Корреляция модуля упругости и рентгенологической плотности костной ткани в зоне голеностопного сустава

Autor: Omelchenko, Taras, Buryanov, Oleksandr, Lyabakh, Andrey, Mazevich, Vadim, Shidlovsky, Mykola, Musienko, Olga
Jazyk: ukrajinština
Rok vydání: 2023
Předmět:
Zdroj: № 3 (2018); 80-84
ORTHOPAEDICS TRAUMATOLOGY and PROSTHETICS; No. 3 (2018); 80-84
Ортопедія, травматологія та протезування; № 3 (2018); 80-84
ISSN: 2518-1882
0030-5987
Popis: Objective: to determine the relationship between the X-ray density and the modulus of elasticity of the bone in the ankle joint, using an empirical method (in a natural experimental study). Methods: the modulus of elasticity of 10 samples of the tibia cortical bone and 42 — cancellous bone of the distal part of the tibia, fibula and talus was determined. The study of the bone modulus of elasticity was carried out by recording of linear dis­placements at static and quasistatic compression loads. X-ray density in Hounsfield units (HU) was estimated using computer tomography. Results: it was found that the average radiological density for cancellous tibia bone tissue was 314.8 HU, and the modulus of elasticity was 581.5 MPa. For the fibula the average values of the corresponding indicators were 258.9 HU and 374.7 MPa; for the talus — 255.6 HU and 445.3 MPa, respective­ly. For the cortical tibia shaft, the mean value of the X- ray density was 1 887.7 HU, the modulus of elasticity was 10 002.8 MPa. As a result of the regression analysis, a correlation between the radiological density of the bone and its modulus of elasticity in the ankle joint was established. The revealed dependence for cortical bone is described by the formula E = 6,3 ∙ HU – 1905; and for cancellous — E = 3 ∙ HU – 407.Conclusions: the use of the obtained formulas allows noninvasive determination of the modulus of elasticity of bone tissue in patients on the basis of the radiographic density in a standard computer tomography scan with sufficient accuracy.
Цель: эмпирическим путем (в натурном экспериментальном исследовании) определить взаимосвязь между рентгенологической плотностью и модулем упругости костной ткани в области голеностопного сустава.Методы: определен модуль упругости 10 образцов корковой костной ткани большеберцовой кости и 42 — спонгиозной костной ткани дистального отдела большеберцевой (ББК), малоберцевой (МБК), таранной костей. Исследование модуля упругости костной ткани проводили путем регистрации линейных перемещений при статических и квазистатических компрессионных нагрузках. Рентгенологическую плотность в единицах Хаунсфилда (HU) оценивали с помощью компьютерной томографии (КТ).Результаты: установлено, что средний показатель рентгенологической плотности для спонгиозной костной ткани ББК составляет 314,8 HU, модуля упругости — 581,5 МПа. Для МБК средние значения соответствующих показателей были равными 258,9 HU и 374,7 МПа; для таранной кости — 255,6 HU и 445,3 МПа соответственно. Для корковой ткани диафиза ББК среднее значение рентгенологической плотности составило 1 887,7 HU, модуля упругости — 10 002,8 МПа. В результате регрессионного анализа установлена корреляция между рентгенологической плотностью костной ткани и ее модулем упругости в зоне голеностопного сустава. Выявленная зависимость для корковой кости описывается формулой E = 6,3 ∙ HU – 1905; а для спонгиозной — E = 3 ∙ HU – 407.Выводы: применение полученных формул позволяет неинвазивно определять модуль упругости костной ткани пациентов на основе измерения рентгенологической плотности при стандартном КТ-исследовании с достаточной точностью.
Мета: емпіричним шляхом (у натурному експериментальному дослідженні) визначити взаємозв’язок між рентгенологічною щільністю та модулем пружності кісткової тканини в ділянці надп’ятково-гомілкового суглоба.Методи: визначено модуль пружності 10 зразків коркової кісткової тканини великогомілкової кістки і 42 — спонгіозної кісткової тканини дистального відділу великогомілкової (ВГК), малогомілкової (МГК), надп’яткової кісток. Дослідження модуля пружності кісткової тканини проводили шляхом реєстрації лінійних переміщень за умов статичних і квазістатичних компресійних навантажень. Рентгенологічну щільність в одиницях Хаунсфілда (HU) оцінювали за допомогою комп’ютерної томографії (КТ).Результати: встановлено, що середній показник рентгенологічної щільності для спонгіозної кісткової тканини ВГК становить 314,8 HU, модуля пружності — 581,5 МПа. Для МГК середні значення відповідних показників були рівними 258,9 HU і 374,7 МПа; для надп’яткової кістки — 255,6 HU і 445,3 МПа відповідно. Для коркової тканини діафіза ВГК середнє значення рентгенологічної щільності склало 1 887,7 HU, модуля пружності — 10 002,8 МПа. У результаті регресійного аналізу встановлена кореляція між рентгенологічною щільністю кісткової тканини та її модулем пружності в зоні надп’ятково-гомілкового суглоба. Виявлена залежність для коркової кістки описується формулою E = 6,3 ∙ HU – 1905, а для спонгіозної — E = 3 ∙ HU – 407.Висновки: застосування отриманих формул дає змогу неінвазивно визначати модуль пружності кісткової тканини пацієнтів на підставі вимірювання рентгенологічної щільності під час стандартного КТ-дослідження з достатньою точністю.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: