A study of morphological and morphometric variations in Sri Lankan femoral diaphysial nutrient foramina / Estudio de las variaciones morfológicas y morfométricas de los forámenes nutricios diafisarios de fémur en Sri Lanka

SUMMARY: Blood supply to the diaphysis of long bones is majorly through nutrient artery, which enters the bone via nutrient foramen. The present study aims to identify morphological and morphometric variations of nutrient foramina of the femur, which is the largest long bone of the body extending from the pelvis to knee. A sample of 81 Sri Lankan adult femur were analyzed. The mean length of the femur analyzed was 436.93 mm and mean foramen index was 43.52. The majority of the bones had a single nutrient foramen. The predominant location of the nutrient foramen was on the posterior aspect of the bone in the middle third of the shaft according to the study. Majority of foramina were directed distally. The indices on nutrient foramen are important for procedures such as bone grafts and tumor resections, in managing trauma, orthopedic procedures and radiological interpretations.

RESUMEN: El suministro de sangre a la diáfisis de los huesos largos se realiza principalmente a través de la arteria nutricia, que ingresa al hueso a través del foramen nutricio diafisario. El presente estudio tiene como objetivo identificar las variaciones morfológicas y morfométricas del foramen nutricio del fémur, el hueso largo más grande del cuerpo que se extiende desde la pelvis hasta la rodilla. Se analizó una muestra de 81 fémures adultos de individuos de Sri Lanka. La longitud media de los fémures analizados fue de 436,93 mm y el índice de foramen medio fue de 43,52. La mayoría de los huesos tenían un solo foramen nutricio. Según el estudio, la ubicación predominante del foramen nutricio estaba en la cara posterior del hueso en el tercio medio del eje. La mayoría de los forámenes estaban dirigidos distalmente. Los índices sobre el foramen nutricio son importantes para procedimientos tales como injertos óseos y resecciones tumorales, en el manejo de traumatismos, procedimientos ortopédicos e interpretaciones radiológicas.

Osteometry and morphology of the human fibula: a South African study / Osteometría y morfología de la fíbula humana: un estudio de Sudáfrica

Recent studies have regarded the fibula flap as the benchmark for the reconstruction and treatment of compound wounds and lesions. Owing to its postero-lateral location within the leg, the application of the fibula flap is deemed aesthetically advantageous as the donor scar can be easily hidden. Since the fibula is anatomically characterized by a shaft and two extremities, this study aimed to investigate the nutrient foramen morphology and the relative fibular osteometry. Osteometric and morphological evaluation of 104 dry human fibulae, representing male and female individuals of the Black and Caucasian population groups that are native to South Africa, were conducted (Age range: 15 ­ 81 years old). The presence of single, double and six nutrient foramina were noted. A total of fifteen different locations of the nutrient foramen relative to the fibular surfaces, margins and component parts were identified. In addition to several other osteometric parameters, the mean fibular length (mm) and diameter of the nutrient foramina (mm) were [(male: 374.85±2.01; female: 345.49±1.86) (Black: 363.60±2.38; Caucasian: 380.42±3.01)] and [(male: 1.00±0.34; female: 0.96±0.42) (Black: 0.98±0.37; Caucasian: 1.11±0.27)], respectively. In light of the lack of osteometric data regarding destabilization and subsequent reconstruction of the talocrural joint, the relative sides and angles of the irregular triangular talar facet were quantified. Due to the correlation of the respective fibular parameters with age, sex and races, the focus of this study was extensive in comparison to previous studies. The recorded statistically significant differences for age, sex and race may suggest a South African standardization of those demographic factors with the relevant fibular parameters. Furthermore, the location of nutrient foramina within the fibular shaft may assist with the mapping and development of simple classification schemes for the harvesting of fibular grafts.

A partir de estudios recientes se ha considerado al colgajo de fíbula como punto de referencia para la reconstrucción y el tratamiento de lesiones y heridas compuestas. Debido a su ubicación postero-lateral en la pierna, la aplicación del colgajo de fíbula se considera estéticamente ventajoso ya que la cicatriz del sector donante puede ser disimulada fácilmente. Anatómicamente, en la fíbula se puede reconocer una diáfisis y dos extremos. Este estudio tuvo como objetivo investigar la morfología del foramen nutricio y la osteometría relativa de la fíbula. Se realizó una evaluación osteométrica y morfológica de 104 fíbulas humanas secas, pertenecientes a hombres y mujeres de grupos de población de raza negra y caucásica, nativos de Sudáfrica (rango de edad: 15-81 años). Se observó la presencia de forámenes nutricios individuales, dobles y en número de seis. Se identificaron un total de 15 sitios diferentes de ubicación del foramen nutricio en relación con las superficies, márgenes y demás componentes de la fíbula. Otros parámetros osteométricos como longitud media de la fíbula (mm) fueron: 374,85±2,01 en hombres y 345,49±1,86 en mujeres, 363,60±2,38 en Negros y 380,42±3,01 en Caucásicos, y el diámetro de los forámenes nuticios (mm) fueron 1,00±0,34 en hombres y 0,96±0,42 en mujeres, 0,98±0,37 en Negros y 1,11±0,27 en Caucásico, respectivamente. Debido a la falta de datos osteométricos respecto a la desestabilización y la posterior reconstrucción de la articulación talocrural, se cuantificaron los lados relativos y los ángulos de la faceta triangular irregular del talus. Debido a la correlación de los respectivos parámetros de la fíbula con la edad, sexo y razas, el foco de este estudio fue extenso en comparación con los estudios anteriores. Las diferencias estadísticamente significativas para la edad, el sexo y la raza pueden sugerir una estandarización en Sudáfrica de esos factores demográficos con los parámetros pertenecientes a la fíbula. Por otra parte, la ubicación de los forámenes nutricios dentro del eje de la fíbula puede ayudar con la el desarrollo de sistemas de clasificación simples para la recolección de los injertos de fíbula.

Anthropometry of the black adult tibia: a South African study / Antropometría de la tibia del negro adulto: un estudio sudafricano

The tibia is the medial long bone of the leg and is characterized by a shaft and two expanded extremities. Despite the recent advent of tibial bone graft harvesting, the tibia has also been confirmed to be of great forensic significance. As this appears to be the only tibial dry bone study done in Southern Africa, this study aimed to investigate morphological and morphometric parameters that are of clinical and anthropometric importance. Morphological and morphometric examination of 302 adult tibial bone specimens of Black South Africans obtained from the osteological bank of the Discipline of Clinical Anatomy at the University of KwaZulu-Natal was performed. The sample consisted of 168 males and 134 females with an age range of 15 to 87 years old. The number of nutrient foramina were: (a) One (male: 98.2%; female: 99.3%); (b) Double (male: 1.8%; female: 0.7%); Relationship of nutrient foramen to the soleal line: (a) infero-medial (male: 0.6%; female: 1.5%); (b) inferior but directly opposite the middle of the bone (male: 8.2%; female: 2.2%); (c) infero-lateral (male: 81.8%; female: 88.9%); (d) infero-lateral, along interrosseous crest (male: 4.1%; female: 3.0%); (e) supero-medial (male: 4.7%; female: 3.7%); (f) supero-medial, along interrosseous crest (male: 0.6%; female: 0%); (g) supero-lateral (male: 0%; female: 0.7%). Statistically significant differences were recorded in tibial morphometric parameters between males and females. The relationship between the number of nutrient foramina and the soleal line was of statistical significance (p= 0.002). The greater prevalence of a single foramen observed in this study compared favorably with that reported in previous literature. The recognition of the regional distribution of the nutrient foramina may prevent injury during tibial bone graft procedures. A thorough understanding of the tibial anatomy may also assist with the provision of demographic data required in forensic investigation.

La tibia es el hueso largo y medial de la pierna, con un eje y dos extremos expandidos. Además de ser considerado como posible donante de injerto, se ha confirmado su importancia en el ámbito forense. Este estudio tuvo como objetivo investigar los parámetros morfológicos, morfométricos y antropométricos de la tibia que son de importancia clínica. Se llevó a cabo un examen morfológico y morfométrico de 302 muestras de tibias perteneciente a negros sudafricanos adultos, obtenidas desde el banco osteológico del Departamento de Anatomía Clínica de la Universidad de KwaZulu-Natal. La muestra estuvo constituída por 168 hombres y 134 mujeres, con un rango etario entre 15 y 87 años. El número de forámenes nutricios fueron los siguientes: (a) Únicos (hombres: 98,2%; mujeres 99,3%); (b) Doble (hombres: 1,8%; mujeres: 0,7%). La relación del foramen nutricio con la línea del sóleo fue: (a) infero-medial (hombres: 0,6%; mujeres: 1,5%); (b) inferior y anterior a la mitad inferior del hueso (hombres: 8,2%; mujeres: 2,2%); (c) infero-lateral (hombres= 81,8%; mujeres= 88,9%); (d) infero-lateral, a lo largo del margen interóseo (hombres: 4,1%; mujeres: 3,0%); (e) supero-medial (hombres: 4,7%; mujeres: 3,7%); (f) supero-medial, a lo largo del margen interóseo (hombres: 0,6%; mujeres: 0%); (g) supero-lateral (hombres: 0%; mujeres: 0,7%). Estadísticamente, se registraron diferencias significativas en los parámetros morfométricos tibiales entre hombres y mujeres. La relación entre el número de forámenes nutricios y la línea del sóleo tuvo significación estadística (p= 0,002). La mayor prevalencia de un solo foramen nutricio observada en este estudio, se compara favorablemente con los casos reportados en la literatura analizada. El reconocimiento de la distribución regional de los forámenes nutricios puede evitar lesiones durante los procedimientos de injerto de hueso tibial. Un conocimiento profundo de la anatomía de la tibia también puede aportar datos demográficos necesarios para la investigación forense.

Nutrient Foramina in the Upper and Lower Limb Long Bones: Morphometric Study in Bones of Southern Brazilian Adults / Forámenes Nutricios en los Huesos Largos de los Miembros Superiores e Inferiores: Estudio Morfométrico en Huesos de Adultos del Sur de Brasil

The major blood supply to long bones occurs through the nutrient arteries, which enter through the nutrient foramina. This supply is essential during the growing period, during the early phases of ossification, and in procedures such as bone grafts, tumor resections, traumas, congenital pseudoarthrosis, and in transplant techniques in orthopedics. The present study analyzed the location and the number of nutrient foramina in the diaphysis of 885 long bones of the upper and lower limbs of adults: 174 humeri, 157 radii, 146 ulnae, 152 femora, 142 tibiae and 114 fibulae. The location of the nutrient foramina is predominant on the anterior aspect of the upper limb long bones, and on the posterior aspect of the lower limb long bones. The majority of the bones studied had a single nutrient foramen, which may represent a single source of blood supply. The mean foraminal index for the upper limb bones was 55.2 percent for the humerus, 35.7 percent for the radius, and 37.9 percent for the ulna, and for the lower limb bones, 43.7 percent for the femur, 32.7 percent for the tibia and 46.1 percent for the fibula. This study recorded data related to the population of Southern Brazil, providing ethnic data to be used for comparison and that may help in surgical procedures and in the interpretation of radiological images.

El importante aporte de sangre para los huesos largos se produce a través de las arterias nutricias, que penetran por los forámenes nutricios. Este suministro es esencial durante el período de crecimiento, las primeras fases de osificación y en los procedimientos como injertos óseos, resecciones tumorales, traumas, pseudoartrosis congénita y en las técnicas de trasplante en ortopedia. El estudio determina la ubicación y el número de forámenes nutricios en las diáfisis de 885 huesos largos de los miembros superiores e inferiores pertenecientes a individuos adultos. Fueron estudiados 174 húmeros, 157 radios, 146 ulnas, 152 fémures, 142 tibias y 114 fíbulas. La ubicación de los forámenes nutricios era predominante en la parte anterior de la diáfisis de los huesos largos del miembro superior y en la parte posterior de los huesos largos del miembro inferior. La mayoría de los huesos estudiados tenía un solo foramen nutricio, representando una sola fuente de suministro de sangre. El índice medio foraminal en los huesos del miembro superior fue de 55,2 por ciento para el húmero, 35,7 por ciento para el radio, y 37,9 por ciento para el ulna; en los huesos del miembro inferior fue 43,7 por ciento para el fémur, 32,7 por ciento para la tibia y 46,1 por ciento para la fíbula. Este estudio registró datos relativos a la población del Sur de Brasil, proporcionando antecedentes étnicos que además puedan servir de ayuda en los procedimientos quirúrgicos y en la interpretación de imágenes radiológicas.