Diagnosis of contact injuries in a mediaeval skeleton analysed by µCT and histology

Fallbericht einer Monteggia-Fraktur an einem mittelalterlichen Skelett mittels μCT und Histologie

Zusammenfassung

Im Jahr 1991 wurde auf dem Areal der Pfarrkirche von Altenberg/Linz (Oberösterreich) eine archäologische Grabung durchgeführt, bei der menschliche Skelettreste von 94 Individuen geborgen wurden. Die Belegungszeit des Friedhofs lässt sich anhand der Radiokarbondatierungen auf das letzte Drittel des 13. Jahrhunderts AD eingrenzen. In diesem Fallbericht soll das Skelett eines maturen Mannes, das durch zahlreiche Frakturen und Exostosenbildungen gekennzeichnet ist, beschrieben werden. Die auffälligsten Veränderungen betreffen den linken Arm: Die Ulna ist frakturiert, der Bruch in Fehlstellung und mit Verkürzung verheilt. Am korrespondierenden Radiuskopf liegen eine Luxation im Sinne einer Achsenknickung und eine Deformation durch eine massive Knochenneubildung vor (Monteggia-Fraktur, Bado Typ I). Der linke Humerus weist ventral über dem Capitulum eine mächtige, kelchförmige Knochenneubildung auf. Diese Struktur bildete eine Art „alternatives Gelenk“, das funktionell eine gewisse Beweglichkeit des Unterarms – wenngleich hinsichtlich Flexion/Extension und insbesondere Supination/Pronation eingeschränkt – erlaubte. Da diese sowie die anderen traumatisch bedingte Läsionen an den männlichen Skelettresten (eine Hiebverletzung am Cranium und alle Brüche am Postcranium) ähnlichen Ausheilungszustand zeigen, ist ein Ereignis als Ursache wahrscheinlich. Um diese Hypothese zu verifizieren, wurden die betroffenen Skelettregionen nicht nur makroskopisch und konventionell radiologisch, sondern auch mikrocomputertomographisch und histologisch untersucht. Die Art der Frakturen und deren Verteilungsmuster deuten auf ein Nahkampfgeschehen (Hochgeschwindigkeitstrauma), das – wie die strukturellen Neubildungen zeigen – zwar längere Zeit überlebt wurde, aber eine partielle Invalidität zur Folge hatte.

Summary

During an archaeological excavation in Altenberg/Linz (Upper Austria), the well-preserved skeletal remains of a mature male dated the 13th century AD were recovered. Several elements of the skeleton yielded alterations caused by trauma: beside a malunion of the left ulna which was accompanied by shortening of the diaphysis, a luxation and deformation of the left radial head was observed (Monteggia-type lesion, Bado-type I). Moreover, at the anterior aspect of the corresponding humerus, a chalice-shaped, newly built bone structure that framed the displaced capitulum radii was visible. This structure formed a sort of “alternative joint” that functionally even allowed some movements, although considerably restricted in regard to flexion/extension and even more in pronation/supination.

To verify the assumption of a “single event”, we not only investigated the concerned skeletal portions by gross-anatomical examination, but also by non-invasive conventional radiological, micro-computed tomographical, and histological techniques. Particular morphological features, injuries at the calvarium, and fractures of other postcranial elements imply the scenario of a close combat; although survived, the traumata obviously resulted in partial invalidity.

This is a preview of subscription content, access via your institution.

Fig. 1
Fig. 2
Fig. 3
Fig. 4
Fig. 5
Fig. 6
Fig. 7

References

  1. 1.

    Mouzka V. Altenberg bei Linz. In: Ein Heimatbuch. Herausgegeben anlässlich 750 Jahre Altenberg. Linz: Gemeindeamt bei Linz. 1995:165–72.

  2. 2.

    Ferembach D, Schwidetzky I, Stloukal M. Empfehlungen für die Alters- und Ge-schlechtsdiagnose am Skelett. Homo. 1979;30:1–32.

    Google Scholar 

  3. 3.

    Bado JL. The monteggia lesion. Clin Orthop. 1967;50:71–86.

    PubMed  CAS  Google Scholar 

  4. 4.

    Schamall D, Teschler-Nicola M, Kainberger F, Tangl St, Brandstätter F, Patzak B, et al. Changes in trabecular bone structure in rickets and osteomalacia: the potential of a medico-historical collection. Int J Osteoarchaeol. 2003;13:283–8.

    Article  Google Scholar 

  5. 5.

    Diederichs G, Engelken F, Marshall LM, Peters K, Black DM, Issever AS, et al. Diffuse idiopathic skeletal hyperostosis (DISH): relation to vertebral fractures and bone density. Osteoporos Int. 2011:22(6):1789–97.

    PubMed  Article  CAS  Google Scholar 

  6. 6.

    Slaus M, Novak M, Cavka M. Four cases of ankylosing spondylitis in medieval skeletal series from Croatia. Rheumatol Int. 2011. Epub ahead of print.

  7. 7.

    Aneiros-Fernandez J, Caba-Molina M, Arias-Santiago S, O’Valle F, Hernandez-Cortes P, Aneiros-Cachaza J. Myositis ossificans circumscripta without history of trauma. J Clin Med Res. 2010;2(3):142–4.

    PubMed  Google Scholar 

  8. 8.

    Tyng YC, Tze PL, Hoi YL, Keat HL. Myositis ossificans. West J Emerg Med. 2011;12(4):371.

    Article  Google Scholar 

  9. 9.

    Munoz-Mahamud E, Poggio D, Combalio A. Myositis ossificans mimicking parosteal osteosarcoma: a case report and literature review. Acta orthop Belg. 2011;77(2):274–9.

    Google Scholar 

  10. 10.

    Pietschmann P, Rauner M, Sipos W, Kerschan-Schindl K. Osteoporosis: an age-related and gender-specific disease—a mini-review. Gerontology. 2009;55(1):3–12.

    PubMed  Article  Google Scholar 

  11. 11.

    Patsch JM, Kiefer FW, Varga P, Pail P, Rauner M, Stupphan D, et al. Increased bone resorption and impaired bone microarchitecture in short-term and extended high-fat diet-induced obesity. Metabolism. 2011;60(2):243–9.

    PubMed  Article  CAS  Google Scholar 

  12. 12.

    Datta NS. Osteoporotic fracture and parathyroid hormone. World J Orthop. 2011;2(8):67–74.

    PubMed  Article  Google Scholar 

  13. 13.

    Osamura N, Ikeda K, Hagiwara N, Tomita K. Posterior interosseous nerve injury complicating ulnar osteotomy for a missed Monteggia fracture. Scand J Plast Reconstr Surg Hand Surg. 2004;38:376–8.

    PubMed  Article  Google Scholar 

  14. 14.

    Eglseder WA, Zadnik M. Monteggia fractures and variants: review of distribution and nine irreducible radial head dislocations. South Med J. 2006;99:723–7.

    PubMed  Article  Google Scholar 

  15. 15.

    Hirachi K, Kato H, Minami A, Kasashima T, Kaneda K. Clinical features and management of traumatic posterior interosseous nerve palsy. J Hand Surg Br. 1998;23:413–7.

    PubMed  Article  CAS  Google Scholar 

  16. 16.

    Ristic S, Strauch RJ, Rosenwasser MP. The assessment and treatment of nerve dysfunction after trauma around the elbow. Clin Orthop Relat Res. 2000;1:138–53.

    Article  Google Scholar 

  17. 17.

    Lidder S, Heidari N, Amerstorfer F, Grechenig S, Weinberg AM. Median nerve palsy following elastic stable intramedullary nailing of a Monteggia fracture: an unusual case and review of the literature. Case Report Med. 2011;2011:682454. [Epub 2011 Apr 20]

    Google Scholar 

  18. 18.

    Schultz M, Teschler-Nicola M. Krankhafte Veränderungen an den Skeletten aus dem Karner der St. Martins-Kirche in Klosterneuburg. Ann Naturhist Mus Wien. 1987;89:225–311.

    Google Scholar 

  19. 19.

    Feldkamp LA, Goldstein SA, Parfitt AM, Jesion G, Kleerekoper M. The direct examination of three-dimensional bone architecture in vitro by computed tomography. J Bone Min Res. 1989;4(1):3–11.

    Article  CAS  Google Scholar 

  20. 20.

    Rühli FJ, Kuhn G, Evison R, Müller R, Schultz M. Diagnostic value of micro-CT versus histology in the qualitative assessment of historic human skull bone pathologies. Am J Phys Anthropol. 2007;133:1099–1111.

    PubMed  Article  Google Scholar 

Download references

Conflict of interest

The authors declare that there is no conflict of interest.

Author information

Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to Doris Schamall.

Rights and permissions

Reprints and Permissions

About this article

Cite this article

Schamall, D., Pietschmann, P., Moser, D. et al. Diagnosis of contact injuries in a mediaeval skeleton analysed by µCT and histology. Wien Med Wochenschr 162, 386–393 (2012). https://doi.org/10.1007/s10354-012-0122-z

Download citation

Schlüsselwörter

  • Monteggia-Fraktur
  • Mikrocomputertomographie
  • Paläopathologie
  • Paläoradiologie
  • Osteologie

Keywords

  • Monteggia fracture
  • Micro-computed tomography
  • Palaeopathology
  • Palaeoradiology
  • Bone histology