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目前，社会老龄化形势日益严峻，骨质疏松症(Osteoporosis，OP)成为影响老年人健康的一个严重问题。超声评价骨质状况是近几年发展起来的新方法，因其费用低、无辐射、简便快捷、便携等优点而得到研究者的广泛关注，并且取得了较大进展。 超声轴向检测骨质疏松症技术根据超声轴向传播的基本原理，通过测量可以反映骨质状况的超声声速(Speed of Sound，SOS)来达到诊断的目的。SOS可以通过测量第一到达波（First Arriving Signal，FAS）的速度获得。FAS不仅能反映皮质骨密度而且能反映皮质骨微结构的改变。一般骨密度越高，SOS值越高。骨质疏松时，骨量和骨密度减少，SOS值也变小。 发生骨质疏松时，长骨主要表现为皮质层变薄和孔隙度增加。根据以上特点，本文建立不同厚度(4mm，3.5mm，3mm，2.5mm，2mm，1.5mm，1mm)和不同孔隙度(10％，20％，33％，66％，80％)的皮质层长骨管状模型，使用Langevin研究所研发的Simsonic3D仿真软件进行模拟实验。选用500KHz（低频）、1MHz、1.25MHz和2MHz（高频）四种不同频率的超声波，模拟其在桡骨中的轴向传播过程，获得动态声场分布。仿真实验结果表明，500KHz的超声波对皮质层早期的退行性改变比较敏感，1MHz和1.25MHz的超声波对皮质层中后期的退行性改变比较敏感。不同频率的超声波在长骨中具有不同的传播特性，可以反映长骨不同的物理特征。 基于超声轴向评价骨质状况的技术原理和仿真实验的结果，设计了双频超声轴向检测骨质疏松症系统。系统的硬件平台以FPGA芯片为核心，以USB传输控制芯片为桥梁，实现了超声波的发射、接收和信号处理等功能。为了消除软组织对测量结果的影响，系统采用了双探头发射和双探头接收的测量方式，提高了测量数据的准确性。 PC端的应用程序使用基于MFC的对话框架构进行开发，实现了波形数据的读取，数据的数字滤波，波形的显示，控制命令的发送，探头平行度的判定，FAS速度的测量，波形的保存，报告的生成与打印等功能。通过将测量结果与人群均值相比较进而对骨质状况做出评价。 本系统采用两种频率的超声波进行测量，实现了桡骨的骨质检测功能，具有准确度高、功耗低、体积小等特点，对骨质疏松症的早发现、早预防有重要意义。