定量超聲法骨密度檢測的關鍵技術研究.pdf

1、定量超聲法診斷骨質(zhì)疏松癥以其廉價、無輻射等優(yōu)勢已成為最具發(fā)展?jié)摿Φ墓敲芏葴y量方法之一。針對目前國內(nèi)的定量超聲測量儀大多來自進口的現(xiàn)狀，研制具有完全自主知識產(chǎn)權的定量超聲測量儀是醫(yī)學界廣泛關注的課題。其中定量超聲骨密度檢測的傳感器設計和超聲信號數(shù)據(jù)采集與處理是儀器研制開發(fā)的兩大關鍵技術，對整個定量超聲測量儀的研發(fā)具有重要意義，課題著重對這兩大關鍵技術進行研究。 本研究在深入分析定量超聲測量骨密度基礎理論和測量原理的基礎上，設計了定

2、量超聲法測量骨密度的傳感器及其配套電路，并利用Pspice軟件對電路進行仿真研究，研制了滿足超聲波傳感器測量需要的發(fā)射和接收電路。課題對設計參數(shù)不同的超聲波傳感器進行對比實驗，獲得了設計參數(shù)與性能之間的關系，結果表明，隨著傳感器背襯塊中鎢粉比例和傳感器匹配層層數(shù)的增加，傳感器響應波形的峰—峰值和振蕩次數(shù)都相應減少。權衡傳感器設計參數(shù)對傳感器靈敏度與脈沖寬度的影響，確定了較為合理的鎢粉比例和匹配層。在實驗室已有的條件下，重點探討了以橫向透

3、射技術為主的定量超聲參數(shù)檢測方法，以準確獲得定量超聲參數(shù)。設計并開發(fā)了基于TMS320F2812的超聲信號數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采用片上自帶的12位ADC進行數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)了收發(fā)兩路超聲信號的同步控制與數(shù)據(jù)采集，同時獲得了超聲波信號在有無骨骼衰減兩種情況下接收到的波形數(shù)據(jù)。對橢圓帶通濾波后的發(fā)射和接收信號進行延時互相關運算，得到超聲波在骨骼中傳播的時間及速度。同時，比較有骨和無骨兩種情況下接收信號的FFT形式，得到骨骼樣品的衰減系數(shù)。對多組骨骼