骨质疏松症(Osteoporosis, OP)是老龄化社会中影响健康的一个严重问题,骨质疏松症的诊断成为国际学术界和医学界研究的热点和前沿课题。骨质疏松症本质上是一种骨重建异常的代谢性骨病,目前骨密度测量是诊断骨质疏松症的主要依据。定量超声测量骨密度法是近几年发展起来的一种新方法,因其费用低、无电离辐射、简便、速度快、携带方便等优点而得到了广泛关注,并取得了很大的进展。 本系统利用超声的基本原理,通过测量可以反映骨质疏松症的定量超声参量超声声速(SOS)和宽带超声衰减(BUA),以及两者的综合指标硬度指数(S1),来达到诊断的目的。超声声速主要反映骨的物质密度和弹性模量。一般SOS值越高说明骨矿密度越高。宽带超声衰减与超声频率有较密切关系,它主要受骨密度和骨结构的影响。当发生骨质疏松时,由于骨量和骨密度减少,声吸收和散射减少,BUA值变小。 系统的测量部位选择跟骨处,可有效地反映松质骨的衰减量,便于病症的早期诊断；同时跟骨处的骨面平滑,软组织较薄,便于探头的放置。另外双探头的测量系统设计,能够很好的剔除软组织对测量结果的影响,也可获取超声穿透波的信息,提高了系统检测的准确性。 系统的硬件以ARM嵌入式系统为核心,采用三星公司ARM9系列的S3C2410处理器,它具有高性能、低功耗、便携式的优点。处理器通过对超声波发射、接收的控制以及对采集数据进行的相应处理,计算出所需参数,并与标准量相比较从而判断出是否骨质疏松。系统主要包括超声接收电路、数据采集电路、CPLD控制电路、ARM系统、显示电路与键盘这几部分内容。发射探头的中心频率为400KHz,采样频率最大可达100MHz,分辨率为8Bit。接收电路的放大增益可数字程控,利用DA转换器实现。 系统软件平台基于Linux操作系统,使用Linux C语言进行编程,整个程序的编写和调试中,采用结构化、模块化的程序设计方法,便于功能的更新与维护。根据功能编写了主控模块、数据采集模块、显示模块和键盘模块的设备驱动程序和应用程序。 本仪器基本实现了骨质疏松症的诊断要求,具有体积小、功耗低、智能化程度高等特点。