艾康菲超声及X射线骨密度仪的工作原理基于两种物理机制：定量超声（QUS）和双能x射线吸收法（DXA）。在QUS模式下，设备通过发射高频超声波（通常频率范围为0.5–1.0 MHz）穿过特定骨骼区域（如跟骨），测量声波在骨组织中的传播速度（Speed of Sound, SOS）和宽带超声衰减（Broadband Ultrasound Attenuation, BUA）。SOS反映骨的弹性模量与密度，BUA则与骨小梁结构、孔隙率及骨基质成分相关。二者结合可计算出“超声骨密度指数”（Stiffness Index 或 Quantitative Ultrasound Index, QUI），用于评估骨强度与骨折风险。

在DXA模式中，设备采用高低两种能量（通常为40 keV和70–80 keV）的X射线束穿透目标骨骼区域。由于不同组织（如软组织、脂肪、骨矿物质）对不同能量X射线的吸收系数存在差异，系统通过双能分离算法可有效扣除软组织干扰，仅保留骨矿物质对X射线的吸收信号。最终，通过校准体模（phantom）比对，将探测器接收到的衰减信号转换为面密度单位（g/cm²），即临床常用的BMD值。DXA技术具有高重复性（变异系数<1%）和良好的长期稳定性，被国际骨质疏松基金会（IOF）和世界卫生组织（WHO）推荐为骨质疏松诊断的金标准。

艾康菲设备的独特之处在于其双模态数据融合算法，可在同一患者身上同步或分步获取QUS与DXA参数，并通过内置数据库进行交叉验证，提升诊断敏感度。例如，当DXA显示BMD处于临界值（T-score介于-1.0至-2.5之间）时，QUS提供的骨微结构信息可辅助判断是否需启动干预治疗。