张 璠, 宋小军, 曾俊冬, 黄 琼

(1.上海电力大学 电子与信息工程学院, 上海 200090; 2.上海大学 机电工程与自动化学院, 上海 200444)

人体长骨长期反复受力或者外力过大超过自身承受能力都可能发生骨折。传统骨折诊断方式有磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)和电子计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)等[1-5]。MRI有空间分辨率低、价格昂贵、扫描时间长、假影假象等缺点;CT有检查费用高、适用人群有限等缺点。骨折多为突发状况或暂时呈现隐性,无法快速诊断。骨折短期内会引起相关部位肿痛、行动受限,影响日常生活,重则可能会留下永久性创伤。

因此,寻找一种廉价、快速的骨折诊断方法对骨折的及时诊断、了解骨折程度和分析治疗进度具有重要意义。

近年来,超声检测因其实时、价廉等优势技术在无损检测方面的应用成为了热点问题。文献[6]对不同温度热处理的钢板样本进行了非线性超声检测试验,通过对非线性系数的测量,可以对材料早期的高温损伤进行无损评价。文献[7]用X射线和超声扫查兔下颌骨,用斯皮尔曼等级相关分析(Spearman’s correlation coefficient for ranked data)对比了两种方法的成像结果,得出超声检查可以代替X射线检查的结论,为超声诊断与传统医学检查之间的对比、评价分析提供了新方法。文献[8]使用10～12 MHz的线性超声探头扫查了200多位X线检查无异常的患者的足踝部,发现了隐匿性骨折现象,体现了超声检测检出率的优越性。

文献[9]使用超声波检测离体牛股骨,验证了超声波评价骨愈合的可行性。文献[10-11]使用二维时域有限差分研究了A0和S0导波在不同宽度和角度的骨折裂缝中振幅变化规律,对横断骨折和斜断长骨进行了模拟研究,结果表明,随着断缝的扩大,超声导波A0和S0的振幅均减小,为定量评价骨折状况提供了理论依据。……