時(shí)頻方法分析長(zhǎng)骨中的超聲導(dǎo)波及其厚度的測(cè)量.pdf

1、患骨質(zhì)疏松癥后長(zhǎng)骨皮質(zhì)骨厚度變薄,而超聲導(dǎo)波的速度對(duì)皮質(zhì)骨厚度變化非常敏感。因此,超聲導(dǎo)波評(píng)價(jià)長(zhǎng)骨狀況是近來(lái)的一個(gè)研究熱點(diǎn),用超聲導(dǎo)波的速度來(lái)測(cè)量長(zhǎng)骨的厚度是研究的重點(diǎn)。但由于超聲導(dǎo)波在長(zhǎng)骨中傳播情況非常復(fù)雜,在接收信號(hào)中含有相互疊加的多個(gè)導(dǎo)波模式,因此,如何求得超聲導(dǎo)波的速度成為研究的難點(diǎn)。
　　 本文的主要工作是采用時(shí)頻信號(hào)分析方法研究超聲導(dǎo)波在長(zhǎng)骨中的傳播特性,并測(cè)量各導(dǎo)波模式的群速度,然后通過(guò)群速度求長(zhǎng)骨皮質(zhì)骨厚度。具體

2、工作有:(1)將長(zhǎng)骨看作管狀結(jié)構(gòu),分析了超聲導(dǎo)波在長(zhǎng)骨中的頻散特性。(2)提出將希爾伯特-黃變換(HHT)和自適應(yīng)Gaussian-Chirplet分解(AGCD)法用于分析、識(shí)別及提取疊加的多模式導(dǎo)波信號(hào),并將其分解成許多單個(gè)獨(dú)立的模式。(3)在實(shí)驗(yàn)上分析并測(cè)量了長(zhǎng)骨仿體(鋼板和塑料管)、離體牛脛骨和附表皮的離體牛脛骨中的超聲導(dǎo)波信號(hào),并對(duì)采集到的每組超聲導(dǎo)波數(shù)據(jù),采用HHT和AGCD方法處理。(4)對(duì)分解出的各導(dǎo)波模式求得其對(duì)應(yīng)頻率

3、下的群速度,并與短時(shí)傅里葉變換(STFT)所得的結(jié)果進(jìn)行了比較。(5)通過(guò)時(shí)頻分析方法得到的群速度與理論計(jì)算值比較,最后求得長(zhǎng)骨皮質(zhì)骨的厚度,并與實(shí)際厚度進(jìn)行了比較。
　　 研究結(jié)果表明:實(shí)驗(yàn)得到的長(zhǎng)骨仿體(鋼板和塑料管)以及牛長(zhǎng)骨皮質(zhì)骨厚度與實(shí)際厚度吻合,采用HHT和AGCD法測(cè)量的牛脛骨厚度的平均誤差分別為2.9％和2.3％。說(shuō)明HHT和AGCD法能測(cè)量超聲導(dǎo)波模式的群速度,采用超聲導(dǎo)波方法可以評(píng)價(jià)長(zhǎng)骨皮質(zhì)骨的厚度;也說(shuō)明H