해면질골에서 위상속도 및 감쇠계수 측정에 의한 구조적 특성 평가 (Estimation of Structural Properties from the Measurements of Phase Velocity and Attenuation Coefficient in Trabecular Bone)

서지정보

· 발행기관 : 한국음향학회
· 수록지 정보 : 한국음향학회지 / 28권 / 7호 / 661 ~ 667페이지
· 저자명 : 이강일

초록

해면질골에서 위상속도 및 감쇠계수와 구조적 특성 사이의 상관관계를 고찰하기 위하여 나일론 줄을 평행하게 배열하여
제작된 해면질골 팬텀이 이용되었다. 7개의 해면질골 팬텀의 골소주 간격 (trabecular separation; Tb.Sp)은 300 μm부터
900 μm까지 분포하였으며, 골용량 비율 (volume fraction; VF)은 1.6%부터 8.7%까지 분포하였다. 해면질골 팬텀의 위상속
도 및 감쇠계수는 12.7 mm의 직경 및 1 MHz의 중심 주파수를 갖는 한 쌍의 광대역, 비집속형 초음파 변환기와 함께 수중에서
투과법을 이용하여 측정되었다. 1 MHz에서 측정된 위상속도 및 감쇠계수는 Tb.Sp이 증가함에 따라 거의 선형적으로 감소하
였으며, VF이 증가함에 따라 거의 선형적으로 증가하였다. 위상속도 및 감쇠계수를 독립변수로 하고, Tb.Sp 및 VF을 종속변
수로 하는 단순 및 다중선형회귀모델로부터 VF 예측을 위한 결정계수가 Tb.Sp 예측을 위한 결정계수에 비하여 높게 나타나
는 것을 알 수 있었다. 이와 같이 나일론 줄을 평행하게 배열하여 제작된 해면질골 팬텀에서 나타나는 결과는 사람의 해면질골
에서 나타나는 결과와 잘 일치하였으며, 해면질골에서 위상속도 및 감쇠계수 측정으로부터 구조적 특성 평가가 가능하다는
것을 알 수 있었다.
핵심용어: 골다공증, 해면질골

영어초록

Trabecular-bone-mimicking phantoms consisting of parallel-nylon-wire arrays were used to investigate correlations
of phase velocity and attenuation coefficient with structural properties in trabecular bone. Trabecular separation
(Tb.Sp) of the 7 trabecular-bone-mimicking phantoms ranged from 300 to 900 μm and volume fraction (VF) from
1.6% to 8.7%. Phase velocity and attenuation coefficient of the phantoms were measured by using a throughtransmission
method in water, with a matched pair of broadband, unfocused transducers with a diameter of 12.7
mm and a center frequency of 1 MHz. Phase velocity and attenuation coefficient at 1 MHz decreased almost linearly
with increasing Tb.Sp and increased almost linearly with increasing VF. The simple and multiple linear regression
models with phase velocity and attenuation coefficient as independent variables and Tb.Sp and VF as dependent
variables demonstrated that the coefficients of determination for the prediction of VF were higher than those for
the prediction of Tb.Sp. The results obtained in the trabecular-bone-mimicking phantoms consisting of
parallel-nylon-wire arrays were consistent with those in human trabecular bone, suggesting that the structural
properties can be estimated from the measurements of phase velocity and attenuation coefficient in trabecular bone.

참고자료

· 없음