تعیین کننده های آسیب استخوانی: یک مطالعه آزمایشگاهی روی مهره خوک
تاریخ انتشار: جمعه 09 شهریور 1397
| امتیاز:
مقاومت استخوان به شکستگی به فاکتورهای متعددی مانند توده استخوانی، ریز ساختار و ویژگی های مواد بافتی بستگی دارد. ارزیابی بالینی قدرت استخوان عموما بوسیله جذب سنحی فوتون اشعه ایکس دو گانه(DXA)، اندازه گیری تراکم معدنی استخوان(BMD) و نمره استخوان ترابکولار(TBS) انجام می گیرد. اگر چه تراکم معدنی استخوان، پیش بینی کننده اصلی قدرت استخوان است اما تنها در 70 درصد شکستگی ها دخیل است و 30 درصد باقی مانده مربوط به پارامترهای مختل کننده کیفیت استخوان است ک عمدتا مربوط به ریز ساختار بافتی است. ارزیابی ریز ساختار استخوانی معمولا نیازمند تکنیک های تهاجمی تری است که در مطالعات بالینی معمول یا تصویر برداری های مبتنی بر اشعه ایکس قابل کاربرد نیستند و نیازمند پس فرآوری های طولانی تری هستند. یکی از ابعاد مهم دیگر، حضور آسیب های موضعی در بافت استخوانی است که ممکن است روی پیش بینی قدرت استخوان و خطر شکستگی اثر بگذارد. برای ارائه آنالیزهای جامع تر کیفیت و کمیت استخوان و ارزیابی آسیب، ما چارچوبی را را ایجاد کردیم که شامل آنالیزهای بالینی، ریختی و مکانیکی است که به ترتیب بوسیله DXA، میکرو سی تی اسکن و تست های فشاری مکانیکی صورت می گیرد. این مطالعه روی استخوان ترابکولار گرفته شده از مهره ترابکولار خوک صورت می گیرد که با مهره کمری انسانی شبیه است. این مطالعه ثابت می کند که هیچ روشی به تنهایی نمی تواند مشخصه های کاملی از بافت استخوان را ارائه دهد و ترکیب تکنیک های ویژگی یابی های مکمل برای شرح دقیق و جامع وضعیت استخوان نیاز است. تکنیک های BMD و TBS نشان داده است پارامتر های مکمل برای ارزیابی قدرت استخوان می تواند ارزیابی قبلی کمیت استخوان و مقاومت آن به آسیب و سپس کیفیت استخوان و حضور تجمع آسیب بدون قادر بودن به پیش بینی خطر شکستگی باشد.
PLoS One. 2018 Aug 16;13(8):e0202210. doi: 10.1371/journal.pone.0202210. eCollection 2018.
Determinants of bone damage: An ex-vivo study on porcine vertebrae.
Mirzaali MJ1, Libonati F1, Ferrario D1, Rinaudo L2, Messina C3, Ulivieri FM4, Cesana BM5, Strano M1, Vergani L1.
Abstract
Bone's resistance to fracture depends on several factors, such as bone mass, microarchitecture, and tissue material properties. The clinical assessment of bone strength is generally performed by Dual-X Ray Photon Absorptiometry (DXA), measuring bone mineral density (BMD) and trabecular bone score (TBS). Although it is considered the major predictor of bone strength, BMD only accounts for about 70% of fragility fractures, while the remaining 30% could be described by bone "quality" impairment parameters, mainly related to tissue microarchitecture. The assessment of bone microarchitecture generally requires more invasive techniques, which are not applicable in routine clinical practice, or X-Ray based imaging techniques, requiring a longer post-processing. Another important aspect is the presence of local damage in the bony tissue that may also affect the prediction of bone strength and fracture risk. To provide a more comprehensive analysis of bone quality and quantity, and to assess the effect of damage, here we adopt a framework that includes clinical, morphological, and mechanical analyses, carried out by means of DXA, μCT and mechanical compressive testing, respectively. This study has been carried out on trabecular bones, taken from porcine trabecular vertebrae, for the similarity with human lumbar spine. This study confirms that no single method can provide a complete characterization of bone tissue, and the combination of complementary characterization techniques is required for an accurate and exhaustive description of bone status. BMD and TBS have shown to be complementary parameters to assess bone strength, the former assessing the bone quantity and resistance to damage, and the latter the bone quality and the presence of damage accumulation without being able to predict the risk of fracture.
PMID: 30114229