Erforschung der mikromorphologischen Eigenschaften erwachsener unterer Halswirbel basierend auf Mikro

Wissenschaftliche Berichte Band 13, Artikelnummer: 12400 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Details zu den Metriken

Wir werden Mikrocomputertomographie verwenden, um 31 Sätze der unteren Halswirbel eines Erwachsenen (155 Wirbel) zu scannen, um die morphologischen Eigenschaften und die Richtung der Trabekel in den unteren Halswirbeln zu beobachten, indem wir die interessierenden Regionen umreißen und rekonstruieren und die Variationsgesetze berechnen die Mikrostruktur in den interessierenden Regionen, um deren strukturelle Eigenschaften und Schwachstellen aufzudecken. Als Ergebnis zeigten die Bilder, dass die Trabekel im unteren Halsstiel in der Nähe der medialen und lateralen Kortikalis relativ dicht waren und ihre Knochenplatten lamellar waren. Es gab Hohlräume zwischen den oberen und unteren Gelenkfortsätzen, in denen die Verknöcherungszentren nach der Verknöcherung nicht absorbiert worden waren. Die Lamellenbälkchen in den Wirbelplatten in der Nähe der Kortikalis bestanden nur aus 1–2 Schichten, waren verlängert und wandelten sich in stabförmige Trabekel mit radialer Form zum Markraum hin um. Die Lamellenbälkchen der Wirbelplatte erstrecken sich über den Dornfortsatz in der Nähe der Kortikalis. Die statistischen Ergebnisse der morphologischen Parameter der Trabekel zeigten signifikante Unterschiede in den Knochenvolumenfraktionswerten zwischen den vier Teilen (P < 0,05). Es gab erhebliche Unterschiede im BS/BV, außer dass es keine Unterschiede zwischen dem Stiel und der Wirbelplatte gab (P < 0,05). Es gab einen signifikanten Unterschied in den Trabekelmusterfaktorwerten zwischen dem Gelenkfortsatz, dem Dornfortsatz und der Wirbelplatte (P < 0,05) und einen signifikanten Unterschied zwischen dem Stiel, dem Dornfortsatz und der Wirbelplatte (P < 0,05). Es gab keine signifikanten Unterschiede in der Trabekelknochendicke und den Trabekelraumwerten zwischen den vier Teilen (P < 0,05). Die anatomisch-mikrostrukturelle Perspektive bestätigt, dass die interne Fixierung über den Pedikel die optimale Wahl ist. Bei der Verwendung von Pedikelschrauben muss der Nageltrakt im Dornfortsatz platziert werden, um dessen Haltekraft und Extraktionswiderstand zu erhöhen.

Als wesentliche Struktur, die das Gewicht des Kopfes trägt, ist der untere Halswirbel das wichtigste Wirbelsäulensegment, das dafür sorgt, dass der Hals nach vorne ragt und eine physiologische Krümmung bildet. Die Halskrümmung unterstützt das Anheben des Kopfes und erhöht die Elastizität der Wirbelsäule. Es ist von großer Bedeutung für die Aufrechterhaltung der Stabilität des Körperschwerpunkts und die Reduzierung von Gehirnerschütterungen. Aufgrund von Veränderungen in der Arbeit und im Lebensstil der Menschen nimmt die Häufigkeit von Erkrankungen der Halswirbelsäule zu und wird allmählich jünger1,2,3. Wenn die Verletzung das Halsmark oder periphere Nerven komprimiert, erfolgt die klinische Behandlung in der Regel durch interne Fixierung über Schrauben zur Wiederherstellung der Stabilität, einschließlich interner Fixierung über den Stiel, den Gelenkfortsatz oder die Wirbelplatte4,5,6. Derzeit konzentrieren sich die meisten Studien zur inneren Fixierung der unteren Halswirbelsäule auf deren Stabilität aus biomechanischer Sicht, jedoch weniger auf die anatomische Sicht der Wirbel selbst7,8,9.

Die konventionelle Computertomographie kann Verletzungen der unteren Halswirbelsäule frühzeitig erkennen, aufgrund der geringen Auflösung jedoch nicht die Mikrostruktur beobachten. Die Mikrocomputertomographie (Mikro-CT) ist ein kürzlich entwickeltes zerstörungsfreies, hochauflösendes Bildgebungsverfahren mit einer Auflösung bis in den Mikrometerbereich. Mikro-CT ist in der Osteologie weit verbreitet. Darüber hinaus haben Wissenschaftler im In- und Ausland es zur Analyse der Knochenmikrostruktur bei Osteoporose und anderen Krankheiten eingesetzt10,11,12,13. Allerdings haben nur wenige Studien Mikro-CT zur Beobachtung der Knochenmikroarchitektur als Leitfaden für die Auswahl klinischer Verfahren eingesetzt.

In dieser Studie wollen wir die Perspektive der anatomischen Mikrostruktur von Wirbeln einnehmen. Nachdem wir die Region of Interest (ROI) der unteren Halswirbelsäule ausgewählt hatten, verwendeten wir Mikro-CT, um deren trabekuläre Strukturmerkmale und Ausrichtungsmuster zu untersuchen. Anschließend werden ihre morphologischen Eigenschaften beobachtet, um ihre gesamte dreidimensionale Struktur zu bewerten und ihre Trabekelparameter zu analysieren, um die knöchernen Eigenschaften jedes Teils der unteren Halswirbelsäule genau zu beschreiben. Es wird eine anatomische Grundlage für die Auswahl klinischer interner Fixationsverfahren und eine theoretische Grundlage für weitere Forschungen zu den biomechanischen Eigenschaften der unteren Halswirbelsäule sowie zu klinischen und chirurgischen Behandlungsstrategien liefern.

Als ROI wurden der untere Halsstiel, der Gelenkfortsatz, die Wirbelplatte und der Dornfortsatz ausgewählt. Dann verwenden Sie Mikro-CT, um die Trabekelausrichtung und -verteilungsmuster zu beobachten und die Knochenstrukturparameter zu messen.

Das Experiment wurde von März bis Juni 2022 im Zentrum für digitale Medizin der Inneren Mongolei-Medizinuniversität durchgeführt.

Das Labor für menschliche Anatomie der Medizinischen Universität der Inneren Mongolei stellte die in dieser Studie verwendeten getrockneten Knochenproben chinesischer Erwachsener zur Verfügung. Alle erfüllten die experimentellen Studienanforderungen des Standards zur Identifizierung der Knochenanthropologie. Ohne Knochenproben mit Knochenzerstörung und -defekten wurden einunddreißig Sätze von Standardproben des unteren Halsskeletts ausgewählt, darunter jeweils 31 von C3, C4, C5, C6 und C7, für insgesamt 155 Wirbel (310 Stiele, Gelenkfortsätze, und Platten und 155 Dornfortsätze). Mikro-CT-Scans zur Beobachtung der Mikrostruktur und der morphometrischen Parameter der Trabekel innerhalb der Wirbelbögen, Gelenkfortsätze, Laminae und Dornfortsätze. Die Studie wurde von der medizinischen Ethikkommission der Inneren Mongolei-Medizinuniversität genehmigt. Die Erklärung bestätigt, dass alle Methoden gemäß den relevanten Richtlinien und Vorschriften durchgeführt wurden.

Mikro-CT-Scan: Mikro-CT-basierte LBF-Modellextraktion und Merkmalsanalyse der unteren Halsbälkchen Hiscan XM Micro CT (Suzhou Hesfid Information Technology Co., Ltd., Hiscan XM Micro CT) und eigene Analyse- und Messsoftware (Hiscan Analyzer). Software) wurden analysiert. Die Scanparameter waren: Schichtdicke 0,05 mm, Schichtabstand 0,05 mm, Einzelbelichtungszeit 50 ms, Lampenspannung 60 kV, Strom 134 µA, 2000 × 1600 Matrixbildgebung, Scanbildsichtfeld 10 cm × 8 cm, Pixelgröße 0,05 × 0,05, und Dicom-Bilder wurden von der Lenovo P320-Workstation erfasst und gespeichert, vervollständigt und gespeichert, bereitgestellt von Suzhou Hesfed Information Technology Co.

Nach dem Import der Daten in die Hauptschnittstelle von Inveon Research Workplace wurden die ROIs manuell in den horizontalen 2D-Bildern gezeichnet, einschließlich Stiel, Gelenkfortsätzen, Lamina und Dornfortsätzen. Darüber hinaus wurden alle ROIs mit unterschiedlichen Konturen (Rechtecke, Kreise, Ellipsen, unregelmäßige Polygone) gezeichnet, basierend auf der Morphologie der in den verarbeiteten Bildern dargestellten Strukturen. Wir beobachteten die morphologischen Eigenschaften der Trabekel in der koronalen, transversalen und sagittalen Ebene, die von der Software und in den 3D-rekonstruierten Bildern dargestellt wurden, wobei wir uns auf die Beschreibung und Analyse der mikroskopischen Morphologie des ROI konzentrierten. Durch die Verwendung des eigenständigen Programms zur Berechnung der Parameter der Trabekel in ROIs sind die Parameter des berechneten Interessenbereichs in Tabelle 1 zu sehen.

Die erhaltenen Daten wurden in EXCEL (Microsoft Corp., Redmond, WA, USA) eingegeben und mit der Statistiksoftware IBMSPSS21.0 (IBM Corp., Armonk, NY, USA) analysiert. Die Messdaten wurden als Durchschnitt ± Standardabweichung (x ± s) ausgedrückt, gepaarte t-Tests wurden für Vergleiche zwischen der rechten und linken Seite des Wirbelbogens, des Gelenkvorsprungs und der Wirbelplatte verwendet und eine einfaktorielle ANOVA wurde für verwendet Vergleiche zwischen den C3–C7-Gruppen für den Wirbelbogen, die Gelenkhöhe, die Wirbelplatte und den Dornfortsatz. Das Testniveau wurde auf a = 0,05 festgelegt und der signifikante Unterschied wurde bei P < 0,05 angenommen.

Die Bilder zeigten, dass die Trabekel in der Nähe der medialen und lateralen Kortikalis des Pedikels lamellär waren und die Struktur relativ dicht war. Die Trabekel im medialen Kortikalisknochen waren deutlich größer als im lateralen Kortikalisknochen. Die Lamellenbälkchen erstreckten sich bis zum vorderen Pyramidenteil und der hinteren Lamina. Anschließend bildete sich im Markraum eine feste Netzstruktur mit schrägen stabförmigen Trabekeln. Innerhalb des Cavum medullare spärliche stäbchenförmige Trabekelverteilung und komplexe netzartige zelluläre Trabekelstruktur (siehe Abb. 1).

Merkmale der Trabekelanordnung innerhalb des Pedikels (A Querschnitt: ①Gelenkfortsatz ② Pedikel ③ Wirbelkörper. B Sagittalebene: ① Gelenkfortsatz ② Pedikel ③ Wirbelkörper; C Koronaler Abschnitt: ① Kortikalisknochen ② Trabekel).

Das nicht geschlossene Ossifikationszentrum zwischen dem oberen und unteren Gelenkfortsatz bildet eine Trabekelhöhle. In der Höhle unterscheidet sich seine Struktur von den typischen Trabekeln. Auch die Zellbälkchen des Gelenkfortsatzes waren komplex und netzförmig. Die Knochenplatte des Trabekels, die nahe an der Kortikalis liegt, ist lamellar und kompakt. Es dehnt sich aus und verwandelt sich in eine netzförmige Struktur, dann in eine stäbchenförmige Trabekel. Die stäbchenförmigen Trabekel laufen zusammen, wobei nur 1–2 Lagen lamellarer Trabekel um die Trabekelhöhlen herumliegen (siehe Abb. 2).

Merkmale der trabekulären Anordnung innerhalb des Gelenkfortsatzes (A Querschnitt: ① Gelenkfortsatz ②Pedikel. B Sagittalebene: ① oberer Gelenkfortsatz ② unterer Gelenkfortsatz ③ Trabekelhöhle).

In der Wirbelplatte in der Nähe der Kortikalis befinden sich nur 1–2 Schichten lamellärer Trabekel. Anschließend erstreckte es sich bis in den Markraum und verwandelte sich in stabförmige Trabekel mit radialer Form. Stabförmige Trabekel sind mit schrägen oder horizontalen Trabekeln verbunden und bilden eine feste Netzstruktur. Es gibt mehrere schräge und quer verlaufende Stäbchenbälkchen parallel zur Blattachse (siehe Abb. 3).

Merkmale der Trabekelanordnung innerhalb der Wirbelplatte (A Querschnitt: ① Wirbelplatte ② Dornfortsatz ③ Gelenkfortsatz. B Sagittalebene: ① Wirbelplatte. C Koronaler Schnitt: ① lamellare Trabekel ② stabförmige Trabekel).

Die Lamellenbälkchen der Wirbelplatte erstreckten sich bis in den Dornfortsatz nahe der kortikalen Knochenregion. Es waren nur 1–2 Schichten, die sich dann im Markraum in stäbchenförmige Trabekel verwandelten. Die Trabekel waren von ventral nach dorsal diskontinuierlich und bildeten eine netzartige Struktur.

Im Stiel, in der Wirbelplatte und im Dornfortsatz der unteren Halswirbelsäule befanden sich nährende Foramenstrukturen, die sich von der Oberfläche der Kortikalis bis ins Innere des Markraums erstrecken (siehe Abb. 4).

Merkmale der Trabekelanordnung innerhalb des Dornfortsatzes (A Querschnitt ① Dornfortsatz ② Wirbelplatte. B Sagittalebene: ① Lamellenbälkchen ② Netzstruktur; C Koronaler Schnitt ①Lamellenbälkchen ② Netzstruktur).

Wir haben acht mikrostrukturelle Indikatoren in den C3-C7-ROIs statistisch analysiert. Der Vergleich zwischen der linken und rechten Seite zeigte signifikante Unterschiede in der Tb des Pedikels. N, Tb. Sp und Tb. Pf (P < 0,05). Die Unterschiede in BS/BV, BS/TB und Tb. Pf in der Lamina waren ebenfalls erkennbar (P < 0,05) und keine signifikanten Unterschiede im Rest (P < 0,05) (siehe Abb. 5).

Messungen des Stiels C3–C7, des Gelenkfortsatzes sowie der linken und rechten Seite der Wirbelplatte.

In ROIs lag das minimale BV/TV in der Wirbelplatte und das Maximum im Gelenkfortsatz. Es gab einen signifikanten Unterschied im BV/TV zwischen Stiel, Dornfortsatz, Wirbelplatte und Gelenkfortsatz (P < 0,05). Der Trabekelvolumenanteil korrelierte positiv mit der Knochenhärte, was darauf hinweist, dass der Gelenkfortsatzknochen relativ dicht war.

Das minimale BS/BV-Verhältnis lag im Gelenkfortsatz und der maximale Wert in der Wirbelplatte. Abgesehen davon, dass es keinen statistischen Unterschied zwischen Stiel und Wirbelplatte gab, wurden signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen gefunden (P < 0,05). Bei konstanter Knochenoberfläche war das Verhältnis des Trabekelknochenvolumens umso kleiner, je größer das Trabekelvolumen war. Dies stimmte mit dem Änderungsgesetz der Mikrostrukturparameter in diesem Experiment überein.

Es gab signifikante Unterschiede im BS/TB zwischen Gelenkfortsatz, Stiel und Wirbelplatte sowie zwischen Dornfortsatz und Stiel (P < 0,05). Abgesehen davon, dass es keinen statistischen Unterschied zwischen dem Stiel und der Wirbelplatte gab, gab es signifikante Unterschiede in der DA zwischen den übrigen (P < 0,05). In Tb. Pf gab es signifikante Unterschiede zwischen dem Stiel, der Wirbelplatte und den Dornfortsätzen, ähnlich dem Vergleich zwischen den Gelenkfortsätzen, der Wirbelplatte und den Dornfortsätzen (P < 0,05). Es gab keinen signifikanten Unterschied bei Tb. Do, Tb. N und Tb. Sp zwischen Stiel, Wirbelplatte, Dornfortsatz und Gelenkfortsatz (P < 0,05) (siehe Tabelle 2 und Abb. 6).

Vergleich der Messergebnisse jedes Indexes von C3–C7-Pedikel, Gelenkfortsatz, Wirbelplatte und Dornfortsatz.

Die untere Halswirbelsäule ist bei verschiedenen Erkrankungen wie Trauma, Deformität und Tumor anfällig für einen Verlust der Wirbelsäulenstabilität und Verletzungen des Spinalnervs. Die Behandlung erfolgt häufig mit einer transoperativen internen Fixierung, um die Stabilität wiederherzustellen. Zu den häufig verwendeten Verfahren gehört die Verschraubung über den Stiel, den Gelenkfortsatz oder die Wirbelplatte und den Dornfortsatz14,15,16,17,18. Die meisten Studien zur internen Fixierung haben sich auf deren Stabilität aus biomechanischer Sicht konzentriert. Allerdings haben die meisten von ihnen die Untersuchung der anatomischen Mikrostruktur der Wirbel selbst ignoriert. In dieser Studie verwendeten wir Mikro-CT, um die 2D- und 3D-Strukturen des kortikalen Knochens, der Knochenbälkchen und der Knochenmarkhöhle auf Mikrometerebene zu beobachten. Wir haben die Studien aus der Perspektive der anatomischen Struktur der Wirbel durchgeführt, die Trabekeleigenschaften und Ausrichtungsmuster in der unteren Halswirbelsäule untersucht und die Knochenvolumenparameter genau berechnet. Es wird eine Grundlage für weitere Untersuchungen der biomechanischen Eigenschaften der unteren Halswirbelsäule und der chirurgischen Behandlung in der Klinik bilden.

Während der Entwicklung der Wirbel gibt es drei primäre Ossifikationszentren. Das Ossifikationszentrum, das sich in der Wurzel des Querfortsatzes befindet, bewegte sich zur Verknöcherung nach oben und unten und bildete die oberen und unteren Gelenkfortsätze. Es verknöcherte nach vorne und bildete den Stiel und den posterolateralen Teil des Wirbelkörpers. Darüber hinaus erfolgte eine Rückwärtsverknöcherung zur Bildung von Lamina und Dornfortsatz. Die Mikro-CT-Bilder zeigten deutlich die Verteilungseigenschaften der Trabekel der unteren Halswirbel. Die Lamellenbälkchen, die den kortikalen Knochen des Stiels sprengten, waren dicht und dick. Die Verteilung der stäbchenförmigen Trabekel im Markraum war spärlich. Beide Trabekel bildeten eine feste Netzstruktur in der Markhöhle. Die Trabekelstruktur des Pedikels ist in ihrer Eigenschaft an Belastungen in alle Richtungen angepasst. Als mechanischer Kern des Halswirbels konzentriert sich der Stiel auf die Längsbelastung von Kopf und Hals sowie auf die Spannung und Rotation der umgebenden Bänder, sodass er ein dichtes Lamellenknochenbälkchen bildet. Die Belastung wird gleichmäßig über die radialen stabförmigen Trabekel verteilt, um sich an die Bewegungsfunktion der Halswirbelsäule anzupassen. Unsere Studie zeigte, dass Trabekelhöhlen durch das nicht geschlossene Ossifikationszentrum zwischen den oberen und unteren Gelenkfortsätzen gebildet wurden. Die Lamellenbälkchen um die Hohlräume waren nur ein- bis zweischichtig geformt, was den Schwachpunkt der Struktur in dieser Region darstellte. Als die Energie gesammelt und hierher übertragen wurde, konnte sie leicht zerreißen. Daher waren die Lamellenbälkchen um die Hohlräume am anfälligsten für Risse. Wenn Energie entlang der gerissenen Knochenbälkchen übertragen wird und Frakturen verursacht, ist dies auch ein wesentlicher Mechanismus für Gelenkfortsatzfrakturen. In unserem Experiment beobachteten wir, dass sich die Lamellenbälkchen der Wirbelplatte mit nur 1–2 Schichten bis in den Dornfortsatz in der Nähe der kortikalen Knochenregion erstreckten. Anschließend verwandelte es sich in stabförmige Trabekel in festen, maschenartigen Strukturen, nachdem es sich bis zum Cavum medullare erstreckte. Darüber hinaus gibt es mehr schräge und quer verlaufende stabförmige Trabekel parallel zur Achse der Lamina, wodurch die Belastung von der ventralen Seite auf die dorsale Seite verteilt wird.

In dieser Studie wurden die Mikrostruktur und die morphologischen Parameter des Stiels, des Gelenkfortsatzes, der Wirbelplatte und des Dornfortsatzes des unteren Halswirbels mittels Mikro-CT beobachtet, um das Sklerotin zu bewerten19,20,21,22. Das Mikro-CT-System kann die Dichte der ausgewählten dreidimensionalen ROIs berechnen und der BV/TV kann basierend auf der dreidimensionalen Rekonstruktion von Voxeln berechnet werden. Yamada et al23 haben hochauflösende 3D-Mikro-CT verwendet, um die Mikrostruktur von Lendenwirbeln zu untersuchen. Der BV/TV stand in engem Zusammenhang mit der Wirbelstärke in ihrem Experiment zur Kompressionszerstörung. Die Korrelation mit der Trabekeldicke war jedoch gering. Der BV/TV im ROI könnte die maximale und endgültige Belastung des Knochens vorhersagen. Andere Studien zur Wirbelsäulen-Mikro-CT haben gezeigt, dass ROIs mit einem niedrigeren BV/TV auch eine geringere strukturelle Belastung aufweisen, was den schwachen Bereich der Wirbelstruktur darstellt24.

Die in dieser Studie gemessenen mikrostrukturellen Unterschiede der ROIs in der unteren Halswirbelsäule zeigten, dass sich das BV/TV zwischen ihnen signifikant unterschied. Der Wert in der Wirbelplatte war am niedrigsten und im Gelenkfortsatz am höchsten. Die Vergleichsergebnisse zeigen, dass die Wirbelplatte relativ osteoporotisch ist, was eine Schwachstelle für Stress darstellt. Gleichzeitig ist das Sklerotin des Gelenkfortsatzes dicht und weist bessere biomechanische Eigenschaften auf. Der allgemeine Änderungstrend des BS/BV-Verhältnisses ist dem des trabekulären Knochenvolumenanteils entgegengesetzt. Wenn also die Trabekeloberfläche konstant ist, ist das BS/BV-Verhältnis umso kleiner, je größer das Trabekelknochenvolumen ist. Dies steht im Einklang mit dem Änderungsgesetz der Mikrostrukturparameter des Experiments. Tb. Pf ist der Parameter der Trabekelkonnektivität. Je kleiner der Wert ist, desto besser ist die Trabekelkonnektivität. In dieser Studie sind sowohl der Gelenkfortsatz als auch die Pedikelwerte klein, und der Gelenkfortsatz ist am kleinsten, was darauf hindeutet, dass er eine bessere Belastbarkeit aufweist und Osteoporose nicht leicht auftritt.

Diese Studie verwendete Mikro-CT, um den unteren Halsstiel, den Gelenkfortsatz, die Wirbelplatte und den Dornfortsatz zu untersuchen. Durch die Analyse der Trabekelparameter bestätigten wir, dass der Gelenkfortsatzknochen dichter als andere Teile war und die Belastbarkeit am stärksten war, gefolgt vom Stiel. Der klinische transartikuläre Prozess oder die transpedikuläre Schraubenfixierung weisen eine starke Haltekraft auf. Durch die Beobachtung der morphologischen Eigenschaften der dreidimensionalen Trabekel haben wir herausgefunden, dass das nicht geschlossene Wachstumszentrum des Knochens zwischen dem oberen und unteren Gelenkfortsatz eine schwache Region ist. Aufgrund der kurzen Länge des Nagelwegs beim Einbringen von Schrauben über den Gelenkfortsatz besteht bei der transartikulären internen Fixation ein geringerer Widerstand gegen Extraktion und seitliches Biegen. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass die Wirbelplatte relativ osteoporotisch ist, sodass die Verwendung von Pedikelschrauben die Platzierung des Nageltrakts im Dornfortsatz erfordert, um dessen Haltekraft und Extraktionswiderstand zu erhöhen. Die Ergebnisse dieser Studie bestätigen die wissenschaftliche Gültigkeit der derzeit verwendeten klinischen Methoden der internen Fixierung. Die transforaminale Schraubenplatzierung hat sich zu einem gängigen chirurgischen Ansatz entwickelt, da sie anderen internen Fixierungstechniken in Bezug auf Widerstandsfähigkeit gegen Extraktionskraft, Widerstandsfähigkeit gegen seitliches Biegen und gute Haltekraft deutlich überlegen ist10,12,13,16,17. Diese Studie bietet starke Unterstützung für die Erforschung der mechanischen Eigenschaften der Mikrostruktur der unteren Halswirbelsäule und liefert eine theoretische Grundlage für klinische Behandlungsstrategien.

Die während der aktuellen Studie verwendeten und/oder analysierten Datensätze sind auf begründete Anfrage beim entsprechenden Autor erhältlich.

Ma, M. & Zhang, SM Fortschritte bei zervikaler Spondylose bei Jugendlichen. Zhongguo Gu Shang. 27(9), 792–795 (2014) (Chinesisch).

PubMed Google Scholar

Theodore, N. Degenerative zervikale Spondylose. N. engl. J. Med. 383(2), 159–168. https://doi.org/10.1056/NEJMra2003558 (2020).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Jitin, B. Zervikale Spondylose und atypische Symptome. Neurol. Indien. 69(3), 602–603. https://doi.org/10.4103/0028-3886.319240 (2021).

Artikel PubMed Google Scholar

Zhang, YW et al. Dreidimensionale druckunterstützte zervikale anteriore bilaterale Pedikelschraubenfixierung eines künstlichen Wirbelkörpers bei Gebärmutterhalstuberkulose. Weltneurochirurg. 127, 25–30. https://doi.org/10.1016/j.wneu.2019.03.238 (2019).

Artikel PubMed Google Scholar

Jung, YG et al. Die subaxiale zervikale Pedikelschraube bei Erkrankungen der Halswirbelsäule: Der Überblick über technische Entwicklungen und die Vermeidung von Komplikationen. Neurol. Med. Chir. 60(5), 231–243. https://doi.org/10.2176/nmc.ra.2019-0189 (2020).

Artikel Google Scholar

Garg, K. & Aggarwal, A. Wirkung der zervikalen Dekompression auf atypische Symptome der zervikalen Spondylose – eine narrative Übersicht und Metaanalyse. Weltneurochirurg. 157, 207-217.e1. https://doi.org/10.1016/j.wneu.2021.09.110 (2022).

Artikel PubMed Google Scholar

Wu, HH, Tang, T., Yu, J. Int. Med. Res. 46(4), 1455–1460. https://doi.org/10.1177/0300060517734687 (2018).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Cusick, JF, Pintar, FA, Cheng, JS, Lifshutz, JI & Yoganandan, N. Kreuzfixierung der hinteren Halswirbelsäule: Biomechanische Bewertung. Klin. Biomech. 55, 18–22. https://doi.org/10.1016/j.clinbiomech.2018.04.001 (2018).

Artikel Google Scholar

Liu, Y. et al. Biomechanischer Einfluss der chirurgischen Ansätze, der Implantatlänge und -dichte bei der Stabilisierung einer Halswirbelsäulenfraktur bei Spondylitis ankylosans. Wissenschaft. Rep. 11(1), 6023. https://doi.org/10.1038/s41598-021-85257-8 (2021).

Artikel ADS CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Zhang, ZM, Li, ZC, Jiang, LS, Jiang, SD & Dai, LY Mikro-CT und mechanische Bewertung der subchondralen trabekulären Knochenstruktur bei postmenopausalen Frauen mit Arthrose und Osteoporose. Osteoporos. Int. 21(8), 1383–1390. https://doi.org/10.1007/s00198-009-1071-2 (2010).

Artikel PubMed Google Scholar

Ritman, EL Aktueller Stand der Entwicklungen und Anwendungen der Mikro-CT. Annu. Rev. Biomed. Ing. 13, 531–552. https://doi.org/10.1146/annurev-bioeng-071910-124717 (2011).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Perilli, E., Parkinson, IH & Reynolds, KJ Mikro-CT-Untersuchung menschlicher Knochen: Von Biopsien bis zum gesamten Organ. Ann. Ist Super Sanita. 48(1), 75–82. https://doi.org/10.4415/ANN_12_01_13 (2012).

Artikel PubMed Google Scholar

Tassani, S. & Perilli, E. Zur lokalen Mikroarchitekturanalyse von Trabekelknochen in drei Dimensionen. Int. Orthop. 37(8), 1645–1646. https://doi.org/10.1007/s00264-013-1989-z (2013).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Hong, JT, Sung, JH, Son, BC, Lee, SW & Park, CK Bedeutung der laminaren Schraubenfixierung in der subaxialen Halswirbelsäule. Wirbelsäule. 33(16), 1739–1743. https://doi.org/10.1097/BRS.0b013e31817d2aa2 (2008).

Artikel PubMed Google Scholar

Hu, JH, Lee, CI, Yang, XY & Qiu, GX Orthopädische Auswirkungen der internen Fixierung einer zervikalen Pedikelschraube auf zervikale spondylotische Myelopathie mit zervikaler Kyphose. Zhonghua Yi Xue Za Zhi. 88(21), 1454–1457. https://doi.org/10.3321/j.issn:0376-2491.2008.21.005 (2008).

Artikel PubMed Google Scholar

Tofuku, K., Koga, H. & Komiya, S. Einsetzen der zervikalen Pedikelschraube mithilfe eines Rinneneintrittspunkts im Übergangsbereich zwischen der lateralen Masse und der Lamina. EUR. Wirbelsäule J. 21(2), 353–358. https://doi.org/10.1007/s00586-011-1969-1 (2012).

Artikel PubMed Google Scholar

Zhang, Y., Tang, Y. & Shen, H. Zusammenhang zwischen dem sagittalen Schraubenwinkel und der Belastung der Endplatte benachbarter Segmente nach vorderer zervikaler Korpektomie und Fusion mit interner Fixierung: Eine chinesische Finite-Elemente-Studie. BMC Surg. 17(1), 119. https://doi.org/10.1186/s12893-017-0305-z (2017).

Artikel PubMed PubMed Central Google Scholar

Fernandes, LG, Cristante, AF, Marcon, RM, de Barros Filho, TEP & Letaif, OB Machbarkeit der vorderen Schraubenfixierung bei Kindern: Eine tomographische Studie. EUR. Wirbelsäule J. 27, 1388–1392. https://doi.org/10.1007/s00586-018-5504-5 (2018).

Artikel PubMed Google Scholar

Liu, XS, Sajda, P., Saha, PK, Wehrli, FW & Guo, XE Quantifizierung der Rolle der trabekulären Mikroarchitektur und des trabekulären Typs bei der Bestimmung des Elastizitätsmoduls des menschlichen trabekulären Knochens. J. Bone Miner. Res. 21(10), 1608–1617. https://doi.org/10.1359/jbmr.060716 (2006).

Artikel PubMed Google Scholar

Liu, XS et al. Auf der individuellen Trabekelsegmentierung (ITS) basierende morphologische Analysen und die Mikrofinite-Elemente-Analyse von HR-pQCT-Bildern unterscheiden postmenopausale Fragilitätsfrakturen unabhängig von DXA-Messungen. J. Bone Miner. Res. 27(2), 263–272. https://doi.org/10.1002/jbmr.562 (2012).

Artikel PubMed Google Scholar

Rieger, R., Auregan, JC & Hoc, T. Mikro-Finite-Elemente-Methode zur Beurteilung der elastischen Eigenschaften von Trabekelknochen auf mikro- und makroskopischer Ebene. Morphologie. 102(336), 12–20. https://doi.org/10.1016/j.morpho.2017.07.175 (2018).

Artikel CAS PubMed Google Scholar

Barrett, JM, McKinnon, C. & Callaghan, JP Belastung der Halswirbelsäulengelenke durch Nackenbeugung. Ergonomie. 63(1), 101–108. https://doi.org/10.1080/00140139.2019.1677944 (2020).

Artikel PubMed Google Scholar

Yamada, S. et al. Korrelation zwischen der Mikrostruktur des Wirbelknochens und der geschätzten Stärke bei älteren Frauen: Eine Ex-vivo-HR-pQCT-Studie der Wirbelsäule von Leichen. Knochen. 120, 459–464. https://doi.org/10.1016/j.bone.2018.12.005 (2019).

Artikel PubMed Google Scholar

Perilli, E. et al. Modische (Endplatten-)Veränderungen in der Lendenwirbelsäule: Mikroarchitektur und Umbau des Knochens. EUR. Spine J. 24(9), 1926–1934. https://doi.org/10.1007/s00586-014-3455-z (2015).

Artikel PubMed Google Scholar

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Die Finanzierung erfolgte durch die Natural Science Foundation of Inner Mongolia (Grant-Nummern: 2022QN03002, 2020MS03061), die National Natural Science Foundation of China (Grant-Nummern: 81860383, 81860382), das Program for Young Talents of Science and Technology in Universities of Inner Mongolia Autonomous Region ( Fördernummer: NJYT22009), Medizin- und Gesundheitswissenschafts- und Technologieplanprojekt der Gesundheitskommission der Autonomen Region Innere Mongolei (Fördernummer: 202201217), Wichtige wissenschaftliche Forschungsprojekte der Medizinischen Universität der Inneren Mongolei (Fördernummer: YKD2021ZD011).

Diese Autoren trugen gleichermaßen bei: Kun Li, Yang Yang, Zhijun Li und Xing Wang.

Schule für Traditionelle Chinesische Medizin, Universität für Chinesische Medizin Peking, Peking, 100029, China

Kun Li & Zhijun Li

Lehr- und Forschungsabteilung für menschliche Anatomie, School of Basic Medicine, Medizinische Universität der Inneren Mongolei, Hohhot, 010059, Innere Mongolei, China

Kun Li, Shaojie Zhang, Zhijun Li und Xing Wang

Graduiertenschule, Innere Mongolei Medizinische Universität, Hohhot, 010059, Innere Mongolei, China

Yang Yang

Fakultät für klinische Medizin, Innere Mongolei Medizinische Universität, Hohhot, 010059, Innere Mongolei, China

Peng Wang, Haoyu Song, Chunying Ma, Yansong Zhang und Xingye Dang

Lehr- und Forschungsabteilung für Physiologie, School of Basic Medicine, Innere Mongolei Medizinische Universität, Hohhot, 010059, Innere Mongolei, China

Jun Shi

Digital Medicine Center, School of Basic Medicine, Innere Mongolei Medizinische Universität, Hohhot, 010059, Innere Mongolei, China

Shaojie Zhang & Xing Wang

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KL führte die Analyse durch und verfasste den ersten Entwurf. YY überprüfte, redigierte und schrieb das endgültige Manuskript. PW, HS, CM, YZ und XD führten den CT-Scan durch und sammelten die Bilder. JS und SZ haben an der Konzeption der Studie mitgewirkt und das Manuskript überprüft. ZL und XW stellten die finanzielle Unterstützung bereit und überwachten das Projekt. Alle Autoren haben das endgültige Manuskript gelesen und genehmigt.

Korrespondenz mit Xing Wang.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Li, K., Yang, Y., Wang, P. et al. Erforschung der mikromorphologischen Eigenschaften der unteren Halswirbel bei Erwachsenen anhand der Mikrocomputertomographie. Sci Rep 13, 12400 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-39703-4

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Eingegangen: 24. Februar 2023

Angenommen: 29. Juli 2023

Veröffentlicht: 31. Juli 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-39703-4

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