Ultrasound based measurement of fracture relevant cortical properties of the femoral neck

基于超声的股骨颈骨折相关皮质特性测量

基本信息

项目摘要

Nowadays clinically used X-ray based methods for bone mineral density measurement for the assessment of osteoporotic fracture risk and to determine the need for treatment have limitations as they only measure bone size and mineral density and no additional fracture relevant bone material properties at the main fracture sites hip and spine. Measurements of quantitative ultrasound (QUS) in the cancellous bone are also suitable to predict osteoporotic fractures. Methods of ultrasound transmission are particularly well suited to capture more of the bone material properties. The ultrasound transmission in the cortex depends on other fracture-related properties such as elasticity, porosity, mineralization and cortical thickness, properties which cannot or can only insufficiently be measured with radiological methods. On the basis of previous studies of ultrasonic waves through the cortex of the femoral neck (guided waves) we want to develop an in vivo applicable method for measuring fracture-related properties of the femoral neck selectively, and evaluate their suitability for fracture discrimination. The aim of the project is to demonstrate whether in addition to already by us validated QUS measurements at the trochanter of the femur femoral neck measurements are possible in order to assess the risk of pertrochanteric as well as cervical fractures.
目前,临床上使用的基于X射线的骨矿物质密度测量方法用于评估骨质疏松性骨折风险并确定治疗需求具有局限性,因为它们仅测量骨大小和矿物质密度,而没有测量主要骨折部位髋关节和脊柱处的其他骨折相关骨材料特性。定量超声(QUS)测量松质骨也适用于预测骨质疏松性骨折。超声传输方法特别适合于捕获更多的骨材料特性。皮质中的超声传输取决于其他与骨相关的性质,例如弹性、孔隙率、矿化和皮质厚度,这些性质不能或只能不充分地用放射学方法测量。在以前的研究的基础上,超声波通过股骨颈的皮质(导波),我们要开发一种在体内适用的方法,用于测量股骨颈的骨相关性能的选择性,并评估其适用性骨折歧视。本项目旨在证明,除了我们已经确认的股骨转子处的QUS测量值外,股骨颈测量值是否可能用于评估经转子和颈椎骨折的风险。

项目成果

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Influence of porosity, pore size, and cortical thickness on the propagation of ultrasonic waves guided through the femoral neck cortex: a simulation study
孔隙率、孔径和皮质厚度对穿过股骨颈皮质的超声波传播的影响:模拟研究
Model to estimate the sound velocity in a circular wave guide in a through transmission measurement setup from multiple receivers
在多个接收器的直通传输测量设置中估计圆形波导中的声速的模型
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