The Journal of the Acoustical Society of Korea (한국음향학회지)

The Acoustical Society of Korea (한국음향학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Correlations of Lumbar and Femoral Bone Mineral Densities with Calcaneal Speed of Sound in Osteoporotic Woman

골다공증 여성에서 요추골 밑 대퇴골 부위의 골밀도와 종골 음속 사이의 상관관계

  • Published : 2009.08.31
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In this in vivo study, correlations of lumbar and femoral bone mineral densities (BMDs) with calcaneal speed of sound (SOS) were investigated in 36 osteoporotic women. Areal BMDs of the L2-L4 lumbar spine and the right femoral neck were measured by using dual energy X-ray absorptiometry (DEXA). SOS of the right calcaneus was measured by using ultrasound bone densitometry. Pearson's correlation coefficient (r) and level of significance (p) were used to evaluate the correlations between measurements. Lumbar BMD was highly correlated with femoral BMD (r=0.81). Lumbar and femoral BMDs exhibited similar comparable negative correlations with age (r=-0.52 and r=-0.55). A moderate negative correlation was found between calcaneal SOS and age (r=-0.45). Calcaneal SOS was significantly correlated with lumbar and femoral BMDs, with a higher correlation with femoral BMD rather than with lumbar BMD (r=0.54 and r=0.62). However, calcaneal SOS may not be an optimum index for the estimation of BMD of the most important fracture sites, such as the lumbar and the femur, because it showed lower correlations with lumbar and femoral BMDs compared to that with calcaneal BMD. Therefore, the development of a quantitative ultrasound technology for the direct measurement of acoustic properties at the lumbar and the femur is required to estimate BMD of these sites more accurately.

본 in vivo 연구에서는 36명의 골다공증 여성을 대상으로 요추골 및 대퇴골 부위의 골밀도와 종골 음속 사이의 상관관계를 조사하였다 2-4번 요추골 및 우측 대퇴골 경부의 단위면적당 골밀도는 이중에너지 X-선 흡수계측법을 이용하여 측정되었다. 우측 종골의 음속은 초음파 골밀도 측정기를 이용하여 측정되었다. 각 측정값 사이의 상관관계를 분석하기 위하여 Pearson 상관계수 (r) 및 유의수준 (p)이 이용되었다. 요추골 골밀도와 대퇴골 골밀도 사이에는 매우 높은 양의 상관관계가 나타났다 (r=0.81). 요추골 및 대퇴골 골밀도는 연령과 음의 상관관계를 보였다 (r=-0.52 및 r=-0.55). 종골 음속과 연령 사이에도 음의 상관관계가 나타나는 것을 알 수 있었다 (r=-0.45). 종골 음속은 요추골 및 대퇴골 골밀도와 비교적 높은양의 상관관계를 보였으며, 요추골 골밀도보다 대퇴골 골밀도와 더 높은 상관관계를 나타냈다 (r=0.54 및 r=0.62). 그러나 이는 종골 음속이 종골 골밀도와 갖는 상관관계에 비하여 낮으므로 종골 음속은 골절률이 가장 높은 요추골 및 대퇴골부위의 골밀도를 평가하기에 최적의 지표가 아님을 알 수 있었다. 그러므로 요추골 및 대퇴골 부위의 골밀도를 보다 정확히 평가하기 위하여 이 부위의 음향특성을 직접 측정할 수 있는 정량적 초음파 기술을 개발할 필요가 있다.

Keywords

References

  1. C. F. Njeh, D. Hans, T. Fuerst, C. C. Gluer, and H. K. Genant, Quantitative Ultrasound: Assessment of Osteoporosis and Bone Status, Martin Dunitz, London, 1999
  2. K. I. Lee and M. J. Choi, “Prediction of the dependence of phase velocity on porosity in cancellous bone,” J. Acoust. Soc. Kor., vol. 27, no. 2E, pp. 45-50, 2008
  3. C. M. Langton, S. B. Palmer, and R. W. Porter, "The mea-surement of broadband ultrasonic attenuation in cancellous bone," Eng. Med., vol. 13, pp. 89-91, 1984 https://doi.org/10.1109/TUFFC.2008.831
  4. P. Laugier, "An overview of bone sonometry," International Congress Series, vol. 1274, pp. 23-32, 2004 https://doi.org/10.1016/j.ics.2004.07.034
  5. P. Laugier, "lnstrumentation for in vivo ultrasonic characteri-zation of bone strength," IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control, vol. 55, pp. 1179-1196, 2008 https://doi.org/10.1109/TUFFC.2008.782
  6. C. C. Gluer, R. Eastell, D. M. Reid, D. Felsenberg, C. Roux, R. Barkmann, W. Timm, T. Blenk, G. Armbrecht, A. Stewart, J. Clowes, F. E. Thomasius, and S. Kolta, "Association of five quantitative ultrasound devices and bone densitometry with osteoporotic vertebral fractures in a population-based sample: The OPUS study," J. Bone Miner. Res., vol. 19, pp. 782-793, 2004 https://doi.org/10.1359/JBMR.040304
  7. K. A. Wear and D. W. Armstrong Ill, “Relationships among caIcaneal backscatter, attenuation, sound speed, hip bone mineral density, and age in normal adult women,” J. Acoust. Soc. Am., vol. 110, pp. 573-578, 2001 https://doi.org/10.1121/1.1378343
  8. G. Haiat, F. Padilla, R. Barkmann, S. Kolta, C. Latremouille, C. C. Gluer, and P. Laugier, "In vitro speed of sound measurement at intact human femur specimens," Ultrasound Med. Biol., vol. 31, pp. 987-996, 2005 https://doi.org/10.1016/j.ultrasmedbio.2005.02.015
  9. F. Jenson, F. Padilla, V. Bousson, C. Bergot, J. D. Laredo, and P. Laugier, "In vitro utrasonic characterization of human cancellous femoral bone using transmission and backscatter measurements: Relationships to bone mineral density," J. Acoust. Soc. Am., vol. 119. pp. 654-663, 2006 https://doi.org/10.1121/1.2126936
  10. R. Barkmann, P. Laugier, U. Moser, S. Dencks, F. Padilla, G. Haiat, M. Heller, and C. C. Gluer, "A method for the estimation of femoral bone mineral density from variables of ultrasound transmission through the human femur," Bone, vol. 40, pp. 37-44, 2007 https://doi.org/10.1016/j.bone.2006.07.010