پردازش تصاویر پزشکی
مهدیه قاسمی؛ علی محلوجی‌فر؛ مهدی امیدی
دوره 8، شماره 3 ، مهر 1393، ، صفحه 261-275
چکیده
تغییرات عملکردی شبکهی حرکتی مغز در بیماری پارکینسون نقش اساسی در بروز علائم بالینی بر عهده دارد. بررسی فعّالیّت مغز انسان با استفادهاز دادگان تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (fMRI) نشان میدهد که در حالت استراحت شبکهای، ارتباطها و فعّالیّت نوسانهای خودبهخودی در نواحی مختلف مغز وجود دارد که در بیماریهای مختلف ...
بیشتر
تغییرات عملکردی شبکهی حرکتی مغز در بیماری پارکینسون نقش اساسی در بروز علائم بالینی بر عهده دارد. بررسی فعّالیّت مغز انسان با استفادهاز دادگان تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (fMRI) نشان میدهد که در حالت استراحت شبکهای، ارتباطها و فعّالیّت نوسانهای خودبهخودی در نواحی مختلف مغز وجود دارد که در بیماریهای مختلف تحت تأثیر قرار میگیرند. درین تحقیق، تغییرات وابستگی عملکردی بین نواحی آناتومیکی حرکتی در بیماری پارکینسون با استفادهاز تئوری تابع مفصل در دادگان حالت استراحت fMRI بررسی شد. پارامتر مفصل در پنج تابع مختلف از خانوادهی مفصل با استفادهاز فرایند ماکزیمم شباهت تخمین زده شد. میزان شباهت بین مفصل تخمین زده شده و مفصل تجربی با روشهای جذر میانگین مجموع مربعهای خطا و فاصلهی kulback-leibler محاسبه شد. مقایسهی پارامترهای تخمین زده شده بین افراد سالم و بیماران پارکینسونی با آزمونهای آماری پارامتریک و ناپارامتریک نشان داد که همبستگی عملکردی بین مخچه و هستههای قاعدهای در گروه بیماران، قویتر از افراد سالم است. درین مقاله برای نخستین بار پیشنهاد شده که توزیع مشترک سری زمانی فعّالیّت نواحی مختلف مغز میتواند به عنوان روشی برای آنالیز ارتباطات عملکردی در دادگان fMRI ، حاوی ویژگیهای متمایز کننده بین بیماران و افراد سالم باشد.
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 سیگنال‌های حیاتی
محسن محمد ولیئی؛ علی محلوجی‌فر
دوره 7، شماره 3 ، آذر 1392، ، صفحه 265-276
چکیده
همواره سرعت بخشیدن روند رساندن اطلاعات به کارگروه مراقبت پزشکی از مهمترین اهدافی است که به منظور افزایش بازده تشخیص و درمان دنبال میشود. امروزه با دستیابی به فناوری‌‌های جدید انتقال اطلاعات و با توجه به وجود محدودیت‌هایی در روشهای قدیم، بکارگیری این فرایندها روز به روز در حال گسترش است. در این تحقیق پیشنهاد شده است برای انتقال ...
بیشتر
همواره سرعت بخشیدن روند رساندن اطلاعات به کارگروه مراقبت پزشکی از مهمترین اهدافی است که به منظور افزایش بازده تشخیص و درمان دنبال میشود. امروزه با دستیابی به فناوری‌‌های جدید انتقال اطلاعات و با توجه به وجود محدودیت‌هایی در روشهای قدیم، بکارگیری این فرایندها روز به روز در حال گسترش است. در این تحقیق پیشنهاد شده است برای انتقال سیگنال الکتروکاردیوگرام ابتدا سیگنال را به صورت دنباله‌‌ای از ضرایب کد کرده، سپس از بلوتوث برای انتقال این ضرایب از دستگاه مبدأ به دستگاه مقصد استفاده شود. کد کردن سیگنال در ذخیره‌سازی و ارسال تأثیر بسزایی دارد. این دنباله ضرایب شامل تعداد نمونه‌‌های سیگنال،تعداد اختلاف‌‌های تأثیرگذار، محل وقوع و مقدار آنها، تعداد و نوع اکسترمم‌ها و نیز محل وقوع آنها است؛ که در این پژوهش برای اولین بار ارائه شده است. برای تکمیل عملیات از کدینگ حسابی به عنوان کدینگ مکمل استفاده شده، به طوری که ورودی آن دنباله ضرایب استخراج شده و خروجی آن کدهای حسابی دنباله است. برخلاف اکثر روشهای موجود، در روش پیشنهادی هر نمونه در خروجی تولید شده در یک بایت ذخیره و ارسال میشود که این موضوع در همگام‌‌سازی بسته‌‌های ارسالی با سخت‌افزار مورد استفاده، تأثیر زیادی دارد. برای انتقال ضرایب کدینگ از ماژولهای بلوتوث SD-200 محصول شرکت سِنا، (از معتبرترین تولیدکنندگان ماژولهای بی‌‌سیم) استفاده شد. ضرایب استخراج شده از فرستنده ارسال، و با گیرنده دریافت شد؛ سپس سیگنال اولیه بازسازی شد. به منظور آزمون و ارزیابی روش، از بانک اطلاعاتMIT-BIH استفاده شد. با استفاده از روش پیشنهادی، برای میانگین خطای مجذور مربعات تفاضلی 5.93٪، میانگین نرخ فشردهسازی برابر 8.69 و میانگین همبستگی عرضی برابر 99.8٪ و برای میانگین خطای 10.21٪، میانگین نرخ فشردهسازی برابر 13.03 و میانگین همبستگی عرضی برابر 99.47٪ بود.
مهندسی توان‌بخشی
راحله محمدی؛ علی محلوجی‌فر
دوره 7، شماره 1 ، خرداد 1392، ، صفحه 39-55
چکیده
اساس سیستمهای واسط مغز-رایانه(BCI)کاربرفرما آشکارسازی و تشخیص بازه‌های رخداد یک فعالیت ذهنی مانند تصور حرکت از سیگنال خودبخودی مغز است که این مسأله به دلیل ماهیت غیرایستان و پیچیده سیگنال الکتروانسفالوگرام (EEG) مهمترین چالش در طراحی سیستمهایBCIاست. در این مقاله برای اولین بار از یک الگوریتم جدید طبقه‌بندی مبتنی بر یادگیری تنک ...
بیشتر
اساس سیستمهای واسط مغز-رایانه(BCI)کاربرفرما آشکارسازی و تشخیص بازه‌های رخداد یک فعالیت ذهنی مانند تصور حرکت از سیگنال خودبخودی مغز است که این مسأله به دلیل ماهیت غیرایستان و پیچیده سیگنال الکتروانسفالوگرام (EEG) مهمترین چالش در طراحی سیستمهایBCIاست. در این مقاله برای اولین بار از یک الگوریتم جدید طبقه‌بندی مبتنی بر یادگیری تنک به نامPCVM در طراحی سیستمBCIکاربرفرما استفاده شده است. هدف اصلی مقاله بررسی میزان موفقیت این طبقه‌بند در آشکارسازی بازه‌های وقوع حرکت پا در سیگنال پیوستهEEG است.PCVMدر مقایسه باSVM-که تاکنون عملکرد بسیار موفقی در سیستمهایBCI مبتنی بر حرکت و تصور حرکت داشته است- مزایای قابل توجهی از جمله ارائه خروجی به صورت احتمال تعلق دادگان به هر یک از طبقه‌ها و همچنین تعیین پارامترهای بهینه کرنل همزمان در الگوریتم یادگیری دارد. بعلاوه در این مقاله از فیلترهای با ضریب کیفیت ثابت به منظور تجزیه فرکانسی سیگنال استفاده شده است که به دلیل ماهیت قدرت تفکیک متغیر زمانی و فرکانسی در فرکانس‌های مرکزی مختلف، نقش مؤثرتری در تمایز الگوهای مربوط به بازه حرکت از سیگنال پس‌زمینه مغزی ایفا می‌کند. متوسط نتایج حاصل از طراحی سیستم کاربرفرما با استفاده از روش پیشنهاد شده در این مقاله برای دادگان ثبت شده از 7 کاربر حین انجام حرکت پا بصورت %90= TPRو %4= FPRبدست آمد که در مقایسه با کارهای پیشین برای همین مجموعه دادگان، بهبود قابل ملاحظه‌ای (16% بهبودTPR و 2% بهبودFPR) حاصل شد.
پردازش سیگنال‌های حیاتی
راحله محمدی؛ علی محلوجی‌فر
دوره 6، شماره 2 ، شهریور 1391، ، صفحه 141-152
چکیده
سیستمهای BCIکاربرفرما در مقایسه با سیستمهای BCIسنکرون، ارتباط طبیعی‌تر کاربر را با فضای خارج امکان‌پذیر می‌کنند. آشکارسازی بازه‌های وقوع حرکت در سیگنال پیوسته EEGمسأله‌ای کلیدی در طراحی سیستمهای BCI کاربرفرما مبتنی بر حرکت است. در این مقاله با استفاده از ویژگی بعد فرکتالی در باندفرکانسی 6 تا 36 هرتز و طراحی طبقه‌بند مبتنی بر ...
بیشتر
سیستمهای BCIکاربرفرما در مقایسه با سیستمهای BCIسنکرون، ارتباط طبیعی‌تر کاربر را با فضای خارج امکان‌پذیر می‌کنند. آشکارسازی بازه‌های وقوع حرکت در سیگنال پیوسته EEGمسأله‌ای کلیدی در طراحی سیستمهای BCI کاربرفرما مبتنی بر حرکت است. در این مقاله با استفاده از ویژگی بعد فرکتالی در باندفرکانسی 6 تا 36 هرتز و طراحی طبقه‌بند مبتنی بر نمایش تنک سیگنال، پدیده نورولوژیک همزمانی وابسته به رخداد (ERS)- که بلافاصله پس از وقوع حرکت پا در سیگنال EEGاتفاق میافتد- با دقت قابل قبولی از سیگنال پس‌زمینه تشخیص داده شد. روش پیشنهادی این مقاله، بر سیگنال EEGتک کانال ثبت شده از 7 کاربر حین انجام حرکت پا اعمال شد و متوسط=90% TPRavr و FPRavr=5%برای همه افراد بدست آمد.
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.
سیدمحمود سخایی؛ علی محلوجی‌فر
دوره -2، شماره 1 ، تیر 1384، ، صفحه 47-56
چکیده
وزن دهی عناصر درون یک آرایه فراصوت، یک روش آسان بری بهبود الگوی پرتو و افزایش وضوح تصویر است. متاسفانه وزن دهی باعث کاهش سیگنال به نویز (S/N) در خروجی آرایه و هم چنین کاهش کیفیت تصویر می گردد. در این تحقیق، جهت بهینه سازی الگوی پرتو در یک آرایه فراصوت، ایده تحلیل ریاضی تغییرات S/N در اثر وزن دهی مطرح و مساله طراحی بهینه وزن ها جهت حصول ...
بیشتر
وزن دهی عناصر درون یک آرایه فراصوت، یک روش آسان بری بهبود الگوی پرتو و افزایش وضوح تصویر است. متاسفانه وزن دهی باعث کاهش سیگنال به نویز (S/N) در خروجی آرایه و هم چنین کاهش کیفیت تصویر می گردد. در این تحقیق، جهت بهینه سازی الگوی پرتو در یک آرایه فراصوت، ایده تحلیل ریاضی تغییرات S/N در اثر وزن دهی مطرح و مساله طراحی بهینه وزن ها جهت حصول همزمان الگوی پرتو و سیگنال به نویز مطلوب، بیان و حل گردیده و روشی ارایه شده است که با اعمال آن ضمن دستیابی به الگوی پرتو مطلوب، بیشترین مقدار ممکن S/N ایجاد گردد. بررسی ها نشان داد با افزایش پهنای لوب اصلی الگوی پرتو، S/N کاهش می یابد. هم چنین مساله کاهش S/N در اثر وزن دهی، در آرایه های کامل بیشتر از آرایه های کم پشت قابل مشاهده است. همین وضعیت با کاهش عمق تمرکز نیز ایجاد می شود.
