非接触式超声测量关节软骨早期病变的力学与声学特性变化的研究

项目名称： 非接触式超声测量关节软骨早期病变的力学与声学特性变化的研究

项目编号： No.60901015

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 金属学与金属工艺

项目作者： 陆敏华

作者单位： 深圳大学

项目金额： 24万元

中文摘要： 骨关节炎(Osteoarthritis, OA)是以关节软骨（Articular cartilage, AC）退行变性为特征的全关节病，其发病率仅次于心血管疾病。由于AC早期病变在形态学上并不明显，因此OA的早期诊断在临床上仍具有相当的挑战性。 本项目在结合超声弹性成像和传统力学印压技术的基础上，提出一种新型的非接触式超声水柱印压测量方法，可检测AC的早期退变。利用水柱同时作为高频超声的传播介质和向AC施压的压头，本方法可快速测量印压时的压强-变形曲线、AC厚度及其表面和内部的声反射信号。结合有限元仿真对受压的AC进行生物力学建模，可提取AC的弹性模量；对声反射信号进行小波变换等分析，可获取AC的声学参数。本研究将采用仿体实验验证新方法的可靠性和准确性，并用早期OA的小动物模型结合OA的临床分级标准来评估新方法的临床应用可行性。本项目可为检测早期的AC病变诊断提供重要的理论意义和临床价值。

中文关键词： 高频超声；弹性测量；关节软骨；声学参数；力学建模

英文摘要：

英文关键词： High-frequency Ultrasound；Elasticity Measurement；Articular Cartilage；Acoustic Parameters；Biomechanical Modeling