미세기반 성인 하부경추의 미세형태학적 특성 탐색

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 12400(2023) 이 기사 인용

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우리는 마이크로 컴퓨터 단층 촬영을 사용하여 성인 하부 경추 31개 세트(155개 척추)를 스캔하여 관심 영역의 윤곽을 잡고 재구성함으로써 하부 경추의 소주의 형태적 특성과 방향을 관찰하고 변형 법칙을 계산할 것입니다. 관심 영역의 미세 구조를 분석하여 구조적 특성과 취약한 영역을 드러냅니다. 그 결과, 영상을 통해 내측 및 외측 피질 근처의 하부 경추 척추뼈의 섬유주가 상대적으로 조밀하고 골판이 층상임을 알 수 있었습니다. 골화 후 골화 중심이 흡수되지 않은 상하 관절돌기 사이에 충치가 있었습니다. 피질골 근처의 척추판에 있는 층판소주(lamellar trabeculae)는 단지 1~2층으로 확장되어 수질공간을 향해 방사형 모양의 막대 모양의 소주로 변형되었다. 척추판의 층판 섬유주(lamellar trabeculae)는 피질골 근처의 가시돌기 위로 연장됩니다. 소주의 형태학적 매개변수에 대한 통계적 결과는 네 부분 사이에서 골 부피 분율 값에 유의미한 차이를 보여주었습니다(P < 0.05). 척추경과 척추판 사이에 차이가 없는 것을 제외하고 BS/BV에는 상당한 차이가 있었습니다(P < 0.05). 관절돌기, 극돌기, 척추판 사이에서는 섬유주 패턴 인자 값에 유의한 차이가 있었고(P < 0.05), 척추경, 극돌기, 척추판 사이에는 유의한 차이가 있었습니다(P < 0.05). 네 부분 사이에 소주골 두께와 소주 공간 값에는 유의한 차이가 없었습니다(P < 0.05). 해부학적 미세구조적 관점은 최적의 선택이 척추경을 통한 내부 고정임을 확인시켜 줍니다. 척추경 나사를 사용하는 경우 손톱 관을 극돌기에 배치하여 유지력과 발치에 대한 저항력을 높여야 합니다.

하부경추는 머리의 무게를 지탱하는 필수적인 구조로 목이 앞으로 돌출되어 생리적인 만곡을 형성하는 주요 척추분절입니다. 경추 곡률은 머리의 리프팅을 지원하고 척추의 탄력성을 증가시킵니다. 신체의 무게 중심의 안정성을 유지하고 뇌진탕을 줄이는 데 큰 의미가 있습니다. 사람들의 일과 생활 방식의 변화로 인해 경추 질환의 발병률이 증가하고 있으며 점차 젊어지고 있습니다1,2,3. 부상으로 인해 경추 또는 말초 신경이 압박되는 경우 임상 치료는 일반적으로 척추경, 관절돌기 또는 척추판을 통한 내부 고정을 포함하여 안정성을 회복하기 위해 나사를 통한 내부 고정으로 수행됩니다4,5,6. 현재, 하부 경추 내부 고정에 관한 대부분의 연구는 생체역학적 관점에서 안정성에 초점을 맞추고 있지만 척추 자체의 해부학적 관점에서는 덜 중점을 두고 있습니다7,8,9.

기존의 컴퓨터 단층촬영은 하부경추 손상을 조기에 발견할 수 있지만 해상도가 낮아 미세구조를 관찰할 수 없습니다. 마이크로컴퓨터단층촬영(Micro-CT)은 최근 개발된 비파괴 고해상도 영상화 방법으로 미크론 수준까지의 해상도를 갖고 있다. Micro-CT는 골학 분야에서 널리 사용되어 왔습니다. 또한, 국내외 학자들은 골다공증 및 기타 질병에 따른 뼈 미세구조 분석에 이를 적용하고 있습니다10,11,12,13. 그러나 Micro-CT를 사용하여 뼈 미세 구조를 관찰하여 임상 절차 선택을 안내한 연구는 거의 없습니다.

본 연구에서는 척추뼈의 해부학적 미세구조에 대한 관점을 취하고자 한다. 하부 경추의 관심 영역(ROI)을 선택한 후 Micro-CT를 사용하여 소주의 구조적 특성과 정렬 패턴을 조사했습니다. 그런 다음 형태학적 특성을 관찰하여 전반적인 3차원 구조를 평가하고 섬유주 매개변수를 분석하여 하부 경추 각 부분의 뼈 특성을 정확하게 설명합니다. 임상적 내부고정술 선택을 위한 해부학적 기초를 제공하고, 하부 경추의 생체역학적 특성과 임상 및 수술적 치료 전략에 대한 추가 연구를 위한 이론적 기초를 제공할 것입니다.