本文關(guān)鍵詞：超聲檢測(cè)多部位骨質(zhì)疏松系統(tǒng)的研制

  更多相關(guān)文章： 骨質(zhì)疏松 超聲檢測(cè) 超聲聲速

【摘要】：隨著人口老齡化的日趨嚴(yán)峻,骨質(zhì)疏松癥(Osteoporosis, OP)患者的人數(shù)逐年升高,已經(jīng)成為影響人類身體健康的一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題。骨質(zhì)疏松癥是一種以骨量低,骨微觀結(jié)構(gòu)退化為特點(diǎn),會(huì)增加骨折風(fēng)險(xiǎn)的疾病,目前臨床診斷骨質(zhì)疏松癥的主要標(biāo)準(zhǔn)是骨密度的測(cè)量。使用定量超聲檢測(cè)骨質(zhì)疏松癥是近些年發(fā)展起來(lái)的,因其無(wú)輻射、費(fèi)用低、簡(jiǎn)單快捷、便于攜帶和普及等優(yōu)點(diǎn)而獲得了廣泛的關(guān)注。本系統(tǒng)利用超聲的基本原理,通過(guò)測(cè)量橈骨和指骨兩個(gè)部位的超聲參數(shù),綜合分析從而達(dá)到診斷目的。超聲的聲速(SOS)反映了骨的密度和微結(jié)構(gòu)的改變。超聲檢測(cè)橈骨依據(jù)軸向傳播的原理,通過(guò)測(cè)量第一到達(dá)波(First Arriving Signal, FAS)的SOS獲得。檢測(cè)指骨依據(jù)透射傳播原理,測(cè)量振幅依賴型超聲聲速(Amplitude-dependent Speed of Sound, AD-SOS)。一般骨骼的礦物密度越高,超聲聲速值越高。發(fā)生骨質(zhì)疏松時(shí),長(zhǎng)骨的皮質(zhì)層變薄。根據(jù)此特點(diǎn),本文使用SimSonic2D仿真軟件建立仿真模型,模擬皮質(zhì)層變化時(shí)超聲在長(zhǎng)骨的軸向傳播和透射傳播。建立不同厚度(5mm,4.5mm,4mm,3.5mm,3mm,2.5mm,2mm,1.5mm,1mm)的皮質(zhì)層模型。使用1.25MHz頻率的超聲波,模擬橈骨的軸向傳播和指骨的透射傳播。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,超聲波的速度SOS和AD-SOS值隨著皮質(zhì)層厚度的減小而降低�；谠u(píng)價(jià)橈骨和指骨骨質(zhì)狀況的原理以及仿真分析的結(jié)果,設(shè)計(jì)了多部位檢測(cè)骨質(zhì)疏松癥的系統(tǒng)。系統(tǒng)的硬件基于FPGA和USB芯片進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)了對(duì)超聲波的發(fā)射、接收和對(duì)波形信號(hào)的處理等功能。系統(tǒng)為了提高準(zhǔn)確性,使用了基于兩種探頭的多部位測(cè)量方式,分別測(cè)量橈骨軸向傳播和指骨透射傳播,使測(cè)量結(jié)果更具可靠性。系統(tǒng)的應(yīng)用程序位于電腦端,基于C++語(yǔ)言進(jìn)行開發(fā),實(shí)現(xiàn)了硬件控制命令的發(fā)送,采樣數(shù)據(jù)的接收和處理,波形的顯示,橈骨SOS和指骨AD-SOS值的測(cè)量。通過(guò)將兩種檢測(cè)方法的測(cè)量結(jié)果與參考人群的數(shù)值進(jìn)行比較,從而對(duì)骨質(zhì)疏松狀況做出判斷。本系統(tǒng)通過(guò)對(duì)橈骨和指骨兩種部位的超聲波進(jìn)行測(cè)量,實(shí)現(xiàn)了多部位檢測(cè)骨質(zhì)狀況的功能,具有體積小、智能化等特點(diǎn),對(duì)骨質(zhì)疏松癥的早期預(yù)防具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】：骨質(zhì)疏松 超聲檢測(cè) 超聲聲速
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R580;R445.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 課題背景9-14
• 1.1.1 骨質(zhì)疏松癥的成因和危害9-11
• 1.1.2 骨質(zhì)疏松癥的檢測(cè)方法11-14
• 1.2 定量超聲檢測(cè)的現(xiàn)狀14-16
• 1.2.1 超聲透射檢測(cè)法14-15
• 1.2.2 超聲軸向傳播檢測(cè)法15-16
• 1.2.3 超聲背散射檢測(cè)法16
• 1.3 課題研究意義16-17
• 1.4 論文的組織17-19
• 第二章 超聲多部位檢測(cè)的原理和設(shè)計(jì)19-27
• 2.1 檢測(cè)骨質(zhì)疏松癥的超聲參量19-21
• 2.2 多部位檢測(cè)設(shè)計(jì)21-25
• 2.2.1 橈骨檢測(cè)原理21-24
• 2.2.2 指骨檢測(cè)原理24-25
• 2.3 本章小結(jié)25-27
• 第三章 超聲檢測(cè)多部位仿真研究27-39
• 3.1 仿真平臺(tái)27-29
• 3.2 橈骨仿真29-33
• 3.2.1 橈骨軸向仿真設(shè)計(jì)29-30
• 3.2.2 橈骨仿真結(jié)果分析30-33
• 3.3 指骨仿真33-36
• 3.3.1 指骨透射仿真設(shè)計(jì)33-34
• 3.3.2 指骨仿真結(jié)果分析34-36
• 3.4 綜合結(jié)果分析36-37
• 3.5 本章小結(jié)37-39
• 第四章 多部位檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)39-53
• 4.1 測(cè)量部位及探頭設(shè)計(jì)39-41
• 4.2 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)41-46
• 4.2.1 硬件總體設(shè)計(jì)41-42
• 4.2.2 超聲發(fā)射、接收、數(shù)據(jù)采集42-44
• 4.2.3 可編程邏輯器件44
• 4.2.4 USB單片機(jī)模塊44-46
• 4.3 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)46-48
• 4.4 結(jié)果分析48-51
• 4.4.1 診斷指標(biāo)對(duì)照48-49
• 4.4.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果49-51
• 4.5 本章小結(jié)51-53
• 第五章 總結(jié)與展望53-55
• 5.1 總結(jié)53
• 5.2 展望53-55
• 致謝55-57
• 參考文獻(xiàn)57-61
• 碩士期間發(fā)表論文61

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 ;原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥診治指南(2011年)[J];中華骨質(zhì)疏松和骨礦鹽疾病雜志;2011年01期

2 李樹法;向菲;張韜威;江超;張敏;;橈骨定量超聲診斷原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥的標(biāo)準(zhǔn)[J];中國(guó)老年學(xué)雜志;2007年17期

3 王洪復(fù);;骨質(zhì)疏松癥的診斷[J];國(guó)際內(nèi)分泌代謝雜志;2006年04期

，

本文編號(hào)：1032478