پردازش سیگنال‌های حیاتی
علیرضا طالش جفادیده؛ بابک محمدزاده اصل
دوره 14، شماره 2 ، تیر 1399، ، صفحه 143-157
چکیده
اختلال طیف اوتیسم نوعی اختلال عصبی رشدی است که با اختلال در ارتباطات اجتماعی و رفتارهای محدود و تکراری تشخیص داده میشود. تصویربرداری تشدید مغناطیسیابزاری غیرتهاجمی و قدرتمند برای بررسی تغییرات در ساختار، عملکرد و متابولیسم مغز کودکان مبتلا به اوتیسم و معرفی نشان‌گرهای زیستی مفید به شمار میرود. مطالعه‌ی مقایسهای بین افراد ...
بیشتر
اختلال طیف اوتیسم نوعی اختلال عصبی رشدی است که با اختلال در ارتباطات اجتماعی و رفتارهای محدود و تکراری تشخیص داده میشود. تصویربرداری تشدید مغناطیسیابزاری غیرتهاجمی و قدرتمند برای بررسی تغییرات در ساختار، عملکرد و متابولیسم مغز کودکان مبتلا به اوتیسم و معرفی نشان‌گرهای زیستی مفید به شمار میرود. مطالعه‌ی مقایسهای بین افراد مبتلا به اوتیسم و کنترل با استفاده از تصویربرداری تشدید مغناطیسی درک باارزشی از تفاوت در عملکرد مغز فراهم میکند. امروزه با استفاده از آنالیز ارتباطات عمل‌کردی پویا مشخص شده است که ارتباطات عمل‌کردی مغزی ماهیتی پویا داشته و الگوهایی گذرا (استیت) از خود نشان داده که در طی زمان تکرار میشوند. در این مطالعه‌ی مقایسهای که بین دو گروه مبتلا به اوتیسم و کنترل انجام شده از دادههای تصویربرداری تشدید مغناطیسی حالت استراحت دانشگاه ایالت سن‌دیگو استفاده شده است تا ارتباطات درون و بین شبکهای مغزی و همچنین ارتباط سن و نمرات مربوط به پاسخدهی اجتماعی (نمرهای برای اندازهگیری خواص اوتیستیکی) با قدرت ارتباطات بین نواحی مورد بررسی قرار داده شود. این اهداف برای تمام استیت‌های آنالیز ارتباطات عمل‌کردی پویا اجرا شده است. افراد مبتلا به اوتیسم، استیتی با ارتباط درون و بین شبکهای کم‌تر را بیشتر تجربه کرده و همچنین، کاهش جدایی شبکه‌ی مد پیشفرض از سایر شبکههای عمل‌کردی به عنوان یک ویژگی رایج در بیشتر استیت‌ها پدیدار شده است. برای گروه مبتلا به اوتیسم، با افزایش سن قدرت ارتباط بین شبکههای بینایی و شنوایی کم‌تر شده است. همچنین در گروه اوتیسم نسبت به کنترل، رابطه‌ی خواص اوتیستیکی با قدرت ارتباطی شبکههای مخی، شنوایی و بینایی با شبکه‌ی شناختی-کنترلی مثبتتر شده است. تمام این نتایج بیان‌گر تفاوتهایی بین ارتباطات بین شبکههای مغزی دو گروه مبتلا به اوتیسم و کنترل و تاثیر سن بر این تفاوتها است که این تفاوتها با کمک آنالیز ارتباطات عمل‌کردی پویا بهتر تمیز داده میشوند.
پردازش سیگنال‌های حیاتی
علیرضا طالش جفادیده؛ بابک محمدزاده اصل
دوره 10، شماره 4 ، دی 1395، ، صفحه 347-359
چکیده
در مکانیابی فعالیت مغز از روی سیگنال EEG یا MEG، روشهای مبتنی بر شکلدهندة پرتوی وفقی کمینه واریانس، به‌دلیل رزولوشن بالا، کاربرد گستردهای دارند. متأسفانه، این روشها به‌دلیل استفاده از وارون ماتریس کوواریانس داده، اغلب زمانی که تعداد لحظات نمونهبرداری در مقایسه با تعداد گیرندهها کم است، با شکست مواجه میشوند. این ...
بیشتر
در مکانیابی فعالیت مغز از روی سیگنال EEG یا MEG، روشهای مبتنی بر شکلدهندة پرتوی وفقی کمینه واریانس، به‌دلیل رزولوشن بالا، کاربرد گستردهای دارند. متأسفانه، این روشها به‌دلیل استفاده از وارون ماتریس کوواریانس داده، اغلب زمانی که تعداد لحظات نمونهبرداری در مقایسه با تعداد گیرندهها کم است، با شکست مواجه میشوند. این اتفاق، به‌خصوص برای دادههای حاصل از پتانسیلهای برانگیخته رخ میدهد. برای حل مشکل، روشی به نام تمام‌وفقی سریع (FFA) پیشنهاد شد، که یک روش چند‌مرحلهای وفقی با الهام از ساختار پروانهای تبدیل فوریه (FFT) بوده و تعداد نمونههای لازم برای مکانیابی را به مقدار قابل‌توجهی کاهش میدهد. از سوی دیگر، حساسیت زیاد این روش به توالی تقسیم داده و عملکرد ضعیف آن در SNRهای پایین، استفاده از آن را برای مکانیابی فعالیتهای کوتاهمدت مغزی با تردید همراه کرده است. در این مقاله، یک مرحلة پیشپردازشی برای بهبود عملکرد FFA ارائه میشود که در آن، مغز به نواحی مجزا تقسیم و پایههای هر ناحیه تعیین شده و با استفاده از این پایه‌ها، دادة هر ناحیه به‌دست میآید. در ادامه، الگوریتم FFA روی دادة به‌دست آمده، اعمال میشود. برای اثبات عملکرد روش ارائه‌شده، از دادههای شبیهسازی ERP و دادة واقعی ERF استفاده شد. در تمام شبیهسازی‌ها، FFA بهبود‌یافته، عملکرد بهتری از لحاظ شعاع پراکندگی (بهبود در حدود 4-9 میلی‌متر) و خطای مکانیابی (بهبود در حدود 2-10 میلی‌متر) در مقایسه با روش FFA از خود نشان داد. همچنین روش پیشنهادی، رزولوشن بهتری در مکانیابی داده واقعی ERF نشان داد. این نکته نیز مهم است که روش پیشنهادی، حساسیت کمتری نسبت به توالی تقسیم داده دارد. نتایج هر دو دادة شبیهسازی و واقعی نشان میدهد، که میتوان از FFA بهبود‌یافته به‌عنوان روشی مطمئن برای مکانیابی فعالیتهای کوتاهمدت مغزی استفاده کرد.
پردازش تصاویر پزشکی
الهه مقیمی‌راد؛ علی محلوجی‌فر؛ بابک محمدزاده اصل
دوره 8، شماره 3 ، مهر 1393، ، صفحه 277-291
چکیده
درین تحقیق، روش جدیدی برای بازسازی تصاویر التراسوند پزشکی به شیوه‌ی روزنه‌ی مصنوعی ارائه شد. امروزه تصویربرداری به شیوه‌ی ساده‌ی بازسازی در حوزه‌ی زمان(DAS) و به صورت خطبهخط انجام میشود. ازجنبهی دیگر، تصویربرداری به شیوه‌ی روزنه‌ی مصنوعی امکان فوکوس دینامیکی و دستیابی به حدّاقل دوبرابر رزولوشن جانبی را با هزینه‌ی ...
بیشتر
درین تحقیق، روش جدیدی برای بازسازی تصاویر التراسوند پزشکی به شیوه‌ی روزنه‌ی مصنوعی ارائه شد. امروزه تصویربرداری به شیوه‌ی ساده‌ی بازسازی در حوزه‌ی زمان(DAS) و به صورت خطبهخط انجام میشود. ازجنبهی دیگر، تصویربرداری به شیوه‌ی روزنه‌ی مصنوعی امکان فوکوس دینامیکی و دستیابی به حدّاقل دوبرابر رزولوشن جانبی را با هزینه‌ی حجم محاسبههای بیشتر فراهم میکند. برای کاهش بار محاسباتی، روشهایی برای بازسازی بلوکی تصویر در حوزه‌ی رادار معرفی شده که هنوز برای حوزه‌ی پزشکی ناشناخته است. برای تعمیم این روشها به حوزه‌ی پزشکی باید تفاوت پارامترهایی چون عمق هدف، فرکانس مرکزی، پهنای باند سیگنال ارسالی و عرض پرتو در نظر گرفته شود. درین پژوهش، نوع ساده‌ی مونواستاتیک با استفادهاز الگوریتم بلوکی عدد موج، مدلسازی شد که می‌تواند معادلات را به نوع پیچیده‌تر مالتی‌استاتیک تعمیم دهد. به علاوه، برای کاهش اثرهای مخرّب ناشیاز تفاوت پارامترها از پالس ارسالی chirp به همراه فیلتر تطبیقی، پنجره‌گذاری و الگوریتم spotlighting استفاده شد. برای ارزیابی الگوریتم، دادههای شبیهسازی شده با نرم‌افزار FieldII انجام شد و نتایج نشان داد که استفاده الگوریتم عدد موج، با حفظ رزولوشن جانبی، در حدود 20 برابر سریعتر از الگوریتم استاندارد DAS است.
پردازش تصاویر پزشکی
بابک محمدزاده اصل؛ علی محلوجی‌فر
دوره 3، شماره 1 ، خرداد 1388، ، صفحه 33-46
چکیده
در سال های اخیر روش های شکل دهی پرتو وفقی به منظور افزایش کیفیت تصاویر اولتراسوند به کار گرفته شده اند. این روش ها به دلیل استفاده از اطلاعات محیط و به روز کردن وزن های اعمالی به اجزای آرایه به صورت لحظه به لحظه، موفقیت زیادی در بهبود قدرت تفکیک تصاویر اولتراسوند داشته اند. ولی این افزایش قدرت تفکیک به بهای کاهش کنتراست تصاویر اولتراسوند ...
بیشتر
در سال های اخیر روش های شکل دهی پرتو وفقی به منظور افزایش کیفیت تصاویر اولتراسوند به کار گرفته شده اند. این روش ها به دلیل استفاده از اطلاعات محیط و به روز کردن وزن های اعمالی به اجزای آرایه به صورت لحظه به لحظه، موفقیت زیادی در بهبود قدرت تفکیک تصاویر اولتراسوند داشته اند. ولی این افزایش قدرت تفکیک به بهای کاهش کنتراست تصاویر اولتراسوند نسبت به روش های غیروفقی به دست می آید. در این مقاله روشی جدید برای افزایش همزمان قدرت تفکیک و کنتراست شکل دهنده های پرتو وفقی مینیمم واریانس ارائه شده است. در این روش برای محاسبه وزن های بهینه اعمالی به اجزای آرایه، علاوه بر میانگین گیری مکانی مرسوم در تخمین ماتریس کواریانس از میانگین گیری زمانی نیز برای تخمین دقیق تر ماتریس کواریانس بهره برده ایم و نیز به منظور بهبود تمرکزدهی و کاهش دامنه لوب های کناری از وزن دهی وفقی ضریب همگنی سیگنال های آرایه ای دریافت شده به وسیله آرایه اولتراسوند استفاده کرده ایم. کارایی بسیار مطلوب روش ارائه شده در افزایش همزمان قدرت تفکیک و کنتراست تصاویر اولتراسوند نسبت به روش های شکل دهی پرتو وفقی و غیروفقی موجود به وسیله مثال های شبیه سازی شده و همچنین داده های تجربی نشان داده شده است.
