Stress-Strain-Index

Der Stress-Strain-Index (abgekürzt SSI; zu Deutsch: Verformungs-Spannungs-Index) eines Knochens ist ein besseres Maß seiner Festigkeit bzw. Biegefestigkeit,[1][2] als es die reine Berechnung über das Flächenträgheitsmoment ermöglicht. Der Stress-Strain-Index ermöglicht den Vergleich von in-vivo-Messergebnissen (Querschnitt-Scans mittels QCT/pQCT) mit den Ergebnissen typischer Materialprüfungstests wie z. B. dem Drei-Punkt-Biegestest.

Definition

Der SSI wird wie folgt berechnet:[2]

S S I = ∑ i = 0 n r i 2 ⋅ A ⋅ C D N D r m a x {\displaystyle SSI=\sum _{i=0}^{n}{\frac {r_{i}^{2}\cdot A\cdot {\frac {CD}{ND}}}{r_{\mathrm {max} }}}}

mit

  • r i {\displaystyle r_{i}} : Entfernung des Pixels vom Zentrum
  • A {\displaystyle A} : Flächeninhalt des Pixels
  • C D {\displaystyle CD} : scheinbare (mittlere) Knochendichte des Voxels
  • N D {\displaystyle ND} : typische Dichte von Knochen als Material (kortikaler Knochen)
  • r m a x {\displaystyle r_{\mathrm {max} }} : Entfernung des Voxels vom Zentrum.

Einzelnachweise

  1. ↑ Ward K., Roberts S., Adams J., Mughal M.: Bone geometry and density in the skeleton of pre-pubertal gymnasts and school children. In: Bone. 36. Jahrgang, Nr. 6, 2005, S. 1012–1018, PMID 15876561. 
  2. ↑ a b Hasegawa Y., Schneider P., Reiners C.: Age, sex, and grip strength determine architectural bone parameters assessed by peripheral quantitative computed tomography (pQCT) at the human radius. In: J Biomech. 34. Jahrgang, Nr. 4, 2001, S. 497–503, PMID 11266673.