骨密度是反映骨骼健康状况的重要指标,骨密度越高,骨骼越结实,骨质疏松的风险更低。宇航员在地球轨道上或长期太空飞行中,处于微重力状态下,骨质丢失速度明显加快,若不及时发现可能引发严重的骨质量下降疾病。其次,随着年龄的增加,人体对钙的吸收能力下降,钙的流失加剧,也会导致骨质疏松症的发生。柔性超声传感器具有高度柔韧性和可变性,能够适应多种形状的表面,可以准确表征骨质。本文提出了一种基于柔性基底的超声传感器在骨质状况检测方面的应用,具体工作如下:（1）综述了柔性器件近几年的发展情况,分析了柔性电子技术在人体机能检测方面的部分应用。分析了超声的产生、传播形式和衰减规律,通过超声声速量化骨质健康状况。分析了骨骼结构、骨质疏松形成原因、表现症状和骨折风险的影响因素。通过分析对比各项骨质疏松诊断方法,选择定量超声技术作为本文的研究方法。综述了骨质检测仪器国内外研究现状,并分析了骨质检测设备柔性化的可行性。（2）对定量超声检测骨密度的两种技术进行了分析,选择轴向透射检测法作为本文的检测方式,并提出误差修正的方法,提高检测准确率。选用铌镁酸铅-钛酸铅（PMN-PT）新型压电材料为传感器核心,PDMS作为柔性基底,设计柔性超声传感器,制备完成后对其能量传输效率进行测量,其能量传递效率在特定距离下可达35%。基于定量超声和轴向透射技术,以FPGA芯片为核心设计多个外围模块,包括:供电电源电路、脉冲激励发射电路、增益控制电路、A/D转换电路和无线发射模块。（3）基于FPGA对各个模块进行软件设计及仿真,论证UART通信、FIFO模块和A/D转换模块的可行性。使用Qt Creator平台在移动端设计了一个可显示超声在骨骼内的传播速度SOS、骨质评价指标T值和Z值及系统对此次骨质检测评价的可视化人机界面。硬件体积缩小至长14.1cm,宽6.3cm,厚0.2mm,重量缩小至346g,可157°弯曲。（4）对各硬件模块进行测试,电源电路可稳定产生3V、3.3V和5V等直流电压;超声激励发射电路可产生1.15MHz,80V的脉冲激励;A/D转换电路可成功将模拟信号转为数字信号。对整个骨质状况信息采集系统进行测试,测试对象为各个年龄段的受试者共30人,选用髌骨、桡骨和胫骨作为测量部位,并将检测结果与市场上的同类产品临床测量结果进行比较,结果表明:本系统对特定部位的超声声速测量具有较高的准确度和可靠性,误差小于0.3%。