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Introduction: The posterior inclination of the tibial component is an important factor that can affect the success of total knee arthroplasty. It can reduce the posterior impingement and thus increase the range of flexion, but it may also induce instability in flexion, anterior impingement between the polyethylene of postero-stabilizing knee prosthesis, and anterior conflict with the cortical bone and the stem. Although the problem is identified, there is still a debate on the ideal inclination angle and the surgical technique to avoid an excessive posterior inclination. The aim of this study was to predict the effect of a posterior inclination of the tibial component on the contact pattern on the tibial insert, using a numerical musculoskeletal model of the knee joint. Methods: A 3D finite element model of the knee joint was developed to simulate an active and loaded squat movement after total knee arthroplasty. Flexion was actively controlled by the quadriceps muscle and muscle activations were estimated from EMG data and were synchronized by a feedback algorithm. Two inclinations of the tibial tray were considered: a posterior inclination of 0° or 10°. During the entire range of flexion, the following quantities were calculated: the tibiofemoral and patello-femoral contact force, and the contact pattern on polyethylene insert. The antero-posterior displacement of the contact pattern was also measured. Abaqus 6.7 was used for all analyses. Results: The tibio-femoral and patello-femoral contact forces increased during flexion and reached respectively 4 and 7 BW (bodyweight) at 90° of flexion. They were slightly affected by the inclination of the tibial tray. Without posterior inclination, the contact pattern on the tibial insert remained centered. The contact pressure was lower than 5 MPa below 60° of flexion, but exceeded 20 MPa at 90° of flexion. The posterior inclination displaced the contact point posteriorly by 2 to 4 mm. Conclusion: The inclination of the tibial tray displaced the contactpattern towards the posterior border of the tibial insert. However, even for 10° of inclination, the contact center remained far from the posterior border (12 mm). There was no instability predicted for this movement.
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Monitoring thunderstorms activity is an essential part of operational weather surveillance given their potential hazards, including lightning, hail, heavy rainfall, strong winds or even tornadoes. This study has two main objectives: firstly, the description of a methodology, based on radar and total lightning data to characterise thunderstorms in real-time; secondly, the application of this methodology to 66 thunderstorms that affected Catalonia (NE Spain) in the summer of 2006. An object-oriented tracking procedure is employed, where different observation data types generate four different types of objects (radar 1-km CAPPI reflectivity composites, radar reflectivity volumetric data, cloud-to-ground lightning data and intra-cloud lightning data). In the framework proposed, these objects are the building blocks of a higher level object, the thunderstorm. The methodology is demonstrated with a dataset of thunderstorms whose main characteristics, along the complete life cycle of the convective structures (development, maturity and dissipation), are described statistically. The development and dissipation stages present similar durations in most cases examined. On the contrary, the duration of the maturity phase is much more variable and related to the thunderstorm intensity, defined here in terms of lightning flash rate. Most of the activity of IC and CG flashes is registered in the maturity stage. In the development stage little CG flashes are observed (2% to 5%), while for the dissipation phase is possible to observe a few more CG flashes (10% to 15%). Additionally, a selection of thunderstorms is used to examine general life cycle patterns, obtained from the analysis of normalized (with respect to thunderstorm total duration and maximum value of variables considered) thunderstorm parameters. Among other findings, the study indicates that the normalized duration of the three stages of thunderstorm life cycle is similar in most thunderstorms, with the longest duration corresponding to the maturity stage (approximately 80% of the total time).
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Em relação aos sistemas de manejo adotados pelo homem, a porosidade total e a densidade do solo são atributos ativamente alterados, refletindo decisivamente sobre a produtividade vegetal agrícola. No ano agrícola de 2005, na Fazenda Bonança, no município de Pereira Barreto, Estado de São Paulo, Brasil, foram analisadas a produtividade de forragem do milho outonal (MSF) no sistema plantio direto irrigado, a porosidade total (PT) e a densidade do solo (DS) em profundidade, em um Latossolo Vermelho distrófico. O objetivo foi estudar a variabilidade e as correlações lineares e espaciais entre os atributos da planta e do solo, visando selecionar um indicador da qualidade física do solo de boa representatividade para produtividade da forragem. Foi instalada a malha geoestatística, para coleta de dados do solo e planta, contendo 125 pontos amostrais, numa área de 2.500 m². Os atributos estudados, além de não terem variado aleatoriamente, apresentaram variabilidade dos dados entre média e baixa e seguiram padrões espaciais bem definidos, com alcance entre 6,8 e 23,7 m. Por sua vez, a correlação linear entre o atributo da planta e os do solo, em razão do elevado número de observações, foi baixa. As observações de melhor correlação com a MSF foram a DS1 e a PT1. Entretanto, do ponto de vista espacial, houve excelente correlação inversa entre a MSF e a DS1, assim como entre a DS1 e a PT1. Nos sítios onde a DS1 aumentou (1,45-1,64 kg dm-3) a MSF variou entre 11.653 e 14.552 kg ha-1; já naqueles onde diminuiu (1,35-1,45 kg dm-3) a MSF, ficou entre 14.552 e 17.450 kg ha-1. Portanto, a densidade global, avaliada na camada de 0-0,10 m (DS1), apresentou-se como satisfatório indicador da qualidade física do solo de Pereira Barreto (SP), quando destinado à produtividade de forragem do milho outonal.
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O teor de C orgânico total do solo (COT) pode ser determinado por métodos que se baseiam nos princípios de combustão a seco e combustão úmida. Ambos apresentam inconvenientes, principalmente o de combustão úmida, que exige grande quantidade de reagentes, gerando, por conseqüência, alta quantidade de resíduos tóxicos que contêm Cr. O método denominado Mebius no bloco de digestão (Mebius no bloco) permite a diminuição do uso de dicromato de potássio em análises de solo. Nesse sentido, o presente estudo objetivou verificar a precisão e exatidão do método Mebius no bloco em relação a outros de combustão úmida e o de combustão a seco. O trabalho foi realizado na Universidade Federal de Santa Maria, em duas etapas: os teores de COT foram determinados em 18 amostras de duas camadas (0-5 e 5-10 cm) de um Latossolo Vermelho distrófico típico com diferentes usos. Os métodos usados foram Walkley-Black, Mebius modificado, Mebius no bloco e por captura de CO2; os teores de COT foram determinados por combustão a seco e Mebius no bloco em 75 amostras coletadas nos horizontes A1 (0-7,5 e 7,5-15 cm), A2, E e Bt de um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico abrúptico submetido a cinco sistemas de manejo e três repetições. A precisão apresentada pelos métodos de combustão úmida é similar e com coeficiente de variação abaixo de 10 %, com exceção do método de captura de CO2, que apresentou valores de COT inferiores aos dos demais e com maior coeficiente de variação. O método Mebius no bloco permite processar maior número de amostras por tempo, com menor consumo de reagentes, e seus resultados apresentam boa precisão (coeficiente de variação menor que 2,60 %) entre os métodos de combustão úmida testados. Um fator de correção de 1,14 deverá ser aplicado aos resultados obtidos pelo método Mebius no bloco para equivaler aos obtidos por combustão a seco (analisador elementar de carbono).
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PURPOSE: To evaluate the prognostic factors and the ophthalmologic follow-up on cataract formation following total body irradiation (TBI) prior to bone marrow transplantation (BMT). METHODS AND MATERIALS: Between 1980 and 1992, 494 patients were referred to our department for TBI prior to BMT. The mean age was 32 +/- 11 (median: 32, range: 2-63) years and the male to female ratio was 1.6 (304:190). The majority of patients were treated for acute leukemia (lymphoblastic, n = 177, 36%; or nonlymphoblastic , n = 139, 28%); 80 (16%) for chronic myeloid leukemia, 60 (12%) for non-Hodgkin's lymphoma, 23 (5%) for multiple myeloma, and 15 (3%) for other malignancies. Two hundred and fifty-four (51%) patients were grafted in the first complete remission (CR), 118 (24%) in second CR. Allogenic BMT was performed in 210 (43%) patients, and autologous BMT in 284 (57%). Methotrexate combined to steroids (n = 47, 22%) or to cyclosporine (n = 163, 78%) was administered for graft-versus-host disease (GvHD) prophylaxis. In 188 patients (38%), heparin was used in the prevention of veno-occlusive disease (VOD) of the liver. Furthermore, steroid administration was registered in 223 (45%). The conditioning chemotherapy consisted of cyclophosphamide (Cy) alone in 332 (67%) patients. Total-body irradiation was administered either in single dose (STBI; 10 Gy in 1 day, n = 291) or in six fractions (FTBI; 12 Gy over 3 consecutive days, n = 203) before BMT. The mean instantaneous dose rate was 0.0574 +/- 0.0289 Gy/min (0.024-0.1783). It was < 0.048 Gy/min in 157 patients (LOW group), > or = 0.048 Gy/min and <0.09 Gy/min in 301 patients (MEDIUM group), and > or = 0.09 Gy/min in 36 patients (HIGH group). RESULTS: When considering all patients, 42 (8.5%) patients developed cataracts after 13 to 72 months (median: 42 months) with a 5-year estimated cataract incidence (ECI) of 23%. Thirty-three (11.3%) out of 291 patients in the STBI group, and 9 (4.4%) out of 203 patients in the FTBI group developed cataracts with 5-year estimated incidences of 34 and 11%, respectively (p = 0.0004). Seven (19.4%) out of 36 patients in the HIGH group, 33 (10.9%) out of 301 in the MEDIUM group, and 2 (1.2%) out of 157 in the LOW group developed cataracts with respective 5-year cataract incidences of 54%, 30%, and 3.5% (HIGH vs. MEDIUM, p = 0.07; MEDIUM vs. LOW, p = 0.0001; HIGH vs. LOW, p < 0.0001). On the other hand, patients who received heparin as prophylactic treatment against VOD of the liver had less cataracts than those who did not receive (5-year ECI of 16% vs. 28%, respectively; p = 0.01). There was no statistically significant difference in terms of 5-year ECI according to age, sex, administration of steroids, GvHD prophylaxis, type of BMT, or previous cranial radiotherapy in children. Multivariate analysis revealed that the instantaneous dose rate (p = 0.001), and the administration of heparin against VOD (p = 0.05) were the two independent factors influencing the cataract incidence, while age, fractionation, and use of steroids were not. Among the 42 patients who developed cataracts, 38 had bilateral extracapsular cataract extraction and intraocular lens implantation, and only 4 (10%) developed secondary cataracts in a median follow-up period of 39 months. CONCLUSION: Among the abovementioned TBI parameters, high instantaneous dose rate seems to be the main risk factor of cataract formation, and the administration of heparin appears to have a protective role in cataractogenesis. On the other hand, ionizing radiation seems to have a protective effect on posterior capsule opacification following extracapsular cataract extraction and intraocular lens implantation.
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A mineração é uma das atividades antrópicas que causa grande impacto nos ecossistemas e o grau de degradação depende da intensidade de interferência no solo, do volume explorado e do rejeito produzido. Os microrganismos do solo e sua atividade, por participarem de funções-chave, podem fornecer indicações sobre o real estado de reabilitação de áreas mineradas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o impacto da atividade de mineração em duas cronosseqüências com diferentes estratégias (revegetação) de reabilitação em solos de área de mineração de bauxita sobre diversos atributos: C de compostos orgânicos (CO), N total do solo (Nt), biomassa microbiana, atividade enzimática e respiração do solo. O estudo foi desenvolvido em áreas pertencentes a Alcoa S/A, em dois ambientes distintos: (a) em áreas com vegetação típica de campo, predominantemente herbácea, em altitude inferior a 1.000 m, e (b) em áreas de montanhas, no topo do planalto, incluindo remanescentes de cobertura vegetal nativa representada por floresta subtropical subcaducifólia, a uma altitude de 1.600 m, denominadas serra, com características diferenciadas quanto à estratégia e ao tempo de reabilitação, variando de áreas recém-mineradas à áreas com 19 anos de reabilitação. Coletaram-se amostras compostas com três repetições em oito áreas no campo e nove na serra, em duas profundidades (0-10 e 10-20 cm), no inverno e verão. A mineração de bauxita provocou grande impacto nos atributos estudados, causando reduções nos seus valores de até 99 %. Tanto no campo como na serra, os teores de CO, de Nt, a biomassa microbiana e a atividade enzimática aumentaram com as diferentes estratégias de reabilitação. Entretanto a resposta dos atributos estudados foi diferenciada em função do tempo de reabilitação. A biomassa microbiana e a atividade enzimática apresentaram recuperação muito rápida, atingindo valores semelhantes aos das áreas de referência a partir do primeiro ano, enquanto para o CO e o Nt estes só foram alcançados de modo consistente em períodos mais longos de reabilitação (18 anos). O coeficiente metabólico (qCO2) foi indicativo do estresse provocado pela mineração, mas não diferenciou os diferentes tempos de reabilitação. Os resultados deste estudo mostram que os atributos essenciais ao funcionamento adequado do solo são recuperáveis pela revegetação.
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A matéria orgânica é um importante indicador da qualidade do solo, pois está relacionada com diversas propriedades químicas, físicas e biológicas, sendo importante o conhecimento do teor de C orgânico total (COT), bem como de suas frações. Com base nisso, realizou-se esta pesquisa objetivando caracterizar e quantificar os estoques de COT e suas frações como indicadores da qualidade de um solo, submetido a diferentes usos: (1) Mata Atlântica, (2) Cacau (Theobroma cacao) e (3) Pastagem (Brachiaria decumbens), em uma microbacia no sul da Bahia. Para cada uso, coletaram-se amostras nas profundidades de 0-10 e 10-20 cm e procedeu-se à caracterização química e física do solo, à determinação do COT e ao seu fracionamento químico e físico. O teor de COT não diferiu entre os diferentes usos do solo nas duas profundidades estudadas. A percentagem de C humificado e nas frações de ácidos fúlvicos e humina foi maior na pastagem, na camada de 0-10 cm. Houve menor percentagem de C não-humificado nos sistemas cacau e pastagem, e maior relação C:N no sistema pastagem na camada de 10-20 cm. O sistema cacau promoveu aumento na quantidade de C orgânico na fração leve na camada de 10-20 cm. A substituição da mata pelo cultivo do cacau no sistema cabruca (sub-bosque) ou pela pastagem não alterou os teores de COT e de suas frações na área estudada.
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The basidiospores of Pisolithus sp. contain large amounts of lipids, indicating provision for future germination in the host rhizosphere. However, the accumulation, composition, and mobilization of lipids during formation and germination of these spores are largely unknown. In this study, lipid storage and fatty acid composition during basidiosporogenesis were analyzed in fresh basidiocarps using bright-field microscopy and gas chromatography. Abundant lipid bodies are found in the hyphae, basidia, and basidiospores of fungal basidiocarps. This evidences a considerable C transport in the basidiocarp to meet the C demand during basidiospore formation. Fatty acid composition analysis revealed the presence of 24 compounds with chains of 9 to 18 C atoms, either saturated or insaturated, with one or two insaturations. The fatty acid composition and content varied according to the developmental stage of the peridioles. In free basidiospores, the predominant compounds were 16:0, 16:1w5c, 18:1w9c, and 18:2w6,9c/18:0ante, at concentrations of 76, 46, 192, and 51 µg g-1 dry matter, respectively. Our results indicate that oleic acid is the major constituent of lipid reserves in Pisolithus sp. basidiospores. Further studies are being conducted to determine the factors that induce lipid mobilization during spore germination.
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A densidade de plantio e o arranjo das plantas exercem influência sobre a produção de resíduos vegetais nos agroecossistemas cafeeiros. Esse aporte diferenciado de resíduos regula os teores de C e N do solo. Este trabalho objetivou avaliar os teores de C orgânico e de N total em um Latossolo Vermelho distrófico cultivado com cafeeiro com diversos espaçamentos de plantio. O experimento foi conduzido no período de 1992 a 2004 na Fazenda Experimental da EPAMIG, em Machado (MG). Os tratamentos avaliados consistiram da combinação de quatro espaçamentos entre linhas (2,0; 2,5; 3,0; e 3,5 m), três espaçamentos entre plantas (0,5; 0,75; e 1,0 m) e dois sistemas de manejo dos resíduos culturais (entrelinha - EL e projeção da copa - PC), totalizando 24 tratamentos, dispostos no campo em blocos ao acaso, em esquema fatorial 4 x 3 x 2, com três repetições. Foram avaliados os teores de C orgânico (CO) e de N total do solo (NT), além da relação CO/NT. Nas amostras de solo da EL, os teores de CO e NT foram maiores do que os da PC. O espaçamento de plantio influenciou os teores de CO, com os maiores valores, em geral, no espaçamento de 3,5 m entre as linhas de plantio, quando a distância entre plantas foi de 0,5 e 0,75 m, na profundidade de 0-0,05 m. O maior acúmulo de resíduos vegetais, o menor revolvimento do solo e, conseqüentemente, os maiores teores de matéria orgânica favorecem a ocorrência de maiores teores de CO e NT na EL. A retirada da mata e o cultivo do solo com cafeeiro por 11 anos resultou em decréscimo nos teores de CO de 26 % a 38 % na EL e na PC, respectivamente, e diminuição média de 25 % nos teores de NT.
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BACKGROUND: The rotator cuff muscles are the main stabilizer of the glenohumeral joint. After total shoulder arthroplasty using anterior approaches, a dysfunction of the subscapularis muscle has been reported. In the present paper we tested the hypothesis that a deficient subscapularis following total shoulder arthroplasty can induce joint instability. METHODS: To test this hypothesis we have developed an EMG-driven musculoskeletal model of the glenohumeral joint. The model was based on an algorithm that minimizes the difference between measured and predicted muscular activities, while satisfying the mechanical equilibrium of the glenohumeral joint. A movement of abduction in the scapular plane was simulated. We compared a normal and deficient subscapularis. Muscle forces, joint force, contact pattern and humeral head translation were evaluated. FINDINGS: To satisfy the mechanical equilibrium, a deficient subscapularis induced a decrease of the force of the infraspinatus muscle. This force decrease was balanced by an increase of the supraspinatus and middle deltoid. As a consequence, the deficient subscapularis induced an upward migration of the humeral head, an eccentric contact pattern and higher stress within the cement. INTERPRETATION: These results confirm the importance of the suscapularis for the long-term stability of total shoulder arthroplasty.
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Sulfur in the soil occurs in two basic forms, organic and inorganic S. The organic form accounts for 95 % of S in most soils. The effectiveness of organic S to oxidate to sulfate was evaluated for total S determination in soil samples by wet (acid) and dry-ash (alkaline) oxidation methods. To evaluate the wet method and the possible use as a reference when evaluating the dry method proposed here, a reference standard from the US National Institute of Standards and Technology (NIST) was used (Montana Soil - NIST 2710). The dry-ash oxidation process with alkaline oxidizing agents is one of the simplest oxidation methods of organic S to the sulfate form and was compared with the wet process. The objective of the study was to develop a dry method that would be easy to apply and allow the complete conversion of organic S to sulfate in soil samples and later detection by turbidimetry. The effectiveness of organic S oxidation to sulfate was evaluated by means of three alkaline oxidation mixtures: NaHCO3 + Ag2O, Eschka mixture (17 % Na2CO3, 66 % MgO, and 17 % K2CO3), and NaHCO3 + CuO. The procedure to quantify the sulfate concentration was based on the reaction with barium chloride and turbidimetric detection. Sulfur quantification in the standard sample by the wet method proved adequate, precise and accurate. It should also be pointed out that no significant differences were found (95 % reliability) between the wet and dry processes (NaHCO3 and Ag2O oxidation mixture) in six different Brazilian soils. The proposed dry method can therefore be used in the preparation of soil samples for total S determination.
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A deposição de nutrientes contidos na água de chuva que passa pela copa das árvores e que escoa pelo tronco até o solo pode constituir uma via importante da ciclagem biogeoquímica em sistemas agroflorestais de baixo uso de insumos externos. Todavia, não há informação disponível sobre esses processos em agroecossistemas da região semi-árida do Nordeste brasileiro. O presente trabalho foi conduzido em um sistema agroflorestal de cultivo em aléias, com gliricídia e milho, em Esperança, PB, e teve como objetivo quantificar: a proporção da água de chuva que escoa através da copa das árvores, ou pelo tronco, ou que é interceptada pela copa; e as entradas de N, P e K contidos na água escoada através da copa ou pelo tronco, bem como na água de chuva em áreas sem árvores. Na área experimental, foram delimitadas quatro parcelas, onde foram instalados coletores a 0,50 m de distância do tronco das árvores de gliricídia e coletores tipo ´colarinho´ acoplados ao redor do tronco destas. Paralelamente, foram instalados coletores em áreas adjacentes, sem árvores, para quantificação da precipitação pluvial total. Da precipitação pluvial total, 67 % escoou através da copa , 0,74 % escoou pelo tronco e 32 % foi interceptada pela copa das árvores. As concentrações de N e P foram similares nas amostras da água escoada através da copa ou pelo tronco, porém estas foram cerca de 300 % maiores do que na água de chuva. A concentração de K na água escoada pelo tronco foi cerca de 100 e 600 % maior do que na água escoada através da copa e na água de chuva, respectivamente. Em média, os aportes de N, P e K ao solo foram de 5, 1 e 24 kg ha-1 na água de chuva; 9, 2 e 62 kg ha-1 na água escoada através da copa; e 0,12, 0,02 e 1 kg ha-1 na água escoada pelo tronco, respectivamente. Os resultados demonstram a importância da adoção de sistemas agroflorestais para a sustentabilidade de sistemas agrícolas de baixo uso de insumos externos, como os da região semi-árida do Nordeste.
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In the Earth's carbon cycle, C stocks in the soil are higher than in vegetation and atmosphere. Maintaining and conserving organic C concentrations in the soil by specific management practices can improve soil fertility and productivity. The aim of this study was to evaluate the impact of agricultural management techniques and influence of water regime (flooded or drained) on the structure of humic substances by excitation/emission matrix fluorescence. Six samples of a Planosol (Planossolo by the Brazilian System of Soil Classification) were collected from a rice field. Humic substances (HS) were extracted from flooded and drained soil under different agricultural management techniques: conventional tillage, reduced tillage and grassland. Two peaks at a long emission wavelength were observed in the EEM spectra of HA whereas those of the corresponding FA contained a unique fluorophore at an intermediate excitation/emission wavelength pair (EEWP) value. The fluorescence intensity measured by total luminescence (FI TL) of HA was lower than that of the corresponding FA. A comparison of all samples (i.e., the HA values compared to each other) revealed only slight differences in the EEWP position, but the FI TL values were significantly different. In this soil, anoxic conditions and reduced tillage (little plowing) seem to favor a higher degree of humification of the soil organic matter compared with aerated conditions and conventional tillage.
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Background: The type of anesthesia to be used for total hip arthroplasty (THA) is still a matter of debate. We compared the occurrence of per- and post-anesthesia incidents in patients receiving either general (GA) or regional anesthesia (RA). Methods: We used data from 29 hospitals, routinely collected in the Anaesthesia Databank Switzerland register between January 2001 and December 2003. We used multi-level logistic regression models. Results: There were more per- and post-anesthesia incidents under GA compared to RA (35.1% vs 32.7 %, n = 3191, and 23.1% vs 19.4%, n = 3258, respectively). In multi-level logistic regression analysis, RA was significantly associated with a lower incidence of per-anesthetic problems, especially hypertension, compared with GA. During the post-anesthetic period, RA was also less associated with pain. Conversely, RA was more associated with post-anesthetic hypotension, especially for epidural technique. In addition, age and ASA were more associated with incidents under GA compared to RA. Men were more associated with per-anesthetic problems under RA compared to GA. Whereas increased age (>67), gender (male), and ASA were linked with the choice of RA, we noticed that this choice depended also on hospital practices after we adjusted for the other variables. Conclusions: Compared to RA, GA was associated with an increased proportion of per- and post-anesthesia incidents. Although this study is only observational, it is rooted in daily practice. Whereas RA might be routinely proposed, GA might be indicated because of contraindications to RA, patients' preferences or other surgical or anaesthesiology related reasons. Finally, the choice of a type of anesthesia seems to depend on local practices that may differ between hospitals.