超聲骨密度儀可以很好地對人體的骨質(zhì)疏松程度進(jìn)行測量,具有無(wú)放射性、廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)。從硬件和軟件兩個(gè)方面討論了基于超聲傳感器的骨密度儀的設計,主要包括超聲發(fā)射、超聲接收、信號處理以及嵌入式平臺的搭建,骨密度儀判定標準T值和Z值數據庫的建立。從實(shí)際測試結果驗證了此設計方案的可行性。
原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥是老年人,尤其是絕經(jīng)后老年婦女的一種常見(jiàn)病、多發(fā)病。腰椎及股骨近端是早期易發(fā)現骨質(zhì)疏松的理想部位,然而現代醫學(xué)發(fā)現,左手中指第3節指骨骨密度的特征也能很好地反映骨質(zhì)疏松的程度。利用超聲傳感器,通過(guò)測量指骨反射回來(lái)的超聲波能量,可以很好地測出指骨密度,進(jìn)而反映出骨質(zhì)疏松的程度。
骨密度儀總體設計
骨密度儀總體設計整個(gè)系統由超聲傳感器、超聲發(fā)射電路、超聲接收電路和ARM嵌入式平臺組成。超聲傳感器采用A超縱波雙晶探頭,探頭的中心頻率為2 MHz。超聲發(fā)射電路使超聲傳感器中的換能晶片在電壓的激勵下發(fā)生振動(dòng),進(jìn)而產(chǎn)生超聲波。超聲接收電路將超聲傳感器接收到的超聲波轉化為電信號,并將電信號進(jìn)行一系列的處理,最后傳輸到ARM單片機中。ARM嵌入式平臺采用Freescale公司的i.MX27作為主控器,對輸入的電信號波形進(jìn)行采樣、計算,并比較骨密度數據庫,從而得出患者的骨質(zhì)疏松程度。