基于柔性超声传感器的骨质状况检测系统

来源：计算机测量与控制杂志2023年第6期北京时间：

作者：王博智,牛麒铭,赵云楠,王伟,刘卫国,林大斌

单位：西安工业大学光电工程学院

摘要：失重环境会造成骨质钙类流失，导致骨质状况显著下降，因此定期对骨质进行检测是必要的；针对传统骨质检测设备大多基于金属和半导体材料，柔韧性和可穿戴性较差且检测部位不全面的现状，提出一种基于便携式柔性超声传感器的人体骨骼状况检测系统；该系统采用定量超声和轴向检测理论，由超声传感器、FPGA（Field Programmable Gate Array）控制电路和移动端APP构成，传感器封装改为柔性基底，能够全面检测身体的各个部位，在30名志愿者的胫骨处进行实验测量；实验结果表明：该柔性超声骨质数据采集系统能量传递效率高达35%；在0.2s内可完成检测和实时显示检测结果，误差小于0.3%；该系统在轻量化骨质检测系统领域有重要应用前景，有望取代传统骨质检测设备，为可穿戴器件的应用提供技术支持。

关键词：骨质检测;柔性超声传感器;定量超声;轴向检测;FPGA;可穿戴器件