Tämä sivu käännettiin automaattisesti, eikä käännösten tarkkuutta voida taata. Katso englanninkielinen versio lähdetekstiä varten.

Biomechanical Evaluation With Finite Element Models in Thumb Carpometacarpal Osteoarthitis: Prospective Comparative Analysis of Loads in Arthroplasty With or Without Implants

maanantai 25. toukokuuta 2026 päivittänyt: Claudia Lamas, Fundació Institut de Recerca de l'Hospital de la Santa Creu i Sant Pau
To better understand the load distribution in the Thumb Carpometacarpal Joint (CMC joint) in presence of osteoarthritis and how surgery by means of a suspension-resection arthroplasty or a joint replacement by means of a metal prosthesis affects this load distribution. These studies allow to supporting medical decisions and surgical treatments results with biomechanical evidence.The clinical management of the patients will be adapted to the treatment standards of the Orthopedic Surgery and Traumatology Service of the Hospital de la Santa Creu i Sant Pau, without the performance of this study influencing this process.

Tutkimuksen yleiskatsaus

Yksityiskohtainen kuvaus

For determine the normal kinematics of the thumb carpometacarpal (CMC) joint, Imaeda et al. (1994) examined in specimens four conditions which simulated normal function of the thumb: a) passive circumduction, b) active circumduction, c) static loading, and d) single-axis loading. Changes in normal kinematics predispose the CMC joint to osteoarthritis (OA). Previous studies used radiographic techniques that usually were static or measured the end range of motion.

For thumb CMC joint OA the prosthesis or total joint arthroplasty is one of the surgical option. Murai (2022) studied in ten healthy men with reconstruction 3D bone models the optimal center of rotation of the implant and found that the center of rotation change across various thumb positions. In the study by D´Agostino et al. (2018) a CT scan was used to quantify the 3D thumb kinematics in four female patients, before and after trapeziometacarpal joint replacement surgery with the Arpe implant. Thumb CMC joint OA led to a marked decrease of internal rotation and abduction of the first metacarpal during thumb flexion and a decrease of metacarpal adduction during thumb adduction. The abcense of first metacarpal translation in the ball-and-socket implant seems to indicate a decrease of first metacarpal adduction. Advanced thumb CMC joint OA mainly restrict the first metacarpal mobility. Whereas prosthesis is able to restore thumb function, it cannot fully replicate the kinematics of the healthy trapeziometacarpal joint.

This study will include 40 adults patients with chronic pain and carpometacarpal osteoarthritis that need surgical intervention. For the biomechanical evaluation, 3D modeling and finite element methods of evaluation of the CT scan before and after the surgical intervention in each patient will be performed with the computed specific software Epylisis and Ansys in Dimension Lab 3D, Hospital de la Santa Creu i Sant Pau by biomedical engineers.

The source of information is the journals and journals specialized in hand surgery, bioengineering, biotechnology and biomedical engineering.

The principal investigator and collaborators are responsible for creating the database and entering data. Statistical analysis requires support from the statistics unit of the UICEC/Hospital de la Santa Creu i Sant Pau. All data will be collected in REDCap.

Opintotyyppi

Havainnollistava

Ilmoittautuminen (Arvioitu)

40

Yhteystiedot ja paikat

Tässä osiossa on tutkimuksen suorittajien yhteystiedot ja tiedot siitä, missä tämä tutkimus suoritetaan.

Opiskeluyhteys

  • Nimi: Claudia Lamas, MD, Ph D
  • Puhelinnumero: 7032 00-34-5537032
  • Sähköposti: clamasg@santpau.cat

Osallistumiskriteerit

Tutkijat etsivät ihmisiä, jotka sopivat tiettyyn kuvaukseen, jota kutsutaan kelpoisuuskriteereiksi. Joitakin esimerkkejä näistä kriteereistä ovat henkilön yleinen terveydentila tai aiemmat hoidot.

Kelpoisuusvaatimukset

Opintokelpoiset iät

  • Aikuinen
  • Vanhempi Aikuinen

Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia

Ei

Näytteenottomenetelmä

Todennäköisyysnäyte

Tutkimusväestö

Adult patients with chronic pain and thumb CMC joint osteoarthritis that need surgical treatment.

Kuvaus

Inclusion Criteria:

  • Primary Osteoarthritis in thumb CMC joint in the hand
  • Adults aged between 50 and 88 years old included.
  • Thumb CMC joint osteoarthritis, radiographic stages II, III and IV by Eaton- Littler classification (1973).

Exclusion Criteria:

  • Asymptomatic primary osteoarthritis in thumb CMC joint
  • Patients with osteoarthritis and age less than 50 years or more than 88 years.
  • Patients who have had previous interventions in the area, in this joint, injuries in this hand or fractures.
  • Patients with rheumatic diseases or collagen diseases that create joint instability.
  • Patients with physical or mental conditions that preclude intervention.
  • Thumb CMC joint osteoarthritis, radiographic stages I by Eaton-Littler classification (1973)

Opintosuunnitelma

Tässä osiossa on tietoja tutkimussuunnitelmasta, mukaan lukien kuinka tutkimus on suunniteltu ja mitä tutkimuksella mitataan.

Miten tutkimus on suunniteltu?

Suunnittelun yksityiskohdat

Kohortit ja interventiot

Ryhmä/Kohortti
Interventio / Hoito
Chronic pain and Thumb carpometacarpal (CMC) osteoarthritis: Suspension-resection arthroplasty

This is a usual surgical treatment for patients with chronic pain and thumb CMC joint osteoarthritis. The clinical management of the patients will be adapted to the treatment standards of the Orthopedic Surgery and Traumatology Service of the Hospital de la Santa Creu i Sant Pau, without the performance of this study influencing this process.

Procedure performe with a suspension-resection arthroplasty by modified Welby´s technique. Dorso-lateral approach. Complete resection of the trapezium and joint stabilization with tendon interposition arthroplasty. After resection a distally based strip of the Abductor Pollicis Longus tendon is looped along the Flexor Carpi Radialis tendon. After surgical intervention the immobilization is one month with a plaster cast.

Carpometacarpal arthroplasty without implant: Trapezectomy and ligamentoplasty.
Muut nimet:
  • trapezium resection ligamentoplasty arthroplasty
Chronic pain and Thumb carpometacarpal (CMC) osteoarthritis: Trapeziometacarpal joint prosthesis

This is a usual surgical treatment for patients with chronic pain and thumb CMC joint osteoarthritis. The clinical management of the patients will be adapted to the treatment standards of the Orthopedic Surgery and Traumatology Service of the Hospital de la Santa Creu i Sant Pau, without the performance of this study influencing this process.

Procedure performe with a thumb CMC joint prosthesis. Dorso-lateral approach. Insertion of a dual mobility trapeziometacarpal joint prosthesis. The Prosthesis consists of a hemispherical cup, a modular neck and of an anatomical metacarpal stem. It offers a complete range of implants allowing the choice between single and double mobility. After surgical intervention the immobilization is one month with a plaster cast.

Joint carpometacarpal prostesis
Muut nimet:
  • Trapeziometacarpal arthroplasty with implant

Mitä tutkimuksessa mitataan?

Ensisijaiset tulostoimenpiteet

Tulosmittaus
Toimenpiteen kuvaus
Aikaikkuna
Thumb carpometarcarpal joint radiological evaluation
Aikaikkuna: 12 months
Standard radiographs are required x-rays in posteroanterior (PA), PA in pronation (Robert´s view) and lateral views for assessment of the radiological stages of Eaton-Littler modified by Eaton-Glicker classification (1973). This classification include four stages of progression of the loss cartilage in thumb CMC joint, from I to IV. The X-rays will made in clinics at 6 weeks, 3 months, 6 months and 12 months after the surgical repair.
12 months
Thumb carpometacarpal joint CT scan evaluation
Aikaikkuna: 12 months
A Computed Tomography (CT) scan is also required for the initial evaluation and regular control of these patients. For each participant, CT scans will be perform in static limb positions before and after the surgery.
12 months
3D modeling and finite element methods of evaluation of the CT scan before and after surgical intervention.
Aikaikkuna: 12 months

In each patient will be performed with the computed specific software Epylisis and Ansys in Dimension Lab 3D, Hospital de la Santa Creu i Sant Pau by biomedical engineers.

To obtain the 3D geometrical information for a subject-specific finite element human hand, CT images will take from patients. Each scan is recontructed in a Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) format. These 2D data (DICOM data collection) are process using medical image processing software Mimics (Materialise, Leuven, Belgium). All the CT images will be segmented manually into the bones and skin, while subcutaneous tissues and tendons will be reconstructed based on CT images.

A specific software (Epylisis, Ansys) will be used to simulated the loads in the thumb CMC joint. Epylisis is one of this specific software based on the Finite Element Methods (FEM), enables computational simulation of the biomechanical behavior of the trapeziometacarpal joint. It is used to conduct mechanistic analyses

12 months

Toissijaiset tulostoimenpiteet

Tulosmittaus
Toimenpiteen kuvaus
Aikaikkuna
Pain pre and postoperative
Aikaikkuna: 12 months
A Visual Analoge Scale (VAS) is used to assess pain (range, 0-10). This scale is from 0, no pain to 10, uncontrollable pain.
12 months
Pinch force pre and postoperative
Aikaikkuna: 12 months
A pinch Jamar dynamometer is used to measure pinch force, scale from 0-30 Kilograms (Sammons Preston, Bolingbrook, IL, USA).
12 months
Grip Strength pre and postoperative
Aikaikkuna: 12 months
A Jamar dynamometer is used to assess grip strength, scale from 0 to 90 Kilograms (Sammons Preston, Bolingbrook, IL, USA).
12 months
Range of motion
Aikaikkuna: 12 months
A goniometer is used to assess the thumb CMC range of motion (flexion, extension, adduction, abduction), measure in grades from 0-90º.
12 months
Questionnaire QuickDash
Aikaikkuna: 12 months
The clinical and functional outcomes is evaluate using the Questionnaire QuickDash, Disabilities of the Arm, Shoulder and Hand, consist of 30 items (11 items, scored 1-5). The QuickDASH score ranges from 0 (no disability) to 100 (most severe disability).
12 months

Yhteistyökumppanit ja tutkijat

Täältä löydät tähän tutkimukseen osallistuvat ihmiset ja organisaatiot.

Julkaisuja ja hyödyllisiä linkkejä

Tutkimusta koskevien tietojen syöttämisestä vastaava henkilö toimittaa nämä julkaisut vapaaehtoisesti. Nämä voivat koskea mitä tahansa tutkimukseen liittyvää.

Yleiset julkaisut

Opintojen ennätyspäivät

Nämä päivämäärät seuraavat ClinicalTrials.gov-sivustolle lähetettyjen tutkimustietueiden ja yhteenvetojen edistymistä. National Library of Medicine (NLM) tarkistaa tutkimustiedot ja raportoidut tulokset varmistaakseen, että ne täyttävät tietyt laadunvalvontastandardit, ennen kuin ne julkaistaan ​​julkisella verkkosivustolla.

Opi tärkeimmät päivämäärät

Opiskelun aloitus (Arvioitu)

Maanantai 15. kesäkuuta 2026

Ensisijainen valmistuminen (Arvioitu)

Keskiviikko 25. marraskuuta 2026

Opintojen valmistuminen (Arvioitu)

Torstai 31. joulukuuta 2026

Opintoihin ilmoittautumispäivät

Ensimmäinen lähetetty

Perjantai 15. toukokuuta 2026

Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit

Maanantai 25. toukokuuta 2026

Ensimmäinen Lähetetty (Todellinen)

Perjantai 29. toukokuuta 2026

Tutkimustietojen päivitykset

Viimeisin päivitys julkaistu (Todellinen)

Perjantai 29. toukokuuta 2026

Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit

Maanantai 25. toukokuuta 2026

Viimeksi vahvistettu

Perjantai 1. toukokuuta 2026

Lisää tietoa

Tähän tutkimukseen liittyvät termit

Yksittäisten osallistujien tietojen suunnitelma (IPD)

Aiotko jakaa yksittäisten osallistujien tietoja (IPD)?

EI

Lääke- ja laitetiedot, tutkimusasiakirjat

Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää lääkevalmistetta

Ei

Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää laitetuotetta

Ei

Nämä tiedot haettiin suoraan verkkosivustolta clinicaltrials.gov ilman muutoksia. Jos sinulla on pyyntöjä muuttaa, poistaa tai päivittää tutkimustietojasi, ota yhteyttä register@clinicaltrials.gov. Heti kun muutos on otettu käyttöön osoitteessa clinicaltrials.gov, se päivitetään automaattisesti myös verkkosivustollemme .

Tilaa