Изучение микроморфологических особенностей нижних шейных позвонков взрослых на основе микроанализа.

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 12400 (2023) Цитировать эту статью

195 Доступов

Подробности о метриках

Мы будем использовать микрокомпьютерную томографию для сканирования 31 набора нижних шейных позвонков взрослого человека (155 позвонков), чтобы наблюдать морфологические характеристики и направление трабекул в нижних шейных позвонках, очерчивая и реконструируя интересующие области, а также вычисляя законы изменения микроструктуру в интересующих регионах для выявления их структурных особенностей и слабых мест. В результате на изображениях было видно, что трабекулы нижней шейной ножки вблизи медиального и латерального коркового слоя были относительно плотными, а их костные пластинки имели пластинчатую форму. Между верхними и нижними суставными отростками имелись полости, в которых центры окостенения не рассасывались после окостенения. Пластинчатые трабекулы в пластинках позвонков вблизи кортикальных костей имели всего 1–2 слоя, расширялись и трансформировались в палочковидные трабекулы радиальной формы в сторону медуллярного пространства. Пластинчатые трабекулы позвоночной пластинки простираются над остистым отростком вблизи кортикальной кости. Статистические результаты морфологических параметров трабекул показали значительные различия в значениях объемной доли кости между четырьмя частями (P <0,05). Были существенные различия в BS/BV, за исключением отсутствия различий между ножкой и пластинкой позвонка (P <0,05). Выявлена ​​значительная разница в значениях трабекулярного паттерн-фактора между суставным отростком, остистым отростком и позвоночной пластинкой (P <0,05), а также значительная разница между ножкой, остистым отростком и позвоночной пластинкой (P <0,05). Не было существенных различий в толщине трабекулярной кости и значениях трабекулярного пространства между четырьмя частями (P <0,05). Анатомическая микроструктурная перспектива подтверждает, что оптимальным выбором является внутренняя фиксация через ножку. При использовании транспедикулярных винтов ногтевой тракт необходимо поместить в остистый отросток, чтобы повысить его удерживающую способность и устойчивость к извлечению.

Нижний шейный позвонок является важной структурой, способной выдерживать вес головы, и является основным сегментом позвоночника, который заставляет шею выступать вперед и формировать физиологическую кривизну. Искривление шейки матки поддерживает подъем головы и повышает эластичность позвоночника. Это имеет большое значение для поддержания устойчивости центра тяжести тела и уменьшения сотрясений мозга. В связи с изменениями в работе и образе жизни людей заболеваемость шейным отделом позвоночника увеличивается и постепенно молодеет1,2,3. Когда травма сдавливает шейный мозг или периферические нервы, клиническое лечение обычно проводится путем внутренней фиксации винтами для восстановления стабильности, включая внутреннюю фиксацию через ножку, суставной отросток или позвоночную пластинку4,5,6. В настоящее время большинство исследований внутренней фиксации нижних шейных позвонков сосредоточено на ее стабильности с биомеханической точки зрения, но меньше – с анатомической точки зрения самих позвонков7,8,9.

Обычная компьютерная томография может обнаружить раннее повреждение нижнешейного отдела позвоночника, но не может наблюдать микроструктуру из-за низкого разрешения. Микрокомпьютерная томография (Микро-КТ) — это недавно разработанный неразрушающий метод визуализации высокого разрешения с разрешением до микронного уровня. МикроКТ широко используется в остеологии. Кроме того, ученые в стране и за рубежом применили его для анализа микроструктуры костей при остеопорозе и других заболеваниях10,11,12,13. Тем не менее, в немногих исследованиях микро-КТ использовалась для наблюдения за микроархитектурой кости и выбора клинической процедуры.

В этом исследовании мы намерены взглянуть на анатомическую микроструктуру позвонков. После выбора области интереса (ROI) нижнего шейного отдела позвоночника мы использовали микро-КТ для исследования их трабекулярных структурных характеристик и закономерностей выравнивания. Затем, наблюдая за их морфологическими характеристиками, оценить их общую трехмерную структуру и анализировать трабекулярные параметры, чтобы точно описать костные характеристики каждой части нижнего шейного отдела позвоночника. Это обеспечит анатомическую основу для выбора клинических процедур внутренней фиксации и теоретическую основу для дальнейших исследований биомеханических характеристик нижнешейного отдела позвоночника, а также стратегий клинического и хирургического лечения.