골다공증에 걸린 쥐 대퇴골의 고유진동수 예측: 유한 요소 해석 및 진동 실험

서지정보

· 발행기관 : 한국비파괴검사학회
· 수록지 정보 : 비파괴검사학회지 / 25권 / 4호 / 239 ~ 246페이지
· 저자명 : 김윤혁, 변창환, 오택열

초록

골다공증에 따른 쥐 대퇴골의 고유진동수의 변화를 예측하기 위하여 유한요소해석과 진동 시험을 수행하였다. 연구 대상으로 골다공증에 걸린 쥐 그룹, 골다공증을 치료한 쥐 그룹, 그리고 골다공증이 없는 정상 쥐 그룹을 구성하였다. 유한요소해석에서는 미세단층촬영(Micro-CT)에서 얻은 해면골 영상 데이터와 Voxel 요소 생성 알고리즘을 이용하여 3차원 미세 유한요소 모델을 생성한 다음 고유진동수 해석을 수행하였다. 진동 시험에서는 모빌리티 실험에 의한 주파수 응답함수로부터 고유진동수를 측정하였다. 연구 결과로부터 골다공증에 걸린 쥐 그룹의 고유진동수가 가장 높고, 골다공증을 치료한 쥐의 그룹, 골다공증이 없는 정상 쥐의 그룹 순서로 낮아지는 경향을 볼 수 있었다. 모든 그룹에서 유한요소해석에 의한 고유진동수는 시험에서 측정한 결과보다 10~15% 오차 범위 내로 높은 값을 보였다. 본 연구로부터 개발된 미세단층촬영기 장치, Voxel 요소 생성 알고리즘, 진동시험 및 유한요소해석 방법을 이용하여 골다공증에 의한 생체 골조직의 구조적 변화 진단 및 치료 평가 등에 대한 응용 가능성을 확인할 수 있었다.

참고자료

· 없음