超声法皮下脂肪厚度测量系统的研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文超声法皮下脂肪厚度测量系统的研究论文作者：李伟学生类别：全日制专业学位类别：工学领域名称：生物医学工程指导教师：徐桂芝职称：教授唐劲天（清华大学）研究员DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofBiomedicalEngineeringRESEARCHONMEASUREMENTSYSTEMOFSUBCUTANEOUSADIPOSETISSUEBASEDONULTRASOUNDbyLiWeiSupervisor:Prof.XuGuizhiProf

2、.TangJintianJune2015摘要随着经济发展和人们生活水平不断提高，国内肥胖人群数量逐年增加，人民群众身心健康受到威胁，生活质量下降。超声脉冲回波法具有原理简单、硬件制作成本低、回波信号易处理等优点。为使人们更加客观而且方便的了解自身的胖瘦状态，通过测量皮下脂肪厚度间接得到人体体脂率十分重要。本论文采用超声脉冲回波测量原理，确定了基于超声波的皮下脂肪厚度测量系统的总体方案，进行了硬件电路和软件程序设计及相关实验，对人体特定部位皮下脂肪厚度进行了测量和分析。论文的主要研究工作如下：1、分析超声法测量皮下脂肪厚度的基本原理，研究了人体浅表软组织的生物学特性和超声波在浅表软组织中的传播

3、特性，采用超声脉冲回波法作为该超声波皮下脂肪厚度测量系统的基本测量方法。2、设计完成系统硬件电路，硬件电路部分主要由超声脉冲发射模块、回波信号接收预处理模块、回波处理控制显示模块和超声探头四个部分组成。3、开发相应的软件，软件部分选用了基于C语言的ICCAVR编程工具作为开发平台。系统程序由主函数文件、函数声明文件和液晶显示函数文件三个源文件组成，采用筛选和切尾均值等算法对结果进行运算处理并显示。4、设计相关实验，利用上述超声测量系统对超声仿体脂肪模型标准试块、离体猪皮下脂肪组织样本和人体上臂部皮下脂肪三种被测样本进行测量，并将测量结果与标准数值或通过其他方式得到的测量数据进行比对，分析结果

4、表明本论文设计的超声测量装置的测量结果达到了预期性能指标，该系统的稳定性和精确度达到了较高水平。关键字：皮下脂肪厚度测量脉冲回波数据处理IABSTRACTAspeople'slivingstandardsincreaseyearbyyear,thenumberofdomesticobesityincreaseseveryyear,people'sphysicalandmentalhealthisthreatened,reducedqualityoflife.Ultrasoundpulse-echomethodhasmanyadvantages,suchassimpleprinciple,ha

5、rdwaremakinglow-cost,easytobeprocessedechosignalsandsoon.Inordertomadepeopleunderstandtheimpactoftheirobesityonhealthstatusmoreobjective,ultrasoundpulse-echomeasurementprinciplehadbeenadopted,theoverallprogramofultrasoundsubcutaneousfatthicknessmeasurementsystemhadbeendesigned,hardwarecircuithadbee

6、ndesignedandrelatedexperimentsthatmeasuringthethicknessofsubcutaneousfatofspecificpartsofthebodyhadbeendesigned.Themainresearchworksofthisthesiswere:Thebasicprincipleofultrasoundmeasurementofthethicknessofsubcutaneousfathadbeenanalyzed.Humanbiologicalcharacteristicsofsuperficialsofttissuehadbeenana

7、lyzed.Ultrasoundwavepropagationcharacteristicsinsuperficialsofttissuehadbeenanalyzed.MeasurementmethodofUltrasoundsubcutaneousfatthicknessmeasurementsystemwaspulse-echomethodhadbeendetermined.Hardwarecircui