Bone age assessment based on different MRI modalities of the proximal humerus epiphysis: the comparisons of T1WI, T2WI, and PDWI.

Bone age assessment (BAA) is crucial in various fields, including legal proceedings, athletic competitions, and clinical medicine. However, the use of X-ray methods for age estimation without medical indication is subject to ethical debate, especially in forensic and athletic fields. The application of magnetic resonance imaging (MRI) with non-ionizing radiation can overcome this limitation in BAA. This study aimed to compare the application value of several MRI modalities of proximal humeral in BAA. A total of 468 patients with shoulder MRIs were retrospectively collected from a Chinese Han population aged 12-30 years (259 males and 209 females) for training and testing, including T1 weighted MRI (T1WI), T2 weighted MRI (T2WI), and Proton density weighted MRI (PDWI). Optimal regression models were established for age estimation, yielding mean absolute error (MAE) values below 2.0 years. The MAE values of T1WI were the lowest, with 1.700 years in males and 1.798 years in females. The area under the curve (AUC) and accuracy values of different MRI modalities of 16-year and 18-year thresholds were all around 0.9. For the 18-year threshold, T1WI outperformed T2WI and PDWI. In conclusion, the three MRI modalities of the proximal humerus can serve as reliable indicators for age assessment, while the T1WI performed better in age assessment and classification.

Adolescent idiopathic scoliosis: is there a relationship between Risser staging and the proximal humerus ossification system?

PURPOSE: To evaluate whether there is a mismatch between Risser staging and the proximal humerus ossification system (PHOS); and to analyze the correlation in the skeletal maturity stages between the two humeral epiphyses. METHODS: Data from patients aged 10 to 18 years with adolescent idiopathic scoliosis (AIS) seen between 2018 to 2021 were analyzed. In an anteroposterior (AP) spine radiograph the ossification process was evaluated using the Risser classification method and bilateral PHOS (if both humeral epiphyses were visualized). A mismatch between methods was defined as a Risser 0-1 (relatively skeletally immature) with a PHOS 4-5 (skeletally mature), or a Risser 2-5 (relatively skeletally mature) with a PHOS 1-3 (skeletally immature). The McNemar test was used to calculate the significance of the mismatch. RESULTS: A mismatch between Risser and PHOS stages was observed in 28.5% of 105 patients, which was statistically significant (p < 0.001). Of the 49 patients with a Risser 0-1, 55.1% (n = 27) had a PHOS 4-5. None of the patients with a Risser 2-5 had a PHOS 1-3. In the 47 patients in whom both humeri were visualized, the absolute correlation between the left and right PHOS values was 95.7%. CONCLUSION: Of AIS patients who are relatively skeletally immature according to Risser staging, more than half may be skeletally mature when measured with PHOS. In patients with a Risser 0-1, it is recommended to measure skeletal maturity in an AP spine radiograph using the PHOS method, which may more accurately guide treatment decision-making, without the need to visualize both humeral epiphyses in this radiographic projection. LEVEL OF EVIDENCE: IV.

The multiple effects of thyroid disorders on bone and mineral metabolism / Os múltiplos efeitos das disfunções tireoidianas sobre o metabolismo osteomineral

Differently from most hormones, which commonly are specialized molecules able to influence other cells, tissues and systems, thyroid hormones (TH) are pleiotropic peptides, whose primordial function is difficult to identify. The complex action of TH on human economy can be easily witnessed by examining the diverse consequences of TH excess and deficiency during development and after maturity. In particular, different manifestations in bone modeling and remodeling reflect the circumstantial consequences of thyroid disturbances, which are age dependent. While hyperthyroidism during childhood enhances bone mineralization and accelerates epiphyseal maturation, in adults it induces bone loss by predominant activation of osteoclast activity. Furthermore, the syndrome of TH resistance is a multifaceted condition in which different sites exhibit signs of hormone excess or deficiency depending on the configuration of the TH receptor isoform. The investigation of the impact of TH resistance on the skeleton still remains to be elucidated. We present here a thorough review of the action of TH on bone and of the impact of thyroid disorders, including hyper- and hypothyroidism and the syndrome of TH resistance, on the skeleton.

Diferentemente da maioria dos hormônios, que usualmente são moléculas especializadas capazes de influenciar outras células, tecidos e sistemas, os hormônios da tireoide (HT) são peptídeos pleiotrópicos, cuja função primordial é difícil de identificar. A ação complexa dos HT na fisiologia humana pode ser facilmente reconhecida ao observar as diversas consequências do excesso e da deficiência de HT durante e após o pleno desenvolvimento. Em particular as diferentes manifestações na modelação e remodelação óssea refletem que as consequências esqueléticas das disfunções tireoidianas dependem das circunstâncias e variam com a idade. Enquanto o hipertireoidismo durante a infância aumenta a mineralização óssea e acelera a maturação epifisária, em adultos induz a perda óssea pela ativação predominante da ação osteoclástica. Além disso, a síndrome de resistência ao HT é uma condição multifacetada na qual diferentes tecidos apresentam sinais de excesso ou deficiência hormonal, dependendo da predominância da expressão das diversas isoformas do receptor de HT. O impacto da resistência ao HT sobre o esqueleto ainda é motivo de investigação. Apresentamos aqui uma revisão abrangente sobre as ações ósseas dos HT e o impacto no esqueleto dos distúrbios da tireoide, incluindo hipo e hipertireoidismo e síndrome de resistência ao HT.

In vitro effects of caffeine in growth cartilage of rats / Efeitos in vitro da cafeína na cartilagem de crescimento de ratos

OBJETIVO: Avaliar os efeitos in vitro da cafeína na proliferação, apoptose e expressão de transcriptos gênicos de diferenciação condrogênica na cartilagem de crescimento.MÉTODO: As epífises cartilaginosas de fêmures de ratos neonatos foram divididas em dois subgrupos: os tratados com cafeína e o grupo controle, ambos observados nos tempos de 0, 7, 14 e 21 dias. As epífises cartilaginosas de fêmures de cada subgrupo e de cada tempo foram submetidas à histomorfometria, análise imunoistoquímica, técnica de túnel e RT-PCR em tempo real.RESULTADO: A diminuição da atividade proliferativa e o aumento de condroblastos em apoptose aos 21 dias foram encontrados em ambos os subgrupos. Entretanto a diminuição da proliferação celular causada pela cafeína foi menor quando comparada ao grupo controle e aumentou significativamente a expressão de transcriptos gênicos para diferenciação condrogênica, representada pelo SOX-9 e pelo RUNX-2. Entretanto o cultivo in vitro com cafeína demostrou efeitos antagônicos: apesar dos efeitos positivos na proliferação e diferenciação de condroblatos, cafeína aumentou a apoptose, caracterizada pelo aumento da expressão de caspase-3 e do numero de células em apoptose (p< 0.05).CONCLUSÃO: A cafeína apresenta efeitos antagônicos in vitro na cartilagem em crescimento, aumentando a proliferação, diferenciação e apoptose celular. Estudo experimental.

OBJECTIVE: To evaluate the in vitro effetcs of caffeine on proliferation, apoptosis and gene transcripts expression of chondrogenic differentiation in growth cartilage.METHODS: The cartilaginous epiphyses of femurs of newborn rats, which were divided into two subgroups: treated with caffeine and control group, both observed over the time periods of 0, 7, 14 and 21 days. The cartilaginous epiphyses of femurs of each subgroup and each time span were subjected to histomorphometric, immunohistochemical analysis, Tunel technique and RT-PCR in real time.RESULTS: The decrease in proliferative activity and the increase of apoptotic chondroblasts at 21 days were found regardless of the subgroup. However, the decrease in cell proliferation caused by caffeine was lower than in the control group and significantly increased the expression of gene transcripts for chondrogenic differentiation, represented by SOX-9 and RUNX-2. However, the in vitro culture with caffeine revealed antagonistic effects: despite the positive effect on chondroblasts proliferation and differentiation, caffeine increased apoptosis, characterized by increased expression of caspase 3 and of the number of cells undergoing apoptosis (p<0.05).CONCLUSION: Caffeine presents antagonistic effects in vitro on growth cartilage, increasing the proliferation, differentiation and cell apoptosis. Experimental Study.

Effects of glucosamine on the tibial epiphyseal disk of ovariectomized rats: morphologic and morphometric analysis

OBJECTIVE: The aim of this study was to analyze the effect of glucosamine sulfate on the tibial epiphyseal disk of the ovariectomized rats. METHODS: After ovariectomy (OVx), 28 female rats were randomly divided into 4 experimental groups with 7 animals each, treated as follows: OVx 21 - vehicle (NaCl 0.9 percent) 0.5 mL/day) for 21 days; OVx GS21 - 230 mg/kg/day glucosamine sulphate for 21 days; OVx 45 - treated with NaCl 0.9 percent as above for 45 days; and OVx - GS45230 mg/kg/day glucosamine sulphate for 45 days. Seven intact animals in the proestrous phase were used as controls (CG). Upon treatment completion, the animals were sacrificed and the left knee joint was dissected and prepared for histological analysis. RESULTS: The percentage of remaining cartilage in new bone of the CG; that found in THE OVx GS45 group was significantly less than that of the OVx 21, OVx GS21, and OVx 45 groups. The percentage of trabecular bone in proestrous animals was the highest. The OVx GS45 group showed higher values compared with the other ovariectomized groups. These results were paralleled by the findings regarding the cells of the proliferative zone, since the CG had the highest values, and the values of the OVx GS45 group were greater than those of the OVx 21, OVx GS21, and OVx 45 groups. CONCLUSION: Our studies suggested that glucosamine may stimulate tibial cartilage and bone growth after ovariectomy in rats.

OBJETIVO: O alvo deste estudo foi analisar o efeito do sulfato de glicosamina no disco epifisário da tíbia em ratas ooforectomizadas. MÉTODOS: Após a ooforectomia (OVx), 28 ratas foram aleatoriamente divididas em 4 grupos experimentais de 7 animais cada, tratados da seguinte maneira: OVx 21 - veículo (0,5ml de NaCl 0.9 por cento ip uma vez ao dia) por 21 dias; OVx GS21 230 - mg/kg peso corporal por dia de sulfato de glicosamina, 21 dias; OVx 45 - tratados com NaCl 0.9 por cento igual ao grupo OVx 21, por 45 dias; e OVx GS45 - 230 mg/kg peso corporal por dia com sulfato de glicosamina, 45 dias. Sete animais intactos, na fase de proestro, foram usados como controle (CG). Ao completar o tratamento, os animais foram sacrificados e a articulação do joelho esquerdo foi dissecada e preparada para análise histológica. RESULTADOS: A porcentagem de cartilagem remanescente no novo osso do CG foi a menor. Os achados no grupo OVx GS45 foi significantemente menor do que no grupo OVx 21, OVx GS21 e OVx 45. A porcentagem de osso trabecular nos animais em pró-estro foi a maior. O grupo OVx GS45 mostrou valores maiores em relação aos outros grupos ooforectomizados. Esses resultados foram correspondentes aos achados em relação às células da zona proliferativa, desde que o CG teve os maiores valores e os valores do grupo OVx GS45 foram superiores aos dos grupos OVx 21, OVx GS21 e OVx 45. CONCLUSÃO: Nossos estudos sugerem que a glicosamina pode estimular o crescimento da cartilagem e do osso tibial após a ooforectomia em ratas.

Aspectos histológicos da epífise de crescimento ósseo em resposta ao exercício físico extenuante em camundongos / Histologic aspects of bone growth epiphysis after strenuous physical exercise in mice

Procurou-se identificar se existe alteração histológica na epífise de crescimento ósseo de camundongos submetidos a exercício físico extenuante. Para tanto, foi realizada uma pesquisa experimental com uma amostra de 8 camundongos, que ficaram em condições ambientes em um biotério, alimentados com água e ração comum, ad libitum. A ninhada foi dividida em dois grupos, um grupo controle e um grupo experimental, sendo que, o grupo experimental foi submetido a um exercício físico extenuante, caracterizado pelo aumento do nível de ácido láctico sanguíneo, realizado por 40 minutos/dia, durante 20 dias ininterruptos. Ao final da intervenção, foram confeccionadas lâminas histológicas, com cortes longitudinais do fêmur dos camundongos e analisadas em um microscópio óptico. Os dados obtidos mostraram alteração na estrutura epifisária do grupo experimental com aparente diminuição da zona proliferativa do disco epifisário, articulação mais desenvolvida e aumento das espículas ósseas com diminuição das trabéculas, sugerindo uma maturação precoce da epífise de crescimento. Através da análise dos resultados, conclui-se que o exercício físico extenuante modifica a estrutura da epífise de crescimento ósseo em camundongos.

The aim of this study was to identify histological alterations in bone growth epiphysis of mice submitted to a tiring physical exercise. For so, it was carried out an experimental research with a sample of 8 mice that stayed in environment conditions, fed with water and common feed, ad libitum. The brood was divided in two groups, a control group and an experimental group, being the experimental group submitted to a tiring physical exercise, characterized by the increasing of blood lactate level, carried out by 40 minutes/day, during 20 days uninterrupted. At the end of the intervention, were confectioned histological slides corresponding to the bone growth epiphysis of the femur of the mice and analyzed in an light microscope. Data showed an alteration in the epiphysis structure in the experimental group, with apparent decrease of the proliferation zone of epiphysis disc, an articulation more evolution and an increase of bone specula’s with a decrease of trabeculaes, what suggests an early maturation, accelerating the substitution of cartilaginous woven by bone weave. Through the analysis of the results, it was concluded that the tiring physical exercise modifies the structure of bone growth epiphysis in mice.

Idade do aparecimento radiológico do núcleo epifisário proximal do fêmur / Age in which the proximal femoral center of ossification can be seen radiologically

Os autores avaliam radiologicamente a idade de aparecimento do núcleo epifisário femoral proximal em crianças com quadris normais,instáveis e luxados. Foram revisadas 369 radiografias de crianças de zero a 12 meses, acompanhadas no serviço de Ortopedia e Traumatologia da PUCRS pelo Grupo de Ortopedia Infantil (GOI) nos últimos dez anos. Comparam os dados com a literatura mundial e propöem um padräo médio

Criterios de manejo de las lesiones fisarias en el Hospital Angeles del Pedregal / Criteria for treatment of physeal injuries in Hospital Angeles del Pedregal

Este es un estudio prospectivo, realizado en el periodo comprendido del 1º de enero de 1997 al 28 de febrero de 1998, en el servicio de urgencias de nuestro hospital. Fueron capturados los datos de todos los pacientes que ingresaron con una lesión fisaria de las extremidades; en total fueron 20 pacientes, 15 hombres y cinco mujeres. Se utilizó la clasificación de Salter y Harris, encontrando a dos pacientes en el tipo I, once pacientes en el tipo II, cinco en el tipo III y dos en el tipo IV. A todos los pacientes de los tipos I, II y III se les manejó con manipulación cerrada e inmovilización; a los dos pacientes con lesión tipo IV fueron ingresados para cirugía, realizando reducción abierta y fijación con clavillos de Kirschner. En la evaluación a los seis meses, se encontraron sin dolor 18 pacientes (90 pacientes) y el resto, sólo con dolor leve. Dieciocho pacientes tuvieron movilidad articular completa; un caso de lesión tipo II distal de radio tuvo limitación de 10 grados en la flexión de muñeca y otro paciente con lesión de la fisis de la epitróclea tuvo 10 grados de limitación en la extensión de codo. No hubo casos de acortamiento ni angulación. Es de importancia recalcar, que aunque la frecuencia de lesiones fisarias es baja en nuestro medio, se debe de efectuar una correcta evaluación y tratamiento para evitar complicaciones. El seguimiento del paciente se debe llevar a cabo hasta la fase final del crecimiento