Name: scanning skeletal remains for bone mineral density in forensic contexts
Uploaded: 2018-01-29T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Scanning Skeletal Remains for Bone Mineral Density in Forensic Contexts at JoVE.com

המחברים רוצה להכיר הבודקים העריכה, כמו גם שני הבודקים אנונימיים. שלהם הצעות, ביקורת היו חוקיים, מוערך, היטיבו כתב היד המקורי.

פרוטוקול בזאת לאנאפוליס הנחיות אתיקה צפון קרוליינה סטייט של מחקר אנושי.
1. מכונת הכנת
הערה: פרוטוקול הבאים ניתן באופן כללי להחיל על כל כל הגוף, סורק DXA ו- BMD קליניים.
<ol><li>לבצע כיול פעם ביום לפני סריקה יחידים כדי להבטיח בקרת איכות. לאחר כיול ההנחיות יופיעו על סטא...

התוצאות שהוצגו במאמר זה הן המחשה של תחולת BMD מדדים בהקשרים משפטית. כמו באיור 6 איור 8 מראים, המיקום סריקה של חיים בודדים על סריקות BMD קליניים לשחזור עם שרידיו, אך יש לנקוט כדי להבטיח מיקום מתאים. . זה קריטי במיוחד לבדיקת היפ זיהוי האמצע של הצוואר הירך דורשים הזו...

מטרת ניתוח אנתרופולוגי משפטית מסתמך על ההבנה של המטפל של העצם כמו רקמה מורכבים עם מספר יחידות, וריאציה. העצם היא רקמה הירארכי, משולב עם רכיבים אורגניים ואנאורגניים מאורגנים בתוך מטריצה של קולגן ו אפטיט מוגזים1,2,3,4. הרכיב אורגניים, או מינרל העצם מאורגן מבנה תכונות כדי לספק קשיחות ומסגרת עבור חלק אורגני1,2,5. ההיבט מינרלים כוללת כ- 65% של עצם לפי משקל שלה ' מסה מושפע על ידי שני גורמים גנטיים וסביבתיים1,2,4,6. כי עצם מינרליים מתפרסת על שטח תלת-ממדי, זה ניתן למדוד כמו צפיפות המינרלים של העצם (BMD), או פונקציה של המסה ונפח כבשו7. הצפיפות בצובר של מינרל העצם משתנה עם הגיל מגיל לידה לתוך הבגרות8,9,10,11,12 , נעשה שימוש נרחב בהגדרות קליניים כמו מחוון של אוסטאופורוזיס ותשבור סיכון4,13,14,15,16,17,18. Absorptiometry רנטגן כפול-אנרגיה (DXA) הייתה נפוצה כלי להערכת בריאות העצם מאז השקתו בשנת 1987, במיוחד סריקות הופיעה עמוד השדרה המותני ועל אזורים היפ11,13,19 . אימות של סריקות DXA הוכח כמו תקן הזהב כאשר חוקרים שינויים BMD13,19,20,21,22,23. לאחר מכן, ארגון הבריאות העולמי (WHO) יצרה סטנדרטים נורמטיביים כולל t- ו - z-ציון הגדרות עבור נוער ומבוגרים עמוד השדרה המותני (L1-L4) והירכיים כמו אלו האזורים בקלות בשבי volumetrically11 ,13,19,24.
הסתמכות הגובר על אנתרופולוגיה משפטית ב casework הנושאים הקשורים מאת נייט עודדה את החקירה של טכניקות הרומן כדי להעריך שרידיו במגוון רחב של נסיבות. בין טכניקות אפשריות אלה הוא היישום של סריקות DXA להעריך BMD כמחוון של איכות העצם המקרים מעורבים קטלנית הרעבה והזנחה25,קטינים26, זיהוי של מחלות עצם מטבוליות, ו הערכת שרידות של רכיבי השלד מחקר taphonomic7,27.
בדוח לשמה הילד מחלקת הבריאות ושירותי האנוש של ארצות הברית 2015, 75.3% מקרי ההתעללות בילדים שדווחו היו צורה כלשהי של הזנחה עם ~ 1,670 מקרי מוות כתוצאה מרעב קטלנית והזנחה 49 מדינות28. הכי ילדותי קורבנות הזנחה להיכשל להראות סימני התעללות פיזית חיצוני, אך כשלון לשגשג נראה ב מקרים כל29,30. כשלון לשגשג מוגדר צריכת תזונה לקויה כדי לתמוך צמיחה והתפתחות. יכולים להיות גורמים שונים, שאחת מהן היא הזנחה הנובעות מחסור תזונתי25,31 (ראה רוס והבל32 לסקירה מקיפה יותר). הרעבה מכוונת שתוצאתו מותו של ילד או תינוק הוא הרבה נדירים יותר, הנחשבת הצורה הקיצונית ביותר של התעללויות25,33,34. חוסרים תזונתיים אלה יש השפעה משמעותית על צמיחת עצם, גידול האורך במיוחד אצל ילדים כמו תוצאה מיידית של תת-תזונה35. צמיחת השלד ואת מינרליזציה בעיקר תלוי ויטמין D וסידן, תוספי שלהם נקשר מוגברת BMD25,35,36.
קשה מאוד לזהות או להעמיד לדין במקרים אלה הבאים אפילו נתיחה מלאה31,37,38 והתחשבות מיוחדת לשיטות המועסקים צריך לשמש. לפיכך, במקרים שבו חשוד הרעבה קטלנית או תת-תזונה, רב תחומית דרושה במיוחד במקרים בהם מעורבים נשאר בארצות מתקדמות של פירוק26. שרידיו מעורבים, עצם densitometry הוא כלי שימושי בשיתוף עם סממנים אחרים השלד כגון פיתוח שיניים, מדידה של pars basilaris של הגולגולת, וכן עצם אורכי26. ללא שימוש האינדיקטורים השלד שהוזכרו לעיל עבור תינוקות ונוער, זה לא יהיה ניתן להבחין אם BMD נמוך הוא התוצאה של הפרעה מטבולית הטבועה, תת תזונה, או תהליך taphonomic. חשש נוסף הוא הערכת גודל הגוף (משקל, קומתו) בשרידי השלד הרך או ילדותי. ערכות נתונים נורמטיביים ביותר לדרוש מידע אודות גובה או משקל לצורך השוואה כמו צמיחת עצם בילדים הוא התלוי, גודל, גיל12. כאשר השרידים המוערך לא מזוהה, שיטות הערכה צריך להיות מועסק. לתינוקות מתחת DXA נורמטיבית אחד, הנתונים הם גיל מתאימים בלבד. רוף ב קטינים מעל גיל 1,39 או Cowgill40 מומלץ עבור הערכת גודל גופך בשרידי השלד כפי שהם מבוססים על כולל דנבר צמיחה לימוד לדוגמה לגילאי 1-1739,40. כאשר גיל וגודל הגוף מוערך, מרווחי ביטחון משתנים השוואה של הממוצע למרכז בקרת מחלות (CDC) המיוצר עקומות גדילה41 ייכללו הדו ח, כמו גם בר-סמך עבור גודל הגוף המשוער. חשוב לציין כי ברוב המקרים, מידע לגבי המוצא ומין לא ניתן לקבוע מ לנוער שרידיו לפני גיל ההתבגרות, וזה חשוב במיוחד עבור בני נוער כמו שושלת ומין ידועים כדי להשפיע באופן משמעותי BMD ב מבוגרים. בנסיבות אלה, לא ניתן בשיטת DXA הישימים. במקרים הנזכרים, יש לקבל מידע ביולוגי לגבי מוצאה, מין וגודל הגוף, לפני ניתוח.
עצם densitometry ברפואת ילדים גדל עם התפתחות נורמטיבית נתונים42,43 עם DXA להיות הטכניקה הנפוצה ביותר44. ילדים מתת תזונה הצג רמות נמוכות באופן משמעותי ב- BMD מאשר ילדים בריאים עם מינרליזציה בקורלציה עם חומרת תת-תזונה45. DXA סריקות של עמוד השדרה המותני, הירכיים הם האזורים המתאימים ביותר כדי להעריך את הנוער על פי המכללה האמריקאית הרדיולוגיה46. הפארמצבטית הוכח עמוד השדרה, כל הירך של כל הגוף בילדים לאורך תקופה צמיחה47. עם זאת, עמוד השדרה המותני הוא המועדף כפי זה מורכב בעיקר trabecular העצם, אשר רגישים יותר לשינויים מטבוליים במהלך צמיחה, כבר מצאו להיות מדויק יותר הערכות כל הירך25,47, 48. DXA באמצעות סריקות שכיחה אצל ילדים הערכה. אולם, מאחר DXA דו מימדי, זה ללכוד את העוצמה האמיתית, מייצרת עם BMD בהתבסס על עצם באזור13. אצל ילדים, זו הבחנה חשובה כמו הגוף, גודל העצם משתנים בתוך ובין קבוצות הגיל ילדים12. נורמטיבי ביותר לנתוני השוואה עם מדידות DXA, אך טיפול צריך סדרניות לבחור אוכלוסיה ההתייחסות המתאימה (ראה Binkovitz ו- Henwood13 לקבלת רשימה של הנפוצים DXA נורמטיבית מסדי נתונים).
לאחר הסריקה, z-הציון מחושב באמצעות דוגמה ייחוס ספציפית מתאימים הגיל והאוכלוסיה. Z-ציונים מתאימים יותר עבור קטינים מאז t-ציונים להשוות את BMD נמדד על מדגם למבוגרים צעירים12. Z-ציון בין-2 עד 2 מציין BMD נורמלי לגיל הכרונולוגי בעוד כל ציון מתחת-2 מציין BMD נמוך עבור הגיל הכרונולוגי49. -2 עד 2 טווח עבור t- והן z-ציון מייצגים עד שתי סטיות תקן מן הממוצע. בפשטות, אם ניקוד BMD נמדד בתוך שתי סטיות תקן מעל או מתחת אוכלוסיה ההתייחסות שלהם, הם נחשבים קלינית נורמלי.
ההסתמכות על וריאציה מורפולוגי לאנתרופולוג מגיע ממקורות רבים. אחד מהם הוא וריאציית השלד נובע תהליכי מחלה, כולל הפרעות מטבוליות העצם50. היכולת לזהות הפרעות ספציפיות בשרידי השלד יש יתרון כפולה: 1) הוספת מידע הביולוגי פרופיל הפיכתה עמידים יותר ו- 2) זיהוי אם שברים פתולוגיים או כתוצאה מחבלה נגרמו. ישנם מגוון רחב של הפרעות מטבוליות העצם51,52,53, אבל הרלוונטי ביותר אמצעים BMD שרידי עכשווי אוסטאופורוזיס. האוסטיאופורוזיס מתפתחת כאשר קצב איבוד העצם trabecular גדול יותר מקצב אובדן עצם קורטיקלית עם הפסד נטו ב-5554,53,צפיפות עצם. איבוד העצם trabecular הוא מתואם סיכון מוגבר של שבר, במיוחד בעצמות יש יותר עצם trabecular תוכן (למשל, את coxa os)4,55.
נערכו מחקרים רבים על צפיפות מינרלים אוסטאופורוזיס ועצם בשרידי השלד על במכלולים הארכיאולוגי בעזרת DXA56,57,58,59 והן שיטות60 , 61 , 62. עם זאת, בעת הערכת אוסטאופורוזיס בשלד למבוגרים מן ההקשרים הארכיאולוגי, מתרגלים להתעלם כי אבחון אוסטיאופורוזיס קלינית דורש הממוצע של הצעיר דגימת וההצעות עם האנשים המוערך55,63,64. זה לא בעיה בהקשרים אנתרופולוגיה משפטית מכיוון יחידים הם גיל - וגם סקס-מתאימים לאוכלוסיות מודרני עם דוגמיות מפותחת הירך וגם עמוד השדרה המותני, למרות שינויים ב- BMD דרך diagenesis יש לקחת בחשבון עבור שרידים משפטית. עם זאת, taphonomy היא הגורם סביר משפיע על היכולת להשיג אמצעים BMD לגיטימית של דגימות ארכיאולוגיים. זהו שיקול בהקשרים משפטית, שבו שרידים התאוששה התנאים קבורה עם פוטנציאל מרווחי לאחר המוות מעבר לפני כמה חודשים. בעוד עדיין עניין משפטי, ספק מספיק יכול יגודל על כל ציונים BMD המתקבל השיירים שנמצאו בנסיבות אלה.
אוסטאופורוזיס קלינית שקובעת באמצעות t-עשרות אמצעים BMD כי הם נגזרת אמצעים יחידים BMD בעמוד השדרה המותני או הירך ביחס דוגמה הפניה למבוגרים צעירים באמצעות DXA65,66,67 ,68. יכול להיות מועסק לדגימה זו לזיהוי המופע של אוסטאופורוזיס בשלד. בהקשרים משפטית, זו שימושית משתי סיבות: 1) הבחנה בין שברים הקשורים לטראומה שנגרמו התעללות הקשישים ואת אלה של עצם מוגבר השבריריות osteoporotic יחידים69, ו 2) ככל האפשר אישי זיהוי כוללים50.
צפיפות העצם כבר מזמן נחשב מדד המשקף את פעילותן ואת התזונה של בעלי חיים70,71. לאחרונה זה נרשמה כי צפיפות העצם, כמו מאפיין מהותי של העצם, משפיעה על השרידות שלה במהלך תהליכי taphonomic7.  תוצאה של פירוק הוא שרידות דיפרנציאלית של רכיבי השלד (קרי, יחידות דיסקרטית, מבחינה אנטומית מלאה של השלד), צפיפות העצם יכול לשמש כמנבא שרידות, או עצם כוח7, 70 , 71 , 72 , 73 , 74 , 75. זה חשוב בהקשרים משפטית, כמו גם הארכיאולוגי ולהעסיק סביבות כפליאונטולוג הממצאים כי זה משפיע על המתרגלים היכולת מספקת שיטות להערכת של הפרופיל הביולוגי (או גיל, מין, קומתו ו שושלת) אם רק מסוימים רכיבי השלד מיוצגים.
צפיפות בצובר (צפיפות העצם עם חלל הכלולים המדידה) היא המדד המתאים במצב זה, בהתחשב שבכך. שזאת בדיוק המבנה הנקבובי של עצם המשפיע את הרגישות תהליכים taphonomic7. שיטות רבות של הערכת צפיפות העצם יש כבר מועסקים כולל פוטון יחיד-קרן densitometry27,75,76,טומוגרפיה77,78, photodensitometry72 ,79ולאחר DXA80,81,82. סריקות DXA עשוי להיות עדיף על שיטות אחרות כפי שהיא זולה יחסית, ניתן לבצע סריקות גוף שלם, רכיבי השלד בודדים יכולים להידרש בנפרד או ביחד במהלך ניתוח. באמצעות BMD סורק לפני ואחרי מחקרים taphonomic מספק מידע שימושי על שרידות עצם הנובע שונים taphonomic גורמים וסביבות82.
מאמר זה מתאר פרוטוקול להשגת DXA סריקות נותר השלד. השיטה מעסיקה משותף, קליניים המיקום של יחידים בעת ביצוע עמוד השדרה המותני וסריקות הירך. דבר זה מאפשר התלמידים להשוות בין שרידיו עם הסטנדרטים נורמטיבית המתאים. פרוטוקול המתוארים ישימה לשרידים הן לנוער והן למבוגרים עם מגבלות נדון מאוחר יותר.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="869">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">QDR Discovery 4500W system</td>
			<td style="width:71px;">Hologic</td>
			<td style="width:119px;">Discovery W</td>
			<td style="width:463px;">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.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">APEX 3.2</td>
			<td style="width:71px;">Hologic</td>
			<td style="width:119px;">APEX</td>
			<td>Software used by the DXA PC connected to the bone desitometer (QDR Discovery 4500W system) to acquire the BMD data and analyze results.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

scanning skeletal remains for bone mineral density in forensic contexts

מטרת מאמר זה היא להציג שיטה מבטיחה הרומן כדי לסייע להערכת איכות העצם בשרידי השלד משפטית רלוונטית. BMD הוא מרכיב חשוב של המצב התזונתי של העצם, שרידיו של נוער ומבוגרים כאחד, זה יכול לספק מידע אודות איכות העצם. עבור מבוגרים נשאר, זה יכול לספק מידע על מצבים פתולוגיים או כאשר אירעו עצם אי ספיקה. בקטינים, הוא מספק מדד שימושי של להבהיר מקרים של הרעבה קטלנית או הזנחה, אשר בדרך כלל קשה לזהות. מאמר זה מספק פרוטוקול הכיוון אנטומי ואת הניתוח נותר השלד עבור סריקה באמצעות absorptiometry רנטגן כפול-אנרגיה (DXA). שלושה מחקרים מוצגים כדי להמחיש כאשר DXA סריקות יכול להיות אינפורמטיבי ל המטפל משפטית. מקרה המבחן הראשון מציג הפרט עם שברים האורך הנצפה במשקל מיסב עצמות ומשמש DXA כדי להעריך את עצם אי ספיקה. BMD הוא נמצא כדי להיות נורמלי רומז אטיולוגיה נוספת עבור תבנית השבר הנוכחי. מקרה המבחן השני מועסקים DXA לחקור חשד תת תזונה כרונית. התוצאות BMD עקביים עם תוצאות של עצם אורכי ולהציע שלנוער סבלה מתת תזונה כרונית. מקרה המבחן הסופי מספק דוגמה איפה הרעב קטלנית בתינוק בן 14 חודשים הוא חשד, אשר תומכת ממצאי מרעב קטלנית. סריקות DXA הראה צפיפות מינרלים של עצם נמוך לגיל הכרונולוגי, תימוכין לפי הערכות המסורתי של בריאות התינוק. עם זאת, בעת התמודדות עם שינויים taphonomic נותר השלד להתייחס לפני יישום שיטה זו.

המתודולוגיה המוצעת כאן הוא נפוץ בחולים חי, שיקול של החדשנות שלה ליחידים המנוח יש לציין. איור 6 ו- 8 איור מציגים את התוצאות של עמוד השדרה המותני AP ושל סריקה מפרק הירך השמאלי, בהתאמה. הפרט העריך סריקות אלה הוא לבן המנוח, נקבה, 31 שנים של גיל זה שו?...

Watch this Scientific Journal Video about Scanning Skeletal Remains for Bone Mineral Density in Forensic Contexts at JoVE.com

Scanning Skeletal Remains for Bone Mineral Density in Forensic Contexts

צפיפות המינרלים של העצם (BMD) הוא גורם חשוב צריכת תזונתיות הבנה. שרידי שלד אדם, היא מדד שימושי של כדי להעריך את איכות החיים של נוער ומבוגרים כאחד, במיוחד במקרים קטלנית הרעבה והזנחה. מאמר זה מספק קווים מנחים עבור סריקה שרידי שלד אדם למטרות זיהוי פלילי.

סריקה השלד נשאר עבור צפיפות בהקשרים משפטית

The purpose of this paper is to introduce a promising, novel method to aid in the assessment of bone quality in forensically relevant skeletal remains. ...

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Biology

Medicine

Human Biology

Nutrition and Digestion

SCIENTISTS IN ACTION

Skeletal Muscle Gender Dimorphism from Proteomics

שרירי השלד מין Dimorphism מ Proteomics

Gross contraction in skeletal muscle is primarily determined by a relatively small number of contractile proteins, however this tissue is also remarkably ...

Models of Bone Metastasis

מודלים של גרורות עצם

Bone metastases are a common occurrence in several malignancies, including breast, prostate, and lung. Once established in bone, tumors are responsible ...

Photothrombotic Ischemia: A Minimally Invasive and Reproducible Photochemical Cortical Lesion Model for Mouse Stroke Studies

איסכמיה Photothrombotic: דגם נגע פולשנית לשעתק פוטו קליפתיים לעכבר מחקרי שבץ

The photothrombotic stroke model aims to induce an ischemic damage within a given cortical area by means of photo-activation of a previously injected ...

Tibial Nerve Transection - A Standardized Model for Denervation-induced Skeletal Muscle Atrophy in Mice

חיתוך רוחב עצב הטיביאלי - מודל סטנדרטי לניוון שרירים שלד מושרה denervation בעכברים

The tibial nerve transection model is a well-tolerated, validated, and reproducible model of denervation-induced skeletal muscle atrophy in rodents. ...

Pre-clinical Evaluation of Tyrosine Kinase Inhibitors for Treatment of Acute Leukemia

הערכה טרום קלינית של מעכבי טירוזין קינאז לטיפול בלוקמיה חריפה

Receptor tyrosine kinases have been implicated in the development and progression of many cancers, including both leukemia and solid tumors, and are ...

Human Vastus Lateralis Skeletal Muscle Biopsy Using the Weil-Blakesley Conchotome

Human Vastus Lateralis Skeletal Muscle Biopsy Using the Weil-Blakesley Conchotome

בן אנוש<em&gt; Vastus lateralis</em&gt; ביופסיה בשרירי השלד שימוש וייל-בלייסלי Conchotome

Percutaneous muscle biopsy using the Weil-Blakesley conchotome is well established in both clinical and research practice. It is a safe, effective and ...

Using a Knee Arthrometer to Evaluate Tissue-specific Contributions to Knee Flexion Contracture in the Rat

באמצעות Arthrometer של הברך כדי להעריך את תרומתה רקמות ספציפיות הברך הקופסית כיפוף בחולדה

Normal knee range of motion (ROM) is critical to well-being and allows one to perform basic activities such as walking, climbing stairs and sitting. Lost ...

Quantitative [18F]-Naf-PET-MRI Analysis for the Evaluation of Dynamic Bone Turnover in a Patient with Facetogenic Low Back Pain

Quantitative [18F]-Naf-PET-MRI Analysis for the Evaluation of Dynamic Bone Turnover in a Patient with Facetogenic Low Back Pain

כמותי [18F]-NAF-PET-MRI ניתוח להערכת מחזור עצם דינמי במטופל עם Facetogenic כאבי גב תחתון

Imaging techniques that reflect dynamic bone turnover may aid in characterizing a wide range of bone pathologies. Bone is a dynamic tissue undergoing ...

Flow Cytometry Analysis of Immune Cell Subsets within the Murine Spleen, Bone Marrow, Lymph Nodes and Synovial Tissue in an Osteoarthritis Model

ניתוח ציתום זרימה של תת-סטים של תאים חיסוניים בתוך הטחול מורין, מח העצם, בלוטות הלימפה ורקמות Synovial במודל דלקת מפרקים ניוונית

Osteoarthritis (OA) is one of the most prevalent musculoskeletal diseases, affecting patients suffering from pain and physical limitations. Recent ...

Evaluation of Amino Acid Consumption in Cultured Bone Cells and Isolated Bone Shafts

הערכת צריכת חומצות אמינו בתאי עצם מתורבתים ובצירי עצם מבודדים

Bone development and homeostasis is dependent upon the differentiation and activity of bone forming osteoblasts. Osteoblast differentiation is ...