نشریه‌ی علمی مهندسی پزشکی زیستی

بیومکانیک

شبیه‌سازی عددی تأثیر بیفسفنات‌ها بر بازسازی استخوان اطراف ایمپلنت‌های دندانی

مهران اشرفی؛ فرزان قالیچی؛ بهنام میرزاکوچکی

دوره 10، شماره 2 ، شهریور 1395، ، صفحه 113-121

چکیده

امروزه، استفاده از ایمپلنت‌های دندانی در افراد مبتلا به پوکی استخوان در حال افزایش است. پوکی استخوان می‌تواند تأثیر مهمی در عدم موفقیت وسایل استئوسنتز، پروتزها و ایمپلنت‌های دندانی داشته باشد. استفاده از بیفسفنات‌ها، با کاهش سوخت‌وساز استخوان بر بازسازی استخوان تأثیر می‌گذارد. این اثر می‌تواند به افزایش استخوان‌سازی منجر ... بیشتر

پردازش سیگنال‌های حیاتی

رویکردی جدید در پردازش الکتروانسفالوگرام با استفاده از نقشه‌ی آشوب‌گون چبیشف: کاربرد در طبقه‌بندی اضطراب

فائزه دانشمند بهمن؛ عاتکه گشوارپور

دوره 16، شماره 2 ، شهریور 1401، ، صفحه 115-131

چکیده

اختلالات اضطرابی از شایعترین و ناتوان‌کنندهترین اختلالات روانی در سراسر جهان به شمار میآیند. از طرف دیگر از سال 2019 با شیوع کووید-19 اضطراب بین مردم و به خصوص کادر درمان افزایش پیدا کرده است. در حال حاضر اضطراب (زمانی که علائم کافی و شدید باشد) با استفاده از پرسش‌نامه و توسط افراد متخصص تشخیص داده میشود. برای رفع این کاستی، ... بیشتر اختلالات اضطرابی از شایعترین و ناتوان‌کنندهترین اختلالات روانی در سراسر جهان به شمار میآیند. از طرف دیگر از سال 2019 با شیوع کووید-19 اضطراب بین مردم و به خصوص کادر درمان افزایش پیدا کرده است. در حال حاضر اضطراب (زمانی که علائم کافی و شدید باشد) با استفاده از پرسش‌نامه و توسط افراد متخصص تشخیص داده میشود. برای رفع این کاستی، اخیرا توجه محققان به استفاده از سیگنالهای مغزی جلب شده است. به همین منظور مطالعه‌ی حاضر با هدف تشخیص اضطراب با استفاده از سیگنال مغزی انجام شده است. نوآوری این مطالعه استفاده از نقشه‌ی آشوب‌گون چبیشف برای اولین بار در تحلیل سیگنال‌های بیولوژیکی است. در این مطالعه از پایگاه داده‌ی DASPS استفاده شده که شامل الکتروانسفالوگرام 14 کاناله از 23 نفر (10 مرد و 13 زن با میانگین سنی 30 سال) است. از نمرات آزمون خودارزیابی آدمک برای تقسیم اضطراب به دو و چهار سطح استفاده شده است. ابتدا دادهها نرمال‌سازی شده و سپس نقشه‌ی آشوب‌گون بازسازی و به 128 نوار تقسیم شده است. چگالی نقاط در هر یک از نوارها محاسبه شده است. دو شاخص حداکثر چگالی و نمونه‌ی مربوط به آن به عنوان ویژگی در نظر گرفته شده است. در نهایت ویژگی‌ها به 5 روش شامل ویژگی 1 تمام کانالها، نگاشت ویژگی 1 تمام کانالها با استفاده از تجزیه و تحلیل اجزای اصلی (PCA)، ویژگی 2 تمام کانالها، نگاشت ویژگی 2 تمام کانالها با استفاده از PCA و هر ویژگی-هر کانال به طور جداگانه به دو طبقهبند ماشین بردار پشتیبان (SVM) و K-نزدیک‌ترین همسایه (K-NN) اعمال شده است. نتایج حاکی از حداکثر صحت 75/93% برای تشخیص دو سطح اضطراب و 15/96% برای تشخیص چهار سطح اضطراب است. علاوه بر این، عمل‌کرد K-NN از SVM بهتر بوده است. در نتیجه میتوان الگوریتم پیشنهادی را به عنوان یک رویکرد مناسب برای تشخیص اضطراب معرفی کرد.

پردازش تصاویر پزشکی

تشخیص خودکار خوشه های میکروکلسیفیکاسیون به کمک تبدیل موجک و شبکه های عصبی

حمید ابریشمی مقدم؛ علیرضا شیخ حسنی؛ عباس مصطفی؛ معصومه گیتی؛ پرویز عبدالمالکی

دوره -1، شماره 2 ، بهمن 1383، ، صفحه 117-128

چکیده

در این مقاله، یک سیستم CAD به منظور شناسایی و تشخیص خوشه های میکروکلسیفیکاسیون در تصاویر ماموگرافی معرفی شده است. الگوریتم معرفی شده مرکب از سه مرحله اساسی است. در مرحله اول، تبدیل موجک روی تصاویر ماموگرافی اعمال شده و دو ضریب موجک به همراه دو ویژگی آماری به عنوان ویژگی های متمایز کننده پیکسل ها از نظر تعلق به یک دانه میکروکلسیفیکاسیون ... بیشتر در این مقاله، یک سیستم CAD به منظور شناسایی و تشخیص خوشه های میکروکلسیفیکاسیون در تصاویر ماموگرافی معرفی شده است. الگوریتم معرفی شده مرکب از سه مرحله اساسی است. در مرحله اول، تبدیل موجک روی تصاویر ماموگرافی اعمال شده و دو ضریب موجک به همراه دو ویژگی آماری به عنوان ویژگی های متمایز کننده پیکسل ها از نظر تعلق به یک دانه میکروکلسیفیکاسیون استخراج می گردد. سپس با استفاده از یک شبکه عصبی، دسته بندی اولیه پیکسل ها انجام می شود. در مرحله دوم الگوریتم، پس از حذف پیکسل های نویزی حاصل از مرحله اول، اجسام باقیمانده از نظر مطابقت با یک دانه میکروکلسیفیکاسیون مورد بررسی قرار می گیرد. به این منظور، از 18 ویژگی تعریف شده برای هر دانه میکروکلسیفیکاسیون، و یک دسته بندی کننده غیرخطی استفاده شده و دانه های میکروکلسیفیکاسیون با دقت خوبی شناسایی می شود. برای آموزش این دسته بندی کننده، از 16 ناحیه حاوی میکروکلسیفیکاسیون های بدست آمده از تصاویر پایگاه داده ای که مجموعا شامل 379 میکروکلسیفیکاسیون بودند استفاده شده است. در مرحله سوم، با استفاده از 5 ویژگی مربوط به خوشه های میکروکلسیفیکاسیون و یک شبکه عصبی، در مورد بدخیمی خوشه های میکروکلسیفیکاسیون قضاوت به عمل می آید. برای آموزش این شبکه عصبی از 22 خوشه که از 14 خوشه خوش خیم و 8 خوشه بدخیم تشکیل شده بودند استفاده شد. برای سنجش کارآیی سیستم نیز 22 خوشه دیگر که در مرحله آموزش از آنها استفاده نشده بود و شامل 10 خوشه خوش خیم و 12 خوشه بد خیم بودند، به سیستم اعمال شد. با اعمال تصاویر فوق، این سیستم در مقدار آستانه 0.45 مقدار حساسیت 100% و مقدار خصوصیت 91.6% از خود نشان داد. با توجه به این مقادیر می توان قابلیت مناسب الگوریتم ایجاد شده را تایید نمود.

مدل‌سازی رایانه‌ای زیستی / شبیه‌سازی رایانه‌ای زیستی

مدل‌سازی ریاضی و شبیه‌سازی به منظور بررسی اثر اندازه‌ی نانوذرات مغناطیسیِ حاملِ دارو در سیستم دارورسانی مغناطیسی

گلاره ولی‌زاده؛ فاطمه فاطمی؛ محمود شاه آبادی؛ محمدعلی عقابیان؛ مجید پولادیان

دوره 8، شماره 2 ، تیر 1393، ، صفحه 125-133

چکیده

دارورسانی مغناطیسی، نوعی روش درمانی است که درآن، عاملهای دارویی ازبین برندهی تومور و یا سلولهای سرطانی، روی یک هستهی مغناطیسی بارگذاری شده است که با اِعمال یک میدان مغناطیسی خارجی، از حضور این داروها در سایر نقاط بدن و بافتهای سالم جلوگیری میکند. بدین صورت، اثرهای جانبی ناخواسته حاصلاز شیمی درمانیهای مرسوم ... بیشتر

اندام مصنوعی

بررسی عددی عملکرد یک پمپ کمک قلبی با مقایسه‌ی سه نوع ایرفویل متفاوت به منظور بهبود بازده وکاهش آسیب‌های خونی

عرفان نمکی؛ هانیه نیرومند اسکویی؛ فرزان قالیچی؛ مجتبی کوچکی

دوره 9، شماره 2 ، مرداد 1394، ، صفحه 133-142

چکیده

بیماری‌های حاد قلبی در سراسر جهان رو به افزایش است و پیوند قلبی به دلیل نبود اهداکنندگان کافی، راه حل مناسبی برای درمان تمامی بیماران قلبی نیست؛ بنابراین استفاده از پمپ‌های کمک قلبی می‌تواند جایگزین مناسبی برای پیوندهای قلبی حتی در درمان‌های طولانی مدت باشد. یک پمپ کمک قلبی علاوه بر برآورده کردن نیازهای بیولوژیکی مانند دبی و هد ... بیشتر

اولتراسوند در پزشکی / سونوگرافی / اکوگرافی / پژواک‌نگاری / صوت‌نگاری

انتخاب ویژگی‌های موثر سیگنال‌های فرکانس رادیویی اولتراسوند خام به منظور بهبود طبقه‌بندی هوشمند ضایعات پستانی با استفاده از یادگیری ماشین

مهسا عرب؛ علی فلاح؛ سعید رشیدی؛ مریم مهدی زاده دستجردی؛ نسرین احمدی نژاد

دوره 17، شماره 2 ، شهریور 1402، ، صفحه 140-150

چکیده

سرطان پستان رایج‌ترین نوع سرطان در زنان است. بیش از 80% ناهنجاری‌های پستان در مراحل اولیه خوش‌خیم هستند. بنابراین تشخیص زودهنگام مهم‌ترین چالش برای درمان به موقع است. یکی از روش‌های غیرتهاجمی و زمان واقعی برای غربال‌گری سرطان پستان، استفاده از سیگنال‌های فرکانس رادیویی اولتراسوند (US RF) است. این روش، علاوه بر تمایز بافتی و مقرون‌ ... بیشتر سرطان پستان رایج‌ترین نوع سرطان در زنان است. بیش از 80% ناهنجاری‌های پستان در مراحل اولیه خوش‌خیم هستند. بنابراین تشخیص زودهنگام مهم‌ترین چالش برای درمان به موقع است. یکی از روش‌های غیرتهاجمی و زمان واقعی برای غربال‌گری سرطان پستان، استفاده از سیگنال‌های فرکانس رادیویی اولتراسوند (US RF) است. این روش، علاوه بر تمایز بافتی و مقرون‌ به ‌صرفه‌بودن، در مقایسه با روش‌های دیگر، نیازی به تجهیزات تکمیلی ندارد. این پژوهش با هدف ارایه‌ی رویکردی هوشمند برای طبقه‌بندی ضایعات خوش‌خیم، مشکوک و بدخیم پستان براساس ویژگی‌های موثر استخراج‌شده از سری زمانی US RF صورت‌گرفته‌است. مجموعه داده‌ی US RF ثبت‌شده با عنوان USRFTS شامل 170 داده‌ از ضایعات مذکور است که از 88 بیمار به‌دست‌آمده‌است. روش پیشنهادی در این تحقیق شامل چهار بخش اصلی پیش‌پردازش، استخراج ویژگی، انتخاب ویژگی و طبقه‌بندی است. در مرحله‌ی پیش‌پردازش، پس از بازسازی تصاویر B-mode از سری‌های زمانی US RF ثبت‌شده، ناحیه‌ی دارای ضایعه (ROI) در هر تصویر B-mode توسط پرتوشناس به صورت دستی انتخاب شده‌است. در ادامه، ویژگی‌های مختلف حوزه‌های زمان و فرکانس در مرحله‌ی استخراج ویژگی از هر ROI استخراج و پس از آن، ویژگی‌های موثر با استفاده از روش کلونی مورچه انتخاب شدند. در نهایت، دادگان با استفاده از طبقه‌بندهای ماشین بردار پشتیبان (SVM)، K-نزدیک‌ترین همسایه (KNN)، درخت تصمیم (DT)، تجزیه‌ی تشخیص خطی (LDA) و همچنین روش طبقه‌بندی با مرجع (RCM) مورد ارزیابی قرار گرفتند. با توجه به نتایج، بیشینه‌ی صحت طبقه‌بندی دو کلاسه و سه کلاسه به ترتیب 95/94% و 33/93% ارزیابی شدند.

مشاهده مقاله

پردازش تصاویر پزشکی

طبقه بندی اختلالات قلبی با استفاده از شبکه کوانتیزه کننده برداری و بر اساس ویژگی های استخراج شده از تبدیل ویولت

جمال اسماعیل پور؛ ستار میرزاکوچکی؛ جلیل سیف علی هرسینی؛ عبدالرحیم کدخدا محمدی

دوره 1، شماره 3 ، آذر 1386، ، صفحه 167-176

چکیده

در این مقاله کارکرد شبکه عصبی کوانتیزه کننده برداری (LVQ) در طبقه بندی شش نوع سیگنال الکتروکاردیوگرام (ECG) با استفاده از ویژگی های استخراج شده به وسیله تبدیل ویولت مرتبه شش خانواده دابیچی بررسی شده است. شش سیگنال مورد نظر عبارت اند از: ECG نرمال و ECG مربوط به اختلالات بلوک شاخه چپ دسته دهلیزی بطنی، بلوک شاخه راست دسته ... بیشتر در این مقاله کارکرد شبکه عصبی کوانتیزه کننده برداری (LVQ) در طبقه بندی شش نوع سیگنال الکتروکاردیوگرام (ECG) با استفاده از ویژگی های استخراج شده به وسیله تبدیل ویولت مرتبه شش خانواده دابیچی بررسی شده است. شش سیگنال مورد نظر عبارت اند از: ECG نرمال و ECG مربوط به اختلالات بلوک شاخه چپ دسته دهلیزی بطنی، بلوک شاخه راست دسته دهلیزی بطنی، انقباض زودرس بطنی، ضربانات کند، و ترکیب ضربانات نرمال با آرام. داده های به کار رفته، داده های MIT/BIH اند. ابتدا با استفاده از فایل های تفسیر، الگوهای مربوط به شش نوع سیگنالECG جدا شده است. سپس به منظور استخراج هر چه بهتر ویژگی ها، الگوها فیلتر و مقیاس بندی شده اند. آنگاه انرژی پنج سیگنال جزییات دوم تا ششم حاصل از اعمال تبدیل ویولت تا شش سطح به عنوان ویژگی های استخراج شده از الگوها، برای آموزش و امتحان شبکه LVQ به کار رفته است. از هر دسته، 500 الگو برای آموزش شبکه و 100 الگو برای امتحان آن به کار رفته است. نتایج به دست آمده بیانگر دقت %93.1 برای شش دسته، و بالای %94.3 برای کمتر از شش دسته (2 تا 5 دسته) است. در ادامه میزان تفاوت و تشابه سیگنال های ECG از منظر ویژگی های به کار رفته بررسی شده است. سرانجام این روش از نظر دقت با چند روش دیگر طبقه بندی کننده اختلالات قلبی مقایسه شده است.

الگوبرداری زیستی / زیست‌تقلیدی

مطالعة آزمایشگاهی عوامل مؤثر برحرکت دودی‌شکل میزنای در مجرای بیولوژیک

بهزاد سیفی؛ حسین منصوری‌نژاد؛ بهمن وحیدی؛ ناصر فتورائی

دوره 6، شماره 3 ، آذر 1391، ، صفحه 169-175

چکیده

جریان پریستالتیک یا دودی‌شکل یکی از مهم‌ترین مکانیسم‌های انتقال سیال است. این جریان علاوه بر کاربردهای متنوع در مهندسی، مکانیسم بسیار مهم انتقال سیال در بسیاری از اندام‌های بیولوژیک به خصوص در دستگاه گوارش و دفع ادرار محسوب می‌شود. در این مقاله، انتقال بولاس ادرار در میزنای با استفاده از دستگاه شبیه‌ساز حرکات دودی‌شکل بررسی ... بیشتر

آنالیز حرکت انسان

بررسی تحلیلی و تجربی واکنش تعادلی انسان در مواجهه با نوسانات تکیه گاهی در صفحه فرونتال

محسن صادقی مهر؛ داوود نادری؛ نادر فرهپور؛ سعید داوودآبادی فراهانی

دوره 3، شماره 3 ، آذر 1388، ، صفحه 179-187

چکیده

مطالعه حاضر به بررسی واکنش انسان در حفظ تعادل بدن، در حالت ایستاده روی سطح تکیه گاهی با نوسانات سینوسی در صفحه فرونتال، پرداخته است. بعد از طراحی و ساخت دستگاه ایجاد آشفتگی، مارکرها در محل های لازم روی سطح تکیه گاهی و در هنگام آزمایش روی بدن افراد نصب گردیدند. در آزمایش های انجام شده افراد سالم (10 نفر) سعی کردند با وجود نوسانات سطح تکیه ... بیشتر مطالعه حاضر به بررسی واکنش انسان در حفظ تعادل بدن، در حالت ایستاده روی سطح تکیه گاهی با نوسانات سینوسی در صفحه فرونتال، پرداخته است. بعد از طراحی و ساخت دستگاه ایجاد آشفتگی، مارکرها در محل های لازم روی سطح تکیه گاهی و در هنگام آزمایش روی بدن افراد نصب گردیدند. در آزمایش های انجام شده افراد سالم (10 نفر) سعی کردند با وجود نوسانات سطح تکیه گاهی، تعادل خود را حفظ کنند. عکس العمل این افراد با تعیین محل مارکرها به کمک سیستم آنالیز حرکت مورد تحلیل قرار گرفت. نیروها و گشتاورها در مفاصل و بین سطوح پاها و تکیه گاه با استفاده از دینامیک معکوس و نتایج سینماتیکی به دست آمده از روش تجربی تعیین شدند. در بررسی تحلیلی مدل رباتیکی بدن با استفاده از روش تکراری نیوتن-اویلر، معادلات سنیماتیکی و دینامیکی حرکت در صفحه فرونتال، استخراج گردید. برای تضمین پایداری مدل، تابع هدفی بر اساس پایداری مدل و معیار نیروهای عمودی تکیه گاه تعریف و زوایای مفصلی مدل تحت آشفتگی و مشتقات زمانی اول و دوم آنها، با بهینه کردن تابع هدف به دست آمد. تطابق خوب ناشی از مقایسه نتایج حاصل از مدلسازی و بهینه یابی، با نتایج تجربی بیانگر این است که در موارد مشابه می توان به جای انجام آزمایش های پرهزینه و زمانبر از مدل انسانی استفاده کرد.

پردازش تصاویر پزشکی

یک سیستم تشخیص به کمک کامپیوتر به منظور بازشناسی خودکار الگوهای بافت بینابینی ریه در تصاویر HRCT

آذر طلوعی؛ حمید ابریشمی مقدم؛ معصومه گیتی

دوره 2، شماره 3 ، آذر 1387، ، صفحه 179-189

چکیده

تشخیص خودکار الگوهای پاتولوژیک ریوی در تصاویر HRCT بیماران مبتلا به ناهنجاری های بافت بینابینی ریه(ILD) ، مرحله ای مهم در ایجاد یک سیستم تشخیص به کمک کامپیوتر محسوب می شود. الگوریتم ارائه شده برای دسته بندی الگوهای بافت ریه شامل 3 مرحله است: در مرحله اول ریه از پس زمینه جدا می شود. در مرحله دوم دو بانک فیلتری موجک فوق کامل به نام ... بیشتر

پردازش سیگنال‌های حیاتی

ارزیابی سیگنال EEG در کودکان مبتلا به اختلالات اوتیسم با استفاده از تحلیل ICA

محمد رشیدی؛ حمید بهنام؛ علی شیخانی؛ محمدرضا محمدی؛ مریم نوروزیان

دوره 4، شماره 3 ، آذر 1389، ، صفحه 187-194

چکیده

در این مقاله، کاربرد تحلیل مؤلفه‌های مستقل (ICA) برای تشخیص بیماری اوتیسم مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا منابع تولید کننده سیگنال‌های EEGبا ICAاستخراج و سپس پردازش‌های حوزه زمان و فرکانس بر این مؤلفه‌های سیگنالی اعمال شدند. سیگنال‌های EEGاز 10 کودک مبتلا به اوتیسم و 10 کودک سالم در محدوده سنی 6-11 سال گرفته شده است. نتایج به کمک روش آماری ... بیشتر

اثر تطبیق‌پذیری بر دقت رمزگشایی فرکانس‌های صدا در قشر شنوایی موش صحرایی

فرناز صابرپور؛ محسن پرتو دزفولی؛ وحید شالچیان؛ محمدرضا دلیری

دوره 12، شماره 3 ، آذر 1397، ، صفحه 189-198

چکیده

تشخیص و تفکیک فرکانس‌های مختلف صدا، یکی از مکانیسم‌های مهم مغز انسان و سایر جانداران است. از سوی دیگر، یکی از قابلیت‌های مهم مغز، که بار محاسباتی آن را در برابر محرک‌های تکراری کم می‌کند، پدیده‌ی تطبیق‌پذیری است. هدف اصلی این مقاله، رمزگشایی فرکانس‌های صوتی از پاسخ نورونی ناحیه‌ی شنوایی مغز و بررسی تاثیر تطبیق‌پذیری بر دقت ... بیشتر تشخیص و تفکیک فرکانس‌های مختلف صدا، یکی از مکانیسم‌های مهم مغز انسان و سایر جانداران است. از سوی دیگر، یکی از قابلیت‌های مهم مغز، که بار محاسباتی آن را در برابر محرک‌های تکراری کم می‌کند، پدیده‌ی تطبیق‌پذیری است. هدف اصلی این مقاله، رمزگشایی فرکانس‌های صوتی از پاسخ نورونی ناحیه‌ی شنوایی مغز و بررسی تاثیر تطبیق‌پذیری بر دقت رمزگشایی فرکانس‌های صوت می‌باشد. برای این منظور، فرکانس‌های مختلف از تن‌های صوتی در دو دنباله‌ی صدا (معمول و تطبیقی) پخش شده و سیگنال‌های پتانسیل محلی از ناحیه‌ی اولیه‌ی شنوایی پانزده موش صحرایی در حالت بیهوشی، ثبت گردیده است. دنباله‌ی معمول، شامل محرک‌های صوتی از ترکیب فرکانس-دامنه‌ی مختلفی از صدا به طول 50 میلی‌ثانیه و با فاصله‌ی بین محرکی 300 میلی‌ثانیه بوده که به صورت تصادفی پخش شدند. دنباله‌ی تطبیقی، همانند دنباله‌ی معمول در نظر گرفته شد، با این تفاوت که در این دنباله، یک محرک در اطراف فرکانس مشخص، به عنوان محرک تطبیق، بین محرک‌های اصلی و با توزیع تصادفی، در نظر گرفته شد که 80% از دنباله‌ی تطبیقی را به خود اختصاص می‌داد. در ابتدا، با در نظر گرفتن ویژگی‌ طیف توان در شش باند فرکانسی و طبقه‌بند LDA، میانگین قدرت رمزگشایی جفت فرکانس‌های صوتی در دنباله‌ی معمول محاسبه گردید. در قدم بعد، قدرت رمزگشایی جفت فرکانس‌ها در دنباله‌ی تطبیقی در باندهای فرکانسی تعیین شده، محاسبه و با نتایج رمزگشایی در دنباله‌ی معمول مقایسه گردید. نتایج حاکی از آن است که رمزگشایی محرک‌های صوتی با فرکانس‌های مختلف در باندهای بتا و گاما (>12 هرتز) از سیگنال‌های پتانسیل محلی با دقتی در حدود 80% انجام می‌شود. هم‌چنین، پخش یک محرک، به عنوان محرک تطبیق‌پذیری که مانند یک پیش‌زمینه در دنباله‌ی صدا قرار دارد، باعث کاهش دقت تفکیک‌پذیری فرکانس‌های مجاور صدا می‌شود. این اثر در فعالیت‌های فرکانس بالای (گاما و گامای بالا) سیگنال‌های پتانسیل محلی، به صورت معناداری مشاهده شد.

نانوبیومتریال

بررسی سنتز زیستی داخل و خارج سلولی نانو ذارت سولفید کادمیم در سویه 35218 باکتری اشرشیاکولی

ملیکا ایلوخانی؛ محمد ربیعی؛ مهوش اسکویی؛ فتح اله مضطرزاده؛ مهدیس شایان

دوره 5، شماره 3 ، آذر 1390، ، صفحه 193-204

چکیده

در سالهای اخیر تلاشهای بسیار زیادی برای تولید نانو ذرات به دلیل خواص ویژه نوری، شیمیایی و الکتریکی آنها صورت گرفته است. توسعه روشهای سنتز نانو مواد برای تولید موادی با مورفولوژی و اندازه معین و توزیع مناسب اندازه ذرات، از محورهای پژوهشی چند سال اخیر محسوب می شود. در این میان روشهای مبتنی بر فناوری زیستی به دلیل تمیز بودن و سازگاری ... بیشتر

سنتز ترکیبات دو فازی تری کلسیم فسفات – هیدروکسی آپاتیت به روش واکنش حالت جامد: بررسی اثر درجه حرارت و نسبت Ca/P مواد واکنشگر بر نوع و مقدار فازهای تشکیل یافته

سعید حصارکی؛ مسعود حافظی اردکانی؛ کلثوم رجبی منور؛ حسین محمدی

دوره 7، شماره 3 ، آذر 1392، ، صفحه 201-207

چکیده

در این تحقیق اثر درجه حرارت و همچنین نسبت کلسیم به فسفر مواد اولیه بر نوع و مقدار فازهای تشکیل شده از روش سنتز به صورت واکنش حالت جامد بررسی شده است. کربنات کلسیم و دی کلسیم فسفات به عنوان مواد اولیه تهیه و با نسبت‌های مختلف طوری مخلوط شدند که نسبت نهایی کلسیم به فسفر در بچ های مختلف بین 1.50 تا 1.67 بود. سپس هر یک از این مخلوط‌ها در دمای ... بیشتر

شناسایی خودکار مراحل خواب از سیگنال EEG تک‌کاناله با استفاده از تبدیل موجک گسسته و مدل ترکیبی الگوریتم کلونی مورچگان و شبکه‌ی عصبی مبتنی بر طبقهبند RUSBoost

سبحان شیخی‌وند؛ سحرانه قائمی

دوره 13، شماره 3 ، مهر 1398، ، صفحه 209-222

چکیده

طبقه‌بندی خودکار مراحل خواب به منظور تشخیص به موقع اختلالات و مطالعات مرتبط با خواب امری ضروری است. در این مقاله یک الگوریتم مبتنی بر EEG تک‌کاناله برای شناسایی خودکار مراحل خواب با استفاده از تبدیل موجک گسسته و مدل ترکیبی الگوریتم کلونی مورچگان و شبکه‌ی عصبی مبتنی بر طبقه‌بند RUSBoost ارائه شده است. سیگنال با استفاده از تبدیل موجک گسسته ... بیشتر

پردازش سیگنال‌های حیاتی

تشخیص تومور مغزی با استفاده از ویژگی‌های خطی و غیرخطی سیگنال‌های الکتروانسفالوگرام

زهرا تابان‌فر؛ سیدمحمد فیروزآبادی؛ زینب شنکائی؛ گیو شریفی؛ کامبیز نوین؛ آناهیتا ذوقی

دوره 10، شماره 3 ، مهر 1395، ، صفحه 211-221

چکیده

در پژوهش حاضر، سیگنالهای الکتروانسفالوگرام بیماران مبتلا به تومور مغزی و افراد سالم را برای مطالعة تغییرات ناشی از بروز تومور مغزی در سیگنالهای مغزی و در‌نهایت امکانسنجی تشخیص این بیماری توسط سیگنالهای EEG، بررسی کرده‌ایم. برای این منظور از داده‌های EEG ثبتشده از چهار کانال F3، F4، T3 و T4 برای پنج فرد مبتلا به تومور مغزی ... بیشتر در پژوهش حاضر، سیگنالهای الکتروانسفالوگرام بیماران مبتلا به تومور مغزی و افراد سالم را برای مطالعة تغییرات ناشی از بروز تومور مغزی در سیگنالهای مغزی و در‌نهایت امکانسنجی تشخیص این بیماری توسط سیگنالهای EEG، بررسی کرده‌ایم. برای این منظور از داده‌های EEG ثبتشده از چهار کانال F3، F4، T3 و T4 برای پنج فرد مبتلا به تومور مغزی و چهار فرد سالم، استفاده شده است. پس از پیش‌‌پردازش، ویژگیهای خطی زمانی و طیف فرکانسی و ویژگیهای غیرخطی بُعد فرکتال و آنتروپی، استخراج شد. سپس تمایزپذیری میان دو گروه، با استفاده از اندیس دیویس-بولدین، طبقه‌بندی خطی LDA، غیرخطی KNN و SVM بررسی شد. بر‌اساس مقادیر به‌دست‌آمده برای اندیس دیویس-بولدین در وضعیت استراحت ذهنی چشمبسته، ویژگیهای RMS، توان مطلق باند تتا، آنتروپی نمونه و آنتروپی تقریبی و در وضعیت استراحت ذهنی چشمباز، ویژگیهای RMS و توان مطلق باند تتا، بیشترین تمایزپذیری را میان دو گروه سالم و بیمار نشان دادند. در این مرحله، طبقهبندی دو گروه سالم و بیمار با استفاده از تکویژگیها انجام شد، که بهترین صحت طبقهبندی مربوط به ویژگی RMS در حالت استراحت ذهنی چشمبسته و 88.89% به‌دست آمد. این موضوع نشاندهندة این است که ویژگی خطی RMS در افراد سالم و مبتلایان به تومور مغزی، تمایز خوبی ایجاد میکند. در پایان نیز برای دو حالت استراحت ذهنی چشمبسته و چشمباز و با استفاده از تمامی ویژگیهای منتخب، طبقه‌بندی انجام شد. با توجه به نتایج، بیشترین صحت طبقهبندی 82.54% با استفاده از ویژگیهای برتر RMS، توان مطلق باند تتا، آنتروپی نمونه و آنتروپی تقریبی در حالت استراحت ذهنی چشمبسته، به‌دست آمد. با توجه به نتایج مشاهده میشود که ویژگیهای خطی، قابلیت خوبی برای جداسازی سیگنالهای EEG افراد سالم و بیماران مبتلا به تومور مغزی دارند، که می‌توان از آنها، به‌دلیل سادگی و بار محاسباتی کم، برای تشخیص برخط بیماری تومور مغزی، به‌خصوص در آزمونهای دورهای غربالگری، استفاده کرد.

مهندسی بافت

شبیه‌سازی توزیع اکسیژن در داربست دارای شبکه‌ی کانال‌های میکروفلوییدیکی برای استفاده در مهندسی بافت

شهریار رمضانی باجگیران؛ مریم سعادتمند

دوره 11، شماره 3 ، آبان 1396، ، صفحه 211-218

چکیده

علی‌رغم پیشرفت‌های حاصل در مهندسی بافت، یکی از مشکلات تولید بافت‌های ضخیم، نحوه‌ی اکسیژن‌رسانی به سلول‌های عمقی بافت مهندسی‌شده و ایجاد شبکه‌های رگی درون بافت‌ها می‌باشد‍‍. یکی از راه‌های مقابله با این مشکل، ایجاد شبکه‌ی کانال‌های میکروفلوییدیک درون داربست متخلخل می‌باشد، که این کانال‌ها می‌توانند علاوه بر بهبود ... بیشتر علی‌رغم پیشرفت‌های حاصل در مهندسی بافت، یکی از مشکلات تولید بافت‌های ضخیم، نحوه‌ی اکسیژن‌رسانی به سلول‌های عمقی بافت مهندسی‌شده و ایجاد شبکه‌های رگی درون بافت‌ها می‌باشد‍‍. یکی از راه‌های مقابله با این مشکل، ایجاد شبکه‌ی کانال‌های میکروفلوییدیک درون داربست متخلخل می‌باشد، که این کانال‌ها می‌توانند علاوه بر بهبود اکسیژن‌رسانی‌، قالبی را برای ایجاد رگ‌های طبیعی حاصل از رشد سلول‌های رگ‌زا فراهم آورند. در این مقاله، توزیع اکسیژن محلول در آب در یک داربست دوبعدی دارای کانال‌های میکروفلوییدیکی شاخه‌ای با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی شبیه‌سازی شده است. بدین منظور، معادلات جریان مایع و انتقال اکسیژن با استفاده از شرایط مرزی، شرایط اولیه و پارامترهای مناسب حل شده‌اند. توزیع اکسیژن در داربست بدون کانال و داربست‌های دارای کانال برای مراحل صفرم تا سوم دو شاخه‌شدن با زاویه‌ی شاخه‌ای ۴۵ درجه به دست آمده است. نتایج نشان داد که یک کانال با دو مرحله‌ی شاخه‌ای، توزیع اکسیژن مناسب به همراه سطح آزاد کافی برای رشد سلول‌ها را فراهم می‌کند، که مطابق با مراجع می‌باشد. در ادامه، زاویه‌ی دو شاخه‌ای در ساختار دو مرحله‌ای به ۳۵ کاهش داده شد که افزایش سطح غیرهایپوکسیک را به همراه داشت. به صورت کلی، با طراحی بهینه‌ی زاویه‌ی کانال‌های شاخه‌ای در داربست، می‌توان سطح قابل توجهی از داربست را اکسیژن‌رسانی نمود، در حالی‌که سطح کافی برای رشد سلول‌ها نیز وجود داشته باشد.

پردازش تصاویر پزشکی

بهبود ساخت مدل شکل آماری بافت‌های غیرصلب با کمک الگوریتم Coherent Point Drift

مهدی دلاوری؛ امیرحسین فروزان؛ ین وی چن

دوره 8، شماره 3 ، مهر 1393، ، صفحه 213-227

چکیده

مدلهای شکل آماری، از اطلاعات آماری جهت تفسیر و بررسی شکل استفاده میکنند. اطلاعات آماری شامل میانگین و واریانس نقاط متناظر شکلهای مجموعه آموزش است. یافتن نقاط متناظر دربین نقاط اعضای مجموعهی آموزش، یکیاز چالشهای مهم در ساخت مدل شکل آماری است. درین مقاله، از روش CPDجهت یافتن تناظر بین نقاط استفاده شد. درین روش، با ترکیب ... بیشتر

آنالیز حرکت انسان

اثر پیشرفت بیماری پارکینسون بر ویژگی‌های آشوبی RQA

علی مالکی؛ الهام حسنی

دوره 16، شماره 3 ، آذر 1401، ، صفحه 217-228

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.

برهم‌کنش سیال و جامد در محیط‌های زیستی

مدل‌سازی عددی پدیدة تنظیم خودکار در شریان کاروتید مشترک انسانی

سعید سیری؛ ملیکه نبئی؛ ناصر فتورایی

دوره 9، شماره 3 ، آذر 1394، ، صفحه 229-241

چکیده

ﻫﺮ ارﮔﺎن ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ اﺣﺘﯿﺎﺟﺎت ﻣﺘﺎﺑﻮﻟﯿﮏ (سوختوسازی) و ﻋﻤﻠﮑﺮدی ﺧﻮد ممکن است ﺑﻪ مقادیر متفاوتی از جریان ﺧﻮن ﻧﯿﺎزﻣﻨﺪ باشد؛ درنتیجه ﺗﻨﻈﯿﻢ ﺧﻮدﮐﺎر پدیده‌ای ﻣﻬﻢ ﻣﺤﺴﻮب می‌شود. ﭘﺪﯾﺪة ﺗﻨﻈﯿﻢ ﺧﻮدﮐﺎر تنش برشی به‌عنوان ﺗﻮاﻧﺎﯾﯽ ذاﺗﯽ ﯾﮏ ارﮔﺎن ﺑﺮای ﺛﺎﺑﺖ نگه‌داشتن شرایط همودینامیک درﻣﻘﺎﺑـﻞ ... بیشتر ﻫﺮ ارﮔﺎن ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ اﺣﺘﯿﺎﺟﺎت ﻣﺘﺎﺑﻮﻟﯿﮏ (سوختوسازی) و ﻋﻤﻠﮑﺮدی ﺧﻮد ممکن است ﺑﻪ مقادیر متفاوتی از جریان ﺧﻮن ﻧﯿﺎزﻣﻨﺪ باشد؛ درنتیجه ﺗﻨﻈﯿﻢ ﺧﻮدﮐﺎر پدیده‌ای ﻣﻬﻢ ﻣﺤﺴﻮب می‌شود. ﭘﺪﯾﺪة ﺗﻨﻈﯿﻢ ﺧﻮدﮐﺎر تنش برشی به‌عنوان ﺗﻮاﻧﺎﯾﯽ ذاﺗﯽ ﯾﮏ ارﮔﺎن ﺑﺮای ﺛﺎﺑﺖ نگه‌داشتن شرایط همودینامیک درﻣﻘﺎﺑـﻞ ﺗﻐﯿﯿـﺮات ضربان قلب و فشار پرفیوژن ﺗﻌﺮﯾﻒ می‌شود؛ ﺑﺎ ﺗﻐﯿﯿﺮ ضربان قلب در ﺑﺪن، شریان‌ها ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻧﺮخ ﺟﺮﯾﺎن لازم و برای ثابت نگاه‌داشتن نیروها و تنش‌های همودینامیک، دچار اتساع ﯾﺎ اﻧﻘﺒﺎضﺷﺮﯾﺎﻧﯽ می‌شوند. مقالة حاضر ﺑﻪ مکانیسم‌های محلی برای کنترل خودکار اختصاص دارد. مکانیسم‌های تنظیم‌کنندة ﻣﺤﻠﯽ، ،ﻣﺎﻧﻨـﺪ اﻋﺼـﺎب ﺳـﻤﭙﺎﺗﯿﮏ و هورمون‌های ﺳﯿﺎر، ﻣﺴﺘﻘﻞ از مکانیسم‌های ﮐﻨﺘﺮﻟـی ﺧـﺎرﺟﯽ ﻋﻤﻞ می‌کنند؛ ازاﯾﻦرو می‌توان آن‌ها را اﯾﺰوﻟﻪ درﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺖ. همان‌طورﮐﻪ ذﮐـﺮ ﺷﺪ ﺗﻨﻈﯿﻢ ﺧﻮدﮐﺎر، وﯾﮋﮔﯽ ذاﺗﯽ ارگان‌های ﺑﺪن اﺳﺖ و اندام‌های ﺗﺤﺖ ﭘﺮﻓﯿﻮژن، ﺗﺤﺖ ﺗﺄﺛﯿﺮ مکانیسم‌های ﻋﺼﺒﯽ و ﻫﻮرﻣﻮﻧﯽ ﻗﺮار نمی‌گیرند. چون استفاده از شرایط مرزی صحیح در مدل‌سازی‌های عددی اهمیت ویژه‌ای دارد، اﺳﺘﻔﺎده از مدل‌سازی درﺧﺖ ﺷﺮﯾﺎﻧﯽ ﺑﺮای ﺑﻪدﺳﺖ آوردن ﺷﺮاﯾﻂ ﻣﺮزی ﻣﻨﺎﺳﺐ اﻣﺮی ﺿﺮوری ﺑﻪﻧﻈﺮ می‌رسد؛ بنابراین در مقالة حاضر ابتدا مدلی از نوع صفر بعدی (پارامتر فشرده) و گسترده ارائهشده است. سپس از این مدل برای بهدست آوردن شرایط مرزی در شریان کاروتید معمولی استفاده شده و تنظیم تنش برشی به‌عنوان یکی از پراهمیت‌ترین پارامترهای همودینامیک در مدلی سه‌بعدی از این شریان مدل‌سازی شده است. نتایج بهدستآمده نشاندهندة چگونگی تغییرات خواص مکانیکی دیواره و بنابراین ابعاد شریان برای برگرداندن مقادیر تنش برشی وارد بر دیواره به محدودة طبیعی است.

پردازش گفتار

بررسی اثر استفاده از روش تطبیق هنجارسازی طول مسیر صوتی به منظور تشخیص اختلالات گفتاری رایج و گفتاردرمانی کودکان فارسی زبان

شهلا عزیزی؛ فرزاد توحیدخواه؛ فرشاد الماس‌گنج

دوره 6، شماره 4 ، اسفند 1391، ، صفحه 257-265

چکیده

در این مقاله، یک سیستم بازشناسی کلمات جداگانه بررسی شده است. هدف این تحقیق، افزایش کارایی سیستم بازشناسی گفتار کودکان با استفاده از روش هنجارسازی طول مسیر صوتی است. این سیستم بازشناسی، برای استفاده در طراحی نرم‌افزار گفتاردرمانی ایجاد شده است به طوری که این نرم‌افزار با استفاده از سیستم بازشناسی، درست یا نادرست بودن تلفظ کودک را ... بیشتر

کنترل حرکت انسان

تصدیق امضا بر پایه فرضیه کنترل حرکات ماهرانه

سعید رشیدی؛ علی فلاح؛ فرزاد توحیدخواه

دوره 1، شماره 4 ، اسفند 1386، ، صفحه 269-280

چکیده

تصدیق امضای پویا بر پایه ویژگی های زمانی علاوه بر بهره جستن از ویژگی های مکانی الگوی ترسیمی، به دلیل استفاده از ویژگی های پویای محلی و کلی مبتنی بر سیگنال های سرعت، شتاب، فشار و زاویه قلم نسبت به روش ایستا، که فقط از ویژگی های تصویری سود می جوید، از دقت افزونتری برخوردار است. در این مطالعه با استفاده از نقش محوری سرعت در فرایند کنترل ... بیشتر

بیومکانیک استخوان

ساخت داربست نانوکامپوزیتی ژلاتین/آپاتیت از طریق یک روش زیست تقلیدی

محمود اعظمی؛ فتح اله مضطرزاده؛ محمد ربیعی

دوره 3، شماره 4 ، اسفند 1388، ، صفحه 275-284

چکیده

طی دهه گذشته، استفاده از رویکرد زیست تقلیدی در ساخت جایگزین های بافتی مورد توجه محققان قرار گرفته است. در ساخت عمده داربست های مهندسی بافت استخوان نیز از نظر نوع مواد مصرفی و همچنین روش سنتز تلاش شده تا از این قاعده پیروی شود. در این مقاله سنتز نوعی فاز آپاتیتی در میان زمینه هیدروژل ژلاتین در شرایط زیست تقلیدی ارائه شده است. کامپوزیت ... بیشتر طی دهه گذشته، استفاده از رویکرد زیست تقلیدی در ساخت جایگزین های بافتی مورد توجه محققان قرار گرفته است. در ساخت عمده داربست های مهندسی بافت استخوان نیز از نظر نوع مواد مصرفی و همچنین روش سنتز تلاش شده تا از این قاعده پیروی شود. در این مقاله سنتز نوعی فاز آپاتیتی در میان زمینه هیدروژل ژلاتین در شرایط زیست تقلیدی ارائه شده است. کامپوزیت حاصل طی فرایند خشک سازی انجمادی به صورت داربستی متخلخل برای بافت استخوان در آمد. به منظور مشخصه یابی محصول از نظر ترکیب شیمیایی و ساختار بلورین از آزمون های طیف سنجی فروسرخ، پراش پرتو ایکس و میکروسکوپ الکترونی عبوری استفاده شد. ریخت شناخت سطحی و هم چنین نحوه اتصال و رشد سلول های استخوانی روی سطح داربست، با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی بررسی شد. نتایج به دست آمده نشان دادند که در شرایط زیست تقلیدی اعمال شده فاز آپاتیتی نانوبلورین با کریستالیت های به اندازه 10-7 nm در میان هیدروژل ژلاتین سنتز شده اند. داربست به دست آمده دارای 82% تخلخل با ابعاد حفرات 350-100 mm و ضریب ارتجاعی در محدوده استخوان اسفنجی بوده و کشت سلول های استخوانی روی داربست، حاکی از اتصال، مهاجرت و ترشح ماده زمینه خارج سلولی به وسیله آنها بوده است. بنابراین نتایج به دست آمده قابلیت بالقوه استفاده از داربست ساخته شده برای ترمیم بافت استخوان را تائید می کند.

مهندسی عصبی عضلانی

آشکارسازی پتانسیل‌های عمل در ثبت‌های خارج سلولی با استفاده از انرژی شانون و تبدیل هیلبرت

سحر اکبری؛ وحید شالچیان؛ محمدرضا دلیری

دوره 12، شماره 4 ، بهمن 1397، ، صفحه 277-286

چکیده

آشکارسازی اسپایکهای عصبی، نحستین گام برای تجزیه و تحلیل پتانسیل عمل واحدهای نورونی در ثبت خارج سلولی می‌باشد. وجود نویز پس‌زمینه درثبت‌های خارج سلولی، که عمدتا از جمع آثار پتانسیل عمل واحد های نورونی دورتر از منطقه‌ی ثبت ناشی می‌شود، در بسیاری از مواقع، آشکارسازی و تشخیص اسپایک‌های عصبی کم‌دامنه را دشوار می‌سازد. تا کنون ... بیشتر آشکارسازی اسپایکهای عصبی، نحستین گام برای تجزیه و تحلیل پتانسیل عمل واحدهای نورونی در ثبت خارج سلولی می‌باشد. وجود نویز پس‌زمینه درثبت‌های خارج سلولی، که عمدتا از جمع آثار پتانسیل عمل واحد های نورونی دورتر از منطقه‌ی ثبت ناشی می‌شود، در بسیاری از مواقع، آشکارسازی و تشخیص اسپایک‌های عصبی کم‌دامنه را دشوار می‌سازد. تا کنون محققان زیادی به این موضوع پرداخته و برای حل این مشکل، الگوریتمهای زیادی پیشنهاد داده‌اند. در این مقاله، یک الگوریتم خودکار برای آشکارسازی اسپایکهای عصبی در سیگنال ثبت خارج سلولی آغشته به نویز پس‌زمینه، ارائه شده است. این الگوریتم از چهار مرحله، شامل ۱- فیلتر کردن میانگذر و استفاده از فیلتر بالاگذر تفاضلی، ۲- اعمال فیلتر غیرخطی انرژی شانون، ۳- تبدیل هیلبرت و ۴- آستانه‌گذاری روی سیگنال به دست آمده، تشکیل شده است. روش پیشنهادی در این مقاله، با پنج روش شناخته شده در تشخیص اسپایک، روی دو مجموعه‌ی داده‌ی شبیه‌سازی شده و یک مجموعه‌ی داده‌ی واقعی، مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج به دست آمده، حاکی از برتری روش پیشنهادی نسبت به سایر روشها برای داده‌های شبیه‌سازی شده، بوده که نشان‌دهنده‌ی مقاوم بودن الگوریتم پیشنهادی نسبت به نویز می‌باشد. علاوه بر این، برای داده‌های واقعی، روش پیشنهاد شده رتبه‌ی دوم را در میان تمام روشها به خود اختصاص داده است. استفاده از فیلتر غیرخطی انرژی شانون، می‌تواند راه‌حل موثری برای تشخیص اسپایکهای عصبی در سیگنال ثبت خارج سلولی آغشته به نویز، به حساب آید.

رباتیک در پزشکی / بیورباتیک

مدل‌سازی، طراحی و ساخت برون‌پوش مبتنی بر تاندون جهت توان‌بخشی انگشتان دست

الهه کفاشی؛ محمدعلی احمدی‌پژوه؛ فیروز بختیاری‌نژاد

دوره 14، شماره 4 ، بهمن 1399، ، صفحه 277-290

چکیده

با توجه به آمار بالای مبتلایان به بیماری‌های عروق مغزی و سکته‌ی مغزی که منجر به فلج شدن اندام‌های یک سمت بدن از جمله دست شده و هم‌چنین محدودیت‌های روش‌های سنتی توان‌بخشی، ساخت دستگاه‌هایی برای کمک به این افراد ضروری می‌باشد. در این پژوهش در ابتدا با توجه به چالش‌های موجود در طراحی یک برون‌پوش دست، طراحی اولیه‌ی یک مکانیسم برای ... بیشتر با توجه به آمار بالای مبتلایان به بیماری‌های عروق مغزی و سکته‌ی مغزی که منجر به فلج شدن اندام‌های یک سمت بدن از جمله دست شده و هم‌چنین محدودیت‌های روش‌های سنتی توان‌بخشی، ساخت دستگاه‌هایی برای کمک به این افراد ضروری می‌باشد. در این پژوهش در ابتدا با توجه به چالش‌های موجود در طراحی یک برون‌پوش دست، طراحی اولیه‌ی یک مکانیسم برای استفاده به صورت حرکت غیرفعال پیوسته برای توان‌بخشی انگشتان دست انجام شده است. این مکانیسم مبتنی بر تاندون بوده و هر دو حرکت باز و بسته شدن انگشتان را پوشش می‌دهد. به این منظور در برون‌پوش از دو عمل‌گر فعال و غیرفعال به ترتیب جهت بستن و باز کردن انگشتان دست استفاده شده است. ویژگی بارز این طراحی، سبک و کم‌حجم بودن آن، قابلیت تنظیم برای دست‌های متفاوت و سازگاری و راحتی آن برای بیمار می‌باشد. هم‌چنین روابط سینماتیکی و دینامیکی برون‌پوش برای انگشتان دست به غیر از انگشت شست به روش لاگرانژ مدل‌سازی شده است. حرکت برون‌پوش در تعامل با انگشت به کمک نرم‌افزار سیم‌مکانیک متلب شبیه‌سازی شده است. در نهایت با استفاده از نتایج شبیه‌سازی و مدل‌سازی، طراحی نهایی با در نظر گرفتن نیروی 40 نیوتن در طول تاندون انجام شده و برون‌پوش برای انگشت اشاره ساخته شده است. هم‌چنین نتایج حاصل از مدل‌سازی تحلیلی و شبیه‌سازی مورد مقایسه قرار گرفته و میزان خطای مدل‌سازی برای تغییر زوایای مفاصل به دست آمده است. این مقدار در بیش‌ترین حالت برای مفصل اول و دوم انگشت برابر با 15% و برای مفصل سوم برابر با 20% محاسبه شده است.

دوره 17 (1402)

دوره 16 (1401)

دوره 15 (1400)

دوره 14 (1399)

دوره 13 (1398)

دوره 12 (1397)

دوره 11 (1396)

دوره 10 (1395)

دوره 9 (1394)

دوره 8 (1393)

دوره 7 (1392)

دوره 6 (1391)

دوره 5 (1390)

دوره 4 (1389)

دوره 3 (1388)

دوره 2 (1387)

دوره 1 (1386)

دوره -2 (1384)

دوره -1 (1383)

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده

چکیده