پردازش تصاویر پزشکی
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
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 تناظر فازی، الگوریتم سرد شدن معین و انطباق غیرصلب دو شکل، تناظر بین نقاط به دست آمد. پساز یافتن نقاط متناظر، مدل شکل آماری با یک تبدیل صلب ایجاد شد. ارزیابی روش پیشنهادی با استفادهاز میزان فشردگی، قابلیّت تعمیم و اختصاصی بودن انجام شد. مدل ساخته شده به کمک روش پیشنهادی با مدلهای ساخته شده به روشهای TPS-RPM، ICP ،MDL مقایسه شد. نتایج نشان میدهد که مدل پیشنهادی در معیار اختصاصی بودن با مقدار 06/0±21/0 مانند روش MDL عمل میکند. در مورد معیارهای فشردگی و قابلیت تعمیم، نتایج به دست آمده با روش MDL مشابهت دارد. زمان متوسط اجرای الگوریتم در روش پیشنهادی 68 ثانیه است، در صورتیکه برای الگوریتم TPS-RPM390 ثانیه و برای الگوریتم MDL 3600 ثانیه است که برتری روش پیشنهادی را از نظر سرعت نشان میدهد. همچنین در روش پیشنهادی، نسبت به روشهای ICP وTPS-RPM عملکرد بهتری به دست آمد.
بیومکانیک قلب و عروق
فرزاد فروزنده؛ مهدیه حاجی بزرگی؛ بهروز مشکات؛ ناصر فتورائی
دوره 8، شماره 3 ، مهر 1393، ، صفحه 241-248
چکیده
بیماریهای شریان کرونری یکیاز عوامل اصلی مرگومیر است. وقتیکه این شریان دچار انسداد شود، عمل بایپس شریان کرونری صورت میگیرد. استفاده از ورید سافینوس انسان درین جرّاحی، مورد توجه پژوهشگران است. درین مطالعه، نمونههای انسانی ورید سافینوس به وسیلهی یک دستگاه تست تورم، تحت آزمایش تورم قرار گرفت. انبساط نمونهها ...
بیشتر
بیماریهای شریان کرونری یکیاز عوامل اصلی مرگومیر است. وقتیکه این شریان دچار انسداد شود، عمل بایپس شریان کرونری صورت میگیرد. استفاده از ورید سافینوس انسان درین جرّاحی، مورد توجه پژوهشگران است. درین مطالعه، نمونههای انسانی ورید سافینوس به وسیلهی یک دستگاه تست تورم، تحت آزمایش تورم قرار گرفت. انبساط نمونهها به عنوان ورودی یک روش محاسباتی مورد بررسی قرار گرفت. در مدلسازی عددی بافت به صورت یک مادهی جامد همگن، همسانگرد و اِلاستیک در نظر گرفته شد. خروجی مدل، مدول یانگ بافت است. نتایج نشان داد که مدول ورید سافینوس به صورت خطی با فشار انبساطی افزایش مییابد. هرچند که فرضیههای سادهی سازانهای درین مطالعه استفاده شد، ولی به دلیل ارائهی یک دید کلّی در رابطه با خواص مکانیکی بافت، ورید سافینوس انسان میتواند مفید بوده و زمینهای برای مطالعههای بیشتر و دقیقتر باشد.
پردازش تصاویر پزشکی
ملیحه میری؛ محمدتقی صادقی؛ وحید ابوطالبی
دوره 8، شماره 1 ، فروردین 1393، ، صفحه 45-56
چکیده
ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﻣﻮﻓﻘﻴﺖﺁﻣﻴﺰ ﻃﺒﻘﻪﺑﻨﺪیﻛﻨﻨﺪﻩ ﻣﺒﺘﻨﻰ ﺑﺮ ﻧﻤﺎﻳﺶ ﺗﻨﮏ (SRC) ﻭ ﺧﻮﺷﻪﺑﻨﺪی ﺯﻳﺮﻓﻀﺎی ﺗﻨﮏ (SSC) ﺩﺭ ﻛﺎﺭﺑﺮﺩﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ، ﺩﺭ ﺍﻳﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﺑﺎ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺍﻳﻦ ﺩﻭ ﺭﻭﺵ، ﻳﮏ ﺭﻭﺵ ﻃﺒﻘﻪﺑﻨﺪی ﺳﻠﺴﻠﻪ ﻣﺮﺍﺗﺒﻰ ﺍﺭﺍﺋﻪ ﻣﻰﺷﻮﺩ. ﺍﻳﺪﻩ ﺍﺻﻠﻰ ﺩﺭ ﺭﻭﺵﻫﺎی ﻃﺒﻘﻪﺑﻨﺪی ﻭ ﺧﻮﺷﻪﺑﻨﺪی ﻣﺒﺘﻨﻰ ﺑﺮ ...
بیشتر
ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﻣﻮﻓﻘﻴﺖﺁﻣﻴﺰ ﻃﺒﻘﻪﺑﻨﺪیﻛﻨﻨﺪﻩ ﻣﺒﺘﻨﻰ ﺑﺮ ﻧﻤﺎﻳﺶ ﺗﻨﮏ (SRC) ﻭ ﺧﻮﺷﻪﺑﻨﺪی ﺯﻳﺮﻓﻀﺎی ﺗﻨﮏ (SSC) ﺩﺭ ﻛﺎﺭﺑﺮﺩﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ، ﺩﺭ ﺍﻳﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﺑﺎ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺍﻳﻦ ﺩﻭ ﺭﻭﺵ، ﻳﮏ ﺭﻭﺵ ﻃﺒﻘﻪﺑﻨﺪی ﺳﻠﺴﻠﻪ ﻣﺮﺍﺗﺒﻰ ﺍﺭﺍﺋﻪ ﻣﻰﺷﻮﺩ. ﺍﻳﺪﻩ ﺍﺻﻠﻰ ﺩﺭ ﺭﻭﺵﻫﺎی ﻃﺒﻘﻪﺑﻨﺪی ﻭ ﺧﻮﺷﻪﺑﻨﺪی ﻣﺒﺘﻨﻰ ﺑﺮ ﻧﻤﺎﻳﺶ ﺗﻨﮏ، ﻧﻤﺎﻳﺶ ﻫﺮ ﺩﺍﺩﻩ ﺑﻪ ﺻﻮﺭﺕ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺧﻄﻰ ﺗﻨﮏ ﺍﺯ ﺳﺎﻳﺮ ﺩﺍﺩﻩﻫﺎ ﺍﺳﺖ ﺑﻪ ﮔﻮﻧﻪﺍی ﻛﻪ ﺩﺍﺩﻩﻫﺎی ﻣﺸﺎﺑﻪ ﺑﺎ ﺩﺍﺩﻩ ﻣﻮﺭﺩ ﻧﻈﺮ ﺩﺭ ﺍﻳﻦ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺧﻄﻰ ﺑﻴﺸﺘﺮﻳﻦ ﻭﺯﻥ ﺭﺍ ﺑﻪ ﺧﻮﺩ ﺍﺧﺘﺼﺎﺹ ﺩﻫﻨﺪ. ﺩﺭ ﺭﻭﺵ ﭘﻴﺸﻨﻬﺎﺩی، ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮﺭ ﺩﺳﺖﻳﺎﺑﻰ ﺑﻪ ﺻﺤﺖ ﻃﺒﻘﻪﺑﻨﺪی ﺑﻴﺸﺘﺮ، ﺍﺑﺘﺪﺍ ﺩﺍﺩﻩﻫﺎی ﺁﻣﻮﺯﺷﻰ ﺑﺎ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺍﺯ ﺭﻭﺵ ﺧﻮﺷﻪﺑﻨﺪی ﺯﻳﺮﻓﻀﺎی ﺗﻨﮏ ﺑﺨﺶﺑﻨﺪی ﻣﻰﺷﻮﻧﺪ. ﺳﭙﺲ ﺑﺎ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺍﺯ ﺷﻴﻮﮤ ﺑﻜﺎﺭ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪﻩ ﺩﺭ ﻃﺒﻘﻪﺑﻨﺪیﻛﻨﻨﺪﻩ ﻣﺒﺘﻨﻰ ﺑﺮ ﻧﻤﺎﻳﺶ ﺗﻨﮏ، ﻃﺒﻘﻪﺑﻨﺪیﻛﻨﻨﺪﻩﺍی ﺩﻭ ﻣﺮﺣﻠﻪﺍی ﻃﺮﺍﺣﻰ ﻣﻰﺷﻮﺩ. ﺩﺭ ﻣﺮﺣﻠﺔ ﺍﻭﻝ، ﺧﻮﺷﻪﺍی ﻛﻪ ﺩﺍﺩﻩ ﻭﺭﻭﺩی ﺑﻴﺸﺘﺮﻳﻦ ﺷﺒﺎﻫﺖ ﺭﺍ ﺑﺎ ﺁﻥ ﺩﺍﺭﺩ ﺗﻌﻴﻴﻦ ﺷﺪﻩ ﻭ ﺩﺭ ﻣﺮﺣﻠﻪ ﺑﻌﺪ ﻃﺒﻘﺔ ﻣﺮﺑﻮﻃﻪ ﺑﺮﭼﺴﺐ ﺩﺍﺩﻩ) ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﻰﺷﻮﺩ. ﺑﺮﺍی ﺍﺭﺯﻳﺎﺑﻰ ﺭﻭﺵ ﭘﻴﺸﻨﻬﺎﺩی ﺍﺯ ﺩﺍﺩﮔﺎﻥ ﺭﻳﺰﺁﺭﺍﻳﻪ Tumors-14 -ﻛﻪ ﺣﺎﻭی ﺍﻃﻼﻋﺎﺕ ﻣﺮﺑﻮﻁ ﺑﻪ ﻧﻮﻉ ﺳﺮﻃﺎﻥ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺍﺳﺖ- ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺷﺪﻩ ﺍﺳﺖ. ﺍﺯ ﺟﻤﻠﻪ ﻭﻳﮋﮔﻰﻫﺎی ﺍﻳﻦ ﺩﺍﺩﮔﺎﻥ ﺗﻌﺪﺍﺩ ﺯﻳﺎﺩ ﺑﻌﺪ ﺩﺭ ﻣﻘﺎﺑﻞ ﺗﻌﺪﺍﺩ ﻛﻢ ﻧﻤﻮﻧﻪ ﺩﺭ ﺍﺳﺖ ﻛﻪ ﻋﻤﻞ ﻃﺒﻘﻪﺑﻨﺪی ﺁﻥﻫﺎ ﺭﺍ ﺑﻪ ﻣﺴﺄﻟﻪﺍی ﭼﺎﻟﺶﺑﺮﺍﻧﮕﻴﺰ ﺗﺒﺪﻳﻞ ﻣﻰﻛﻨﺪ. ﺍﺑﻌﺎﺩ ﺯﻳﺎﺩ ﺩﺍﺩﻩﻫﺎ ﻧﻪ ﺗﻨﻬﺎ ﻣﺸﻜﻼﺗﻰ ﺍﺯ ﺟﻤﻠﻪ ﻧﻔﺮﻳﻦ ﺍﺑﻌﺎﺩ ﻭ ﺑﻴﺶ ﺍﻧﻄﺒﺎﻕ ﻃﺒﻘﻪﺑﻨﺪیﻛﻨﻨﺪﻩ ﺑﻪ ﺩﺍﺩﻩﻫﺎی ﺁﻣﻮﺯﺷﻰ ﺭﺍ ﺑﻪ ﺩﻧﺒﺎﻝ ﺩﺍﺭﺩ، ﺑﻠﻜﻪ ﺑﺎﻋﺚ ﺍﻓﺰﺍﻳﺶ ﭘﻴﭽﻴﺪﮔﻰ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﻰ ﺷﺪﻩ؛ ﺯﻣﺎﻥ ﻻﺯﻡ ﺭﺍ ﺑﺮﺍی ﺍﺟﺮﺍی ﺍﻟﮕﻮﺭﻳﺘﻢﻫﺎ ﺍﻓﺰﺍﻳﺶ ﻣﻰﺩﻫﺪ. ﺁﺯﻣﺎﻳﺶﻫﺎی ﺍﻧﺠﺎﻡ ﺷﺪﻩ ﺑﺮ ﺍﻳﻦ ﺩﺍﺩﮔﺎﻥ ﺑﺎ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺍﺯ ﺭﻭﺵ ﭘﻴﺸﻨﻬﺎﺩی ﻧﺸﺎﻥ ﻣﻰﺩﻫﺪ ﻛﻪ ﺩﺭ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﺑﺎ ﺳﺎﻳﺮ ﺭﻭﺵﻫﺎی ﻃﺒﻘﻪﺑﻨﺪی، ﺍﻳﻦ ﺭﻭﺵ ﺑﻪ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺑﻬﺘﺮی ﻣﻨﺠﺮ ﻣﻰﺷﻮﺩ.
بیومکانیک قلب و عروق
محمد شفیق؛ ناصر فتورائی؛ امیرسعید صدیقی
دوره 5، شماره 4 ، اسفند 1390، ، صفحه 297-304
چکیده
خواص مکانیکی شریانهای مغزی، با توجه به ارتباطشان با بیماریهای این عضو، از ارزش بالینی بالایی برخوردار هستند. در راستای تحقق اهداف پروژه یک دستگاه آزمون کشش دومحوری منحصراً برای این مطالعه و با توجه به ابعاد، حساسیت و ماهیت ناهمگن نمونهها ساخته شد. سپس هشت نمونه از شریان مغزی میانی از جسد انسانهایی که مرگشان به علت جراحات یا ...
بیشتر
خواص مکانیکی شریانهای مغزی، با توجه به ارتباطشان با بیماریهای این عضو، از ارزش بالینی بالایی برخوردار هستند. در راستای تحقق اهداف پروژه یک دستگاه آزمون کشش دومحوری منحصراً برای این مطالعه و با توجه به ابعاد، حساسیت و ماهیت ناهمگن نمونهها ساخته شد. سپس هشت نمونه از شریان مغزی میانی از جسد انسانهایی که مرگشان به علت جراحات یا بیماری عروق مغزی نبود، از اجساد گرفته شدند. نمونهها طی کمتر از دوازده ساعت بعد از جدا کردنشان از جسد، توسط دستگاه آزمون کششی دومحوری آزموده شدند. منحنی تنش-کشش بهدست آمده از آزمونها رسم شدند و سپس با مدل ریاضیای که فانگ برای بافت با خاصیت هایپرالاستیک ارائه کرده است، برازش داده شدند. نتایج حاصل از این مطالعه نشان دادند که شریانها به طور محسوسی در راستای محیطی سختتر از جهت محوری هستند. همچنین نتایج نشان داد که استفاده از مدلهای چندپارامتری هایپرالاستیک که دربرگیرنده معادلات رفتاری ماده است، میتواند برای توصیف ریاضی رفتار بافت عروق مغزی مفید باشند. خواص بهدست آمده از نمونهها در این مقاله یک مرجع مناسب برای مدلسازی عددی، تجزیه و تحلیل رفتار عروق مغزی برای حالات سالم و یا بیمار است.
پردازش تصاویر پزشکی
محمدحسن مرادی؛ محمدسجاد منوچهری؛ رضا ایرانی راد
دوره 5، شماره 4 ، اسفند 1390، ، صفحه 313-331
چکیده
بررسی میزان سفتی بافت، یکی از روشهای مهم تشخیص بیماریها است. این روش در ابتدا به صورت تهاجمی بوده ولی امروزه تلاشهای متعددی برای دستیابی بهروشهای غیرتهاجمی،تحت عنوان الاستوگرافیصورت پذیرفته است. داده پایهای که در الاستوگرافی مورد استفاده قرار میگیرد، جابجایی نسبی بافتاست که به کمک امواج فراصوترصدمیشود.در این سیستمها، ...
بیشتر
بررسی میزان سفتی بافت، یکی از روشهای مهم تشخیص بیماریها است. این روش در ابتدا به صورت تهاجمی بوده ولی امروزه تلاشهای متعددی برای دستیابی بهروشهای غیرتهاجمی،تحت عنوان الاستوگرافیصورت پذیرفته است. داده پایهای که در الاستوگرافی مورد استفاده قرار میگیرد، جابجایی نسبی بافتاست که به کمک امواج فراصوترصدمیشود.در این سیستمها، برای بدست آوردن میدان جابجایی، ابتدا یک تصویر از بافت اصلی تهیه شده و سپس با تصویری که از همان بافت پس از اعمال اندکی تحریک مکانیکی گرفته شده است، مقایسه میشود. کرنش (استرین) مکانیکی با محاسبه گرادیان تخمین میدان جابجایی، به صورت تصویری با سطوح خاکستری که الاستوگرام (تصویر کرنش) نام دارد، نمایش داده میشود. بر اساس نحوه ایجاد تحریکات مکانیکی در بافت، الاستوگرافی با امواج فراصوتبه چهار دستة الاستوگرافی استاتیک، دینامیک، موج برشی و غیرفعال تقسیم بندی میشوند. در نوع استاتیک اعمال نیرو به بافت توسط پزشک انجام میشود که به دلیل وابستگی به مهارت پزشک، نتایج قابل استناد نیست. در نوع دینامیک حرکت بافت توسط لرزاننده خارجیبه صورت ممتد انجام میشود که برای جلوگیری از تداخل تحریکات باید از سیستمهای تصویربرداری فوق سریع بهره گرفت که مشکلات عدم دسترسی و هزینه بالا را در پی خواهد داشت. الاستوگرافیمبتنی بر موج برشی که امروزه به عنوان روش غالب در سیستمهای الاستوگرافی مورد استفاده قرار گرفته است، مانند روش دینامیک دارای لرزاننده خارجی بوده ولی چون تحریک به صورتلحظهای اعمال میشود، مشکل تداخل تحریکات را ندارد. در روش غیرفعال،از حرکات فیزیولوژیکی بدن برای اعمال نیرو به بافت استفاده میشود.این روش در حال حاضر در مرحله تحقیقاتی است.
پردازش تصاویر پزشکی
فاطمه ناظم؛ علیرضا احمدیان؛ محمد جواد ابوالحسنی؛ نسیم داداشی؛ معصومه گیتی؛ محمد باقر شیران
دوره 5، شماره 4 ، اسفند 1390، ، صفحه 351-358
چکیده
با توجه به گسترش روز افزون استفاده از تصویربرداری فراصوت در سیستمهای راهبری جراحی کبد، داشتن فرآیند انطباق بین تصاویر قیل و حین جراحی که از دقت و زمان کافی برخوردار باشد امری اجتناب ناپذیر است. با وجود استفاده گسترده از الگوریتم تکراری نزدیکترین نقاط1 در روشهای انطباق مبتنی بر ویژگی، عملکرد آن به نویز، دادههای اضافی وو انطباق ...
بیشتر
با توجه به گسترش روز افزون استفاده از تصویربرداری فراصوت در سیستمهای راهبری جراحی کبد، داشتن فرآیند انطباق بین تصاویر قیل و حین جراحی که از دقت و زمان کافی برخوردار باشد امری اجتناب ناپذیر است. با وجود استفاده گسترده از الگوریتم تکراری نزدیکترین نقاط1 در روشهای انطباق مبتنی بر ویژگی، عملکرد آن به نویز، دادههای اضافی وو انطباق اولیه حساس است. الگوریتم انطباق مبتنی بر کالمن 2unscented که اخیرا معرفی شده است، بر مشکلات ناشی از نویز و دادههای اضافی فائق میآید. الگوریتم UKF فرآیندی است که به صورت افزایشی و پیدرپی نقاط را در انطباق تاثیر میدهد و برخلاف ICP نیازی به جمع آوری تمام نقاط برای شروع ندارد، با این وجود هزینه محاسباتی بالایی دارد. از این رو در این مطالعه رویکرد جدید دو مرحلهای برای انطباق پیشنهاد میشود. الگوریتم پیشنهادی ترکیبی از ICP و UKF است که علاه بر فائق آمدن بر محدودیتهای ICP، بردار حالت UKF را بصورت دقیق مقداردهی میکند و زمان اجرای UKF را کاهش میدهد. الگوریتم دو مرحلهای بر روی دیتای گرفته شده از فانتوم تست میشود. نتایج نشان میدهد که الگوریتم پیشنهادی دقت الگوریتم ICPرا تا 23% و الگوریتم UKF را تا 13% در انطباق تصاویر فراصوت به سیتیبهبود میبخشد و زمان اجرای الگوریتم UKF را تا 60% کاهش میدهد.
پردازش تصاویر پزشکی
عفت یاحقی؛ یاشار نوحی؛ امیر موافقی؛ حمید سلطانیانزاده
دوره 4، شماره 1 ، خرداد 1389، ، صفحه 1-11
چکیده
یکی از روش های بررسی آسیب بافت، استفاده از تصویربرداری تشدید مغناطیسی است. در این نوع تصویربرداری از اثر مغناطش مولکول های آب و ماده کنتراست استفاده می شود. تبادل آب بر منحنی های مغناطش در پلاسما و بافت و در نتیجه بر زمان طولی موثر (T1eff) اثر دارد. برای بررسی این تاثیر از مدل های چندبخشی استفاده می شود. در این مدل ها معادلات مغناطش ...
بیشتر
یکی از روش های بررسی آسیب بافت، استفاده از تصویربرداری تشدید مغناطیسی است. در این نوع تصویربرداری از اثر مغناطش مولکول های آب و ماده کنتراست استفاده می شود. تبادل آب بر منحنی های مغناطش در پلاسما و بافت و در نتیجه بر زمان طولی موثر (T1eff) اثر دارد. برای بررسی این تاثیر از مدل های چندبخشی استفاده می شود. در این مدل ها معادلات مغناطش بافت برای زمان استراحت طولی ثابت در پلاسما حل شده و تغییرات زمان استراحت طولی در بخش های فضای داخل و خارج سلولی بررسی می شود و ثابت های انتقال در بافت محاسبه می گردند. زمان استراحت طولی بافت با مقدار ماده کنتراست در بافت متناسب است. تغییرات این ماده شبیه تابع گاماست. برای بررسی اثر مغناطش لازم است این تغییرات در معادلات لحاظ شوند که باعث پیچیدگی حل آنها می شود. در این مقاله با در نظر گرفتن تغییرات ماده کنتراست در بافت و با استفاده از شبیه سازی مونت کارلو و برازش منحنی و روش های عددی هیون، رونگه-کوتا و روش آماری، منحنی تغییرات مغناطش و زمان استراحت طولی در قسمت های مختلف بافت برای مدل های دو بخشی و سه بخشی بافت مغز موش به دست آمده است. ابتدا برای ارزیابی مدل آماری بر اساس قانون بقای جرم، محاسبات به دو روش عددی و آماری انجام شده و نتایج مقایسه شده اند. نتایج مربوط به داده های حاصل از تصاویر، به روش آماری نیز به دست آمدند؛ زیرا در این حالت نیاز به برازش منحنی بر داده ها نیست و می توان از آنها به طور مستقیم استفاده کرد. با تغییر ثابت های انتقال بافت مجموعه ای از منحنی های مغناطش برحسب زمان تهیه شده و با مقایسه زمان استراحت طولی آنها با منحنی های به دست آمده از تصاویر، ثابت های انتقال بافت محاسبه شده اند. ثابت های انتقال بافت های ناسالم نسبت به بافت های سالم بزرگ تر هستند زیرا در این حالت نفوذپذیری و در نتیجه افزایش تمرکز ماده کنتراست و مغناطش در بافت بیشتر است. این ثابت های انتقال که متناسب با شدت آسیب اند می توانند در تشخیص و درمان مورد استفاده قرار گیرند.
پردازش تصاویر پزشکی
محمدحسین میران بیگی؛ لیلا محمدی؛ سحر مقیمی؛ گیتی ترکمان
دوره 3، شماره 1 ، خرداد 1388، ، صفحه 15-24
چکیده
میزان حضور و نحوه توزیع فیبرهای کلاژن در پوست معیاری مهم از بازسازی بافت است؛ بنابراین یافتن روشی برای ارزیابی کمی فراوانی کلاژن در بافت می تواند اطلاعات عددی مفیدی را در اختیار پزشکان قرار دهد. در این مقاله تغییرات میزان حضور کلاژن در پوست در فانتوم های شبیه ساز بافت پوست و همین طور بافت زنده از طریق پردازش تصاویر اولتراسوند فرکانس ...
بیشتر
میزان حضور و نحوه توزیع فیبرهای کلاژن در پوست معیاری مهم از بازسازی بافت است؛ بنابراین یافتن روشی برای ارزیابی کمی فراوانی کلاژن در بافت می تواند اطلاعات عددی مفیدی را در اختیار پزشکان قرار دهد. در این مقاله تغییرات میزان حضور کلاژن در پوست در فانتوم های شبیه ساز بافت پوست و همین طور بافت زنده از طریق پردازش تصاویر اولتراسوند فرکانس بالای اخذ شده، بررسی شده است. از آگار محلول در آب مقطر به عنوان بافت پایه و از گرافیت برای مدل کردن کلاژن در فانتوم ها استفاده شده است. با توجه به محدوده تغییرات شیب ضریب تضعیف امواج اولتراسوند در بافت نرم و رابطه آن با درصد وزنی گرافیت، غلظت های متفاوتی از گرافیت برای شبیه سازی فراوانی های مختلف کلاژن به کار رفته است. نتایج نشان می دهد که با افزایش مقدار گرافیت به کار رفته در فانتوم (متناسب با فراوانی کلاژن بافت)، میزان انرژی و کنتراست تصاویر B-Mode اخذ شده از فانتوم ها نیز زیاد می شود (به ترتیب p
پردازش تصاویر پزشکی
حامد رخشان؛ حمید بهنام
دوره 3، شماره 1 ، خرداد 1388، ، صفحه 25-31
چکیده
ویبروآکوستوگرافی روش نسبتا جدیدی برای تعیین کشسانی بافت است. در این روش از نیروی تابش نوسانی فراصوت برای مرتعش کردن بافت با فرکانس کم (چند کیلوهرتز) استفاده می شود. صدای حاصل از این ارتعاش به وسیله یک هیدروفون حساس دریافت می شود و از روی آن تصویر متناسب با کشسانی بافت ایجاد می گردد. برای ایجاد نیروی تابش نوسانی، از تلاقی دو موج فراصوت ...
بیشتر
ویبروآکوستوگرافی روش نسبتا جدیدی برای تعیین کشسانی بافت است. در این روش از نیروی تابش نوسانی فراصوت برای مرتعش کردن بافت با فرکانس کم (چند کیلوهرتز) استفاده می شود. صدای حاصل از این ارتعاش به وسیله یک هیدروفون حساس دریافت می شود و از روی آن تصویر متناسب با کشسانی بافت ایجاد می گردد. برای ایجاد نیروی تابش نوسانی، از تلاقی دو موج فراصوت پیوسته با اختلاف فرکانس در حد کیلوهرتز استفاده می شود. از ویبروآکوستوگرافی برای تشخیص رسوبات ریز کلسیم در بافت سینه و شریان ها استفاده شده است. قدرت تفکیک جانبی این روش در حدود0.7mm و قدرت تفکیک محوری آن در حدود 12mm است. در این مقاله ابتدا دو روش اصلی تولید نیروی تابش نوسانی (روش هم کانونی و روش کانون های متقاطع، متشکل از دو مبدل مقعر که با زاویه q بین محورهایشان، در یک نقطه متمرکز شده اند)، مورد بررسی قرار می گیرند و در ادامه روشی برای بهبود قدرت تفکیک محوری با استفاده از امواج با طول زمانی محدود ارائه می شود. شبیه سازی انجام شده و نتایج نشان می دهند با استفاده از امواج با طول زمانی محدود می توان قدرت تفکیک محوری را تا حدود 50% بهبود بخشید.
پردازش تصاویر پزشکی
محمد ابونجمی؛ اسداله اکرم؛ سید کمالالدین ستاره دان؛ علی رجبی پور
دوره 3، شماره 1 ، خرداد 1388، ، صفحه 55-65
چکیده
استفاده از امواج فراصوت از روش های غیرمخرب و کم هزینه است و از جمله روش های در حال توسعه در زمینه کیفیت سنجی محصولات غذایی و کشاورزی به شمار می رود. این مقاله کیفیت سنجی شاخص های تازگی تخم مرغ خوراکی را به وسیله امواج فراصوتی به روش عبور امواج تشریح می کند. در این روش از اندازه گیری سرعت فازی موج فراصوت با گرفتن تبدیل فوریه از سیگنال ها ...
بیشتر
استفاده از امواج فراصوت از روش های غیرمخرب و کم هزینه است و از جمله روش های در حال توسعه در زمینه کیفیت سنجی محصولات غذایی و کشاورزی به شمار می رود. این مقاله کیفیت سنجی شاخص های تازگی تخم مرغ خوراکی را به وسیله امواج فراصوتی به روش عبور امواج تشریح می کند. در این روش از اندازه گیری سرعت فازی موج فراصوت با گرفتن تبدیل فوریه از سیگنال ها برای پیش بینی شاخص های اصلی کیفیت تخم مرغ خوراکی استفاده می شود. برای رسیدن به این هدف 300 عدد تخم مرغ (از مرغ های نژاد بوریس براون در سن 33 هفتگی (با اندازه متوسط و در روز اول تخم گذاری از مزرعه مرغ تخم گذار انتخاب، پس از انتقال تخم مرغ ها به محیط آزمایشگاه نیمی از آنها در شرایط محیطی آزمایشگاه (22oC تا 25oC) و نیمی دیگر در یخچال (4oC تا 5oC) به مدت 5 هفته نگهداری و مورد آزمون واقع شد. در روز اول و در نوبت های 6 روزه آزمون غیرتخریبی با ثبت و ذخیره سازی سیگنال های حاصل از امواج فراصوتی و آزمون تخریبی شامل هاوسنجی، ارتفاع سفیده غلیظ، عمق اتاقک هوایی و شاخص زرده انجام گرفت. نتایج تحلیل واریانس با کمک آزمون چنددامنه ای دانکن بیانگر اختلاف معناداری در سطح 5% بین میانگین داده هاست. با افزایش زمان نگهداری تخم مرغ، عدد هاو و شاخص زرده کاهش یافته و عمق اتاقک هوایی نیز افزایش یافت. در این میان سرعت موج فراصوت همزمان با کاهش عدد هاو و افزایش عمق اتاقک هوایی در طول زمان نگهداری تخم مرغ در شرایط مختلف محیطی کاهش می یابد. روند کاهش سرعت از حدود1571 m/s در روز اول نگهداری به1540 m/s در شرایط نگهداری در یخچال و1514 m/s در شرایط نگهداری در محیط آزمایشگاه پس از 3 هفته حاصل شد.
بیومکانیک قلب و عروق
منصور علیزاده؛ ایمان محبی نژاد
دوره 2، شماره 4 ، اسفند 1387، ، صفحه 317-324
چکیده
تعیین خواص مکانیکی رگ اهمیت زیادی برای تولید استنت و به طور کلی ایمپلنت های قلب و عروق دارد. در این مطالعه خواص مکانیکی بخشی از رگ فرود آینده کروناری مورد بررسی قرار گرفته است که در ابعاد مشخص بوده و لایه های آن از هم جدا شده بودند و به وسیله هولتز اپفل تحت آزمایش کشش قرار گرفته بود. تئوری هایپرالاستیک اگدن در مورد این اطلاعات آزمایشگاهی ...
بیشتر
تعیین خواص مکانیکی رگ اهمیت زیادی برای تولید استنت و به طور کلی ایمپلنت های قلب و عروق دارد. در این مطالعه خواص مکانیکی بخشی از رگ فرود آینده کروناری مورد بررسی قرار گرفته است که در ابعاد مشخص بوده و لایه های آن از هم جدا شده بودند و به وسیله هولتز اپفل تحت آزمایش کشش قرار گرفته بود. تئوری هایپرالاستیک اگدن در مورد این اطلاعات آزمایشگاهی اجرا شد، این تکه رگ به صورت ریاضی مدل شد و پارامترهای مربوط بهینه شده اند. نتایج حاصل نشان دادند که تئوری اگدن، با اعمال بر اطلاعات آزمایشگاهی یکسان در مقایسه با تئوری مورد استفاده به وسیله هولتزاپفل همپوشانی خوبی داشته و خطای قابل قبولی دارند.
مهندسی بافت
فرهاد فرمان زاد؛ سیامک نجاریان؛ محمدرضا اسلامی؛ امیرسعید صدیقی
دوره 1، شماره 4 ، اسفند 1386، ، صفحه 281-288
چکیده
به منظور دستیابی به مدل مناسب برای توجیه رفتار بیومکانیکی مغز و تغییر شکل و جابجایی بطن ها، دو نوع مدلسازی کامپیوتری کرنش صفحه ای الاستیک و هایپرالاستیک بافت مغز بر اساس تحلیل المان محدود به کار گرفته شده و مورد مقایسه قرار گرفته اند. اسکن بیمار مبتلا به هماتوم اپی دورال، با فرض کرنش صفحه ای الاستیک و هایپرالاستیک مدلسازی شد. سپس ...
بیشتر
به منظور دستیابی به مدل مناسب برای توجیه رفتار بیومکانیکی مغز و تغییر شکل و جابجایی بطن ها، دو نوع مدلسازی کامپیوتری کرنش صفحه ای الاستیک و هایپرالاستیک بافت مغز بر اساس تحلیل المان محدود به کار گرفته شده و مورد مقایسه قرار گرفته اند. اسکن بیمار مبتلا به هماتوم اپی دورال، با فرض کرنش صفحه ای الاستیک و هایپرالاستیک مدلسازی شد. سپس با اعمال پارامترهای مکانیکی نسجν) ، E، C01 و (C10 و تغییر فشار داخل بطنی، میزان جابجایی نقاط مشابه در بطن مدلسازی شده، با بطن واقعی مقایسه شد و نهایتا مقادیری با کمترین میزان خطا را به دست می داد، مشخص گردید. این شبیه سازی ها در بارگذاری های متفاوت با فشار داخل بطنی مختلف نشان داد که عدم توجه به افزایش فشار داخل بطنی نتایج غیر قابل قبولی خواهد داشت. به طور خاص، در بارگذاری کرنشی یک طرفه با ΔP=0 دیواره های بطن سمت هماتوم به نحو قابل ملاحظه ای روی هم قرار می گیرد. بهترین نتایج برای مدل الاستیک با افزایش فشارΔP=1.25 kpa و برای مدل هایپرالاستیک با ΔP=1.00 kpa به دست آمد که با شرایط بالینی بیمار مورد مطالعه سازگار بود. بنابراین مدلسازی بیومکانیکی کرنش صفحه ای در بارگذاری های کرنشی یک طرفه (شرایطی که مشابه کاربرد سیستم های ناوبری در جراحی است)، بدون توجه به هندسه و تغییرات فشار داخل بطن ها نتایج قابل قبولی به دست نمی دهد. با در نظر گرفتن پارامترهای فوق، استفاده از مدل های الاستیک (با دقت نسبی متوسط 88.7%) در مقایسه با هایپرالاستیک (با دقت نسبی متوسط 86.9%) نتایج بهتری در توجیه رفتار مکانیکی مغز در ضایعه هماتوم اپی دورال به همراه خواهد داشت.
بیومکانیک قلب و عروق
مهدی معرفت؛ اصغر خوشکارشلمانی؛ منیژه مختاری دیزجی
دوره 1، شماره 2 ، شهریور 1386، ، صفحه 95-104
چکیده
مدل سازی جریان خون و جداره شریان در شریان های بزرگ از جمله شریان کاروتید و استفاده از اندازه گیری های التراسونیک، امکان ارزیابی بالینی غیرتهاجمی متغیرهای همودینامیکی را فراهم می سازد. برای دستیابی به این هدف مدل غیر خطی ریاضی برای جریان پالسی شریان با استفاده از تئوری تقریبی «جریان موضعی» پیشنهاد شده است. در مدل پیشنهادی، با ...
بیشتر
مدل سازی جریان خون و جداره شریان در شریان های بزرگ از جمله شریان کاروتید و استفاده از اندازه گیری های التراسونیک، امکان ارزیابی بالینی غیرتهاجمی متغیرهای همودینامیکی را فراهم می سازد. برای دستیابی به این هدف مدل غیر خطی ریاضی برای جریان پالسی شریان با استفاده از تئوری تقریبی «جریان موضعی» پیشنهاد شده است. در مدل پیشنهادی، با اندازه گیری شعاع لحظه ای و سرعت خون در خط مرکزی شریان می توان پروفیل سرعت جریان خون، گرادیان فشار و ضریب الاستیسیته را محاسبه کرد. در این تحقیق، یک مدل ریاضی گرادیان فشار، در یک رگ الاستیک باریک شونده، با استفاده از سرعت خط مرکزی جریان خون ارایه شده است که با استفاده از یک حل کننده معادلات ناویر- استوکس تراکم ناپذیر برای سیال نیوتنی، با مدل الاستیک یا ویسکوالاستیک پیوست شده و حل شده اند. نتایج مدل سازی و شبیه سازی نشان می دهد که با استفاده از داده های داپلر التراسوند، می توان الاستیسیته شریان را برآورد کرد. توافق خوبی میان نتایج مدل و اندازه گیری های تجربی، مشاهده شد. اجرای روش حاضر به صورت بالینی نسبتا ساده بود و با استفاده از متغیرهای قابل اندازه گیری در تصاویر حاصل از سیستم های داپلر اولتراسوند، می توان تغییرات موضعی شریان را به خوبی ارزیابی کرد.
پردازش تصاویر پزشکی
لادن امینی؛ حمید سلطانیانزاده؛ کارو لوکس؛ معصومه گیتی
دوره -2، شماره 1 ، تیر 1384، ، صفحه 17-34
چکیده
هدف از انجام این تحقیق، معرفی روشی جدید برای جداسازی ساختارهای خاص مغز میانی مانند تالاموس و هسته قرمز از روی تصاویر تشدید مغناطیسی است. روش پیشنهادی مبتنی بر مدل کانتورهای دینامیک می باشد. این مدل حاوی یک کانتور یا یک چند ضلعی است که رئوس آن توسط اضلاع به وصل شده اند. فرآیند تغییر شکل کانتور از حرکت رئوس کانتور اولیه تحت تاثیر نیروهای ...
بیشتر
هدف از انجام این تحقیق، معرفی روشی جدید برای جداسازی ساختارهای خاص مغز میانی مانند تالاموس و هسته قرمز از روی تصاویر تشدید مغناطیسی است. روش پیشنهادی مبتنی بر مدل کانتورهای دینامیک می باشد. این مدل حاوی یک کانتور یا یک چند ضلعی است که رئوس آن توسط اضلاع به وصل شده اند. فرآیند تغییر شکل کانتور از حرکت رئوس کانتور اولیه تحت تاثیر نیروهای داخلی و خارجی آغاز می شود. نیروهای داخلی از روی شکل هندسی کانتور و نیروهای خارجی از روی ویژگی های داده های تصویری مانند لبه های محاسبه می شوند. ساختارهای مغزی مانند تالاموس در MRI دارای تصویری با لبه های ناپیوسه و کنتراستی پایین هستند که محاسبه نیروهای خارجی را مشکل می سازند. روش پیشنهادی این مقاله مبتنی بر روش های خوشه یابی بدون سرپرستی فازی، فیلتر لبه یابی پریویت و عملگرهای شکلی معرفی شده است. به علاوه، در روش کانتور دینامیک متداول، کانتور اولیه توسط کاربر تعریف می شود که منجر به وابستگی نتایج جداسازی نهایی ساختار به کاربر می شود. در رفع این کاستی، یک روش جدید جهت ایجاد کانتور اولیه به صورت خودکار معرفی شده است. روش های پیشنهادی، پیاده سازی شده بر روی تصاویر واقعی از مغز انسان جهت جداسازی تالموس و هسته قرمز اعمال شده اند. جهت ارزیابی، نتایج جداسازی رادیولوژیست ها با روش پیشنهادی مقایسه شده است. درصد شباهت نتایج جداسازی تالاموس راست و چپ برابر 0.8 بوده که توانایی روش پیشنهادی در جداسازی ساختارهای مغزی مانند تالاموس را نشان می دهد. معیارهای ارزیابی نتایج جداسازی روی داده های با درصد نویز و شدت غیریکنواختی متفاوت جهت بررسی اثر این دو عامل روی روش پیشنهادی مورد مطالعه قرار گرفت. تغییر ناچیز نتایج معیارها، نشانگر پایداری روش نسبت به نویز و شدت غیریکنواختی است.
مهندسی بافت
گیتی ترکمان؛ علی اکبر شرفی؛ علی فلاح؛ حمیدرضا کاتوزیان؛ محمود مفید
دوره -1، شماره 1 ، آبان 1383، ، صفحه 93-100
چکیده
اعمال فشار بر بافت به خصوص در محل برجستگیهای استخوانی سبب ایسکمی و نکروز بافت می شود. ساختمان طبیعی پوست و فرآیند فیزیولوژیک، مسوول نگهداری و حفظ سلامت بافت شناخته شده است، اما مکانیزم شکست بافتی در زخمهای فشاری به خوبی مشخص نیست. در پژوهش حاضر سعی شده است اثر فشار بر پارامترهای بیومکانیکی بافت بررسی شود. این مطالعه روی ...
بیشتر
اعمال فشار بر بافت به خصوص در محل برجستگیهای استخوانی سبب ایسکمی و نکروز بافت می شود. ساختمان طبیعی پوست و فرآیند فیزیولوژیک، مسوول نگهداری و حفظ سلامت بافت شناخته شده است، اما مکانیزم شکست بافتی در زخمهای فشاری به خوبی مشخص نیست. در پژوهش حاضر سعی شده است اثر فشار بر پارامترهای بیومکانیکی بافت بررسی شود. این مطالعه روی 61 خوکچه هندی نر 4-6 ماهه از نژاد آلبینو، با وزن 300-450 گرم انجام شد. ابتدا دستگاهی مجهز به کنترل کامپیوتری همراه با پس خور طراحی و ساخته شد که کنترل و ثبت همزمان فشار اعمال شده را با حداکثر خطای 10± گرم از مقدار تعیین شده در طول آزمایش فراهم نمود. دو فشار 291 و 387 میلی متر جیوه به مدت 1، 3 یا 5 ساعت بر ناحیه برجستگی استخوان ران اندام عقبی حیوان اعمال شد و پس از آن در سه مرحله بلافاصله، دو و هفت روز بعد از اعمال فشار، نمونه خون حیوان از طریق قلب و سپس نمونه بافتی برای آزمایشهای کشش تک محوری و مطالعات بافت شناسی برداشت شد. میزان آنزیم AST و CPK با اعمال فشار افزایش یافت که این افزایش در مورد ASTنسبت به دو روز و بلافاصله بعد از اعمال فشار معنادار بود (p<0.05). میزان اسید لاکتیک و فسفر خون به ترتیب در نمونه های بلافاصله و دو روز بعد از فشار نیز معنادار بود (p<0.05). نتایج آزمایش کشش، کاهش حداکثر نیرو و تنش تحمل شده بافت (6max, Fmax)و کار انجام شده یا سطح زیر منحنی نیرو - تغییر طول را در روز هفتم پس از اعمال فشار نشان داد. این نتایج با بخشی از یافته های بافت شناسی مطابقت داشت. در نمونه های روز هفتم (با زمان اعمال فشار 3 و 5 ساعت)، نکروز عضله و کاهش دانسیته فیبرهای کلاژن مشهود بود. نهایتا مشخص شد اعمال فشار بر بافت، سبب تغییر آرایش، تخریب و نکروز المانهای تحمل کننده فشار در پوست و عضله زیزین شده است. با توجه به عدم انطباق کامل یافته های بیومکانیکی و بافت شناسی بهتر است در بررسی روند ایجاد و ترمیم زخم این دو روش به طور توام در ارزیابیها مورد استفاده قرار گیرد.