Связь механических свойств с плотностью и значениями КТ в костной ткани человека

Механические свойства кортикальной и губчатой костной ткани у восьми человек определяли методом ультразвуковой передачи. Исходные значения компьютерной томографии (КТ), полученные при сканировании костей в воде, корректировали до единиц Хаунсфилда. Корреляция между значениями КТ и механическими свойствами кортикальной костной ткани была слабой (r² < 0,2), тогда как для губчатой костной ткани она была более выраженной (r² > 0,6). Эти результаты свидетельствуют о том, что значения КТ могут быть полезны для прогнозирования механических свойств только губчатой костной ткани. Для кортикальной костной ткани выявлена слабая корреляция между модулем упругости в радиальном или окружном направлении и модулем упругости в верхненижнем направлении; для губчатой костной ткани обнаружена хорошая корреляция между модулем упругости в переднезаднем или медиолатеральном направлении и модулем упругости в верхненижнем направлении. Это указывает на то, что модуль упругости в радиальном или окружном направлении нельзя прогнозировать по модулю упругости в верхненижнем направлении для кортикальной костной ткани, тогда как для губчатой костной ткани такое прогнозирование возможно. Прогностические возможности линейной и степенной моделей, оценённые только для губчатой костной ткани, были примерно одинаковыми. Однако степенная функция лучше описывала данные при низких и высоких значениях плотности. Предложены специфичные для типа костной ткани зависимости, позволяющие прогнозировать модуль упругости по плотности и значениям КТ для кортикальной и губчатой костной ткани человека. Эти специфичные корреляции могут помочь исследователям разработать более точные модели, однако данные гипотезы требуют дальнейшей проверки.