| 基于超声导波反演参数定征皮质骨骨质状况研究 |
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| 引用本文： | 盛帆,宋小军,樊天地,张璠,李义方.基于超声导波反演参数定征皮质骨骨质状况研究[J].声学技术,2023,42(6):778-784. |
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| 作者姓名： | 盛帆 宋小军 樊天地 张璠 李义方 |
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| 作者单位： | 上海电力大学电子与信息工程学院, 上海 201300;上海电力大学电子与信息工程学院, 上海 201300;复旦大学生物医学工程中心, 上海 200433;国网安徽省电力有限公司超高压分公司, 安徽合肥 230000;复旦大学工程与应用技术研究院, 上海 200433 |
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| 基金项目： | 博士后面上基金项目(2019M661334)资助 |
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| 摘 要： | 骨质疏松发生时，人体皮质骨层的孔隙度将增大。为研究皮质骨参数（厚度、横波速度、纵波速度）与骨质疏松症的关系，文章利用有限元方法对不同孔隙度（0∶3%∶27%）的单层皮质骨进行仿真，以3个周期的高斯包络正弦波作为激励，将采集到的超声导波信号先后经过二维傅里叶变换和Burg算法处理后得到频散数据，与基于FloquetBloch理论建立的理论频散曲线数据库进行匹配反演，得到皮质骨厚度、横波速度、纵波速度参数。结果显示皮质骨厚度反演准确，皮质骨孔隙度与横波速度和纵波速度呈负相关，横波速度敏感度为19.0%，纵波速度敏感度为5.5%。横波速度敏感度更高，临床诊断潜力更大。并对6组牛胫骨进行了离体实验，结果显示，反演得到的皮质骨厚度与其实际测量值的平均相对误差为4.0%，且实验频散曲线与理论频散曲线相吻合，验证了文中算法在真实皮质骨参数反演上的可行性和准确性。文中的研究在骨质疏松超声检测中具有应用潜力。
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| 关 键 词： | 超声导波 皮质骨 参数反演 骨质疏松 频散曲线 |
| 收稿时间： | 2022/8/24 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2022/10/11 0:00:00 |
Study of cortical bone characterization based on the parameters inversed by ultrasonic guided waves |
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| SHENG Fan,SONG Xiaojun,FAN Tiandi,ZHANG Fan,LI Yifang.Study of cortical bone characterization based on the parameters inversed by ultrasonic guided waves[J].Technical Acoustics,2023,42(6):778-784. |
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| Authors: | SHENG Fan SONG Xiaojun FAN Tiandi ZHANG Fan LI Yifang |
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| Affiliation: | College of Electronics and Information Engineering, Shanghai University of Electric Power, Shanghai 201300, China;College of Electronics and Information Engineering, Shanghai University of Electric Power, Shanghai 201300, China;Center for Biomedical Engineering, Fudan University, Shanghai 200433, China;State Grid Anhui Electric Power Company Limited Ultra High Voltage Branch, Hefei 230000, Anhui, China; Academy for Engineering and Technology, Fudan University, Shanghai 200433, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | ultrasonic guided wave cortical bone parameter inversion osteoporosis dispersion curves |
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