Über die Verteilung der Corticalisdichte im menschlichen Femurschaft und ihre Bedeutung für die Bestimmung der Knochenfestigkeit

Summary

The x-ray determined density of the compact femoral shaft bone is negatively correlated with age (r=−0.2829) in 398 male and 337 female specimens of cortical bone. The regression of density on age is non-linear. The differences in mean density of the femoral shaft and the density spectra of the shaft cross sections are significant between individuals and between left and right femora in individuals. the density spectra of the 4 proximal cross sections of the shaft are equal, but different from the 2 distal ones. the mean distribution of bone material in the corticalis of 8 femora is presented diagrammatically in Fig. 4. Two density strength functions were calculated by the method of least squares for individuals younger and older than 67.8 years respectively and the linearity of the 2 regression lines are shown in an analysis of variance. An analysis of covariance revealed no significant differences between the slopes of the 2 regressions but a significant difference in elevation; that is, the breaking strength of specimens of equal density is different in the two age groups (lower in the older one), but this difference is equal in all density intervals. Only 40 or 42% of strength variation is due to density variation.

Zusammenfassung

Die Corticalisdichte des Femurschaftes nimmt bei den untersuchungten Männern (398 Probekörper) und Frauen (337 Probekörper) mit zunehmendem Alter ab. Die Beziehung zwischen dem Quadrat der aus Röntgenbildern densitometrisch ermittelten Dichte und dem Alter in Jahren ist nicht linear. Die mittlere Dichte des Femurschaftes und die Dichtespektren in den Schaftquerschnitten sind sowohl bei verschiedenen Individuen als auch auf der rechten und linken Körperseite der gleichen Person different. Die Dichtespektren der drei proximalen Schaftquerschnitte sind im Mittel gleich aber von den zwei distalen verschieden. Die mittlere Materialverteilung in der Corticalis von 8 Femora wird dargestellt (Abb. 4). Zwei Dichte-Festigkeitsfunktionen werden für Personen unter bzw. über 67,8 Jahren berechnet und die Linearität der Regressionen der Festigkeitsquadrate auf die Dichtequadrate nachgewiesen. Die Beziehung zwischen Dichte und Bruchfestigkeit ist in beiden Altersgruppen gleich, aber bei gleicher Knochendichte ist die Bruchfestigkeit der Probekörper in der zweiten Altersgruppe geringer als in der ersten. Unterschiede in der Bruchfestigkeit können nur zu 40 bzw. 42% auf Unterschiede in der Knochendichte zurückgeführt werden, d. h. die Festigkeit des Knochens ist zwar dem Kalksalzgehalt proportional, aber darüber hinaus verbleibt ein bedeutender, aus Röntgenbildern nicht zu ermittelnder Rest an Bruchfestigkeitsunterschieden.