醫(yī)用超聲骨密度儀工作原理

超聲骨密度儀的工作原理
1．骨密度公式

式中：D ─ 超聲穿過(guò)介質(zhì)（人骨）的密度，即骨密度；

V ─ 超聲穿過(guò)介質(zhì)的速度；

E ─ 介質(zhì)的彈性模量。
由上式可知，D與V2成反比，檢出V即可知D，但V同時(shí)還同E相關(guān)。因此，所有超聲骨密度儀，并不直接給出D，而是給出V，且用SOS符號(hào)表示（Speed of
Sound，SOS）。
2．骨衰減系數(shù)的檢測(cè)

長(zhǎng)久以來(lái)，一直都認(rèn)為非暴力性骨折都是由骨質(zhì)疏松（OP癥）而引起的，而骨密度減少或降低又是OP癥狀的直接原因。根據(jù)超聲原理，骨折的發(fā)生除了骨質(zhì)疏松外，還與骨力學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)，也即與骨對(duì)超聲的衰減有關(guān)，即

式中：
─ 超聲的衰減強(qiáng)度；

─ 入射聲波強(qiáng)度；


─ 超聲衰減系數(shù)（dB/MHz）

儀器制造商將 用BUS表示，叫超聲衰減參數(shù)系數(shù)（dB/MHz）

超聲骨密度儀的計(jì)量性能指標(biāo)
1．聲音：SOS：1200～2000m/s±0.5%；
2．超聲衰減:BUA：40～120dB/MHz±1.8%；
3．超聲功率：＜0.5mW/cm2。

看樣子，超聲骨密度儀的功率也是毫瓦級(jí)的，我們是可以用檢B超的功率計(jì)來(lái)檢它，能不能談?wù)勀銈兪侨绾伍_展這項(xiàng)工作的呢？

應(yīng)用不同的超聲體模對(duì)該儀器進(jìn)行檢測(cè)

（1）所有稱為“骨密度儀”的醫(yī)療器械，測(cè)量的都不是物質(zhì)的質(zhì)量(mass)密度，而是礦密度即礦含量，故聯(lián)系彈性模量、密度、聲速三者關(guān)系的公式并不適用于“超聲骨密度儀”。該類儀器將所測(cè)聲速、衰減與骨的成分及結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來(lái)，所依靠的并非物理公式，而是經(jīng)驗(yàn)性統(tǒng)計(jì)相關(guān)，與通過(guò)測(cè)量聲速估計(jì)水泥強(qiáng)度的道理和做法如出一轍。（2）該類儀器所測(cè)衰減也非通常的衰減系數(shù)，而是插入損失除以頻率所得之商，其中既未考慮不同個(gè)體腳跟寬度的差異，也未作皮膚-組織層衰減修正。（3）其聲輸出與普通B超類似，執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)為IEC61157（對(duì)應(yīng)國(guó)標(biāo)為GB16846），用峰值負(fù)聲壓、空間峰值時(shí)間平均聲強(qiáng)、輸出波束聲強(qiáng)三個(gè)參數(shù)表征，超過(guò)限度者只要在隨機(jī)文件中公布即可，并不存在禁售、禁用的問(wèn)題。（4）骨密度儀直接進(jìn)行人體體征檢測(cè)，是典型的醫(yī)用計(jì)量?jī)x器，其檢測(cè)（實(shí)際是驗(yàn)證）也應(yīng)該用超聲體模，但目前尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

牛鳳岐教授的文章就是專業(yè)，希望教授常來(lái)指點(diǎn)我們，非常感謝