隨著人口老齡化的加劇,骨質(zhì)疏松癥已成為影響人類健康的重要疾病之一,其臨床表現(xiàn)主要為松質(zhì)骨骨小梁變細缺失,皮質(zhì)骨微孔率增大并逐漸變薄,最終導致骨力學特性的改變并極大增加患者骨折的風險。目前,人體長骨皮質(zhì)骨評價的主要方法仍為X線技術,其中雙能X線吸收法（DXA）是骨質(zhì)評價的金標準。但X線檢查只能提供包括骨礦密度（BMD）與二維骨幾何形狀等在內(nèi)的有限信息,無法反映骨微結構以及生物力學特性�；诔晫Рǖ脑\斷技術除具備傳統(tǒng)超聲技術的費用低、無電離輻射、簡便、速度快、可攜帶以及適合于普查應用等優(yōu)點外,還可反映長骨皮質(zhì)骨幾何形狀（包括厚度、截面形狀）以及材料特性（包括骨密度、微孔率和楊氏模量）等信息。因此,應用超聲導波評價長骨狀況已成為當前骨超聲研究中極具前景的課題。本文針對超聲導波評價長骨皮質(zhì)骨這一課題,從仿真與實驗出發(fā),重點圍繞長骨皮質(zhì)骨厚度與裂紋診斷兩大研究方向,主要開展了下述工作。1.長骨中超聲導波信號處理方法與仿真結合導波理論,用信號處理方法分析導波頻散作用對激勵信號的影響；建立時域有限差分（FDTD）模型,探討導波激發(fā)與裂紋評價方法。（1）提出導波頻散信號的合成算法,在已知導波頻散曲線... 

【文章來源】：復旦大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：127 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 綜述
    1.1. 引言
    1.2. 長骨概述
        1.2.1. 骨的結構及骨質(zhì)構成
        1.2.2. 長骨疾病
        1.2.3. 長骨皮質(zhì)骨的材料特性
    1.3. 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4. 研究難點
    1.5. 本文的主要工作及創(chuàng)新點
        1.5.1. 主要工作
        1.5.2. 主要創(chuàng)新點
    1.6. 小結
    參考文獻
第二章 超聲導波基礎
    2.1. 引言
    2.2. 導波理論
        2.2.1. Lamb波簡介
        2.2.2. 柱狀導波簡介
    2.3. 導波的模式轉換特性
    2.4. 導波的激勵
        2.4.1. 導波激勵中的模式選擇
        2.4.2. 寬帶激勵法簡介
        2.4.3. 窄帶激勵方法簡介
    2.5. 導波的測量
        2.5.1. 軸向測量
        2.5.2. 周向測量
    2.6. 小結
    參考文獻
第三章 導波信號合成
    3.1. 引言
    3.2. 超聲導波頻散信號的產(chǎn)生
    3.3. 導波頻散信號合成結果分析
        3.3.1. 單一導波頻散信號合成結果分析
        3.3.2. 多模式導波頻散信號合成結果分析
    3.4. 小結
    參考文獻
第四章 時域有限差分仿真分析
    4.1. 引言
    4.2. 仿真原理
    4.3. 仿真模型
    4.4. 仿真參數(shù)
    4.5. 仿真結果與討論
        4.5.1. 寬帶激勵下的皮質(zhì)骨仿體(鋼板)仿真結果
        4.5.2. 窄帶激勵下的皮質(zhì)骨仿體(鋼板)仿真結果
        4.5.3. 寬帶與窄帶激勵方式比較分析
    4.6. 小結
    參考文獻
第五章 實驗儀器介紹
    5.1. 引言
    5.2. 實驗儀器與數(shù)據(jù)采集
    5.3. 實驗方法
    5.4. 小結
    參考文獻
第六章 超聲導波信號時頻分析
    6.1. 引言
    6.2. 時頻分析方法
        6.2.1. 短時傅里葉變換法(STFT)
        6.2.2. 重排平滑偽維格納維利分布(RSPWVD)
        6.2.3. Zhao-Atlas-Marks分布(ZAMD)
    6.3. 導波特有的分析法
    6.4. 牛脛骨超聲導波實驗信號分析
    6.5. 小結
    參考文獻
第七章 基于時頻分析的超聲導波模式分離
    7.1. 引言
    7.2. CRAZY-CLIMBER算法與模式分離
        7.2.1. 基于Crazy-Climber的時頻表征脊檢測算法
        7.2.2. 基于Crazy-Climber算法的模式重建與分離
    7.3. 超聲導波信號分離結果
        7.3.1. 多模式導波合成信號分離結果
        7.3.2. 牛脛骨超聲導波實驗信號分離結果
    7.4. 小結
    參考文獻
第八章 頻散補償與模式分離
    8.1. 引言
        8.1.1. 頻散補償原理
        8.1.2. 基于頻散補償?shù)哪Ｊ椒蛛x
    8.2. 基于頻散補償?shù)膮?shù)估計
        8.2.1. 頻散補償?shù)哪Ｊ侥芰?br>        8.2.2. 基于頻散補償?shù)木嚯x估計算法
        8.2.3. 基于頻散補償?shù)暮穸裙烙嬎惴?br>    8.3. 合成多模式導波信號分析
        8.3.1. 完全頻散補償結果
        8.3.2. 基于頻散補償?shù)膮?shù)估計
        8.3.3. 基于頻散補償?shù)哪Ｊ椒蛛x
    8.4. 多模式導波實驗信號分析
        8.4.1. 完全頻散補償結果
        8.4.2. 基于頻散補償?shù)膮?shù)估計
        8.4.3. 基于頻散補償?shù)哪Ｊ椒蛛x
    8.5. 小結
    參考文獻
第九章 基于超聲導波的長骨皮質(zhì)骨骨裂評價
    9.1. 引言
    9.2. 仿體實驗分析及討論
        9.2.1. 含裂紋仿體(鋼板)FDTD仿真結果
        9.2.2. 含裂紋仿體(鋼板)實驗結果
    9.3. 羊骨實驗分析及討論
    9.4. 小結
    參考文獻
第十章 總結與展望
    10.1. 結論與分析
        10.1.1. 超聲導波信號處理方法與仿真分析
        10.1.2. 長骨皮質(zhì)骨厚度評價的研究
        10.1.3. 長骨皮質(zhì)骨骨裂評價的研究
    10.2. 工作展望
        10.2.1. 實驗方法
        10.2.2. 超聲導波信號處理
        10.2.3. 長骨皮質(zhì)骨厚度評價
        10.2.4. 長骨皮質(zhì)骨骨裂評價
附錄 博士期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于希爾伯特-黃變換測量超聲導波的群速度及材料厚度[J]. 羅春茍,他得安,王威琪.  聲學技術. 2008(05)
[2]超聲背散射系數(shù)評價松質(zhì)骨狀況的可行性研究[J]. 他得安,王威琪,汪源源,余建國.  航天醫(yī)學與醫(yī)學工程. 2005(05)
[3]中國人骨質(zhì)疏松癥診斷標準回顧性研究[J]. 張智海,沈建雄,劉忠厚.  中國骨質(zhì)疏松雜志. 2004(03)
[4]中國人原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥診斷標準(試行)[J]. 劉忠厚.  中國骨質(zhì)疏松雜志. 1999(01)



本文編號：3392777