双能X射线骨密度测量方法分析研究

论文摘要

近年来骨质疏松症受到了众人越来越多的关注,通过骨密度检测能对骨质疏松症给予及时诊断。目前,利用骨密度仪检测骨密度得到了广泛的临床应用。在众检测方法中,双能X射线检测法（DEXA）体现了其优势。本文详细研究分析了用DEXA进行骨密度测量的原理方法,提出了用标准参照物校准的方法进行人体骨密度测量。论文主要内容有:介绍了DEXA的研究背景,包括骨质疏松的概念及其危害性的介绍。在比较各种骨密度检测方法的基础上,指出了DEXA骨密度检测方法的优越性。详细分析了双能X线骨密度检测方法,讨论了该检测方法的物理原理,人体检测部位,高低两种能量X射线产生的两种方式,即K层边缘滤过法和开关脉冲技术及相应的X线探测器的特性。进行了DEXA硬件设计,整个测量控制系统的硬件方案以单片机C8051F020为主控器,完成了双路脉冲的数据采集部分的设计,并使用MS-3H090M型驱动器实现了对驱动X射线源和探测器运动的步进电机的控制,单片机和PC机之间的数据通过串口进行传输。满足了设计要求。采用VC++6.0为开发环境进行了DEXA控制软件框架设计。利用ADO接口的数据库技术实现了受检人的信息管理,通过上下位机的串口通讯实现了步进电机的控制以及计数值数据的接收,与设计的硬件配合,经过初步的性能测试,能够较好的进行步进电机的控制和数据的接收。此外,根据DEXA的检测原理,讨论了用标准参照物校准的方法进行人体骨密度测量。介绍了目前国际上利用骨密度值进行骨质疏松诊断的标准。在调研骨密度临床检测文献的基础上,初步总结出了我国各区域该部位骨密度的参考值。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第1章 引言
• 1.1 选题依据及研究意义
• 1.2 骨密度检测法的发展
• 1.2.1 单光子吸收检测法
• 1.2.2 双能光子吸收检测法
• 1.2.3 双能X 线吸收检测法
• 1.2.4 定量CT 法
• 1.2.5 定量超声法
• 1.3 骨密度测量方法的比较
• 第2章 双能X 射线骨密度仪
• 2.1 双能X 线吸收法检测原理
• 2.2 DXA 硬件组成
• 2.2.1 双能X 射线的生成
• 2.2.2 X 射线探测器
• 2.2.3 检测部位
• 第3章 硬件部分设计
• 3.1 数据采集采集部分
• 3.2 扫描控制系统部分
• 第4章 软件部分设计
• 4.1 VC++6.0 介绍
• 4.2 受检者信息输入和管理
• 4.2.1 数据访问接口层
• 4.2.2 ADO 简介
• 4.2.3 VC++中使用ADO 访问数据库
• 4.3 控制通讯模块
• 4.3.1 通讯控制对话框
• 4.3.2 串口参数设置
• 4.3.3 数值接收
• 4.3.4 步进电机控制
• 4.4 标准参照物校准
• 第5章 骨密度诊断参考
• 5.1 T 值（T-score）和 Z 值（Z-score）
• 5.2 世界卫生组织标准
• 5.3 我国人群骨密度参考值
• L4 骨密度参考值'>5.3.1 腰椎L1^L4 骨密度参考值
• 5.3.2 股骨颈骨密度参考值
• 5.3.3 Ward 区骨密度参考值
• 5.3.4 骨密度参考值分析
• 第6章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学位论文
• 附录1 Hologic 公司骨密度参考数据