超声背散射信号与骨小梁主要排列方向的关系 (1)

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1、第32卷第6期2013年12月声学技术TechnicalAcousticsV01．32，No．6Pt．2Dec．，2013超声背散射信号与骨小梁主要排列方向的关系刘成成，他得安，王威琪f复旦大学电子工程系，上海，200433)摘要：超声背散射信号对松质骨微结构很敏感。为了研究超声背散射信号与骨小梁主要排列方向的关系，本文开展了松质骨背散射离体实验。松质骨样本取自牛胫骨末端，并制各成圆柱状。用三维移动设备每隔2。转动松质骨样本，测得骨样本在各个角度下的背散射信号。结果表明，背散射信号随骨小梁主要排列方向的变化很显著，当超声

2、波垂直于骨小梁排列方向入射时，背散射信号最强；背散射系数也与骨小梁主要排列方向密切相关，对背散射系数与骨样本角度的关系作椭圆拟合分析，发现拟合椭圆的长轴与骨小梁排列方向一致，说明基于背散射信号及背散射系数，可以估计出松质骨中骨小梁的主要排列方向。关键词；超声背散射；骨小粱；主要排列方向(MTA)；背散射系数中图分类号：TB556文献标识码：ATherelationshipbetweenultrasonicbackscatterandmaintrabecularalignmentincancellousboneLIUChe

3、ng．cheng，TADe．an，WANGWei．qi(DepartmentofelectronicEngineering,FudanUniversity,Shanghai,200433)Abstract：Thebackscattersignalisexquisitelysensitivetothetrabecularmicrostructureincancellousbone．Thebackscattermeasurementswereperformedinvitrotoinvestigatetherelationsh

4、ipbetweentheultrasonicbackscatterandthemaintrabecularalignment(MTA)incancellousbone．Cancellousbonespecimenwasobtainedfromthedistalpartofbovinefemurandshapedintoacylinder．Thebackscattersignalswereobtainedwiththecylinderspecimenrotatedeverytwoangledegreeusinga3-Dmo

5、torcontroller．TheresultsshownthatthebackscattersignalwascloselyrelatedtotheMTA，andthebackscattersignalwasstrongestwhentheultrasoundpropagatedperpendicularlytotheMTAorientation；thebackscattercoefficient(BC)wasalsocloselyrelatedtotheMTA，andtheellipsefittingforBCver

6、susspecimenanglefoundthatthemajoraxisofthefittedellipsewasconsistentwimtheMTAorientation．Th／sstudydemonstratedthattheMTAorientationcouldbeestimatedfromtheultrasonicbackscattersignalandbackscattercoefficient．Keywords：ultrasonicbackscatter；trabeculae；maintrabecular

7、alignment(MrllA)；backscattercoefficient佃C)0引言骨质疏松症通常表现为骨质流失和骨微结构的退化，导致骨折发生的危险性增加11J。目前，双能x射线(DxA)和定量计算机断层扫描(QCT)用于临床诊断骨质状况和预测骨折发生的风险。双能x射线所提供的骨矿密度(BMD)被认为是骨质疏松症评价的金标准【2J。超声波因其特有的安全性、无电离辐射以及相对低廉的价格等优点，被认为是骨质状况的另一种可行的诊断工具。定量超声(QUS)作为一种非侵入无损的骨质诊断技术已经收稿日期：2013-09．09；

8、修回日期：2013-09—13基金项目：国家自然科学基金(11174060。11327405)、上海市科技支撑项目(13441901900)、教育部博士点基金(20110071130004)2t教育部新世纪优秀人才项目(NCET-10．0349)．作者简介：刘成成f1986一)，男，山东人，汉族，博士生，研究方向为生