<h1>Ⅰ. 서 론</h1><p>현대사회에서 당뇨병 및 심혈관 질환과 함께 가장 심각한 노인성 질환 중의 하나인 골다공증은 골량의 감소 및 골구조의 파괴로 인해 작은 충격에도 골절이 쉽게 발생하는 전신적 골질환으로 정의된다. 골다공증 진단을 위한 여러 가지 방법 중에서 이중에너지 X-선 흡수계측법 (Dual energy X-ray absorptiometry; DEXA)를 이용하여 단위면적당 또는 단위체적당 골밀도 (Bone mineral density; BMD)를 측정하는 것이 가장 정확한 골다공증 진단방법으로 알려져 있다. BMD 를 측정하는 이유는 BMD가 골강도의 \( 60 \%-80 \% \) 를 대변할 뿐만 아니라 골생검 없이 비침습적으로 측정할 수 있는 지표이기 때문이다. 한편 인체의 뼈는 피질골 (Cortical bone) 및 해면질골 (Trabecular bone)과 같은 두 종류의 골조직으로 분류된다. 뼈의 외부껍질은 매우 치밀한 구조를 갖는 피질골로 구성되며, 뼈의 중심부 및 긴 뼈의 양쪽 말단은 골소주 (trabeculae)가 3 차원의 그물 구조를 갖는 해면질골로 구성된다. 골량의 \( 80 \% \) 는 피질골이 차지하지만, 피질골에 비해 해면질골의 표면적이 더 크므로 골조직의 물질 대사는 대부분 해면질골에서 일어난다. 따라서 BMD 측정도 해면질골로 이루어진 1 번부터 4 번까지의 요추골 (Lumbar spine) 및 대퇴골 경부 (Femoral neck)를 대상으로 하며, BMD 가 젊은 정상 성인보다 -2.5 표준편차 이하인 경우에 골다공증으로 분류된다.</p><p>골다공증 진단을 위한 정량적 초음파 (Quantitative ultrasound; QUS) 기술은 1984년 영국의 Langton 등에 의해 최초로 제안된 이후에 그 동안 많은 발전을 거듭하였다. 현재 임상에서 이용되고 있는 초음파 골밀도 측정기는 해면질골로 이루어지고, 초음파가 투과하기에 가장 용이한 해부학적 구조를 갖는 종골 (Calcaneus), 즉 발뒤꿈치 뼈에서 0.5 또는 \( 1.0 \mathrm{MHz} \) 의 중심주파수를 갖는 초음파 펄스를 투과시켜 음속 (Speed of sound; SOS) 및 광대역 초음파 감쇠 (Normalized broadband ultrasound attenuation; nBUA) 라고 불리는 특성감쇠계수를 측정한다. 이와 같이 종골에서 측정된 SOS 및 nBUA 는 각각 종골의 BMD 와 높은 선형적인 상관관계를 가지므로 전신적 골질환인 골다공증의 진단지표로 이용되고 있다. 비록 QUS 는 DEXA 에 비해 BMD 측정의 정확성이 떨어지지만, BMD 뿐만 아니라 미세골구조와 같이 골질과 관련된 부가적인 정보를 감지할 수 있는 장점을 가지므로 최근까지도 의학적 유용성이 꾸준히 제기되고 있다. 또한 방사선 노출의 위험성이 없고, 진단기기의 휴대가 용이하며, 진단기기의 가격 및 검진 비용이 저렴한 장점을 가지므로 골다공증 선별검사에 널리 이용되고 있다. 대퇴골 골절은 골절 후 1 년 이내 사망률이 \( 20 \% \) - \( 24 \% \) 에 달할 정도로 높은 사망률을 보이며, 5 년 생존 기대치가 \( 18 \% \) 로 감소하고, 사망률이 6.7 배 증가한다고 알려져 있다. 또한 대퇴골 골절은 가장 심각한 병적상태로서 사망하지 않는 경우에도 \( 50 \% \) 까지는 보조기구 등의 도움 없이는 걷지 못하고, \( 33 \% \) 까지는 독립적인 생활을 하지 못하는 것으로 보고되고 있다. 본 논문의 저자는 선행연구에서 36 명의 골다공증 여성을 대상으로 종골에서 측정된 SOS 와 대퇴골 및 요추골에서 측정된 BMD 사이의 상관관계를 조사하였다. 본 생체 내 (in vivo) 연구에서 초음파 골밀도 측정기를 이용하여 측정된 종골의 SOS 는 DEXA 를 이용하여 측정된 대퇴골 및 요추골의 BMD 와 비교적 높은 상관관계를 나타냈다 \( (\mathrm{r}=0.62 \) 및 \( \mathrm{r}=0.54) \). 그러나 종골에서 측정된 SOS 와 BMD 사이에서 나타나는 상관관계에 비해 현저히 낮으므로 종골의 SOS가 골절 위험도가 높은 대퇴골 및 요추골의 BMD 를 예측하기에는 한계가 있음을 알 수 있다. 따라서 대퇴골 및 요추골의 BMD 를 보다 정확히 예측하기 위해서는 이들 부위의 음향특성 측정이 가능한 QUS 기술을 개발할 필요가 있다.</p><p>본 연구의 목적은 골절 위험도가 높은 대퇴골에서 SOS 및 nBUA 와 같은 음향특성과 BMD 사이의 상관관계를 조사하는 것이다. 이를 위해 0.5 및 1.0\( \mathrm{MHz} \) 의 중심주파수를 갖는 두 쌍의 초음파 트랜스듀서와 함께 투과법을 이용하여 생체 외 (in vitro) 조건에서 15 개의 소 대퇴골 해면질골 샘플의 SOS 및 nBUA 를 측정하였다. 또한 마이크로 컴퓨터 단층촬영법 (Micro-computed tomography; micro-CT) 을 이용하여 해면질골 샘플의 단위체적당 BMD 를 측정하였다.</p>
현대사회에서 가장 심각한 노인성 질환 중 하나는 무엇인가?
골다공증