관형 피질골에서 축방향을 따라 가장 먼저 수신되는 FAS의 위상속도는 축방향을 따라 FAS 이후에 수신되는 SGW의 위상속도는 피질골 두께와 파장의 비에 큰 상관 없이 SGW의 위상속도가 피질골의 두께 변화를 보다 정확히 평가할 수 있는 지표로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.
<p>관형 피질골에서 축방향을 따라 가장 먼저 수신되는 FAS의 위상속도는 피질골 두께와 파장의 비 (피질골 두께 / 파장)에 크게 의존하는 것으로 알려져 있다. Nicholson 등의 시뮬레이션 연구에 의하면 피질골 두께가 파장보다 큰 경우에 FAS는 lateral wave 또는 P-head wave로서 피질골 두께에 상관없이 피질골의 종파속도 약 (\( 4000 \mathrm{~m} / \mathrm{s}) \)를 갖는 것으로 예측되었다. 실제로 경골과 같은 긴 뼈의 관형 피질골을 모사하는 관형 polyvinyl chloride (PVC)로 제작된 피질골 팬텀에서도 동일한 경향이 관찰되었다. 그러나 피질골 두께가 파장보다 작은 경우에 피질골 두께가 감소함에 따라 lateral wave와 S0 램 모드의 간섭으로 인하여 FAS의 위상속도도 점차 감소하면서 판형 피질골에서 전파하는 S0 램 모드의 위상속도로 수렴하게 된다. 또한 피질골 두께가 파장보다 4배 이상 작은 경우에는 그림 4 및 7에서 볼 수 있듯이 판형 피질골에서 전파하는 S0 램 모드의 특성을 가지며 피질골 두께가 증가함에 따라 FAS의 위상속도는 감소하는 경향을 나타낸다. 본 연구에서는 \( 200 \mathrm{kHz} \)의 주파수가 이용되었으므로 피질골의 종파속도를 \( 4000 \mathrm{~m} / \mathrm{s} \)라고 가정할 때 파장은 \( 20 \mathrm{~mm} \)로서 12개의 피질골 샘플이 갖는 피질골 두께 (1.7-5.9 \(\mathrm{mm}\))보다 4배 이상 큰 경우이다. 그러므로 본 연구에서 이용된 12 개의 피질골 샘플에서 측정된 FAS의 위상속도는 그림 7과 같이 판형 피질골에서 전파하는 S0 램 모드의 위상속도와 잘 일치하며, 그림 4에서도 볼 수 있듯이 피질골 두께와 높은 음의 상관 관계를 나타내는 것을 알 수 있다. Moilanen 등도 \( 2.6 \mathrm{mm} \) 부터 \( 10.2 \mathrm{~mm} \) 까지의 두께 범위를 갖는 관형 PVC로 제작된 피질골 팬텀에 대하여 \( 200 \mathrm{kHz} \) 에서 측정된 FAS의 위상속도는 (피질골 두께가 파장보다 4 배 이상 작은 경우에) 피질골 두께와 매우 높은 상관관계를 나타내는것을 발견하였다 \( \left(\mathrm{R}^{2}=0.81\right) \). 반면에 동일한 PVC 팬텀에 대하여 \( 1.25 \mathrm{MHz} \)에서 측정된 FAS의 위상속도와 (피질골 두께가 파장보다 큰 경우에) 피질골 두께 사이에는 상관관계가 전혀 존재하지 않는 것을 관찰하였다. 또한 Bossy 등은 생체 외 조건에서 \( 1 \mathrm{~mm} \) 부터 \( 4 \mathrm{~mm} \) 까지의 피질골 두께 범위를 갖는 피질골 샘플에 대하여 \( 1 \mathrm{MHz} \)에서 측정된 FAS의 위상속도는 (피질골 두께가 파장과 유사한 경우에) 피질골 두께와 낮은 상관관계를 나타내는 것을 보고하였다 \( \left(\mathrm{R}^{2}=0.20\right) \). 생체 내 (in vivo) 조건의 연구에서도 이와 유사한 경향이 발견되었다 \( \left(\mathrm{R}^{2}=0.38\right) \). 그러므로 관형 피질골에서 축방향을 따라 가장 먼저 수신되는 FAS의 위상속도는 본 연구와 같이 피질골 두께가 파장보다 4배 이상 작은 경우에만 피질골 두께와 높은 상관관계를 나타내는 것을 알 수 있다.</p> <p>관형 피질골에서 축방향을 따라 FAS 이후에 수신되는 SGW의 위상속도는 피질골 두께와 파장의 비에 큰 상관 없이 판형 피질골에서 전파하는 A0 램 모드의 특성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 그러나 관형 피질골에서 유도초음파가 가장 효율적으로 전파하는 최적 주파수인 \( 200 \mathrm{kHz} \)를 이용하는 것이 일반적이다. Muller 등도 생체 외 조건에서 40개의 사람 요골 (radius) 샘플에 대하여 \( 200 \mathrm{kHz} \)에서 측정된 SGW의 위상속도와 (피질골 두께가 파장보다 4 배 이상 작은 경우에) 피질골 두께 사이에 높은 상관관계가 존재하는 것을 발표하였다 \( \left(\mathrm{R}^{2}=0.52\right) \). 그러나 Moilanen 등은 생체 내 조건에서 106명의 12-14세 여성의 경골을 대상으로 \( 200 \mathrm{kHz} \)에서 측정된 SGW의 위상속도는 (피질골 두께가 파장보다 4 배 이상 작은 경우임에도 불구하고) 피질골 두께와 매우 낮은 상관관계를 나타내는 것을 관찰하였다 \( \left(\mathrm{R}^{2}=0.08\right) \). 생체 외 조건에서 수행된 연구에 비하여 생체 내 조건에서 측정된 SGW의 위상속도와 피질골 두께 사이의 상관관계가 매우 낮게 나타나는 이유는 생체 내 조건에서 경골의 피질골 껍질을 덥고 있는 연부조직을 통하여 직접 수신되는 신호와 A0 램 모드의 간섭으로 인하여 SGW의 위상속도를 정확히 측정하는 것이 어렵기 때문이다. 그러므로 최근에는 SGW의 위상속도를 보다 정확히 측정하기 위하여 2-D fast Fourier transform (2-DFFT)와 같은 신호처리방법을 이용하는 연구도 활발히 수행되고 있다. 생체 내 조건에서 위상속도 측정의 어려움에도 불구하고 FAS에 비하여 SGW가 갖는 장점은 다음과 같다. 먼저 그림 7에서 볼 수 있듯이 본 연구와 같이 피질골 두께가 파장보다 4배 이상 작은 경우에 FAS의 위상속도는 피질골 두께가 증가함에 따라 서서히 감소하다가 \( 5 \mathrm{~mm} \) 이상의 두께 영역에서 급격히 감소하는 경향을 나타낸다. 반면에 SGW의 위상속도는 피질골 두께가 증가함에 따라 급격히 증가하다가 \( 2 \mathrm{~mm} \) 이상의 두께 영역에서 서서히 증가하는 경향을 나타낸다. 즉 \( 2 \mathrm{~mm} \) 이하의 피질골 두께 영역에서는 FAS에 비하여 SGW의 위상속도가 피질골 두께에 더 민감하게 의존한다. 그러므로 골다공증 또는 노화로 인하여 피질골 두께가 크게 감소한 경우에는 SGW의 위상속도가 피질골의 두께 변화를 보다 정확히 평가할 수 있는 지표로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.</p>