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骨质疏松是一种由多种因素引起的骨骼性疾病,主要表现为骨量减少和骨微结构退化。骨质疏松已成为影响人类健康和社会和谐发展的重要因素之一。相比于传统的基于放射源的骨质诊断技术,超声诊断骨质疏松具有价格低廉、无电离辐射、相关设备携带方便等特点。本文的工作主要是围绕超声背散射法诊断松质骨骨质状况算法的研究展开的,主要包括对课题组自主研发的松质骨超声诊断仪的软件系统进行优化、超声背散射法诊断松质骨状况的新算法的研究、实验数据的采集和算法性能分析四个部分。松质骨超声诊断仪软件系统的优化部分首先介绍了原系统的硬件部分和软件部分框架,然后介绍了新功能无线联网的设计思路和具体实现方式,之后介绍了软件交互界面的优化,并给出了优化后的新界面图。超声背散射法诊断松质骨骨质状况主要通过计算超声背散射系数和计算骨微结构参数两种方法,本文提出将二次变换法应用于骨小梁间距的测量,理论上证明了其可行性。接着介绍了频差法的理论推导过程,利用该方法算得一种新的超声背散射系数,归一化频率平均的频差(nMBD)。最后将表观平均积分背散射系数(AIB)和频谱质心偏移量(SCS)进行组合,构造了一个新的参数：固性指数(CAS)。实验数据采集部分分为临床数据采集和针对二次变换法的两种仿真实验数据及离体实验数据采集。临床数据采集需要先采用双能X射线(DXA)得到志愿者腰椎和髋骨骨矿密度(BMD),再利用自主研发松质骨超声诊断系统得到CAS等。针对二次变换法的仿真实验数据通过实现仿真程序,在计算机上得到；离体实验数据需制作骨样本,通过实验系统采集获得。算法性能分析首先利用两组仿真实验数据和一组离体实验数据对比了二次变换法与现有其他骨小梁间距估计算法的优劣,发现总体上二次变换法优于其他4种方法,具有良好应用前景。然后,利用临床实验数据,研究了nMBD在临床上评价松质骨骨质状况的可能性,结果显示算得的nMBD与BMD有中等程度的相关性,可考虑将nMBD作为评价骨质状况的新参数。最后,介绍了CAS与BMD的相关性分析,结果表明CAS与BMD的相关性优于单—AIB.SCS与BMD的相关性,可利用该参数来评价骨质状况。