Abstract
We intended to evaluate the Young's modulus of trabecular bone of a human distal femur by spherical Indentation test and CT images and to quantify relationships between the direction of load, density. and Young's modulus. The specimens were scanned at 1 mm intervals on CT scanner After scanning the bones were sectioned with diamond saw. producing 8mm cubes of trabecular bone. The tubes were mechanically tested in inferior-superior(IS), anterior-posterior(AP). and medial-lateral(ML) direction with custom-made device. After testing, the real apparent density of specimens were measured. The results of this study showed that the IS modulus was significant1y greater than both the AP and ML modulus and the AP modulus was also greater than ML modulus significantly(p〈0.01) A significant Power relationship between the apparent density and the modulus was also found.
골다공증의 조기 발견 및 치료예후에도 영향을 미치는 망상골 구조의 영률(Young's Modulus)은 그 대상이 사람이므로 일반적인 인장 및 압축시험으로 구해내기는 불가능한 실정이다. 본 연구에서는 망상골 구조가 지니고 있는 영률을 평가함에 있어서 구형압입시험을 통하여 망상골 구조의 영률을 구하고자 하였으며 이를 전산화단층촬영(CT)에서부터 얻을 수 있는 밀도와 실제 측정해서 얻은 밀도와의 관계를 정량화하고자 한다. 31세 남성의 좌우 원위 대퇴골을 해부학적 좌표를 고려하여 고정한 다음 GE9800 CT장비를 사용하여 Imm간격으로 단층촬영을 실시하였으며. 각 영상으로부터 CT수(HU)를 구하였다 Dliamond saw를 사용하여 좌우 대퇴골으로부터 72개의 8mm 정방형 시편들을 추출하였으며. 제작한 구형압입시험기를 사용하여 각 시편의 IS. AP. 그리고 ML방향으로의 압입시험과 압축시험을 각각 실시하였으며, 이후 시편의 실제 겉보기 밀도를 측정하였다. 그 결과 IS방향의 영률이 AP 및 ML방향보다 유의하게 크게 나타났으며, AP방향의 영률 역시 ML방향보다 유의하게 큰 영률을 나타냄을 통하여 망상골의 직교성을 알 수 있었다. CT수와 각 방향의 영률과의 관계에서도 선형적 관계보다는 멱관계로 보다 더 잘 설명되어짐을 알 수 있었는데 이는 이전의 연구자들과 동일한 결과임을 알 수 있었다
