定量超聲法骨密度檢測的關(guān)鍵技術(shù)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(jìn)口的現(xiàn)狀，研制具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的定量超聲測量儀是醫(yī)學(xué)界廣泛關(guān)注的課題。其中定量超聲骨密度檢測的傳感器設(shè)計(jì)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(guān)鍵技術(shù)，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(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。 本研究在深入分析定量超聲測量骨密度基礎(chǔ)理論和測量原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)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(jìn)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(shè)計(jì)參數(shù)不同的超聲波傳感器進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)，獲得了設(shè)計(jì)參數(shù)與性能之間的關(guān)系，結(jié)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(yīng)波形的峰—峰值和振蕩次數(shù)都相應(yīng)減少。權(quán)衡傳感器設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)室已有的條件下，重點(diǎn)探討了以橫向透

3、射技術(shù)為主的定量超聲參數(shù)檢測方法，以準(zhǔn)確獲得定量超聲參數(shù)。設(shè)計(jì)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(jìn)行數(shù)據(jù)采集，實(shí)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(jìn)行延時互相關(guān)運(yùn)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