos métodos à disposição atualmente e entendemos que a utilização de vários métodos de monitoramento simultaneamente possa ser uma solução ideal, que aponte para uma direção futura no seguimento da distração osteogênica.

Riesgo de Caídas y Parámetros de Marcha en Personas Mayores de la Comunidad: ¿Cuáles son los Indicadores de Función y Disfunción del Movimiento? / Risk of Falls and Gait Parameters in Community Elderly: What Are the Indicators of Movement Function and Dysfunction?

Introducción. La población de personas mayores (PM) en Chile presenta un incremento sostenido con importantes tasas de fragilidad y riesgo de caídas (RC). El desempeño de marcha permite valorarlo mediante parámetros mecánicos y fisiológicos. Nos preguntamos, ¿cuáles podrían ser los más relevantes para estimar RC en condiciones de marcha confortable (MC) y máxima (MM)? Objetivo. Identificar los principales parámetros de marcha que podrían explicar RC en PM autovalentes de la comunidad. Métodos. Estudio observacional y transversal en el cual participaron 53 PM autovalentes de la comuna de Talca, Chile (edad 71±7años; IMC 29,1±3,4 kg/m2). Se solicitó a los participantes la ejecución de MC (n=53) y posteriormente MM (n=36). Ambas modalidades fueron desarrolladas en un circuito elíptico de 40m durante 3min. El RC se categorizó como: "sin riesgo", "riesgo dinámico" según prueba timed up and go (TUG) positiva, "riesgo estático" según estación unipodal (EUP) positiva y "riesgo mixto" con ambas pruebas positivas. Para la visualización de la variación gráfica en el morfoespacio de los individuos según RC, se realizó un análisis de componentes principales (ACP) mediante el Programa RStudio, utilizando 6 variables cinemáticas: i) velocidad promedio de marcha (VPM), ii) cadencia, iii) máximo despeje del pie (MDP), iv) coeficiente de variación (%CV) del MDP, v) longitud de zancada (LZ) y vi) %CV de la LZ. Además de 2 variables fisiológicas: i) % frecuencia cardiaca de reserva utilizada (%FCRu) y ii) el índice de costo fisiológico según la relación entre FC y VM (latidos/metros). Resultados. Para MC las dimensiones del ACP explican el 56% de la variabilidad de los datos, siendo los indicadores de seguridad de RC la VM, cadencia, LZ y MDP. La variabilidad de marcha explica RC mixto y el ICF junto al %FCRu se asocian a RC dinámico. En condiciones de MM, el ACP explica 60% de la variabilidad de datos, donde las PM sin RC se asocian con VM, LZ y MDP. Por su parte, la variabilidad del MDP se vincula con RC dinámico y las variables fisiológicas con el RC mixto. Conclusiones. Los parámetros de marcha que mejor explican una marcha segura y eficiente son cinemáticos de la fase de balanceo, mientras que la variabilidad y el costo fisiológico se asocian como indicadores de RC dinámico y mixto.

Background. Introduction: The elderly population (EP) in Chile is experiencing a sustained increase with significant rates of frailty and risk of falls (RF). Gait performance can be assessed using mechanical and physiological parameters. We wonder, which ones could be the most relevant to estimate RF in self-selected walking speed (SSWS) and maximum walking speed (MWS) conditions? Objective. Identify the main gait parameters that could explain RF in self-sufficient elderly individuals from the community. Methods. This observational and cross-sectional study included 53 self-sufficient elderly individuals from the commune of Talca, Chile (age 71±7 years; BMI 29.1±3.4 kg/m2). Participants were asked to perform SSWS (n=53) and subsequently MWS (n=36). Both modalities were conducted on a 40m elliptical circuit for 3 minutes. RF was categorized as: "no risk," "dynamic risk" based on a positive timed up and go test, "static risk" based on a positive one-legged stance test, and "mixed risk" with both tests positive. To visualize the graphical variation in the morphospace of individuals according to RF, a principal component analysis (PCA) was conducted using RStudio, utilizing 6 kinematic variables: i) walking speed (WS), ii) cadence, iii) maximum foot clearance (MFC), iv) coefficient of variation (%CV) of MFC, v) stride length (SL), and vi) %CV of SL. In addition to 2 physiological variables: i) % of reserve heart rate used (%RHRu) and ii) the physiological cost index based on the relationship between heart rate and WS (heartbeats/meters). Results. For SSWS, the PCA dimensions explained 56% of the data variability, with gait safety indicators such as WS, cadence, SL, and MFC explaining RF. Gait variability explains mixed RF, while the physiological cost index and %RHRu are associated with dynamic RF. In MWS conditions, PCA explains 60% of the data variability, where the elderly persons without RF are associated with WS, SL, and MFC. On the other hand, MFC variability is related to dynamic RF, and physiological variables are associated with mixed RF. Conclusions. The gait parameters that best explain safe and efficient walking are kinematic parameters of the swing phase, while variability and physiological cost are indicators of dynamic and mixed RF.

A novel validation approach shows new, solid reasons why vertical jump height should not be used to predict leg power / Uma nova abordagem de validação acrescenta fortes razões para não usar a altura do salto vertical como um indicador de potência das pernas / Un novedoso enfoque de validación añade sólidas razones para no utilizar la altura del salto vertical como predictor de la potencia de piernas

Abstract Jump height continues to be widely used to predict power in humans. Individual progress is often monitored on the basis of estimated power, but prediction equations are based on group data. The objective of the study was to show that vertical jump performance (vJP) and mechanical power are poorly associated, particularly within individuals. Two experiments are presented. First, 52 physically active male college students performed five maximal vertical jumps each. Second, three young male participants performed 50 maximal jumps each. Participants rested for 1 minute between jumps. vJP was calculated from kinematic data as peak body center of mass (BCOM) minus standing BCOM; peak power (PEAKPWR) was calculated from the vertical ground reaction force registered by a force plate, and average power (MEANPWR) during propulsion from the change in potential energy of BCOM. Regression analyses were performed using standardized vJP scores as the predictor variable and standardized power scores as the resulting variables, expecting an identity function of y = x (intercept = 0, slope = 1) and R2 = 1. In experiment 1, the model for zPEAKPWR R2 = 0.9707 (p < 0.0001) but slope (0.3452) ≠ 1 (p < 0.0001). The model for zMEANPWR R2 = 0.9239 (p < 0.0001); nevertheless, slope (0.4257) ≠ 1 (p < 0.0001). In experiment 2, all individual models for zPEAKPWR and zMEANPWR resulted in poor associations (R2 ≤ 0.21) and slopes ≠ 1 (p≤0.001). In conclusion, regression analysis for individuals, and even for groups, confirms that vJP is a poor predictor of mechanical power.

Resumo A altura do salto ainda é amplamente usada para prever a potência em humanos. O progresso individual é frequentemente monitorado usando a estimativa de potência, mas as equações de previsão são baseadas em dados de grupo. O objetivo do estudo é demonstrar que a altura do salto vertical (ASv) e a potência mecânica têm uma correlação débil, principalmente em um mesmo indivíduo. São apresentados dois experimentos: primeiro, 52 estudantes universitários fisicamente ativos realizaram cinco saltos verticais máximos cada um; segundo, três participantes do sexo masculino realizaram 50 saltos máximos cada um. Os participantes descansaram por 1 minuto entre os saltos. A ASv foi calculada a partir de dados cinemáticos como a posição mais alta do centro de massa corporal (CMC) menos o CMC em pé; a potência de pico (PEAKPWR) foi calculada a partir da força de reação vertical registrada por uma plataforma de força e a potência média (MEANPWR) durante a propulsão a partir da mudança na energia potencial do CMC. As análises de regressão foram realizadas usando os escores da ASv padronizados como variável preditora e os escores de potência padronizados como variáveis de resultado, com a expectativa de obter uma função de identidade y = x (interceptação = 0, inclinação = 1) e R2 = 1. No experimento 1, o modelo para zPEAKPWR produziu R2 = 0,9707(p < 0,0001), mas a inclinação (0,3452) ≠ 1 (p = 8,7x10-15). O modelo para zMEANPWR apresentou R2 = 0,9239 (p < 0,0001); no entanto, a inclinação (0,4257) ≠ 1 (p = 1,15x10-5). No experimento 2, todos os modelos individuais para zPEAKPWR e zMEANPWR apresentaram associações débeis (R2 ≤ 0,21) e inclinações ≠ 1(p ≤ 0,001). Em conclusão, a análise de regressão para indivíduos e até mesmo para grupos confirma que a ASv é um indicador débil da potência mecânica.

Resumen La altura del salto se sigue usando ampliamente para predecir la potencia en seres humanos. El progreso individual, a menudo, se monitorea usando una estimación de la potencia, pero las ecuaciones de predicción se basan en datos grupales. El estudio pretende demostrar que la altura del salto vertical (ASv) y la potencia mecánica tienen una pobre correlación, particularmente en un mismo individuo. Se presentan dos experimentos; primero, 52 estudiantes universitarios físicamente activos ejecutaron cinco saltos verticales máximos cada uno; segundo, tres participantes masculinos ejecutaron 50 saltos máximos cada uno. Los participantes descansaron 1 minuto entre saltos. ASv se calculó a partir de los datos cinemáticos como posición más alta del centro de masa corporal (CDM) menos CDM de pie; la potencia pico (PEAKPWR) se calculó a partir de la fuerza vertical de reacción registrada por una plataforma de fuerza y la potencia promedio (MEANPWR) durante la propulsión a partir del cambio en la energía potencial del CDM. Se realizaron análisis de regresión usando puntajes estandarizados de ASv como la variable predictora y puntajes estandarizados de potencia como las variables resultantes, con la expectativa de obtener una función de identidad y = x (intercepto = 0, pendiente = 1) y R2 = 1. En el experimento 1, el modelo para zPEAKPWR arrojó R2 = 0.9707 (p <.0001) pero la pendiente (0.3452) ≠ 1 (p = 8.7x10-15). El modelo para zMEANPWR dio R2 = 0.9239 (p < .0001); sin embargo, la pendiente (0.4257) ≠ 1 (p = 1.15x10-5). En el experimento 2, todos los modelos individuales para zPEAKPWR y zMEANPWR arrojaron asociaciones débiles (R2 ≤ 0.21) y pendientes ≠ 1 (p ≤ .001). En conclusión, el análisis de regresión para individuos y aún para grupos confirma que la ASv es un pobre predictor de la potencia mecánica.

Biomechanical Gait Analysis in Patients with Osteonecrosis of the Femoral Head / Análise biomecánica da marcha de pacientes com osteonecrose da cabeça do fémur

Abstract Objectives Although osteonecrosis of the femoral head is a prevalent condition, its effects on gait parameters have not been thoroughly studied and are not well-established in the current literature. The primary aim of the present study is to describe gait in patients with a diagnosis of osteonecrosis. Methods This is a cross-sectional study. Nine patients diagnosed with osteonecrosis of the femoral head who were regularly followed-up at an outpatient clinic were selected for the present study and underwent gait analysis using Vicon Motion Capture Systems. Spatiotemporal data was obtained, and joint angles were calculated using an Euler angle coordinate system. Distal coordinate systems were used to calculate joint momentsand forceplatestoobtaingroundreactionforces. Results Patients with osteonecrosis presented with slower velocity (0.54 m/s ± 0.19) and smaller cadence (83.01 steps/min ± 13.23) than healthy patients. The pelvic obliquity range of motion was of 10.12° ± 3.03 and rotation was of 18.23° ± 9.17. The mean hip flexion was of 9.48° ± 3.40. Ground reaction forces showed reduced braking and propelling forces. Joint moments were reduced for flexion and adduction (0.42 Nm/kg ± 0.2 and 0.30 Nm/kg ± 0.11, respectively) but the abduction moment was increased (0.42 Nm/kg ± 0.18). Conclusions The present study showed that osteonecrosis of the femoral head presents compensatory gait mechanisms, with increased pelvic motion and decreased knee flexion to protect the hip joint. Decreased moments for hip flexion and adduction were also identified and muscle weakness for those groups may be correlated to the disease.

Resumo Objetivos Embora a osteonecrose da cabeça do fêmur seja uma lesão prevalente, seus efeitos sobre os parâmetros da marcha não foram minuciosamente estudados e não estão bem estabelecidos na literatura atual. O objetivo principal do presente estudo é descrever a marcha em pacientes com osteonecrose. Métodos Trata-se de um estudo transversal. Nove pacientes com diagnóstico de osteonecrose da cabeça do fêmur, sob acompanhamento regular em ambulatório, foram selecionados para o presente estudo e submetidos à análise da marcha com Vicon Motion Capture Systems. Os dados espaciais e temporais foram obtidos e os ângulos articulares foram calculados com o sistema de coordenadas angulares de Euler. Sistemas de coordenadas distais e plataformas de força foram utilizados para o cálculo de momentos articulares e de forças de reação ao solo, respectivamente. Resultados Os pacientes com osteonecrose apresentaram menor velocidade (0,54 m/s ± 0,19) e menor cadência (83,01 passos/minuto ± 13,23) do que pacientes saudáveis. As amplitudes de movimento de obliquidade e rotação pélvica foram de 10,12°± 3,03 e 18,23° ± 9,17, respectivamente. A média de flexão do quadril foi de 9,48° ± 3,40. O estudo das forças de reação ao solo revelou redução das forças de frenagem e propulsão. Os momentos articulares de flexão e adução caíram (0,42 Nm/kg ± 0,2 e 0,30 Nm/kg ± 0,11), mas o momento de abdução aumentou (0,42 Nm/kg ± 0,18). Conclusões O presente estudo mostrou que a osteonecrose da cabeça do fêmur é associada a mecanismos compensatórios da marcha, com aumento da movimentação pélvica e diminuição da flexão do joelho para proteção da articulação do quadril. A redução dos momentos de flexão e adução do quadril também foi identificada e a fraqueza destes grupos musculares pode estar correlacionada à doença.

Is there a Difference in Interfragmentary Compression Strength Between Fully or Partially Threaded Screws? Results of an Experimental Biomechanical Pilot Study / Há diferença na força de compressão interfragmentar entre parafusos com rosca total ou parcial? Resultados de um estudo biomecânico experimental piloto

Abstract Objective This study assessed differences between fully- and partially-threaded screws in the initial interfragmentary compression strength. Our hypothesis was that there would be an increased loss in initial compression strength with the partially-threaded screw. Methods A 45-degree oblique fracture line was created in artificial bone samples. The first group (FULL, n = 6) was fixed using a 3.5-mm fully-threaded lag screw, while the second group (PARTIAL, n = 6) used a 3.5-mm partially-threaded lag screw. Torsional stiffness for both rotational directions were evaluated. The groups were compared based on biomechanical parameters: angle-moment-stiffness, time-moment-stiffness, maximal torsional moment (failure load), and calibrated compression force based on pressure sensor measurement. Results After loss of one PARTIAL sample, no statistically significant differences in calibrated compression force measurement were observed between both groups: [median (interquartile range)] FULL: 112.6 (10.5) N versus PARTIAL: 106.9 (7.1) N, Mann-Whitney U-test: p = 0.8). In addition, after exclusion of 3 samples for mechanical testing (FULL n = 5, PARTIAL n = 4), no statistically significant differences were observed between FULL and PARTIAL constructs in angle-moment-stiffness, time-moment-stiffness, nor maximum torsional moment (failure load). Conclusion There is no apparent difference in the initial compression strength (compression force or construct stiffness or failure load) achieved using either fully-or partially-threaded screws in this biomechanical model in high-density artificial bone. Fully-threaded screws could, therefore, be more useful in diaphyseal fracture treatment. Further research on the impact in softer osteoporotic, or metaphyseal bone models, and to evaluate the clinical significance is required.

Resumo Objetivo Este estudo avaliou diferenças entre parafusos com rosca total ou parcial na resistência à compressão interfragmentar inicial. Nossa hipótese era de que haveria maior perda de resistência à compressão inicial com o parafuso de rosca parcial. Métodos Uma linha de fratura oblíqua de 45 graus foi criada em amostras de osso artificial. O primeiro grupo (TOTAL, n = 6) foi fixado com um parafuso de 3,5 mm de rosca total, enquanto o segundo grupo (PARCIAL, n = 6) usou um parafuso de 3,5 mm de rosca parcial. Avaliamos a rigidez à torção em ambas as direções de rotação. Os grupos foram comparados com base nos seguintes parâmetros biomecânicos: momento de rigidez-ângulo, momento de rigidez-tempo, momento de torção máxima (carga de falha) e força de compressão calibrada com base na medida do sensor de pressão. Resultados Depois da perda de uma amostra PARCIAL, não foram observadas diferenças estatisticamente significativas na força de compressão calibrada entre os 2 grupos [mediana (intervalo interquartil)]: TOTAL: 112,6 (10,5) N e PARCIAL: 106,9 (7,1) N, com p = 0,8 segundo o teste U de Mann-Whitney). Além disso, após a exclusão de 3 amostras para testes mecânicos (TOTAL, n = 5, PARCIAL, n = 4), não foram observadas diferenças estatisticamente significativas entre os construtos TOTAL e PARCIAL quanto ao momento de rigidez-ângulo, momento de rigidez-tempo ou momento de torção máxima (carga de falha). Conclusão Não há diferença aparente na força de compressão inicial (força de compressão ou rigidez do construto ou carga de falha) com o uso de parafusos de rosca total ou parcial neste modelo biomecânico em osso artificial de alta densidade. Parafusos de rosca total podem, portanto, ser mais úteis no tratamento de fraturas diafisárias. Mais pesquisas são necessárias sobre o impacto em modelos ósseos osteoporóticos ou metafisários de menor densidade e avaliação do significado clínico.

Monoaxial Mechanical Tests on Porcino Knee Ligaments / Ensaios mecânicos monoaxiais nos ligamentos do joelho porcino

Abstract The failure of ligament reconstruction has different risk factors, among which we can highlight the period before its incorporation, which is a mechanically vulnerable period. Loss of resistance over time is a characteristic of living tissues. Dissection with bone insertions of the cruciate ligaments of animal models is not described; however, it is essential for monoaxial assays to extract information from tests such as relaxation. The present work describes the dissection used for the generation of a test body for the performance of nondestructive tests to evaluate the mechanical behavior. We performed dissection of four porcino knee ligaments, proposing a dissection technique for the cruciate ligaments with bone inserts for comparison with collateral ligaments. The ligaments were submitted to relaxation tests and had strain gauges placed during the tests. The results showed viscoelastic behavior, validated by strain gauges and with a loss over time; with some ligaments presenting with losses of up to 20%, a factor to be considered in future studies. The present work dissected the four main ligaments of the knee demonstrating the posterior approach that allows maintaining their bone insertions and described the fixation for the monotonic uniaxial trials, besides being able to extract the viscoelastic behavior of the four ligaments of the knee, within the physiological limits of the knee.

Resumo A falha da reconstrução ligamentar tem diferentes fatores de risco, dentre os quais podemos destacar o período antes da sua incorporação, o qual configura um período mecânico vulnerável. A perda de resistência ao longo do tempo é uma característica dos tecidos vivos. A dissecção com as inserções ósseas dos ligamentos cruzados de modelos animais não é descrita; todavia, para os ensaios monoaxiais, é fundamental extrair as informações de ensaios como os de relaxação. O presente trabalho realiza a descrição da dissecção utilizada para a geração de corpo de prova para a realização de ensaios não destrutivos para avaliar o comportamento mecânico. Realizamos dissecção de quatro ligamentos de joelho porcino, propondo uma técnica de dissecção para os ligamentos cruzados com as inserções ósseas para comparação com os colaterais. Os ligamentos foram submetidos a testes de relaxação e foram colocadas strain gauges durante os testes. Os resultados mostraram comportamento viscoelástico, validado pelas strain gauges e com uma perda ao longo do tempo, sendo que, em alguns ligamentos, as perdas chegaram a até 20%, fator este a ser considerado em trabalhos futuros. O presente trabalho dissecou os quatro principais ligamentos do joelho, demonstrando a abordagem posterior que permite manter as suas inserções ósseas e descrevendo a fixação para os ensaios uniaxiais monotônicos, além de ter conseguido extrair o comportamento viscoelástico dos quatro ligamentos do joelho dentro dos limites fisiológicos do joelho.

Distocia de hombros: propuestas de resolución de acuerdo con las diferentes posiciones de parto según la movilidad de la pelvis

Introducción. La distocia de hombros es una complicación del parto vaginal que se produce por dificultad en el parto de los hombros fetales. Puede desencadenarse en forma impredecible e imprevista, por lo que debería ser considerada como riesgo potencial de todo nacimiento. La mayoría de las recomendaciones sobre las maniobras de resolución de distocia de hombros lo hacen desde la posición de litotomía y sin considerar los movimientos intrínsecos de la pelvis durante el parto. Objetivos. Analizar las maniobras de resolución de distocia de hombros a partir del conocimiento de la biomecánica de la pelvis y su relación con los hombros fetales, teniendo en cuenta las diferentes posiciones de parto. Métodos. Revisión bibliográfica no sistematizada. Resultados. Ante la distocia del hombro anterior, si la gestante se encuentra en litotomía podría recomendarse la maniobra de McRoberts con presión suprapúbica seguida de la extracción del brazo posterior. Si la gestante se encuentra en posición vertical, se sugiere pasar a posición de cuatro apoyos y una variante original resultado del análisis de los movimientos de la pelvis llamada 'cuatro apoyos en asimetría'. Esta puede ser realizada desde cualquier posición, no es invasiva y requiere un mínimo de entrenamiento. Conclusiones. La resolución de distocia de hombros no posee un único algoritmo; dependerá del tipo de distocia, la posición de la gestante, el contexto y la mayor o menor habilidad de una maniobra sobre otra. La postura de Gaskin y cuatro apoyos en asimetría debería ser tenida en cuenta antes de realizar maniobras internas para la resolución de la distocia de hombros.

Introduction: Shoulder dystocia is a complication of vaginal delivery caused by a difficulty in delivering the fetal shoulders. It can be triggered in an unpredictable and unplanned manner, so it should be considered as a potential risk for every vaginal birth. Most of the recommendations on shoulder dystocia resolution maneuvers are made from the lithotomy position and without considering the intrinsic movements of the pelvis during labor. Objectives : To analyze the maneuvers for resolving shoulder dystocia based on knowledge of the biomechanics of the pelvis and its relationship with the fetal shoulders, considering the different birthing positions. Methods: Non-systematized bibliographic review. Results : In the case of anterior shoulder dystocia, the McRoberts maneuver with suprapubic pressure followed by extraction of the posterior arm could be recommended for a birthing woman in lithotomy position. If the birthing woman is in an upright position, it is suggested to move to the four-support position and an original variant resulting from the analysis of the biomechanics of the pelvis called 'four-lying in asymmetry'. These maneuvers are non-invasive techniques, require minimal training and resources, and can be performed from any childbirth position. Conclusions : The resolution of shoulder dystocia does not have a single algorithm; it will depend on the type of dystocia, the position of the birthing woman, the context, and the greater or lesser ability of one maneuver over another. Gaskin maneuver and four supports in asymmetry should be considered before performing internal maneuvers for the resolution of shoulder dystocia.

Biomechanical characteristics of retinaculum in the treatment of femoral neck fractures / 中国骨伤

OBJECTIVE@#To investigate the biomechanical characteristics of retinaculum in the treatment of femoral neck fractures.@*METHODS@#The CT data of a 75-year-old female volunteer was processed by software to construct an intact femur model and femoral neck fracture model fixed with three cannulated screws, which were divided into models with retinaculum or not. The Von-Mises stress distribution and displacement were compared to analyze the stability differences between the different models to study the mechanical characteristics of the retinaculum in the treatment of femoral neck fractures.@*RESULTS@#In the intact femur, the most obvious displacement appeared in the weight-bearing area of the femoral head, with retinaculum 0.381 37 mm, and without retinaculum 0.381 68 mm. The most concentrated part of the Von-Mises stress distribution was located in the medial and inferior part of the femoral neck, with retinaculum 11.80 MPa, without retinaculum 11.91 MPa. In the femoral neck fracture fixed with three cannulated screws model, the most obvious position of displacement also appeared in the weight-bearing area of the femoral head, with retinaculum 0.457 27 mm, without retinaculum 0.458 63 mm. The most concentrated part of the Von-Mises located at the medical and inferior part of the femoral neck, with retinaculum 59.22 MPa, without retinaculum 59.14 MPa. For the cannulated screws, the Von-Mises force peaks all appeared in the posterior and superior screw, with retinaculum 107.48 MPa, without retinaculum 110.84 MPa. Among the three screws, the Von-Mises stress of the anterior-superior screw was the smallest, which was 67.88 MPa vs 68.76 MPa in the retinaculum and non-retinaculum groups, respectively.@*CONCLUSION@#The complete retinaculum has little effect on the stability of intact femur and femoral neck fractures with anatomical reduction after internal fixation, and cannot effectively improve the stability of the fracture end after the fracture.

Research progress in the measurement and influencing factors of tendon elongation following acute Achilles tendon rupture / 中华创伤杂志

Acute Achilles tendon rupture (AATR) is one of the most common sport injuries in clinical practice, which is usually treated surgically or non-surgically. Regardless of treatment choice, early weight bearing should be encouraged to promote tendon healing. After ruptured Achilles tendon is healed, permanent defects in the biomechanical function of the patients′ affected lower limbs are found and performance in running, jumping, and competitive sports is affected, which may be due to a decrease in the flexion strength of the ankle as a result of tendon elongation following the repair of an Achilles tendon. The methods for evaluating tendon elongation can be divided into indirect measurement and direct measurement. Achilles tendon resting angle (ATRA) is the most commonly used and reliable indirect measurement index, while ultrasound and MRI are commonly used for direct measurement. However, there is no recommended "gold standard" at present. Among the potential influencing factors of tendon elongation, the choice of surgical or non-surgical treatment, different tendon suturing methods and start time of weight bearing have attracted attention and are still controversial. The authors reviewed the research progress of tendon elongation's effects on lower limb biomechanics, evaluation of tendon elongation, and factors affecting tendon elongation so as to provide reference for clinical diagnosis and treatment as well as related researches.

Biomechanical properties and measurement advances in spinal cord research / 中华骨科杂志

The spinal cord, encompassed by the dura mater, arachnoid membrane, pia mater, dentate ligament, and cerebrospinal fluid, consists of both gray and white matter. This study delves into the biomechanical properties of the spinal cord and its adjacent structures, revealing its nature as a nonlinear viscoelastic medium. Notably, both gray and white matter exhibit hyperelastic characteristics, displaying distinct mechanical responses during uniaxial tensile and mechanical compression experiments. Furthermore, it is noteworthy that the human spinal cord does not maintain uniform length, while the dura mater exhibits pronounced anisotropy, with its elastic modulus gradually decreasing from the cervical to the lumbar region. While research on the biomechanical behavior of the arachnoid membrane is limited, its potential to enhance predictive accuracy in spinal finite element models is evident. Unfortunately, there is a lack of documented studies exploring the biomechanics of the human pia mater. Crucially, the spinal cord is immersed in cerebrospinal fluid, which acts as a cushion against spinal cord vibrations. Therefore, the significance of cerebrospinal fluid should not be underestimated in examining the biomechanical dynamics of the spinal cord, as changes in cerebrospinal fluid pressure correspondingly affect spinal cord stress levels. Additionally, the strength of the dentate ligament decreases progressively from superior to inferior regions. Due to the inherent softness of spinal cord tissue, it often undergoes complex mechanical alterations such as stretching, compression, and torsion when subjected to injury. Various measurement techniques, including magnetic resonance elastography (MRE), atomic force microscopy, microindentation, and myelography, are employed for spinal cord assessment. MRE, in particular, offers distinct advantages in scrutinizing spinal cord morphology. Accurately quantifying the mechanical parameters of spinal cord deformation injuries remains a challenge. Advanced imaging technologies are employed to monitor the dynamic pathological transformations of the spinal cord, providing valuable insights for clinical prevention and treatment strategies. Finite element analysis plays a pivotal role in the study of spinal cord injuries. However, existing modeling methodologies often oversimplify the spinal cord, portraying it as a homogenous material. Further experimental validation is required to confirm its accuracy. An exhaustive exploration of spinal cord biomechanics and measurement techniques is essential to gain a deeper understanding of the mechanisms underlying spinal cord injuries. This knowledge can serve as crucial theoretical guidance and support for the treatment and prevention of such injuries.

Establishing a noninvasive canine model of lumbar intervertebral disc degeneration through cumulative axial load and compound motion / 中华骨科杂志

Objective:To investigate the feasibility of establishing a canine model of lumbar intervertebral disc degeneration through the application of cumulative axial load and a six-phase combined motion on the vertical sitting dog's lumbar spine.Methods:Twenty adult female grass dogs, each weighing 10.0±0.5 kg, were randomly divided into two groups, with 10 dogs in each group. In the model group, dogs were secured to an exercise machine in a vertical position, and six phases of lumbar spine movement (flexion and extension, left and right lateral flexion, left and right rotation, 45° each) were combined with a specific number of cycles under continuous axial load (245 N). In the control group, dogs were secured to the exercise machine in a vertical position without any intervention. Radiographic examinations were performed before and after 20,000, 50,000, 100,000, and 150,000 compound exercises in the model group. The disc height index (DHI) was measured through lateral X-ray, and MRI T2-mapping was used for quantitative analysis of intervertebral disc degeneration. When intervertebral disc degeneration was evident on MRI T2-weighted imaging (modified Pfirrmann system > Grade V), the combined motion was halted. Micro-CT quantitative analysis of bone mineral density (BMD) in the upper and lower endplates, trabecular bone structure, and histological staining (HE staining, "O" staining, Sirius red staining) were employed to verify and assess the degree of intervertebral disc degeneration.Results:After 50,000 compound exercises, mild degeneration of the intervertebral discs at L 6-7 and L 7S 1 was observed on T2-weighted imaging. With the accumulation of exercise load, the degree of degeneration progressively increased, reaching a moderate degree of degeneration after 100,000 composite exercises, and DHI began to decrease. Mild degeneration was also observed in the upper L 5-6 intervertebral disc. When the cumulative exercise volume reached 150,000 repetitions, the height of intervertebral spaces in the L 5-6, L 6-7, and L 7S 1 segments further decreased, and the intervertebral discs exhibited severe degeneration (improved Pfirrmann grading system Grades IV-VI). The upper L 4-5 intervertebral discs also displayed mild degeneration. Histological scores were as follows: L 5-6 (8.2±0.8), L 6-7 (9.5±0.7), and L 7S 1 (10.3±0.5), indicating a degree of degeneration in the order of L 5-6<L 6-7<L 7S 1. HE and safranine "O" staining confirmed the significant collapse of the intervertebral spaces in the L 5-6, L 6-7, and L 7S 1 segments, characterized by severe shrinkage of the nucleus pulposus tissue, a disordered internal structure, and nearly absent vacuolar-like nucleus pulposus cells. Sirius red staining revealed pronounced folds, disordered arrangement, and multiple fractures in the fibers of the anterior and posterior rings of the intervertebral disc. The posterior ring of the disc exhibited more pronounced changes than the anterior ring, and the thickness of the bone endplate and bone trabecular density became thinner and less dense. Micro-CT quantitative analysis further confirmed that the BMD and number of trabeculae in the upper and lower endplates of the L 5-6, L 6-7, and L 7S 1 segments were significantly lower than those in the control group and other segments of the model group, while the trabecular separation was significantly higher than that in the control group and other segments of the model group. Conclusion:The utilization of the "Lumbar Composite Exercise Machine" can effectively replicate the biomechanical and kinematic characteristics of human lumbar intervertebral discs. Cumulative axial load and six-phase composite exercise can induce varying degrees of chronic degeneration in canine lumbar intervertebral discs, which is related to the exercise load, particularly in the L 5-6, L 6-7, and L 7S 1 segments.

Immediate effect of an orthostatic device in amputees who practice physical activity / Efecto inmediato de un dispositivo ortostático en amputados que practican actividad física / Efeito imediato de um dispositivo ortostático em amputados praticantes de atividade física

ABSTRACT Introduction: Lower limb amputation affects mainly economically active young adults, causing great socio-economic impact due to impaired work capacity, socialization, and quality of life. Thus, the use of orthostatic devices could make reintegration of the individual back into the work environment possible. Objective: To evaluate the immediate effect of using a postural elevation device on physiological parameters and plantar pressure levels in amputees who practice physical activity. Methods: Sociodemographic and perceived sleep quality data were collected from 14 adults of both sexes with lower limb amputations, who practice physical activity. The participants were placed in postural elevation equipment for a period of 90 minutes with monitoring of physiological parameters such as blood pressure, heart rate, and oxygen saturation. Parameters related to the autonomic nervous system and plantar pressure levels were also evaluated. Data were also collected during recovery at 15- and 30-minute intervals after using the device. Data analysis was performed using two-way ANOVA or a mixed-effects model with Sidak's multiple comparisons test. Results: For all cardiovascular parameters (p>0.05) analyzed, the activation level of the autonomic nervous system (p>0.05), and plantar pressure (p>0.05), no evidence of differences was observed during use of the orthostatic device in all evaluated periods. Conclusion: The use of postural elevation equipment for 90 minutes does not generate, as an immediate effect, changes in physiological parameters and postural control in amputees who practice physical activity. Level of evidence II; Therapeutic studies - investigation of treatment results. Clinical relevance statement .

RESUMEN Introducción: La amputación de miembros inferiores afecta mayoritariamente a jóvenes adultos económicamente activos, lo que provoca un gran impacto socioeconómico debido al compromiso de la capacidad laboral, la socialización y la calidad de vida. Así, el uso de dispositivos ortostáticos permitiría la reinserción del individuo en el entorno laboral. Objetivo: Evaluar el efecto inmediato del uso de un dispositivo de elevación postural en los parámetros fisiológicos y en los niveles de presión plantar de amputados que practican actividad física. Métodos: Se recogieron datos sociodemográficos y la percepción de la calidad del sueño de 14 adultos de ambos sexos con amputaciones de miembros inferiores, practicantes de actividad física. Los participantes fueron colocados en equipos de elevación postural durante 90 minutos con monitoreo de parámetros fisiológicos como presión arterial, frecuencia cardíaca, saturación y sistema nervioso autónomo, además de los niveles de presión plantar. También se recopilaron datos durante la recuperación a intervalos de 15 y 30 minutos después de usar el dispositivo. El análisis de datos se realizó mediante ANOVA two-way o un modelo de efectos mixtos con la prueba de comparaciones múltiples de Sidak, p < 0,05. Resultados: Para todos los parámetros cardiovasculares (p> 0,05) analizados, el nivel de activación del sistema nervioso autónomo (p> 0,05) y la presión plantar (p> 0,05), no se observaron diferencias a lo largo del uso del dispositivo ortostático en todos los períodos evaluados. Conclusión: El uso del equipo de elevación postural durante 90 minutos no genera, como efecto inmediato, cambios en los parámetros fisiológicos y en el control postural de los amputados que practican actividades físicas. Nivel de evidencia II; Estudios terapéuticos: investigación de los resultados de los tratamientos. Declaración de relevancia clínica .

RESUMO Introdução: A amputação de membros inferiores afeta em sua maioria adultos jovens economicamente ativos, o que ocasiona grande impacto socioeconômico devido ao comprometimento da capacidade laboral, socialização e qualidade de vida. Desta forma, as utilizações de dispositivos ortostáticos possibilitariam a reinserção do indivíduo no ambiente de trabalho. Objetivo: Avaliar o efeito imediato da utilização de um dispositivo de elevação postural nos parâmetros fisiológicos e nos níveis da pressão plantar de amputados praticantes de atividade física. Métodos: Foram coletados os dados sociodemográficos e a percepção da qualidade do sono de 14 adultos de ambos os sexos com amputações de membro inferior que praticam atividade física. Os participantes foram colocados em um equipamento de elevação postural durante 90 minutos com monitorização dos parâmetros fisiológicos como pressão arterial, frequência cardíaca, saturação e sistema nervoso autônomo, além dos níveis da pressão plantar. Os dados também foram coletados durante a recuperação (15 e 30 minutos depois do uso do dispositivo). A análise dos dados foi realizada pela ANOVA two-way ou modelo de efeitos mistos com teste de comparações múltiplas de Sidak, p < 0,05. Resultados: Para todos os parâmetros cardiovasculares (p > 0,05) analisados, nível de ativação sistema nervoso autônomo (p > 0,05) e pressão plantar (p > 0,05) não foram observadas diferenças ao longo do uso do dispositivo ortostático em todos os períodos avaliados. Conclusão: A utilização do equipamento de elevação postural por 90 minutos não gera como efeito imediato, alterações nos parâmetros fisiológicos e no controle postural de amputados praticantes de atividade física. Nível de evidência II; Estudos terapêuticos: investigação dos resultados dos tratamentos Declaração de relevância clínica.

Basketball course optimization based on mechanical characteristics / Otimização do curso de basquete com base em características mecânicas / Optimización del curso de baloncesto en función de las características mecánicas

ABSTRACT Introduction Currently, college basketball lacks evaluation criteria, making the teaching of many classes reduced to the study of superficial movements, preventing the optimization of the sport's intrinsic mechanical characteristics. Objective Optimize the methodology of the basketball course by implementing the kinematic analysis of its key movements. Methods Four elite athletes were selected as research subjects. Infrared reflective balls were used as markers on the right elbow joint, right shoulder joint, left hip joint, right knee joint, right ankle joint, and left ankle joint, among other areas. The mechanical characteristics of the possession preparation phase, the ground takeoff phase, the takeoff stage, and the landing phase were compared, classified, and analyzed kinematically by APA software. The data were processed by SPSS software. Experimental data were classified and analyzed using independent variance, considering significant differences for P < 0.05. Results Differences in sports habits, physical conditions, and mechanical characteristics of elite athletes resulted in distinct joint angles, although within a common range. Conclusion When optimizing the basketball course, teachers should fully study the experience of professional athletes and update and optimize the basketball course for students from a more scientific and technical point of view for a better orientation in the sports teaching of the basketball course. Level of evidence II; Therapeutic studies - investigation of treatment outcomes.

RESUMO Introdução Atualmente, o basquete universitário carece de critérios de avaliação, tornando o ensino de muitas classes reduzido ao estudo de movimentos superficiais, impedindo a otimização das características mecânicas intrínsecas do esporte. Objetivo Otimizar a metodologia do curso de basquete pela implementação da análise cinemática dos seus principais movimentos. Métodos Quatro atletas de elite foram selecionados como sujeitos de pesquisa. Bolas reflexivas infravermelhas foram utilizadas como marcadores na articulação do cotovelo direito, articulação do ombro direito, articulação do quadril esquerdo, articulação do joelho direito, articulação do tornozelo direito, articulação do tornozelo esquerdo entre outras áreas. As características mecânicas da fase de preparação da posse de bola, a fase de decolagem do solo, a etapa de decolagem e a fase de pouso foram comparadas, classificadas e analisadas cinematicamente pelo software APA. Os dados foram processados pelo software SPSS. Dados experimentais foram classificados e analisados por meio de variância independente, considerando diferença significativa para P < 0,05. Resultados As diferenças de hábitos esportivos, condições físicas e características mecânicas dos atletas de elite resultaram em distintos ângulos articulares, ainda que dentro de uma faixa em comum. Conclusão Ao otimizar o curso de basquete, os professores devem estudar plenamente a experiência dos atletas profissionais, atualizar e otimizar o curso de basquete aos alunos do ponto de vista mais científico e técnico, para uma melhor orientação no ensino esportivo do curso de basquete. Nível de evidência II; Estudos terapêuticos - investigação dos desfechos do tratamento.

RESUMEN Introducción En la actualidad, el baloncesto universitario carece de criterios de evaluación, lo que hace que la enseñanza de muchas clases se reduzca al estudio de movimientos superficiales, impidiendo la optimización de las características mecánicas intrínsecas del deporte. Objetivo Optimizar la metodología del curso de baloncesto mediante la aplicación del análisis cinemático de sus principales movimientos. Métodos Se seleccionaron cuatro atletas de élite como sujetos de la investigación. Se utilizaron bolas reflectantes infrarrojas como marcadores en la articulación del codo derecho, la articulación del hombro derecho, la articulación de la cadera izquierda, la articulación de la rodilla derecha, la articulación del tobillo derecho y la articulación del tobillo izquierdo, entre otras zonas. Las características mecánicas de la fase de preparación de la posesión, de la fase de despegue en tierra, de la fase de despegue y de la fase de aterrizaje fueron comparadas, clasificadas y analizadas cinemáticamente por el software APA. Los datos se procesaron con el software SPSS. Los datos experimentales fueron clasificados y analizados por varianza independiente, considerando la diferencia significativa para P < 0,05. Resultados Las diferencias en los hábitos deportivos, las condiciones físicas y las características mecánicas de los atletas de élite dieron lugar a distintos ángulos articulares, aunque dentro de un rango común. Conclusión A la hora de optimizar el curso de baloncesto, los profesores deben estudiar a fondo la experiencia de los deportistas profesionales, actualizar y optimizar el curso de baloncesto para los alumnos desde el punto de vista más científico y técnico, para una mejor orientación en la enseñanza deportiva del curso de baloncesto. Nivel de evidencia II; Estudios terapêuticos - investigación de los resultados del tratamiento.

Mechanical behavior of implant-supported full-arch prostheses in different locations in the maxilla: 3D-FEA and strain gauge analysis / Comportamento mecânico de próteses de arco inteiro implanto-suportadas em localizações diferentes na maxila: análise 3D-FEA e strain gauge

The maxillary bone restriction can limit the implants position to support a full-arch prosthesis. Objective:Therefore, this study evaluated the biomechanical behavior of a full-arch prosthesis supported by six implants in different configurations: group A (implants inserted in the region of canines, first premolars and second molars), group B (implants inserted in the region of first premolar, first molar and second molar) and group C (implants in second premolar, first premolar and second molar). Material and Methods: The models were analyzed by the finite element method validated by strain gauge. Three types of loads were applied: in the central incisors, first premolars and second molars, obtaining results of von-Mises stress peaks and microstrain. All registered results reported higher stress concentration in the prosthesis of all groups, with group C presenting higher values in all structures when compared to A and B groups. The highest mean microstrain was also observed in group C (288.8 ± 225.2 µÎµ/µÎµ), however, there was no statistically significant difference between the evaluated groups. In both groups, regardless of the magnitude and direction of the load, the maximum von-Mises stresses recorded for implants and prosthesis displacements were lower in group A. Conclusion: It was concluded that an equidistant distribution of implants favors biomechanical behavior of full-arch prostheses supported by implants; and the placement of posterior implants seems to be a viable alternative to rehabilitate totally edentulous individuals. (AU)

A limitação óssea maxilar totais pode limitar o posicionamento dos implantes para suportar uma prótese de arco total. Objetivo: Sendo assim, este estudo avaliou o comportamento biomecânico de uma prótese de arco total suportada por seis implantes em diferentes configurações: grupo A (implantes inseridos na região de caninos, primeiros pré-molares e segundos molares), grupo B (implantes inseridos na região de primeiro pré-molar, primeiro molar e segundo molar) e grupo C (implantes em segundo pré-molar, primeiro pré-molar e segundo molar). Materiais e métodos: Os modelos foram analisados pelo método de elementos finitos validados por extensometria. Foram aplicados três tipos de cargas: nos incisivos centrais, primeiros pré-molares e nos segundos molares, obtendo resultados de picos de tensão de von-Mises e microdeformação. Todos os resultados registrados mostraram maior concentração de tensão na prótese de todos os grupos, sendo que o grupo C apresentou maiores valores em todas as estruturas quando comparado com os grupos A e B. A maior média de microdeformação também foi observada no grupo C (288,8 ± 225,2 µÎµ/µÎµ), no entanto, não houve diferença estatisticamente significativa entre os grupos avaliados. Em todos os grupos, independentemente da magnitude e direção da carga, as tensões máximas de von-Mises registradas para os implantes e deslocamentos de próteses foram menores no grupo A. Conclusão: Concluiu-se que a distribuição de implantes de forma equidistante favorece o desempenho biomecânico das próteses de arco total suportada por implantes; e o posicionamento de implantes posteriores parece ser uma alternativa viável para reabilitar indivíduos densdentados totais. (AU)

Influence of double jump ropes on athletes' lower limbs / Influência do salto duplo de corda de balanço nos membros inferiores dos atletas / Influencia del doble salto de cuerda de balanceo en los miembros inferiores de los atletas

ABSTRACT Introduction: The double jump rope swing is a rope jumping technique that combines the technology of vertical jump and rope swing, requiring participants to jump twice in a row with the soles of their feet. Objective: Study the effect of double-balance jump rope training on athletes' muscular strength in the lower limbs. Methods: Through the experimental process, the dynamic and kinematic parameters generated during the process of vertical jump of the participants before and after the double balance rope jump exercise were tested; the effects of double balance rope jump on the biomechanical characteristics of the lower limbs and hip, knee and ankle joints of the participants were analyzed. Results: Compared to pre-training, subjects in the experimental group improved significantly (p = 0.05). Conclusion: After double rope jump training, the subjects obtained an increase in lower limb strength and ground reaction force at the extension stage in the vertical jump. They produced greater force in less time, suggesting that the lower limb burst strength was enhanced. Level of evidence II; Therapeutic studies - investigation of treatment outcomes.

RESUMO Introdução: O salto duplo de corda de balanço é uma técnica de salto de corda, que combina a tecnologia de salto vertical com a de balanço de corda, sendo necessário que os participantes saltem duas vezes seguidas com a sola de seus pés. Objetivo: Estudar o efeito do treinamento de salto de corda de balanço duplo sobre a força muscular nos membros inferiores dos atletas. Métodos: Mediante o processo experimental, foram testados os parâmetros dinâmicos e cinemáticos gerados durante o processo de salto vertical dos participantes antes e depois do exercício de salto de corda de balanço duplo, foram analisados os efeitos do salto de corda de balanço duplo sobre as características biomecânicas dos membros inferiores e articulações do quadril, joelho e tornozelo dos participantes. Resultados: Em comparação ao pré-treinamento, os sujeitos do grupo experimental melhoraram significativamente (p = 0,05). Conclusão: Os sujeitos obtiveram um aumento da resistência dos membros inferiores e da força de reação no solo no estágio de extensão em salto vertical após o duplo treinamento de salto de corda. Verificou-se a produção de maior força em menor tempo, sugerindo que a força de explosão nos membros inferiores foi aprimorada. Nível de evidência II; Estudos terapêuticos - investigação dos resultados do tratamento.

RESUMEN Introducción: El doble salto de cuerda es una técnica de salto de cuerda que combina la técnica de salto vertical con el balanceo de la cuerda, exigiendo a los participantes que salten dos veces seguidas con la planta de los pies. Objetivo: Estudiar el efecto del entrenamiento con cuerda de doble salto de balanceo sobre la fuerza muscular en los miembros inferiores de los atletas. Métodos: A través del proceso experimental, se comprobaron los parámetros dinámicos y cinemáticos generados durante el proceso de salto vertical de los participantes antes y después del ejercicio de salto con cuerda de balanceo doble, se analizaron los efectos del salto con cuerda de balanceo doble sobre las características biomecánicas de las extremidades inferiores y las articulaciones de la cadera, la rodilla y el tobillo de los participantes. Resultados: En comparación con el preentrenamiento, los sujetos del grupo experimental mejoraron significativamente (p = 0,05). Conclusión: Los sujetos obtuvieron un aumento de la fuerza de las extremidades inferiores y de la fuerza de reacción al suelo en la fase de extensión en el salto vertical tras el entrenamiento de salto a la cuerda doble. Se verificó la producción de mayor fuerza en menos tiempo, lo que sugiere que se mejoró la fuerza de explosión en los miembros inferiores. Nivel de evidencia II; Estudios terapéuticos - investigación de los resultados del tratamiento.