擬似バイプされた動物モデル（カンガルー）の胸骨脊椎の形態と、人間および四足動物との比較

目的：構造解剖学、負荷状態、および運動範囲（ROM）に基づいて、四足動物は、ヒト脊椎の構造と生体力学的機能を正確に模倣することが示されていません。この研究の目的は、カンガルーの胸部椎骨形状を定量化し、成人の人間、豚、羊、鹿と比較することです。 方法：10個の若年性カンガルー（11〜14か月）の全身CTスキャンからの胸椎（T1-T12）は、椎体、エンドプレート、エンドクル、脊髄、脊髄、脊髄、プロセス、ファセット、脊椎椎間板の幾何学的な寸法と幾何学的寸法がデジタル的に再構築され、幾何学的寸法が再構築されました。記録されました。成人の人間、豚、羊、鹿に関する文献で入手できる同様のデータは、カンガルーと比較されました。ノンパラメトリックトレンド分析が実行されました。 結果：若年性のカンガルーの胸椎寸法は、一般に成人の人間および四足動物の動物よりも小さいことがわかりました。ヒトとカンガルーの間に見られる最も重要な（p <0.001）相関（Rho）は、椎骨と末端寸法（0.951≤rho≤0.963）、椎弓根（0.851≤rho≤0.951）、およびfacet間高さ（0.891≤rhoRO≤0.967）。鹿は、椎骨レベルで最も類似した傾向を示しました。 結論：胸椎の椎骨の幾何学、特に椎骨、椎弓根、および側面の類似性は、脊椎インプラントをテストするためのカンガルーをより臨床的に関連する人間の代理人にする可能性があります。擬似バイプされたカンガルーは、生体力学的負荷、姿勢、ROMの以前に公開された類似性に基づいて、脊椎の変形をシミュレートするためのヒト胸脊椎に適したモデルでもあります。

PURPOSE: Based on the structural anatomy, loading condition and range of motion (ROM), no quadruped animal has been shown to accurately mimic the structure and biomechanical function of the human spine. The objective of this study is to quantify the thoracic vertebrae geometry of the kangaroo, and compare with adult human, pig, sheep, and deer. METHODS: The thoracic vertebrae (T1-T12) from whole body CT scans of ten juvenile kangaroos (ages 11-14 months) were digitally reconstructed and geometric dimensions of the vertebral bodies, endplates, pedicles, spinal canal, processes, facets and intervertebral discs were recorded. Similar data available in the literature on the adult human, pig, sheep, and deer were compared to the kangaroo. A non-parametric trend analysis was performed. RESULTS: Thoracic vertebral dimensions of the juvenile kangaroo were found to be generally smaller than those of the adult human and quadruped animals. The most significant (p < 0.001) correlations (Rho) found between the human and kangaroo were in vertebrae and endplate dimensions (0.951 ≤ Rho ≤ 0.963), pedicles (0.851 ≤ Rho ≤ 0.951), and inter-facet heights (0.891 ≤ Rho ≤ 0.967). The deer displayed the least similar trends across vertebral levels. CONCLUSIONS: Similarities in thoracic spine vertebral geometry, particularly of the vertebrae, pedicles and facets may render the kangaroo a more clinically relevant human surrogate for testing spinal implants. The pseudo-biped kangaroo may also be a more suitable model for the human thoracic spine for simulating spine deformities, based on previously published similarities in biomechanical loading, posture and ROM.