Surgery versus non-operative treatment for ER-stress unstable Weber-B unimalleolar fractures : A study protocol for a prospective randomized non-inferiority (Super-Fin) trial

Publisher Copyright: ©Roughly two-thirds of ankle fractures are unimalleolar injuries, the Weber B-type fibula fracture being by far the most common type. Depending on the trauma and the accompanying soft-tissue injury, these fractures are either stable or unstable. Current clinical practice guidelines recommend surgical treatment for unstable Weber B-type fibula fractures. An ongoing randomized, parallel group, non-inferiority trial comparing surgery and non-operative treatment for unstable Weber B-type ankle fractures with allocation ratio 1:1. The rationale for non-inferiority design is as follows: By being able to prove non-inferiority of non-operative treatment, we would be able to avoid complications related to surgery. However, the primary concern related to non-operative treatment is increased risks of ankle mortise incongruency, leading to secondary surgery, early post-traumatic osteoarthritis and poor function. After providing informed consent, 126 patients aged 16 years or older with an unimalleolar Weber B-type unstable fibula fracture were randomly assigned to surgery (open reduction and internal fixation) or non-operative treatment (6-week cast immobilization). We have completed the patient enrolment and are currently in the final stages of the 2-year follow-up. The primary, non-inferiority outcome is the Olerud-Molander Ankle Score (OMAS) at 2 years (primary time point). The predefined non-inferiority margin is set at 8 OMAS points. Secondary outcomes include the Foot and Ankle Score, a 100 mm Visual Analogue Scale for function and pain, the RAND-36-Item Health Survey for health-related quality-of-life, the range-of-motion of the injured ankle, malunion (ankle joint incongruity) and fracture union. Treatment-related complications and harms; symptomatic non-unions, loss of congruity of the ankle joint, reoperations and wound infections will also be recorded. We hypothesize that non-operative treatment yields non-inferior functional outcome to surgery, the current standard treatment, with no increased risk of harms.Peer reviewe

Preoperative hemoglobin count and prognosis of esophageal cancer, a population-based nationwide study in Finland

Publisher Copyright: © 2021Background: The prognostic value of preoperative hemoglobin in patients undergoing esophagectomy is unknown. The aim of this study was to examine whether preoperative hemoglobin is associated with prognosis in patients undergoing esophagectomy for cancer. Materials and methods: This was a population-based nationwide retrospective cohort study in Finland, using Finnish National Esophago-Gastric Cancer Cohort (FINEGO). Esophagectomy patients with available preoperative hemoglobin measurement were included. Multivariable cox regression provided hazard ratios (HR) with 95% confidence intervals (CI), adjusted for calendar period of surgery, age at surgery, sex, comorbidity (Charlson Comorbidity Index), tumor histology, tumor stage, neoadjuvant therapy, type of surgery (minimally invasive or open) and annual hospital volume. Results: Of the 1313 patients, 932 (71.0%) were men and 799 (60.9%) had esophageal adenocarcinoma. Overall all-cause mortality was significantly higher in the lowest hemoglobin count tertile (HR 1.26 (1.07–1.47)) compared to the highest tertile, but this association was attenuated after adjustment for confounding. No differences were found between the preoperative hemoglobin groups in the adjusted analyses of 90-day all-cause, 5-year all-cause, and 5-year cancer-specific mortality. Conclusion: In this population-based nationwide study, preoperative hemoglobin count had no independent prognostic significance in esophageal cancer.Peer reviewe

Syndesmotic Fixation in Supination-External Rotation Ankle Fractures: A Prospective Randomized Study

Article Ankle fractures are the most common injuries treated operatively by orthopedic surgeons

Lämpötilan PID-säätö reaaliaikajärjestelmässä

Kajaanin ammattikorkeakoululle hankittiin keväällä 2006 uusi mittaustekniikan laitteisto. Tämä laitteisto oli National Instrumentsin CompactRIO. Lopputyön tarkoituksena oli laitteiston käyttöönotto, lämpötilanohjaussovelluksen rakentaminen ja laitteiston testaus Ziegler-Nicholas-menetelmän PID-säädöllä. Mittausjärjestelmä koostui CompactRIO-laitteistosta, jossa oli reaaliaikakontrolleri ja FPGA-piiri sekä kaksi I/Omoduulia, lähtöön ja tuloon. Ohjattavana prosessina toimi yksinkertainen lämpötilansäätö, joka oli toteutettu tehovastuksen ja siihen liitetyn Pt100-lämpötila-anturin avulla. Lisäksi järjestelmässä oli kaksi sovitinyksikköä, joilla signaalia vahvistettiin CompactRIO:n tulossa ja lähdössä. Työtä varten tehtiin kolme ohjelmaa, yksi CompactRIO:n FPGA-piirille, yksi CompactRIO:n reaaliaikakontrollerille ja yksi isäntätietokoneelle. Ohjelmien teossa käytettiin National Instrumentsin LabVIEW-ohjelmistoa. Tuloksena saatiin toimiva säätöjärjestelmä, jossa tieto lämpöprosessista kulki anturilta kahden laitteen ja ohjelman kautta isäntätietokoneen ohjelmalle. Prosessinohjaustieto siirtyi isäntätietokoneelta takaisin lämpötilansäätöprosessiin. Testauksessa tehtiin neljä testimittausta, joissa lämpötilan asetusarvo nostettiin arvosta 20 °C arvoon 100 °C, ja seurattiin järjestelmän vastetta eri PID-arvoilla. Testimittausten perusteella Ziegler-Nicholas-menetelmän PIsäätö osoittautui selvästi parhaaksi säätömenetelmäksi tässä järjestelmässä. CompactRIO-laite on erittäin toimiva tiedonkeruu- ja ohjauslaite. Sillä voidaan mitata useita erilaisia prosesseja, koska laitteeseen voidaan kiinnittää erilaisia I/O-moduuleja, joilla voidaan mitata eri asioita. Tässä sovelluksessa ei nähty CompactRIO:n todellista suorituskykyä, koska ohjattava prosessi oli suhteellisen hidas.In the spring 2006 new measurement equipment from National Instruments, called CompactRIO, was acquired to Kajaani University of Applied Sciences. This CompactRIO equipment is used to control a temperature process. The measurement system consists of the CompactRIO equipment, two connection units and a resistor which is heated. The temperature of the resistor was read with the Pt100 temperature sensor. Three control programs were made for this project, one for the CompactRIO’s FPGA-chip, one for the CompactRIO’s Real-Time Controller and one for the host computer. National Instrument’s LabVIEW-software was used to build the control programs. Four test measurements were made to test the functionality of the system. In the tests the set point of the temperature was raised from 20 °C to 100 °C. Different PID-values were used in the different measurements. After every measurement the response of the system was notice. The results showed that the Ziegler-Nicholas PI-method was the best controlling method in this study. The CompactRIO equipment is very useful in various measurement tasks. In this case the speed of the temperature change was too slow to show the real performance of CompactRIO

Biomechanics in cross-country skiing skating technique and measurement techniques of force production

Requirements of a successful skier have changed during last decades due to e.g. changes in race forms and developments of equipment. The purpose of this thesis was to clarify in four Articles (I-IV) what are the requests modern skate skiing sets for the athletes in a biomechanical point of view. Firstly, it was explained how skiers control speed from low to maximal speeds (I). Secondly, the effects of long simulated ski race were determined with traditional force measurement methods (III) as well as with novel propulsion methods (IV). During the work process a need for updated multi-dimensional leg force sensor appeared and it was materialized (II). During the thesis 16 national level athletes participated in the different experiments of the study. Measurements for controlling speed were carried out with 3D force sensor for legs and pole force sensor for arms. Conventional cycle, force and joint kinematic parameters were analysed (I). After, a need for reliable force sensor appeared especially for anterior- posterior forces. Two 2D force binding sensors (Skate binding: vertical and medio-lateral directions and Classic binding: vertical and anterior-posterior directions) were designed and built. Validation was done in different temperatures and mechanical stress situations as well as in diverse normal and sport specific jumping situations and skiing with both techniques (II). Effects of simulated ski skating race (20 km) on athletes’ performance were analysed by direct force measurements from legs with updated force binding and from arms with pole force sensors. In addition, EMG and cycle definitions were conducted (III). Novel analysing method for propulsion was tested on the same data using additional 3D movement analysis (IV). Skiers control their speed during V2- skating with cycle length and cycle rate while length is dominant with lower speeds and rate governs with higher speeds. Force production of the arms and legs with increasing speeds is aided by vertical oscillation of COM (I). New force binding system was verified to be valid for skate skiing while some improvements were needed for classic binding (II). Effects of long simulated race were detected with slower skiing speed at the end of race caused by lower EMG activity and force production as indications of fatigue (III). Propulsion analyses gave new insights on athlete diagnostics by revealing the decrement of force production especially with legs which was overlooked with traditional analysing methods (IV). Keywords: cross-country skiing, speed adaptation, force measurement, fatigue, propulsionMenestyksekkään hiihtäjän vaatimukset ovat muuttuneet viime aikoina merkittävästi esimerkiksi uusien kilpailumuotojen ja välinekehityksen myötä. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää neljässä artikkelissa (I-IV), mitä vaatimuksia nykyaikainen luisteluhiihto asettaa hiihtäjälle biomekaanisesta näkökulmasta. Ensiksi selvitettiin kuinka hiihtäjät kontrolloivat nopeutta hitaasta maksimaaliseen vauhtiin (I). Toiseksi tutkittiin pitkän simuloidun luisteluhiihtokilpailun vaikutuksia hiihtäjään perinteisillä voiman analysointimenetelmillä (III), sekä uudella propulsiovoimamenetelmällä (IV). Työprosessin aikana todettiin tarve uudelle voimanmittausmenetelmälle ja se toteutettiin (II). Tämän tutkielman aikana 16 kansallisen tason hiihtäjää osallistui tutkimuksen eri osiin. Nopeuskontrollitutkimuksessa käytettiin 3D voima-anturia jaloille ja sauvavoima- anturia käsille. Lisäksi mitattiin sykli- ja nivelkulmamuuttujia. Tämän työ-osion aikana todettiin tarve tarkemmalle jalkojen voimanmittausmenetelmälle, erityisesti pitkittäiseen suuntaan (I). Kaksi 2D voima-anturia (pysty- ja poikittaisvoima luisteluun sekä pysty- ja pitkittäisvoima perinteiseen) suunniteltiin, rakennettiin ja validoitiin. Validointi toteutettiin eri lämpötiloissa ja mekaanisissa kuormituksissa, sekä erilaisissa lajinomaisissa hypyissä. Lisäksi anturit testattiin referenssimenetelmiä vastaan lumella hiihdettäessä molemmilla tekniikoilla (II). Simuloidun luisteluhiihtokilpailun (20 km) vaikutuksia urheilijoiden voimantuottoihin tutkittiin uudella 2D voimanmittauslaitteistolla jaloista ja sauvavoima-anturilla käsistä. Lisäksi tutkittiin lihasaktiivisuutta ja syklimuuttujia (III). Uutta propulsiovoimamenetelmää testattiin samalla datalla 3D liikeanalyysin kanssa (IV). Hiihtäjät kontrolloivat nopeutta hiihtosyklillä ja – frekvenssillä, joista syklin mitan kasvattaminen on hallitsevampi matalammilla nopeuksilla, ja frekvenssin nostaminen kovilla nopeuksilla. Massakeskipisteen lisääntynyt pystysuuntainen liike edesauttaa voimantuottojen kasvua hiihtonopeuden kasvaessa (I). Uusi voimanmittausmenetelmä osoitettiin luotettavaksi luisteluhiihtoon, mutta perinteisen hiihdon anturiin tarvitaan parannuksia (II). Pitkä luisteluhiihtokilpailu aiheutti väsymystä, mikä nähtiin hidastuneena loppukirivauhtina. Tämä johtui heikentyneestä lihasaktiivisuudesta ja sitä kautta madaltuneista voimantuotoista (III). Propulsiovoima-analyysi paljasti suuremman voimien laskun jaloissa, mitä ei pystytty todentamaan perinteisillä voiman analysointimenetelmillä (IV). Avainsanat: maastohiihto, nopeusmuutokset, voimanmittaukset, väsymys, propulsi

Suksen luisto-ominaisuuksien vaikutukset V2-tekniikan voimantuottoon

Ohtonen, Olli 2010. Suksen luisto-ominaisuuksien vaikutukset V2-tekniikan voiman-tuottoon. Biomekaniikan pro gradu -työ, syksy 2010. Liikuntabiologian laitos, Jyväsky-län yliopisto, 64 s. Perinteisen hiihdon voimantuottoa on tutkittu paljon (esim. Komi 1985/1987, Vä-häsöyrinki 2008, Lindinger 2009), mutta 3D-voimamittauksia luisteluhiihdosta ei ole juurikaan tehty. Suksen luisto-ominaisuuksien vaikutuksista suorituskykyyn ja biome-kaanisiin ominaisuuksiin puhutaan paljon mutta, niitä ei ole vielä tutkittu. Tämän tutki-muksen tavoitteena oli suunnitella ja rakentaa toimiva 3D-voimanmittauslaitteisto ja tutkia kuinka erilailla voidellut sukset vaikuttavat luisteluhiihdon sykliin sekä käsien ja jalkojen voimantuottoon. Kehitetty siteeseen kiinnitettävä voimanmittauslaitteisto rakennettiin (Jyväskylän yli-opisto). Laite kalibroitiin ja sen toimintaa vertailtiin jo olemassa olevia voimanmittaus-laitteita, suksenliikutuslaite (Kolehmainen 2006) ja pitkät voimalevyt (Vähäsöyrinki 2008), vastaan. Lisäksi testiin luisteluhiihtomittaukset, joissa 10 laadukasta kansallisen tason hiihtäjää suoritti neljällä eri nopeudella hiihtosuorituksia 100 metriä pitkään tasai-sen kulman (4°) omaavaan hiihtonousuun V2-tekniikalla kahdella eri lailla valmistellulla suksella (hidas suksi ja nopea suksi). Hitaan suksen kitka oli 79 % suurempi kuin nopean suksen. Tämä johti 6,4 % hitaam-paan maksiminopeuteen hitaalla suksella. Syklin kesto lyheni ja frekvenssi kasvoi hitaalla suksella. Tämä johtui pääasiassa palautumisajan lyhenemisestä syklin sisällä. Toinen merkittävä tekijä suuremman kitkan kompensoimisessa hitaalla suksella on ylävartalon voimantuoton kasvu (sauvan huippuvoima ja keskimääräinen työntövoima syklin aikana) hitaalla suksella. Pystysuorissa jalkavoimissa ei havaittu muutoksia, mutta poikittaissuuntaiset jalkavoimat (jalan huippuvoima poikittaiseen suuntaan) olivat suu-rempia ja hitaalla suksella. Voimanmittauslaitteisto osoittautui toimivaksi, mutta suksen suuntaisten voimien mit-taamista tulee vielä kehittää. Hitaan suksen aiheuttama suurempi kitka vakionopeuksilla kompensoidaan lyhentämällä syklin kestoa (ja nostamalla frekvenssiä), mikä tapahtuu pääasiassa palautumisaikaa lyhentämällä. Ylävartalon voimantuoton kasvu on myös merkittävä tekijä suuremman kitkan kompensoimisessa, mikä on linjassa aikaisempien tutkimusten kanssa (Millet ym. 1998). Jalkojen voimantuotossa poikittaisvoimien kasvu, mikä voi johtua suksen voimakkaammasta kääntämisestä kantille, on havaittavissa hitaalla suksella. Pystysuuntaisissa jalkavoimissa muutoksia ei ole havaittavissa

Contribution and effectiveness of ski and pole forces in selected roller skiing techniques on treadmill at moderate inclines

Background: Most of the studies about the effects of incline on cross-country skiing are related to the metabolic efficiency. The effective skiing biomechanics has also been indicated to be among the key factors that may promote good performance. The aims of this study were to provide biomechanical characteristics and investigate the relative contribution and effectiveness of ski and pole forces in overcoming the total external resistance with double poling (DP) and Gear 3 (G3) techniques at varying moderate uphill inclines. Methods: 10 male cross-country skiers participated in this study. Custom-made force measurement bindings, pole force sensors, and an 8-camera Vicon system were used to collect force data and ski and pole kinematics at 3°, 4° and 5° with 10 km/h skiing speed. Results: The cycle length (CL) decreased by 10% and 7% with DP and G3 technique from 3° to 5° (p < 0.001, p < 0.001). The cycle rate (CR) increased by 13% and 9% from 3° to 5° with DP and G3 technique respectively. From 3° to 5°, the peak pole force increased by 25% (p < 0.001) and 32% (p < 0.001) with DP and G3 technique. With DP technique, the average cycle propulsive force (ACPF) increased by 46% (p < 0.001) from 3° to 5°and with G3 technique, the enhancement for ACPF was 50% (p < 0.001). In G3 technique, around 85% was contributed by poles in each incline. Conclusion: The higher power output in overcoming the total resistance was required to ski at a greater incline. With DP technique, the upper body demands, and technical effectiveness were increasing with incline. With G3 technique, the role of external pole work for propulsion is crucial over different terrains while role of legs may stay more in supporting the body against gravity and repositioning body segments.peerReviewe

The Development and Precision of a Custom-Made Skitester

In the sport of cross-country skiing, equipment has a direct influence on results. Ski teams do extensive testing of different ski base grinds and products on a yearly basis. To achieve reliable results, the quality of methods used for testing skis needs to be taken in to account in addition to factors including the physical characteristics of testing personnel and changes in weather conditions. The aim of this study was to introduce a custom-made skitester, that was developed for testing skis on real snow, in laboratory conditions, and to evaluate its precision. The current skitester is capable of glide testing both classic and skate skis as well as kick simulation for the testing of grip waxes. In the present study, glide testing precision was completed in three different conditions. Velocity and pressure of skis were evaluated in three different temperature conditions. During kick simulation, precision was determined in one temperature condition. For glide testing, the precision of the measurement unit was able to distinguish the differences between skis with a relative variation of 0.6–1.1%. However, the track preparation process caused variation. For kick simulation, precision of the measurement unit was slightly higher (2.5%), and track preparation caused less variation. The skitester is capable of distinguishing the differences between both skate and classic cross-country skis with certain limitations.peerReviewe

Validation of portable 2D force binding systems for cross-country skiing

The aim of the present study was to design, construct and scientifically validate a two-dimensional force measurement binding system for cross-country skiing. The system consists of two force measurement bindings. One binding was designed for analysing classic skiing (vertical and anterior–posterior [along the ski] force components) and the other one for skate (freestyle) skiing (vertical and medio-lateral [transverse to the ski] force components). Validation was accomplished using a three-step process: (1) accuracy tests for the sensors in two temperatures, (2) sport-specific imitation jump test on standard force plates in a laboratory and (3) comparing the system against force measurement reference systems that are currently used when skiing on snow. During sport-specific imitation jumps, differences in peak forces and impulses between the classic binding and the reference systems ranged from 8.0 to 19.9 % and were two to three times greater compared to differences between the skate binding and the reference systems (range −5.9 to 5.5 %). However, high similarity coefficients were observed with both bindings (classic binding 0.990–0.996, skate binding 0.996–0.999) compared to the reference systems. Based on these results, the skate binding was shown to be fully valid for use in field measurements of skate skiing, whereas some improvements have to be performed in the construction and sensor placements for the classic binding (vertical as well as anterior–posterior force component).peerReviewe