Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Medicine
Click here for the English version

Medicine

Skanning skjelettrester for beinmineraltetthet i rettsmedisinske sammenhenger

Published: January 29, 2018 doi: 10.3791/56713
Automatic Translation
1, 1
1Department of Biological Sciences, North Carolina State University

Summary

Beinmineraltetthet (BMD) er en viktig faktor i forståelse matinntak. For menneskelige skjelettrester er det et nyttig beregning å vurdere livskvalitet i både barn og voksne, spesielt i dødelig sult og forsømmelse tilfeller. Dette papiret gir retningslinjer for skanning menneskelige skjelettrester for rettsmedisinske formål.

Abstract

Formålet med utredningen er å innføre en lovende, romanen metode å hjelpe i vurderingen av bein kvalitet på teknisk relevante skjelettrester. BMD er en viktig komponent av beins ernæringsmessig status og skjelettdeler av både barn og voksne, og den kan gi informasjon om bein kvalitet. For voksne restene, kan det gi informasjon på pathological betingelser eller når bein insuffisiens har oppstått. I juveniles gir det et nyttig beregning for å belyse tilfeller av dødelig sult eller vanskjøtsel, som er generelt vanskelig å identifisere. Dette dokumentet gir en protokoll for anatomiske retning og analyse av skjelettrester for skanning via dual-energi X-ray absorptiometry (DXA). Studier er presentert for å illustrere når DXA skanninger kan være informative for rettsmedisinske utøveren. Første casestudie presenterer et individ med observert langsgående sprekker i vekt holdning ben og DXA brukes til å vurdere bein insuffisiens. BMD er funnet for å være normal foreslå en annen etiologien for brudd mønsteret stede. Andre casestudie ansatt DXA undersøke mistenkt kronisk underernæring. BMD resultatene er konsistente med resultater fra lange bein lengder og foreslå juvenile forvaring hadde lidd av kronisk underernæring. Siste undersøkelsen gir et eksempel hvor dødelig sult i en fjorten måneder spedbarn er mistanke som støtter obduksjon resultatene av dødelig sult. DXA skanner viste lav beinmineraltetthet for kronologisk alder og understrekes av tradisjonelle vurderinger av spedbarn helse. Når håndtere bør imidlertid skjelettrester taphonomic endringer vurderes før du bruker denne metoden.

Introduction

Målet med rettsmedisinske antropologiske analyser er avhengig av utøverens forståelse av bein som en kompleks vev med flere enheter og variasjon. Ben er en hierarkisk, sammensatt vev med både organiske og uorganiske komponenter organisert i en matrise av kollagen og kullsyreholdige apatitt1,2,3,4. Uorganiske komponenten, eller Ben mineral er organisert i en nanocrystalline struktur å gi stivhet og rammeverk for organisk del1,2,5. Mineral aspektet består av ca 65% av bein av vekt og dens ' masse påvirkes av både genetiske og miljømessige faktorer1,2,4,6. Fordi Ben mineral opptar en tredimensjonal, kan den måles som beinmineraltetthet (BMD), eller en funksjon av massen og volumet okkupert7. Bulk tettheten av Ben mineral varierer med alder fra fødselen i voksen alder,8,,9,,10,,11,,12 og har vært brukt mye i kliniske innstillinger som en indikator for osteoporose og brudd risikerer4,13,14,15,16,17,18. Dual-energi X-ray absorptiometry (DXA) er et omfattende verktøy for vurdering av beinhelse siden introduksjonen i 1987, spesielt skanninger utført i lumbalcolumna og hip regioner11,13,19 . Validering av DXA skanninger har vist som gullstandarden når undersøke endringer i BMD13,19,20,21,22,23. Deretter World Health Organization (WHO) har opprettet normative standarder inkludert t- og z-skåre definisjoner for unge og voksne lumbalcolumna (L1-L4) og hoftene som disse er regionene lett fanget volumetrically11 ,13,19,24.

Økende avhengighet av rettsmedisinsk antropologi i medicolegal saksbehandling har oppmuntret etterforskningen av romanen teknikker for å bedre vurdere skjelettrester i en rekke forhold. Blant disse potensielle teknikker er anvendelse av DXA skanner å vurdere BMD som en indikator på bein kvalitet i saker som involverer dødelig sult og forsømmelse i yngel25,26, identifikasjon av metabolsk bein sykdommen, og estimere overlevelsesevne skjelettlidelser elementer i taphonomic forskning7,27.

I 2015 US Department of Health and Human Services barn mishandling rapporten var 75.3% av rapporterte barnet misbruk saker noen form for forsømmelse med ~ 1,670 dødsfall som følge av dødelig sult og vanskjøtsel i 49 statene28. De fleste unge ofre for forsømmelse ikke viser tegn til ekstern fysisk mishandling, men feil å trives er sett i alle tilfeller29,30. Feil å trives defineres som utilstrekkelig ernæring inntak støtte vekst og utvikling. Dette kan ha ulike faktorer, hvorav ett er forsømmelse fra ernæringsmessig deprivasjon25,31 (se Ross og Abel32 for en mer omfattende gjennomgang). Bevisst sult som fører til at et barn eller spedbarn er mye sjeldnere og regnes som den mest ekstreme formen for mishandling25,33,34. Disse ernæringsmessige mangler har en betydelig effekt på bein vekst, spesielt langsgående vekst i barn som en umiddelbar konsekvens av underernæring35. Skjelettlidelser vekst og mineralisering avhengig primært av vitamin D og kalsium og deres kosttilskudd har vært knyttet til økt BMD25,35,36.

Det er meget vanskelig å identifisere eller forfølge disse sakene selv følgende en komplett obduksjon31,37,38 og spesielle hensyn til metoder må brukes. Dermed i tilfeller hvor alvorlig sult eller underernæring mistenkes er en tverrfaglig tilnærming nødvendig i saker som involverer forblir i avansert stater nedbryting26. Når skjelettrester er involvert, er Ben densitometry et nyttig verktøy i forbindelse med andre skjelettlidelser indikatorer som dental utvikling, måling av pars basilaris av skallen, og lange bein lengder26. Uten å bruke skjelettlidelser indikatorene nevnt ovenfor for spedbarn og barn, ville det ikke være mulig å skjelne Hvis lav BMD er resultatet av en iboende stoffskiftesykdom, underernæring eller taphonomic prosessen. En annen bekymring er estimering av kroppen størrelsen (vekt og vekst) i spedbarn eller juvenile skjelettrester. Mest normative datasett krever informasjon om høyde eller vekt for sammenligningsformål som bein vekst hos barn er størrelse og alder avhengig12. Når restene som vurderes er uidentifisert, skal beregningsmetoder anvendes. For spedbarn under en normativ DXA er data alder matchet bare. I barn over alderen av 1, Ruff39 eller Cowgill40 anbefalt for estimering kroppsstørrelse i skjelettrester fordi de er basert på Denver vekst studie eksempel inkludert alderen 1-1739,40. Når alder og kroppen er beregnet, tillit intervaller variere og sammenligning av gjennomsnittet til Center for Disease Control (CDC) produsert skal vekst kurver41 inkluderes i rapporten samt konfidensintervallet for den estimerte kroppsstørrelse. Det er viktig å merke seg at i de fleste tilfeller informasjon om opphav og sex ikke kan bestemmes fra juvenile skjelettrester før puberteten, som er spesielt viktig for ungdom som opphav og sex er kjent for å påvirke betydelig BMD i voksne. Under disse omstendigheter kan DXA metoden ikke være gjeldende. I identifiserte tilfeller bør biologiske informasjon om opphav, sex og kroppsstørrelse, hentes før analyse.

Ben densitometry i pediatri har økt med utviklingen av normative data42,43 med DXA å være den mest tilgjengelige teknologi44. Underernærte barn viser betydelig lavere nivåer i BMD enn friske barn med mineralisering korrelert med alvorlighetsgraden av underernæring45. DXA skanner lumbalcolumna og hofter er mest hensiktsmessig å vurdere for barn etter The American College of radiologi46. Reproduserbarhet har vist for ryggraden, hele hip og hele kroppen i barn gjennom vekst periode47. Imidlertid lumbalcolumna er foretrukket som primært består av trabekulært bein, som er mer følsomme for metabolske forandringer under vekst og har blitt funnet for å være mer presis enn hele hip vurderinger25,47, 48. bruke DXA skanner er vanlig i pediatric vurdering. Men siden DXA todimensjonal, det fange ikke sant volum og produserer en BMD basert på bein området13. Hos barn, dette er et viktig skille som kropp og bein størrelse varierer innenfor og mellom aldersgrupper i barn12. Mest normative dataene tilgjengelige for sammenligning med DXA mål, men forsiktighet bør utvises for å velge en passende referanse befolkning (se Binkovitz og Henwood13 for en liste over vanlig brukte DXA normative databaser).

Etter skanningen, en z-poeng beregnes ved hjelp av en alder-matchet og befolkning spesifikk referanse prøve. Z-score er mer passende for barn siden t-score sammenligne den målte BMD til en ung voksen eksempel12. En z-skåre mellom -2 til 2 indikerer normal BMD for kronologisk alder mens noen score under -2 indikerer lavt BMD for kronologisk alder49. -2 til 2 spenner for både t- og z-score representerer to standard avvik fra gjennomsnittet. Tydelig, hvis en målt BMD score er innenfor to standardavvik over eller under deres referanse for populasjonen, anses de klinisk normal.

Avhengigheten av morfologiske variasjon for rettsmedisinske antropologen kommer fra mange kilder. En av dem er skjelettlidelser variasjonen som oppstår fra sykdom prosesser, inkludert metabolsk bein lidelser50. Muligheten til å identifisere bestemte lidelser i skjelettrester har en todelt fordel: 1) å legge informasjon til biologiske profil gjør det mer robust og 2) identifisere om brudd er patologisk eller resultatet av påført traumer. Det finnes en rekke metabolsk bein lidelser51,52,53, men den mest relevante BMD tiltak av moderne fortsatt er osteoporose. Osteoporose utvikler når trabekulært bentap er større enn kortikale bentap med tap i Ben tetthet53,54,55. Trabekulært bentap er korrelert til økt risiko for brudd, særlig i bein som har større trabekulært bein innhold (f.eks, os-hofte)4,55.

Tallrike studier på osteoporose og Ben mineral tetthet i skjelettrester er utført på arkeologiske samlinger med både DXA56,57,58,59 og andre metoder-60 , 61 , 62. imidlertid når vurdere osteoporose i voksen skjelettet fra arkeologiske sammenhenger, utøvere ignorere at diagnostisering osteoporose klinisk krever gjennomsnittet av et yngre referanse utvalg samtidige med enkeltpersoner blir vurdert55,63,64. Dette er ikke et problem i rettsmedisinsk antropologi sammenhenger siden individer er alder- og sex-tilpasset moderne populasjoner med utviklet referanse prøver både hoften og lumbalcolumna, selv om endringer i BMD gjennom diagenesis bør vurderes for rettsmedisinske restene. Taphonomy er imidlertid den sannsynlig faktoren som påvirker evnen til å få legitime BMD tiltak fra arkeologiske prøver. Dette er en vurdering i rettsmedisinske sammenhenger, der restene utvinnes fra begravelse forhold med potensielle postmortem intervaller over et par måneder. Mens den fortsatt er av rettsmedisinske interesse, kan tilstrekkelig tvil heves for noen BMD score fra restene som finnes i disse omstendighetene.

Osteoporose er klinisk vurdert ved hjelp av t-score BMD tiltak som stammer fra individets BMD tiltak i hofte eller lumbale ryggraden i forhold til en ung voksen referansen utvalget med DXA65,66,67 ,68. Eksempelfilen referanse kan anvendes for å identifisere forekomsten av osteoporose i skjelettet. I rettsmedisinske sammenhenger, dette er nyttig for to grunner: 1) skille mellom frakturer relatert til misbruk-påført traumer i eldre og de fra økt bein skjørhet i osteoporotic individer69og 2) som en mulig personlig ID har50.

Bentetthet har lenge vært ansett som en indikator som gjenspeiler aktivitet og ernæring av en dyr70,71. Det har nylig blitt bemerket at bentetthet, som en iboende egenskap av bein, påvirker sin overlevelsesevne under taphonomic prosesser7.  En konsekvens av nedbryting er differensial survivability av skjelettlidelser elementer (dvs., diskret, anatomisk komplett enheter av skjelettet) og bentetthet kan brukes som en prediktor for overlevelsesevne eller bein styrke7, 70 , 71 , 72 , 73 , 74 , 75. Dette er viktig i rettsmedisinske sammenhenger så vel som arkeologiske og paleontologiske miljøer i at det påvirker utøvere evne til å tilstrekkelig benytter metoder for å beregne en biologisk profil (eller alder, kjønn, vekst og opphav) hvis visse skjelettlidelser elementer er representert.

Bulktetthet (bentetthet med pore plass i målingen) er aktuelle måling i denne situasjonen, vurderer det er nettopp den porøse strukturen av bein som påvirker sin mottakelighet for taphonomic prosesser7. Mange metoder for å vurdere bentetthet har vært ansatt inkludert single-beam Foton densitometry27,75, beregnede tomografi76,77,78, photodensitometry72 ,79og DXA80,81,82. DXA skanninger kan være å foretrekke fremfor andre metoder som det er relativt billig, hele kroppen skanninger kan utføres, og skjelettlidelser enkeltelementer kan vurderes separat eller sammen under analyse. Bruke BMD skanner før og etter taphonomic undersøkelser gir nyttig informasjon om Ben overlevelsesevne skyldes ulike taphonomic faktorer og miljøer82.

Dette dokumentet beskriver en protokoll for å få DXA skanninger av skjelettrester. Metoden har felles, klinisk plasseringen av enkeltpersoner når lumbalcolumna og hip skanner. Dette gjør at utøvere å sammenligne skjelettrester med passende normative standarder. Protokollen skissert gjelder både unge og voksne fortsatt begrensninger diskutert senere.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Protokollen, overholder North Carolina State Universitys etiske retningslinjer for menneskelig forskning.

1. maskinen forbereder

Merk: Følgende protokollen kan grovt brukes på alle hele kroppen, klinisk DXA og BMD skanner.

  1. Utføre kalibrering én gang daglig før skanning enkeltpersoner slik kvalitetskontroll. Etter kalibrering instruksjonene vises ved oppstart av systemene programvare, skanne en lumbalcolumna phantom av kjente å sikre riktig lesning av BMD skanneren.
  2. Hvis skanneren utnyttet ikke har en funksjon for kvalitet i programvaren, kan du sammenligne lumbalcolumna resultatene med de registreres på ryggraden phantom å sikre riktig målinger.
    Merk: Ryggraden phantom, plasseres i midten av tabellen skanning og lumbalcolumna bør velges for kvalitetskontroll.
  3. Utføre ytterligere tester (f.eks., røntgen ensartethet) etter behov. Utføre røntgen ensartethet hver ti skanner maksimalt for å sikre at hele skanning overflaten er oppdaget av skanneren.
  4. Hvis skanneren utnyttet har ikke en røntgen ensartethet test på kvalitetskontroll-menyen, Velg hele kroppen skanning å sikre skanneren kan lese hele skanning overflaten.
    Merk: Alltid center eksamen tabell kvalitetskontroll og før eksamen.

2. utfører eksamen

  1. Opprette pasienten profiler
    1. Opprette nye pasienten profiler for hver ny person skannet opprettholde kjede av varetekt og sikre blir riktig tilknyttet personlige restene. Hvis enkelt skannes identifiseres, går du til trinn 2.1.2. Hvis enkelt er uidentifisert, opprette biologiske profilen før skanning å ansette de mest nøyaktige databasereferanser.
    2. Demografisk informasjon inn pasientens profilen inkludert estimert vekst hvis ukjent. Kontroller at du velger passende ligningen for restene etterforsket.
    3. Velg Skann. Hva 2.2, Velg Anterior-Posterior (AP) lumbalcolumna. Trinn 2.3, velge venstre eller høyre hofte skanner.
  2. AP lumbalcolumna skanning
    Merk: Kreve lumbal ryggvirvlene (L) én til fire.
    1. Velg Utfør eksamen | Velg pasient | Velg Skann type | AP lumbale ryggraden | Neste. Velg en åpen beholder minst like stor som artikulert segmentet av L1-L4.
      Merk: Den som brukes i denne studien er 48,26 L X 26.85W X 8.89 D i cm (19 i. L X 10.57 i. W X 3.5 i. D).
    2. Fyll bunnen av beholderen med ris bløtvev proxy.
      Merk: Alle typer ris kan arbeide som bløtvev proxy.
    3. Sted L1-L4 anatomisk posisjon (spinous prosesser skal være orientert nedover) i ris med ca 0,7 cm (0,28 tommer) mellom hver ryggvirvel kropp som vist i figur 1A. Sikre at og nedsenkede articular fakta er formulert, men ryggvirvel likene er ikke i kontakt med hverandre.
    4. Midtstiller tabellen skanning og beholderen med L1 er orientert mot toppen (leder) av skanning tabell og L4 er plassert 1 cm overlegen kryssende trådkorset. Loddrett laser linjen skal være halverer virveldyr likene av alle fire ryggvirvlene (figur 1B).
    5. Dekk utsatt bein med ris.
    6. Velg Start søk.
    7. Fortsett til analyse (trinn 3.1), hvis skannet riktig (figur 2). Gjenta søket hvis ikke alle ryggvirvlene er fanget.
  3. Venstre eller høyre hofte skanner
    Merk: Figur 3 er fra en venstre hofte eksamen, hvis utfører en rett hip eksamen, posisjonering speiles.
    1. Velg utføre eksamen | Velg pasient | Velg Skann type | Venstre hofte (eller høyre hofte) | Neste. Velg en åpen beholder minst like stor som artikulert os hofte og femur skannes.
      Merk: Den som brukes i denne studien er 88,5 L X 41.5W X 13,9 D i cm (34.85 i. L X 16.35 i. W X 5.47 i. D).
    2. Fyll bunnen av beholderen med ris (alle typer ris fungerer som bløtvev proxy).
    3. Plassere os hofte med det acetabulum og obturator foramen overfor sidelengs med skambenet orientert medialt. Plasser den ischial tuberosity under femur hodet som det articulates med acetabulum (figur 3A).
      Merk: Plassering av den ischial tuberosity er mest viktig fordi hvis den går lateralt nedenfor femur nakken vil det blåse opp BMD estimater.
    4. Plasser femur med femur hodet i acetabulum og med større trochanter og femur hodet i linje parallell til tabellen skanning (dvs., i samme fly). Kontroller at femur akselen roteres medialt med den distale condyle rotert medialt og litt høyere enn den mediale condyle (figur 3B).
    5. Midtstille tabellen skanning, og deretter flytte skanning armen og tabell til laser trådkorset er orientert slik at sentrum er direkte over det subtrochanteric området av femur med loddrett linje halverer den øverste halvparten av femur akselen ( Figur 3A). Ikke Flytt restene når de har blitt plassert. Flytte tabellen sikrer at bein forblir i riktig anatomisk posisjon.
    6. Dekke den gjenværende synlige delen av femur-Acetabulær med ris.
    7. Velg Start søk.
    8. Fortsett til analyse i trinn 3.2 Hvis skannet riktig (Figur 4).
      Merk: Skanner bør fange justeringen av felles slik at midtlinjen av proksimale femur på ett plan. Midtlinjen bør ligge fra midten av femur hodet til like under den større trochanter.

3. analysere eksamener

  1. Analysere AP lumbalcolumna skanning
    1. Etter skanningen vises en Exit eksamen ledetekst-boksen. Velg analysere avsøke.
      Merk: Programvaren vil skille hver vertebra i egne områder å vurdere enkeltelementer og totale BMD når skannet riktig som vist i figur 5.
    2. Velg resultater i vinduet Scan analyse . Velg ryggvirvel linjer hvis ryggvirvlene ikke er riktig atskilt for mindre justeringer eller direkte omplassere ryggvirvlene for skanner.
    3. Få både alder-matchet og befolkningen BMD referanse spesialtiltak for å beregne en z -score når utføre juvenile BMD skanner.
    4. Samle resultater graf for visualisering av enkelt i forhold til befolkningen referanse.
      Merk: Figur 6 viser søkeresultater for AP lumbalcolumna av en 31-år gamle kvinnelige.
  2. Analysere hip skanning.
    1. Etter skanningen vises en Exit eksamen ledetekst-boksen. Velg analysere avsøke.
      Merk: Programvaren vil automatisk fange femur halsen, Wards trekanten, og spise området som vist i figur 7hvis skannet riktig.
    2. Velg bein kart for å legge til eller slette områder som ikke er del av femur hals og spise regionen når ikke lese akkurat av programvare på grunn av liten feilstilling. Gjøre midtlinjen justeringer direkte på skanning ved å velge verktøyet hals og flytte midtlinjen.
    3. Flytte og Skann hvis disse små justeringer ikke tillater det lated oppstilling vises i figur 7.
    4. Velg resultater i vinduet Scan analyse . Sammenligne referansedata for femur halsen, spise regionen og intertrokanterisk regionen i programvaren for voksne.
    5. Sammenligne resultatene med de riktige alder - og befolkningen-matchet referansene når du vurderer yngel.
    6. Bruke t-score for voksne som det er den mest passende for ulikt vurdere patologiske forhold.
      Merk: Figur 8 viser de ideelle søkeresultater for venstre hofte analyse av en 31-år gamle kvinnelige.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Metodene som er foreslått her er vanlig i levende pasienter og vurdering av nyheten sine til avdøde enkeltpersoner bør bemerkes. Figur 6 og Figur 8 presentere resultatene av en AP lumbalcolumna og venstre hofte skanning, henholdsvis. Enkelt vurdert i disse skanner er en avdød hvit, kvinne, 31 år gammel som ligger i den rettsmedisinske analyser laboratorium av North Carolina State University. Denne personen hadde en total BMD poengsum på 0.944 g/cm2 med en tilsvarende t-resultat (-0.9) for opphav og sex-matchet referanse befolkningen. I henhold til WHO klassifisering, hennes BMD score er klinisk normalt og ikke under -2 t-poengsum som antyder en BMD samsvar med osteoporose/økt brudd risiko8,83. Resultatene presenteres er fra tre rettsmedisinske tilfeller der BMD score ble brukt til å vurdere ulike etiologies i hvert individuelle restene. Metodikken foreslått ikke er systematisk vurdert i skjelettrester, men i kombinasjon med andre metoder kan hjelpe etterforskeren under deres vurdering. Case studie 1 illustrerer bruken voksne der perimortem, langsgående sprengning er tydelig i lange bein. BMD score ble brukt til å vurdere om denne sprengning skyldtes brudd risiko i livet eller postmortem prosesser der farge endre sammenligning var ikke aktuelt. Case studie 2 illustrerer bruken juvenile restene når langsiktige misbruk og forsømmelse er mistenkt. Case studie 3 illustrerer metodens bruk i spedbarn dødsfall når kritisk sult er mistenkt.

Case Study 1var denne personen en 40 år gamle mannlig viser en sjeldne brudd serie som inkluderer langsgående brudd i både fremre flater av femur og tibia som helt gjennomsyret til kortikalt beinvev midt i hvert bein ( Finne 9A og 9B). Langsgående frakturer er også forbundet med tverrgående sprekker halverer den fremre delen av tibia midshaft og litt distale. Som det er ingen tegn til helbredelse, men ingen forskjeller i farge, var tradisjonelle brudd timing metoder å skille peri- og postmortem noe svar. Videre er det patologiske forandringer som er observert i levende diabetespasienter inkludert synlig tap av trabekulært bein som kan observeres i individuelle røntgenbilder (figur 9A). For å vurdere om akutt frakturer presentere i nedre lem bein var resultatet av brudd skjørhet, eller enklere, en postmortem gjenstand fra naturlige tørking prosesser80, en DXA skanning av venstre hofte ble innhentet (Figur 10). Venstre hofte vurderes siden langsgående frakturer ble observert i femora og tibiae og lumbalcolumna ble ikke fullført. Tilnærmingen her var å fastslå om BMD var tilstrekkelig lav at normale vektbærende aktiviteter føre frakturer observert. Totalt BMD var 1.299 g/cm2 med en tilsvarende t-score på 1,8 indikerer bein insuffisiens var ikke årsaken til langsgående frakturer. I tillegg produserer postmortem langsgående sprengning brudd linjer som kjører langs korn av bein og kan produsere frakturer i vinkelrett vinkel fra hverandre84.

I Case Study 2gir Figur 11 resultatene for en 13-åring, kvinnelige utvinnes fra en hemmelig grav med en mistenkt historie med langsiktige misbruk. Mange antemortem brudd var tydelig mønstre var forenlig med barnet misbruk85. Gjeldende standarder å vurdere underernæring hos barn inkluderer sammenligning av lange bein lengder en referanse utvalg. Juvenile lem lengder for denne personen var 355 mm og 300 mm for venstre femur og tibia, henholdsvis. Disse lengder er størrelse-matchet tettest med 9 år gamle mener lengder (350 mm og 280 mm for femora og tibiae, henholdsvis). Dette stemmer overens med en uttalt vekst underskudd på denne personlige86,-87. Ruff's39 ligningen for femur og tibia lengder ble brukt til å beregne juvenile vekst for decedent. Den estimerte vekst var 53.3 tommer (136.2 cm) (95% CI: 51,1-55,5 tommer). Dette var i forhold til CDC 2000 vekst kurvene for jenter alderen 2 – 2041. Som vist i Figur 12, decedent ligger under 3rd persentil for vekst-for-age foreslå forsinket vekst godt under de fleste amerikanske 13-år-gamle kvinner.  BMD ble vurdert for å gi ytterligere innsikt i hvilken grad av underernæring som tilknytningen mellom BMD og dårlig ernæring er godt etablert25,35,36. Lumbalcolumna ble valgt for fullstendighet og større sammensetningen av trabekulært ben. Den totale BMD av AP lumbalcolumna ble målt ved 0.660 g/cm2 med en z-score på -2.2 fra produsenten av databasen. Produsentens databasen er en alder og kjønn matchet eksempel som inneholder 1,948 personer i alderen 3-20 år88.  Denne z-score er forenlig med lav BMD for kronologisk alder gir ytterligere bevis samsvar med kronisk underernæring (figur 13).

I casestudie 3viser figur 14 BMD resultatene av lumbalcolumna for en 14-måned gamle spedbarn med sult mistenkt dødsårsaken. De var fortsatt i frisk stadium av nedbryting så samordningen av epiphyses var ikke en bekymring og vekt var 6.1 kg (13,4 lbs). For sammenligning, ble Gomez og kolleger og Waterlow klassifisering systemene brukt til å beregne underernæring fra referanse høyde og alder målinger. Etter Gomez og kolleger89 ligningen:

Prosent av referanse vekt for alder = ((patient weight) / (vekt av normal barn av samme alder)) * 100

hvor vekten av normal barn av samme alder er tatt fra en referanse befolkning. Barnet i dette tilfellet målt på 38% vekt for alder på referansen utvalget fra Gomez og kolleger89, noe som tilsvarer klasse III (alvorlig underernæring). Waterlow90 klassifikasjonssystem steder 38% alvorlig sløse, men uten stunting som høyden var innenfor normalområdet. Den totale BMD ble målt ved 0.190 g/cm2 mens alder-matchet referansegruppen har en gjennomsnittlig totale BMD av lumbalcolumna 0.399 +/-0.040 g/cm2 45. Z-poeng er beregnet som:

z-poeng = ((målt BMD - alder matchet mener BMD) / befolkningen SD)

var -5.225 med alder-matchet gjennomsnitt fra 1-år gamle referanse innbyggere 40 spedbarn. Referansedata ble produsert fra en langtidsstudie av Braillon og kolleger91 som har blitt validert i litteraturen for DXA ryggraden BMD måler49,92. Videre, en studie av Gallo og kolleger tyder barnet BMD observert er under 3rd persentil av ryggraden BMD for alder for 12 - måneden åringer92. Ingen poengsum under -2 anses lav BMD for kronologisk alder å plassere barnet i den 0,1 persentilen av normal befolkningen (figur 13). Til sammenligning vekten av barnet (6.1 kg) var plottet på CDC 2000 vekst kurve diagrammet for menn i alderen 0-341. Som vist i Figur 15, faller barnet godt under 3rd persentil for vekt-for-age, som samsvarer med DXA z -score godt under -2 for den lave enden av normale individer.

Figure 1
Figur 1: retning og plassering av lumbalcolumna segmenter, L1-L4 for skanning: (A) viser riktig retning for skanning med spinous prosesser orientert nedover tilsvarer (trinn 2.2.3); (B) riktig plassering av skanning med laser linje halverer virveldyr organer og ingen kontakt mellom virveldyr organer og svart prikk representerer trådkorset (tilsvarer trinn 2.2.4). Pilen viser retningen til hodet av skanner. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 2
Figur 2: vellykket AP lumbalcolumna skanning ideelt for analyse. Tilsvarer trinn 2.2.7.

Figure 3
Figur 3: plassering av hofteleddet (os hofte og femur) å gjenskape acetabulo-femur joint. (A) angir hofteleddet justeringen for skanning med femur hodet i acetabulum og femur hodet og større trochanter i samme fly parallelt med tabellen skanning (trinn 2.3.3) og den svarte prikken viser trådkors for riktig tabell plassering (trinn 2.3.5). (B) illustrerer mediale rotasjonsgraden av femur passer for skanning (trinn 2.3.4). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 4
Figur 4: vellykket venstre hofte skanning ideelt for analyse. Legg merke til at ikke utvider os hofte under femur halsen. Kontroller plasseringen av felles ikke har den iliaca tuberosity underlegne femur halsen (trinn 2.3.8).

Figure 5
Figur 5: et eksempel på en vellykket AP lumbalcolumna skanning. L1 - L4 angir riktig plassering av ryggvirvel linjer mellom hver vertebra (trinn 3.1.1).

Figure 6
Figur 6: BMD resultater fra en AP lumbalcolumna analyse (trinn 3.1.4). Resultatene presenteres her er fra en avdød hvit kvinne, 31 år, og 64 inches høy. Rapporten har vært anonymiseres for publisering. (A) presenterer bilde av riktig skannede lumbal ryggvirvlene atskilt med programvare plassert ryggvirvel linjer; (B) søkeresultater viser individuelle ryggvirvlene og totale BMD scorene samt t- og z -score for enkelt. T- og z -poengene ble oppnådd med WHO referanse databasen for hvite kvinner; (C) BMD vs alder grafen representerer hvor den enkeltes BMD score (operasjonsendringene sirkel) faller innenfor området for gjennomsnittlig voksne kvinner i WHO databasen. 83 den mørkere blå skyggeleggingen representerer akseptable verdier over gjennomsnittet og lettere blå skyggeleggingen representerer akseptable verdier under gjennomsnittet eller to haler gausskurven rundt middelverdien i en normalfordelingskurve. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 7
Figur 7: skjermen viser et eksempel på en vellykket hip avsøke med femur midtlinjen halverer i femur hodet til bare dårligere regionen trochanteric. Boksen femur nakken bør være en vinkel for å ta full femur halsen vinkel (trinn 3.2.2).

Figure 8
Figur 8: BMD resultater fra en venstre hofte analyse (trinn 3.2.5). Resultatene presenteres her er fra en avdød hvit kvinne, 31 år gammel, 64 inches høy. Rapporten har vært anonymiseres for publisering. (A) presenterer bilde av riktig skannede venstre hofte med midtlinjen nøyaktig plassert med ingen ekstra bein tatt fra os hofte; (B) søkeresultater liste halsen, spise regionen (Troch), intertrokanterisk regionen (Inter), og total BMD score samt t- og z -score for enkelt. T- og z -poengene ble innhentet med WHO referanse databasen for hvite kvinner. Denne personen er klassifisert som osteopenic med økt brudd risiko med WHO refererer83; (C) BMD vs alder grafen representerer hvor den enkeltes BMD score (operasjonsendringene sirkel) faller innenfor akseptable verdier riktignok på den lave enden av topp voksne kvinner i WHO databasen. Mørkere blå skyggeleggingen representerer akseptable verdier over gjennomsnittet og lettere blå skyggeleggingen representerer akseptable verdier under gjennomsnittet eller to haler gausskurven rundt middelverdien i en normalfordelingskurve. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 9
Figur 9: røntgenbilder for casestudie 1. (A) viser langsgående frakturer av høyre femur og (B) de tverrgående stress brudd i høyre tibia. Merk også redusert kan lett identifiseres kvaliteten på proksimale femur. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 10
Figur 10: BMD resultater for studie 1. Resultatene presenteres her er fra en avdød hvit mann, 40 år, omtrent 72 inches høy. Rapporten har vært anonymiseres for publisering. (A) presenterer bilde av venstre hofte søk; (B) søkeresultater presentere halsen, spise regionen (Troch), intertrokanterisk regionen (Inter), og total BMD score samt t- og z -poengene for Case Study 1. T- og z -poengene ble innhentet med WHO referanse databasen for hvite menn. 83 denne personen er klassifisert som vanlig bruker WHO referanser; (C) BMD vs alder grafen representerer hvor den enkeltes BMD score (operasjonsendringene sirkel) faller innenfor akseptable verdier for voksne menn i WHO databasen. Mørkere blå skyggeleggingen representerer akseptable verdier over gjennomsnittet og lettere blå skyggeleggingen representerer akseptable verdier under gjennomsnittet eller to haler gausskurven rundt middelverdien i en normalfordelingskurve. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 11
Figur 11: BMD resultater for Case Study 2. Resultatene presenteres her er fra en avdød hvit kvinne, 13 år, ca 53 inches høy. Rapporten har vært anonymiseres for publisering. (A) presenterer skanning av AP lumbal ryggvirvlene for casestudie 2 med programvare plassert ryggvirvel linjer; (B) søkeresultater presentere personlige ryggvirvlene og totalt BMD scorene samt z -score for enkelt. Z -resultater er bare presentert i juvenile tilfeller fordi de ble oppnådd med WHO referanse databasen for alder og kjønn-samsvar individer; (C) BMD vs alder grafen representerer hvor den enkeltes BMD score (operasjonsendringene sirkel) faller under området (z -poeng =-2.2) 13-år-gamle hvite kvinner i produsentens database. 88 mørkere blå skyggeleggingen representerer akseptable verdier over gjennomsnittet og lettere blå skyggeleggingen representerer akseptable verdier under gjennomsnittet eller to haler gausskurven rundt middelverdien i en normalfordelingskurve. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 12
Figur 12: veksten diagrammet illustrerer forsinket modning av 13 år gamle kvinnelige decedent. 41 den svarte prikken representerer den betyr estimerte vekst og den svarte linjen representerer 95% konfidensintervall for vekst ligningen. Enkelt ligger under 3rd persentil for vekst-for-age innen hele utvalget av CI. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 13
Figur 13: tildeling av casestudie 3 spedbarn z -score i forhold til normal befolkningen fordelingen. Alle verdier under boksen røde center for normale befolkning tiltak anses å angi lav BMD for kronologisk alder. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 14
Figur 14: BMD resultater for studie 3. Resultatene presenteres her er fra en avdød hann Spedbarnsmelk, 14 måneder av alderen. Rapporten har vært anonymiseres for publisering. (A) presenterer skanning av AP lumbal ryggvirvlene casestudie 3 atskilt bein kartet ryggvirvel kroppen epiphyses og omkringliggende ryggvirvel prosesser; (B) søkeresultater presentere personlige ryggvirvlene og totalt BMD score. Produsentens database som brukes av denne programvaren har ikke noen alder og kjønn-matchende informasjon for barn yngre enn tre år. Referanser fra Braillon og kolleger91 ble brukt til å beregne z-score.

Figure 15
Figur 15: veksten diagrammet illustrerer de alvorlige sløse 14-måned gamle spedbarnet. 41 den svarte prikken representerer 6.1 kg (13,4 lbs) vekten av barnet. Barnet faller godt under 3rd persentil for vekt-for-age. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Resultatene presenteres i dette papiret er illustrerende for anvendelse av BMD beregninger i rettsmedisinske sammenhenger. Som figur 6 og Figur 8 viser, skanning levende personer for klinisk BMD skanner er reproduserbare med skjelettrester, men hensyn må tas for å sikre riktig posisjonering. Dette er spesielt viktig for hip eksamen der identifisere midtlinjen av femur halsen krever riktig vinkel femur og overvurdering av BMD kan oppstå hvis den iliaca tuberosity ikke er riktig plassert medialt til acetabulo-femoral felles . For den voksne mannlige diskutert i casestudie 1, kan BMD beregninger gi saksbehandler tilleggsinformasjon om mulig patologiske forhold. Uten et mål på BMD, kunne langsgående frakturer ha vært forenlig med bein insuffisiens. Dette illustrerer også at BMD vurdering kan være en fordel over røntgenbilder for kresne mulig brudd etiologies.

Case Study 2 og 3 gir forekomster der BMD beregninger var integrert å etablere alvorlig underernæring som støttes vanlige metoder. Juvenile tilfeller av dødelig sult er vanskelig å identifisere og straffeforfølge spesielt når fortsatt er gjenfunnet i avanserte stadier av nedbryting31,37,38. Tillegg av DXA skanning protokoller når kritisk sult er mistenkt kan gi ytterligere støtte til funn. I begge juvenile case-studier, ble DXA skanner brukt i forbindelse med standard metoder å sammenligne disse individer med levende barn. Faktisk, i begge tilfeller DXA resultatene var samsvar med standard metode funnene illustrerer nytten i rettsmedisinske tilfeller av dødelig sult eller forsømmelse. Samlet ble de tre sakene diskutert her styrket av DXA analyse for å inkludere eller ekskludere visse slutninger om hvert tilfelle. Det er imidlertid begrensninger når denne metoden skal brukes i rettsmedisinske sammenhenger. For eksempel har forskning vist at forholdet mellom bein volum og bein i yngel varierer mellom vekst stadier12,92. Å sikre at riktig metoder og normative data brukes (dvs., alder-matchet normative data) er viktig. Når vurdere spedbarn, bør sammenligning med andre metoder, for eksempel målinger av lem segmenter, inkludert utøverens vurdering25,33.

En av de viktigste begrensningene av denne metoden er hensynet til taphonomy (dvs., diagenetic endringer skjelettlidelser sammensetning etter døden). Dette gjelder estimering av survivorship skjelettlidelser elementer. Generelt, skjelettlidelser elementer med høyere BMD verdier under livet bevarer lettere7,27, men utelukker ikke sannsynligheten for at Ben mineral har vært endret over tid. Dermed mens BMD kan være ansatt bioarchaeologically å vurdere generelt nivåer av survivorship bør det ikke tolkes som levende BMD-til-døden. Dette er fordi hvis fortsatt diagenetically forfalsket, BMC ikke vil være en nøyaktig refleksjon av BMD i løpet av livet hvis mineral exchange eller katabolisme oppstod55. For eksempel presentere Ross og Juarez85 en sak der infanticide var mistenkt som kan ha vært på grunn av dødelig sult. Men ble tradisjonelle metoder valgt fordi friability av restene foreslo omfattende taphonomic endring som restene hadde blitt begravd i ca fire år under et skur før oppdagelsen85. Således, som nevnt tidligere, taphonomic endring ville ikke vært en nøyaktig refleksjon av spedbarnets BMD ved død. Til slutt denne metoden kan gi støtte til andre indikatorer av underernæring eller metabolske bone patologi, men tilstanden til fortsatt bør vurderes før tolke DXA resultater i skjelettrester.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne erklærer ingen konkurrerende økonomiske interesser.

Acknowledgments

Forfatterne ønsker å erkjenne de redaksjonelle vurderinger, samt to anonyme korrekturleserne. Deres forslag og kritikk var gyldig, mye verdsatt og kraftig forbedret den opprinnelige manuskriptet.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
QDR Discovery 4500W system Hologic Discovery W All inclusive DXA whole body scanner that includes APEX software for visualization and analysis of scans. Incorporates FRAX reference data developed by WHO to provide both t- and z- scores.
APEX 3.2 Hologic APEX Software used by the DXA PC connected to the bone desitometer (QDR Discovery 4500W system) to acquire the BMD data and analyze results.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Ragsdale, B. D., Lehmer, L. M. A Knowledge of Bone at the Cellular (Histological) Level is Essential to Paleopathology. A Companion to Paleopathology. Grauer, A. L. , Wiley-Blackwell. 225-249 (2011).
  2. Burr, D., Akkus, O. Bone Morphology and Organization. Basic and Applied Bone Biology. Burr, D., Allen, M. , Elsevier/Academic Press. Amsterdam. 3-25 (2013).
  3. Hall, B. K. Bones and Cartilage. , Academic Press. US. (2015).
  4. Yeni, Y. N., Brown, C. U., Norman, T. L. Influence of Bone Composition and Apparent Density on Fracture Toughness of the Human Femur and Tibia. Bone. 22 (1), 79-84 (1998).
  5. Glimcher, M. J. The Nature of the Mineral Phase in Bone: Biological and Clinical Implications. Metabolic Bone Disease and Clinically Related Disorders (Third Edition). Avioli, L. V., Krane, S. M. , Academic Press. San Diego. 23-52 (1998).
  6. Bevier, W. C., Wiswell, R. A., Pyka, G., Kozak, K. C., Newhall, K. M., Marcus, R. Relationship of body composition, muscle strength, and aerobic capacity to bone mineral density in older men and women. J. Bone Miner. Res. 4 (3), 421-432 (1989).
  7. Lyman, R. L. Bone Density and Bone Attrition. Manual of Forensic Taphonomy. Pokines, J. T., Symes, S. A. , CRC Press. Boca Raton, FL. 51-72 (2014).
  8. Vogel, K. A., et al. The effect of dairy intake on bone mass and body composition in early pubertal girls and boys: a randomized controlled trial. Am. J. Clin. Nutr. 105 (5), 1214-1229 (2017).
  9. van Leeuwen, J., Koes, B. W., Paulis, W. D., van Middelkoop, M. Differences in bone mineral density between normal-weight children and children with overweight and obesity: a systematic review and meta-analysis. Obes Rev. 18 (5), 526-546 (2017).
  10. Sopher, A. B., Fennoy, I., Oberfield, S. E. An update on childhood bone health: mineral accrual, assessment and treatment. Curr. Opin. Endocrinol. Diabetes Obes. 22 (1), 35-40 (2015).
  11. Pezzuti, I. L., Kakehasi, A. M., Filgueiras, M. T., Guimaraes, J. A., Lacerda, I. A., Silva, I. N. Imaging methods for bone mass evaluation during childhood and adolescence: an update. J. Pediatr. Endocrinol. Metab. , (2017).
  12. Specker, B. L., Schoenau, E. Quantitative Bone Analysis in Children: Current Methods and Recommendations. J. Pediatr. 146 (6), 726-731 (2005).
  13. Binkovitz, L., Henwood, M. Pediatric DXA: technique and interpretation. Pediatr. Radiol. 37 (1), 21-31 (2007).
  14. Siris, E. S., et al. Identification and Fracture Outcomes of Undiagnosed Low Bone Mineral Density in Postmenopausal Women: Results From the National Osteoporosis Risk Assessment. JAMA. 286 (22), 2815-2822 (2001).
  15. Riggs, B. L., Wahner, H. W., Dunn, W. L., Mazess, R. B., Offord, K. P., Melton, L. J. Differential changes in bone mineral density of the appendicular and axial skeleton with aging: relationship to spinal osteoporosis. J. Clin. Invest. 67 (2), 328 (1981).
  16. Marshall, D., Johnell, O., Wedel, H. Meta-Analysis Of How Well Measures Of Bone Mineral Density Predict Occurrence Of Osteoporotic Fractures. Br. Med. J. 312 (7041), 1254-1259 (1996).
  17. Majumdar, S., et al. Correlation of Trabecular Bone Structure with Age, Bone Mineral Density, and Osteoporotic Status: In Vivo Studies in the Distal Radius Using High Resolution Magnetic Resonance Imaging. J. Bone Miner. Res. 12 (1), 111-118 (1997).
  18. Cundy, T., Cornish, J., Evans, M. C., Gamble, G., Stapleton, J., Reid, I. R. Sources of interracial variation in bone mineral density. J. Bone Miner. Res. 10 (3), 368-373 (1995).
  19. Blake, G. M., Fogelman, I. The role of DXA bone density scans in the diagnosis and treatment of osteoporosis. Postgrad. Med. J. 83 (982), 509-517 (2007).
  20. Blake, G. M., Fogelman, I. An Update on Dual-Energy X-Ray Absorptiometry. Semin. Nucl. Med. 40 (1), 62-73 (2010).
  21. Dhainaut, A., Hoff, M., Syversen, U., Haugeberg, G. Technologies for assessment of bone reflecting bone strength and bone mineral density in elderly women: an update. Womens Health.(Lond). 12 (2), 209-216 (2016).
  22. Patel, R., Blake, G. M., Rymer, J., Fogelman, I. Long-Term Precision of DXA Scanning Assessed over Seven Years in Forty Postmenopausal Women. Osteoporos. Int. 11 (1), 68-75 (2000).
  23. Amstrup, A. K., Jakobsen, N. F. B., Moser, E., Sikjaer, T., Mosekilde, L., Rejnmark, L. Association between bone indices assessed by DXA, HR-pQCT and QCT scans in post-menopausal. J. Bone Miner. Metab. 34 (6), 638-645 (2016).
  24. Blake, G. M., Fogelman, I. How Important Are BMD Accuracy Errors for the Clinical Interpretation of DXA Scans? J. Bone Miner. Res. 23 (4), 457-462 (2008).
  25. Ross, A. Fatal Starvation/Malnutrition: Medicolegal Investigation from the Juvenile Skeleton. The Juvenile Skeleton in Forensic Abuse Investigations. Ross, A., Abel, S. M. , Humana Press. Totowa, NJ. 151-165 (2011).
  26. Ross, A., Juarez, C. A brief history of fatal child maltreatment and neglect. Forensic Sci. Med. Pathol. 10 (3), 413-422 (2014).
  27. Lyman, R. L. Quantitative units and terminology in zooarchaeology. Am. Antiq. 59 (1), 36-71 (1994).
  28. U.S. Department of Health and Human Services. Child Maltreatment. , Administration for Children and Families, Administration on Children, Youth, and Families, Children's Bureau (2015).
  29. Spitz, W. U., Clark, R., Spitz, D. J. Spitz and Fisher's Medicolegal Investigation of Death: Guidelines for the Application of Pathology to Crime Investigation. , Charles C Thomas. Springfield. (2006).
  30. Dudley, M. D., Mary, H. Forensic Medicolegal Injury and Death Investigation. , CRC Press. Milton. (2016).
  31. Block, R. W., Krebs, N. F. Committee on Child Abuse and Neglect & and Committee on Nutrition. Failure to Thrive as a Manifestation of Child Neglect. Pediatr. 116 (5), 1234 (2005).
  32. Ross, A. H., Abel, S. M. The Juvenile Skeleton in Forensic Abuse Investigations. , Humana Press. Totowa, NJ. (2011).
  33. Damashek, A., Nelson, M. M., Bonner, B. L. Fatal child maltreatment: characteristics of deaths from physical abuse versus neglect. Child Abuse Negl. 37 (10), 735 (2013).
  34. Welch, G. L., Bonner, B. L. Fatal child neglect: characteristics, causation, and strategies for prevention. Child Abuse Negl. 37 (10), 745-752 (2013).
  35. Gosman, J. Growth and Development: Morphology, Mechanisms, and Abnormalities. Bone Histology: An Anthropological Perspective. Crowder, C., Stout, S. , CRC Press. 23-44 (2011).
  36. Bass, S. L., Eser, P., Daly, R. The effect of exercise and nutrition on the mechanostat. J. Musculoskelet. Neuronal Interact. 5 (3), 239-254 (2005).
  37. Berkowitz, C. D. Fatal child neglect. Adv. Pediatr. 48, 331-361 (2001).
  38. Knight, L. D., Collins, K. A. A 25-year retrospective review of deaths due to pediatric neglect. Am. J. Forensic Med. Pathol. 26 (3), 221-228 (2005).
  39. Ruff, C. Body size prediction from juvenile skeletal remains. Am. J. Phys. Anthrop. 133 (1), 698-716 (2007).
  40. Cowgill, L. Juvenile body mass estimation: A methodological evaluation. J. Hum. Evol. , (2017).
  41. Kuczmarski, R. J., et al. 2000 CDC Growth Charts for the United States: methods and development. Vital and health statistics. Series 11, Data from the national health survey. (246), 1 (2002).
  42. Crabtree, N. J., et al. Dual-energy X-ray absorptiometry interpretation and reporting in children and adolescents: the revised 2013 ISCD Pediatric Official Positions. J. Clin. Densitom. 17 (2), 225-242 (2014).
  43. Crabtree, N. J., Leonard, M. B., Zemel, B. S. Dual-energy X-ray absorptiometry. Bone densitometry in growing patients. Guidelines for clinical practice. Sawyer, A. J., Bachrach, L. K., Lung, E. B. , Humana Press. Totowa. 41-57 (2007).
  44. Ward, K., Mughal, Z., Adams, J. Tools for Measuring Bone in Children and Adolescents. Bone Densitometry in Growing Patients. Guidelines for clinical practice. Sawyer, A. J., Fung, E. B., Bachrach, L. K. , Humana Press. Totowa, NJ. 15-40 (2007).
  45. Alp, H., Orbak, Z., Kermen, T., Uslu, H. Bone mineral density in malnourished children without rachitic manifestations. Pediatr. Int. 48 (2), 128-131 (2006).
  46. American College of Radiology. ACR appropriateness criteria. , https://acsearch.acr.org/list (2016).
  47. Leonard, C., Roza, M., Barr, R., Webber, C. Reproducibility of DXA measurements of bone mineral density and body composition in children. Pediatr. Radiol. 39 (2), 148-154 (2009).
  48. Carrascosa, A., Gussinye, M., Yeste, D., Audi, L., Enrubia, M., Vargas, D. Skeletal mineralization during infancy, childhood, and adolescence in the normal population and in populations with nutritional and hormonal disorders. Dual X-ray absorptiometry (DXA) evaluation. Paediatric Osteology: New Developments in Diagnostics and Therapy. Schiinau, E. , 93-102 (1996).
  49. Blake, G. M., Wahner, H. W., Fogelman, I. The Evaluation of Osteoporosis. , Martin Dunitz. London, UK. (1999).
  50. Christensen, A. M., Passalacqua, N. V., Bartelink, E. J. Forensic Anthropology: Current Methods and Practice. , Academic Press. US. (2014).
  51. Brickley, M., Howell, P. G. T. Measurement of Changes in Trabecular Bone Structure with Age in an Archaeological Population. J. Archaeol. Sci. 26 (2), 151-157 (1999).
  52. Ortner, D. J., Putschar, W. G. Identification of pathological conditions in human skeletal remains. 28, Smithsonian Inst. Press. Washington. (1981).
  53. Waldron, T. Palaeopathology. , Cambridge Univ. Press. Cambridge. (2009).
  54. Kozlowski, T., Witas, H. W. Metabolic and Endocrine Diseases. A Companion to Paleopathology. Grauer, A. L. , Wiley-Blackwell. 401-419 (2012).
  55. Agarwal, S. C. Light and Broken Bones: Examining and Interpreting Bone Loss and Osteoporosis in Past Populations. Biological Anthropology of the Human Skeleton. Katzenberg, M. A., Saunders, S. R. , John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, NJ, USA. 387-410 (2008).
  56. Mays, S., Turner-Walker, G., Syversen, U. Osteoporosis in a population from medieval Norway. Am. J. Phys. Anthropol. 131 (3), 343-351 (2006).
  57. McEwan, J. M., Mays, S., Blake, G. M. The relationship of bone mineral density and other growth parameters to stress indicators in a medieval juvenile population. Int. J. Osteoarchaeol. 15 (3), 155-163 (2005).
  58. McEwan, J. M., Mays, S., Blake, G. M. Measurements of Bone Mineral Density of the Radius in a Medieval Population. Calcif. Tissue Int. 74 (2), 157-161 (2004).
  59. Lees, B., Stevenson, J. C., Molleson, T., Arnett, T. R. Differences in proximal femur bone density over two centuries. Lancet. 341 (8846), 673-676 (1993).
  60. Agarwal, S. C., Grynpas, M. D. Measuring and interpreting age-related loss of vertebral bone mineral density in a medieval population. Am. J. Phys. Anthropol. 139 (2), 244-252 (2009).
  61. Farquharson, M. J., Brickley, M. Determination of mineral make up in archaeological bone using energy dispersive low angle X-ray scattering. Int. J. Osteoarchaeol. 7, 95-99 (1997).
  62. Wakely, J., Manchester, K., Roberts, C. Scanning electron microscope study of normal vertebrae and ribs from early medieval human skeletons. J. Archaeol. Sci. 16 (6), 627-642 (1989).
  63. Brickley, M., Ives, R. The Bioarchaeology of Metabolic Bone Disease. , Academic Press. Oxford. (2010).
  64. Kneissel, M., Boyde, A., Hahn, M., Teschler-Nicola, M., Kalchhauser, G., Plenk, H. Age- and sex-dependent cancellous bone changes in a 4000y BP population. Bone. 15 (5), 539-545 (1994).
  65. Fan, B., et al. National Health and Nutrition Examination Survey whole-body dual-energy X-ray absorptiometry reference data for GE Lunar systems. J. Clin. Densitom. 17 (3), 344-377 (2014).
  66. Kanis, J. A., McCloskey, E. V., Johansson, H., Odén, A., Melton, L. J., Khaltaev, N. A reference standard for the description of osteoporosis. Bone. 42 (3), 467-475 (2008).
  67. Looker, A. C., Borrud, L. G., Hughes, J. P., Fan, B., Shepherd, J. A., Melton, J. L. Lumbar spine and proximal femur bone mineral density, bone mineral content, and bone area: United States, 2005-2008. Vital and health statistics 11. 251, 1-132 (2012).
  68. Beck, T. J., Looker, A. C., Ruff, C. B., Sievanen, H., Wahner, H. W. Structural Trends in the Aging Femoral Neck and Proximal Shaft: Analysis of the Third National Health and Nutrition Examination Survey Dual-Energy X-Ray Absorptiometry Data. J. Bone Miner. Res. 15 (12), 2297-2304 (2000).
  69. Humphries, A. L., Maxwell, A. B., Ross, A. H., Privette, J. Skeletal Trauma Analysis in the Elderly: A Case Study on the Importance of a Contextual Approach. 67th Annual Proceedings of the American Academy of Forensic Sciences. , 862 (2015).
  70. Willey, P., Galloway, A., Snyder, L. Bone mineral density and survival of elements and element portions in the bones of the Crow Creek massacre victims. Am. J. Phys. Anthropol. 104 (4), 513-528 (1997).
  71. Galloway, A., Willey, P., Snyder, L. Human bone mineral densities and survival of bone elements: A contemporary sample. Forensic Taphonomy: The Postmortem Fate of Human Remains. Haglund, W. D., Sorg, M. H. , CRC Press. Boca Raton, FL. 295-317 (1997).
  72. Symmons, R. Digital photodensitometry: a reliable and accessible method for measuring bone density. J. Archaeol. Sci. 31 (6), 711-719 (2004).
  73. Boaz, N. T., Behrensmeyer, A. K. Hominid taphonomy: transport of human skeletal parts in an artificial fluviatile environment. Am. J. Phys. Anthropol. 45 (1), 53-60 (1976).
  74. Behrensmeyer, A. K. The Taphonomy and Paleoecology of Plio-Pleistocene Vertebrate Assemblages East of Lake Rudolf, Kenya. Bull. Mus. Comp. Zool. 146, 473-578 (1975).
  75. Lyman, R. L. Bone density and differential survivorship of fossil classes. J. Anthropol. Archaeol. 3 (4), 259-299 (1984).
  76. Lam, Y. M., Pearson, O. M. Bone density studies and the interpretation of the faunal record. Evol. Anthropol. 14 (3), 99-108 (2005).
  77. Lam, Y. M., Chen, X., Pearson, O. M. Intertaxonomic variability in patterns of bone density and the differential representation of bovid, cervid, and equid elements in the archaeological record. Am. Antiq. 64 (2), 343 (1999).
  78. Lam, Y. M., Chen, X., Marean, C. W., Bone Frey, C. J. Density and Long Bone Representation in Archaeological Faunas: Comparing Results from CT and Photon Densitometry. J. Archaeol. Sci. 25 (6), 559-570 (1998).
  79. Symmons, R. New density data for unfused and fused sheep bones, and a preliminary discussion on the modelling of taphonomic bias in archaeofaunal age profiles. J. Archaeol. Sci. 32 (11), 1691-1698 (2005).
  80. Pickering, T. R., Carlson, K. J. Baboon Bone Mineral Densities: Implications for the Taphonomy of Primate Skeletons in South African Cave Sites. J. Archaeol. Sci. 29 (8), 883-896 (2002).
  81. Ioannidou, E. Taphonomy of Animal Bones: Species, Sex, Age and Breed Variability of Sheep, Cattle and Pig Bone Density. J. Archaeol. Sci. 30 (3), 355-365 (2003).
  82. Hale, A. R., Ross, A. H. The Impact of Freezing on Bone Mineral Density: Implications for Forensic Research. J. Forensic Sci. 62 (2), 399-404 (2017).
  83. WHO Study Group. Assessment of fracture risk and its application to screening for postmenopausal osteoporosis. 843, World Health Organization. Geneva. (1995).
  84. Symes, S. A., L'Abbe, E. N., Stull, K. E., Lacroix, M., Pokines, J. T. Taphonomy and the Timing of Bone Fractures in Trauma Analysis. Manual of Forensic Taphonomy. Pokines, J. T., Symes, S. A. , CRC Press, Taylor and Francis Group. Boca Raton, FL. 341-366 (2014).
  85. Ross, A. H., Juarez, C. A. Skeletal and radiological manifestations of child abuse: Implications for study in past populations. Clin. Anat. 29 (7), 844-853 (2016).
  86. Feldesman, M. R. Femur/stature ratio and estimates of stature in children. Am. J. Phys. Anthropol. 87 (4), 447-459 (1992).
  87. Anderson, M., Green, W., Messner, M. Growth and predictions of growth in the lower extremities. J. Bone Joint Surg. Am. 45 (A), 1-14 (1963).
  88. Kelly, T. L., Specker, B. L., Binkely, T., et al. Pediatric BMD reference database for US white children. Bone (Suppl). 36 (O-15), S30 (2005).
  89. Gomez, F., Galvan, R., Cravioto, J., Frenk, S. Malnutrition in infancy and childhood with special reference to Kwashiokor. Adv. Pediatr. 7, 131-169 (1955).
  90. Waterlow, J. C. Classification and definition of protein-caloric malnutrition. Br. Med. J. 2, 566-569 (1972).
  91. Braillon, P. M., Salle, B. L., Brunet, J., Glorieux, F. H., Delmas, P. D., Meunier, P. J. Dual energy x-ray absorptiometry measurement of bone mineral content in newborns: validation of the technique. Pediatr. Res. 32 (1), 77-80 (1992).
  92. Gallo, S., Vanstone, C. A., Weiler, H. A. Normative data for bone mass in healthy term infants from birth to 1 year of age. J. Osteoporos. 2012, 672403 (2012).

Tags

Medisin problemet 131 beinmineraltetthet BMD skjelettlidelser forblir dødelig sult Omsorgssvikt dual-energi x-ray absorptiometry DXA overlevelsesevne rettsmedisinsk antropologi
Skanning skjelettrester for beinmineraltetthet i rettsmedisinske sammenhenger
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Hale, A. R., Ross, A. H. Scanning… More

Hale, A. R., Ross, A. H. Scanning Skeletal Remains for Bone Mineral Density in Forensic Contexts. J. Vis. Exp. (131), e56713, doi:10.3791/56713 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter