Name: scanning skeletal remains for bone mineral density in forensic contexts
Uploaded: 2018-01-29T13:00:00
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Gli autori si desidera ringraziare i recensori editoriali così come i due revisori anonimi. I loro suggerimenti e critiche erano validi, molto apprezzato e notevolmente migliorato il manoscritto originale.

Il protocollo qui aderisce alle linee guida di etica di North Carolina State University per la ricerca umana.
1. macchina preparazione
Nota: Il seguente protocollo può essere ampiamente applicato a qualsiasi corpo intero, clinica DXA e BMD scanner.
<ol><li>Eseguire la calibrazione una volta al giorno prima della scansione di qualsiasi individuo, per assicurare il controllo di qualità. Dopo calibrazione richieste vengono visualizzate all'avvio del software dei si...

I risultati presentati in questa carta sono illustrativi dell'applicabilità delle metriche BMD in contesti forensi. Come illustrato nella figura 6 e Figura 8 , la posizione di scansione di individui viventi per clinica BMD scansioni è riproducibile con resti scheletrici, ma deve prestare attenzione per garantire il corretto posizionamento. Ciò è particolarmente importante per l'esame dell'anca dove individuare la linea mediana del collo femorale richiedono l...

L'obiettivo dell'analisi antropologiche forense si basa sulla comprensione del praticante dell'osso come un complesso tessuto con più unità e variazione. Osso è un tessuto composito, gerarchico con componenti organici e inorganici, organizzati in una matrice di collagene e gassate apatite1,2,3,4. Il componente inorganico o minerale dell'osso è organizzati in una struttura nanocristallino per fornire rigidità e framework per la parte organica1,2,5. L'aspetto minerale comprende circa il 65% dell'osso di peso e la sua ' massa è influenzato da due fattori genetici ed ambientali1,2,4,6. Perché minerale ossea occupa uno spazio tridimensionale, può essere misurata come densità minerale ossea (BMD), o una funzione della massa e il volume occupato7. La densità di massa del minerale dell'osso varia con l'età dalla nascita in età adulta8,9,10,11,12 ed è stata usata estesamente nelle regolazioni cliniche come un indicatore di osteoporosi e di frattura rischio4,13,14,15,16,17,18. Raggi x di doppio-energia absorptiometry (DXA) è stato uno strumento molto diffuso per la valutazione di salute dell'osso sin dalla sua introduzione nel 1987, in particolare le scansioni eseguite della colonna vertebrale lombare e dell'anca regioni11,13,19 . Convalida delle scansioni DXA è stato indicato come il gold standard quando studia i cambiamenti nel BMD13,19,20,21,22,23. Successivamente, l'organizzazione mondiale della sanità (OMS) ha creato standard normativi tra cui t- e z-Punteggio definizioni per adulta lombare della colonna vertebrale (L1-L4) e fianchi come queste sono le regioni facilmente catturate volumetricamente11 ,13,19,24.
La crescente dipendenza antropologia forense in attività operative medicolegali ha incoraggiato la ricerca di nuove tecniche per valutare meglio i resti scheletrici in una varietà di circostanze. Tra queste tecniche potenziale è l'applicazione di scansioni DXA per valutare BMD come indicatore della qualità dell'osso nei casi che coinvolgono fatal fame e l'abbandono in juveniles25,26, identificazione delle malattie metaboliche dell'osso, e stimare la capacità di sopravvivenza degli elementi scheletrici in ricerca tafonomica7,27.
Nel rapporto di maltrattamento dei bambino 2015 US Department di Health and Human Services, 75,3% dei casi di abuso di bambino segnalati erano qualche forma di abbandono con ~ 1.670 decessi risultanti dalla fame fatale e negligenza in 49 stati28. Le vittime più giovanile di abbandono non riescono a mostrare segni di abuso fisico esterno, ma guasto--prospera è visto in tutti i casi29,30. Guasto--prospera è definita come l'assunzione di nutrizione insufficiente per sostenere la crescita e lo sviluppo. Questi possono avere diversi fattori, uno dei quali è negligenza derivanti dalla privazione nutrizionale25,31 (Vedi Ross e Abele32 per una recensione più completa). L'inedia deliberata che provoca la morte di un bambino o un neonato è molto più raro e considerato come la forma più estrema di maltrattamento25,33,34. Queste carenze nutrizionali hanno un effetto significativo sulla crescita ossea, crescita particolarmente longitudinale nei bambini come immediata conseguenza di malnutrizione35. Mineralizzazione e crescita scheletrica dipendono principalmente vitamina D e calcio, e il loro completamento è stato collegato a una maggiore BMD25,35,36.
È estremamente difficile identificare o perseguire questi casi segue anche un analisi completa31,37,38 e particolare attenzione ai metodi impiegati deve essere utilizzato. Così, in caso di sospetto fatal fame o malnutrizione, è necessario un approccio multidisciplinare in particolare in caso resti in stati avanzati di decomposizione26. Quando sono coinvolte resti scheletrici, densitometria ossea è uno strumento utile in combinazione con altri indicatori scheletrici quali sviluppo dentale, misurazione della pars basilaris del cranio e delle ossa lunghe lunghezze26. Senza usando gli indicatori scheletrici sopra indicati per i bambini e i giovani, non sarebbe possibile discernere se BMD basso è il risultato di un disordine metabolico inerente, malnutrizione o processi tafonomici. Un'altra preoccupazione è la stima della dimensione corporea (peso e statura) nei resti scheletrici infantili o giovanili. Normativi più insiemi di dati richiedono informazioni su altezza e peso per scopi di confronto come crescita ossea nei bambini è di dimensioni e l'età dipendente12. Quando i resti in fase di valutazione sono non identificati, dovrebbero essere impiegati metodi di stima. Per gli infanti sotto uno, DXA normativo dati sono solo pari età. In minori di 1 anni, Ruff39 o Cowgill40 sono raccomandati per stimare la dimensione corporea nei resti scheletrici come sono basati sul campione, Denver crescita Studio incluso età 1-1739,40. Quando età e dimensione corporea sono stimati, variare gli intervalli di confidenza e confronto tra la media per il Center for Disease Control (CDC) prodotto crescita curve41 dovrebbe essere incluso nel report, nonché l'intervallo di confidenza per la dimensione corporea stimata. È importante notare che nella maggior parte dei casi, informazioni riguardanti ascendenza e sesso non possono essere determinati da resti scheletrici giovanili prima della pubertà, che è particolarmente importante per gli adolescenti, ascendenza e sesso sono conosciuti per avere un impatto significativo BMD in adulti. In queste circostanze, il metodo DXA potrebbe non essere applicabile. In casi identificati, informazione biologica per quanto riguarda l'ascendenza, il sesso e dimensioni del corpo, dovrebbero essere ottenute prima dell'analisi.
Densitometria ossea in pediatria è aumentata con lo sviluppo di dati normativi42,43 con DXA essendo la tecnica più ampiamente disponibile44. Bambini malnutriti mostrano livelli significativamente più bassi nel BMD rispetto ai bambini sani con mineralizzazione correlati con la severità di malnutrizione45. DXA scansioni della colonna vertebrale lombare e fianchi sono le zone più adatte per valutare per i giovani secondo l'American College of Radiology46. Riproducibilità è stato indicato per la colonna vertebrale, anca intera e tutto il corpo in bambini durante tutto il periodo di crescita47. Tuttavia, la colonna lombare è comodo come è composto principalmente da osso trabecolare, che è più sensibile ai cambiamenti metabolici durante la crescita ed è stato trovato per essere più preciso di intera anca valutazioni25,47, 48. DXA utilizzando scansioni è comune nella valutazione pediatrica. Tuttavia, poiché DXA è bidimensionale, non acquisisce volume effettivo e produce una BMD basata sull'osso zona13. Nei bambini, si tratta di una distinzione importante come corpo e osso dimensioni variano all'interno e tra i gruppi di età in bambini di12. Dati più normativi disponibili sono per il confronto con le misure di DXA, ma si deve esercitare cautela per scegliere una popolazione di riferimento appropriato (Vedi Binkovitz e Henwood13 per un elenco dei database normativi DXA comunemente utilizzati).
Dopo la scansione, una z-punteggio viene calcolato usando un campione di riferimento specifico di pari età e popolazione. Z-punteggi sono più appropriati per i giovani dal t-punteggi confrontare la BMD misurato a un giovane adulto campione12. Un z-punteggio compreso tra 1:58 indica BMD normale per l'età cronologica, mentre qualsiasi punteggio inferiore -2 indica bassa BMD per età cronologica49. Il 1:58 gamma per il t- e z-Punteggio rappresenta fino a due deviazioni standard dalla media. Chiaramente, se un punteggio di BMD misurato all'interno di due deviazioni standard sopra o sotto la media della popolazione di riferimento, sono considerati clinicamente normale.
L'affidamento su variazione morfologica per l'antropologo forense viene da molte fonti. Uno dei quali è la variazione di scheletrica che deriva dai processi di malattia, tra cui metabolismo osseo disordini50. La capacità di identificare specifici disturbi in resti scheletrici ha un duplice vantaggio: 1) l'aggiunta di informazioni per il biologico profilo che lo rende più robusto e 2) identificare se fratture patologica sono o il risultato del trauma inflitto. Ci sono una varietà di metabolismo osseo disordini51,52,53, ma le più rilevanti per le misure BMD di contemporanei resti è l'osteoporosi. L'osteoporosi si sviluppa quando il tasso di perdita dell'osso trabecolare è maggiore del tasso di perdita di osso corticale con una perdita netta di osso densità53,54,55. Perdita di osso trabecolare è correlata ad un aumentato rischio di frattura, specialmente nelle ossa che hanno maggiore osso trabecular contenuti (ad es., coxa os)4,55.
Numerosi studi su osteoporosi e densità minerale ossea nei resti scheletrici sono stati condotti su assemblaggi archeologici utilizzando sia DXA56,57,58,59 e altri metodi60 , 61 , 62. Tuttavia, nel valutare l'osteoporosi nello scheletro adulto da contesti archeologici, praticanti ignorare che la diagnosi di osteoporosi clinicamente richiede la media di un campione di riferimento più giovane contemporaneo con gli individui fase di valutazione55,63,64. Questo non è un problema in contesti di antropologia forense, poiché gli individui sono età - e sesso-abbinato a popolazioni moderne con campioni di riferimento sviluppati per l'anca e la colonna lombare, anche se cambiamenti nel BMD attraverso diagenesi dovrebbero essere considerati per resti di forensi. Tuttavia, tafonomia è il probabile fattore che interessa la capacità di ottenere misure BMD legittime da campioni archeologici. Questa è una considerazione in contesti forensi pure, dove i resti recupero da condizioni di sepoltura con gli intervalli post mortem potenziali di là di pochi mesi. Mentre ancora di interesse forense, dubbio sufficiente potrebbe essere generato per qualsiasi BMD punteggi ottenuti dai resti trovati in queste circostanze.
L'osteoporosi è clinicamente valutato usando t-punteggi delle misure BMD che derivano da misure BMD degli individui nella spina dorsale lombare o dell'anca relativo ad un giovane adulto di riferimento utilizzando DXA65,66,67 ,68. Questo campione di riferimento può essere impiegata per identificare la presenza di osteoporosi nello scheletro. In contesti forensi, questo è utile per due motivi: 1) differenziando tra fratture legate al trauma inflitto abuso negli anziani e quelli da fragilità aumentata dell'osso in individui osteoporotiche69e 2) come un possibile personal funzionalità di identificazione50.
Densità ossea è stato a lungo considerata un indicatore che riflette l'attività e la nutrizione di un animale70,71. Più recentemente è stato notato che la densità ossea, come una proprietà intrinseca dell'osso, influisce sulla sua capacità di sopravvivenza durante processi tafonomici7.  Una conseguenza di decomposizione è la capacità di sopravvivenza differenziale degli elementi scheletrici (cioè, unità discrete, anatomicamente completa dello scheletro) e la densità ossea può essere utilizzata come un predittore di sopravvivenza, o osso forza7, 70 , 71 , 72 , 73 , 74 , 75. questo è importante in contesti forensi, nonché archeologico e paleontologici ambienti in quanto esso influisce sulla capacità dei praticanti di adeguatamente utilizzano metodi per stimare un profilo biologico (o età, sesso, statura e ascendenza) se solo determinati elementi scheletrici sono rappresentati.
Densità di massa (densità ossea con spazio dei pori incluso nella misurazione) è la misura appropriata in questo caso, considerando che è proprio la struttura porosa dell'osso che influenza la sua suscettibilità a processi tafonomici7. Molti metodi di valutazione della densità ossea sono stati impiegati tra cui raggio singolo fotone densitometria27,75, tomografia computata76,77,78, photodensitometry72 ,79e DXA80,81,82. Scansioni DXA possono essere preferibile ad altri metodi come è relativamente poco costoso, scansioni di tutto il corpo possono essere eseguite e singoli elementi scheletrici possono essere valutati separatamente o insieme durante l'analisi. Con BMD scansioni prima e dopo gli studi tafonomici ricerca fornisce utili informazioni sulla capacità di sopravvivenza dell'osso dovuti a diversi fattori e ambienti tafonomica82.
Questa carta descrive un protocollo per ottenere scansioni DXA di resti scheletrici. Il metodo utilizza il posizionamento comune, clinica degli individui durante l'esecuzione di lombare della colonna vertebrale e dell'anca scansioni. Questo consente di confrontare i resti scheletrici con gli opportuni standard normativi. Il protocollo descritto è applicabile ai resti sia giovani che adulti con limitazioni descritte più avanti.

<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

Lo scopo di questa carta è quello di introdurre un metodo promettente, romanzo per aiutare nella valutazione della qualità dell'osso nel scientificamente rilevanti resti scheletrici. BMD è una componente importante dello stato nutrizionale di osso e di resti scheletrici di giovani e adulti, e può fornire informazioni sulla qualità dell'osso. Per gli adulti rimane, può fornire informazioni su condizioni patologiche o quando potrebbe essersi verificato l'insufficienza dell'osso. Nei giovani, fornisce una metrica utile per chiarire i casi di fame fatale o di abbandono, che sono generalmente difficili da identificare. Questo documento fornisce un protocollo per l'orientamento anatomico e l'analisi dei resti scheletrici per la scansione via dual-energy x-ray absorptiometry (DXA). Tre studi di casi sono presentati per illustrare quando scansioni DXA possono essere informative al medico di medicina forense. Il primo studio di caso presenta un individuo con le fratture longitudinali osservate nel peso ossa e DXA viene utilizzato per valutare l'insufficienza dell'osso. BMD è risultata normale, suggerendo un'altra eziologia per il modello di frattura presente. Il secondo caso di studio impiegato DXA per indagare su presunta malnutrizione cronica. I risultati BMD sono coerenti con i risultati dalla lunghezza delle ossa lunghe e suggeriscono che il giovanile aveva sofferto di malnutrizione cronica. Lo studio di caso finale viene fornito un esempio sospetto fame fatale in un infante di quattordici mesi, che supporta i risultati di analisi di fame fatale. Scansioni DXA ha mostrato la densità minerale dell'osso basso per l'età cronologica ed è suffragata da valutazioni tradizionali della salute infantile. Tuttavia, quando si tratta di resti scheletrici tafonomica alterazioni dovrebbero essere considerate prima di applicare questo metodo.

La metodologia qui proposta è comunemente usata in pazienti viventi e considerazione della sua novità a persone decedute dovrebbe essere notata. Figura 6 e Figura 8 presentano i risultati di un AP lombare della colonna vertebrale e la scansione dell'anca sinistra, rispettivamente. L'individuo ha valutato in queste scansioni è un defunto bianco, donna, 31 anni di età che è ospitato presso il laboratorio analisi forense di Nor...

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Scanning Skeletal Remains for Bone Mineral Density in Forensic Contexts

Densità minerale ossea (BMD) è un fattore importante nell'assunzione nutrizionale di comprensione. Per resti scheletrici umani, è una metrica utile per valutare la qualità della vita sia i giovani e gli adulti, specialmente nei casi mortali di inedia e di abbandono. Questo documento fornisce linee guida per la scansione di resti scheletrici umani per scopi forensi.

Resti scheletrici di scansione per la densità minerale ossea in contesti forensi

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. ...

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