ARCH. MED. S
D. KRYM., 2008, LVIII, 197-204 PRACE PoGL
DoWE
Jarosław Bednarek
Metody oceny wieku w chwili śmierci w oparciu
o histomorfometriÄ™ istoty zbitej tkanki kostnej
Methods of age at death estimation based on compact
bone histomorphometry
z Katedry Medycyny SÄ…dowej uMK w toruniu, Collegium Medicum im. Ludwika Rydygiera
w bydgoszczy
Kierownik: prof. dr hab. med. K. Åšliwka
Praca przedstawia różne możliwości oceny wieku estimating age at death, especially in examinations of
w chwili śmierci w oparciu o badania histomorfome- incomplete or markedly dismembered skeletons.
tryczne istoty zbitej tkanki kostnej. omówiono najważ-
niejsze metody badań oraz występujące pomiędzy Słowa kluczowe: ocena wieku, histomorfo-
nimi różnice. Analiza piśmiennictwa poświęconego metria, żebra
temu zagadnieniu wykazała, że istnieje szereg czyn- Key words: age at death estimation, histo-
ników mających istotny wpływ na rzetelność i do- morphometry, ribs
kładność stosowanych metod. Czynniki te to przede
wszystkim genetyczna zmienność międzyosobnicza,
choroby, urazy i obciążenia mechaniczne. Różnice W medycynie sądowej i antropologii, w celu
w dokładności metod oceny wieku wynikać mogą oceny wieku człowieka na podstawie szkieletu,
również ze zmienności międzypopulacyjnej lub być powszechnie stosuje się metody morfologiczne
konsekwencją problemów metodycznych. Pomimo [1, 2]. Metody te wykorzystują fakt istnienia okre-
tego odpowiednio przeprowadzona analiza histo- ślonego morfologicznego stanu cechy w kon-
morfometryczna szkieletu stanowi pełnowartościowe kretnym etapie życia osobnika. Można zatem
narzędzie do oceny wieku w chwili śmierci, zwłaszcza przyjąć, że ocena wieku odbywa się w oparciu
wtedy gdy badania dotyczą szkieletów niekomplet- o jakościową analizę szkieletu. Podstawowym
nych lub znacznie rozkawałkowanych. problemem metodycznym dotyczącym cech
jakościowych jest trudność w precyzyjnym ich
the paper presents a review of possibilities of age zdefiniowaniu a tym samym w obiektywnym
at death assessment based on compact bone ustaleniu jaki wariant cechy widoczny jest na
histomorphology. the author discusses the major szkielecie. Może to prowadzić do nieprawid-
methods of such evaluation and their differences. łowych wniosków i w związku z tym niedosza-
the analysis of related literature shows that there are cowania lub przeszacowania wieku w chwili
several factors that exert a significant effect on reliability śmierci. Kolejną niedogodnością związaną
and accuracy of age estimation. these factors mainly z wykorzystaniem jakościowych cech morfolo-
involve genetic variation, pathologic conditions, gicznych jest ich niedostateczna dostępność.
traumas and mechanical stresses. Differences in W wielu przypadkach zły stan zachowania szkie-
accuracy of age assessment may also result from letu ogranicza lub wręcz uniemożliwia podjęcie
interpopulation variability and methodological factors. pełnej analizy kostnych wskaz
ników wieku [3].
Nevertheless, the histomorphological analysis if opisane trudności zmuszają badaczy do
done correctly is a fully valuable tool that allows for poszukiwania innych rodzajów zależności po-
198 jarosław bednarek Nr 4
między stanem szkieletu a wiekiem osobnika. ne są zatem osteony całkowite, nienaruszone
Szczególnie ważne jest w tym kontekście wyko- przez proces resorpcji oraz fragmenty osteonów
rzystanie cech, których poszczególne warianty stanowiące pozostałości po tych, które temu
można obiektywnie wyodrębnić, np. poprzez procesowi uległy [4] (ryc. 1).
precyzyjny pomiar lub policzenie. Dlatego też W wyniku przebudowy kości dochodzi rów-
jednym z najlepszych rozwiązań jest histomorfo- nież do zmian o charakterze ilościowym i to one
metryczna analiza istoty zbitej tkanki kostnej. leżą u podstawy histomorfometrycznych metod
oceny wieku szkieletowego. badania histolo-
bIoLoGICzNE PoDStAWY giczne wykazały, że liczba osteonów przypada-
HIStoMoRFoMEtRYCzNEj oCENY WIEKu jących na jednostkę powierzchni przekroju kości
wzrasta z wiekiem [5]. zmiany ilościowe dotyczą
Histomorfometria jest techniką badawczą po- również średniej liczby blaszek kostnych w os-
legającą na wykonywaniu pomiarów lub określa- teonie oraz liczby kanałów niehaversowskich.
niu liczby struktur budujących tkanki [4]. W przy- te ostatnie zostały w piśmiennictwie naukowym
padku oceny wieku na podstawie szkieletu ma zdefiniowane jako struktury powstałe w okresie
ona na celu oszacowanie liczby elementów intensywnego rozwoju istoty zbitej, kiedy to do
strukturalnych tkanki kostnej danego osobnika kości wnikają niewielkie obwodowe naczynia
i przeliczenie ich na jednostkę powierzchni. Przy krwionośne [3].
założeniu, że liczba badanych struktur wykazuje Ponadto zaobserwowano zachodzące
korelacje z wiekiem, możliwe jest oszacowanie z wiekiem zmiany o charakterze metrycznym.
przybliżonej wartości tego parametru na podsta- Dotyczy to przede wszystkim zmniejszania się
wie odpowiednich równań regresji. Aby właści- średniej powierzchni kompletnych osteonów
wie zrozumieć ideę histomorfometrycznej oceny oraz powierzchni kanałów Haversa wchodzą-
wieku, należy przeanalizować procesy związane cych w ich skład. zmniejszeniu ulega również
ze zjawiskiem przebudowy kości. stosunek powierzchni obwodowych blaszek
kostnych do całkowitej powierzchni przekroju
Ryc. 1. Schematyczne odwzorowanie cech istoty istoty kostnej zbitej [3, 6].
kostnej zbitej. objaśnienia: 1. pełny osteon; 2. kanał
Haversa; 3. fragment osteonu; 4. kanał niehaversow- tECHNIKA WYKoNYWANIA PREPARAtóW
ski; 5. blaszki kostne, które nie uległy przebudowie.
Fig. 1. Schematic presentation of compact bone Procedura przygotowywania preparatów
features. Legend: 1. complete osteon; 2. Haversian mikroskopowych z istoty kostnej zbitej, bez
canal; 3. fragmentary osteon; 4. non-Haversian canal; względu na wybraną metodę, sprowadza się do
5. unremodeled lamellar bone. sekwencji podobnych czynności. Różnice doty-
czą szczegółów związanych z wykorzystanymi
narzędziami i odczynnikami. Cechą wspólną
większości technik jest wykorzystanie preparatów
nieodwapnionych. Dzięki temu można poddać
ilościowej analizie wszystkie dostępne elementy
składowe tkanki. W przypadku kości odwapnio-
nych, niektóre elementy uległyby zniszczeniu co
ograniczyłoby zasób badanych cech.
Po ewentualnym usunięciu tkanek miękkich
i okostnej, z kości pobierany jest wycinek [7]
lub znacznie częściej poprzeczny pierścień
o grubości ok. 0,5-1 cm. Następnie kość jest od-
tłuszczana. Do tego celu najczęściej stosuje się
aceton, chloroform lub detergenty. Po wypłuka-
niu i wysuszeniu pobranego fragmentu kości jest
W efekcie procesów resorpcyjnych i nastę- on zatapiany w substancji utwardzającej. W tym
pującej po nich syntezie nowej tkanki dochodzi przypadku zastosowanie znajdują m.in. żywice
w tkance kostnej do zmian strukturalnych. Wyra- poliestrowe takie jak polimetakrylan metylu [8]
żają się one poprzez stałe powstawanie nowych oraz żywice epoksydowe [9, 10]. Czynność ta
osteonów w miejscu osteonów istniejących pozwala na zachowanie integralności badanego
dotychczas. W obrazie mikroskopowym widocz- materiału podczas szlifowania, które stanowi
Nr 4 HIStoMoRFoMEtRYCzNE MEtoDY oCENY WIEKu 199
następny etap wykonywania preparatu. Materiał komplikuje metodę nie zwiększając przy tym jej
poddawany jest wówczas szlifowaniu ręcznemu dokładności. W związku z tym w opracowanej
[6] lub częściej szlifowaniu przy pomocy spe- przez nich technice pod uwagę brana jest wy-
cjalnych szlifierek mechanicznych [11]. Proces łącznie kość udowa i analizowany tylko jeden
ten zostaje zakończony gdy grubość materiału parametr. jest nim procentowy udział całko-
kostnego zostanie zredukowana do rozmiaru witej powierzchni przebudowywanej w Å‚Ä…cznej
pozwalającego na swobodną obserwację mikro- powierzchni czterech badanych pól. Poprzez
skopową, czyli ok. 75-100 mikrometrów. powierzchnię przebudowywaną należy w tym
W dalszej kolejności materiał jest przyklejany wypadku rozumieć sumę powierzchni pełnych
za pomocą acetonu do szkiełka podstawowego osteonów i fragmentów osteonów.
i polerowany z wykorzystaniem specjalnych KolejnÄ… zmianÄ… w stosunku do metody Kerleya
odczynników. ostatecznie po oczyszczeniu przy jest modyfikacja kształtu i umiejscowienia bada-
pomocy ultradz
więków i nałożeniu szkiełka po- nych pól. Ahlqvist i Damsten uznali, że kolisty
krywkowego, preparat jest gotowy do badań. kształt pola utrudnia analizę struktur znajdujących
się na jego krawędziach. Ich zdaniem lepsze
NAjWAŻNIEjSzE MEtoDY oCENY WIEKu rozwiązanie stanowią pola kwadratowe. z kolei
zaproponowane przez Kerleya umiejscowienie
Na zjawisko ilościowych zmian w części koro- jednego z pól w bezpośrednim sąsiedztwie kresy
wej kości i możliwość wykorzystania ich do oceny chropawej może w opinii autorów prowadzić do
wieku zwrócili po raz pierwszy uwagę Amprino błędnych wyników z powodu włączenia do ana-
i bairatti [12] a następnie jowsey [5] i Currey [13]. lizy zmian nie związanych z wiekiem, powstałych
Pierwszą metodę określania wieku w oparciu o tę w wyniku reakcji kości na czynniki mechaniczne
zależność opracował Kerley [3]. w miejscu przyczepu mięśniowego. Dlatego też
Materiał badawczy stanowiły nieodwapnio- badane przez nich pola zostały przesunięte pod
ne kości udowe, piszczelowe i strzałkowe, na kątem 45 stopni w stosunku do pól badanych
których nie stwierdzono symptomów procesów przez Kerleya (ryc. 2). Na podstawie analizy
patologicznych. Kości pochodziły od 126 osób preparatów mikroskopowych z materiału pobra-
obojga płci w wieku od 0 do 95 lat. Preparaty mi- nego od 20 osób autorzy wyprowadzili równanie
kroskopowe wykonano z przekrojów poprzecz- regresji dla oceny wieku.
nych przez środkową część trzonu. badania
histomorfometryczne przeprowadzono w ob- Ryc. 2. Schemat przekroju przez środkową część
rębie czterech okrągłych pól o średnicy równej trzonu kości udowej wg ubelakera [11], z zaznaczo-
średnicy pola widzenia mikroskopu (1,62 mm). nymi okrągłymi polami badanymi w metodzie Kerleya
Pola znajdowały się w przeciwległych biegunach [3] oraz kwadratowymi analizowanymi w metodzie
osi strzałkowej i osi poprzecznej przekroju kości, Ahlquista i Damstena [15].
stycznie do jego zewnętrznej krawędzi (ryc. 2). Fig. 2. Schematic view of the femur midshaft cross
Analiza ilościowa dotyczyła liczby całkowitych section according to ubelaker [11] with circular fields
osteonów, liczby fragmentów zresorbowanych examined by the Kerley s method [3] and square fields
osteonów, powierzchni obwodowych blaszek analyzed by the Ahlquist and Damsten method [15].
kostnych oraz liczby kanałów niehaversowskich.
Na podstawie wartości cech zsumowanych
z wszystkich pól wyznaczono równania regresji,
w których wiek jest zmienną zależną a liczba
cech zmienną niezależną. Ponieważ autor badał
liczebność 4 cech w preparatach z 3 typów ko-
ści, ogółem przedstawiono 12 równań regresji.
z uwagi na błędy metodyczne wskazane póz
-
niej przez ubelakera, Kerley po skorygowaniu
założeń metodycznych ponownie przebadał ten
sam materiał i opublikował nowe, poprawione
równania regresji do oceny wieku [14].
ModyfikacjÄ™ metody Kerleya zaproponowali
Ahlqvist i Damsten [15]. zdaniem tych autorów
wykorzystanie do histomorfometrycznej oceny
wieku różnych kości i różnych cech znacznie
200 jarosław bednarek Nr 4
opisana wyżej metoda mimo, że znacznie ich metoda pozwala na dokładniejszą ocenę
łatwiejsza w zastosowaniu niż metoda Kerleya wieku niż zaproponowana przez Kerleya. Należy
daleka jest od doskonałości. ubelaker [11] jednak pamiętać, że przy jej opracowywaniu
zwraca uwagę na dwa ważne jej mankamenty. autorzy nie dysponowali materiałem pocho-
Po pierwsze: standardowy błąd estymacji jest dzącym od osób w wieku poniżej 39 roku życia
większy niż w metodzie Kerleya a zatem ocena oraz, że wyłączyli próbki pochodzące od kobiet.
wieku jest mniej dokładna. Po drugie: równanie Dlatego też nieuzasadnione jest wykorzystanie
regresji zostało wyprowadzone na podstawie wyprowadzonych przez autorów równań regresji
próby, której reprezentatywność jest wątpliwa. w odniesieniu do osób reprezentujących pomi-
Autorzy przebadali materiał pochodzący jedynie nięte kategorie.
od 20 osób, z których większość przekroczyła Ewaluacji tej metody dokonali między inny-
50 rok życia. Nie można jednak wykluczyć, że mi Stout i Gehlert [9] wykorzystując materiał
metoda ta pozwoliłaby na rzetelną ocenę wieku, pobrany od 13 osób. Stwierdzone przez nich
jeżeli równanie regresji zostałoby opracowane błędy w ocenie wieku zawierały się w zakresie
na podstawie dostatecznie licznej próby, złożo- od 12 do nawet 49 lat. Mimo to autorzy nie kwe-
nej z osobników reprezentujących w równym stionują przydatności metody a zaobserwowane
stopniu wszystkie grupy wiekowe. rozbieżności tłumaczą różnicami metodyczny-
Inne podejście metodyczne do histomorfo- mi. W oryginalnym opracowaniu wykorzystano
metrycznej oceny wieku przyjÄ™li Singh i Gunberg preparaty o gruboÅ›ci okoÅ‚o 10 µm, wykonane
[8]. W swoich badaniach wykorzystali materiał z kości odwapnionej, podczas gdy Stout i Geh-
pochodzący ze zwłok 52 mężczyzn w wieku od lert wykonali preparaty z kości nieodwapnionej,
39 do 87 lat, pobrany z trzonów kości udowych której grubość była około dziesięciokrotnie
i piszczelowych oraz z ramion żuchwy. W celu większa.
sporządzenia preparatów mikroskopowych, omówione wyżej metody wymagają znacz-
z powierzchni badanych kości pobierano wy- nego naruszenia kości w celu pobrania od-
cinek o wymiarach ok. 1 cm x 1 cm. Preparat powiedniego materiału. W przypadkach kiedy
obejmował zatem jedynie fragment przekroju po- czynność ta budzi wątpliwości etyczne lub kiedy
przecznego o długości ok. 1 cm i szerokości wy- kość stanowi ważne znalezisko archeologiczne,
znaczonej przez odległość pomiędzy zewnętrzną zastosowanie inwazyjnych metod oceny wieku
i wewnętrzną krawędzią kości. W przypadku 19 może być utrudnione lub niemożliwe. Mając te
osób, u których dostępne były wyłącznie żuchwy, problemy na uwadze thompson [7] opracował
wykonano preparaty z kości nieodwapnionej. histomorfometryczną metodę oceny wieku,
W pozostałych 40 przypadkach dokonano od- wykorzystującą wycinki kości o średnicy zale-
wapnienia kości przy pomocy mieszaniny roztwo- dwie 4 mm. Wycinki te pobiera się z przedniej
rów formaliny i kwasu mrówkowego a następnie powierzchni środkowej części trzonów kości
wybarwienia preparatu przy pomocy barwnika na udowych, z przyśrodkowych powierzchni środ-
bazie fenolu i tioniny (karbol-thionin). kowej części trzonów piszczelowych i ramien-
badania morfometryczne każdego preparatu nych oraz z bocznej powierzchni dystalnego
przeprowadzano w obrębie dwóch losowo wy- końca kości łokciowej. Autor analizował liczeb-
branych pól widzenia mikroskopu, o średnicy ność aż 19 cech, w tym m.in.: grubość, masę
2 mm. określano całkowitą liczbę osteonów i gęstość istoty zbitej (warstwy korowej), stopień
w badanych polach, średnią liczbę blaszek kost- mineralizacji kości, wskaz
nik mineralizacji kości,
nych przypadających na osteon oraz średnią odsetek powierzchni zajmowanej przez blaszki
najmniejszą średnicę kanału Haversa. Autorzy kostne osteonów, odsetek powierzchni zajmo-
stwierdzili występowanie silnych korelacji bada- wanej przez kanały Haversa, łączny procentowy
nych cech z wiekiem. W przypadku całkowitej udział osteonów i kanałów Haversa w polu wi-
liczby osteonów oraz średniej liczby blaszek dzenia mikroskopu, liczbę osteonów wtórnych,
na osteon otrzymano współczynniki dodatnie, liczbę kanałów Haversa, stosunek powierzchni
a w przypadku średnicy kanału Haversa ujemne. osteonów do ich liczby, stosunek powierzchni
Wyniki te pozwoliły na wyprowadzenie równań kanałów Haversa do ich liczby, łączną średnicę
regresji wielokrotnej dla oznaczania wieku, ostenów, łączną średnicę kanałów Haversa.
z uwzględnieniem kombinacji wszystkich bada- Efektem analizy zależności liczby wymienionych
nych cech jako zmiennych niezależnych. cech i wieku było wyprowadzenie kilkudziesię-
uzyskane przez Singh i Gunberg wartości ciu równań regresji służących do oceny tego
standardowego błędu estymacji wskazują, że parametru.
Nr 4 HIStoMoRFoMEtRYCzNE MEtoDY oCENY WIEKu 201
Analizując przydatność tej metody Stout podstawie otrzymanych równań regresji. Wynik
[16] wskazuje, że wykorzystanie wyłącznie po- ten wskazuje, że metodę można z powodzeniem
jedynczego, niewielkiego wycinka kości, może stosować w praktyce identyfikacji osobniczej,
być przyczyną znacznego błędu próbkowania. zwłaszcza jeżeli wykorzystuje się rekomendo-
Wada ta jego zdaniem przewyższa zalety wyni- waną przez twórców formułę grupującą współ-
kające z niskiej inwazyjności. zwraca on również czynniki wyliczone dla obydwu kości.
uwagę, że pobieranie tak małych fragmentów, Poza opisanymi wyżej najważniejszymi hi-
może skutkować wykonywaniem skośnych pre- stomorfometrycznymi technikami oceny wieku
paratów. to, z kolei przyczynia się do błędnego opracowano szereg metod stanowiących ich
odczytu liczby badanych cech. mniej lub bardziej rozbudowane modyfikacje
opisane wyżej metody wykorzystują w głów- [6]. Metody te poszerzają zakres analizowanych
nej mierze materiał pobrany z kości kończyn, cech, m.in. o wielkość średnicy kanału Haversa,
a zwłaszcza z kończyny dolnej. Nie ulega wątpli- przeciętną średnicę osteonu lub współczynniki
wości, że wykorzystanie do oceny wieku metod opisujące relacje pomiędzy różnymi typami
ograniczonych do określonego typu materiału badanych cech. Różnice metodyczne doty-
nie będzie w wielu przypadkach możliwe. Na czą również sposobu oraz miejsca pobierania
przykład, gdy określone kości nie zachowały materiału. ogólny model określania wieku jest
się, gdy są dotknięte stanami patologicznymi jednak zachowany i sprowadza się do wyzna-
lub gdy są w znacznym stopniu uszkodzone czenia równań regresji na podstawie związków
na skutek intensywnego działania czynników pomiędzy liczebnością cechy a wiekiem.
fizyko-chemicznych środowiska lub aktywności
zwierząt. Ponadto w piśmiennictwie naukowym CzYNNIKI WPłYWAj
CE
zwraca się uwagę na istotny wpływ czynników NA RzEtELNoŚć bADAń
mechanicznych na mikrostrukturę kości koń-
czyn dolnych, co z kolei rzutuje na dokładność Szereg publikacji naukowych poświęconych
oceny wieku [17, 18]. omawianemu zagadnieniu wskazuje, że antropo-
W celu uniknięcia opisanych problemów opra- log lub lekarz sądowy przystępujący do badań
cowano metody oceny wieku w oparciu o cechy identyfikacyjnych dysponuje szerokim zakresem
histologiczne tych kości, które nie podlegają gotowych metod i formuł matematycznych, da-
naciskom mechanicznym, dostatecznie często jących możliwość oszacowania wieku w chwili
zachowują się w materiale szkieletowym oraz są śmierci, po uprzedniej analizie stanu tkanki kost-
łatwo dostępne w materiale sekcyjnym. nej. jednak każde z zaproponowanych rozwiązań
Stout i Paine [17] zaproponowali wykorzysta- należy traktować z dużą ostrożnością i liczyć się
nie żeber i obojczyka. Materiał, który posłużył z możliwością popełnienia błędu. trzeba bowiem
do wykonania badań stanowiły trzecie i czwarte wziąć pod uwagę szereg czynników, które mają
lewe żebra oraz lewe obojczyki pobrane podczas wpływ na precyzję oceny wieku.
sekcji 40 osób w wieku 13-62 lata. badana próba Pierwszym z nich jest biologiczna zmienność
składała się z 7 kobiet, 32 mężczyzn i jednej oso- międzypopulacyjna. Występujące pomiędzy
by o płci nieustalonej. z przekrojów środkowej populacjami różnice genetyczne oraz dotyczące
części trzonu każdego żebra i obojczyka wyko- środowiska i trybu życia, mają odzwierciedlenie
nywano po 2 preparaty. Analizowano wielkość w modelu przebudowy istoty kostnej zbitej [19].
powierzchni istoty zbitej, gęstość całkowitych W związku z tym równania regresji dla oznacza-
osteonów, gęstość fragmentów osteonów oraz nia wieku, wyprowadzone na podstawie badań
całkowitą widoczną gęstość osteonów. ostatnia określonej populacji, mogą być nieadekwatne
z wymienionych cech jest równoważna gęstości do stanu biologicznego innej populacji, z której
zsumowanych osteonów całkowitych i fragmen- pochodzi identyfikowana osoba. Dlatego zanim
tów osteonów. badania powierzchni i gęstości dana metoda zostanie zastosowana w praktyce
przeprowadzano w obrębie całego przekroju. konieczne jest opracowanie nowych równań
Efektem badań było wyprowadzenie prostych w oparciu o materiał specyficzny dla badanej
równań regresji do oceny wieku dla żeber i oboj- populacji. Spostrzeżenie to potwierdzają wyniki
czyka oraz równania regresji wielokrotnej dla badań ewaluacyjnych prowadzonych, m.in. przez
danych z obydwu typów kości. Autorzy wykonali ubelakera oraz Stouta i wsp. [19].
również serię badań testowych. Stwierdzono, Ważnym czynnikiem decydującym o kore-
że średni rzeczywisty wiek badanych osób nie lacjach pomiędzy wiekiem a liczbą składników
różnił się istotnie od wieku oszacowanego na tkanki kostnej jest również stan zdrowia bada-
202 jarosław bednarek Nr 4
nych osób. Stout [19] wskazuje na istnienie sze- potwierdzają wyniki badań wpływu obciążeń
regu zależnych od zdrowia czynników oddziały- mechanicznych lub ich braku na tempo proce-
wających na przebieg procesu przebudowy ko- su przebudowy kości [18, 21]. z kolei według
ści. Mogą one mieć charakter ogólnoustrojowy Chan i wsp. [18], którzy badali kości udowe,
i oddziaływać na cały szkielet lub też wykazywać istotne różnice tempa procesu przebudowy,
aktywność wyłącznie lokalną, modyfikując prze- stwierdzone w różnych miejscach tych samych
budowę określonych kości lub ich części. Autor kości, są konsekwencją odmiennych obciążeń
podkreśla jednak, że wpływ tych czynników na mechanicznych. A zatem stan istoty kostnej zbi-
stan tkanki kostnej jest widoczny dopiero po ich tej jest odzwierciedleniem jej reakcji na naciski
długotrwałym działaniu, nawet wtedy, jeśli jest i naprężenia. jeżeli dana kość lub jej część nie
ono bardzo intensywne. doświadcza takich obciążeń, wówczas całkowita
Do stanów patologicznych, powodujących liczba osteonów jest mniejsza w porównaniu do
modyfikacje przebiegu procesu przebudowy części stawiających większy opór czynnikom
tkanki kostnej, zalicza siÄ™ przede wszystkim za- mechanicznym.
burzenia metaboliczne związane z przemianami Lokalna zmienność liczby osteonów, wi-
wapnia. Np. wtórna nadczynność przytarczyc doczna zarówno w aspekcie całego szkieletu
powoduje istotny wzrost gęstości osteonów. jak i w obrębie pojedynczych kości, stanowi
z kolei w przypadku osteoporozy stwierdzono kolejny problem związany z rzetelnością oceny
zarówno spadek, jak i wzrost tempa przebudo- wieku na podstawie cech tkanki kostnej. bada-
wy kości. Podobne zmiany towarzyszą również nia histologiczne [18, 22] wykazały, że gęstość
osteomalacji i chorobie Pageta. Modyfikacje mikrostruktur tkanki kostnej jest zróżnicowana
modelu przebudowy kości mogą również wy- nie tylko pomiędzy różnymi częściami tej samej
stępować u osób cierpiących na choroby nie kości, ale również pomiędzy różnymi polami
związane z metabolizmem wapnia. Przykłado- w obrębie jednego przekroju poprzecznego.
wo, mniejszą liczbę osteonów w stosunku do opisane wcześniej metody opracowane przez
typowej w danym wieku odnotowano analizując takich autorów jak Kerley [3], Alqvist i Damsten
przypadki osób chorych na cukrzycę [19]. [15], Singh i Gunberg [8] oraz thompson [7]
Mając na uwadze możliwość zmian struktury charakteryzują się znacznymi ograniczeniami
tkanki kostnej pod wpływem chorób i zaburzeń w zakresie liczby i umiejscowienia pól podda-
metabolicznych, autorzy opisanych wyżej me- wanych analizie. Metody te nie biorą pod uwagę
tod wykorzystali do badań wyłącznie te kości, zmienności histologicznej w całym przekroju
na których nie stwierdzono żadnych patologii. oraz nie analizują więcej niż jednego przekroju
jednak w praktyce identyfikacji osobniczej nie- z danego obszaru kości. Należy więc przy-
jednokrotnie ma się do czynienia ze szczątkami puszczać, że metody te mogą być obciążone
osób, które doświadczyły opisanych zaburzeń. znacznym błędem próbkowania.
W tej sytuacji wykorzystanie techniki histomorfo- Według Pfeiffera i wsp. [21] proces przebu-
metrycznej wiąże się z możliwością popełnienia dowy kości udowej wzdłuż osi mechanicznych
istotnego błędu. W związku z tym podejmowanie wykazuje znacznie mniejszą zmienność regio-
takich badań nie jest wówczas wskazane. jed- nalną niż wzdłuż osi anatomicznych. A zatem
nak w przypadku gdy przyczyna zaburzeń jest tam powinny być umiejscowione pola, w których
dobrze poznana a ich wpływ na tkankę kostną zlicza się osteony. W przeciwnym wypadku moż-
gruntownie przebadany, można podjąć się oce- na spodziewać się, że wiek oznaczony z różnych
ny wieku, wprowadzając odpowiednie poprawki preparatów pobranych z tej samej kości może
zgodnie z kierunkiem i stopniem nasilenia zmian się istotnie różnić. Aby uniknąć błędu próbkowa-
wywołanych zaburzeniami. nia można też posłużyć się rozwiązaniem jakie
Poza zmianami patologicznymi o charakterze przyjęli Stout i Paine [17] w badaniach żeber
metabolicznym, pośredni wpływ na odchylenia i obojczyków. Pomimo, że kości te nie podlegają
od typowego modelu przebudowy tkanki kostnej intensywnemu działaniu czynników mechanicz-
mają także przypadki paraliżu lub niedowładu nych, autorzy wykonywali po dwa preparaty
kończyn. jest to związane z bezpośrednią zależ- z całych przekrojów poprzecznych i analizowali
nością stanu istoty kostnej zbitej od czynników całą widoczną powierzchnię istoty zbitej.
mechanicznych. badania Stouta [20] wykazały, Ponieważ proces przebudowy kości u ko-
że kości kończyn pozbawionych aktywności biet i mężczyzn ma nieco odmienny charakter
w wyniku paraliżu charakteryzują się mniejszą [19] należy przypuszczać, że płeć jest jeszcze
całkowitą liczbą osteonów. Spostrzeżenie to jednym czynnikiem istotnym dla histomorfome-
Nr 4 HIStoMoRFoMEtRYCzNE MEtoDY oCENY WIEKu 203
trycznej oceny wieku. Hipoteza ta nie ma jednak nego z tej próby może prowadzić do błędnych
jednoznacznego potwierdzenia w wynikach wniosków przy określaniu wieku osób starszych.
badań. Analizując to zagadnienie Stout [19] z drugiej strony, jeżeli dystrybucja wieku w ba-
wskazuje na uzyskane przez różnych autorów danej serii jest lewoskośna, czyli z przewagą
różnice standardowego błędu metody pomię- osobników starszych, wówczas ryzykowne jest
dzy próbami mężczyzn i kobiet. jego zdaniem odnoszenie stwierdzonych korelacji do osób
dotyczą one przede wszystkim osób w starszym młodszych.
wieku i są spowodowane spadkiem wydzielania Istotne znaczenie ma także kwestia właści-
estrogenów u kobiet po menopauzie. Podobne wego wykonania preparatów mikroskopowych.
wnioski przedstawia Ericksen [23] wskazując, że W celu zminimalizowania uszkodzeń badanego
zjawisko to wyraża się zwłaszcza w zatrzymaniu materiału oraz utraty części istotnych cech, re-
stabilnego wzrostu gęstości osteonów u kobiet komendowane jest wykorzystanie kości nieod-
w szóstej dekadzie życia. z drugiej jednak strony wapnionych. Korzystając z danej metody należy
opublikowano szereg doniesień naukowych, przestrzegać procedur opublikowanych przez jej
których autorzy nie stwierdzili wyraz
nych różnic autorów. Nie chodzi tu jednak o wykorzystanie
związanych z płcią lub wyrażają przekonanie, że dokładnie tych samych narzędzi i odczynników
różnice te są statystycznie nieistotne i nie mają do pobierania, szlifowania i utrwalania materiału,
wpływu na ocenę wieku [3, 8, 17]. ale o przygotowanie preparatu charakteryzu-
Powyższa analiza czynników wpływających jącego się identycznymi właściwościami op-
na rzetelność badań histomorfometrycznych, tycznymi. Dlatego należy przestrzegać zaleceń
nasuwa szereg wniosków dotyczących metodyki dotyczących miejsca i sposobu pobrania próbki
badań. oraz jej ostatecznej grubości.
o ile istnieje możliwość stwierdzenia popu-
lacyjnej przynależności identyfikowanej osoby, PoDSuMoWANIE
określanie wieku powinno być dokonywane
z uwzględnieniem modelu przebudowy tkanki Podobnie jak inne metody określania wieku
kostnej specyficznego dla właściwej populacji. człowieka, również techniki histomorfometrycz-
Analogiczne wskazanie dotyczy kwestii płci. Po- ne wymagają stałego doskonalenia. Analiza
mimo, iż dane na temat różnic w procesie prze- piśmiennictwa naukowego poświęconego temu
budowy kości u kobiet i mężczyzn nie są spójne, zagadnieniu wykazała, że rzetelność oceny wie-
właściwą praktyką przy ocenie wieku wydaje się ku na podstawie stanu tkanki kostnej jest uza-
korzystanie z oddzielnych wzorców. leżniona od licznych czynników natury zarówno
Aby zminimalizować błąd próbkowania wska- biologicznej, jak i metodycznej. Dodatkowo,
zane jest wykorzystanie metod, w których bierze z uwagi na różnorodność metod, porównanie
się pod uwagę co najmniej kilka pełnych prze- wyników badań nastręcza wiele problemów. Nie
krojów przez całą powierzchnię istoty kostnej wypracowano również jednolitych standardów
zbitej. Rekomendowane jest również pobieranie i procedur dotyczących zastosowania metod
do badań materiału z wszystkich zachowanych histomorfometrycznych w praktyce.
miejsc szkieletu, dla których opracowano histo- jednak pomimo wymienionych trudności,
morfometryczne metody oceny wieku. opisane metody stanowią istotną część zasobu
zanim zostaną wykorzystane konkretne for- technik identyfikacji człowieka. Podstawową ich
muły służące do oszacowania wieku, należy do- zaletą jest ilościowy a nie jakościowy charakter
kładnie zapoznać się z charakterystyką materia- badanych cech. Daje to możliwość obiektyw-
łu, na bazie którego zostały one wyprowadzone. nego i precyzyjnego określenia stanu cechy
jeżeli rozkład wieku badanych osobników był oraz pozwala na dokładną weryfikację wyników
równomierny, można przyjąć, że metoda kwalifi- badań. Metody histomorfometryczne pozwalają
kuje się do oceny tego parametru we wszystkich również na dokonanie oceny wieku na podsta-
kategoriach. jednak w przypadku niektórych wie bardzo małych fragmentów szkieletu. Ma to
metod [8, 15] materiał wyjściowy obejmował szczególne znaczenie w przypadku bardzo z
le
ograniczony zakres wieku lub charakteryzował zachowanych lub zdekompletowanych szcząt-
się jego nierównomierną dystrybucją. Rozkład ków. Dlatego też techniki te mogą stanowić nie
może być wówczas prawoskośny co oznacza, tylko uzupełnienie, ale również w wielu przy-
że próba składała się głównie z osobników mło- padkach alternatywę względem powszechnie
dych. Wykorzystanie równania regresji otrzyma- stosowanych metod morfologicznych.
204 jarosław bednarek Nr 4
PIÅšMIENNICtWo 14. Kerley E. R., ubelaker D. H.: Revisions
in the microscopic method of estimating age
1. Raszeja S., Nasiłowski W., Markiewicz j.: at death in human cortical bone. Am. j. Phys.
Medycyna sądowa. Podręcznik dla studentów. Anthropol., 1978, 49, 545-546.
PzWL, Warszawa, 1993. 15. Ahlqvist j., Damsten o.: Modification of
2. Piontek j.: biologia populacji pradziejo- Kerley s method for the microscopic determi-
wych. Wydawnictwo Naukowe uniwersytetu im. nation of age in human bone. j. Forensic Sci.,
Adama Mickiewicza, Poznań, 1996. 1969, 14, 205-212.
3. Kerley E. R.: the microscopic determina- 16. Stout S. D.: the use of histomorphology
tion of age in human bone. Am. j. Phys. An- to estimate age. j Forensic Sci., 1988, 33, 121-
thropol., 1965, 23, 149-164. -125.
4. Stout S. D.: Histomorphometric Analysis 17. Stout S. D., Paine R. R.: brief communica-
of Human Skeletal Remains., w: Iscan MY., Ken- tion: histological age estimation using rib and
nedy K.A.R (ed.), Reconstruction of Life From clavicle. Am. j. Phys. Anthropol., 1992, 87, 1,
the Skeleton, Willey-Liss, 1989, 41-52. 111-115.
5. jowsey j.: Age changes in human bone. 18. Chan A. H., Crowder C. M., Rogers t. L.:
Clinical orthopaedics, 1960, 17, 210-217. Variation in cortical bone histology within the
6. Kim Y. S., Kim D. I., Park D. K., Lee j. H., human femur and its impact on estimating age
Chung N. E., Lee W. t., Han S. H.: Assessment at death. Am. j. Phys. Anthropol., 2007, 132, 1,
of histomorphological features of the sternal end 80-88.
of the fourth rib for age estimation in Koreans. 19. Stout S. D.: the application of histolo-
j. Forensic Sci., 2007, 52, 6, 1237-1242. gical techniques for age at death estimation.,
7. thompson D. D.: the core technique in w: Reichs K j. (ed.), bass W.M. (ed.), Forensic
the determination of age at death in skeletons. osteology: Advances in the Identification of
j. Forensic Sci., 1979, 24, 4, 902-915. Human Remains. Charles C thomas Publisher,
8. Singh u., Gunberg D. L.: Estimation of age 1997, 237-252.
at death in human males from quantitative histol- 20. Stout S. D.: the effects of long-term im-
ogy of bone fragments. Am. j. Phys. Anthropol., mobilization on the histomorphology of human
1970, 33, 373-382. cortical bone., 1982, Calcif tissue Int. 34, 337-
9. Stout S. D., Gehlert S. j.: the relative accu- -342.
racy and reliability of histological aging methods. 21. Pfeiffer S., Lazenby R., Chiang j.: brief
Forensic Sci. Int., 1980, 15, 181-190. Communication: Cortical remodeling data are
10. Dudar j. C., Pfeiffer S., Saunders S. R.: affected by sampling location. Am. j. Phys.
Evaluation of morphological and histological Anthropol., 1995, 96, 89-92.
adult skeletal age-at-death estimation tech- 22. Drusini A.: Refinements of two methods
niques using ribs. j Forensic Sci. 1993, 38, 3, for the histomorphometric determination of age
677-85. in human bone. z. Morphol. Anthropol., 1987,
11. ubelaker D.: Human Skeletal Remains. 77, 167-176.
Excavation, Analysis, Interpretation. taraxacum, 23. Ericksen M. F.: Histologic estimation of age
Washington, 1989, Appendix 2. at death using the anterior cortex of the femur. Am.
12. Amprino R., bairatti E. A.: Processi di j. Phys. Anthropol., 1991, 84(2), 171-179.
ricostruzione e di riassorbimento nella sostanza
compatta delie ossa dell  uomo. Richerche su Adres do korespondencji:
cento soggetti dalla nascita sino a tarda eta. jarosław bednarek
zeitschrift für zellforschung und Mikroskopische Katedra Medycyny SÄ…dowej uMK w toruniu
Anatomie, 1936, 24, 439-511. Collegium Medicum w bydgoszczy
kłodowskiej-Curie 9
13. Currey j. D.: Some effects of ageing in ul. Marii Skłodowskiej-Curie 9
human Haversian systems, j. Anat., 1964, 98(1), 85-094 bydgoszcz
69-75. e-mail: [e-mail]