仪器仪表学报

作者：李卿，Tho N.H.T. Tran，郭佳林，陈洪磊，他得安

单位：李卿,复旦大学生物医学工程与技术创新学院上海200433,,Tho N.H.T. Tran,复旦大学生物医学工程与技术创新学院上海200433,,郭佳林,上海市同济大学附属第一妇婴保健院上海200092,guojialin78@hotmail.com,陈洪磊,复旦大学义乌研究院浙江322000,,他得安,1.复旦大学生物医学工程与技术创新学院上海200433；3.复旦大学义乌研究院浙江322000,tda@fudan.edu.cn,

关键词：超声导波;频散曲线;皮质骨定征;定量超声;信号处理

基金：浙江省自然科学基金(LY24A040007)项目资助

超声骨质评估对新生儿代谢性骨病的诊断和预防具有重要意义，双能X射线吸收测定技术因存在电离辐射，难以满足新生儿骨质状况长程监测的临床需求；而生化指标检查作为有创性检测手段，同样无法适用于新生儿骨质状况的评估。超声导波检测技术凭借非侵入性、无电离辐射的显著优势，已被应用于骨质疏松症诊断和骨折状况评估，但针对超声导波评估新生儿皮质骨骨质状况的临床研究仍需进一步深化。为此，提出了一种基于矩阵束谱估计的超声导波波数频散提取方法，旨在实现新生儿胫骨声速与皮质骨厚度的准确评估。首先，通过数值仿真构建单层骨板模型及多通道超声相控阵导波波场，实验结果显示：该方法对1、2及4mm厚度各向同性板参数的评估相对误差均<3%；在信噪比分别为10和5dB的条件下横向对比皮质骨厚度评估结果，证实评估精度受噪声影响弱。进一步将该波数频散提取方法应用于新生儿胫骨皮质骨纵波速度评估，结果表明：所估计的皮质骨声速与临床超声测量仪检测结果的相对误差<10%，且皮质骨检测厚度与新生儿各项体征测量值存在显著相关性(p值<0?001)。该研究论证了超声导波法在新生儿胫骨骨质状况评估中的临床应用价值，有效拓展了超声导波法在临床上的适用范围。

来源：2025年第8期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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