első dokumentált kórképek a Tenontosaurus tillettiben, észrevételekkel a nem madár dinoszauruszok fertőzéséről

Phalanx I-1

a bal pedálos phalanx I-1 nagy, szabálytalan alakú kiterjedéssel rendelkezik a diaphysis és a proximális ízületi felület körül (ábra. 1A-C). A periostealis felület rugózik, sekély, szabálytalan gödrök borítják, több területen emelt csontos gerincekkel, elsősorban az oldalsó oldal alsó részén helyezkednek el (ábra. 1C). A tágulás megnövelte a diaphysis kerületét, hogy majdnem megegyezzen a proximális ízületi felület kerületével. A diaphysis inflációja nem egyenletes; a hátsó oldal nagyobb tágulást mutat, mint a talpi oldal, különösen a dorsomedial szélén (ábra. 1 óra). A diaphysist a legszélesebb mértékben körülvevő tágulás kerülete 14,4 cm, míg az érintetlen jobb falanx kerülete 8,0 cm. A disztális condylushoz közel a háti oldalon kifejezett ajak van, amely véget vet a tágulás mértékének, így a disztális condylus nem változik. A tágulás által okozott deformáció a proximális ízületi felületet széles, ovális alakúra módosította, megfigyelhető extenzor tubercle nélkül (ábra. 1B). Ezzel szemben a kontralaterális falanx proximális ízületi felülete ötszögletű (ábra. 1E). Ezenkívül a fossa alakja az I-1 phalanx proximális ízületi felületén körkörösről körvonalakra deformálódott, mélységét a tágulás növekedésével dolgozták ki (ábra. 1B, E).

OMNH 58340 bal pedál phalanx I-1(A–C, G–I) és nem kóros jobb pedál phalanx I-1 (D-F) összehasonlítás céljából. (A,D,G) hátsó nézet. (B,E, H) proximális nézet. (C,F,I) oldalnézet. A rugose kallusz megvastagította a diaphysist és drasztikusan megváltoztatta a proximális ízületi felület alakját. A fekete nyilak jelzik az extensor tubercle helyét, valamint azt, hogy a kóros mintán a kallusz növekedése milyen mértékben takarta el vagy alakította át a tubercle-t. A (G,H) fehér nyilak az eredeti csontkérget jelzik, amelyet foltos réteg (szövött csont) és vékony, szilárd fehér réteg (lamellás csont) vesz körül. Az I. fehér nyíl egy nagy taphonomikus törés helyét mutatja. A kallusz durva külső textúrája azt jelzi, hogy ezt az elemet másodlagosan nem gennyes fertőzés (traumás-fertőző) befolyásolta.

a CT-vizsgálatok feltárják a csontszövet közötti relatív sűrűség különbségeit. A Lucent (sötét) területek alacsony sűrűségű csontokat képviselnek, például törléses vagy reaktív szövött csontot, míg a szklerotikus (fehér) területek nagyobb sűrűségű csontot képviselnek, például kortikális csontot22. Az OMNH 58340 CT-vizsgálata halvány, belső, sűrű vonalat mutat, amelyet a tengelyen lefelé vezető út egyharmadánál figyeltek meg a proximális végtől, ami az eredeti diaphysealis kortikális csont jelenlétére utal (ábra. 1 G, H). Körvonalazva a belső vonal megfelel a diaphysis megfelelő szakaszának az érintetlen falanxban. A kortikális csont a proximális nézetben is megfigyelhető, és az elem proximális kétharmadában van jelen. Az eredeti kortikális csont elhelyezkedése alapján a kóros növekedés elsődleges iránya dorsomedialis irányban volt. Továbbá, a CT-vizsgálatok azt mutatják, hogy ez az elem taphonomikusan olyan mértékben törött, mint a többi csont ebben a mintában. A phalanxon jelenlévő törés keresztezi a kóros jellemzőket, ezért valószínűleg a taphonomikus folyamatoknak köszönhető (ábra. 1I). Ez annak a patológiának az eredménye lehet, amely csökkenti a phalanx szerkezeti integritását. Csontok szomszédos phalanx I-1 nem befolyásolja, kivéve a disztális condylus metatarsalis I. a proximális ízületi felülete bal pedál phalanx I-1 több homorú, mint a nem érintett kontralaterális phalanx I-1;

diagnózis

az OMNH 58340 kóros bal oldali i-1 phalanxa erősen hasonlít az Allosaurus fragilishez tartozó, Hanna11 által leírt két patológiai pedál phalanxhoz. A Cleveland-Lloyd kőbányából származó, a Mor 693 (Museum of the Rockies, Montana State University, Montana, USA) és az UUVP 1657 (University of Utah Vertebrate Paleontology, Salt Lake City, Utah, USA) jobb oldali pedál phalanx III-1, valamint a bal oldali pedál Phalanx nagy csontos kiterjedéssel rendelkezik, amely a diaphysis proximális kétharmadát és a proximális ízületi felületet fedi le, hasonlóan az OMNH 5834011 bal oldali phalanx i-1 rendellenességéhez. A Hanna11 által leírt phalanges-ban a diaphysealis és a proximális ízületi kiterjedéseket involucrumként értelmezik—a csont periostealis kinövése, amely az eredeti csontot körülveszi a medulláris üregben lévő fertőzésre reagálva—, amely másodlagosan ezen elemek traumával kapcsolatos törése után következhetett be. Ezért a kalluszképződés és a fertőzéssel összefüggő csontnövekedés kombinációja előidézhette ezeket a rendellenességeket. Mind a MOR 693, mind az UUVP 1657 rendelkezik azzal, amit a Hanna11 úgy értelmezett, hogy Áthatoló elváltozások, kloákák az osteomyelitisre adott válaszként keletkező genny elvezetésére, ezen falangok külső részén. A behatoló elváltozásokat és az involukrumot a fertőzés bizonyítékaként értelmezik, ezért a Hanna11 ezeket a patológiákat poszttraumás krónikus gennyes osteomyelitisként diagnosztizálta. A Rega9 megkérdőjelezte ezt a diagnózist, ami arra utal, hogy a mor 693 i-1 falanxából hiányzik a kloáka, és hogy az elem felületi szerkezete és felfújódása jóindulatú csontdaganatra utalhat, amelyet osteochondromának neveznek. Az OMNH 58340 bal oldali falanx i-1 patológiásan érintett régióiban hasonlóan hiányzik a kloáka. Az Omnh 58340 phalanx I-1-jének differenciáldiagnózisában figyelembe kell venni három lehetséges etiológiát: az osteochondromát, a kalluszképződést és az osteomyelitist.

az osteochondromák a leggyakoribb csontdaganatok az emberekben23. Jóindulatú kinövésekként jellemzik őket, amelyek a hyaline porc által lefedett kérgi és kérgi csontokból állnak. Az ilyen típusú lézió patognomonikus jellemzője annak folytonossága az alapul szolgáló nem patológiás csontkéreggel23. Ezért az osteochondroma diagnosztizálásakor döntő fontosságú annak meghatározása, hogy a tágulás folytonosságban van-e a kortikális csonttal és az alatta lévő medulláris üreggel. Az eredeti kortikális csont jelenléte (ábra. 1G, H) a táguláson belül erősen vitatja az osteochondroma diagnózisát erre az elemre, mert a tágulás nem folyamatos az eredeti kérgi és medulláris üreggel. Az osteochondromák általában nem burkolják be azt a csontot, amelyből kinőnek, inkább ez a morfológia jobban megfelel a kalluszképződésnek vagy az osteomyelitisnek.

az utóbbi etiológiák nem zárják ki egymást; a kalluszképződés megkezdődhet, és a baktériumok másodlagosan osteomyelitist okozhatnak. A bal oldali i-1 phalanx CT-vizsgálata több karaktert tár fel, amelyek arra utalnak, hogy az I-1 Phalanx proximális kiterjedése összefügg a kalluszképződéssel egy törést követően. A fehér nyilak ábra. 1G, H jelölje meg a diaphysis eredeti kortikális csontjának helyét. Perifériás az eredeti kérgi csonthoz a dorsomedial szélén van egy szövött csontréteg, amelyet a fejlett átalakításra jellemző sűrűbb csont követ22. Belsőleg nincs bizonyíték a kérgi csont maluniójára a falanxon belül; a CT-vizsgálatok során a csontszövetek mintázata azonban jellemző a törésből eredő kalluszképződésre22. Az eredeti kérgi csont körüli felbontás hiánya kalluszt tükrözhet a gyógyulás későbbi szakaszaiban, ahol az oszteoklasztikus aktivitás megkezdte az eredeti kérgi csont felszívódását22. Ezt a következtetést megerősítheti az a tény, hogy a bal metatarsalis I domborúbb disztális ízületi felülettel rendelkezik, hogy megfeleljen a kóros proximális ízületi felület megnövekedett konkávitásának a phalanxon, olyan mértékű átalakítás, amely jelentős időtartamot jelezne eltelt. Bár az OMNH 58340 bal pedálos falanxa nem rendelkezik az Allosaurus patológiai ujjperceiben leírt kloákával, a kalluszt borító durva, kimagozott textúra hasonlít az argentin Anacleto-formációból származó titanosaurus sauropoda farok osteomyelitishez társított textúrájához, amelyben több farokcsigolya periostealis felületét durva ‘mikrobuborékos’ felületi textúra borította (ábra. 1C) 14. Ezért a phalanxot körülvevő periostealis felület rugózása másodlagos osteomyelitisre utalhat, ezért ez a patológia traumásnak, esetleg fertőzőnek tekinthető11.

bordák

a bal hátsó 7 borda (L7) a legnagyobb görbülete alatt, a tuberculumtól 75 mm-re van törve (ábra. 2B). A borda disztális részét összenyomják és távcsővel körülbelül 14,5 mm-rel közelítik a proximális borda szegmens törött végéhez, ami összesen 26 mm-es rövidülést eredményez. A borda ventrális oldala megrepedt és kifelé kidudorodott, hogy befogadja a disztális bordaszegmens ütközését. A törés körül és az elemek között minimális a kalluszképződés, de a csontok teljesen összeolvadtak. A CT vizsgálatok (ábra. Ennek a patológiának a 2C,D) egyértelműen halmozott kortikális csontot mutat a borda ventrális oldalán.

törött jobb hátsó borda (R10) (A) és törött bal hátsó borda (L7) (B–D). A) R10 elülső nézetben. (B) L7 elülső nézetben ütközéses törést mutat (fekete nyíl). C) az L7-en átmenő elülső szelet, amelyen a disztális bordaelem 24 mm-es tömörödése és szöge látható. D) az L7 borda keresztmetszete proximális nézetben, a szelet helyét a C) pontban található fehér nyíl jelzi. Az ortogonális szelet a halmozott kortikális csontot mutatja, amely a disztális bordaelem proximális elembe való ütközéséből származik. A patológiát traumatikusnak minősítik.

a jobb hátsó borda 10 (R10) 140 mm-rel a tuberculum alatt törik, ahol a borda kiegyenesedik. A törés disztális vége 18 mm-rel elmozdul proximálisan (ábra. 2A), a borda teljes lerövidítése 24 mm. bár még mindig ütközéses törés, a morfológia kissé eltér az L7-től. A disztális bordaszegmens kisebb szöget zár be úgy, hogy a disztális bordaszegmens elülső kortikális csontja átfedi a proximális bordaszegmens elülső kortikális csontját. Továbbá, néhány deformáció és repedés van jelen a ventrális oldalon, mint amit az L7-ben látunk. Az L7-hez hasonlóan minimális a kalluszképződés, és a szegmensek teljesen összeolvadnak.

a bal hátsó borda 10 (L10) sima, felfújt rendellenességgel rendelkezik 35 mm-rel a tuberculum alatt (ábra. 3). Nincs látható eltolás, sem törésre utaló jel. A rendellenességet a nem patológiás csonttól egy 22 mm hosszú (proximodisztálisan) szem alakú textúraváltozás határolja el, amely a borda szélességét átfogja. A felfújás a csont kerületét 55 mm-től disztálistól a rendellenességig 67 mm-re terjeszti ki a rendellenesség legszélesebb pontján. Az elülső felületen két kis eróziós elváltozás van, éles szélekkel, amelyek áthaladnak a rendellenesség periostealis felületén. A disztális elváltozás szív alakú, 9 mm x 7 mm méretű, 2-3 mm mély. A proximális elváltozás kisebb méretű (5 mm – től 5 mm-ig), és kevesebb, mint egy milliméter mély (ábra. 3B). Az elváltozások a rendellenesség szem alakú peremén belül helyezkednek el.

(A) bal hátsó borda 10 (L10) elülső nézetben, amely egy kalluszt mutat, amely kibővítette a borda tengelyét. B) a kallusz felületének kibővített elülső nézete, szem alakú kallusz margóval, két litikus elváltozással (fekete nyilakkal) a kallusz margóján. Ezek a sérülések osteomyelitisre utalnak (traumás-fertőző).

diagnózis

az L7 és R10 bordák traumásnak minősülnek. A két bordatörés megegyezik a bordák közvetlen traumájával. A törések több aspektusa arra utal, hogy az L7 és az R10 ugyanabból a traumatikus eseményből származnak. Az L7 és az R10 egyaránt 26 mm-es, illetve 24 mm-es összenyomott törések, amelyek mindkét bordát egyenértékű erővel törik. Az ilyen ütközéses törések csak egy erős nyomóerő miatt következhettek be, amely egybeesik a borda hosszú tengelyével, mint ami a ventrális oldalra történő közvetlen eséstől várható. Nem valószínű, hogy egy állat két olyan sérülést szenvedne el, amelyek ilyen hasonló törési morfológiákat eredményeztek, jelezve, hogy ezek a patológiák valószínűleg egykorúak. Ezenkívül mindkét borda hasonló mértékű kalluszképződést mutat. A bordák egyértelműen összeolvadtak, ami arra utal, hogy történt némi gyógyulás, és hogy ezek a sérülések valamikor a halál előtt keletkeztek.

az L10 borda traumás fertőzésnek minősül. Kallusz vagy proliferatív elváltozás jelenléte szükséges, de nem elegendő a patológia traumatikus diagnosztizálásához9. További tényezőket, például az elváltozás helyét és típusát is figyelembe kell venni. Az L10 rendellenessége (ábra. 3A) a borda legnagyobb görbületénél van, a felfúvódás pedig az elülső oldalon a legszembetűnőbb. A CT-vizsgálat nem mutat belső kérgi csontot, és az infláció felülete sima. Ezek a jellemzők összhangban vannak a bordatöréssel a kallusz átalakításának későbbi szakaszaiban9, 23. A kallusz elülső oldalán jelen lévő litikus elváltozások a csontpusztulás lokalizált területei,amelyek a hüllők és emlősök osteomyelitisére jellemzőek24, 25. A kallusz külső felületén lévő elváltozások arra utalnak, hogy vagy fertőzés volt a környező lágyrészben, vagy a fertőzés átterjedt a csontra, és osteomyelitissé fejlődött.

metacarpalis IV

a diaphysis oldalsó oldalán a proximális ízületi felületen 10 mm-rel túl nagy csontos kinövés van jelen. A csontos kinövés a tengely oldalsó oldalától 30 mm-re kezd eltérni a disztális condylustól, amely egy háromszög alakú kinövést képez, amely oldalirányban 20 mm-re nyúlik ki a csont oldalsó oldalától (ábra. 4A). A kinövés megszűnése rugóz, kortikális csontból áll. Nincs rendellenes csontsűrűség a dorsalis és palmaris irányban; inkább úgy tűnik, hogy a kinövés folytatja a csont normális periostealis felületét a hátsó és a palmáris oldalon. A hátsó oldalon azonban a normál hosszú szemű csontszerkezet koncentrikus megzavarása van, 20 mm átmérőjű (ábra. 4A), amely egybeesik egy mögöttes intraosseous tályoggal (ábra. 4C-E). A zavarban lévő textúra teljesen rendezetlen. A nagy kinövés mellett van egy kis, 3 mm hosszú csont spicule, amely oldalirányban nyúlik ki az oldalsó kollaterális szalaggödör proximális margójától. A proximális és disztális epiphysis nem változik.

OMNH 58340 bal és jobb metacarpalis IV. (A) patológiai bal metacarpalis IV dorsalis nézet, szaggatott vonal mutatja a periostealis felületi textúra zavarának helyét, a fekete nyíl pedig egy 3 mm hosszú vetületre mutat a kollaterális szalaggödör proximális peremén. (B) jobb metakarpalis IV hátsó nézet. (C–E) A bal metakarpális IV számítógépes tomográfiás vizsgálata, amely a belső morfológiát mutatja, amely összhangban áll a szubakut pyogén osteomyelitis egyik típusával, amelyet Brodie-tályognak hívnak. (C) proximális nézet (D). Hátsó nézet (E). Oldalnézet. A nyíl egy szabálytalan szekvesztrum jelenlétét jelzi a tályogban, összhangban a Brodie-tályog morfológiájával a fejlődés korai szakaszában.

a metacarpalis IV számítógépes tomográfia (CT) vizsgálata döntő jelentőségű volt ennek a patológiának a belső morfológiájának jellemzésében. Ezek a CT-vizsgálatok azt mutatják, hogy a csontos kinövés mellett van egy belső tályog, amely 11,5 kb 9,2 6,2 mm (Hosszúság ~ Szélesség ~ Magasság), amely ovális alakú, a hosszú tengely palmodorálisan orientált. Az elváltozás a diaphysis medulláris üregében található, 6 mm-re a proximális condylustól, az oldalsó oldalon pedig a kortikális csonton belül. A tályog margója világos és megkülönböztethető,a tályogot körülhatároló, sűrű, rákos szklerózis peremével. A tályogban egy szabálytalan alakú anyag található, amelyet szekvenciának értelmeznek. Nem valószínű, hogy ez a tályogot kitöltő anyag diagenetikus ásványi anyag, Három ok miatt (1) A szekvesztrum alakja utánozza a tályogot, (2) Az anyag sűrűsége megegyezik a környező csonttal, és (3) úgy tűnik, hogy nem a tályog kerületéből származik, mint egy kicsapódó ásványtól elvárható. Ezenkívül a csontos kinövés makroszkopikusan úgy tűnik, hogy egy jól szervezett kinövés, amely belsőleg szivacsos csontból, külsőleg pedig agykérgi csontból áll.

diagnózis

a metacarpalis IV csontos kinövését a belső tályog proliferációjára adott válaszként értelmezik, ezért egy patológiának tekintik. A metakarpális IV rendellenesség morfológiája összhangban van a Brodie-tályog jellemzőivel, amely egyfajta szubakut pyogén osteomyelitis, ezért ezt a patológiát fertőzőnek minősítik. A Brodie-tályogok emberben változóak a méret, a csontos proliferatív válasz mértéke és a hely szempontjából. Változékonyságuk miatt gyakran tévesen diagnosztizálják őket 26. Tipikus képalkotó megjelenésüket intraosseous csontelváltozásként jellemzik, a csontpusztulás excentrikus területével, amelyet a környező csont reaktív szklerózisa változóan emarginál26. Egy 25 megerősített Brodie-tályogos esetet vizsgáló vizsgálatban egy kivételével mindegyik az alsó végtagokban fordult elő, leggyakrabban a sípcsontban és a combcsontban26. Kilencen voltak jelen a diaphysisben, ebből kilencen pedig a medulláris üregben. Négy kivételével mindegyik esetben rákos szklerózis volt jelen a tályog körül, tíz esetben pedig Reaktív növekedés volt jelen, mint a metacarpalis IV kinövése. A Sequestrum a 25 eset közül ötben volt jelen, és a szerzők azt javasolták, hogy a sequestra jelenléte a fejlődés korai szakaszában tályogot jelezhet26.

a Brodie-tályogot is magában foglaló differenciáldiagnózisnak tartalmaznia kell az osteoid osteoma—egy jóindulatú csontdaganat—és az osteochondroma jellemzőinek megvitatását is, amint azt fentebb tárgyaltuk az I-127 bal phalanxra hivatkozva. Az osteoid osteoma olyan morfológiát eredményez, amely hasonló a CT-vizsgálatok Brodie-tályogjához, beleértve az alacsony csillapítású nidust (lyukat) és a környező csont szomszédos szklerózisát27. Azonban a Tenontosaurus metacarpalis IV tályogjában látható szabálytalan sequestra nem jellemző az oszteoid osteomára. Inkább egy központi csontos mineralizáció lehet jelen az osteoid osteoma nidusában,de gömb alakú27, 28. Az ezen az elemen jelen lévő kinövés az osteochondroma patognomonikus jellemzőjét mutatja—a sérülés folytonosságát az alatta lévő kortikális és törléses csonttal. A belső tályog jelenléte azonban ismét kizárja ezt potenciális diagnózisként, mivel a tályogok általában nem társulnak osteochondromákkal. Az OMNH 58340 metakarpális IV-en belüli tályog számos olyan jellemzőt mutat, amelyek a Brodie-tályogokhoz kapcsolódnak, beleértve; (1) a csontpusztulás területét körülvevő rákos szklerotikus perem (ábra. 4C, D), (2) a tályoghoz szorosan kapcsolódó reaktív kinövés; és (3) a korai stádiumú hematogén osteomyelitisre jellemző excentrikus, szabálytalan alakú szekvesztrum (ábra. 4C-E). Sőt, ennek a patológiának a diagnózisa nem példátlan a nem madár dinoszauruszokban. A Brodie-tályogot Vittore és Henderson28 írta le a tyrannosaurida BMR P2002.4.1 (Burpee Természettudományi Múzeum, Rockford, Illinois, USA) bal oldali Phalanx II-1-jében. Ez azonban az első jelentett Brodie tályog növényevő dinoszauruszokban.