KCI등재
The Ability of Bone Mineral Density and Microstructural Indices to Reflect the Mechanical Properties of Trabecular Bone in the Intertrochanteric Region
저자
Wen Quan Cui(최문권) ; Ye-Yeon Won(원예연) ; Kwang-Kyoun Kim(김광균) ; Myong-Hyun Baek(백명현) ; Sung-Gu Yeo(여성구) ; Han-Sung Kim(김한성) ; Han Ter Min(민한터)
발행기관
학술지명
대한정형외과학회지(The Journal of the Korean orthopaedic association)
권호사항
발행연도
2005
작성언어
English
주제어
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
1050-1057(8쪽)
제공처
목적: 본 연구의 목적은 골밀도와 미세 골구조의 성질이 전자부 골소주의 기계적 특성(예, 탄성계수)에 미치는 영향을 연구하는 것이다.
대상 및 방법: 인공관절 전치환술을 시행 받은 15명의 환자로부터 대퇴골 전자부에서 총 15개의 고관절 골소주 시편을 채취하여, 이들을 대상으로 PIXImus2 골밀도 측정기, 고해상도 미세 컴퓨터 단층촬영기, 유한요소법을 이용하여 골밀도와 2차 및 3차원 미세구조 지수, 그리고 기계적 특성을 분석하였다. 골밀도, 구조 지수, 탄성계수 간의 상관관계를 선형회귀분석을 이용하여 통계처리하였다.
결과: 저자들의 본 연구에서 골밀도 및 골 체적비는 기계적 특성을 예측하는데 가장 중요한 인자였으며, 삼차원 마세구조 지수(예를 들어 구조 모델 지수) 또한 51% 정도 통계적으로 의미 있게 기계적 특성을 예측하였다. 골밀도와 미세구조지수를 조합한 경우에 탄성계수의 변화량을 예측하는데 잘 반영하였다.
결론: 골밀도와 미세구조지수를 이용한 복합적인 분석은 전자부에서 탄성계수를 예측하는데 가장 좋은 방법이다.
Purpose: The goal of this study was to investigate the contribution of bone mineral density (BMD) and the microstructural properties of trabecular bone to predict its mechanical property, i.e., its elastic modulus in the intertrochanteric region.
Materials and Methods: A total 15 trabecular bone core specimens were obtained from the proximal femurs of patients who were to undergo to total hip arthroplasties. The BMD measurement, 2-D and 3-D microstructural parameters, and elastic modulus of each bone core were obtained with PIXImus2 densitometer, high-resolution micro-computed tomography (micro-CT), and micro-finite element analysis (FEA). The multiple relationships among the BMD, structural parameters and elastic modulus were assessed with using linear regression analysis.
Results: Linear regression analysis demonstrated that the bone volume fraction (BV/TV) was the best predictor for Young's modulus, as well as the BMD. A 3-D microarchitectural parameter, the structure model index (SMI) could well explain the variance of Young's modulus by 51%. The ability to explain the variance of Young's modulus was improved by combining the structural indices with each other, as well as by supplementing the BMD with any of the examined structural indices.
Conclusion: A combination of microstructural parameters with each other or with the bone mineral density measurement could provide the best predictions of the elastic modulus of cancellous bone in the intertrochanteric region.
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