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使用编码非线性超声评估皮质骨疲劳

时间:2022-01-25  来源:   点击:

骨疲劳累积是导致骨折的一个因素,骨折是在长期和反复应力作用下微损伤恶化的渐进过程。由于线性超声难以研究骨骼早期的微损伤,本文采用非线性超声技术中的二次谐波产生方法,证明其对微损伤更为敏感。

针对传统非线性测量中二次谐波成分容易被噪声淹没的不足,采用加权线性调频编码正弦信号作为超声激励,同时在接收端实现脉冲反相。体外实验证明了这种组合对提高信噪比的有效性。在体外对皮质骨板进行渐进式疲劳负荷实验以产生微损伤。当骨标本处于渐进的微损伤水平时,声学非线性参数的斜率随着传播距离的增加而显着增加(分别增加了 8% 和 24%)。这些结果表明编码非线性超声方法可能具有诊断骨疲劳的潜力。

相关研究以"Assessment of Cortical Bone Fatigue Using Coded Nonlinear Ultrasound"为题,于2021年9月1日发表于Chinese Physics B。学生刘度为为第一作者,博士后李博艺和他得安教授为通讯作者。这项工作得到了中国博士后科学基金、国家自然科学基金、上海市学术带头人计划、上海市科技创新计划项目的支持。(Duwei Liu, Boyi Li*, Dongsheng Bi, Tho N. H. T. Tran, Yifang Li, Dan Liu, Ying Li, and Dean Ta*, Chinese Physics B, 30(9), 094301, 2021)