Die Autoren möchten die redaktionellen Gutachter sowie zwei anonymen Gutachtern bestätigen. Ihre Anregungen und Kritiken waren gültig, viel geschätzt und das Originalmanuskript in beträchtlichem Ausmaß verbessert.

Das Protokoll hier hält sich an der North Carolina State University Ethik-Richtlinien für die Forschung am Menschen.
1. Maschine vorbereiten
Hinweis: Das folgende Protokoll kann im großen und ganzen auch auf jede Ganzkörper, klinische DXA und BMD-Scanner.
<ol><li>Führen Sie die Kalibrierung einmal täglich vor dem Scannen Einzelpersonen um Qualitätskontrolle zu gewährleisten. Nach der Kalibrierung Eingabeaufforderungen beim Start von der System-Software Scannen einer Lendenwirbelsäule Phantom der bekannten Dichte um richtige Lesart des BMD-Scanners zu gewährleisten.</li>
	<li>Wenn der Scanner verwendet wird eine Qualitätskontrolle-Funktion in der Software nicht vorhanden ist, vergleichen Sie die Lendenwirbelsäule-Ergebnisse mit denen auf die Wirbelsäule Phantom um die korrekten Maße zu gewährleisten. Hinweis: Sollten die Wirbelsäule Phantom in der Mitte des Tisches Scan gespeichert und Lendenwirbelsäule gewählt werden, für die Qualitätskontrolle.</li>
	<li>Zusätzliche Tests durchführen (zB., radiographische Einheitlichkeit) nach Bedarf. Führen Sie radiologische Einheitlichkeit jeder bis zu zehn Scans um sicherzustellen, dass die gesamte Scan-Oberfläche vom Scanner erkannt wird.</li>
	<li>Wenn der Scanner verwendet wird nicht über eine radiologische Einheitlichkeit im Menü Qualitätskontrolle zu testen, wählen Sie Ganzkörper-Scan, um sicherzustellen, dass der Scanner die gesamte Scanfläche lesen kann. Hinweis: Immer Mitte der Prüfung vorzulegen, nach Qualitätskontrolle und vor der Durchführung von Prüfungen.</li>
</ol>2. Durchführung der Prüfung
<ol><li>Patienten-Profile erstellen<ol>
<li>Erstellen Sie neue Patienten Profile für jede neue Person gescannt, der Produktkette beizubehalten und sicherzustellen, dass Scans einzelner bleibt korrekt zugeordnet sind. Wenn das Individuum zu scannenden identifiziert wird, fahren Sie mit Schritt 2.1.2. Wenn das Individuum nicht identifizierte, schaffen Sie die biologische Profil vor dem Scannen, um die genauesten Datenbankverweise beschäftigen.</li>
		<li>Das Patientenprofil einschließlich geschätzte Statur, wenn unbekannte eingehen Sie demografischen Informationen. Sicherstellen Sie, dass Sie auswählen, die am besten geeigneten Gleichung für die Reste untersucht.</li>
		<li>Wählen Sie Scan-Typ. Wählen Sie für Schritte 2.2 Lendenwirbelsäule Anterior-posterioren (AP). Für Schritt 2.3 scannt wählen Sie links oder rechts Hip.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Lendenwirbelsäule AP scan Hinweis: Erfordern Sie Lendenwirbel (L) ein bis vier.<ol>
<li>Wählen Sie Ausführen Prüfung | wählen Sie Patienten | Wählen Sie scan-Typ | AP-Lenden-Wirbelsäule | Nächsten. Wählen Sie einen offenen Behälter mindestens so groß wie das bewegliche Segment L1-L4. Hinweis: Die in dieser Studie verwendeten ist 48,26 L X 26.85W X 8,89 D in cm (19 in. L X in 10.57. W X 3,5 Zoll. (D).</li>
		<li>Füllen Sie den Boden des Behälters mit Reis als Weichgewebe Proxy. Hinweis: Jede Art von Reis kann als Weichgewebe Proxy arbeiten.</li>
		<li>Ort L1-L4 anatomische Position (Dornfortsätze sollte nach unten ausgerichtet werden) in den Reis mit ca. 0,7 cm (0,28 Zoll) zwischen jedem Wirbelkörper wie in Figur 1Adargestellt. Damit sind die superior und inferior artikuläre Fakten artikuliert, sondern der Wirbelkörper sind nicht miteinander in Kontakt.</li>
		<li>Die Scan-Tabelle zentrieren und Ort der Container mit L1 orientiert sich an oben (Kopf) der Scan-Tabelle und L4 befindet sich überlegen die sich überschneidenden Fadenkreuz 1 cm. Die vertikale Laserlinie sollte die vertebrate Körper alle vier Wirbel (Abbildung 1 b) halbiert werden.</li>
		<li>Decken Sie die freiliegende Knochen mit Reis.</li>
		<li>Wählen Sie Start Scan.</li>
		<li>Fahren Sie mit der Analyse (Schritt 3.1), wenn ordnungsgemäß gescannt (Abbildung 2). Wiederholen Sie den Scan, wenn nicht alle Wirbel erfasst werden.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Linken oder rechten Hüfte scans Hinweis: Abbildung 3 ist aus einer linken Hüfte Prüfung, wenn eine rechten Hüfte Prüfung durchführen Positionierung gespiegelt wird.<ol>
<li>Wählen Sie Perform Prüfung | wählen Sie Patienten | Wählen Sie scan-Typ | Linke Hüfte (oder rechten Hüfte) | Nächsten. Wählen Sie einen offenen Behälter mindestens so groß wie die artikulierte os Coxa und Femur gescannt. Hinweis: Die in dieser Studie verwendeten ist 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).</li>
		<li>Füllen Sie den Boden des Behälters mit Reis (jede Art von Reis als Weichgewebe Proxy funktioniert).</li>
		<li>Legen Sie die os Coxa mit Hüftpfanne und Obturator Foramen seitlich vor dem Schambein medial orientierten. Positionieren Sie die Sitzbeinhöcker Tuber unterhalb der Femurkopf, wie es mit der Hüftpfanne (Abbildung 3A) artikuliert. Hinweis: Die Sitzbeinhöcker Tuber Positionierung ist sehr wichtig, weil wenn es seitlich unterhalb des Schenkelhalses reicht es BMD Schätzungen aufgeblasen wird.</li>
		<li>Legen Sie den Oberschenkelknochen mit des Hüftkopfes in der Hüftpfanne und der Trochanter Major und Femurkopf in Linie parallel zum Scan Tisch (i.e., in der gleichen Ebene). Sicherstellen Sie, dass die femorale Welle medial mit dem distalen Kondylus medial gedreht und etwas höher als der medialen Kondylus (Abb. 3 b) gedreht wird.</li>
		<li>Zentrieren der Scan-Tabelle, dann verschieben Sie die Position der Scan Arm und der Tabelle, bis der Laser-Fadenkreuz ausgerichtet sind, so dass das Zentrum mit der vertikalen Linie halbiert der oberen Hälfte des femoral Welle ( direkt über dem Subtrochanteric Bereich des Oberschenkelknochens ist Abbildung 3A). Verschoben Sie die Reste werden nicht werden, sobald sie positioniert wurden. Umzug der Tabelle sorgt dafür, dass die Knochen in der richtigen anatomischen Position bleiben.</li>
		<li>Decken Sie den verbleibenden sichtbaren Teil des femoralen Acetabulum Gelenks mit Reis.</li>
		<li>Wählen Sie Start Scan.</li>
		<li>Fahren Sie mit Schritt 3.2 Analyse wenn ordnungsgemäß gescannt (Abbildung 4). Hinweis: Scans sollte die Ausrichtung des Gelenks erfassen, so dass die Mittellinie des proximalen Femur in einer Ebene. Die Mittellinie sollte von der Mitte der Femurkopf auf den Trochanter Major knapp liegen.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. Analyse von Prüfungen
<ol><li>Lendenwirbelsäule AP Scan analysieren<ol>
<li>Nach dem Scan erscheint ein Exit Prüfung Souffleurkasten. Wählen Sie Scan zu analysieren. Hinweis: Software trennen jeder Wirbel in ihren eigenen Regionen zur Bewertung einzelner Elemente und total BMD gescannt richtig, wie in Abbildung 5dargestellt.</li>
		<li>Wählen Sie Ergebnisse im Fenster Scan Analyse . Wählen Sie die Wirbelkörper Linien, wenn die Wirbel nicht ordnungsgemäß für kleinere Anpassungen getrennt sind oder Wirbel für erneutes Scannen direkt neu zu positionieren.</li>
		<li>Erhalten beide Alter abgestimmt und Bevölkerung BMD Referenz Sondermaßnahmen zur Z -Berechnung bei Durchführung juvenile BMD scannt.</li>
		<li>Ergebnisse Diagramm zur Visualisierung des einzelnen im Verhältnis zur Referenz-Bevölkerung zu sammeln. Hinweis: Bild 6 zeigt Scan-Ergebnisse für AP Lendenwirbelsäule der a 31-Year-Old weibliche.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Hip-Scan zu analysieren.<ol>
<li>Nach dem Scan erscheint ein Exit Prüfung Souffleurkasten. Wählen Sie Scan zu analysieren. Hinweis: Software wird automatisch der Schenkelhals, Wards Dreieck und Trochanter Bereich wie in Abbildung 7gezeigt erfassen, wenn ordnungsgemäß gescannt.</li>
		<li>Wählen Sie das Knochen-Map-Tool zum Hinzufügen oder Löschen von Bereichen, die nicht Teil des Schenkelhalses und Trochanter Region, wenn nicht genau von der Software durch leichte Fußfehlstellung zu lesen sind. Anpassungen Sie Mittellinie direkt auf Scan durch Auswahl des Hals-Tools und Neupositionierung der Mittellinie.</li>
		<li>Neu zu positionieren Sie und neu einlesen Sie, wenn diese kleinen Anpassungen nicht, die richtige Ausrichtung, die in Abbildung 7gezeigt zulassen.</li>
		<li>Wählen Sie Ergebnisse im Fenster Scan Analyse . Im Vergleich zu Referenzdaten für Schenkelhals, Trochanter Region und die intertrochanteric Region in der Software für Erwachsene.</li>
		<li>Vergleichen Sie Ergebnisse mit den entsprechenden Alter und Bevölkerung abgestimmt Referenzen bei Jungtieren.</li>
		<li>Verwenden Sie den t-Punkten für Erwachsene, da es die am besten geeignete differentiell pathologische Bedingungen einzuschätzen ist. Hinweis: Die Abbildung 8 zeigt die ideale Scan-Ergebnisse für die linke Hüfte Analyse der a 31-Year-Old weibliche.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

Die Autoren erklären keine konkurrierenden finanziellen Interessen.

In diesem Whitepaper vorgestellten Ergebnisse sind Beispiele für die Anwendbarkeit der BMD Metrik in forensischen Kontexten. Wie Abbildung 6 und Abbildung 8 zeigen, die Abtastposition lebenden Personen für klinische BMD-Scans ist reproduzierbar mit Skelettreste, sondern muss darauf geachtet werden, um die richtige Positionierung zu gewährleisten. Dies ist besonders wichtig für die Hüfte Prüfung wo Identifizierung der Mittellinie des Schenkelhalses erforder...

Das Ziel der forensischen anthropologischen Analysen stützt sich auf die Praktiker Verständnis von Knochen als ein komplexes Gewebe mit mehreren Einheiten und Variation. Knochen ist ein hierarchisches, zusammengesetzte Gewebe mit organischen und anorganischen Komponenten, die in einer Matrix aus Kollagen und kohlensäurehaltige Apatit1,2,3,4organisiert. Die anorganischen Komponente oder Bone Mineral eine nanokristallinen Struktur gliedert sich in Steifigkeit und Rahmen für die organische Teil1,2,5zu. Die mineralischen Aspekt umfasst etwa 65 % des Knochens durch Gewicht und seine "Masse wird durch beide genetischen und umweltbedingten Faktoren1,2,4,6beeinflusst. Da Bone Mineral einen dreidimensionalen Raum einnimmt, als Knochenmineraldichte (BMD) gemessen werden, oder eine Funktion der Masse und dem Volumen besetzt7. Die Schüttdichte des Bone Mineral variiert mit dem Alter von der Geburt ins Erwachsenenalter8,9,10,11,12 und wurde ausgiebig in klinischen Einstellungen als eine Indikator für Osteoporose und Fraktur Risiko4,13,14,15,16,17,18. Dual-Energy x-ray Absorptiometry (DXA) ist eine weit verbreitete Werkzeug für die Beurteilung der Gesundheit der Knochen seit seiner Einführung im Jahr 1987, vor allem in der Lendenwirbelsäule und Hüfte Regionen11,13,19 durchgeführten Scans gewesen. . Validierung der DXA Scans nachweislich als Goldstandard bei der Untersuchung von Veränderungen der BMD13,19,20,21,22,23. Anschließend hat die Weltgesundheitsorganisation (WHO) erstellt normative Standards einschließlich t- und Z-score Definitionen für juvenilen und adulten Lendenwirbelsäule (L1-L4) und Hüften sind die Regionen leicht volumetrisch erfasst11 ,13,19,24.
Die zunehmende Abhängigkeit von forensischen Anthropologie in rechtsmedizinische Fallarbeit bestärkt die Untersuchung neuartiger Techniken Skelettreste in einer Vielzahl von Umständen besser einzuschätzen. Unter diesen möglichen Techniken ist die Anwendung der DXA Scans BMD als Indikator für die Knochenqualität in Fällen, in denen Tödlicher Hunger und Vernachlässigung in Jugendliche25,26, Identifizierung von metabolischen Knochenerkrankungen, bewerten und Schätzung der Überlebensfähigkeit des skelettartigen Elementen in abgestorbene Forschung7,27.
In der US-Department of Health And Human Services Kind Misshandlungen Report 2015 waren 75,3 % der gemeldeten Kind Mißbrauch Fälle irgendeine Form von Vernachlässigung mit ~ 1.670 Todesfälle infolge Tödlicher Hunger und Vernachlässigung in 49 Staaten28. Die meisten Jugendlichen Opfer von Vernachlässigung nicht Anzeichen von externen körperlicher Misshandlung, aber Versagen gedeihen gilt in allen Fällen29,30. Misserfolg gedeihen ist definiert als die unzureichende Nahrungsaufnahme, Wachstum und Entwicklung zu unterstützen. Diese können verschiedene Faktoren, von denen ist Vernachlässigung aus ernährungsphysiologischen Entbehrung25,31 haben (siehe Ross und Abel32 für eine umfassendere Überprüfung). Absichtlich verhungern, die Ergebnisse in den Tod eines Kindes oder das Kind ist viel seltener und gilt als die extremste Form der Misshandlung25,33,34. Diese Mangelerscheinungen haben einen signifikanten Einfluss auf Knochenwachstum, besonders Längenwachstums bei Kindern als eine unmittelbare Folge der Unterernährung35. Skelett-Wachstum und Mineralisierung in erster Linie abhängig von Vitamin D und Kalzium, und ihre Ergänzung zu erhöhten BMD25,35,36verknüpft wurde.
Es ist äußerst schwierig zu identifizieren oder zu verfolgen diesen Fällen sogar eine vollständige Autopsie31,37,38 und besonderer Berücksichtigung Methoden beschäftigt Folgendes verwendet werden muss. So ist in Fällen Tödlicher Hunger und Mangelernährung bei Verdacht auf ein multidisziplinärer Ansatz insbesondere in Fällen, in denen Reste in fortschrittlichen Staaten Zersetzung26erforderlich. Wenn Skelettreste beteiligt sind, ist Knochendichtemessung ein nützliches Werkzeug in Verbindung mit anderen Skeletten Indikatoren wie Zahnentwicklung, Messung der Pars Basilaris des Schädels und der langen Röhrenknochen Längen26. Ohne die skelettartigen Indikatoren für Kleinkinder und Jugendliche erwähnt, wäre es nicht möglich zu erkennen, wenn niedrige BMD das Ergebnis eines inhärenten Stoffwechselstörungen, Mangelernährung oder abgestorbene Prozess ist. Ein weiteres Problem ist die Schätzung der Körpergröße (Gewicht und Statur) in Säugling oder juvenile Skelettreste. Die normative Datensätze benötigen Informationen über Höhe oder Gewicht zu Vergleichszwecken Knochenwachstum bei Kindern ist Größe und das Alter von12. Wenn die Überreste einer Bewertung nicht identifizierten sind, sollte Schätzverfahren eingesetzt werden. Für Säuglinge unter einem, normative DXA sind Daten Alter nur abgestimmt. Bei Jungtieren, die älter als 1, Ruff39 oder Cowgill40 empfohlen für Körpergröße in Skelettreste Schätzung, da sie auf dem Denver Wachstumsstudie Probe einschließlich basieren im Alter von 1-1739,40. Wenn Alter und Körpergröße geschätzt, Konfidenzintervalle variieren und Vergleich des Mittelwerts an das Center for Disease Control (CDC) hergestellten sollten Wachstum Kurven41 in den Bericht sowie das Konfidenzintervall für die geschätzte Körpergröße aufgenommen werden. Es ist wichtig zu beachten, dass in den meisten Fällen Informationen über Herkunft und Geschlecht von juvenile Skelettreste vor der Pubertät, kann, die besonders wichtig für Jugendliche bestimmt werden wie Herkunft und Geschlecht sind bekanntermaßen BMD in wesentlich Erwachsene. Unter diesen Umständen kann die DXA-Methode nicht anwendbar. In bestimmten Fällen erhalten Sie vor der Analyse biologischen Informationen über Abstammung, Geschlecht und Körpergröße.
Knochendichtemessung in der Pädiatrie ist mit der Entwicklung der normativen Daten42,43 mit DXA wird die am weitesten verbreitete Technik44gestiegen. Unterernährte Kinder zeigen signifikant niedrigere Werte in BMD als gesunde Kinder mit Mineralisierung korreliert mit der Schwere der Unterernährung45. DXA-Scans der Lendenwirbelsäule und Hüfte sind die am besten geeignete Bereiche für Jugendliche nach dem American College of Radiology46zu bewerten. Reproduzierbarkeit wurde für Wirbelsäule, ganze Hüfte und Ganzkörper Kinder im gesamten Wachstum Zeitraum47gezeigt. Jedoch wird die Lendenwirbelsäule bevorzugt, da es in erster Linie aus trabekulären Knochen besteht die empfindlicher auf metabolische Veränderungen während des Wachstums und festgestellt wurde, genauer gesagt als ganze hip Bewertungen25,47, 48. mittels DXA-Scans ist üblich bei pädiatrischen Beurteilung. Jedoch da DXA zweidimensional ist, erfasst keine wahre Volumen und produziert ein BMD basierend auf Knochen Bereich13. Bei Kindern ist dies eine wichtige Unterscheidung als Körper und Knochen Größe variieren innerhalb und zwischen den Altersgruppen der Kinder12. Die normative Daten verfügbar ist für den Vergleich mit DXA-Messungen, aber wählen Sie eine entsprechende Bezugspopulation Vorsicht (siehe Binkovitz und Henwood13 für eine Liste der häufig verwendeten DXA normativen Datenbanken).
Nach dem Scan, ein Z-Score wird anhand einer Alter abgestimmt und Bevölkerung bestimmte Referenzprobe. Z-Scores sind besser geeignet für Jugendliche seit t-Scores vergleichen die gemessenen BMD zu einem jungen Erwachsenen Probe12. Ein Z-Score zwischen 01:58 zeigt normale BMD für chronologisches Alter während jede Ergebnis unter-2 niedrige BMD für chronologisches Alter49zeigt. Die 01:58 reichen für die t- und Z-Score stehen bis zu zwei Standardabweichungen vom Mittelwert. Klar ist, wenn eine gemessene BMD Gäste innerhalb zwei Standardabweichungen oberhalb oder unterhalb ihrer Referenz Bevölkerung bedeuten, gelten sie als klinisch normal.
Die Abhängigkeit von morphologischen Variation für die forensische Anthropologin kommt aus vielen Quellen. Einer davon ist die skelettartigen Variation, die aus Krankheitsprozesse, einschließlich metabolische Knochen Erkrankungen50entsteht. Die Fähigkeit zur Identifizierung von spezifischen Erkrankungen in Skelettreste hat einen zweifachen Vorteil: (1) die biologischen Informationen hinzufügen Profil machen es robuster und (2) identifizieren, wenn Frakturen sind pathologische oder das Ergebnis der zugefügte Trauma. Es gibt eine Vielzahl von metabolische Knochen Erkrankungen51,52,53, aber die relevantesten für BMD Maßnahmen des zeitgenössischen bleibt ist Osteoporose. Osteoporose entsteht, wenn die Verlustrate der trabekulären Knochen größer als die Verlustrate der Kortikalis mit einem Reinverlust im Knochen Dichte53,54,55ist. Trabekuläre Knochenverlust korreliert, ein erhöhtes Risiko für Frakturen, vor allem in den Knochen, die größere trabekulären Knochen Inhalt (z.B. os Coxa)4,55haben.
Zahlreiche Studien über Osteoporose und Knochen-Mineral-Dichte in Skelettreste wurden auf archäologische Assemblagen mit DXA56,57,58,59 und andere Methoden60 durchgeführt , 61 , 62. jedoch Osteoporose des Erwachsenen Skeletts aus archäologischen Kontexten zu beurteilen, Praktiker außer acht lassen, dass Osteoporose klinisch Diagnose den Mittelwert aus einer jüngeren Referenzprobe zeitgleich mit den Personen erfordert 55,63,64bewertet wird. Dies ist kein Problem in forensischen Anthropologie zusammenhängen, da Individuen Alters- und Geschlechts-abgestimmt auf modernen Bevölkerungen mit entwickelten Referenzproben für die Hüfte und der Lendenwirbelsäule sind zwar Änderungen in BMD durch Diagenese bei beachtet werden sollte forensische bleibt. Mission ist jedoch wahrscheinlicher Faktor, die Auswirkungen auf die Fähigkeit, legitime BMD Maßnahmen von archäologischen Proben zu erhalten. Dies ist eine Prüfung forensische auch in Kontexten, wo Reste von Begräbnis Bedingungen mit potentiellen Post-mortem-Takt über ein paar Monate erholt. Während noch der forensischen Interesse konnte genügend Zweifel für jede BMD-Scores gewonnenen Funde in diesen Umständen erhöht werden.
Osteoporose ist klinisch geprüft, mit t-Resultate von BMD-Maßnahmen, die von den Einzelpersonen BMD Maßnahmen in der Hüfte oder lumbalen Wirbelsäule im Vergleich zu einem jungen Erwachsenen Referenzprobe mit DXA65,66,67 stammen ,68. Dieser Referenzprobe einsetzbar für das Auftreten von Osteoporose im Skelett zu identifizieren. In forensischen Kontexten, Dies empfiehlt sich aus zwei Gründen: 1) Unterscheidung zwischen Frakturen im Zusammenhang mit Missbrauch zugefügten Traumata in der älteren Patienten und solchen aus erhöhter Knochenbrüchigkeit osteoporotische Individuen69und (2) als eine mögliche persönliche Kennung verfügen über50.
Knochendichte galt lange Zeit als Indikator, der die Aktivität und Ernährung von einem Tier70,71widerspiegelt. Vor kurzem wurde festgestellt, dass Knochendichte als eine intrinsische Eigenschaft des Knochens, seine Überlebensfähigkeit während abgestorbene Prozesse7betrifft.  Eine Folge der Zersetzung ist die differentielle Überlebensfähigkeit des skelettartigen Elementen (d.h., diskrete, anatomisch komplette Einheiten des Skeletts) und Knochendichte einsetzbar als Prädiktor für Überlebensfähigkeit oder Knochen Stärke7, 70 , 71 , 72 , 73 , 74 , 75. Dies ist wichtig in forensischen Kontexten sowie archäologische und paläontologische Umgebungen, dass wirkt sich die Praktizierenden Fähigkeit, angemessen beschäftigen Methoden, um eine biologische Profil (oder Alter, Geschlecht, Statur und Abstammung) zu schätzen, wenn nur bestimmte skelettartigen Elemente vertreten sind.
Schüttdichte (Knochendichte mit Porenraum in die Messung einbezogen) ist die entsprechende Messung in dieser Situation bedenkt es genau die poröse Struktur des Knochens, der seine Anfälligkeit für abgestorbene Prozesse7beeinflusst. Viele Methoden zur Beurteilung der Knochendichte sind eingesetzt worden, einschließlich Single-Beam Photon Densitometrie27,75, Computertomographie76,77,78, Photodensitometry72 ,79und DXA80,81,82. DXA-Scans möglicherweise vorzuziehen, andere Methoden, da es relativ kostengünstig, Ganzkörper-Scans durchgeführt werden können, und Skelett Einzelelemente getrennt beurteilt werden können oder zusammen während der Analyse. Mit BMD scannt vor und nach der abgestorbene Forschungsstudien liefert nützliche Informationen über Knochen Überlebensfähigkeit aus verschiedenen abgestorbene Faktoren und Umgebungen82.
Dieses Papier beschreibt ein Protokoll für den Erhalt der DXA-Scans von Skelettresten. Die Methode setzt die gemeinsame, klinische Positionierung von Personen bei der Durchführung der Lendenwirbelsäule und Hüfte scannt. Dies ermöglicht Praktikern, die Skelettreste mit den entsprechenden normativen Standards zu vergleichen. Das Protokoll beschrieben gilt für Jugendliche und Erwachsene bleibt mit Einschränkungen weiter unten erläutert.

<table><tbody><tr><td>QDR Discovery 4500W system</td><td>Hologic</td><td>Discovery W</td><td>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><td>APEX 3.2</td><td>Hologic</td><td>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

Der Zweck dieses Papiers ist eine vielversprechende, neue Methode, um Hilfe bei der Beurteilung der Knochenqualität in forensisch relevante Skelettreste einzuführen. BMD ist ein wichtiger Bestandteil des Ernährungszustandes des Knochens und Skelettreste von Jugendlichen und Erwachsenen, und sie informieren Sie über die Knochenqualität. Für Erwachsene bleibt kann er Auskunft über pathologischen Zuständen oder Knochen Insuffizienz des Auftretens haben kann. Bei Jungtieren bietet es eine nützliche Metrik, um Fälle von Tödlicher Hunger oder Vernachlässigung, zu erhellen, die in der Regel schwer zu identifizieren sind. Dieses Dokument enthält ein Protokoll für die anatomische Ausrichtung und Analyse der Skelettreste für das Scannen über Dual-Energy x-ray Absorptiometry (DXA). Drei Fallstudien werden vorgestellt, um zu veranschaulichen, wenn DXA-Scans für den forensischen Praktiker informativ sein können. Die erste Fallstudie präsentiert ein Individuum mit beobachteten längs Frakturen im Gewicht tragenden Knochen und DXA wird verwendet, um Knochen Insuffizienz zu beurteilen. BMD findet normal schlägt eine andere Ätiologie für die Fraktur Muster vorhanden sein. Das zweite Fallbeispiel beschäftigt DXA, vermuteten chronischen Unterernährung zu untersuchen. Der BMD-Ergebnisse stehen im Einklang mit den Ergebnissen aus Röhrenknochen Längen und schlage vor, dass der Jugendliche an chronischer Unterernährung litten. Die abschließende Fallstudie zeigt beispielhaft, wo Tödlicher Hunger in ein 14-Monats-Kind vermutet wird, die Autopsie Ergebnisse der tödlichen Hunger unterstützt. DXA-Scans zeigten niedrige Knochendichte für chronologisches Alter und wird durch traditionelle Bewertungen der Säugling Gesundheit begründet. Jedoch beim Umgang mit sollte Skelettreste abgestorbene Veränderungen betrachtet werden, bevor Sie diese Methode anwenden.

Die hier vorgeschlagene Methode wird häufig verwendet, in lebenden Patienten und Berücksichtigung seiner Neuheit verstorbenen Personen sollte beachtet werden. Abbildung 6 und Abbildung 8 präsentieren die Ergebnisse eines AP Lendenwirbelsäule und linke Hüfte Scan, beziehungsweise. Die einzelnen bewertet diese Scans ist ein verstorbenen weiß, Weiblich, 31 Jahre alt, der bei der forensischen Analyse Labor der North Carolina St...

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Scannen von Skelettresten auf Knochenmineraldichte in forensischen Kontexten | Medizin | Video

Scanning Skeletal Remains for Bone Mineral Density in Forensic Contexts

Knochendichte (BMD) ist ein wichtiger Faktor im Verständnis Nahrungsaufnahme. Für menschliche Skelettreste ist es eine nützliche Metrik zur Bewertung der Lebensqualität bei Jugendlichen und Erwachsenen, insbesondere bei tödlichen Hunger und Vernachlässigung. Dieses Dokument enthält Leitlinien für das Scannen von menschlichen Skelettresten für forensische Zwecke.

Scan Skelettreste für Bone Mineral Density in forensischen Kontexten

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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17.4K Aufrufe.  North Carolina State University. Knochendichte (BMD) ist ein wichtiger Faktor im Verständnis Nahrungsaufnahme. Für menschliche Skelettreste ist es eine nützliche Metrik zur Bewertung der Lebensqualität bei Jugendlichen und Erwachsenen, insbesondere bei tödlichen Hunger und Vernachlässigung. Dieses Dokument enthält Leitlinien für das Scannen von menschlichen Skelettresten für forensische Zwecke.

Serie: Scanning Skeletal Remains for Bone Mineral Density in Forensic Contexts

Longitudinal Evaluation of Mouse Hind Limb Bone Loss After Spinal Cord Injury using Novel, in vivo, Methodology

Spinal cord injury (SCI) is often accompanied by osteoporosis in the sublesional regions of the pelvis and lower extremities, leading to a higher frequency of fractures 1. As these fractures often occur in regions that have lost normal sensory function, the patient is at a greater risk of fracture-dependent pathologies, including death. SCI-dependent loss in both bone mineral density (BMD, grams/cm2) and bone mineral content (BMC, grams) has been attributed to mechanical disuse 2, aberrant neuronal signaling 3 and hormonal changes 4. The use of rodent models of SCI-induced osteoporosis can provide invaluable information regarding the mechanisms underlying the development of osteoporosis following SCI as well as a test environment for the generation of new therapies 5-7 (and reviewed in 8). Mouse models of SCI are of great interest as they permit a reductionist approach to mechanism-based assessment through the use of null and transgenic mice. While such models have provided important data, there is still a need for minimally-invasive, reliable, reproducible, and quantifiable methods in determining the extent of bone loss following SCI, particularly over time and within the same cohort of experimental animals, to improve diagnosis, treatment methods, and/or prevention of SCI-induced osteoporosis.
An ideal method for measuring bone density in rodents would allow multiple, sequential (over time) exposures to low-levels of X-ray radiation. This study describes the use of a new whole-animal scanner, the IVIS Lumina XR (Caliper Instruments) that can be used to provide low-energy (1-3 milligray (mGy)) high-resolution, high-magnification X-ray images of mouse hind limb bones over time following SCI. Significant bone density loss was seen in the tibiae of mice by 10 days post-spinal transection when compared to uninjured, age-matched control (na&iuml;ve) mice (13% decrease, p&lt;0.0005). Loss of bone density in the distal femur was also detectable by day 10 post-SCI, while a loss of density in the proximal femur was not detectable until 40 days post injury (7% decrease, p&lt;0.05). SCI-dependent loss of mouse femur density was confirmed post-mortem through the use of Dual-energy X-ray Absorptiometry (DXA), the current "gold standard" for bone density measurements. We detect a 12% loss of BMC in the femurs of mice at 40 days post-SCI using the IVIS Lumina XR. This compares favorably with a previously reported BMC loss of 13.5% by Picard and colleagues who used DXA analysis on mouse femurs post-mortem 30 days post-SCI 9. Our results suggest that the IVIS Lumina XR provides a novel, high-resolution/high-magnification method for performing long-term, longitudinal measurements of hind limb bone density in the mouse following SCI.

Longitudinal Evaluation of Mouse Hind Limb Bone Loss After Spinal Cord Injury using Novel, in vivo, Methodology

A longitudinal examination of bone loss in the femurs and tibiae of adult mice was performed following spinal cord injury using sequential low-dose X-ray scans. Tibia bone loss was detected throughout the study, while bone loss in the femur was not detected until 40 days post injury.

Longitudinal Evaluation of Mouse Hind Limb Knochenverlust nach Rückenmarksverletzungen mit Novel, In vivo Methodology

Spinal cord injury (SCI) is often accompanied by osteoporosis in the sublesional regions of the pelvis and lower extremities, leading to a higher ...

Forschung

Medizin

Optimized Bone Sampling Protocols for the Retrieval of Ancient DNA from Archaeological Remains

The methods presented here seek to maximize the chances for the recovery of human DNA from ancient archaeological remains while limiting input sample material. This was done by targeting anatomical sampling locations previously determined to yield the highest amounts of ancient DNA (aDNA) in a comparative analysis of DNA recovery across the skeleton. Prior research has suggested that these protocols maximize the chances for the successful recovery of ancient human and pathogen DNA from archaeological remains. DNA yields were previously assessed by Parker et al. 2020 in a broad survey of aDNA preservation across multiple skeletal elements from 11 individuals recovered from the medieval (radiocarbon dated to a period of circa (ca.) 1040-1400 CE, calibrated 2-sigma range) graveyard at Krakauer Berg, an abandoned medieval settlement near Pei&#223;en Germany. These eight sampling spots, which span five skeletal elements (pars petrosa, permanent molars, thoracic vertebra, distal phalanx, and talus) successfully yielded high-quality ancient human DNA, where yields were significantly greater than the overall average across all elements and individuals. Yields were adequate for use in most common downstream population genetic analyses. Our results support the preferential use of these anatomical sampling locations for most studies involving the analyses of ancient human DNA from archaeological remains. Implementation of these methods will help to minimize the destruction of precious archaeological specimens.

The protocol presents a series of best practice protocols for the collection of bone powder from eight recommended anatomical sampling locations (specific locations on a given skeletal element) across five different skeletal elements from medieval individuals (radiocarbon dated to a period of ca. 1040-1400 CE, calibrated 2-sigma range).

Optimierte Knochenprobenahmeprotokolle für die Gewinnung alter DNA aus archäologischen Überresten

The methods presented here seek to maximize the chances for the recovery of human DNA from ancient archaeological remains while limiting input sample ...

Genetik

Proximal Cadaveric Femur Preparation for Fracture Strength Testing and Quantitative CT-based Finite Element Analysis

Cadaveric fracture testing is routinely used to understand factors that affect proximal femur strength. Because ex vivo biological tissues are prone to lose their mechanical properties over time, specimen preparation for experimental testing must be performed carefully to obtain reliable results that represent in vivo conditions. For that reason, we designed a protocol and a set of fixtures to prepare the femoral specimens such that their mechanical properties experienced minimal changes. The femora were kept in a frozen state except during preparation steps and mechanical testing. The relevant clinical measures of total hip and femoral neck bone mineral density (BMD) were obtained with a clinical dual X-ray absorptiometry (DXA) bone densitometer, and the 3D geometry and distribution of bone mineral were obtained using CT with a calibration phantom for quantitative estimations based on the greyscale values. Any possible bone disease, fracture, or the presence of implants or artifacts affecting the bone structure, was ruled out with X-ray scans. For preparation, all bones were carefully cleaned of excess soft tissue, and were cut and potted at the internal rotation angle of interest. A cutting fixture allowed the distal end of the bone to be cut off leaving the proximal femur at a desired length. To allow positioning of the femoral neck at prescribed angles during later CT scanning and mechanical testing, the proximal femoral shafts were potted in polymethylmethacrylate (PMMA) using a fixture designed specifically for desired orientations. The data collected from our experiments were then used for validation of quantitative computed tomography (QCT)-based finite element analysis (FEA), as described in a different protocol. In this manuscript, we present the protocol for the precise bone preparation for mechanical testing and subsequent QCT/FEA modeling. The current protocol was successfully applied to prepare about 200 cadaveric femora over a 6-year time period.

We present a robust protocol on how to carefully preserve and prepare cadaveric femora for fracture testing and quantitative computed tomography imaging. The method provides precise control over input conditions for the purpose of determining relationships between bone mineral density, fracture strength, and defining finite element model geometry and properties.

Proximale Cadaveric Femur Vorbereitung für die Bruchfestigkeit Prüfung und quantitative CT-basierte Finite-Elemente-Analyse

Cadaveric fracture testing is routinely used to understand factors that affect proximal femur strength.  Because ex vivo biological tissues are prone to ...

Grundsätze und Protokolle der mechanischen Prüfung auf Anfälligkeit für Knochenbrüche

Practical Considerations for the Design, Execution, and Interpretation of Studies Involving Whole-Bone Bending Tests of Rodent Bones

Skeletal fragility leading to fracture is an American public health crisis resulting in 1.5 million fractures each year and $18 billion in direct care costs. The ability to understand the mechanisms underlying bone disease and the response to treatment is not only desired, but critical. Mechanical testing of bone serves as a valuable technique for understanding and quantifying a bone&#39;s susceptibility to fracture. While this method appears simple to perform, inappropriate and inaccurate conclusions may be reached if governing assumptions and key steps are disregarded by the user. This has been observed across disciplines as studies continue to be published with misuse of methods and incorrect interpretation of results. This protocol will serve as a primer for the principles associated with mechanical testing along with the application of these techniques-from considerations of sample size through tissue harvesting and storage, to data analysis and interpretation. With this in hand, valuable information regarding a bone&#39;s susceptibility to fracture may be obtained, furthering understanding for both academic research and clinical solutions.

Autor im Rampenlicht: Verbesserung der Genauigkeit und Reproduzierbarkeit bei Biegetests für ganze Knochen 

Mechanical testing of rodent bones is a valuable method for extracting information regarding a bone's susceptibility to fracture. Lacking proper practical understanding, the results may be overinterpreted or lack validity. This protocol will serve as a guide to ensure mechanical tests are performed accurately to provide valid and functional data.

Praktische Überlegungen für das Design, die Durchführung und die Interpretation von Studien mit Ganzknochenbiegetests an Nagetierknochen

Skeletal fragility leading to fracture is an American public health crisis resulting in 1.5 million fractures each year and $18 billion in direct care ...

Biotechnik

<meta charset="utf8"></head><body>Multimodale Analyse der Knochenbildung mit Hilfe von Explantatmodellen

Comprehensive Characterization of Tissue Mineralization in an Ex Vivo Model

The extensive characterization of tissue mineralization in the context of bone regeneration represents a significant challenge, given the numerous modalities that are currently available for analysis. Here, we propose a workflow for a comprehensive evaluation of new bone formation using a relevant large animal osseous ex vivo explant. A bone defect (diameter = 3.75 mm; depth = 5.0 mm) is created in an explanted sheep femoral head and injected with a macroporous bone substitute loaded with a pro-osteogenic growth factor (bone morphogenetic protein 2 - BMP2). Subsequently, the explant is maintained in culture for a 28-day period, allowing cellular colonization and subsequent bone formation. To evaluate the quality and structure of newly mineralized tissue, the following successive methods are set up: (i) Characterization and high-resolution 3D images of the entire explant using micro-CT, followed by deep learning image analyses to enhance the discrimination of mineralized tissues; (ii) Nano-indentation to determine the mechanical properties of the newly formed tissue; (iii) Histological examinations, such as Hematoxylin/Eosin/Saffron (HES), Goldner's trichrome, and Movat's pentachrome to provide a qualitative assessment of mineralized tissue, particularly with regard to the visualization of the osteoid barrier and the presence of bone cells; (iv) Back-scattering scanning electron microscopy (SEM) mapping with internal reference to quantify the degree of mineralization and provide detailed insights into surface morphology, mineral composition, and bone-biomaterial interface; (v) Raman spectroscopy to characterize the molecular composition of the mineralized matrix and to provide insights into the persistence of BMP2 within the cement through the detection of peptide bonds. This multimodal analysis will provide an effective assessment of newly formed bone and comprehensive qualitative and quantitative insights into mineralized tissues. Through the standardization of these protocols, we aim to facilitate interstudy comparisons and improve the validity and reliability of research findings.

<meta charset="utf8"></head><body>Autor im Rampenlicht: Fortschrittliche Techniken zur Charakterisierung der Gewebemineralisierung in der Knochenregenerationsforschung

The proposed protocol entails a global approach to assess bone formation in the context of bone regeneration using multimodal analyses. It aims to provide qualitative and quantitative information on new bone formation, enhancing the rigor and validity of basic and pre-clinical investigations.

Umfassende Charakterisierung der Gewebemineralisierung in einem ex vivo Modell

The extensive characterization of tissue mineralization in the context of bone regeneration represents a significant challenge, given the numerous ...

<meta charset="utf8"></head><body>Beurteilung des kortikalen Knochens mit dem Ultraschallgerät BDAT

Cortical Bone Assessment Using Ultrasonic Guided Waves: A Reproducibility Study in a Healthy Population

Fragility fractures are still a worldwide health burden in the context of population aging. In particular, the global number of hip fractures is expected to double between 2020 and 2050. Therefore, it is essential to detect patients at risk of fragility fracture at the population scale. The current golden standard is dual X-ray absorptiometry (DXA), providing the areal bone mineral density (aBMD). Ultrasonic devices, usually more portable and cheaper than X-ray devices, represent interesting DXA alternatives as screening tools. However, operator dependency is usually recognized as their main drawback. In this study, the measurement protocol of the bi-directional axial transmission (BDAT) ultrasonic device is presented in detail. The dedicated ultrasonic probe is placed at the one-third distal radius of the non-dominant forearm using conventional coupling gel. The guided interface provides in quasi-real time (about 2 Hz) four parameters of interest: velocities of the first arriving signal (vFAS) and the A0 mode (vA0),&#160;cortical thickness (Ct.Th) and porosity (Ct.Po), as well as four quality parameters. The operator moves the probe slowly at the measurement site, carefully observing the feedback provided by the interface until finding a stable position and starting a series of 10 acquisitions. When at least four consistent series are obtained, the measurement ends, and an automatic report is generated. The measurement usually takes about 5 min to complete. To determine the robustness of this protocol, a reproducibility study was conducted among 3 operators (one expert and two novices) and 14 healthy participants (6 women, 8 men, 21-53 years old). The intraclass correlation coefficients (ICC) were found good for vA0 (0.76), Ct.Po (0.80) or excellent for Ct.Th (0.87) and vFAS (0.91). The standard deviations were found to be less than 10% of the total ranges in clinical practice.

<meta charset="utf8"></head><body>Beurteilung des kortikalen Knochens mit ultraschallgeführten Wellen: Eine Reproduzierbarkeitsstudie in einer gesunden Population

Here, we present the measurement protocol of the bi-directional axial transmission (BDAT) ultrasonic device in detail and test it in a reproducibility study, considering 14 healthy participants and 3 operators. Reliability, measured with the intraclass correlation coefficients (ICC), was good to excellent for four parameters of interest.

Beurteilung des kortikalen Knochens mit ultraschallgeführten Wellen: Eine Reproduzierbarkeitsstudie in einer gesunden Population

Fragility fractures are still a worldwide health burden in the context of population aging. In particular, the global number of hip fractures is expected ...

Scan Skelettreste für Bone Mineral Density in forensischen Kontexten

Zusammenfassung

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Praktische Überlegungen für das Design, die Durchführung und die Interpretation von Studien mit Ganzknochenbiegetests an Nagetierknochen

Praktische Überlegungen für das Design, die Durchführung und die Interpretation von Studien mit Ganzknochenbiegetests an Nagetierknochen

Praktische Überlegungen für das Design, die Durchführung und die Interpretation von Studien mit Ganzknochenbiegetests an Nagetierknochen

Umfassende Charakterisierung der Gewebemineralisierung in einem ex vivo Modell

Umfassende Charakterisierung der Gewebemineralisierung in einem ex vivo Modell

Umfassende Charakterisierung der Gewebemineralisierung in einem ex vivo Modell

Beurteilung des kortikalen Knochens mit ultraschallgeführten Wellen: Eine Reproduzierbarkeitsstudie in einer gesunden Population