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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
저널정보
대한의용생체공학회 의공학회지 의공학회지 제30권 제2호
발행연도
2009.1
수록면
135 - 141 (7page)

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Purpose: The aim of present study is to evaluate a possibility of clinical application for the effect of low intensity ultrasound stimulation (LIUS) in mechanical characteristics of bone on osteoporotic fractures prevention. Materials and Methods: Eight virgin ICR mice (14 weeks old, approximate weight 25g) were ovariectomized (OVX) to induce osteoporosis. The right hind limbs were then stimulated with LIUS (US Group), whereas left hind limbs were not stimulated (CON Group). Both hind limbs of all mice were scanned by in-vivo micro-CT to acquire two-dimensional (2D) images at 0 week before stimulation and 3 weeks and 6 weeks after stimulation. Three-dimensional (3D) finite element (FE) models generated by scanned 2D images were used to determine quantitatively the effect of LIUS on strength related to bone structure. Additionally, distributions of Hounsfield units and elastic moduli, which are related to the bone quality, for the bones in the US and CON groups were determined to analyze quantitatively a degree of improvement of bone qualities achieved by LIUS. Results: The result of FE analysis showed that the structural strength in US Group was significantly increased over time (p＜0.05), while that in CON Group was statistically constant over time (p＞0.05). High values of Hounsfield units obtained from voxels on micro-CT images and high values of elastic moduli converted from the Hounsfield units were dominantly appeared in US Group compared with those in CON Group. Conclusion: These finding indicated that LIUS would improve the mechanical characteristics of osteoporotic bone via the effects of bone structure (bone strength) and quality (Hounsfield unit and elastic modulus). Therefore, the LIUS may decrease effectively the risk of osteoporotic fracture in clinics.
#Osteoporosis #Bone fracture #in-vivo micro-CT #Finite element analysis #Low intensity ultrasound

목차

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참고문헌 (17)

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/ 2007 / The Korean Society of Bone Metabolism: Physician's guideline for osteoporosis / Seoheung google schola Carvalho DCL / 2004 / The action of low-intensity pulsed ultrasound in bones of osteopenic rats / Artificial Organs 28 : 114 ~ 118 google schola Duarte LR / 1983 / The stimulation of bone growth by ultrasound / Arch Orthop Trauma Surg 101 : 153 ~ 159 google schola Heckman JD / 1994 / Acceleration of tibial fracture-healing by non-invasive, low-intensity, pulsed ultrasound / Journal of Bone Joint Surg 76A : 226 ~ 234 google schola Kang JD / 2002 / Case-control study of risk factors of fracture due to osteoporosis / The Journal of the Korean Society of Fractures 15 : 8 ~ google schola

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