超声骨密度仪高精度测量技术的研究

目的对市售的韩国超声骨密度仪（型号为OsteoProUBD2002A）进行改进,设计以现场可编程门阵列（fieldprogrammablegatearray,FPGA）作为控制芯片的高精度超声骨密度仪,克服其准确度不高及检测速率低等问题。方法该系统以FPGA芯片XC3S250E-4为核心,采用MAX1449芯片进行模数转换,使用K6T4016V3C—TF70进行数据存储,通过USB芯片FT232H进行数据传输。最后对系统的传输速度和整体性能进行了测试。结果实验结果证实该系统采样率高,数据传输速度快。结论该高精度测量系统是超声骨密度仪性能提升的核心。     

基于Android平台的超声骨密度仪的软件设计

目的目前常见的超声骨密度仪软件处理部分大多在PC端,不能满足使用者对便携性的要求,而已有的嵌入式架构多基于Linux+QT等。本文设计一款嵌入式基于Android平台的超声骨密度仪,解决了用户对便携性的需求。方法软件在eclipse环境中开发,配合测量模块对人跟骨进行测量,通过USB接收回波数据,应用程序对回波数据进行显示,并计算出回波参数声速(speed of sound,SOS)和超声宽带衰减(broadband ultrasound attenuation,BUA),并选取型号为OsteoPro的超声骨密度仪进行比较。结果该仪器实现了骨密度仪的功能,包括数据的高速采集、参数的计算等。此外,作为一个嵌入式应用设备,应用软件还支持对患者的信息和测量的结果进行存储,打印出测量报告。结论 Android平台和USB的使用,使仪器在便携性和可移植性都得到极大的提升。     

基于临界角侧波原理的一种轴向传输超声骨密度仪

目的为实现高便携性、高精度、高检测效率的骨密度测量,介绍了基于临界角侧波原理的轴向透射技术的原理和应用,并基于该原理设计了一种以FPGA为核心的前端超声采集单元和PC机端信号处理的检测系统。方法系统使用现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)Spartan-6(XC6SLX9)为核心,控制14 bit的AD6645以100 MHz进行高速采样,并通过USB2.0高速转换芯片FT232H进行数据传输。供电部分采用USB 5V供电并控制开关电源芯片LM3674和低压差线性电源芯片(LDO)WDY05D0505分别对数字和模拟电路供电。结果在Windows7系统下利用C#测试软件测得USB传输速率可达到40 Mb/s,每次采集数据的传输时间仅为12.5 ms。结论基于临界角侧波原理的轴向传输超声骨密度仪的高采样率和高USB传输速率可提升骨密度测量重复性与速度。