KCI등재
Zone-dependent Analysis of the 3D Microstructural and Mechanical Properties in Osteonecrosis of the Femoral Head
저자
Myong-Hyun Baek(백명현) ; Kwang-Kyun Kim(김광균) ; Wen Quan Cui(최문권) ; Keyoung Jin Chun(전경진) ; Ye-Yeon Won(원예연) ; Jin Soo Park(박진수)
발행기관
학술지명
대한정형외과학회지(The Journal of the Korean orthopaedic association)
권호사항
발행연도
2005
작성언어
English
주제어
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
1100-1106(7쪽)
제공처
목적: 최근 미세단충촬영기가 개발되면서 미세한 해면골의 2차원 및 3차원 영상을 분석할 수 있는 방법이 소개되었다. 저자들은 미세단충촬영기 및 유한요소모델을 이용하여 괴사된 대퇴골두 해면골의 미세구조 및 기계적 특성을 분석하여 대퇴 골두 무혈성괴사의 치료법 중에서 골두 보존술에 도움이 되는 자료를 구하고자 한다.
대상 및 방법: 미세단층촬영기를 이용하여 7개의 괴사된 대퇴골두의 제1압박골소주군 부위를 촬영하여 미세구조영상을 얻어 구조분석 및 유한요소모델을 만들었다. 이들 모델은 3개의 부위(Zone)으로 나뉘어 유한요소해석을 수행하였다.
결과: 결과는 반응부위(Zone Ⅱ)에서 구조적 특성과 기계적 특성의 중요한 변화를 보였다. 특히, 골소주 두께, 골 체적비, 반력, 그리고 영률은 다른부위(Zone Ⅰ and Zone Ⅲ)에 비해서 중요한 증가를 보였다. 그러나 Zone Ⅰ과 Zone Ⅲ에서는 중요한 변화가 없었다.
결론: 반응부위에서 구조적 특성과 기계적 특성이 강해진 것은 ONFH의 골두보존술에서 부분전치환술시 시멘트를 중요하게 지지해 줄 것으로 생각된다. 따라서 Zone Ⅱ는 임플란트의 함몰을 피하기 위해서 이 부분을 보존하는 것이 유리하다고 사료된다.
Purpose: The development of micro-CT has recently been introduced for the analysis of the 20 and 30 micro-images taken with the high-resolution technique. The aim of this study was to analyze the microstructural and mechanical properties of trabecular bone with osteonecrosis of the femoral head (ONFH) by using micro-CT and the finite element model, and we wanted to elucidate ways to help surgeons during headsaving procedures.
Materials and Methods: Seven bone cores obtained from human femoral heads with osteonecrosis were scanned using the micro-CT system. Based on the micro-images, the finite element model was created in three region within the ONFH, respectively, and finite element analysis was then performed.
Results: The results showed salient changes of the microstructural and mechanical properties in the reactive zone (Zone Ⅱ) specimens. Specifically, there were significant increases in the trabecular thickness, the bone volume fraction, the reaction force and Young's modulus. However, no significant differences in the other zones were found.
Conclusion: The Zone Ⅱ within the ONFH has a strong microstructure and good mechanical strength. The results of our study, are impotant for surgeons when they are cementing a partial resurfacing implant to preserve the femoral head during treatment for ONFH. Thus, we suggest that Zone Ⅱ should be preserved as much as possible to avoid implant subsidence.
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