A comparison of the complications and effectiveness of intramedullary limb lengthening

Introduction: Intramedullary limb lengthening to correct congenital or acquired length discrepancy has become a generally accepted concept in reconstructive surgery, but as yet comparative clinical studies are missing, we compared the complications and effectiveness of two types of intramedullary limb lengthening apparatuses. Patients and Methods: In a retrospective series of 303 consecutive patients with internal limb lengthening, we identified 19 matching pairs in terms of predetermined matching parameters (Group A with PRECICE® nail, Group B with Fitbone® nail). All surgeries underwent the sametechnique and every case implemented equivalent pre- and post-operative treatment in patient management. The performance of different implants was estimated by using distraction distance (mm) Distraction Index (DI: quotient between the distraction distance and distraction time (mm/d)), Weight Bearing Index (WBI: quotient from time between the surgery to full weight bearing and distraction distance (d/cm)) and Consolidation Index (CI: quotient from time between surgery to radiological consolidation and distraction distance (d/mm)). Complications were evaluated according to Lee’s classification system for intramedullary lengthening nails. Results: 19 PRECICE® nail patients (Group A) could successfully be matched to 19 Fitbone® nail (Group B) out of 241 Fitbone® nail patients, according to the five aforementioned criteria (1. Equivalent surgical technique and pre- and post-operative treatment protocol; 2. Location of the osteotomy; 3. Simultaneous realignment of the mechanical axis; 4. maximum variation 20% of the lengthening; 5. maximum variation 20% of age). The average age of Group A is 25.7yrs (15-43yrs), The average age of Group B is 25yrs (16-40yrs); the average lengthening in Group A is 34.3mm (20-60mm), and the average lengthening in Group B is 34.1mm (23-55mm). The follow-up of all matched cases averaged 29.5months (14-48months). Viewed separately, the follow-up for the PRECICE® group was 29.5months(16-48months) and for the Fitbone® group 29.4months (14 – 42months).The mean value of Distraction Index in Group A was 0.8mm/d (range: 0.3-1.0 mm/d), and the mean value of Distraction Index in Group B was 0.7mm/d (range:0.2-0.9 mm/d); the mean value of WBI between Group A and Group B differs from 37.7 d/cm (Range: 18.3-62.9 d/cm) to 47.5 d/cm (Range: 20.4-80.7 d/cm); the average value of CI in Group A is 4.8 d/mm (Range: 2.3-9.7 d/mm), as to Group B is 6.9 d/mm (Range: 5.2-9.4 d/mm). The results of paired t-test showed that the DI of Group A was higher than that of Group B, The WBI of Group A was lower than that of Group B, The CI of Group A was lower than that of Group B, all three parameters has statistically significant differences (p＜0.05). By subgrouping the osteotomy sites into proximal femur, distal femur and proximal tibia, we found there were no statistically significant differences among three osteotomy site groups, the p-values of DI、WBI and CI are all bigger than 0.05. After categorizing the patients according to three diagnoses (congenital, acquired and posttraumatic), finding out there were no significant differences of PRECICE® and Fitbone® nail patients in DI, WBI and CI among three diagnostic groups. (Both p＞0.05). According to Lee’s complication system, “Problems” are all unexpected events that can be resolved without surgical intervention. Examples include the formation of a pointed foot that requires physiotherapy treatment. “Obstacles” are incidents that result in one or more surgical interventions, but at the most delay the completion of the treatment and do not endanger the treatment goal. For example, insufficient callus formation, which requires a bone grafting or a re-osteotomy due to premature consolidation of the regenerate. “Sequela” is used in the subsection instead of complications to avoid misunderstanding, which means that results in residual damage after treatment, which lead to the planned distraction distance being missed by more than 10 mm, as well as e.g. an infection of foreign material. There were 8 recorded problems, 4 recorded obstacles and no sequela in Group A patients, and for Group B patients, there were 9 recorded problems, 4 recorded obstacle and no sequela in both matching patients. Conclusions: Specific technical handicaps of the two systems, such as the so-called magnet operated PRECICE® nail and backtracking of the Fitbone® nail seem to bring about the differences in DI, WBI and CI. Aetiology and osteotomy site did not influence as much as the nail differences according to the results of this study. Further comparative studies might engender technical progress and perfection in intramedullary limb lengthening.Einleitung: Die intramedulläre Gliedmaßenverlängerung zur Korrektur angeborener oder erworbener Längendifferenz hat sich in der rekonstruktiven Chirurgie zu einem allgemein akzeptierten Konzept entwickelt. Da jedoch noch keine vergleichenden klinischen Studien vorliegen, haben wir die Komplikationen und die Wirksamkeit von zwei Typen intramedullärer Verlängerungsmarknägel verglichen. Patienten und Methoden: In einer retrospektiven Serie von 303 aufeinanderfolgenden Patienten mit innerer Gliedmaßenverlängerung konnten wir 19 Paare in Bezug auf vorbestimmte passende Parameter (Gruppe A mit PRECICE®-Nagel, Gruppe B mit FITBONE®-Nagel) matchen. Alle Eingriffe wurden mit der gleichen Vorbereitung und Technik durchgeführt und in jedem Fall wurde eine gleichwertige prä- und postoperative Behandlung durchgeführt. Die Leistung von verschiedenen Implantaten wurde anhand des Distraktionsstrecke(mm), des Distraktion Index (DI: Quotient aus Distraktionsstrecke und der Distraktions-Zeit (mm/d)), Weight Bearing Index (WBI: Quotient aus Zeit zwischen Operation bis Vollbelastung und Distraktions-Strecke (d/cm)) und Consolidation Index (CI: Quotient aus Zeit zwischen Operation bis radiologischer Konsolidierung und Distraktions-Strecke(d/mm)) geschätzt. Komplikationen wurden nach Lee´s Klassifikation für die intramedulläre Nagelverlängerung bewertet. Ergebnisse: 19 PRECICE® Nagel-Patienten (Gruppe A) können nach den fünf vorgegebenen Kriterien (1. Äquivalente Operationstechnik und prä- und postoperatives Behandlungsprotokoll; 2. Ort der Osteotomie; 3. Gleichzeitige Neuausrichtung der mechanischen Achse; 4. maximale Variation 20% der Verlängerung; 5. maximale Variation 20% des Alters) erfolgreich mit 19 FITBONE® Nagel (Gruppe B) von 241 Fitbone® Nagel-Patienten abgeglichen werden. Das Durchschnittsalter der Gruppe A beträgt 25,7 Jahre (15-43 Jahre). Das Durchschnittsalter der Gruppe B beträgt 25,0 Jahre (16-40 Jahre). Die durchschnittliche Distraktionsstrecke beträgt in Gruppe A 34,3 mm (20-60 mm) und in Gruppe B 34,1 mm (23-55 mm). Das Follow-Up aller übereinstimmenden Fälle beträgt durchschnittlich 29,5 Monate (14-48 Monate). Separat betrachtet beträgt das Follow-Up für die PRECICE®-Gruppe 29,5 Monate (16-48 Monate) und für die Fitbone®-Gruppe 29,3 Monate (14 - 42 Monate). Der Mittelwert von DI ist in Gruppe A 0,79 mm/d (Bereich: 0,30 bis 0,97 mm/d) in Gruppe B ist 0,67 mm/d (Bereich: 0,23 bis 0,91 mm/d). Der Mittelwert des WBI zwischen Gruppe A und Gruppe B unterscheidet sich von 37,7 d / cm (Bereich: 18,3-62,9 d/cm) bis 47,5 d / cm (Bereich:20,3-80,7 d/cm); Der Durchschnittswert von CI in Gruppe A ist 4,8 d/mm (Bereich: 2,34 bis 9,71 d/mm), während für Gruppe B 6,87 d/mm (Bereich: 5,16 bis 9,44 d/mm) gilt. Die Ergebnisse des gepaarten t-Tests zeigen, dass der DI von Gruppe A höher war als der von Gruppe B, der WBI von Gruppe A niedriger als der von Gruppe B, der CI von Gruppe A niedriger als der von Gruppe B, und alle drei Parameter weisen statistisch signifikante Unterschiede auf (p＜0,05). Bei der Untergruppierung der Lokalisation der Osteotomien in proximales Femur, distales Femur und proximale Tibia fanden sich keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen drei Lokalisationen. Die p-Werte von DI, WBI und CI sind alle größer als 0,05. Nach Kategorisierung der Patienten nach drei Diagnosen (angeboren, erworben und posttraumatisch längen Differenz) ergab sich kein signifikanter Unterschied zwischen PRECICE®- und Fitbone®-Nagelpatienten bei DI, WBI und CI zwischen drei Diagnosegruppen. (beide p＜0,05) Die Auswertung der Komplikationen und Probleme nach Lee’s Klassifikation „Probleme“ sind alle unerwarteten Ereignisse, die ohne chirurgischen Eingriff behoben werden können. Beispiele hierfür sind die Bildung eines spitzen Fußes, der eine physiotherapeutische Behandlung erfordert. „Hindernisse“ sind Vorfälle, die zu einem oder mehreren chirurgischen Eingriffen führen, jedoch den Abschluß der Behandlung höchstens verzögern und das Behandlungsziel nicht gefährden. Zum Beispiel unzureichende Kallus Bildung, die eine Knochentransplantation oder eine Reosteotomie aufgrund einer vorzeitigen Konsolidierung des Regenerats erfordert. „Weiteren Folgen“ bedeutet, dass nach der Behandlung Restschäden auftreten, die dazu führen, dass der geplante Distraktionsabstand um mehr als 10 mm verfehlt wird, z. eine Infektion mit Fremdmaterial. Es gab 8 aufgezeichnete „Probleme“, 4 aufgezeichnete „Hindernisse“ und keine „weiteren Folgen“ bei Patienten der Gruppe A. Und bei Patienten der Gruppe B gab es 9 aufgezeichnete „Probleme“, 4 aufgezeichnete „Hindernisse“ und ebenso keine „weiteren Folgen“. Fazit: Spezifische technische Nachteile der beiden Systeme, wie ein gelegentliches, unkontrolliertes Rücklaufen des Fitbone®-Nagels, scheinen die Unterschiede in DI, WBI und CI hervorzurufen. Die Ätiologie der Beinlängendifferenzen und die Lokalisation der Osteotomie verursachen keine signifikanten Unterschiede im Ergebnis der beiden Implantate. Weitere, größere klinische Vergleichsstudien könnten zu technischem Fortschritt und weiterer Perfektionierung bei der intramedullären Gliedmaßenverlängerung führen

Distributed Planning for Self-Organizing Production Systems

Für automatisierte Produktionsanlagen gibt es einen fundamentalen Tradeoff zwischen Effizienz und Flexibilität. In den meisten Fällen sind die Abläufe nicht nur durch den physischen Aufbau der Produktionsanlage, sondern auch durch die spezielle zugeschnittene Programmierung der Anlagensteuerung fest vorgegeben. Änderungen müssen aufwändig in einer Vielzahl von Systemen nachgezogen werden. Das macht die Herstellung kleiner Stückzahlen unrentabel. In dieser Dissertation wird ein Ansatz entwickelt, um eine automatische Anpassung des Verhaltens von Produktionsanlagen an wechselnde Aufträge und Rahmenbedingungen zu erreichen. Dabei kommt das Prinzip der Selbstorganisation durch verteilte Planung zum Einsatz. Die aufeinander aufbauenden Ergebnisse der Dissertation sind wie folgt: 1. Es wird ein Modell von Produktionsanlagen entwickelt, dass nahtlos von der detaillierten Betrachtung physikalischer Produktionsprozesse bis hin zu Lieferbeziehungen zwischen Unternehmen skaliert. Im Vergleich zu existierenden Modellen von Produktionsanlagen werden weniger limitierende Annahmen gestellt. In diesem Sinne ist der Modellierungsansatz ein Kandidat für eine häufig geforderte "Theorie der Produktion". 2. Für die so modellierten Szenarien wird ein Algorithmus zur Optimierung der nebenläufigen Abläufe entwickelt. Der Algorithmus verbindet Techniken für die kombinatorische und die kontinuierliche Optimierung: Je nach Detailgrad und Ausgestaltung des modellierten Szenarios kann der identische Algorithmus kombinatorische Fertigungsfeinplanung (Scheduling) vornehmen, weltweite Lieferbeziehungen unter Einbezug von Unsicherheiten und Risiko optimieren und physikalische Prozesse prädiktiv regeln. Dafür werden Techniken der Monte-Carlo Baumsuche (die auch bei Deepminds Alpha Go zum Einsatz kommen) weiterentwickelt. Durch Ausnutzung zusätzlicher Struktur in den Modellen skaliert der Ansatz auch auf große Szenarien. 3. Der Planungsalgorithmus wird auf die verteilte Optimierung durch unabhängige Agenten übertragen. Dafür wird die sogenannte "Nutzen-Propagation" als Koordinations-Mechanismus entwickelt. Diese ist von der Belief-Propagation zur Inferenz in Probabilistischen Graphischen Modellen inspiriert. Jeder teilnehmende Agent hat einen lokalen Handlungsraum, in dem er den Systemzustand beobachten und handelnd eingreifen kann. Die Agenten sind an der Maximierung der Gesamtwohlfahrt über alle Agenten hinweg interessiert. Die dafür notwendige Kooperation entsteht über den Austausch von Nachrichten zwischen benachbarten Agenten. Die Nachrichten beschreiben den erwarteten Nutzen für ein angenommenes Verhalten im Handlungsraum beider Agenten. 4. Es wird eine Beschreibung der wiederverwendbaren Fähigkeiten von Maschinen und Anlagen auf Basis formaler Beschreibungslogiken entwickelt. Ausgehend von den beschriebenen Fähigkeiten, sowie der vorliegenden Aufträge mit ihren notwendigen Produktionsschritten, werden ausführbare Aktionen abgeleitet. Die ausführbaren Aktionen, mit wohldefinierten Vorbedingungen und Effekten, kapseln benötigte Parametrierungen, programmierte Abläufe und die Synchronisation von Maschinen zur Laufzeit. Die Ergebnisse zusammenfassend werden Grundlagen für flexible automatisierte Produktionssysteme geschaffen -- in einer Werkshalle, aber auch über Standorte und Organisationen verteilt -- welche die ihnen innewohnenden Freiheitsgrade durch Planung zur Laufzeit und agentenbasierte Koordination gezielt einsetzen können. Der Bezug zur Praxis wird durch Anwendungsbeispiele hergestellt. Die Machbarkeit des Ansatzes wurde mit realen Maschinen im Rahmen des EU-Projekts SkillPro und in einer Simulationsumgebung mit weiteren Szenarien demonstriert

Topics in Programming Languages, a Philosophical Analysis through the case of Prolog

[EN]Programming languages seldom find proper anchorage in philosophy of logic, language and science. is more, philosophy of language seems to be restricted to natural languages and linguistics, and even philosophy of logic is rarely framed into programming languages topics. The logic programming paradigm and Prolog are, thus, the most adequate paradigm and programming language to work on this subject, combining natural language processing and linguistics, logic programming and constriction methodology on both algorithms and procedures, on an overall philosophizing declarative status. Not only this, but the dimension of the Fifth Generation Computer system related to strong Al wherein Prolog took a major role. and its historical frame in the very crucial dialectic between procedural and declarative paradigms, structuralist and empiricist biases, serves, in exemplar form, to treat straight ahead philosophy of logic, language and science in the contemporaneous age as well. In recounting Prolog's philosophical, mechanical and algorithmic harbingers, the opportunity is open to various routes. We herein shall exemplify some: - the mechanical-computational background explored by Pascal, Leibniz, Boole, Jacquard, Babbage, Konrad Zuse, until reaching to the ACE (Alan Turing) and EDVAC (von Neumann), offering the backbone in computer architecture, and the work of Turing, Church, Gödel, Kleene, von Neumann, Shannon, and others on computability, in parallel lines, throughly studied in detail, permit us to interpret ahead the evolving realm of programming languages. The proper line from lambda-calculus, to the Algol-family, the declarative and procedural split with the C language and Prolog, and the ensuing branching and programming languages explosion and further delimitation, are thereupon inspected as to relate them with the proper syntax, semantics and philosophical élan of logic programming and Prolog

A Map-matching Algorithm to Improve Vehicle Tracking Systems Accuracy

The satellite-based vehicle tracking systems accuracy can be improved by augmenting the positional information using road network data, in a process known as map-niatcliing. Map-matching algorithms attempt to estimate vehicle route and location in it particular road map (or any restricting track such as rails, etc), in spite of the digital map errors and GPS inaccuracies. Point-to-curve map-matching is not fully suitable to the problems since it ignores any historical data and often gives inaccurate, unstable, jumping results. The better curve-to-curve matching approach consider the road connectivity and measure the curve similarity between the track and the possible road path (hypotheses), but mostly does not have any way to manage multiple route hypotheses which have varying degree of similarity over time. The thesis presents a new distance metric for curve-to-curve mapmatching technique, integrated with a framework algorithm which is able to maintain many possible route hypotheses and pick the most likely hypothesis at a time, enabling future corrections if necessary, therefore providing intelligent guesses with considerable accuracy. A simulator is developed as a test bed for the proposed algorithm for various scenarios, including the field experiment using Garmin e-Trex GPS Receiver. The results showed that the proposed algoritlimi is able to improve the neap-matching accuracy as compared to the point-to-curve algorithm. Keywords: map-matching, vehicle tracking systems, Multiple Hypotheses Technique, Global Positioning System

Fault detection and rectification algorithms in a question-answering system

A Malay proverb "jika sesat di hujung jalan, baleklah kepangkal jalan" roughly means "if you get lost at the end of the road, go back to the beginning". In going back to the beginning of the road, we learn our mistakes and hopefully will not repeat the same mistake again. Thus, this work investigates the use of formal logic as a practical tool for reasoning why we could not infer or deduce a correct answer from a question posed to a database. An extension of the Prolog interpreter is written to mechanise a theorem-proving system based on Horn clauses. This extension procedure will form the basis of the question-answering system. Both input into and output from this system is in the form of predicate calculus. This system can answer all four classes of questions as classified by Chang and Lee (1973). [Continues.

Version control software in the open source process: A performative view of learning and organizing in the Linux collectif.

This research describes a study of learning and organizing within the Linux kernel open source collective. For its empirical focus it concentrates on Linux kernel development activities and this collective's debates about the role of, and need for, an agreed approach to version control software. This is studied over a period of eight years from 1995-2003. A textual analysis of messages in the Linux Kernel mailing list is used as the primary data source, supported by other contemporary accounts. In this work learning and organizing are understood to be mutually constitutive, where one entails and enables the other. Learning is about interacting with the environment, organizing is about reflecting this in the collective. The thesis uses the theoretical approach of actor network theory, Bateson's levels of learning and Weick's concept of organizing, to analyze learning and organizing in the kernel collective. The analysis focuses on the discourse and interplay between relevant actors (human and non-human), and the ongoing debates among kernel developers over whether to use version control software, and then which version control software to adopt. The persistence and passion of this debate (it spans the 8 years studied and is ongoing) is evident, and allows a longitudinal study of the becoming of learning and organizing. Drawing on actor network theory, the thesis emphasizes the performative (worked out, lived, 'in the doing of', in other words the becoming) character of learning and organizing. The findings of the study reveal how learning is understood in the collective and is, to a degree, reflected in its organizing activity. Key themes that emerge include: the organizing of time and space, maintaining of transparency and the overall concern with sustaining the assemblage. The thesis offers a distinctive account of technical actors as an essential part of the open source process. In conclusion, it re-emphasizes the significance of code and the agency of non-human actors

Tuning the Computational Effort: An Adaptive Accuracy-aware Approach Across System Layers

This thesis introduces a novel methodology to realize accuracy-aware systems, which will help designers integrate accuracy awareness into their systems. It proposes an adaptive accuracy-aware approach across system layers that addresses current challenges in that domain, combining and tuning accuracy-aware methods on different system layers. To widen the scope of accuracy-aware computing including approximate computing for other domains, this thesis presents innovative accuracy-aware methods and techniques for different system layers. The required tuning of the accuracy-aware methods is integrated into a configuration layer that tunes the available knobs of the accuracy-aware methods integrated into a system

Didactic innovation in teaching the English Language in the skill of speaking focuses on fluency through the creation of a video tour about touristic places in Carazo, with students from the 11th grade at Corazon de Maria high school, located in El Aguacate neighborhood (Jinotepe), in the term from March to November 2015

The purpose of this research is to provide innovative methodological strategies that can be used by the teacher to encourage oral activities to improve fluency and interaction in the classroom. It will be implemented in the English classroom of Corazon de Maria High School in Jinotepe-Carazo in the academic year 2015 with a population of 11 students in the eleventh grade. Using different strategies and tools such as class observations, interviews with the teacher and students, a survey and classes that were implemented, the research reveals that is a challenge for the students to achieve fluency in English classroom due to some factors that affect their second language such as a lack of vocabulary, speaking practice, and confidence as well as pauses when they speak, pronunciation, fillers, etc. Our classes were implemented to 11 students from Corazon de Maria High School and consisted of: short presentations, role plays, music, warm up‟s related to speaking, and repetitions of short speech in front of cell phone camera. From the results, we could identify that students were enthusiastic with the use of the technology and they got involved to create an excellent final project providing a good speech in the video, collaborating with each other to accomplish a common goal This is a qualitative research, because we gathered data from the real environment; we observed the problem situation and gave details of the real context. Also it is exploratory, because we used a video recording as a project that is enjoyable and fun to motivate students to develop their abilities and skill through the creations of the video getting everyone involved. Keywords: Communicative language approach, oral interaction, fluency, strategy, oral communication, speaking, didactic innovation