Explorando as características micromorfológicas das vértebras cervicais inferiores adultas com base em micro

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 12400 (2023) Citar este artigo

195 acessos

Detalhes das métricas

Usaremos tomografia microcomputadorizada para escanear 31 conjuntos de vértebras cervicais inferiores de adultos (155 vértebras) para observar as características morfológicas e a direção das trabéculas nas vértebras cervicais inferiores, delineando e reconstruindo as regiões de interesse e para calcular as leis de variação de a microestrutura nas regiões de interesse para revelar suas características estruturais e áreas fracas. Como resultado, as imagens mostraram que as trabéculas no pedículo cervical inferior próximo às corticais medial e lateral eram relativamente densas e suas placas ósseas eram lamelares. Havia cavidades entre os processos articulares superiores e inferiores onde os centros de ossificação não haviam sido absorvidos após ossificados. As trabéculas lamelares nas placas vertebrais próximas aos ossos corticais tinham apenas 1–2 camadas, estendidas e transformadas em trabéculas em forma de bastonete em formato radial em direção ao espaço medular. As trabéculas lamelares da placa vertebral estendem-se sobre o processo espinhoso próximo ao osso cortical. Os resultados estatísticos dos parâmetros morfológicos das trabéculas mostraram diferenças significativas nos valores da fração volumétrica óssea entre as quatro partes (P < 0,05). Houve diferenças substanciais na BS/BV, exceto por nenhuma diferença entre o pedículo e a placa vertebral (P <0,05). Houve diferença significativa nos valores do fator padrão trabecular entre o processo articular, o processo espinhoso e a placa vertebral (P < 0,05) e uma diferença significativa entre o pedículo, o processo espinhoso e a placa vertebral (P < 0,05). Não houve diferenças significativas na espessura do osso trabecular e nos valores do espaço trabecular entre as quatro partes (P <0,05). A perspectiva anatômica microestrutural confirma que a escolha ideal é a fixação interna via pedículo. Se estiver usando parafusos pediculares, o trato ungueal precisa ser colocado no processo espinhoso para aumentar seu poder de retenção e resistência à extração.

Como estrutura essencial para suportar o peso da cabeça, a vértebra cervical inferior é o principal segmento espinhal que faz com que o pescoço se projete para a frente e forme uma curvatura fisiológica. A curvatura cervical apoia a elevação da cabeça e aumenta a elasticidade da coluna. É de grande importância para manter a estabilidade do centro de gravidade do corpo e reduzir concussões. Devido às mudanças no trabalho e no estilo de vida das pessoas, a incidência de distúrbios da coluna cervical está aumentando e gradualmente se tornando mais jovem1,2,3. Quando a lesão comprime a medula cervical ou nervos periféricos, o tratamento clínico geralmente é realizado por fixação interna via parafusos para restaurar a estabilidade, incluindo fixação interna via pedículo, processo articular ou placa vertebral4,5,6. Atualmente, a maioria dos estudos sobre fixação interna cervical inferior tem focado na sua estabilidade do ponto de vista biomecânico, mas menos do ponto de vista anatômico das próprias vértebras7,8,9.

A tomografia computadorizada convencional pode detectar lesões precoces na coluna cervical inferior, mas não consegue observar a microestrutura devido à sua baixa resolução. A tomografia microcomputadorizada (Micro-CT) é um método de imagem não destrutivo e de alta resolução desenvolvido recentemente, com resolução até o nível do mícron. Micro-CT tem sido amplamente utilizado em osteologia. Além disso, estudiosos nacionais e estrangeiros o aplicaram para analisar a microestrutura óssea com osteoporose e outras doenças10,11,12,13. No entanto, poucos estudos utilizaram Micro-CT para observar a microarquitetura óssea para orientar a seleção do procedimento clínico.

Neste estudo pretendemos assumir a perspectiva da microestrutura anatômica das vértebras. Após selecionar a região de interesse (ROI) da coluna cervical inferior, utilizamos Micro-CT para investigar suas características estruturais trabeculares e padrões de alinhamento. Em seguida, observando suas características morfológicas para avaliar sua estrutura tridimensional geral e analisando seus parâmetros trabeculares para descrever com precisão as características ósseas de cada parte da coluna cervical inferior. Fornecerá uma base anatômica para a seleção de procedimentos clínicos de fixação interna e uma base teórica para futuras pesquisas sobre as características biomecânicas da coluna cervical inferior e estratégias de tratamento clínico e cirúrgico.