题目：骨组织中声传输特性的分析与研究

　 骨科诊断的传统方法是叩诊和X线检查。叩诊带有很大的主观性。X线不仅对人体有损伤，而且骨病或关节病不太严重时及骨折愈合初期，X线无法检测。此外，X片的识别与医师经验有关。CT及MRI等成像技术为骨科诊断提供了一些新的手段，但费用太高，分辨率有限。探索一种无损的、客观的骨科诊断方法，是当今生物医学工程界研究的一个颇受重视的课题。 近三十年来，国外学者已在这方面开展了许多工作。研究的领域包括：骨病诊断、关节病诊断、骨折愈合程度估计。这些研究已经取得了一些可喜的成果，但由于重复性不理想及操作不便，这些研究目前尚未在临床上得到应用。本文旨在寻找一种更有效的、可行的、实用的诊断骨折愈合程度的方法。 文中，作者在总结国外经验及理论分析的基础上，参考冲击与振动测试技术，提出用声传递函数来确定骨的健康状况，建立了一套由医用叩诊锤、双加速度计、12Bits A/D板及微型计算机组成的高精度检测系统，并编制了相应的处理软件。从振动、类比电路和信号系统角度分析了测试信号传播的特点及影响测试的因素，同时从实验上探讨了加速度计质量、激振及拾振点的位置与测试结果的关系，这些研究为实际测试提供了指导。本文还比较了谱密度函数、传递函数、相关等分析方法所得的结果，证实了用传递函数分析的优越性。经对离体新鲜牛胫骨、在体健康人正常胫骨及骨折肢中声传递特性的研究，结合骨的有关知识及理论分析，得到的结论如下： 1、声在骨中传播时，骨对声信号的作用类似于一低通滤波器。 2、低频域内，骨中声传播无频散现象，但有方向性。 3、在体正常胫骨的传递函数大约在100Hz、189Hz、281Hz有峰，离体正常新鲜牛胫骨的传递函数大约在172Hz、258Hz有峰。实验及理论分析都表明：在体测试时因为肌肉及腓骨中有声信号传播，传播函数中会因此出现一较低频率的主峰。 4、骨的缺陷越大，传递函数的相应主频越小。随着骨折处愈合，骨折肢与正常肢传递函数的主频偏差逐渐减小。比较骨折肢与正常肢传递函数的最大主频，可以确知骨折愈合程度。 此项研究填补了国内空白，所用方法在国外文献中也未见报道。这些结果和方法，为量化诊断骨折愈合程度的实现提供了一定的理论和实验基础。