مقاله کامل پژوهشی
ایمپلنت / طراحی و ساخت ایمپلنت
احسان محمدی مهموئی؛ بهروز سلامت؛ رضا لشگری
دوره 16، شماره 3 ، آذر 1401، صفحه 21-30
چکیده
بدن انسان دارای پنج حس اصلی بینایی، شنوایی، چشایی، بویایی و لامسه می‌باشد که هر یک از این حواس اطلاعات بخصوصی را از محیط پیرامون به ما می‌دهند. نقص عملکرد هریک از آنها موجب اقدام ما نسبت به رفع آن و استفاده از تکنولوژی می‌گردد. حس شنوایی نیز از این مقوله مستثنی نبوده و تلاش‌های متعدد و زیادی در بهبود آن انجام شده که منجر به طراحی ...
بیشتر
بدن انسان دارای پنج حس اصلی بینایی، شنوایی، چشایی، بویایی و لامسه می‌باشد که هر یک از این حواس اطلاعات بخصوصی را از محیط پیرامون به ما می‌دهند. نقص عملکرد هریک از آنها موجب اقدام ما نسبت به رفع آن و استفاده از تکنولوژی می‌گردد. حس شنوایی نیز از این مقوله مستثنی نبوده و تلاش‌های متعدد و زیادی در بهبود آن انجام شده که منجر به طراحی و ساخت ایمپلنتهای گوناگونی شده‌است. در این پژوهش با هدف بررسی عملکرد ایمپلنت شنوایی ساقه مغز (Auditory Midbrain Implant - AMI)، به ایجاد دو نوع تحریک آکوستیک و الکتریک در سیستم شنوایی گربه پرداخته شده‌است. تحریک‌های الکتریک، حاصل تزریق جریان به بافت توسط AMI و تحریک‌های آکوستیک حاصل تولید موج تک-تن در گوش گربه می‌باشند. پس از انجام تحریک و ثبت پتانسیل‌های عمل محیطی از قشر اولیه شنوایی مغز گربه، ویژگی‌های زمانی استخراج شده و نهایتا به مدلسازی توسط شبکه عصبی، پرداخته شده‌است. بعد از ثبت و مقایسه بین داده‌ها، مشخص شد که AMI در تحریک هسته کولیکولوس تحتانی موفق عمل کرده‌است. اما این ایمپلنت کاهش تاخیر در زمان تحریک را احتیاج دارد. پس از مدلسازی مشخص شد که شبکه عصبی با مدل غیرخطی همراه با الگوریتم لونبرگ-مارکوارت و 10 نرون در لایه پنهان بهترین عملکرد را در بین باقی ساختارها با خطایی معادل 009/0 از خود ارائه کرده‌است. در مقایسه مدل الکتریک با مدل اعصاب شنوایی، هر دو مدل رفتار مشابهی در برابر تغییرات فرکانس از خود نشان داده‌اند، اما مدل الکتریک در یک فرکانس ثابت شدت بزرگتری از پاسخ را در خروجی نشان داده‌است. علاوه بر این موارد، فاصله زمانی انتقال پیام عصبی از هسته حلزونی تا کولیکولوس تحتانی، 9 میلی‌ثانیه محاسبه شده‌است.
مقاله کامل پژوهشی
بیوالکتریک
زهره مجیری؛ امیر اخوان؛ احسان روحانی
دوره 16، شماره 3 ، آذر 1401، صفحه 201-210
چکیده
تحریک الکتریکی عمقی مغز روشی است که به کمک آن می‌توان به تحریک نواحی عمقی مغز دست یافت و به دو صورت تهاجمی و غیرتهاجمی استفاده میشود. در تحریک عمقی مغز با رویکرد تهاجمی، برای دستیابی به عمق مورد نظر تحریک، الکترودها توسط عمل جراحی در داخل مغز کاشته می‌شوند. از شایع‌ترین عوارض این روش می‌توان به خونریزی داخل جمجمه اشاره کرد. یکی ...
بیشتر
تحریک الکتریکی عمقی مغز روشی است که به کمک آن می‌توان به تحریک نواحی عمقی مغز دست یافت و به دو صورت تهاجمی و غیرتهاجمی استفاده میشود. در تحریک عمقی مغز با رویکرد تهاجمی، برای دستیابی به عمق مورد نظر تحریک، الکترودها توسط عمل جراحی در داخل مغز کاشته می‌شوند. از شایع‌ترین عوارض این روش می‌توان به خونریزی داخل جمجمه اشاره کرد. یکی از تکنیک‌های جایگزین، استفاده از تحریک عمقی مغز با رویکرد غیرتهاجمی به روش تداخل زمانی است. در تحریک تداخل زمانی، تداخل سازنده دو میدان الکتریکی ایجاد شده توسط دو جریان سینوسی فرکانس بالا، باعث تقویت شدن تحریک در عمق مشخصی میشود. هدف این پژوهش، بررسی و تحلیل کیفی و کمی اثر تحریک تداخل زمانی بر روی قشر حرکتی اولیه مغز رت می‌باشد. برای نیل به این هدف، از یک دستگاه تحریک کننده 4 کاناله استفاده میشود. نحوه انجام آزمایش به این صورت است که پس از بیهوشی رت با ماده اورتان، تحریک به صورت فراجمجمه‌ای توسط پیچ اتصال الکترود که بر روی جمجمه قرار گرفته است، اعمال و نتایج آن به صورت کیفی و کمی در حوزه زمان، فرکانس و مکان ارزیابی میشود. برای کمی سازی نتایج از یک سنسور شتاب‌سنج سه محوره برای ثبت حرکات دست راست استفاده میشود. نتایج نشان داد که به ازای تغییر در پارامترهای تحریک (شدت جریان تحریک، اختلاف فرکانس و نسبت جریان‌های دو الکترود) ناحیه تحریک در داخل دو نیمکره مغز و به دنبال آن دامنه حرکت ایجاد شده در دست راست تغییر می‌کند. همچنین ارتباط میان اختلاف فرکانس تحریک زوج الکترود با دامنه حرکت ایجادشده در دست راست با استفاده از یک رگرسور چندجمله‌ای مرتبه 3 مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت.
مقاله کامل پژوهشی
آنالیز حرکت انسان
علی مالکی؛ الهام حسنی
دوره 16، شماره 3 ، آذر 1401، صفحه 211-220
چکیده
بیماری پارکینسون یک بیماری تخریب‌کننده عصبی است که باعث اختلالات حرکتی شدیدی از جمله برادی‌کینزی، سفتی و لرزش میشود. هیچ درمانی برای بیماری پارکینسون وجود ندارد و تنها می‌توان با علائم آن مقابله کرد. تشخیص بیماری پارکینسون با استفاده از مقیاس جهانی سطح‌بندی MDS-UPDRS صورت می‌گیرد. در این مقیاس، چهار سطح جزئی، خفیف، متوسط و شدید برای ...
بیشتر
بیماری پارکینسون یک بیماری تخریب‌کننده عصبی است که باعث اختلالات حرکتی شدیدی از جمله برادی‌کینزی، سفتی و لرزش میشود. هیچ درمانی برای بیماری پارکینسون وجود ندارد و تنها می‌توان با علائم آن مقابله کرد. تشخیص بیماری پارکینسون با استفاده از مقیاس جهانی سطح‌بندی MDS-UPDRS صورت می‌گیرد. در این مقیاس، چهار سطح جزئی، خفیف، متوسط و شدید برای بیماری تعریف میشود که آزمون نواخت انگشتان یکی از موارد مقیاس سطح‌بندی است. نگاشت بازرخداد و ویژگی‌های RQA، ابزاری برای توصیف رفتار سامانه‌های آشوبناک و آشکار ساختن الگوهای پنهان در پویایی سامانه می‌باشند. در این مقاله، اثر پیشرفت سطح بیماری پارکینسون بر ویژگی‌های آشوبی RQA مورد مطالعه قرار گرفته است. به این منظور، از مجموعه دادگان شتاب‌سنج نصب شده روی دست حین انجام آزمون نواخت انگشت استفاده شده که شامل 67 داده سالم، 54 داده سطح یک، 66 داده سطح دو، 59 داده سطح سه و 14 داده سطح چهار بیماری است. پس از انجام پیش‌پردازش، نگاشت‌های بازرخداد دادگان رسم و ویژگی‌های RQA آنها محاسبه شد. الگوهای نگاشت‌های بازرخداد شامل نقاط بازرخداد مجزا، خطوط قطری، خطوط عمودی، مربع‌های سیاه رنگ و نوارهای سفید رنگ افقی و عمودی بررسی شدند. طبق نتایج به دست آمده، الگوهای نگاشت‌های بازرخداد دارای تفاوت‌های معناداری در بین سطوح مختلف بیماری پارکینسون بودند. بنابراین می‌توان از ویژگی‌های RQA برای تعیین خودکار سطح بیماری پارکینسون بهره برد.
مقاله کامل پژوهشی
برهمکنش انسان و رایانه
هادی سلطانی زاده؛ پوریا شریفی؛ علی مالکی
دوره 16، شماره 3 ، آذر 1401، صفحه 230-231
چکیده
از دست دادن صدا و حنجره یک معضل بزرگ برای افراد با اختلالات گفتاری محسوب میشود. این اتفاق عواقب جدی و منفی بر کیفیت زندگی فردی و گروهی این اشخاص به ویژه در محیط‌های کاری ایجاد می‌کند. توسعه یک سیستم هوشمند بر پایه سیگنال‌های الکترومایوگرام با قابلیت تشخیص گفتار (بدون استفاده از صوت) میتواند دریچه امیدی برای افرادی که حنجره و ...
بیشتر
از دست دادن صدا و حنجره یک معضل بزرگ برای افراد با اختلالات گفتاری محسوب میشود. این اتفاق عواقب جدی و منفی بر کیفیت زندگی فردی و گروهی این اشخاص به ویژه در محیط‌های کاری ایجاد می‌کند. توسعه یک سیستم هوشمند بر پایه سیگنال‌های الکترومایوگرام با قابلیت تشخیص گفتار (بدون استفاده از صوت) میتواند دریچه امیدی برای افرادی که حنجره و صدای خود را بر اثر سرطان از دست داده‌اند باشد. اگرچه در این حوزه پژوهش‌هایی برای زبان‌های مختلف انجام شده است اما برای زبان فارسی پژوهشی صورت نگرفته است. در این مقاله برای اولین بار، بازشناسی واژگان فارسی با استفاده از الکترومایوگرام عضلات چهره انجام پذیرفت. بدین منظور، سیگنال‌های sEMG از هشت عضله چهره شش داوطلب هنگام بیان دوازده کلمه زبان فارسی جمع‌آوری شد. سپس ویژگی‌های MFL، VAR، DAMV، LTKE، IQR و Cardinality از هر کانال و هر پنجره از سیگنال استخراج گردید و 432 ویژگی حاصل از هر سیگنال با استفاده از روش تحلیل مؤلفه اصلی به 49 ویژگی تقلیل یافت. درنهایت به منظور بازشناسی دوازده کلمه زبان فارسی، ویژگی‌ها به طبقه‌بندهای SVM، KNN و RF داده شد. میانگین صحت طبقه‌بندی به ترتیب 16/83 %، 91/81 % و 97/78 % به دست آمد. ارزیابی نتایج این مقاله گویای آن است که با استفاده از سیگنال‌های EMG می‌توان کلمات محدود زبان فارسی را با صحت خوبی بازشناسی نمود.
)
