Qualitative und quantitative Differentialdiagnose von Individuen mit gestörter Mineralisation am Beispiel spätantiker, neuzeitlicher und rezenter menschlicher Skelettreste (unter Verwendung des radiologischen, histologischen und histomorphometrischen Analysespektrums) Bisher vorliegende Untersuchungen von Mineralisationsstörungen des Knochengewebes begnügten sich hauptsächlich mit radiologischen und lichtmikroskopischen Verfahren an entkalkten Schnittpräparaten. Die geplante Arbeit zielt darauf ab, innovative Untersuchungsmethoden an historischen Lendenwirbelpräparaten mit und ohne bekannte Knochenerkrankung anzuwenden und das Diagnosespektrum von Mineralisationsstörungen im menschlichen Skelett zu erweitern. Die Analysen sollen an Individuen mit pathologisch-anatomisch verifizierten Veränderungen im Sinne einer Rachitis bzw. Osteomalazie durchgeführt werden. Beiden Erkrankungen liegt eine gestörte Mineralisation zugrunde, bei der die neu gebildete organische Knochenmatrix unzureichend mineralisiert wird. Bei der Rachitis von Kindern betrifft der resultierende Verkalkungsmangel das wachsende Skelett, bei der Osteomalazie von Erwachsenen treten die Alterationen an mechanisch belasteten Skelettregionen in Erscheinung. Die unzureichende Stabilität infolge ungenügender Festigkeit des Knochens sowie geringere mechanische Belastbarkeit führt zu charakteristischen Veränderungen im kindlichen und erwachsenen Skelett, indem die Knochen deformiert werden. Aus den Beständen des Pathologisch-Anatomischen Bundesmuseums sollen Mazerations-, Bänder- und Feuchtpräparate von pathologisch veränderten als auch von knochengesunden Kontrollindividuen bekannten Alters und Geschlechts ausgewählt werden. Die herangezogenen 61 Individuen werden in Altersgruppen unterteilt, die jeweils ein 10-Jahres-Intervall umfassen. Bei der Auswahl wird darauf geachtet, dass sowohl männliche als auch weibliche Individuen etwa gleichermaßen vertreten sind. Zusätzlich sollen ein Individuum aus der Spätantike von der Anthropologischen Abteilung des Naturhistorischen Museums sowie ein rezent verstorbenes Individuum vom Department für Gerichtliche Medizin untersucht werden. Die Knochenstruktur und -mineralisation soll unter Verwendung sogenannter "nicht-invasiver" und "invasiver" Methoden untersucht werden. Als "nicht-invasive" Methoden kommen konventionelle Röntgen- und Computertomographie- (CT-) Aufnahmen sowie probeweise das quantitative CT- und Dual-Energy X-Ray Absorptiometry-Verfahren zur Anwendung. Ein Teil des Probenkonvoluts soll anschließend mit "invasiven" Methoden analysiert werden, wofür unentkalkte, gefärbte Dünnschliffe sowie an einigen Präparaten Mikrotomschnitte angefertigt werden müssen. Die oberflächengefärbten Dünnschliffe werden darüber hinaus auch mikroradiographisch und nach Kohlebeschichtung im "backscattered electron-mode" sowie im "secondary electron-mode" im Raster-Elektronenmikroskop analysiert. Zusätzlich sollen an Mikroradiographien die etablierten histomorphometrischen Parameter jeweils getrennt im cranialen, medialen und caudalen Drittel der Wirbelkörper erfasst werden. Ziel ist aber nicht nur die Evaluierung der Zuverlässigkeit der angewandten Verfahren, sondern auch eine vergleichend morphologische Beurteilung trabekulärer Strukturen in Wirbelkörpern bei augenscheinlich gesunden sowie bei rachitischen/ osteomalazischen Knochen. Anhand dieser Untersuchungen sollen individuelle Differentialdiagnosen an museal gelagerten Skelettmaterialien erstellt werden. Das Potential dieser Verfahren soll sowohl für die klinische Anwendung als auch für die Analyse von Altbevölkerungen, d.h. für bodengelagerte menschliche Skelettreste geprüft werden.

Qualitative and quantitative differential diagnosis of individuals with impaired mineralisation exemplified by late antique, modern, and contemporary human skeletal remains (using the radiological, histological, and histomorphometric spectrum of applications) Until now, analyses concerned with disturbed mineralisation of bony tissue were mostly restricted to radiological and light-microscopical techniques on decalcified thin-sections. The planned investigation aims to apply innovative examination methods on lumbar vertebral bodies, affected and non-affected by a known bone disease. This should enrich the existing spectrum of diagnoses of mineralisation insufficiencies in the human skeleton. The analyses will be carried out on individuals with pathologic-anatomically documented changes manifesting in form of rickets respectively osteomalacia. Both diseases develop due to impaired mineralisation processes; as a consequence the newly formed organic bone matrix mineralises insufficiently. In rickets of subadults, the resulting lack of calcification affects the growing skeleton; in osteomalacia of adults the changes occur on mechanical loaded skeletal regions. Both, inadequate stability due to deficient strength as well as reduced mechanical loading capacity, lead to characteristic alterations expressing in deformed bones. The 61 specimen of the sample, macerated, or partly dissected, or fluidly conserved, derive from the historical collection of skeletons of the Federal Pathologic-anatomical Museum in Vienna. Age-at-death, sex, and pathological data from all individuals are known. It is planned to subclassify the sample in age-groups comprising a 10-years-interval each. The distribution among males and females will be as equal as possible. Additionally, one late antique individual from the Department of Anthropology from the Natural History Museum Vienna and a recently deceased individual from the Department of Forensic Medicine of the Medical University of Vienna will be examined. Bone structure and mineralisation shall be analysed by so-called "non-invasive" and "invasive" methods. As "non-invasive" methods, conventional radiography and computed tomography (CT) will be applied. Additionally, on a trial basis, quantitative CT and Dual-Energy X-Ray Absorptiometry shall be carried out. Subsequently, a fraction of the convolute shall be scrutinised by "invasive" methods; for this, undecalcified stained thin-ground sections as well as cut-sections on selected specimen have to be prepared. Furthermore, the surface-stained thin-ground sections will be examined microradiographically. Afterwards, the preparations shall be carbon-sputtered for analysis in the "backscattered electron-mode" as well as in the "secondary electron-mode" in the scanning electron microscope. Finally, the established histomorphometric parameters are planned to be obtained from microradiographs, separately measured for the cranial, central, and caudal third of the vertebral body. The intention of this work is to evaluate the reliability of the applied techniques as well as to gain a comparative morphological assessment of trabecular structures in vertebral bodies in seemingly healthy as well as in rachitic/osteomalacic bones. These methods shall provide individual differential diagnoses on museally stored skeletal materials. The potential benefit of these techniques should be inspected in regard to clinical utilisation as well as the analysis of ancient populations, e. g., for archaeological human skeletal remains.