Waiting
Login processing...

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

Medicine

Scannen skelet blijft voor bot mineraal dichtheid in een forensische context

doi: 10.3791/56713 Published: January 29, 2018

Summary

Botmineraaldichtheid (BMD) is een belangrijke factor in het begrip nutritional inname. Voor menselijk skelet blijft is het een nuttig metriek te beoordelen van de kwaliteit van leven in zowel jeugdigen en volwassenen, met name in fatale gevallen van uithongering en verwaarlozing. Dit witboek biedt richtlijnen voor het scannen van menselijke skelet resten voor forensische doeleinden.

Abstract

Het doel van deze paper is om een veelbelovende, nieuwe methode om te helpen bij de beoordeling van de kwaliteit van het bot in forensisch relevante skeletachtige overblijfselen. BMD is een belangrijk onderdeel van de voedingstoestand van het bot en in skeletachtige overblijfselen van zowel jongeren als volwassenen en kan informatie over bot kwaliteit bieden. Voor volwassenen blijft, kan zij informatie verschaffen op pathologische condities of wanneer bot insufficiëntie kan hebben plaatsgevonden. In jonge biedt een nuttige metriek te verhelderen van gevallen van fatale honger of verwaarlozing, die over het algemeen moeilijk zijn te identificeren. Dit witboek biedt een protocol voor de anatomische oriëntatie en analyse van skeletale blijft voor het scannen via dual-energy X-ray absorptiometrie (DXA). Drie casestudy's worden gepresenteerd om te illustreren bij DXA scans informatieve aan de forensisch arts kunnen. De eerste case study presenteert een individu met waargenomen longitudinale fracturen in het gewicht dragende beenderen en DXA wordt gebruikt ter beoordeling van bot insufficiëntie. BMD komt normaal suggereren een andere etiologie voor de breuk patroon aanwezig te zijn. De tweede case study werkzaam DXA om te onderzoeken verdenking chronische ondervoeding. De BMD resultaten stroken met de resultaten van lange beenderen lengtes en suggereren dat de juveniele had te lijden aan chronische ondervoeding. De definitieve case study vormt een voorbeeld waar fatale honger in een veertien maanden durende zuigeling wordt vermoed, ondersteunding voor autopsie bevindingen van fatale honger. DXA scans toonde lage botmineraaldichtheid voor chronologische leeftijd en wordt onderbouwd door traditionele evaluaties van de gezondheid van de baby. Echter, bij de behandeling van skelet blijft taphonomic wijzigingen moeten worden overwogen voordat u deze methode toepast.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Het doel van forensische antropologische analyses is gebaseerd op begrip van de practitioner's van bot als een complex weefsel met meerdere eenheden en variatie. Bot is een hiërarchische, samengestelde weefsel met zowel organische als anorganische componenten onderverdeeld in een matrix van collageen en koolzuurhoudende apatiet1,,2,,3,4. De anorganische component of bot mineraal is georganiseerd in een nanocrystalline structuur om stijfheid en kader voor de organische deel1,2,5. Het mineraal aspect omvat ongeveer 65% van het bot van het gewicht en de ' massa wordt beïnvloed door zowel genetische en omgevingsfactoren1,2,4,6. Omdat bot mineraal een drie-dimensionale ruimte beslaat, het kan worden gemeten als de botmineraaldichtheid (BMD), of een functie van de massa en het volume7bezet. De bulkdichtheid van het bot mineraal varieert met de leeftijd vanaf de geboorte tot volwassenheid8,9,10,11,12 en is gebruikt uitgebreid in klinische instellingen als een indicator van osteoporose en fractuur risico4,13,14,15,16,17,18. Dual-energy X-ray absorptiometrie (DXA) is een algemeen instrument voor de beoordeling van de gezondheid van de botten sinds de invoering ervan in 1987, met name scans uitgevoerd in de lumbale wervelkolom en heup regio's11,13,19 . Validatie van DXA scans is aangetoond als de gouden standaard bij het onderzoeken van veranderingen in BMD13,19,20,21,22,23. Vervolgens, de World Health Organization (WHO) heeft gemaakt van normatieve normen met inbegrip van t- en z-score van definities voor jeugd- en volwassen lumbale wervelkolom (L1-L4) en heupen zoals deze de regio's gemakkelijk gevangen volumetrically11 zijn ,13,19,24.

De toenemende afhankelijkheid van de forensische antropologie in medicolegal zaken heeft aangemoedigd het onderzoek van nieuwe technieken om beter beoordelen skeletachtige overblijfselen in een verscheidenheid van omstandigheden. Onder deze potentiële technieken is de toepassing van DXA scans BMD beoordelen als een indicator van de kwaliteit van het bot in zaken met betrekking tot fatale uithongering en verwaarlozing bij jonge exemplaren25,26, identificatie van metabole bot ziekten, en schatten van overlevingsvermogen van skeletale elementen in taphonomic onderzoek7,27.

In het verslag-2015 Amerikaanse Department of Health and Human Services kind mishandeling waren 75,3% van de gemelde gevallen van het kindmisbruik enige vorm van verwaarlozing met ~ 1,670 doden als gevolg van fatale uithongering en verwaarlozing in de 49 staten28. Meest jonge slachtoffers van verwaarlozing niet vertonen tekenen van externe fysieke mishandeling, maar mislukking-aan-gedijen in alle gevallen29,30wordt gezien. Mislukking-aan-gedijen wordt gedefinieerd als de inname onvoldoende voeding ter ondersteuning van groei en ontwikkeling. Deze kunnen hebben op verschillende factoren, waarvan er één is verwaarlozing die voortvloeien uit voeding ontbering25,31 (Zie Ross en Abel32 voor een meer uitgebreid overzicht). Opzettelijke verhongering die in de dood van een kind of een kind resulteert is veel zeldzamer en beschouwd als de meest extreme vorm van mishandeling25,33,34. Deze voedingstekorten hebben een aanzienlijk effect op de botgroei, met name longitudinale groei bij kinderen als een direct gevolg van ondervoeding35. Skeletal groei en mineralisatie voornamelijk afhankelijk van vitamine D en calcium, en hun suppletie is gekoppeld aan hogere BMD25,-35,36.

Het is buitengewoon moeilijk om te identificeren of vervolgen van deze gevallen zelfs na een volledige autopsie31,37,38 en speciale aandacht aan de methoden die moeten worden gebruikt. Dus, in gevallen waar de fatale honger of ondervoeding wordt vermoed, is een multidisciplinaire aanpak nodig met name in gevallen waarbij resten in geavanceerde Staten van ontleding26. Wanneer de skeletachtige overblijfselen zijn betrokken, is bot densitometrie een nuttig hulpmiddel in combinatie met andere skelet indicatoren zoals de ontwikkeling van de tandheelkundige, meting van de pars basilaris van de schedel, en de lange beenderen lengtes26. Zonder gebruik te maken van de bovengenoemde voor zuigelingen en jonge skelet indicatoren, zou het niet mogelijk zijn te onderscheiden als lage BMD het gevolg van een inherente stofwisselingsziekte, ondervoeding of taphonomic proces is. Een andere zorg is de schatting van de lichaamsgrootte (gewicht en postuur) in zuigelingen of jonge skelet blijft. Meest normatieve datasets vereist informatie over hoogte of gewicht voor vergelijkingsdoeleinden zoals botgroei bij kinderen grootte en leeftijd afhankelijk12 is. Wanneer de resten onderzocht onbekend zijn, moeten schattingsmethoden worden gebruikt. Voor zuigelingen onder één, normatieve DXA zijn gegevens leeftijd alleen geëvenaard. Ruff in minderjarigen boven de leeftijd van 1,39 of Cowgill40 zijn aanbevolen voor schatten lichaamsgrootte in skelet blijft omdat ze gebaseerd zijn op de Denver groei studie steekproef inclusief leeftijden 1-1739,40. Wanneer leeftijd en grootte worden geschat, betrouwbaarheidsintervallen variëren en vergelijking van de gemiddelde naar het Center for Disease Control (CDC) geproduceerd moeten groei curves41 worden opgenomen in het verslag, alsmede het betrouwbaarheidsinterval voor de geschatte lichaamsgrootte. Het is belangrijk op te merken dat in de meeste gevallen, informatie over het voorgeslacht en seks kan niet worden bepaald uit jonge skelet resten vóór de puberteit, die met name belangrijk voor adolescenten is als afkomst en geslacht is bekend dat beduidend beïnvloeden BMD in volwassenen. In deze omstandigheden kan de DXA-methode niet toepasbaar zijn. In bepaalde gevallen, moet de biologische informatie over afkomst, geslacht en lichaamsgrootte, vóór de analyse worden verkregen.

Bot densitometrie in kindergeneeskunde is toegenomen met de ontwikkeling van normatieve gegevens42,43 met DXA wordt de meest beschikbare techniek44. Ondervoede kinderen vertonen aanzienlijk lagere niveaus BMD dan gezonde kinderen met mineralisatie gecorreleerd met ernst van ondervoeding45. DXA scans van de lumbale wervelkolom en de heupen zijn de meest geschikte gebieden te beoordelen voor minderjarigen volgens de American College of radiologie46. Reproduceerbaarheid is gebleken voor de wervelkolom, hele hip en hele lichaam bij kinderen tijdens de groei periode47. Echter, de lumbale wervelkolom heeft de voorkeur als het is voornamelijk samengesteld uit trabecular bot, dat is meer gevoelig voor metabole veranderingen tijdens groei en is gebleken dat nauwkeuriger dan hele hippe evaluaties25,47, 48. via DXA scans is gebruikelijk in pediatrische beoordeling. Echter aangezien DXA tweedimensionaal is, het doet niet vangen waar volume en produceert een BMD gebaseerd op bot gebied13. Bij kinderen, dit is een belangrijk onderscheid als lichaam en bot grootte variëren binnen en tussen de leeftijdsgroepen in kinderen12. Meest normatieve gegevens beschikbaar is voor vergelijking met DXA metingen, maar moet voorzichtigheid worden betracht om te kiezen van een passende referentiepopulatie (Zie Binkovitz en Henwood13 voor een lijst met veelgebruikte DXA normatieve databases).

Na de scan, een z-score wordt berekend met behulp van een specifieke referentiemonster leeftijd-matched en bevolking. Z-scores zijn geschikter voor jonge exemplaren sinds t-scores vergelijken de gemeten BMD tot een jonge volwassene monster12. Een z-score tussen -2 tot en met 2 geeft normale BMD voor chronologische leeftijd, terwijl elke score lager dan -2 aangeeft lage BMD voor chronologische leeftijd49. De -2 tot 2 assortiment voor zowel de t- en de z-score maximaal twee standaarddeviaties vertegenwoordigen ten opzichte van het gemiddelde. Duidelijk, als een gemeten BMD-score binnen twee standaarddeviaties boven of onder hun referentie populatiegemiddelde is, ze zijn klinisch als normaal beschouwd.

De afhankelijkheid van de morfologische variatie voor de forensisch antropoloog komt uit vele bronnen. Een daarvan is de skelet variatie die uit ziekteprocessen voortvloeit, met inbegrip van metabole bot aandoeningen50. Het vermogen om te identificeren specifieke stoornissen in skeletachtige overblijfselen heeft een tweeledig voordeel: 1) het toevoegen van informatie aan de biologische profiel daarmee robuuster en 2) identificeren als fracturen zijn pathologische of gevolg van toegebracht trauma. Er zijn een verscheidenheid van metabole bot aandoeningen51,52,53, maar de meest relevante voor BMD maatregelen van hedendaagse overblijfselen is osteoporose. Osteoporose ontwikkelt wanneer het tarief van trabecular botverlies groter dan het tarief van corticale botverlies met een nettoverlies in bot dichtheid53,54,55 is. Trabecular botverlies is gecorreleerd aan een verhoogd risico van breuk, vooral in botten die grotere trabecular bot inhoud (bijvoorbeeld, de os coxa)4,55 hebben.

Talrijke studies over osteoporose en bot mineraal dichtheid in skeletachtige overblijfselen zijn uitgevoerd op archeologische assemblages met behulp van zowel DXA56,57,58,59 en andere methoden-60 , 61 , 62. echter, bij de beoordeling van osteoporose in de volwassen skelet van archeologische contexten, beoefenaars negeren dat het gemiddelde van een jongere referentiemonster gelijktijdige waarbij de personen diagnose osteoporose klinisch vereist 55,63,,64onderzocht. Dit is niet een probleem in forensische antropologie contexten aangezien individuen zijn leeftijd- en sex-afgestemd op de moderne populaties met ontwikkelde referentiemonsters voor zowel de heup en de lumbale wervelkolom, hoewel veranderingen in BMD door diagenese moeten worden overwogen voor Forensische blijft. Tafonomie is echter de waarschijnlijk factor die de mogelijkheid om te krijgen legitieme BMD maatregelen van archeologische monsters. Dit is een behandeling in een forensische context alsook, waar blijft teruggekregen van begraving voorwaarden met potentiële postmortem interval meer dan een paar maanden. Terwijl ze nog steeds van forensische belang, kan voldoende twijfel worden verhoogd voor alle scores van de BMD verkregen uit resten gevonden in deze omstandigheden.

Osteoporose is klinisch beoordeeld met behulp van de t-scores van BMD maatregelen die zijn afgeleid van de individuen BMD maatregelen in de hip of lumbale wervelkolom ten opzichte van een jonge volwassen referentiemonster met DXA65,66,67 ,68. Deze referentie-exemplaar kan worden gebruikt voor de identificatie van het voorkomen van osteoporose in het skelet. In een forensische context, dit is handig om twee redenen: 1) een onderscheid te maken tussen fracturen gerelateerde op misbruik-toegebracht trauma in de ouderen en personen van toegenomen bot kwetsbaarheid in osteoporotisch personen69en 2) als een mogelijke persoonlijke identificatie functie50.

Botdichtheid is lang beschouwd als een indicator die de activiteit en de voeding van een dier70,71weerspiegelt. Meer recentelijk is geconstateerd dat botdichtheid, als een intrinsieke eigenschap van bot, is van invloed op de overlevingskansen tijdens taphonomic processen7.  Een gevolg van de ontbinding is de differentiële overlevingsvermogen van skeletale elementen (d.w.z., discrete, anatomisch volledige eenheden van het skelet) en botdichtheid kan gebruikt worden als voorspeller van het overlevingsvermogen van invloed zijn of bot sterkte7, 70 , 71 , 72 , 73 , 74 , 75. Dit is belangrijk in een forensische context evenals archeologische en paleontologische omgevingen in dat ermee te maken de beoefenaars kunnen adequaat aanwenden methoden voor het schatten van een biologische Profiel (of leeftijd, geslacht, postuur en afkomst) als alleen bepaalde skelet elementen worden weergegeven.

Bulkdichtheid (botdichtheid met porie ruimte opgenomen in de meting) is de juiste meting in deze situatie, gezien het feit dat het is juist de poreuze structuur van bot die invloed op de gevoeligheid voor taphonomic processen7. Veel methoden voor de beoordeling van de botdichtheid zijn tewerkgesteld, met inbegrip van single-beam foton densitometrie27,75, computertomografie76,77,78, photodensitometry72 ,79, en DXA80,,81,82. DXA scans kunnen verkiezen boven andere methoden zoals het is relatief goedkoop, hele lichaam scans kunnen worden uitgevoerd en afzonderlijke skelet elementen kunnen afzonderlijk worden beoordeeld of samen tijdens de analyse. Met behulp van BMD scant voor en na taphonomic onderzoek verschaft nuttige informatie over bot overlevingskansen als gevolg van verschillende taphonomic factoren en omgevingen82.

Dit document schetst een protocol voor het verkrijgen van DXA scans van skeletachtige overblijfselen. De methode maakt gebruik van de gemeenschappelijke, klinische positionering van individuen bij het uitvoeren van de lumbale wervelkolom en heup scant. Hierdoor beoefenaars te vergelijken de skeletachtige overblijfselen met de passende normatieve normen. Het protocol beschreven is van toepassing op zowel jonge als volwassen blijft met beperkingen later besproken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Het protocol hierin houdt zich aan de North Carolina State University van ethische richtsnoeren voor menselijke onderzoek.

1. de machine voorbereiden

Opmerking: Het volgende protocol kan worden over het algemeen toegepast op elke hele lichaam, klinische DXA en BMD scanner.

  1. Kalibratie eenmaal daags vóór het scannen van alle individuen om te zorgen voor kwaliteitscontrole uitvoeren Na kalibratie aanwijzingen op het scherm wordt weergegeven bij de opstart van de systeemsoftware, scannen een lumbale wervelkolom phantom van bekende dichtheid om correcte lezing van de BMD-scanner.
  2. Als de scanner wordt gebruikt niet een kwaliteitscontrole-functie in de software hoeft, vergelijken met de resultaten van de lumbale wervelkolom met die opgenomen op de wervelkolom phantom om ervoor te zorgen de juiste metingen.
    Opmerking: Het spook van de wervelkolom, moet worden geplaatst in het midden van de tafel van de scan en lumbale wervelkolom moet worden geselecteerd voor kwaliteitscontrole.
  3. Uitvoeren van aanvullende tests (bv., radiografische uniformiteit) zo nodig. Uitvoeren van radiografische uniformiteit elk maximaal tien scans om ervoor te zorgen dat het gehele oppervlak van de scanner is gedetecteerd door de scanner.
  4. Als de scanner wordt gebruikt, hoeft niet een radiografische uniformiteit in het menu van de kwaliteitscontrole testen, selecteert u hele lichaam scannen om ervoor te zorgen dat de scanner kan het lezen van het gehele scannen oppervlak.
    Opmerking: Altijd center het examen indienen na kwaliteitscontrole en voor het uitvoeren van de examens.

2. uitvoeren van examen

  1. Patiënt profielen maken
    1. Nieuwe patiënt profielen maken voor elke nieuwe individuele gescand om de keten van bewaring en ervoor te zorgen dat scans zijn correct gekoppeld individuele blijft. Als het individu wordt gescand wordt aangeduid, gaat u verder met stap 2.1.2. Als het individu onbekend is, tot stand brengen de biologische profiel vóór het scannen om de nauwkeurigste database verwijzingen tewerk te stellen.
    2. Demografische gegevens invoeren in de patiënt profiel, met inbegrip van geschatte statuur als onbekend. Zorg ervoor dat u selecteert de meest geschikte vergelijking voor de resten onderzocht.
    3. Selecteer scantype. Selecteer bij stappen 2.2, lumbale wervelkolom anterieure-Posterior (AP). Voor stap 2.3, Selecteer links of rechts heup scant.
  2. De lumbale wervelkolom AP-scan
    Opmerking: Nodig lendenwervels (L) één tot vier.
    1. Selecteer uitvoeren examen | Kies patiënt | Selecteer scantype | AP lumbale wervelkolom | Volgende. Selecteer een open container ten minste zo groot is als het gelede segment van L1-L4.
      Opmerking: Degene die zijn gebruikt in deze studie is 48,26 L X 26.85W X 8,89 inch D in cm (19 in. L X 10.57 in. W X 3.5 in. D).
    2. Vul de bodem van de container met rijst als een weke delen-proxy.
      Opmerking: Elke vorm van rijst kan werken als een weke delen-proxy.
    3. Plaats L1-L4 in anatomische positie (spinous processen moeten worden georiënteerd naar beneden) in de rijst met ongeveer 0.7 cm (0,28 in.) tussen elke wervel lichaam zoals afgebeeld in figuur 1A. Ervoor zorgen dat de superieure en inferieure articulaire feiten zijn scharnierend, maar de wervel lichamen niet in contact met elkaar zijn.
    4. Centreren van de scanning tabel en plaats de container met L1 is gericht op top (hoofd) van het scannen van de tabel en L4 staat 1 cm superieur aan de kruisende dradenkruis. De verticale laser lijn moet worden bisecting de gewervelde organen van alle vier wervels (figuur 1B).
    5. Betrekking hebben op de blootgestelde bone met rijst.
    6. Selecteer Start Scan.
    7. Ga verder met de analyse (stap 3.1), als goed gescand (Figuur 2). Herhaal de scan als niet alle wervels worden vastgelegd.
  3. Links of rechts heup scans
    Opmerking: Figuur 3 is uit een linker heup examen, het uitvoeren van een examen recht hip, positionering wordt weerspiegeld.
    1. Selecteer uitvoeren examen | Kies patiënt | Selecteer scantype | Links van de heup (of rechter heup) | Volgende. Selecteer een open container ten minste zo groot is als de gelede os coxa en het dijbeen wordt gescand.
      Opmerking: Degene die zijn gebruikt in deze studie is 88.5 L X 41.5W X 13,9 D in cm (34.85 in. L X 16.35 in. W X 5,47 in. D).
    2. Vul de bodem van de container met rijst (een soort rijst zal werken als een weke delen-proxy).
    3. Plaats de coxa os met het foramen van het acetabulum en obturator lateraal geconfronteerd met het schaambeen mediaal georiënteerd. Plaats de ischial radii onder de femurkop zoals het articuleert met de heupkom (figuur 3A).
      Opmerking: Positionering van de ischial radii belangrijkste is omdat als het lateraal zich onder de femorale nek uitstrekt het BMD schattingen zal opblazen.
    4. Plaats het dijbeen met de heupkop in het acetabulum en met de grotere trochanter en femurkop in lijn evenwijdig aan de scannen tabel (dwz., in hetzelfde vlak). Zorg ervoor dat de femorale schacht mediaal wordt gedraaid met de distale condyle gedraaide mediaal en iets hoger dan de mediale condyle (figuur 3B).
    5. Het scannen tabel centreren, dan de positie van het scannen arm en tabel verplaatsen totdat het dradenkruis laser gericht zodat het midden is direct boven het gebied van de subtrochanteric van het dijbeen met de verticale lijn die de top-helft van de femorale schacht ( bisecting Figuur 3A). Verplaats de resten niet zodra ze zijn geplaatst. De tabel zorgt ervoor dat de botten in goede anatomische positie blijven verplaatsen
    6. Dekking van de resterende zichtbare gedeelte van het femur-acetabulaire gewricht met rijst.
    7. Selecteer Start Scan.
    8. Ga verder met de analyse in stap 3.2 als naar behoren gescand (Figuur 4).
      Opmerking: Scans moeten vastleggen de uitlijning van het gewricht zodanig dat de middellijn van de proximale dijbeen in één vlak. De middellijn moet liggen van het centrum van de heupkop tot net onder de grotere trochanter.

3. het analyseren van examens

  1. Analyseren van de lumbale wervelkolom AP-scan
    1. Na de scan, een Exit examen prompt box zal verschijnen. Selecteer Scan analyseren.
      Opmerking: Software zal scheiden elke wervel in de eigen regio te beoordelen van de afzonderlijke elementen en de totale BMD wanneer gescand goed zoals afgebeeld in Figuur 5.
    2. Selecteer resultaten in het venster Scannen analyse . Selecteer Vertebrale regels als de wervels niet goed voor kleine aanpassingen zijn gescheiden of rechtstreeks wervels voor de aanloopfase verplaatsen.
    3. Beide leeftijd-matched verkrijgen en bevolking specifieke BMD referentie maatregelen voor de berekening van een z -score bij het uitvoeren van jonge BMD scant.
    4. Verzamelen van resultaten grafiek voor visualisatie van het individu ten opzichte van de referentiepopulatie.
      Opmerking: Figuur 6 toont scanresultaten voor de lumbale wervelkolom AP van een 31-jarige vrouwelijke.
  2. Hip scan te analyseren.
    1. Na de scan, een Exit examen prompt box zal verschijnen. Selecteer Scan analyseren.
      Opmerking: Software zal automatisch vangen de femorale nek, Wards driehoek en Trochanteravulsie oppervlak zoals afgebeeld in Figuur 7, indien naar behoren gescand.
    2. Selecteer het gereedschap bone kaart toevoegen of verwijderen van gebieden die geen deel uitmaken van de femorale nek en de Trochanteravulsie regio wanneer niet precies door de software te wijten aan de lichte voetstand gelezen. Maak middellijn aanpassingen rechtstreeks op scan door de nek gereedschap selecteren en herpositionering van de middellijn.
    3. Verplaats en scannen als deze kleine aanpassingen niet toestaan de juiste uitlijning weergegeven in afbeelding 7.
    4. Selecteer resultaten in het venster Scannen analyse . Te vergelijken met de referentiegegevens voor de femorale nek, Trochanteravulsie regio en de intertrochanteric regio in de software voor volwassenen.
    5. Vergelijk de resultaten met de juiste leeftijd - en bevolking-matched verwijzingen bij de beoordeling van jonge exemplaren.
    6. Gebruik de t-score voor volwassenen zoals het is het meest geschikt om te beoordelen differentieel pathologische condities.
      Opmerking: Figuur 8 toont de scanresultaten van de ideale voor de linker heup analyse van een 31-jarige vrouwelijke.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

De hier voorgestelde methodologie wordt vaak gebruikt bij levende patiënten en behandeling van de nieuwheid naar overleden personen dient te worden opgemerkt. Figuur 6 en Figuur 8 presenteren de resultaten van een lumbale wervelkolom AP en linker heup scan, respectievelijk. Het individu beoordeeld in deze scans is een overleden witte, vrouw, 31 jaar oud, die is ondergebracht op de forensische analyse laboratorium van North Carolina State University. Deze persoon had een totale BMD score van 0.944 g/cm2 met een overeenkomstige t-score (-0.9) voor het voorgeslacht en seks-matched referentiepopulatie. Volgens de WHO-classificatie, haar BMD-score is klinisch normaal en niet onder de -2 t-score die een BMD overeenstemming met osteoporose/verhoogd suggereert risico8,83breuk. De resultaten zijn van drie forensische gevallen waar BMD scores werden gebruikt om te beoordelen van verschillende etiologie in elke afzonderlijke set blijft. De methodologie voorgesteld heeft niet systematisch geëvalueerd in skelet blijft, maar in combinatie met andere methoden kan helpen de onderzoeker tijdens hun beoordeling. Casestudy 1 illustreert het gebruik ervan bij volwassenen waarbij perimortem, longitudinale kraken is duidelijk in de lange beenderen. BMD scores werden gebruikt om te beoordelen of deze kraken was vanwege risico op breuk tijdens leven of postmortale processen waar kleur verandering vergelijking was niet van toepassing. Casestudy 2 illustreert het gebruik ervan in jonge blijft wanneer langdurige misbruik en verwaarlozing wordt vermoed. Casestudy 3 illustreert het gebruik van de methode in Zuigelingensterfte wanneer fatale honger wordt vermoed.

In Case Study 1was deze persoon een 40-jarige reu tentoonstellen van een zeldzame fractuur-reeks waarin longitudinale fracturen van beide anterior oppervlakken van het bovenbeen en onderbeen die volledig doorgedrongen de corticaal bot in het midden van elk bot ( tot Figuur 9A en 9B). De longitudinale fracturen houden ook verband met transversale fracturen het voorste gedeelte van het scheenbeen aan midshaft en enigszins distale bisecting. Er zijn geen tekenen van genezing, maar geen verschillen in kleur, waren traditionele fractuur timing methoden te onderscheiden van de peri- en postmortale onduidelijk. Bovendien zijn er pathologische veranderingen die zijn waargenomen in levende diabetespatiënten met inbegrip van een zichtbaar verlies van trabecular bot die kan worden waargenomen in de iemands röntgenfoto's (figuur 9A). Om te beoordelen of de acute fracturen in de onderste extremiteit presenteren botten waren het resultaat van de breuk kwetsbaarheid of eenvoudiger, een postmortem artefact van natuurlijke droging processen80, een DXA-scan van de linker heup werd verkregen (Figuur 10). De linker heup is beoordeeld omdat de longitudinale fracturen werden waargenomen in de dijbenen en tibiae en de lumbale wervelkolom onvolledig was. De aanpak hier was om na te gaan of de BMD voldoende laag was dat normale gewicht dragende activiteiten ervoor zorgen de breuken waargenomen dat kunnen. Totale BMD werd 1.299 g/cm2 met een overeenkomstige t-score van 1.8 die aangeeft bot insufficiëntie was niet de oorzaak van de longitudinale fracturen. Daarnaast produceert postmortem longitudinale kraken fractuur lijnen die lopen langs de korrel van het bot en fracturen loodrecht hoek van elkaar84kunnen produceren.

In Case Study 2, worden de resultaten in Figuur 11 voor een 13-jarige, vrouwelijke hersteld van een clandestiene graf met een vermoedelijke geschiedenis van langdurige misbruik biedt. Talrijke slachten fracturen waren duidelijk en patronen in overeenstemming was met kind misbruik85. Huidige normen te beoordelen van ondervoeding bij jonge exemplaren zijn vergelijking van lange beenderen lengtes tot een referentiemonster. De jonge ledemaat lengtes voor deze persoon waren 355 mm en 300 mm voor het linker bovenbeen en onderbeen, respectievelijk. Deze lengtes zijn grootte-matched nauwst met een gemiddelde lengte van de 9-jarige (350 mm en 280 mm voor de dijbenen en tibiae, respectievelijk). Dit komt overeen met een uitgesproken groei tekort voor deze individuele86,-87. De Kemphaan39 vergelijking voor lengtes van het bovenbeen en onderbeen werd gebruikt om te schatten jonge gestalte voor de doods. Het geschatte gewicht was 53.3 inch (136.2 cm) (95% CI: 51.1-55,5 inch). Dit werd vergeleken met de CDC 2000 groeikrommes voor meisjes leeftijd 2-2041. Zoals te zien in Figuur 12, de doods ligt beneden de 3rd -percentiel voor statuur-voor-age suggereren groei ver onder de meeste Amerikaanse vertraagde 13-jaar oude vrouwtjes.  BMD evalueerden om verder inzicht in de mate van ondervoeding als de associatie tussen BMD verlies en slechte voeding goed ingeburgerd25,35,,36 is. De lumbale wervelkolom werd gekozen voor de volledigheid en de grotere samenstelling van trabecular bot. De totale BMD van de lumbale wervelkolom AP werd gemeten op 0.660 g/cm2 met een z-score van -2.2 uit de database van de fabrikant. De fabrikant database is een leeftijd en geslacht gematched monster met 1,948 personen van 3-20 jaar88.  Deze z-score komt overeen met lage BMD voor chronologische leeftijd bewijze verder consistent met chronische ondervoeding (Figuur 13).

In Case Study 3bevat Figuur 14 de resultaten van de BMD van de lumbale wervelkolom voor een 14-maand-oude baby met de hongerdood verdacht als de doodsoorzaak. De resten waren nog in vroege vers stadium van afbraak dus articulatie van epifyses niet een zorg was en woog 6,1 kg (13.4 lbs). Voor vergelijkingsdoeleinden werkten de classificatiesystemen Gomez en collega's en Waterlow te schatten van ondervoeding van referentiemetingen hoogte en leeftijd. Na de Gomez en collega's89 -vergelijking:

Procent van de verwijzing van het gewicht voor leeftijd = ((patient weight) / (gewicht van normale kind van dezelfde leeftijd)) * 100

waar komt het gewicht van een normaal kind van dezelfde leeftijd uit een referentiepopulatie. Het kind in dit geval gemeten op 38% gewicht voor de leeftijd van het referentiemonster Gomez en collega's €89, hetgeen gelijk is aan Grade III (ernstige ondervoeding). Het Waterlow systeem voor de classificatie van de90 plaatsen 38% als ernstige verspillen, maar zonder remt als hoogte was binnen het normale bereik. De totale BMD werd gemeten op 0.190 g/cm2 terwijl de leeftijd-matched verwijzingsgroep een gemiddelde totale BMD van de lumbale wervelkolom 0.399 +/-0.040 g/cm2 45 heeft. De z-score was berekend als:

z-score = ((gemeten BMD - leeftijd afgestemd bedoel BMD) / bevolking SD)

en was -5.225 met gemiddelde leeftijd zoekwoorden uit een 1-jarige referentiepopulatie van 40 zuigelingen. De linkgegevens werd geproduceerd van een longitudinale studie door Braillon en collega's91 , die in de literatuur voor DXA ruggengraat BMD maatregelen49,92is gevalideerd. Bovendien is een studie door Gallo en collega's suggereert de zuigeling BMD waargenomen lager dan de 3rd percentiel van wervelkolom BMD voor leeftijd voor 12 - maand olds92 is. Elke score lager dan -2 wordt beschouwd als laag BMD voor chronologische leeftijd plaatsen van de zuigeling in de 0.1 percentiel van de normale bevolking (Figuur 13). Ter vergelijking: het gewicht van het kind (6,1 kg) was uitgezet op de CDC 2000 groeimeter curve voor mannetjes van 0-3 jaar41. Zoals te zien in Figuur 15, valt het kind ver beneden de 3rd -percentiel voor gewicht-voor-age, die met de DXA z -score goed onder de -2 voor de lage kant van normale personen strookt.

Figure 1
Figuur 1: afdrukstand en positie van segmenten van de lumbale wervelkolom, L1-L4 voor het scannen van: (A) de juiste stand toont voor het scannen met de processen van de spinous naar beneden gerichte (komt overeen met stap 2.2.3); (B) de juiste locatie voor het scannen met laser lijn overschrijdt gewervelde organen en geen contact tussen gewervelde organen en zwarte stip vertegenwoordigt het dradenkruis (komt overeen met stap 2.2.4). Pijl geeft richting aan het hoofd van de scanner. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 2
Figuur 2: succesvolle AP lumbale wervelkolom scan ideaal voor analyse. Komt overeen met stap 2.2.7.

Figure 3
Figuur 3: plaatsing van het heupgewricht (os coxa en dijbeen) opnieuw acetabulo-dijbeen gezamenlijke. (A) geeft de uitlijning van het heupgewricht voor het scannen met de heupkop in de heupkom en heupkop en grotere trochanter in hetzelfde vlak evenwijdig aan het scannen tabel (stap 2.3.3) en de zwarte stip geeft de locatie van crosshairs voor juiste tabel plaatsing (stap 2.3.5). (B) illustreert de mate van mediale rotatie van het dijbeen geschikt voor het scannen (stap 2.3.4). Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 4
Figuur 4: succesvolle links hip scan ideaal voor analyse. Merk op dat het os coxa niet onder de femorale nek verlengt. Zorgen voor plaatsing van het gewricht hoeft niet de iliacale radii inferieur aan de femorale nek (stap 2.3.8).

Figure 5
Figuur 5: een voorbeeld van een succesvolle AP lumbale wervelkolom scan. L1 - L4 geeft goede plaatsing van Vertebrale lijnen tussen elke wervel (stap 3.1.1).

Figure 6
Figuur 6: BMD voortvloeit uit een analyse van de lumbale wervelkolom AP (stap 3.1.4). De resultaten die hier gepresenteerd worden van een overleden wit vrouwelijke, 31 jaar, en 64 inch groot. Verslag heeft zijn anoniem gemaakt voor publicatie. (A) presenteert beeld van goed gescande lendenwervels gescheiden door software geplaatst Vertebrale lijnen; (B) scanresultaten aanbieding van de individuele wervels, evenals BMD totaalscores en de t- en z -scores voor het individu. De t- en z -scores werden verkregen met behulp van de WHO referentiedatabank voor witte vrouwen; (C) BMD vs. leeftijd grafiek vertegenwoordigt waar de iemands BMD score (cross-gearceerde cirkel) valt binnen het bereik van de gemiddelde volwassen vrouwtjes in de WHO-database. 83 de donkere blauwe arcering vertegenwoordigt het acceptabele bereik boven het gemiddelde en de lichtere blauwe arcering vertegenwoordigt het acceptabele bereik onder het gemiddelde of de twee staarten van de belcurve rond het gemiddelde in de curve van een standaardnormale verdeling. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 7
Figuur 7: scherm toont een voorbeeld van een succesvolle hip scan met de femorale middellijn bisecting de femur hoofd aan gewoon inferieur de Trochanteravulsie regio. Het vak van de femorale nek moet onder een hoek met het vastleggen van de volledige femorale nek hoek (stap 3.2.2).

Figure 8
Figuur 8: BMD voortvloeit uit een linker heup analyse (stap 3.2.5). De resultaten die hier gepresenteerd worden van een overleden wit vrouwelijke, 31 jaar oud, 64 inch groot. Verslag heeft zijn anoniem gemaakt voor publicatie. (A) presenteert beeld van goed gescande linker heup met middellijn nauwkeurig geplaatst met geen extra bot opgenomen van os coxa; (B) scanresultaten aanbieding van de nek, Trochanteravulsie regio (Troch), de intertrochanteric regio (Inter), totaalscores BMD alsmede de t- en z -scores voor het individu. De t- en z -scores werden verkregen met behulp van de WHO referentiedatabank voor witte vrouwen. Deze persoon is geclassificeerd als osteopenic met een grotere breuk risico met behulp van de WHO verwijst naar83; (C) BMD vs. leeftijd grafiek vertegenwoordigt waar de iemands BMD score (cross-gearceerde cirkel) valt binnen het acceptabele bereik zij op de lage kant van de volwassen vrouwtjes piek in de WHO-database. De donkere blauwe arcering vertegenwoordigt het acceptabele bereik boven het gemiddelde en de lichtere blauwe arcering vertegenwoordigt het acceptabele bereik onder het gemiddelde of de twee staarten van de belcurve rond het gemiddelde in de curve van een standaardnormale verdeling. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 9
Figuur 9: röntgenfoto's voor Case Study 1. (A) toont de longitudinale fracturen van het juiste bovenbeen en (B) de dwarse stress fractuur van het rechter onderbeen. Merk ook op de lagere radiopaak kwaliteit van de proximale dijbeen. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 10
Figuur 10: BMD resultaten voor Case Study 1. De resultaten die hier gepresenteerd worden van een overleden wit man, 40 jaar, ongeveer 72 inch groot. Verslag heeft zijn anoniem gemaakt voor publicatie. (A) presenteert beeld voor linker heup scan; (B) scan resultaten presenteren van de nek, Trochanteravulsie regio (Troch), de intertrochanteric regio (Inter), totaalscores BMD alsmede de t- en z -scores voor de Case Study 1. De t- en z -scores werden verkregen met behulp van de WHO referentiedatabank voor witte mannetjes. 83 deze persoon is geclassificeerd als het normaal gebruik van de referenties van de WHO; (C) BMD vs. leeftijd grafiek vertegenwoordigt waar de iemands BMD score (cross-gearceerde cirkel) valt binnen het acceptabele bereik van volwassen mannetjes in de WHO-database. De donkere blauwe arcering vertegenwoordigt het acceptabele bereik boven het gemiddelde en de lichtere blauwe arcering vertegenwoordigt het acceptabele bereik onder het gemiddelde of de twee staarten van de belcurve rond het gemiddelde in de curve van een standaardnormale verdeling. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 11
Figuur 11: BMD resultaten voor Case Study 2. De resultaten die hier gepresenteerd worden van een overleden wit vrouwelijke, 13 jaar oud, ongeveer 53 inch groot. Verslag heeft zijn anoniem gemaakt voor publicatie. (A) presenteert zoeken van AP lendenwervels casestudy 2 gescheiden door software geplaatst Vertebrale lijnen; (B) de scanresultaten presenteren de individuele wervels en de totale BMD scores alsmede de z -scores voor het individu. Z -scores worden alleen aangeboden in jonge gevallen omdat zij zijn verkregen met behulp van de WHO referentiedatabank voor leeftijd en geslacht-zoekwoorden particulieren; (C) BMD vs. leeftijd grafiek vertegenwoordigt waar de iemands BMD score (cross-gearceerde cirkel) valt onder het bereik(z -score =-2.2) met 13-jarige witte vrouwen in de database van de fabrikant. 88 de donkere blauwe arcering vertegenwoordigt het acceptabele bereik boven het gemiddelde en de lichtere blauwe arcering vertegenwoordigt het acceptabele bereik onder het gemiddelde of de twee staarten van de belcurve rond het gemiddelde in de curve van een standaardnormale verdeling. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 12
Figuur 12: groeimeter ter illustratie van de vertraagde rijping van de 13-jarige vrouwelijke doods. 41 de zwarte stip vertegenwoordigt de gemiddelde geschatte statuur en de zwarte lijnen geven de 95%-betrouwbaarheidsinterval voor de statuur vergelijking. Het individu ligt onder de 3rd -percentiel voor statuur-voor-leeftijd binnen het gehele bereik van de CI. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 13
Figuur 13: toewijzing van casestudy 3 baby z -score ten opzichte van de normale populatieverdeling. Alle waarden onder het rode centrum vak voor de normale bevolking maatregelen worden beschouwd als om aan te geven van lage BMD voor chronologische leeftijd. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 14
Figuur 14: BMD resultaten voor Case Study 3. De resultaten die hier gepresenteerd worden van een overleden mannelijke baby, leeftijd van 14 maanden. Verslag heeft zijn anoniem gemaakt voor publicatie. (A) presenteert scan van AP lendenwervels voor casestudy 3 gescheiden bot kaart van Vertebrale lichaam epifyses en omliggende Vertebrale processen; (B) de scanresultaten presenteren de individuele wervels en de totale BMD scores. De fabrikant database die wordt gebruikt door deze software had geen leeftijd en geslacht-zoekwoorden informaties voor zuigelingen jonger dan drie jaar oud. Referenties van Braillon en collega's91 werden gebruikt voor het berekenen van de z-score.

Figure 15
Figuur 15: ter illustratie van de ernstige verspillen van de 14-maand-oude baby groeimeter. 41 de zwarte stip vertegenwoordigt het 6,1 kg (13.4 lbs) gewicht van het kind. De zuigeling valt ver beneden de 3rd -percentiel voor gewicht-voor-age. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

De resultaten gepresenteerd in deze white paper zijn illustratief voor de toepasselijkheid van BMD statistieken in een forensische context. Zoals blijkt uit Figuur 6 en Figuur 8 scannen betreffendedepositie van levende personen voor klinische BMD scans is reproduceerbaar met skeletachtige overblijfselen, maar zorg moet worden genomen om ervoor te zorgen dat juiste positionering. Dit is met name essentieel voor het hip onderzoek waar het identificeren van de middellijn van de femorale nek vereisen de juiste hoek van het dijbeen en overschatting van BMD kan optreden als de iliacale radii niet correct mediaal op de acetabulo-femorale gewricht geplaatst is . Voor het volwassen mannetje besproken in Case Study 1, kan de BMD statistieken de caseworker met aanvullende informatie over mogelijke pathologische condities bieden. Zonder een zekere mate van BMD, kon de longitudinale fracturen bot insufficiëntie conform geweest zijn. Dit illustreert ook dat BMD beoordeling kan nuttig over x-stralen voor comforthotel mogelijk fractuur etiologie.

Case Study-2 en 3 bieden gevallen waar BMD statistieken integraal deel uitmaakt waren van de vaststelling van ernstige ondervoeding die meer algemeen gebruikte methoden worden ondersteund. Jonge gevallen van fatale honger zijn moeilijk te identificeren en te vervolgen, vooral wanneer resten zijn teruggevonden in de gevorderde stadia van ontbinding31,37,38. De toevoeging van DXA protocollen scannen wanneer fatale honger wordt verdacht kan verder steun verlenen voor bevindingen. In beide jonge casestudies werden DXA scans toegepast in combinatie met standaard methoden om te vergelijken deze individuen met levende kinderen. Inderdaad, in beide gevallen de DXA resultaten waren consistent met de bevindingen van de standaardmethode ter illustratie van het nut ervan in forensische gevallen van fatale honger of verwaarlozing. Over het geheel genomen werden de drie gevallen die hier besproken geschraagd door DXA analyse toevoegen of bepaalde gevolgtrekkingen over elk geval uitsluiten. Er zijn echter beperkingen met betrekking tot wanneer deze methode moet worden toegepast in een forensische context. Onderzoek heeft bijvoorbeeld aangetoond dat de relatie tussen bot volume en bot gebied in juveniles tussen12,92van de stadia van de groei varieert. Ervoor te zorgen dat de juiste methodologie en normatieve gegevens wordt gebruikt (dwz., leeftijd-matched normatieve gegevens) is absoluut noodzakelijk. Bij de beoordeling van zuigelingen, moet vergelijking met andere methoden, zoals metingen van ledematen segmenten, worden opgenomen in de practitioner's beoordeling25,33.

Een van de belangrijkste beperkingen van deze methode is de behandeling van Tafonomie (dat wil zeggen, diagenetic wijzigingen in skelet samenstelling na dood). Dit heeft betrekking op de schatting van het overlevingspensioen van skeletale elementen. In het algemeen, skelet elementen met hogere BMD waarden tijdens leven zullen behouden gemakkelijker7,27, maar dit sluit niet uit dat de kans dat het bot mineraal is gewijzigd na verloop van tijd. Dus, terwijl BMD kan werknemer bioarchaeologically om te beoordelen van de algemene niveaus van nabestaanden mag dit niet worden beschouwd als levende BMD-op-death. Dit is want als blijft diagenetically hebben veranderd, de BMC zal niet een accurate weerspiegeling van BMD tijdens leven als minerale exchange of katabolisme55 opgetreden. Bijvoorbeeld, presenteren Ross en Juarez85 een geval waar kindermoord werd vermoed dat kan zijn als gevolg van fatale honger. Echter de traditionele methoden werden gekozen omdat de afslijting van de resten uitgebreide taphonomic wijziging voorgesteld aangezien de blijft ongeveer vier jaar onder een loods vóór ontdekking85was begraven. Dus, zoals eerder vermeld, de taphonomic wijziging zou zijn niet een accurate weerspiegeling zijn van de zuigeling BMD bij dood. Tot slot, deze methode kan steun verlenen voor andere indicatoren van ondervoeding of metabole bot pathologieën, echter voorwaarde van stoffelijke resten moet worden beoordeeld voordat interpreteren DXA resultaten in skelet blijft.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs verklaren geen concurrerende financiële belangen.

Acknowledgments

De auteurs wil erkennen de redactionele revisoren evenals de twee Anoniem reviewers. Hun suggesties en kritieken waren geldig, veel gewaardeerd en sterk verbeterde het originele manuscript.

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).
Scannen skelet blijft voor bot mineraal dichtheid in een forensische context
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

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).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