一種寬帶超聲衰減測量儀器的系統校準方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于醫學超聲應用領域，更具體地說是針對現有超聲骨密度測量中系統校 準存在的問題，提出一種新的系統校準方法，提高超聲骨密度測量精度。
【背景技術】
[0002] 超聲骨密度測量是利用寬帶超聲衰減（BroadbandUltrasoundAttenuation， BUA)這一聲學參數在骨媒質傳播中的變化來測量骨骼礦物質的密度，進一步判斷被檢測者 的骨質疏松狀況。這種方法具有無輻射、費用低等優點。
[0003] BUA測量方法并不復雜。通常采用兩個超聲探頭，一個是超聲發射探頭，一個是超 聲接收探頭。在測量過程中，超聲發射探頭、測量樣品、超聲接收探頭在空間中排列在一條 直線上，超聲發射探頭發射超聲波，超聲波穿過被測樣品后被超聲接收探頭接收，對接收信 號進行處理后得出BUA參數。
[0004] 測量需要兩個步驟，首先把測量樣品拿掉，兩個探頭直接對接，測量和記錄接收信 號的頻譜，這個過程就是系統校準。然后測量樣品放在兩個超聲探頭之間，測量超聲波透射 信號；對兩次接收到的信號采用傅立葉變換等算法進行分析，可以得出BUA。在實際的多樣 本測量中，常常系統校準只做一次。
[0005] 但是這種校準方法存在兩個缺陷：首先未有效考慮水或脂肪對信號的影響，那么 系統校準就不可能抵消人體組織中脂肪對測量的影響；其次由于超聲信號幾乎沒有衰減地 進入到測量回路，可能使測量放大器進入飽和狀態而不能有效放大信號，造成信號的失真。
【發明內容】
[0006] 本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種寬帶超聲衰減測量儀 器的系統校準方法，以期能夠避免水和脂肪對測量的影響，減小由于動態范圍不一致產生 的放大器頻率特性誤差，提高測量精度。
[0007] 本發明為解決技術問題采用如下技術方案：
[0008] 本發明寬帶超聲衰減測量儀器的系統校準方法，其特點是：
[0009] 首先，由寬帶超聲衰減測量儀器發射超聲并穿過骨密度標準樣本，測得穿過骨密 度標準樣本的信號的頻率特性Vs(f)，由寬帶超聲衰減測量儀器發射超聲并穿過骨密度被 測樣本，測得穿過骨密度被測樣本的信號的頻率特性Vb(f);
[0010] 然后由式（1)計算獲得骨密度被測樣本相對于骨密度標準樣本的骨組織寬帶超 聲衰減系數BUAb，s:
【主權項】
1. 一種寬帶超聲衰減測量儀器的系統校準方法，其特征是： 首先，由寬帶超聲衰減測量儀器發射超聲并穿過骨密度標準樣本，測得穿過骨密度標 準樣本的信號的頻率特性Vs(f)，由寬帶超聲衰減測量儀器發射超聲并穿過骨密度被測樣 本，測得穿過骨密度被測樣本的信號的頻率特性V b (f); 然后由式（1)計算獲得骨密度被測樣本相對于骨密度標準樣本的骨組織寬帶超聲衰 減系數BUAb. s:
式中，f為頻率，\3為常數； 最后由式（2)計算獲得骨密度被測樣本的骨組織寬帶超聲衰減系數BUA : BUA = BUAb, S+BUAS，W (2)； 式中，BUAS，w為骨密度標準樣本的骨組織寬帶超聲衰減系數。
【專利摘要】本發明公開一種寬帶超聲衰減測量儀器的系統校準方法，其特征是由寬帶超聲衰減測量儀器測得穿過骨密度標準樣本的信號的頻率特性和穿過骨密度被測樣本的信號的頻率特性，然后計算獲得骨密度被測樣本相對于骨密度標準樣本的骨組織寬帶超聲衰減系數，最后結合骨密度標準樣本的骨組織寬帶超聲衰減系數，即獲得骨密度被測樣本的骨組織寬帶超聲衰減系數。本發明利用超聲骨密度標準測量模塊進行校準，可以有效避免水、脂肪對測量的影響，減小由于動態范圍不一致產生的放大器頻率特性誤差，簡化了放大器電路。
【IPC分類】G01N29-04, A61B8-08
【公開號】CN104758006
【申請號】CN201510169689
【發明人】彭虎, 李小銳, 于成龍, 韓志會, 鄭馳超, 張世宏, 高志榮
【申請人】合肥工業大學
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月10日