Lovak csüdcsontjainak ex vivo csontsűrűség- és törésvizsgálata

Abstract

Tanulmányunk célja az volt, hogy összefüggéseket keressünk a csüdcsont különböző régióinak BMD (bone mineral density, g/cm2) értékei, valamint a csont biomechanilai tulajdonságaira utaló nyomószilárdság és törési erő között. Ennek érdekében a humán gyógyászatból kiindulva az állatorvosi gyakorlatban is egyre szélesebb körben alkalmazott kettős energiájú röntgenfoton abszorpciometriás (DXA) eljárással 8 ló 16 csüdcsontjának átlagos BMD értékétét határoztuk meg, majd három kijelölt területen (region of interest, ROI) külön is megmértük a BMD-t. Ezt követően a csontok morfometriai paramétereit CT vizsgálatokkal meghatároztuk, mielőtt elvégeztük volna a törési teszteket. A törési vizsgálatok során - a humán lumbális csigolyáknak megfelelő protokoll alapján – proximodistalis irányú nyomóerővel terheltük az ízületi felszíneiktől megfosztott csüdcsontokat. A nyomószilárdságot és a törési erőt mértük. A vizsgálatok során kapott eredményeket Pearson-féle korreláció elemzésen alapuló statisztikai elemzésnek vetettük alá. Ez alapján kiderült, hogy a teljes csüdcsont, a mediális cortikális és a trabeculáris csont területén kijelölt ROI-k BMD értékei korrelálnak a törési erővel, ezek közül is a mediális cortex BMD-je mutatta a legszorosabb korrelációt (R=0,685, p=0,003). A laterális cortikális ROI-nál mért BMD egyik biomechanikai értékkel sem korrelált, ahogy a nyomószilárdság sem mutatott szignifikáns összefüggést egyik ásványianyag-taralomra vonatkozó értékkel sem. A fentebbi összefüggésekből következik, hogy a DXA módszerrel történő teljes csüdcsontra, vagy annak egyes speciális régióira, különösen a mediális cortexre vonatkozó BMD értékeinek meghatározása alkalmas lehet a jövőben esetlegesen bekövetkező csonttörések és sérülések kockázatának előrejelzésére. A törési kockázat megbecslésének pontosításához szükséges egy nagyobb elemszámmal és/vagy több ROI kijelölésével elvégzett vizsgálat. Az McIII saggitális taraja komoly terhelést fejthet ki a csüdcsontra. Ezen jelenség pontos megismerésének érdekében olyan vizsgálatok elvégzése is szükséges lehet, amikor a hármas metacarpális csontot összeköttetésben hagyva a csüdcsonttal, a kettőre együttesen fejtük ki a nyomóerőt.

The aim of our study was to find correlation among the BMD (bone mineral density, g/cm2), the common fracture lines and the biomechanical properties of the different regions of equine proximal phalanx. We used dual energy x-ray absorptiometry (DXA) – which is a common technique in human medicine – to measure the average BMD of 8 horses’ 16 proximal phalanges. Then we measured the BMD of three special areas (region of interest, ROI) of every bone. Before the breaking tests we examined the bones by computed tomography to measure the morphological features of the bones. We used the protocoll for the human lumbal vertebras for the breaking tests. We applied a proximodistal loading pressure on the bones after we sawed off the artical surfaces of them. We measured the holding power and the tensile strength. The results of the examinations were statistically analysed by Pearson correlation-analysation. We found out, that the BMD of the whole proximal phalanx, the ROI marked out at the medial cortex and at the trabecular bone in the saggital plane were highly correlated with tensile strength, and the correlation was the highest at the ROI marked out at the medial cortex (R=0,685, p=0,003). Neighter the BMD of the ROI marked out at the lateral cortex was correlated with any of the biomechanical properties, nor the holding power was correlated with any of the results of the measurements of the bone mineral content . The results of our study suggest that measuring the bone mineral density of the proximal phalanx or some special regions of the proximal phalanx (mainly the medial cortex) by DXA can be a method to forecast the risk of the fractures and injuries of this bone. It is necessary to do a study with a higher number of samples to know more about this method of forecasting the risk of fracture. It would be also beneficial to do a study by leaving the third metacarpal bone in connection with the proximal phalanx and applie the loading pressure on both of them. It would be suitable to know more about the biomechanical properties of the proximal phalanx and the loading effect of the saggital ridge of the third metacarpal bone developed on the proximal phalanx.