<p>표 2 는 선형 회귀 분석을 이용하여 결정된 BMD, SOS, 및 nBUA 사이의 Pearson 상관계수 (\(r\)) 를 나타낸다 (모든 \(r\) 에 대해 (\(p<0.0001\)). 그림 5 는 \( 0.5 \mathrm{MHz} \) 의 중심주파수를 갖는 초음파 트랜스듀서를 이용하여 측정된 (a) SOS 및 (b) nBUA를 BMD 함수로 나타낸 것이다. 그림 6 는 \( 1.0 \mathrm{MHz} \) 의 중심주파수를 갖는 초음파 트랜스듀서를 이용하여 측정된 (a) SOS 및 (b) nBUA 를 BMD 함수로 나타낸 것이다. 그림 5 및 6 의 \( \bigcirc \) 기호는 각 샘플의 위치를 변화시켜가며 샘플 중심 근처의 서로 다른 10 개의 ROI에 대해 측정된 값들의 평균값을 나타내며, 흑색 실선으로 나타낸 직선은 이들 평균값에 대한 선형 회귀 (linear regression)를 나타낸다. 표 2에서 볼 수 있듯이 BMD 는 0.5 및 \( 1.0 \mathrm{MHz} \) 초음파 트랜스듀서를 이용하여 측정된 SOS 및 nBUA 와 모두 강한 상관관계를 나타냈으며 (\(r=0.72-0.82\)), BMD 와 \(0.5\) \( \mathrm{MHz} \) 초음파 트랜스듀서를 이용하여 측정된 nBUA 사이에 가장 높은 상관관계가 존재하는 것을 알 수 있다 (\(r=0.82\)). 동일하거나 서로 다른 중심주파수를 갖는 초음파 트랜스듀서를 이용하여 측정된 음향특성 사이에도 모두 강한 상관관계가 나타났다 (\(r=0.66-0.87\)).</p><p>본 연구에서는 해면질골 샘플의 표면에 수직으로 입사되는 초음파의 전파방향이 대퇴골의 medial-lateral 방향과 평행하였으며, 이는 초음파의 전파 방향과 골소주의 배열방향이 수직에 가까운 경우이다. 그림 3 과 같이 본 연구에서 이용된 15개의 대퇴골 해면질골 샘플 중에서 하나의 대표적인 샘플에 대한 샘플신호에서도 볼 수 있듯이 fast wave 및 slow wave가 서로 중첩되어 하나의 신호가 수신된 것을 알 수 있으며, 15개의 대퇴골 해면질골 샘플에서 모두 동일한 현상이 관찰되었다. 일반적으로 다공성 매질인 해면질골에서는 초음파의 전파방향과 골소주의 배열방향에 따라 1950년대 Biot에 의해 제안된 (수신시간이 빠른) fast wave 및 (수신시간이 느린) slow wave와 같이 서로 다른 음속을 갖는 두 종류의 종파가 전파하는 것으로 알려져 있다. 현재까지 알려진 바에 의하면 초음파의 전파방향이 해면질골을 구성하는 골소주의 배열방향과 평행할수록 fast wave 및 slow wave의 분리가 두드러지게 나타나며, 골소주의 배열방향과 수직할수록 fast wave 및 slow wave의 중첩이 두드러지게 나타난다. 현재 임상에서 이용되고 있는 초음파 골밀도 측정기의 경우에도 종골의 표면에 수직으로 입사되는 초음파의 전파방향이 종골의 medial-lateral 방향과 평행하므로 (즉 초음파의 전파방향과 골소주의 배열방향이 수직에 가까우므로) fast wave 및 slow wave가 서로 중첩된 하나의 신호가 수신되는 것으로 설명된다.</p><p>위에서 언급하였듯이, 해면질골에서는 초음파의 전파방향과 골소주의 배열방향에 따라 fast wave 및 slow wave의 분리가 일어날 수 있으며, fast wave 및 slow wave는 각각 주파수가 증가함에 따라 음속도 증가하는 양의 분산 (Positive dispersion) 을 보이는 것으로 알려져 있다. 반면 여러 연구자들에 의해 해면질골에서 fast wave 및 slow wave가 서로 중첩된 신호는 주파수가 증가함에 따라 음속이 감소하는 음의 분산 (Negative dispersion)을 나타내는 것으로 보고되고 있다. 예를 들면, Wear는 사람의 해면질골에서 stratified 모델을 이용하여 음의 분산을 최초로 예측하였으며, Waters 및 Hoffmeister는 소의 해면질골에서 Kramers-Kronig 분산관계 (Dispersion relation)를 이용하여 이를 설명할 수 있었다. 그러나 Fry 및 Barger는 사람의 두개골을 이용하여 제작된 해면질골 샘플에서 fast wave 및 slow wave가 서로 중첩된 신호에서 양의 분산을 발견하였다. 또한 Pal 등도 이와 유사하게 양의 분산을 보고하였으며, Droin 등은 사람의 해면질골에서 음 또는 양의 분산을 모두 관찰할 수 있었다. 현재까지도 해면질골에서 fast wave 및 slow wave가 서로 중첩된 신호에서 서로 다른 분산이 나타나는 현상은 명확히 이해되지 않고 있다. 본 연구에서는 표 1 에서 볼 수 있듯이 15개의 소 대퇴골 해면질골 샘플에서 0.5 및 \(1.0\) \( \mathrm{MHz} \) 초음파 트랜스듀서를 이용하여 측정된 SOS 의 평균값은 각각 1555.72 및 \( 1574.67 \mathrm{m} / \mathrm{s} \) 로 나타났다. 즉 \( 0.5 \mathrm{MHz} \) 초음파 트랜스듀서에 비해 \(1.0\) \( \mathrm{MHz} \) 초음파 트랜스듀서를 이용하여 측정된 SOS 가 다소 큰 값을 갖는 것을 알 수 있으며, 이는 본 연구에서 이용된 대퇴골 해면질골 샘플이 주파수가 증가함에 따라 음속도 증가하는 양의 분산을 나타낸다는 것을 의미한다.</p>
본문에서 그림 5는 초음파 트랜스듀서를 이용해서 측정된 SOS 및 nBUA를 어떤 함수로 나타낸 거야?
BMD 함수