Computed tomography medical image analysis of basketball players' bone geometry / Análise de imagens médicas por tomografia computadorizada da geometria óssea de jogadores de basquete / Análisis de imágenes médicas por tomografía computarizada de la geometría ósea de jugadores de baloncesto

ABSTRACT Introduction: Basketball sports will effect on the morphology and structure of the hand bones and joints. Objective: The article selected nine professional basketball players (basketball group) and 11 non-basketball players (control group) in the provincial youth team. A 64-row spiral computed tomography scan was used to scan the wrist and three-dimensional reconstruction. The volume of each carpal bone and the computed tomography value (bone density) were measured. Methods: To explore the influence of basketball sports on the hand bones and joints' morphological structure, the paper analyzes the structural characteristics of the computed tomography images of young male basketball players' wrist bones. Results: Compared with the carpal bones in the control group, the volume of the right navicular bone and the small polygonal bone, the left-hand navicular bone, the large triangular bone, and the small polygonal bone in the basketball group increased significantly (P<0.05). Conclusions: Basketball can increase the volume of the part of the wrist bones of adolescent male athletes and reduce the bone density; the morphological structure of the non-smashing wrist bones of basketball players has similar changes to that of the spikers. Level of evidence II; Therapeutic studies - investigation of treatment results.

RESUMO Introdução: O basquetebol afetará a morfologia e a estrutura dos ossos e articulações da mão. Objetivo: o artigo selecionou nove jogadores profissionais de basquete (grupo de basquete) e 11 não jogadores de basquete (grupo de controle) da equipe juvenil da província. Uma tomografia computadorizada espiral de 64 linhas foi usada para digitalizar o punho e a reconstrução tridimensional. O volume de cada osso do carpo e o valor da tomografia computadorizada (densidade óssea) foram medidos. Métodos: Para explorar a influência dos esportes de basquete sobre os ossos da mão e a estrutura morfológica das articulações, o artigo analisa as características estruturais das imagens de tomografia computadorizada de ossos do punho de jovens jogadores de basquete do sexo masculino. Resultados: Em comparação com os ossos do carpo no grupo de controle, o volume do osso navicular direito e o osso poligonal pequeno, o osso navicular esquerdo, o osso triangular grande e o osso poligonal pequeno no grupo de basquete aumentaram significativamente (P <0,05). Conclusões: O basquete pode aumentar o volume dos ossos do punho de atletas adolescentes do sexo masculino e reduzir a densidade óssea; a estrutura morfológica dos ossos do pulso que não se quebram em jogadores de basquete tem mudanças semelhantes às dos espigões. Nível de evidência II; Estudos terapêuticos- investigação dos resultados do tratamento.

RESUMEN Introducción: el baloncesto afectará la morfología y la estructura de los huesos y articulaciones de la mano. Objetivo: El artículo seleccionó nueve jugadores de baloncesto profesionales (grupo de baloncesto) y 11 jugadores no baloncesto (grupo de control) en el equipo juvenil provincial. Se utilizó una tomografía computarizada en espiral de 64 filas para escanear la muñeca y la reconstrucción tridimensional. Se midieron el volumen de cada hueso del carpo y el valor de la tomografía computarizada (densidad ósea). Métodos: Para explorar la influencia de los deportes de baloncesto en la estructura morfológica de los huesos de la mano y las articulaciones, el artículo analiza las características estructurales de las imágenes de tomografía computarizada de los huesos de la muñeca de los jóvenes jugadores de baloncesto. Resultados: En comparación con los huesos del carpo en el grupo de control, el volumen del hueso navicular derecho y el hueso poligonal pequeño, el hueso navicular izquierdo, el hueso triangular grande y el hueso poligonal pequeño en el grupo de baloncesto aumentaron significativamente (P <0,05). Conclusiones: El baloncesto puede aumentar el volumen de los huesos de la muñeca de los deportistas varones adolescentes y reducir la densidad ósea; la estructura morfológica de los huesos de las muñecas que no se rompen de los jugadores de baloncesto tiene cambios similares a los de los atacantes. Nivel de evidencia II; Estudios terapéuticos- investigación de los resultados del tratamiento.

Estudo comparativo da idade óssea em radiografias carpais e a maturação das vértebras cervicais em telerradiografias em norma lateral / Comparative study of the age on hand-wrist radiographs and the cervical vertebrae maturation in lateral radiographs

Este estudo analisou a aplicabilidade da Fórmula de Regressão Múltipla de Mito, Sato e Mitani (2002) na avaliação da maturidade esquelética em 289 crianças brasileiras, naturais da cidade de Ourinhos, com a idade cronológica variando entre sete e 15 anos, sendo 153 do sexo feminino e 136 do sexo masculino. Na sequência, comparou-se a idade esquelética verificada na vértebra cervical com a identificada na radiografia carpal, empregando-se o método computadorizado de Eklõf e Ringertz (1967), e o método comparativo de Greulich e Pyle (1959). Com a aplicação do teste t e da análise de correlação, e considerando a metodologia adotada, concluiu-se que: 1) para o sexo feminino, observou-se uma maior correlação entre a idade ER e a idade GP; com relação à idade das vértebras, a correlação foi significante com a idade GP, ao passo que, no sexo masculino, verificou-se a diferença entre a idade vertebral e as demais; 2) o resultado das proporções mostrou-se semelhante ao de Mito, Sato e Mitani, para o sexo feminino; 3) a morfologia das vértebras apresentou maior correlação com o metacarpo do segundo dedo; 4) a fórmula de regressão não foi aplicável à amostra avaliada, devendo ser individualizada segundo a composição racial.

This study verified the applicability of the Multiple Regression Formula of Mito, Sato and Mitani (2002) in the assessment of skeletal maturity in 289 Brazilian children that were born in Ourinhos, with chronological ages ranging from 7-15 years, of which 153 were of the female gender and 136 of the male gender. Next, we compared the skeletal age checking the cervical vertebrae with the carpal index on radiographs, using the computerized method of the Eklõf Ringertz (1967), and the comparative method of Greulich and Pyle (1959). The application of the test t and correlation analysis, considering the methodology, it can be concluded that: 1) children of the female gender, showed a higher correlation between ER and GP age; with the vertebrae age, the correlation was significant, with the GP age; however in children of the male gender, it was verified a difference between the vertebral age with the others; 2) the result of the proportions was similar to the Mito, Sato and Mitani, for females; 3) the morphology of the vertebrae showed a higher correlation with the second finger metacarpal; 4) the regression formula was not applicable to the assessed sample and should be individualized according to racial composition.

Skeletal maturation in individuals with Down's syndrome: Comparison between PGS curve, cervical vertebrae and bones of the hand and wrist

INTRODUCTION: This study was conducted with the aim of adapting the methods developed by Martins and Sakima to assess skeletal maturation by cervical vertebrae in the pubertal growth spurt (PGS) curve. It also aimed to test the reliability and agreement between those methods and the method of hand and wrist radiograph when compared two by two and all together. METHODS: The sample comprised 72 radiographs, with 36 lateral radiographs of the head and 36 hand-wrist radiographs of 36 subjects with Down's syndrome (DS), 13 female and 23 male, aged between 8 years and 6 months and 18 years and 7 months, with an average age of 13 years and 10 months. RESULTS AND CONCLUSIONS: Results revealed that adapting the methods developed by Martins and Sakima to assess skeletal maturation by cervical vertebrae in the curve of PGS is practical and useful in determining the stage of growth and development of individuals. The stages of maturation evaluated by cervical vertebrae and ossification centers observed in radiographs of the hand and wrist were considered reliable, with excellent level of agreement between the methods by Hassel and Farman as well as Baccetti, Franchi and McNamara Jr and Martins and Sakima. Additionally, results revealed an agreement that ranged between reasonable to good for the three methods used to assess the skeletal maturation, showing statistical significance. .

INTRODUÇÃO: esse estudo foi realizado com o propósito de adaptar os métodos para avaliação da maturação óssea por meio das vértebras cervicais na curva do Surto de Crescimento Puberal (SCP)de Martins e Sakima, assim como testar a confiabilidade e a concordância existente entre eles e o método para a radiografia de mão e punho, quando comparados 2 a 2, e entre todos, conjuntamente. MÉTODOS: a amostra constou de 72 radiografias, sendo 36 telerradiografias em norma lateral da cabeça e 36 radiografias de mão e punho, de 36 indivíduos com Síndrome de Down (SD), sendo 13 do sexo feminino e 23 do masculino, na faixa etária entre oito anos e seis meses até 18 anos e sete meses, com média de 13 anos e dez meses. CONCLUSÃO: de acordo com os resultados obtidos, concluímos que as adaptações dos métodos para a avaliação da maturação óssea por meio das vértebras cervicais na curva de SPC de Martins e Sakima resultaram em uma ferramenta prática e útil na determinação do estágio de crescimento e desenvolvimento dos indivíduos. Os estágios de maturação avaliados por meio das vértebras cervicais e os centros de ossificação observados nas radiografias de mão e punho foram considerados confiáveis, com excelente grau de concordância entre os métodos de diversos outros autores, e uma concordância de razoável a boa entre os três métodos para avaliação da maturação óssea quando comparados conjuntamente, sendo estatisticamente significativa. .

A methodology to measure cervical vertebral bone maturation in a sample from low-income children

This study evaluated the applicability of the regression method for determining vertebral age developed by Caldas et al. (2007) by testing this method in children from low-income families of the rural zone. The sample comprised cephalometric and hand-wrist radiographs of 76 boys and 64 girls aged 7.0 to 14.9 years living in a medium-sized city in the desert region of the northeastern region of Brazil, with an HDI of 0.678. C3 and C4 vertebrae were traced and measured on cephalometric radiographs to estimate the bone age. The average age, average hand-wrist age and average error estimated for girls and boys were, respectively, 10.62 and 10.44 years, 11.28 and 10.57 years, and 1.42 and 1.18 years. Based on these results, the formula proposed by Caldas et al. (2007) was not applicable to the studied population, and new multiple regression models were developed to obtain the children's vertebral bone age accurately.

O objetivo deste estudo foi avaliar a aplicabilidade do método de análise para determinar a idade vertebral proposto por Caldas et al., 2007 em crianças de baixa renda. A amostra se constituiu de radiografias cefalometricas e carpais de 76 meninos e 64 meninas com idade entre 7,0 a 14,9 anos que vivem em zona rural de um município sergipano. Os corpos das vértebras C3 e C4 foram traçadas e mensuradas e em seguida as idades ósseas foram estimadas. A idade media estimada para as meninas foi de 10,62 anos e a idade óssea carpal foi de 11,28 anos; o erro médio de 1,42 anos. A idade media estimada para os meninos foi de 10,44 anos e a idade óssea carpal foi de 10,57 anos com erro médio de 1,18 anos. Baseado nos resultados, o modelo proposto por Caldas et al. (2007) não pode ser aplicada na população estudada, e portanto novos modelos de regressão foram desenvolvidos.

Evaluation of skeletal maturation by comparing the hand wrist radiograph and cervical vertebrae as seen in lateral cephalogram.

Background and Objectives: Aim of this study was to determine the validity of cervical vertebrae radiographic assessment to predict skeletal maturation. Materials and Methods: Left-hand wrist and lateral cephalometric radiographs of 100 Bangalore children aged 8-18 years, divided into 10 groups of 10 subjects each with equal distribution of males and females, were measured. On left-hand wrist radiograph, the classification of Fishman was used to assess skeletal maturation. Cervical vertebrae maturation was evaluated with lateral cephalometric radiograph, using the stages developed by Hassel and Farman. The changes in hand wrist and cervical vertebrae were correlated. Results: Significant association was observed between skeletal maturation indicator stages and cervical vertebrae maturation indicator stages. Correlation coefficient was found to be significant (P<0.0001). Conclusion: The results of the study indicated that the cervical vertebrae maturation and hand wrist skeletal maturation was significantly related.

Comparison among three standards of TW2 to skeletal age determination in children with central precocious puberty / 法医学杂志

OBJECTIVE@#To discuss the diagnostic value of English, Chinese and Japanese standards of TW2 to skeletal age assessment of children with central precocious puberty (CPP), then to confirm the normal thresholds.@*METHODS@#Sixty one children as patient group were definitely assured CPP. The control group had 67 children. Among them, 61 were normal children, another 6 children as a special control group. Left hand-wrist X-ray radiographs were retrospectively analyzed by two doctors separately and their skeletal ages were assessed with the three standards of TW2 method. The differences between skeletal age and chronological age were analyzed with ROC in SPSS 13.0.@*RESULTS@#(1) The skeletal age results showed kappa value is 0.776 deduced by two clinical doctors(u = 16.128, P < 0.05). (2) There were no statistic differences for the areas under ROC curves among three methods. (3) d > or = 1.15 years in TW2, d > or = 1.25 years in TW2-CHN and d > or = 0.65 years in TW2-JP were more susceptive and specific points.@*CONCLUSION@#TW2, TW2-CHN and TW2-JP provided a higher value for the diagnosis of skeletal age in unhealthy children, and TW2-CHN is highest value for Chinese children.

Método simplificado da avaliação de mão e punho utilizando filme radiográfico oclusal / Simplified method of hand and wrist evaluation using occlusal radiograph film

Para a ortodontia, a avaliação do nível de maturação de um indivíduo é um dos passos prioritários quando se fala em planejamento. Identificar o período em que irá ocorrer o surto de crescimento puberal, permite ao ortodontista obter melhores resultados nos tratamentos que requerem correção esquelética. No intuito de simplificar os recursos de diagnóstico, este trabalho criou um método simplificado de avaliação da maturidade óssea, utilizando indicadores ósseos observados em tomadas radiográficas de mão e punho em filme radiográfico oclusal. Foram utilizados exames radiográficos de mão e punho em película oclusal de 60 crianças, que se encontravam sob tratamento na clínica de Odontopediatria do Departamento de Odontologia da Universidade Federal de Sergipe. Todas as radiografias foram interpretadas através do método de Martins e Sakima. Com base nos dados obtidos, o método proposto permitiu a obtenção de exames radiográficos com padrão técnico de boa qualidade e visualização de quatorze centros de ossificação, da região da mão e do punho. Apesar do método convencional não ser substituído, pôde-se concluir que o exame radiográfico da mão do punho em película oclusal é um método eficaz para a obtenção de imagens radiográficas da mão e do punho e por ser um método simplificado, facilmente reproduzível, pode ser realizado tanto pelo cirurgião-dentista, quanto pelo ortodontista para estabelecer um correto plano de tratamento na fase de crescimento.

Study on development of hand-wrist bone in 14 year-old adolescents I: bone age standard for boys / 法医学杂志

OBJECTIVE@#To study the bone development in adolescents in China, and establish forensic skeletal age standard for estimation of the criminal responsible age in 14 years old male adolescents.@*METHODS@#One hundred and three healthy boys aged from 13 years and 9 months to 14 years and 3 months in Lengshuijiang, Hunan, China were enrolled in this study. X-ray films of their left hand-wrist were taken dorsaventrally, and 15 selected sites on the wrist X-ray films were examined and measured under standard condition. The development grade was confirmed by maximum percentage to establish a method to estimate the bone age, which was then checked by single blind method.@*RESULTS@#Development grade of the first metacarpal bone and the first phalanx IV was partially closed (less than 1/3), but the rest was non-closed. The cross diameters of all the osteoepiphysis were wider than that of all the diaphysis. The development grade of the fourth metacarpal bone and the fifth metacarpal bone as well as the adjacent third phalanx were different in both younger age group (<14 years, mostly non-closed) and the older age group (>14 years, mostly closed). The confirmed accuracy (in 30 boys) was 80%.@*CONCLUSION@#Our study seems to be feasible in establishing the estimation standard for skeletal age determination using developmental metaphysis and anthropometry. The standard may be particularly helpful in forensic practice for estimation of accurate criminal responsible age in adolescents.

TW systems in estimation of carpal bone age and their potential applications in diagnosis of idiopathic precocious puberty in Chinese girls / 法医学杂志

OBJECTIVE@#To compare three assessment methods (TW2, TW2CH, and TW3) for carpal bone age and their potential applications in diagnosis of idiopathic precocious puberty (IPP) in Chinese girls.@*METHODS@#Fifty-five (55) girls with IPP and 83 normal girls as control group were selected in this study. The X-ray films of the left hand-wrist taken at their first visit were analyzed retrospectively. Three assessment methods were used to estimate the carpal bone age with single-blinded method and percentiles were set at 5 different decision thresholds (1)>97th percentile, (2)>90 th percentile, (3)>75th percentile, (4)>50 th percentile, and (5)< or =50th percentile.@*RESULTS@#All of the three methods showed similar high sensitivity and specificity at the threshold above 90th percentile.@*CONCLUSION@#Our data indicate that all of the three methods for estimation of the carpal bone age are useful in diagnosis of IPP. TW2CH and TW3 methods appear to be superior to TW2 method.

Comparative evaluation of hand wrist radiographs with cervical vertebrae for skeletal maturation in 10-12 years old children.

A comparative evaluation of hand wrist and cervical vertebrae was done to know the validity of cervical vertebrae as maturity indicators. A sample of 50 subjects (25 females and 25 males) in the age group of 10-12 years were selected on criteria of normal occlusion and the result showed that cervical vertebrae can be used with the same confidence as hand wrist radiographs to evaluate skeletal maturity, thus avoiding the need for an additional radiograph.

Estudo radiográfico do crescimento mandibular e dos ossos da mäo e do carpo / Rdiographic study of the carpal bones and mandible growth

A maturaçäo óssea, como parte integrante dos padröes de crescimento, está estreitamente associada às variaçöes no tempo e nagnitude do desenvolvimento e pode ser acompanhada através de estágios definidos na ossificaçäo da mäo/carpo. Com a finalidade de avaliar o crescimento da mandíbula e dos ossos da mäo/carpo, medidas foram feitas em radiografias panorâmica e carpais, respectivamente, de crianças dos dois sexos, com idades cronologica entre 84 e 131 meses. A altura (entre condílio e gônio) e a largura (entre os gônios) da mandíbula, a área e o diâmetro máximo dos ossos carpais permitiram observar, comparando-se os sexos, que houve diferença nos valores da latura do ramo da mandíbula; näo houve diferença estatística na largura da mandíbula nem entre os comprimentos dos metacarpos; os ossos carpais mostraram valores de área e diâmetro máximo maiores nos sexo feminino (com maior incremento para os valores de área neste sexo), confirmando a precocidade de seu desenvolvimento pré-puberal em relaçäo ao sexo masculino

Desenvolvimento ósseo de crianças portadoras da síndrome de Down: estudo morfométrico radiográfico de ossos do carpo e metacarpo / The osseous development of Down's syndrome children: morphometric and radiographic study of the carpal and metacarpal bones

A criança é um ser em constante desenvolvimento, necessitando de análises criteriosas quanto ao seu padräo de crescimento e desenvolvimento, principalmente para a elaboraçäo de um adequado plano ortodôntico. No entanto, pouco se conhece a respeito do desenvolvimento de crianças portadoras da síndrome de Down. O presente estudo analisa o desenvolvimento ósseo de crianças portadoras desta síndrome, através de estudo morfométrico radiográfico de sete ossos do carpo e dos cinco ossos do metacarpo. As imagens radiográficas desses ossos foram transferidas, através de seus contornos, em folhas de papel vegetal, levadas a um scanner de mesa (HP SCANJET II CX), acoplado a um microcomputador Pentium 233 MHZ. Estas imagens foram captadas e morfometradas utilizando-se o software JANDEL SIGMASCAN IMAGE MEASUREMENT V 2.0, obtendo-se, assim, valores referentes às imagens das áreas dos ossos do carpo e comprimentos dos ossos do metacarpo. Estes valores obtidos nas análises morfométricas dos ossos das crianças com síndrome de Down, foram comparados com as imagens obtidas, desses mesmos ossos, de crianças normais, com as mesmas idades e ambos os sexos. Tabulados estes dados, foram eles submetidos à análise estatística através do teste de médias por comparaçöes múltiplas, ao nível de 5 por cento, com a utilizaçäo do sistema computacional SAS. Nas condiçöes experimentais deste trabalho e face a seus resultados, podemos concluir que as meninas portadoras da síndrome de Down, apresentaram desenvolvimento ósseo menor que o apresentado pelas meninas normais; as meninas portadoras da síndrome de Down, apresentaram desenvolvimento ósseo menor que os meninos portadores desta mesma síndrome e, os meninos portadores da síndrome de Down, apresentaram desenvolvimento ósseo semelhante aos dos meninos normais, em relaçäo aos picos de crescimento aos quatorze e quinze anos de idade

Grado de maduración ósea carpal en niños de 8 a 16 años de edad y su importancia para el manejo ortodóncico / Degree of carpal bone maturity in 8 to 16 year old children and its importance in orthodontic treatment

Introducción. El crecimiento y la maduración ósea están influenciados por factores raciales. El principal objetivo de este estudio es describir el grado de maduración ósea carpal en una muestra de población mestiza proveniente del Departamento de Ortodoncia del Hospital Infantil de México Federico Gómez. Material y métodos. Fueron evaluadas 235 radiografías carpales (125 masculinos, 110 femeninos; 8 a 16 años), de sujetos que acudieron al Departamento de Ortodoncia del Hospital Infantil de México. Se utilizó el análisis de maduración ósea carpal propuesto por Björk. Resultados. El sexo femenino presentó etapas de maduración ósea carpal a menor edad comparado con el sexo masculino. La diferencia mayor fue de 2.7 años(15.2 en hombres vs. 12.4 en mujeres) para la etapa 7 y la mínima diferencia observada fue de 0.5 años para la etapa 9. Exceptuando la etapa 9, la diferencia de edades observadas entre femenino y masculino fueron estadísticamente significativas (P<0.05). Conclusiones. Las edades promedio de aparición de los eventos de maduración ósea carpal de una población mestiza, son más tempranas en el sexo femenino que en el masculino

Avaliação de um método simplificado para estimar a maturação esquelética / Evaluation of the effectiveness of an alternative simplified method to determine bone age

O conhecimento profundo do crescimento crânio-facial deve ser de domínio do ortodontista, e sua constante presença nas páginas de publicações científicas afins confirma o interesse que o assunto tem deflagrado nos pesquisadores. O presente trabalho revolve a antiga discussão em torno da determinação da idade óssea ou, no caso da ortodontia, de como mensurar o potencial do crescimento remanescente de um paciente portador de uma má oclusão esquelética. A proposição resume-se em avaliar um método alternativo simplificado que tem atraído o interesse do clínico também pela praticidade de sua obtenção. O método consiste em uma tomada radiográfica da região da articulação metacarpofalangeana do primeiro dedo, utilizando-se uma película radiográfica periapical (de tamanho nº 2). A efetividade deste método foi comparada com o da radiografia carpal usada quase que exclusivamente na clínica ortodôntica para avaliação da maturação óssea. Utilizando-se o atlas de Greulich & Pyle como referência, 4 juízes determinaram a idade óssea de 100 adolescentes nas duas radiografias em estudo: do dedo polegar e a carpal. Os dados obtidos foram submetidos às análises estatísticas. Os resultados evidenciaram a possibilidade de utilização da radiografia do dedo polegar como meio auxiliar para o diagnóstico ortodôntico, em alternativa à radiografia carpal, na determinação do estágio maturacional do paciente que será tratado ortodonticamente

Inter-relationship between dental, skeletal and chronological ages in well-nourished and mal-nourished children.

Dental casts, wrist roentgenograms and full mouth radiographs of teeth of 80 mal-nourished and 40 well-nourished children were evaluated and compared for correlation of dental, skeletal and chronological ages. The findings revealed (1) very high correlation between dental and skeletal ages (r = 0.9584); (2) high correlation of chronological age with dental and skeletal ages (r = 0.8635 and r = 0.8716); (3) out of all the three correlations considered, dental and skeletal ages had the maximum correlation; (4) malnutrition had a significant adverse effect on the skeletal and dental ages. Greater the severity of malnutrition, more pronounced was its effect on the dental and skeletal ages; and (5) no evidence of severity of malocclusion with retarded skeletal and dental ages.