Waiting
Login processing...

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

Medicine

Scanning skeletrester for knoglemineraltætheden i retsmedicinske sammenhænge

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

Summary

Mineralske knogletæthed (BMD) er en vigtig faktor i forståelsen ernæringsmæssige indtag. For menneskelige skeletrester er det en nyttig metrikværdien skal vurdere livskvaliteten i både unge og voksne, især i dødelig tilfælde, sult og omsorgssvigt. Dette white paper indeholder retningslinjer for scanning menneskelige skeletrester til retsvidenskabelige formål.

Abstract

Formålet med dette papir er at indføre en lovende, ny metode til at støtte i vurderingen af knoglekvalitet i klinisk relevante skeletrester. BMD er en vigtig komponent af bone's ernæringstilstand og skeletrester af både unge og voksne, og det kan give oplysninger om knoglekvalitet. For voksne er tilbage, kan det give oplysninger om patologiske tilstande eller Hvornår knogle insufficiens kan være opstået. Ungfisk giver det en nyttig målestok for at belyse tilfælde af fatal sult eller forsømmelse, som er generelt vanskeligt at identificere. Dette dokument indeholder en protokol til de anatomiske orientering og analyse af skeletrester til scanning via dobbelt-energy X-ray absorptiometri (DXA). Tre casestudier præsenteres for at illustrere, hvornår DXA scanninger kan være informativ til retsmedicinske udøveren. Den første casestudie præsenterer en person med observerede langsgående frakturer i vægt bærende knogler og DXA bruges til at vurdere knogle insufficiens. BMD er fundet for at være normal, tyder på en anden ætiologi for fraktur mønster stede. Den anden casestudie ansat DXA at undersøge mistanke om kronisk underernæring. BMD resultater er i overensstemmelse med resultaterne fra lange knogler længder og foreslår, at unge havde lidt af kronisk underernæring. Den endelige undersøgelse giver et eksempel hvor der er mistanke om fatal sult i en 14-måneders spædbarn, som understøtter obduktion resultaterne af fatal sult. DXA scanninger viste lav knogle mineral tæthed for kronologisk alder og er underbygget af traditionelle vurderinger af spædbørns sundhed. Når der beskæftiger sig med bør skeletrester stof ændringer overvejes før du anvender denne metode.

Introduction

Formålet med retsmedicinsk antropologiske analyser afhængig af den praktiserende læge forståelse af knogle som et komplekst væv med flere enheder og variation. Bone er en hierarkisk, sammensatte væv med både organiske og uorganiske komponenter organiseret i en matrix af kollagen og kulsyreholdige apatit1,2,3,4. Uorganiske komponent, eller knogle mineral er organiseret i en nanocrystalline struktur til at levere stivhed og rammerne for den organiske del1,2,5. Den mineralske aspekt omfatter ca. 65% af knogle af vægt og dens ' masse er påvirket af både genetiske og miljømæssige faktorer1,2,4,6. Fordi knogle mineral indtager en tre-dimensionelle rum, det kan måles som mineral knogletæthed (BMD), eller en funktion af masse og volumen besat7. Bulk-tæthed af knogle mineral varierer med alder fra fødsel til voksenalderen8,9,10,11,12 og har været udbredt i klinisk indstillingerne som en indikator for knogleskørhed og knoglebrud risikerer4,13,14,15,16,17,18. Dobbelt-energy X-ray absorptiometri (DXA) har været en udbredt værktøj til vurdering af knogle sundhed siden introduktionen i 1987, især scanninger udføres i columna lumbalis og hip områder11,13,19 . Validering af DXA scanninger har vist som den gyldne standard når undersøge ændringer i BMD13,19,20,21,22,23. Efterfølgende, World Health Organization (WHO) har skabt normative standarder, herunder t- og z-score definitioner for unge og voksne lumbal (L1-L4) og hofter, da disse er regionerne let fanget volumetrically11 ,13,19,24.

Den stigende afhængighed af retsmedicinske antropologi i medicolegal sagsbehandling har tilskyndet til undersøgelse af nye teknikker til bedre at vurdere skeletrester i en række forskellige omstændigheder. Blandt disse potentielle teknikker er anvendelsen af DXA scanninger til at vurdere BMD som en indikator for knoglekvalitet i sager, der involverer fatal sult og omsorgssvigt i ungfisk25,26, identifikation af metaboliske knoglesygdomme, og Estimering overlevelsesevne skelet elementer i stof forskning7,27.

I 2015 US Department of Health and Human Services underordnede mishandling rapport var 75.3% af rapporterede barn misbrug tilfælde en form for omsorgssvigt med ~ 1,670 dødsfald som følge af fatal sult og omsorgssvigt i 49 stater28. Mest unge ofre for omsorgssvigt undlader at vise tegn på eksterne fysisk mishandling, men undladelse af at trives er set i alle tilfælde29,30. Undladelse af at trives er defineret som mangelfuld ernæring indtag til støtte for vækst og udvikling. Disse kan have forskellige faktorer, hvoraf den ene er omsorgssvigt skyldes ernæringsmæssige afsavn25,31 (Se Ross og Abel32 for en mere omfattende gennemgang). Bevidst sult, der resulterer i død af et barn eller spædbarn er meget sjældnere og betragtes som den mest ekstreme form for mishandling25,33,34. Disse ernæringsmæssige mangler har en betydelig effekt på knoglevækst, især langsgående vækst hos børn som en umiddelbar følge af fejlernæring35. Skelet vækst og mineralisering afhænger primært af D-vitamin og calcium, og deres tilskud har været knyttet til øget BMD25,35,36.

Det er overordentlig vanskeligt at identificere eller retsforfølge disse tilfælde selv følgende en komplet obduktion31,37,38 og særlig hensyntagen til metoder ansat skal bruges. I tilfælde hvor fatal sult eller fejlernæring er mistænkt, er en tværfaglig tilgang nødvendig især i sager, der involverer forbliver i avancerede stater af nedbrydning26. Når skeletrester er involveret, er knogle densitometri et nyttigt værktøj i forbindelse med andre skelet indikatorer såsom dental udvikling, måling af pars basilaris af kraniet, og lange knogler længder26. Uden at bruge de skeletale indikatorer nævnt ovenfor for spædbørn og unge fugle, ville det ikke være muligt at skelne hvis lav BMD er resultatet af en iboende stofskiftesygdom, fejlernæring eller stof proces. En anden bekymring er skøn af kropsstørrelse (vægt og statur) i spædbarn eller juvenil skeletrester. Mest normative datasæt kræver oplysninger om højde og vægt til sammenligningsformål som knoglevækst hos børn er størrelse og alder afhængige af12. Når de rester, der skal vurderes er uidentificeret, bør estimeringsmetoder anvendes. Til spædbørn under ét, normative DXA er data alder matches kun. Ungfisk over 1 år, pibekrave39 eller Cowgill40 anbefales for estimering kropsstørrelse i skeletrester, som de er baseret på det Denver vækst undersøgelse prøve herunder i alderen 1-1739,40. Når alder og krop størrelse anslås, konfidensintervaller varierer og sammenligning af gennemsnit til Center for Disease Control (CDC) produceret bør vækst kurver41 medtages i betænkningen samt et konfidensinterval for den anslåede kropsstørrelse. Det er vigtigt at bemærke, at i de fleste tilfælde oplysninger om herkomst og køn ikke kan bestemmes fra juvenile skeletrester før puberteten, hvilket er særlig vigtigt for unge som herkomst og køn er kendt at betydeligt påvirke BMD i voksne. Under disse omstændigheder kan metoden DXA ikke være gældende. I identificerede tilfælde, bør biologiske oplysninger om afstamning, sex og kropsstørrelse, opnås inden analyse.

Knogle densitometri i Pædiatri er steget med udvikling af normative data42,43 med DXA er mest almindeligt tilgængelige teknik44. Underernærede børn viser betydeligt lavere niveauer i BMD end raske børn med mineralisering korreleret med sværhedsgraden af underernæring45. DXA scanninger af columna lumbalis og hofter er de mest egnede områder til at vurdere for ungfisk ifølge The American College of radiologi46. Reproducerbarhed har været vist for rygsøjlen, hele hofte og hele kroppen hos børn i vækst perioden47. Dog lændehvirvelsøjlen foretrækkes som det er primært sammensat af trabekulær knogle, som er mere følsomme over for metaboliske ændringer under vækst og har vist sig for at være mere præcis end hele hip vurderinger25,47, 48. ved hjælp af DXA scanninger er fælles i pediatric vurdering. Men da DXA er todimensional, det fange ikke sand volumen og producerer en BMD baseret på knoglen området13. Hos børn, dette er en vigtig skelnen som krop og ben størrelse varierer inden for og mellem aldersgrupper i børn12. Mest normative data tilgængelige for sammenligning med DXA målinger, men der bør udvises forsigtighed for at vælge en passende henvisning befolkning (Se Binkovitz og Henwood13 for en liste over almindeligt anvendte DXA normative databaser).

Efter scanningen, en z-score er beregnet ved hjælp af en alder-matchede og befolkningen specifikke referenceprøve. Z-scores er mere passende for ungfisk siden t-scores sammenligne den målte BMD til en ung voksen prøve12. En z-score mellem -2 til 2 angiver normal BMD for kronologiske alder, mens enhver score under -2 angiver lav BMD for kronologisk alder49. -2 til 2 spænder både t- og z-score udgør op til to standardafvigelser fra gennemsnittet. Tydeligt, hvis en målte BMD score er to standardafvigelser over eller under deres reference en population, de betragtes som klinisk normale.

Afhængigheden af morfologiske variation for retsmedicinsk antropolog kommer fra mange kilder. Hvoraf den ene er den skeletale variation, der skyldes sygdomsprocesser, herunder metaboliske knogle lidelser50. Evnen til at identificere specifikke lidelser i skeletrester har en dobbelt fordel: 1) tilføjer oplysninger til biologiske profil gør det mere robust og 2) at identificere hvis frakturer er patologiske eller resultatet af selvforskyldt traumer. Der er en bred vifte af metaboliske knogle lidelser51,52,53, men de mest relevante for BMD foranstaltninger af moderne stadig er osteoporose. Osteoporose udvikler når trabekulær knogle tab er større end antallet af kortikale knogletab med et netto tab i knogle massefylde53,54,55. Trabekulær knogletab er korreleret med en øget risiko for fraktur, specielt i knogler, der har større trabekulær knogle indhold (f.eks., os coxa)4,55.

Talrige undersøgelser på osteoporose og knogle mineral tæthed i skeletrester er blevet gennemført på arkæologiske assemblager ved hjælp af både DXA56,57,58,59 og andre metoder60 , 61 , 62. men ved vurderingen af osteoporose i voksen skelettet fra arkæologiske sammenhænge, praktiserende ignorere at diagnosticere osteoporose klinisk kræver en middelværdi for en yngre referenceprøve samtidige med personer 55,63,64vil blive vurderet. Dette er ikke et problem i retsmedicinske antropologi sammenhænge da individer er alder- og køn-matchede til moderne populationer med udviklede referenceprøver til både hofte og lumbal, selv om ændringer i BMD gennem diagenesis bør overvejes til retsmedicinske resterne. Ravfossil er dog den sandsynlige faktor, der påvirker evnen til at opnå legitime BMD foranstaltninger fra arkæologiske prøver. Dette er en overvejelse i retsmedicinske sammenhænge samt, hvor resterne inddrives fra nedgravning betingelser med potentielle postmortem intervaller ud over et par måneder. Mens stadig af retsmedicinske interesse, kunne tilstrækkelig tvivl hæves for enhver BMD score opnået fra remains fundet under disse omstændigheder.

Osteoporose vurderes klinisk ved hjælp af t-score for BMD foranstaltninger, der er afledt af den enkeltes BMD foranstaltninger i hip eller columna lumbalis i forhold til en ung voksen referenceprøve ved hjælp af DXA65,66,67 ,68. Denne referenceprøve kan være ansat for at identificere forekomsten af knogleskørhed i skelettet. I retsmedicinske sammenhænge, dette er nyttigt for to grunde: 1) differentiering mellem frakturer relateret til misbrug-påførte traumer i ældre og dem fra øget knogle skrøbelighed i osteoporotiske enkeltpersoner69, og 2) som en mulig personlig identifikation funktion50.

Knogletæthed har længe været betragtet som en indikator, som afspejler den aktivitet og ernæring af en dyr70,71. For nylig er blevet bemærket, at knogletæthed, som en iboende egenskab af knoglen, påvirker dets overlevelsesevne under stof processer7.  En konsekvens af nedbrydning er skelet elementer (dvs., diskret, anatomisk komplet enheder af skelettet) differential overlevelsesevne og knogletæthed kan bruges som en indikator for overlevelsesevne, eller knogle styrke7, 70 , 71 , 72 , 73 , 74 , 75. det er vigtigt i retsmedicinske sammenhænge såvel som arkæologiske og paleontological miljøer i, at det påvirker practitioners' evne til at tilstrækkeligt anvender metoder til at anslå en biologisk profil (eller alder, køn, statur og afstamning), hvis kun visse skelet elementer er repræsenteret.

Bulk-tæthed (knogletæthed med pore plads medtaget i målingen) er passende måling i denne situation, i betragtning af det er netop den porøse struktur af knoglen, der påvirker dets modtagelighed for stof processer7. Mange metoder til vurdering af knogletæthed har været ansat herunder enkelt-beam photon densitometri27,75, computertomografi76,77,78, photodensitometry72 ,79, og DXA80,81,82. DXA scanninger kan være at foretrække frem for andre metoder, som det er relativt billigt, hele kroppen scanninger kan udføres, og enkelte skelet elementer kan vurderes særskilt eller sammen under analysen. Ved hjælp af BMD scanninger før og efter stof forskningsundersøgelser giver nyttige oplysninger om knogle overlevelsesevne som følge af forskellige stof faktorer og miljøer82.

Denne hvidbog skitserer en protokol for at opnå DXA scanninger af skeletrester. Metoden anvender den fælles, kliniske positionering af enkeltpersoner, når du udfører columna lumbalis og hofte scanner. Dette giver praktiserende læger til at sammenligne skeletrester med de passende normative standarder. Protokollen skitseret er gældende for både unge og voksne forbliver med begrænsninger diskuteret senere.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Protokollen heri klæber til North Carolina State Universitys etiske retningslinjer for human forskning.

1. maskinen forberede

Bemærk: Følgende protokol kan være bredt anvendt til enhver hele kroppen, kliniske DXA og BMD scanner.

  1. Udfør kalibrering én gang dagligt før scanning nogen personer for at sikre kvalitetskontrol. Efter kalibrering prompter vises ved opstart af systems' software, scanne en lumbal phantom af kendte tæthed til at sikre korrekt læsning af BMD scanner.
  2. Hvis scanneren bliver udnyttet ikke har en kvalitetskontrol funktion i softwaren, sammenligne lændehvirvelsøjlen resultater med dem optaget på rygsøjlen phantom at sikre de korrekte målinger.
    Bemærk: Phantom rygsøjlen skal placeres i midten af tabellen scanning og lændehvirvelsøjlen bør være udvalgt til kvalitetskontrol.
  3. Udføre yderligere test (fx., Radiografisk ensartethed) efter behov. Udføre Radiografisk ensartethed hver ti scanninger maksimum for at sikre, at hele scanning overfladen er opdaget af scanneren.
  4. Hvis scanneren udnyttes har ikke en Radiografisk ensartethed test i menuen kvalitetskontrol, skal du vælge hele kroppen scanning for at sikre, at scanneren kan læse hele scanning overfladen.
    Bemærk: Altid center eksamen tabel efter kvalitetskontrol og før du udfører eksamener.

2. udføre eksamen

  1. Oprette patient profiler
    1. Opret ny patient profiler til enkelte nye scannet at opretholde kæde af forældremyndigheden og sikre scanninger er korrekt forbundet med enkelte rester. Hvis den enkelte scannes er identificeret, Fortsæt til trin 2.1.2. Hvis enkelt er uidentificeret, etablere den biologiske profil før scanning for at ansætte de mest præcise databasereferencer.
    2. Indgå den patient profil, herunder anslåede statur, hvis ukendt demografiske oplysninger. Sørg for at vælge den mest hensigtsmæssige ligningen for resterne undersøges.
    3. Vælg scanningstype. For trin 2.2, Vælg Anterior-Posterior (AP) columna lumbalis. For trin 2.3, vælge venstre eller højre hofte scanner.
  2. AP lændehvirvelsøjlen scanning
    Bemærk: Kræve lændehvirvlerne (L) en til fire.
    1. Vælg Udfør eksamen | vælge patienten | Vælg Skan type | AP lumbal Columna | Næste. Vælg en åben container mindst lige så stor som den leddelte segment af L1-L4.
      Bemærk: Den, der anvendes i denne undersøgelse 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. Fyld bunden af beholderen med ris som et blødt væv proxy.
      Bemærk: Enhver form for ris kan arbejde som et blødt væv proxy.
    3. Sted L1-L4 i anatomisk stilling (torntappene bør orienteret nedad) i ris med ca. 0,7 cm (0,28 in.) mellem hver vertebrale kroppen som vist i figur 1A. Sikre at de overlegne og underlegne artikulær fakta er artikuleret, men vertebrale organer er ikke i kontakt med hinanden.
    4. Centrere tabellen scanning og sted container med L1 er orienteret mod toppen (hoved) af scanning tabel og L4 er placeret 1 cm overlegen i forhold til den krydsende sigtekorn. Den lodrette laser linje bør være bisecting hvirveldyr ligene af alle fire ryghvirvler (figur 1B).
    5. Dække de udsatte ben med ris.
    6. Vælg Start scanning.
    7. Fortsæt til analyse (trin 3.1), hvis skannet korrekt (figur 2). Gentag scanningen, hvis ikke alle ryghvirvler er fanget.
  3. Venstre eller højre hofte scanninger
    Bemærk: Figur 3 er fra en venstre hofte eksamen, hvis udfører en højre hofte eksamen, positionering er spejlet.
    1. Vælg udføre eksamen | vælge patienten | Vælg Skan type | Venstre hofte (eller højre hofte) | Næste. Vælg en åben container mindst lige så stor som den leddelte os coxa og lårbenet scannes.
      Bemærk: Den, der anvendes i denne undersøgelse er 88.5 L X 41.5W X 13,9 D i cm (34.85 in. L X 16.35 i. W X 5.47 i. D).
    2. Fyld bunden af beholderen med ris (enhver form for ris vil fungere som et blødt væv proxy).
    3. Placere os coxa med acetabulum og obturatoren foramen vender lateralt med skambenet orienterede medialt. Position ischial tuberositas under lårbenshovedet som det artikulerer med acetabulum (figur 3A).
      Bemærk: Placering af den ischial tuberositas er meget vigtigt, fordi hvis det strækker sig lateralt nedenfor af lårbenshalsen det vil puste BMD skøn.
    4. Placer lårbenet med lårbenshovedet i acetabulum og med større trochanter og lårbenshovedet i linje parallel til tabellen scanning (dvs., i samme plan). Sikre at femurdiafyse roteres medialt med den distale kondyl roteret medialt og lidt højere end den mediale kondyl (figur 3B).
    5. Centrere tabellen scanning og derefter flytte den scanning arm og tabel indtil laser trådkors er orienteret, så ligger direkte over subtrochanteric området af lårbenet med den lodrette streg bisecting den øverste halvdel af femurdiafyse ( Figur 3A). Flyt ikke resterne, når de har været placeret. Flytte tabellen sikrer, at knogler forbliver i korrekt anatomisk stilling.
    6. Dække de resterende synlige del af den femorale-acetabular fælles med ris.
    7. Vælg Start scanning.
    8. Fortsæt til analyse i trin 3.2 Hvis skannet korrekt (figur 4).
      Bemærk: Scanninger skal fange tilpasning af fælles at midterlinjen i den proksimale femur er i et plan. Midterlinjen bør ligge fra midten af lårbenshovedet til lige under større trochanter.

3. analysere eksamener

  1. Analysere AP lændehvirvelsøjlen scanning
    1. Efter scanningen vises en Exit eksamen prompt box'en. Vælg analysere scanning.
      Bemærk: Softwaren vil adskille hver ryghvirvel i deres egne regioner at vurdere enkelte elementer og samlede BMD når scannet korrekt som vist i figur 5.
    2. Vælg resultater i vinduet Skan analyse . Vælg vertebrale linjer, hvis ryghvirvler ikke er korrekt adskilt for mindre justeringer eller direkte flytte ryghvirvler for scanne igen.
    3. Få både alder-matchede og befolkningen specifikke BMD reference foranstaltninger til at beregne en z -score når udfører juvenile BMD scanner.
    4. Indsamle resultater grafen for visualisering af enkelt i forhold til befolkningens reference.
      Bemærk: Figur 6 viser Scanningsresultater for AP lændehvirvelsøjlen af en 31-årig kvindelig.
  2. Analysere hip scanning.
    1. Efter scanningen vises en Exit eksamen prompt box'en. Vælg analysere scanning.
      Bemærk: Softwaren vil automatisk fange lårbenshalsen, Wards trekant og trochanteric område som vist i figur 7, hvis skannet korrekt.
    2. Vælg værktøjet knogle kort til at tilføje eller slette områder, der ikke er en del af lårbenshalsen og trochanteric region når ikke læser præcis af software på grund af mindre malposition. Foretage midterlinjen justeringer direkte på scanningen ved at vælge værktøjet hals og repositionering midterlinjen.
    3. Flyt og scanne igen hvis disse små justeringer ikke tillader det korrekt justering, vist i figur 7.
    4. Vælg resultater i vinduet Skan analyse . Sammenlign med referencedata for lårbenshalsen, trochanteric region og den intertrochanteric region i softwaren for voksne.
    5. Sammenligne resultaterne med de passende alder - og befolkning-matchede referencer, når vurderingen af ungfisk.
    6. Brug t-score for voksne, da det er den mest hensigtsmæssige til varierende vurdere patologiske tilstande.
      Bemærk: Figur 8 viser den ideelle scanningsresultater til venstre hofte analyse af en 31-årig kvindelig.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Den metode, der foreslås her er almindeligt anvendt i levende patienter og overvejelse af sin nyhed til afdøde personer skal bemærkes. Figur 6 og figur 8 præsentere resultaterne af en AP columna lumbalis og venstre hofte scanning, henholdsvis. Den enkelte vurderet i disse scanninger er en afdød hvid, kvinde, 31 år, har til huse på advokatorisk analyse Laboratory i North Carolina State University. Denne person havde en samlet BMD score på 0.944 g/cm2 med en tilsvarende t-score (-0.9) for herkomst og køn-matchede referencebefolkning. Ifølge WHO klassifikation, hendes BMD score er klinisk normale og ikke under -2 t-score, der tyder på en overensstemmelse med osteoporose/øget BMD fraktur risiko8,83. Resultaterne præsenteres er fra tre retsmedicinske tilfælde hvor BMD scoringer blev brugt til at vurdere forskellige etiologies i hvert enkelte sæt af resterne. Den metode, der foreslås ikke blevet systematisk vurderet i skeletrester, men i kombination med andre metoder kan støtte investigator under deres vurdering. Casestudie 1 illustrerer dens brug i voksne hvorved perimortem, langsgående revner er tydelig i de lange knogler. BMD scoringer blev brugt til at vurdere, om denne sprængning skyldtes frakturrisiko under life eller postmortem processer hvor farven change sammenligning ikke var gældende. Casestudie 2 illustrerer dens brug i juvenile resterne når langsigtede misbrug og omsorgssvigt er mistænkt. Casestudie 3 illustrerer den metode brug i børnedødelighed når fatal sult er mistænkt.

I casestudie 1var denne person en 40-årig mand udstiller en sjældne fraktur-serien, der omfatter langsgående brud på forreste flader af lårben og skinneben, der helt trængte den kortikale knogle i midten af hver knogle ( Figur 9A og 9B). De langsgående frakturer er også forbundet med tværgående frakturer bisecting den forreste del af skinnebenet på midshaft og let distalt. Der er ingen tegn på heling, men ingen forskelle i farve, var traditionelle fraktur timing metoder til at skelne peri- og postmortem usikkert. Desuden er der patologiske ændringer, der er blevet observeret i levende diabetespatienter herunder synlige tab af trabekulær knogle, der kan iagttages i den enkeltes røntgenbilleder (figur 9A). For at vurdere, om de akutte frakturer er til stede i de lavere lemmer knogler var resultatet af fraktur skrøbelighed eller mere blot en postmortem artefakt fra naturlige tørring processer80, en DXA-scanning af venstre hofte var opnået (figur 10). Den venstre hofte vurderes, da de langsgående frakturer blev observeret i femora og skinneben og lændehvirvelsøjlen var ufuldstændige. Metoden her var at fastslå, om BMD var tilstrækkelig lav, normal vægtbærende aktiviteter kunne forårsage frakturer observeret. Samlede BMD var 1.299 g/cm2 med en tilsvarende t-score på 1.8 med angivelse af knogle insufficiens var ikke årsagen til de langsgående frakturer. Derudover producerer postmortem langsgående revner fraktur linjer, der løber langs kornet af knoglen og kan producere frakturer på vinkelrette vinkler fra hinanden84.

I casestudie 2giver Figur 11 resultaterne til en 13-årige, kvindelige inddrives fra en hemmelig grav med en formodet historie om langsigtede misbrug. Mange have frakturer var tydelige og mønstre var i overensstemmelse med barn misbrug85. Gældende standarder at vurdere underernæring ungfisk omfatte sammenligning af lange knogler længder til en kontrolprøve. Juvenile lemmer længder for denne person var 355 mm og 300 mm til venstre femur og tibia, henholdsvis. Disse længder er størrelse-matchede tættest med 9-årige betyder længder (350 mm og 280 mm for femora og skinneben, henholdsvis). Dette er i overensstemmelse med en markant vækst underskud for denne individuelle86,87. Ruff's39 ligning til femur og tibia længder blev brugt til at estimere juvenile statur til afdøde. Den anslåede statur var 53,3 inches (136.2 cm) (95% CI: 51,1-55,5 inches). Dette var i forhold til CDC 2000 vækstkurver for piger fyldt 2-2041. Som det ses i figur 12, afdøde ligger under 3rd percentilen for statur for alder tyder på forsinket vækst godt under de fleste amerikanske 13-årige kvinder.  BMD blev vurderet til at give yderligere indsigt i graden af underernæring, som tilknytningen mellem BMD tab og dårlig ernæring er veletableret25,35,36. Lændehvirvelsøjlen blev valgt for dens fuldstændighed og større sammensætning af trabekulær knogle. Den samlede BMD af AP lændehvirvelsøjlen blev målt til 0.660 g/cm2 med en z-score på -2.2 fra producentens database. Producentens database er en alder og køn matchede prøve indeholdende 1,948 individer alderen 3-20 år88.  Denne z-score er i overensstemmelse med lav BMD for kronologisk alder giver yderligere beviser overensstemmelse med kronisk fejlernæring (Figur 13).

I Case Study 3viser Figur 14 BMD resultaterne af lændehvirvelsøjlen for en 14 måneder gamle spædbarn med sult mistænkt som dødsårsag. Resterne var stadig i frisk tidligt nedbrydning så artikulation af epifyser var ikke en bekymring og vægt var 6,1 kg (13.4 lbs). Til sammenligningsformål, var klassifikationssystemer Gomez og kolleger og Waterlow ansat til at anslå underernæring fra referencemålinger højde og alder. Efter Gomez og kolleger89 ligningen:

Procent af reference vægt for alder = ((patient weight) / (vægten af normale barn af samme alder)) * 100

hvor vægten af normale barn af samme alder er taget fra en referencebefolkning. Spædbarnet i dette tilfælde målt på 38% vægt for alder af referenceprøve fra Gomez og kolleger89, svarende til klasse III (svær underernæring). Waterlow90 klassificeringssystem placerer 38% som svær spilde, men uden nedsat vækst som højde var inden for normalområdet. Den samlede BMD blev målt til 0.190 g/cm2 mens alder-matchede referencegruppen har en gennemsnitlige samlede BMD af lændehvirvelsøjlen 0.399 +/-0.040 g/cm2 45. Z-score er beregnet som:

z-score = ((målt BMD - alder matchede betyde BMD) / befolkning SD)

og var -5.225 med alder-matchede middelværdi fra en 1-årig referencebefolkning af 40 spædbørn. Referencedataene blev produceret fra en langsgående undersøgelse af Braillon og kolleger91 , er blevet valideret i litteraturen for DXA rygsøjlen BMD foranstaltninger49,92. Derudover antyder en undersøgelse foretaget af Gallo og kolleger spædbarnet BMD observeret er under 3rd percentil af rygsøjlen BMD for alder til 12 - måneders alderen92. Enhver score under -2 er betragtes som lav BMD for kronologisk alder placere barnet i 0.1-percentilen af den normale befolkning (Figur 13). Til sammenligning, vægten af spædbarnet (6,1 kg) blev afbildet på CDC 2000 vækst kurve diagram for mænd i alderen 0-341. Som det ses i Figur 15, falder spædbarnet langt under 3rd percentilen for vægt-for-alder, som er i overensstemmelse med DXA z -score godt under -2 for den lave ende af normale individer.

Figure 1
Figur 1: orientering og placering af columna lumbalis segmenter, L1-L4 til scanning af: (A) viser korrekt orientering til scanning med torntappene orienterede nedad svarer (til trin 2.2.3); (B) korrekte placering til scanning med laser linje gennemskærende hvirveldyr organer og ingen kontakt mellem hvirveldyr organer og sort prik repræsenterer sigtekornet (svarer til trin 2.2.4). Pilen angiver retning til lederen af scanner. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2: vellykket AP lændehvirvelsøjlen scan ideel til analyse. Svarer til trin 2.2.7.

Figure 3
Figur 3: placering af hofteleddet (os coxa og lårben) at genskabe acetabulo-lårben joint. (A) angiver hofteled justeringen til scanning med lårbenshovedet i acetabulum og lårbenshovedet og større trochanter i samme plan parallelt med tabellen scanning (trin 2.3.3) og den sorte prik angiver placeringen af trådkors for korrekte tabel placering (trin 2.3.5). (B) viser graden af mediale rotation af lårbenet passer til scanning (trin 2.3.4). Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 4
Figur 4: vellykket venstre hofte scan ideel til analyse. Bemærk, at os coxa ikke omfatter nedenfor af lårbenshalsen. Sikre placering af fælles ikke har den iliaca tuberositas ringere for collum (trin 2.3.8).

Figure 5
Figur 5: et eksempel på en vellykket AP lændehvirvelsøjlen scanning. L1 - L4 angiver korrekt placering af vertebrale linjer mellem hver ryghvirvel (trin 3.1.1).

Figure 6
Figur 6: BMD skyldes en AP lændehvirvelsøjlen analyse (trin 3.1.4). Resultaterne præsenteres her er fra en afdød hvid kvinde, 31 år, og 64 inches høj. Betænkningen er blevet anonymiseret for offentliggørelse. (A) præsenterer billede af korrekt scannede lændehvirvlerne adskilt af software placeret vertebrale linjer; (B) scan resultater katalogiserer de enkelte ryghvirvler og samlede BMD noder samt t- og z -score for enkelt. T- og z -score blev opnået ved hjælp af WHO referencedatabase for hvide hunner; C BMD vs alder graf repræsenterer hvor den enkeltes BMD score (cross-hatch cirkel) falder inden for det gennemsnitlige voksne hunner i WHO-databasen. 83 mørkere blå skygge repræsenterer det acceptable område over gennemsnittet og lysere blå skygge repræsenterer det acceptable område under gennemsnittet eller to haler af klokkekurven omkring middelværdien i en normalfordeling kurve. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 7
Figur 7: skærmen viser et eksempel på en vellykket hip scanning med femoral midterlinjen bisecting det femorale hovedet til bare ringere regionen trochanteric. Boksen lårbenshalsen bør være i en vinkel til at fange fuld lårbenshalsen vinkel (trin 3.2.2).

Figure 8
Figur 8: BMD skyldes en venstre hofte analyse (trin 3.2.5). Resultaterne præsenteres her er fra en afdød hvid kvinde, 31 år, 64 inches høj. Betænkningen er blevet anonymiseret for offentliggørelse. (A) præsenterer billede af korrekt scannede venstre hofte med midterlinjen præcist placeret med ingen yderligere knogle inkluderet fra os coxa; (B) scan resultater katalogiserer halsen, trochanteric region (Troch), den intertrochanteric region (Inter), og samlede BMD noder samt t- og z -score for enkelt. T- og z -score blev opnået ved hjælp af WHO referencedatabase for hvide kvinder. Denne person er klassificeret som osteopenic med øget frakturrisiko ved hjælp af WHO henvisninger83; C BMD vs alder graf repræsenterer hvor den enkeltes BMD score (cross-hatch cirkel) falder inden for det acceptable interval omend på den lave ende af peak voksne hunner i WHO-databasen. De mørkere blå skygge repræsenterer det acceptable område over gennemsnittet og lysere blå skygge repræsenterer det acceptable område under gennemsnittet eller to haler af klokkekurven omkring middelværdien i en normalfordeling kurve. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 9
Figur 9: røntgenbilleder for casestudie 1. (A) viser de langsgående brud på højre lårben og (B) den tværgående stress fraktur af højre skinneben. Bemærk også den reducerede røntgenfast kvalitet i den proksimale femur. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 10
Figur 10: BMD resultater af casestudie 1. Resultaterne præsenteres her er fra en afdød hvid mand, 40 år, cirka 72 inches høj. Betænkningen er blevet anonymiseret for offentliggørelse. (A) præsenterer billede af venstre hofte scanning; (B) scan resultater præsenterer halsen, trochanteric region (Troch), den intertrochanteric region (Inter), og samlede BMD noder samt t- og z -score for casestudie 1. T- og z -score blev opnået ved hjælp af WHO referencedatabase for hvide mænd. 83 denne person er klassificeret som normal bruger WHO referencer; C BMD vs alder graf repræsenterer hvor den enkeltes BMD score (cross-hatch cirkel) falder inden for det acceptable område for voksne mænd i WHO-databasen. De mørkere blå skygge repræsenterer det acceptable område over gennemsnittet og lysere blå skygge repræsenterer det acceptable område under gennemsnittet eller to haler af klokkekurven omkring middelværdien i en normalfordeling kurve. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 11
Figur 11: BMD resultater af casestudie 2. Resultaterne præsenteres her er fra en afdød hvid kvinde, 13 år, cirka 53 inches høj. Betænkningen er blevet anonymiseret for offentliggørelse. (A) præsenterer scanning af AP lændehvirvlerne casestudie 2 adskilt af software placeret vertebrale linjer; B scanningsresultater præsentere de enkelte ryghvirvler og total BMD noder samt z -score for enkelt. Z -score kun præsenteres i ungdomskriminalitet tilfælde, fordi det er fremstillet ved hjælp af WHO referencedatabase for alder - og køn-matchede enkeltpersoner; C BMD vs alder graf repræsenterer hvor den enkeltes BMD score (cross-hatch cirkel) falder under (z -score =-2.2) række og 13-årige hvide hunner i producentens database. 88 den mørkere blå skygge repræsenterer det acceptable område over gennemsnittet og lysere blå skygge repræsenterer det acceptable område under gennemsnittet eller to haler af klokkekurven omkring middelværdien i en normalfordeling kurve. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 12
Figur 12: vækst diagram illustrerer en forsinket modning af den 13-årige kvindelige decedent. 41 den sorte prik repræsenterer den gennemsnitlige forventede statur og de sorte linjer repræsenterer 95% konfidensinterval for statur ligning. Enkelt ligger under 3rd -percentilen for statur for alder inden for hele spektret af CI. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 13
Figur 13: tildeling af casestudie 3 spædbarn z -score i forhold til den normale befolkningsfordeling. Alle værdier under boksen røde center for normale befolkning foranstaltninger anses for at angive lav BMD for kronologisk alder. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 14
Figur 14: BMD resultater af Case Study 3. Resultaterne præsenteres her er fra en afdød mandlig spædbarn, 14 måneder. Betænkningen er blevet anonymiseret for offentliggørelse. (A) præsenterer scanning af AP lændehvirvlerne for casestudie 3 adskilte ben kort af vertebrale kroppen epifyserne og omkringliggende vertebrale processer; B scanningsresultater præsentere de enkelte ryghvirvler og total BMD scores. Producentens database, der bruges af denne software har ikke nogen alder - og køn-matchede information til spædbørn yngre end tre år. Referencer fra Braillon og kolleger91 blev brugt til at beregne z-score.

Figure 15
Figur 15: vækst diagram illustrerer den alvorlige spilde 14 måneder gamle spædbarn. 41 den sorte prik repræsenterer 6,1 kg (13.4 lbs) vægten af spædbarnet. Spædbarnet falder langt under 3rd percentilen for vægt for alder. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Resultaterne præsenteres i dette papir er illustrerende for anvendeligheden af BMD målinger i retsmedicinske sammenhænge. Som figur 6 og figur 8 viser, levende individer for kliniske BMD scanninger scanning holdning er reproducerbare med skeletrester, men man skal sikre korrekt positionering. Dette er især kritisk til hip undersøgelse hvor at identificere midterlinjen af lårbenshalsen kræver den rette vinkel på lårbenet og overvurdering af BMD kan opstå, hvis den iliaca tuberositas ikke er korrekt placeret medialt til den acetabulo-femorale fælles . For den voksne mandlige drøftet i casestudie 1, kan BMD målinger give Sagsbehandler med yderligere oplysninger om mulige patologiske betingelser. Uden en foranstaltning af BMD kunne de langsgående frakturer have været konsekvent med knogle insufficiens. Dette illustrerer også, at BMD vurdering kan være fordelagtige over x-stråler for kræsne muligt fraktur etiologies.

Casestudie 2 og 3 give tilfælde hvor BMD målinger blev integreret til oprettelse af svær underernæring, der støttede mere almindeligt anvendte metoder. Juvenile tilfælde af fatal sult er vanskeligt at identificere og retsforfølge især hvor resterne er kommet i fremskredne stadier af nedbrydning31,37,38. Tilsætning af DXA scanning protokoller, når fatal sult er mistænkt kan yde yderligere støtte til resultater. I begge juvenile casestudier, blev DXA scanninger anvendt sammen med standardmetoder til at sammenligne disse personer med levende børn. Faktisk, i begge tilfælde DXA resultaterne var i overensstemmelse med de standard metode resultater illustrerer sin nytte i retsmedicinske tilfælde af fatal sult eller forsømmelse. Samlet set blev de tre sager her suppleret med DXA analyse til enten at medtage eller udelukke bestemte slutninger om hvert enkelt tilfælde. Der er dog begrænsninger at når denne metode bør anvendes i retsmedicinsk sammenhænge. For eksempel, har forskning vist, at forholdet mellem knogle volumen og knogle området ungfisk varierer mellem vækst faser12,92. At sikre at den korrekte metode og normative data anvendes (dvs., alder-matchede normative data) er bydende nødvendigt. Ved vurderingen af spædbørn, bør sammenligning med andre metoder, såsom målinger af lemmer segmenter, medtages i den praktiserende læge vurdering25,33.

En af de vigtigste begrænsninger af denne metode er hensynet til ravfossil (dvs., diagenetic ændringer til skelet sammensætning efter døden). Det drejer sig om vurdering af efterladte af skelet elementer. Generelt skelet elementer med højere BMD værdier under liv vil bevare lettere7,27, men dette udelukker ikke sandsynligheden for, at knogle mineral har været ændret over tid. Således, mens BMD kan være ansat bioarchaeologically at vurdere generelle niveauer af efterladte det bør ikke fortolkes som levende BMD på død. Dette er fordi hvis resterne har ændret diagenetically, BMC ikke vil være en præcis afspejling af BMD i løbet af livet, hvis mineral exchange eller katabolisme opstod55. For eksempel, fremlægge Ross og Juarez85 en sag hvor der var mistanke om barnemord, der kan have været på grund af dødelig sult. Men, traditionelle metoder blev valgt fordi skørhed af resterne foreslået omfattende stof ændring som resterne var blevet begravet for omkring fire år under et skur før opdagelsen85. Således, som tidligere nævnt, det stof ændring ville ikke har en præcis afspejling af barnets BMD ved død. Til sidst, denne metode kan yde støtte til andre indikatorer for underernæring eller metaboliske knogle patologier, dog tilstand af stadig bør vurderes før fortolkning DXA resultater i skeletrester.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne erklærer ikke konkurrerende finansielle interesser.

Acknowledgments

Forfatterne vil gerne anerkende de redaktionelle vurderinger samt de to anonyme korrekturlæsere. Deres forslag og kritik var gyldige, meget værdsat og stærkt forbedret det oprindelige håndskrift.

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

Medicin sag 131 knoglemineraltætheden BMD skelet forbliver fatal sult omsorgssvigt dual energy x-ray absorptiometri DXA overlevelsesevne retsmedicinske antropologi
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