نشریه‌ی علمی مهندسی پزشکی زیستی

ارائه‌ی روشی جدید برای تشخیص خودکار بیماری دژنراسیون وابسته ‌به ‌سن ماکولا با استفاده از تصاویر مقطع‌نگاری همدوسی اپتیکی

امیر بابااوغلی؛ هادی سلطانی‌زاده

دوره 13، شماره 3 ، مهر 1398، ، صفحه 235-246

چکیده

بیماری‌های مرتبط با شبکیه و ماکولای چشم باعث از دست رفتن دائمی بینایی یا کاهش بسیار زیاد دید در افراد شده و موجب پایین آمدن کیفیت زندگی و ایجاد مشکلات فراوان در زندگی روزمره‌ی بیماران میشود. از این‌رو شناسایی به هنگام و درست این بیماریها و اختلالات از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. روش تصویربرداری مقطعنگاری همدوسی اپتیکی ... بیشتر بیماری‌های مرتبط با شبکیه و ماکولای چشم باعث از دست رفتن دائمی بینایی یا کاهش بسیار زیاد دید در افراد شده و موجب پایین آمدن کیفیت زندگی و ایجاد مشکلات فراوان در زندگی روزمره‌ی بیماران میشود. از این‌رو شناسایی به هنگام و درست این بیماریها و اختلالات از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. روش تصویربرداری مقطعنگاری همدوسی اپتیکی دقت بالایی در تصویربرداری داشته و هم‌چنین اطلاعات عمقی از شبکیه ارائه میدهد. این روش تصویربرداری کمک بسیار زیادی به شناسایی دقیق بیماریهای مرتبط با ماکولا کرده است. یکی از شایعترین بیماریهای شبکیه‌ی چشم، بیماری دژنراسیون وابسته به سن ماکولا است. هدف از انجام این پژوهش طراحی و پیاده‌سازی سیستمی قابل اعتماد و سریع است که بتواند بیماری دژنراسیون وابسته به سن ماکولا را با استفاده از پردازش تصاویر مقطع‌نگاری همدوسی اپتیکی به خوبی و با دقت و سرعت بالا شناسایی کند. در این مطالعه از روشهای هیستوگرام گرادیانهای جهتدار و تحلیل مولفه‌ی اصلی برای استخراج ویژگیها و از روش طبقهبندی گروهی AdaBoost جهت طبقه‌بندی دادهها استفاده شده است. پایگاه داده‌ی مورد استفاده در این مقاله شامل 269 فرد بیمار و 115 فرد سالم است. هر سه شاخص دقت، حساسیت و خاصیت سیستم پیادهسازی شده برابر با 100% اندازه‌گیری شده است.

بیومکانیک قلب و عروق

اندازه‌گیری خواص مکانیکی ورید سافینوس انسان با استفاده از آزمایش تورم

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

برهم‌کنش انسان و رایانه

تشخیص کلمات فارسی با استفاده از سیگنال‌های الکترومایوگرام چهره

هادی سلطانی زاده؛ پوریا شریفی؛ علی مالکی

دوره 16، شماره 3 ، آذر 1401، ، صفحه 241-255

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.

بیومکانیک

بهینه سازی دمپر مغناطیسی دورانی هیبریدی با سطح قوسدار با کاربرد در پروتز زانو

حسن صیادی؛ سید حمید زارع

دوره 9، شماره 3 ، آذر 1394، ، صفحه 253-265

چکیده

این تحقیق روی طراحی بهینة مفهوم هیبرید از دمپر مغناطیسی دورانی با روتور T شکل و نیز سطح قوسدار بهعنوان پروتز زانو متمرکز است. در این پروتز بیومکانیکی زانو، از سیال مغناطیسی برای ایجاد گشتاور ترمزی متغیر وابسته به میدان مغناطیسی استفادهشده است. با اعمال میدان مغناطیسی، ویسکوزیتة سیال بهطور فعال برای دستیابی به گشتاور ... بیشتر

پردازش سیگنال‌های حیاتی

بهبود کارایی شناسایی فعالیت خواندن متن در وضعیت‌های روزمرة افراد با به کارگیری الگوریتم مبتنی بر تطبیق رشتة زمان‌پویا برای پردازش سیگنال‌های الکترواکولوگرام

رامتین زرگری مرندی؛ سید حجت سبزپوشان

دوره 6، شماره 4 ، اسفند 1391، ، صفحه 279-285

چکیده

پژوهش‌های اخیر در زمینة رایانش نافذ منجر به بهره‌گیری از روشهای جدید برای شناسایی فعالیت انسان شده است. یکی از این روشها، الکترواکولوگرافی است که به کمک آن می‌توان حرکات چشم را ثبت و با تحلیل الگوهای آن، فعالیت‌هایی مانند خواندن را شناسایی کرد. الگوی حرکتی خواندن با پردازش سیگنال‌های الکترواکولوگرام (EOG) کانال افقی قابل شناسایی ... بیشتر

بیومکانیک استخوان

بررسی حساسیت خواص مواد در مدل المان محدود دقیق مهره اول ستون فقرات گردنی (اطلس)

محمد حق‌پناهی؛ مهدی پوردانیال

دوره 1، شماره 4 ، اسفند 1386، ، صفحه 289-299

چکیده

در این مقاله مدل المان محدود سه بعدی دقیق مهره اول ستون فقرات گردنی، شامل استخوان قشری و استخوان متخلخل، بر اساس تصاویر سی-تی اسکن، در محیط نرم افزار آنسیس9 توسعه یافت. هدف بررسی تاثیر استخوان متخلخل بر توزیع تنش بیشینه و میانگین در مهره اطلس و ارزیابی تاثیر تغییر خواص مواد بر مقادیر این تنش هاست. طبق نتایج به دست آمده، خواص استخوان ... بیشتر

بیومکانیک استخوان

بررسی چسبندگی و نفوذ سلول های مزانشیم به داربست متخلخل از کامپوزیت هیدروکسی آپاتیت/ PLGA با روکش پلیمر سه قطعه ای

معصومه حق بین نظرپاک؛ فرزانه پورعسگری؛ محمدنبی سربلوکی

دوره 3، شماره 4 ، اسفند 1388، ، صفحه 291-298

چکیده

داربست های مورد استفاده در مهندسی بافت باید علاوه بر عملکرد مناسب، متخلخل، زیست سازگار و زیست تخریب پذیر باشند. در این تحقیق، داربست های متخلخل کامپوزیتی PLGA/HA به روش تعویض حلال ساخته شده و با پلیمر سه قطعه ای روکش دهی و با نور UV استریل شدند. مشاهدات حاصل از میکروسکوپ الکترونی روبشی حاکی از تشکیل ریزساختار متخلخل با اندازه ... بیشتر

تصویربرداری پزشکی / تصویرنگاری پزشکی

سنجش اختلالات عملکردی مسیرهای بینایی مگنو، پاروو و کونیو در بیماران MS با استفاده از fMRI

ندا سرداری‌پور؛ علیرضا صدقی؛ علی یونسی؛ علی خادم؛ حمید ابریشمی مقدم

دوره 12، شماره 4 ، بهمن 1397، ، صفحه 299-315

چکیده

در فرایند بینایی، اطلاعات تولید شده توسط گیرنده‍های نوری استوانه‍ای و مخروطی، پس از فشرده شدن در شبکیه، از طریق سه مسیر جداگانه‍ی سلول‍های عقده‍ای، به نام‍های مگنو، پاروو و کونیو، به مراکز پردازشی سطح بالاتر ارسال می‍شوند. شواهد مبتنی بر الکتروفیزیولوژی و سایکوفیزیک، حاکی از آن است که این مسیرهای سه‍گانه، الگوهای خاصی ... بیشتر در فرایند بینایی، اطلاعات تولید شده توسط گیرنده‍های نوری استوانه‍ای و مخروطی، پس از فشرده شدن در شبکیه، از طریق سه مسیر جداگانه‍ی سلول‍های عقده‍ای، به نام‍های مگنو، پاروو و کونیو، به مراکز پردازشی سطح بالاتر ارسال می‍شوند. شواهد مبتنی بر الکتروفیزیولوژی و سایکوفیزیک، حاکی از آن است که این مسیرهای سه‍گانه، الگوهای خاصی از تخریب عمل‌کردی را در بیماری اسکلروز چندگانه (MS) نشان می‍دهند. اگرچه مکان‌یابی دقیق فعالیت عصبی در این مسیرها، با استفاده از fMRI امکان‌پذیر است، تا کنون هیچ مطالعه‍‌ای با استفاده از fMRI روی تخریب عمل‌کرد این مسیرها در بیماران MS انجام نشده است. در این پژوهش، به بررسی اختلالات ایجاد شده در عمل‌کرد این مسیرها در بیماران MS پرداخته شده است. بدین منظور، سه محرک بینایی متفاوت، با فرکانس‍های مکانی و زمانی خاص، برای تحریک اختصاصی این سه مسیر، تولید شده است. این محرک‍ها، به ه‍وسیله‍ی پروژکتوری کالیبره شده، که در خارج از اتاق اسکنر MRI قرار داشت، به فرد داخل اسکنر نشان داده می‍شد. با استفاده از یک پروتکل استاندارد، از دو گروه سالم و مبتلا به MS (هر گروه شامل 5 نفر) تصویربرداری fMRI انجام شد. در نهایت، پاسخ‍های به دست آمده در قشر بینایی و ناحیه‍ی هسته‍ی زانویی جانبی (LGN)، به طور درون‍گروهی و برون‍گروهی، مورد تحلیل قرار گرفت. آنالیزهای گروهی دادههای fMRI، با استفاده از مدل خطی عمومی (GLM) و روش تاثیر ثابت، در نرم‌افزار FSL انجام شد، که نتایج به دست آمده، نشان دهنده‌ی الگوهایی از تخریب عمل‌کردی در قشر بینایی و LGN در گروه MS بود. هم‌چنین، از میان سه مسیر بینایی مگنو، پاروو و کونیو در LGN، تنها در مسیر سلولی مگنو، تخریب معنی‍دار عمل‌کردی در بیماران MS مشاهده شد.

بیومکانیک قلب و عروق

پیش بینی افت فشار خون بیماران دیالیزی با استفاده از اطلاعات ضربان قلب و غلظت خون

وحید ابوئی؛ فرزاد توحیدخواه؛ وحید رضا نفیسی؛ هانی شریفیان

دوره 5، شماره 4 ، اسفند 1390، ، صفحه 305-311

چکیده

افت فشار خون بیماران دیالیزی در حین فرآیند همودیالیز از شایع ترین مشکلاتی است که امروزه حدود 20 الی 30 درصد از بیماران دیالیزی با آن روبرو هستند. در راستای جلوگیری از این افت فشار، می‌بایست فشار خون بیمار دیالیزی را در حین فرآیند همودیالیز حتی المقدور به صورت پیوسته و غیرتهاجمی اندازه‌گیری کرد. اما از آنجائی که این کار عملاً امکان پذیر ... بیشتر افت فشار خون بیماران دیالیزی در حین فرآیند همودیالیز از شایع ترین مشکلاتی است که امروزه حدود 20 الی 30 درصد از بیماران دیالیزی با آن روبرو هستند. در راستای جلوگیری از این افت فشار، می‌بایست فشار خون بیمار دیالیزی را در حین فرآیند همودیالیز حتی المقدور به صورت پیوسته و غیرتهاجمی اندازه‌گیری کرد. اما از آنجائی که این کار عملاً امکان پذیر نیست و دستگاه‌های اندازه‌گیری غیر تهاجمی و پیوسته‌ی افت فشار خون محدود و بسیار گران قیمت می‌باشند لذا می‌بایست با استفاده از پارامتر‌های مرتبط با افت فشار خون به این مقصود رسید. با توجه به ارتباط تغییرات غلظت خون و ضربان قلب با تغییرات فشار خون بیماران دیالیزی، در این مطالعه به ارائه مدلی پرداختیم که بتواند به وسیله‌ی تغییرات غلظت خون و ضربان قلب، فشار خون بیمار دیالیزی را پیش بینی نماید تا دیگر نیازی به اندازه‌گیری مستقیم فشار نباشد. در این راستا با استفاده از دستگاه‌های اندازه‌گیری تغییرات غلظت خون، ضربان قلب و فشارخون به ثبت داده های کلینیکی از 14 بیمار دیالیزی و پس از آن با استفاده از داده های کلینیکی به ارائه مدل شبکه عصبی پرداختیم که این مدل توانائی پیش‌بینی افت فشار خون بیمار دیالیزی با استفاده از اطلاعات ضربان قلب و غلظت نسبی خون را با خطای 8/3 درصد دارا می‌باشد.

مدل‌سازی رایانه‌ای زیستی / شبیه‌سازی رایانه‌ای زیستی

استفاده از قطبش نور به عنوان روشی جدید در ارزیابی کیفی داروهای جلدی ضد اشعه ماورابنفش: مدلسازی و شبیه سازی

پژمان قاسمی؛ محمدحسین میران‌بیگی

دوره 2، شماره 4 ، اسفند 1387، ، صفحه 305-315

چکیده

در این تحقیق به ارائه روشی نوین برای شناسایی تغییرات اندازه و ضریب شکست نانو ذرات دی اکسیدتیتانیوم به عنوان ماده اصلی تشکیل دهنده مواد دارویی جلدی ضد اشعه مضر ماورابنفش خورشید پرداخته شده است. هدف اصلی این مقاله بررسی تاثیر تغییرات اندازه و ضریب شکست ذرات دی اکسیدتیتانیوم موجود در فانتوم شبیه سازی شده مواد دارویی بر حالت قطبش نور ... بیشتر در این تحقیق به ارائه روشی نوین برای شناسایی تغییرات اندازه و ضریب شکست نانو ذرات دی اکسیدتیتانیوم به عنوان ماده اصلی تشکیل دهنده مواد دارویی جلدی ضد اشعه مضر ماورابنفش خورشید پرداخته شده است. هدف اصلی این مقاله بررسی تاثیر تغییرات اندازه و ضریب شکست ذرات دی اکسیدتیتانیوم موجود در فانتوم شبیه سازی شده مواد دارویی بر حالت قطبش نور بازپراکنده شده، است. اصول کار مبتنی بر مدلسازی پراکندگی نور لیزر تک رنگ قطبیده درون فانتوم شبیه سازی کننده ذرات دی اکسیدتیتانیوم است. مدل با هدف تحلیل پرتوهای بازپراکنده شده از فانتوم با دیدگاه قطبیدگی طراحی و پیاده سازی شده است. فانتوم به صورت نرم افزاری به منظور شبیه سازی خواص قطبیدگی مواد دارویی جلدی ضد اشعه ماورابنفش ایجاد شده است. از آنجا که ذرات تفرق دهنده موجود در این گونه مواد به آن خواص قطبیدگی می بخشند، بنابراین در فرایند مدلسازی، از فانتومی با پایه نگهدارنده پلیمر اپوکسی رزین با ضریب شکست تقریبی برابر واحد و حاوی ذرات تفرق دهنده دی اکسیدتیتانیوم استفاده شده است. نشان خواهیم داد، پارامتر اندازه و ضریب شکست نانوذرات تفرق دهنده دی اکسیدتیتانیوم موجود در مواد دارویی جلدی ضد اشعه ماورابنفش، تاثیر مستقیم بر میزان خلوص، کیفیت و همچنین قدرت پوشانندگی فیزیکی و درجه فیلتر کردن در چنین داروهایی دارد. از طرفی این پارامترها در شکل دهی خواص قطبشی ماده دارویی نقش اصلی را ایفا می کنند. روش اندازه گیری به کار رفته در این تحقیق مبتنی بر اصول قطبش سنجی تفرقی است. در این تحقیق به منظور بررسی پدیده پراکندگی به تحلیل حالت قطبش مجموعه نور تابشی و بازپراکنده شده در یک مجموعه آزمایشگاهی قطبش سنجی پرداخته شده است. بدین ترتیب اطلاعات قطبیدگی فانتوم شبیه سازی شده تحت آزمایش در قالب ماتریس مولر و درجه قطبیدگی استخراج شده است. دستاورد اصلی این تحقیق ایجاد توانایی در استخراج و شناسایی حساس ترین مولفه های ماتریس مولر به تغییرات اندازه و ضریب شکست ذرات دی اکسیدتیتانیوم و به عبارتی تعریف شاخص های ارزیابی کیفی برای داروهای جلدی ضد اشعه مضر ماورابنفش است.

بررسی تجربی استفاده از طیف‌سنجی رامان در تشخیص سرطان

زهره دهقانی بیدگلی؛ محمدحسین میران‌بیگی؛ رسول ملک‌فر؛ احسان اله کبیر؛ طاهره خامه‌چیان

دوره 4، شماره 4 ، اسفند 1389، ، صفحه 307-316

چکیده

در این تحقیق به بررسی بافتهای سرطانی چندین اندام بدن با استفاده از طیف‌سنجی رامان لیزری پرداخته‌ایم. در این راستا نمونه‌های مختلف بافتی با تشخیص‌های پاتولوژیک متفاوت (سالم و سرطانی) از یک آزمایشگاه پاتولوژی به امانت گرفته و با دو سیستم طیف‌سنجی رامان بررسی شدند. از آنجایی که یکی از اهداف این مطالعه مستقل ساختن تشخیص از نوع سیستم ... بیشتر

شبکه عصبی / شبکه عصبی بیولوژیکی و مصنوعی

پیش‌بینی میزان قند خون در بیماران مبتلا به دیابت نوع یک بر اساس یادگیری عمیق

سیده صدف رضوی نژاد؛ امیرمحمد فلاح؛ سیدابوالقاسم میرروشندل

دوره 14، شماره 4 ، بهمن 1399، ، صفحه 307-320

چکیده

دیابت یک بیماری شایع در سراسر جهان است. این بیماری، سخت، غیر‌قابل علاج و در عین حال قابل کنترل بوده و از این رو کنترل و پیش‌گیری از عوارض آن امری مهم است. به همین دلیل استفاده از روش‌های هوشمند با خطای پایین برای پیش‌بینی میزان قند خون و از همه مهم‌تر جلوگیری از عوارض خطرناک آن یک مساله‌ی مهم در کنترل بهتر این بیماری است. با توجه به ... بیشتر دیابت یک بیماری شایع در سراسر جهان است. این بیماری، سخت، غیر‌قابل علاج و در عین حال قابل کنترل بوده و از این رو کنترل و پیش‌گیری از عوارض آن امری مهم است. به همین دلیل استفاده از روش‌های هوشمند با خطای پایین برای پیش‌بینی میزان قند خون و از همه مهم‌تر جلوگیری از عوارض خطرناک آن یک مساله‌ی مهم در کنترل بهتر این بیماری است. با توجه به روش‌های مختلف ارائه‌ شده در این زمینه، در این مقاله نیز دو مدل با استفاده از ره‌یافت یادگیری عمیق ارائه شده که نتایج آن کارآمد و بهینه است. این دو مدل‌‌ پیشنهادی از ترکیب‌های متفاوتی از شبکه‌های عصبی حافظه‌ی طولانی کوتاه‌مدت و پیش‌خور تشکیل ‌شده و میزان قند خون آتی بیمار را با دقت و سرعت قابل توجهی پیش‌بینی می‌کنند. در این راستا از 81.200 داده‌ی میزان قند خون 203 بیمار به همراه 27 مشخصه‌ی موثر بر میزان قند خون استفاده شده است. هم‌چنین به منظور ارزیابی دقیق از روش اعتبارسنجی متقابل مناسب برای سری زمانی استفاده شده و نتایج حاصل از اجرای مدل‌ها نشان داده که مدل میانگین متحرک خودهمبسته‌ی یک‌پارچه با توجه به این حجم از داده و ضعف سخت‌افزاری سیستم پیاده‌سازی شده قادر به پیش‌بینی میزان قند خون نبوده در حالی که کارایی و سرعت عمل‌کرد مدل‌های مبتنی بر یادگیری عمیق قابل قبول است. هم‌چنین با توجه به نتایج به دست آمده مدل‌ پیشنهادی دوم برای افق‌های پیش‌بینی 5، 10 و 15 دقیقه به ترتیب 8/13%، 16% و 9/18% بهتر از مدل پیشنهادی اول عمل کرده و مدل قابل اعتمادتری برای پیش‌بینی میزان قند خون است. از این رو مدل‌ پیشنهادی دوم می‌تواند در سیستم‌های هوشمند هشداردهنده برای پیش‌گیری از وقوع هیپوگلیسمی که از عوارض خطرناک و شایع بیماری دیابت نوع یک است مورد استفاده قرار گیرد.

بیوالکتریک

شناسایی خودکار مراحل خواب از سیگنال EEG تک‌کاناله با استفاده از تبدیل موجک گسسته و مدل ترکیبی الگوریتم تبرید و شبکه‌ی عصبی

سبحان شیخی‌وند؛ توحید یوسفی رضایی؛ زهره موسوی؛ سعید مشگینی

دوره 11، شماره 4 ، بهمن 1396، ، صفحه 313-325

چکیده

در سال‌های اخیر، استفاده از روشی هوشمند برای تشخیص خودکار مراحل خواب در کاربردهای پزشکی، برای کاهش حجم کار پزشکان در تجزیه و تحلیل داده‌های خواب از طریق بازرسی بصری، یکی از چالش‌های مهم به حساب می‌آید. در این مقاله، الگوریتمی مبتنی بر EEG تک‌کاناله برای شناسایی خودکار مراحل خواب، با استفاده از تبدیل موجک گسسته و مدل ترکیبی الگوریتم ... بیشتر

بیوالکتریک

روش طبقه‌بندی کدینگ تنک و نمایش تحلیلی سیگنال الکتروانسفالوگرام برای تشخیص اختلال وسواس اجباری

فرزانه منظری؛ پیوند قادریان

دوره 15، شماره 4 ، اسفند 1400، ، صفحه 313-328

چکیده

اختلال وسواس اجباری چهارمین اختلال روانی شایع و دهمین علت ناتوانی در سراسر جهان است. این بیماری می‌تواند منجر به اختلال در عمل‌کردهای مختلف شناختی مانند توجه، حافظه، تفکر، پردازش شنیداری کلمات و شناخت بصری شود. مطالعات گذشته نشان دهنده‌ی تغییر در ارتباط بین فعالیت لوب‌های مختلف مغز بیماران مبتلا به وسواس اجباری است. از این رو کمی‌سازی ... بیشتر اختلال وسواس اجباری چهارمین اختلال روانی شایع و دهمین علت ناتوانی در سراسر جهان است. این بیماری می‌تواند منجر به اختلال در عمل‌کردهای مختلف شناختی مانند توجه، حافظه، تفکر، پردازش شنیداری کلمات و شناخت بصری شود. مطالعات گذشته نشان دهنده‌ی تغییر در ارتباط بین فعالیت لوب‌های مختلف مغز بیماران مبتلا به وسواس اجباری است. از این رو کمی‌سازی تقارن و ارتباطات بین نواحی مختلف مغزی توجه زیادی را به خود جلب کرده است. در این مطالعه رویکردی جدید و کارآمد بر اساس نمایش تحلیلی سیگنال‌های الکتروانسفالوگرام و ویژگی‌های آماری ارائه شده است تا امکان کمی‌سازی تفاوت مولفه‌های ذاتی مربوط به فعالیت‌های مغزی بین لوب‌های مغز فراهم شود. بدین منظور پوش‌های فاز و دامنه‌ی سیگنال‌های تحلیلی الکتروانسفالوگرام استخراج و تجزیه و تحلیل شده است. هم‌چنین از روش طبقه‌بندی کم‌ترین مربعات غیرمنفی تنک برای تمایز بین گروه سالم و بیماران مبتلا به اختلال وسواس اجباری استفاده شده است. قابلیت تمایز روش پیشنهادی با داده‌های الکتروانسفالوگرام 19 فرد سالم و 11 بیمار حین انجام تکالیف ساده‌ی فلانکر مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج به دست آمده، موثر بودن ترکیب اطلاعات دامنه و فاز در تشخیص بیماری وسواس اجباری را با میانگین صحت 78/93 درصد نشان داده است. در مقایسه بین نواحی مختلف نیز ویژگی‌های مستخرج بین نیم‌کره‌‌های مغزی و آن‌هایی که از لوب پیشانی و شبکه‌ی پیشانی-آهیانه‌ای استخراج شده‌اند، کارایی بیش‌تری در تشخیص بیماری از خود نشان داده‌اند. هم‌چنین این مطالعه اهمیت بیش‌تر استفاده از اطلاعات دامنه در تشخیص اختلال وسواس اجباری را نشان داده است.

مهندسی ورزش / بیومکانیک ورزش

ارتباط بین مکانیک فازهای مثبت و منفی هاپینگ؛ بررسی نقش سفتی و چرخة کشش انقباض در اجرای بهینه حرکات چرخه‌ای

عباس فرجاد پزشک؛ حیدر صادقی؛ محمد شریعت زاده؛ زهرا صفایی پور

دوره 10، شماره 4 ، دی 1395، ، صفحه 315-324

چکیده

زمینه و هدف: سفتی اندام از طریق تغییر در چرخة کشش و انقباض، می‌تواند تأثیر زیادی در بازده حرکت داشته باشد؛ با این وجود، اطلاعات کمی دربارة نقش متقابل این دو پدیده مشاهده می‌شود. هدف این تحقیق، تعیین ارتباط بین مکانیک مفاصل مچ پا و زانو در فازهای منفی و مثبت هاپینگ است، تا از این طریق، ارتباط بین سینتیک و سینماتیک با سفتی و عملکرد چرخة ... بیشتر زمینه و هدف: سفتی اندام از طریق تغییر در چرخة کشش و انقباض، می‌تواند تأثیر زیادی در بازده حرکت داشته باشد؛ با این وجود، اطلاعات کمی دربارة نقش متقابل این دو پدیده مشاهده می‌شود. هدف این تحقیق، تعیین ارتباط بین مکانیک مفاصل مچ پا و زانو در فازهای منفی و مثبت هاپینگ است، تا از این طریق، ارتباط بین سینتیک و سینماتیک با سفتی و عملکرد چرخة کشش و انقباض، شناسایی شود. روش تحقیق: سفتی اندام تحتانی، سفتی مفاصل زانو، مچ پا و سرعت زاویه‌ای مفاصل مچ پا و زانوی 30 مرد جوان در بازة سنی 18-30 سال و محدودة وزنی 60 تا 88 کیلوگرم در تکلیف هاپینگ، با استفاده از صفحة نیرو و سیستم تحلیل حرکت، اندازه‌گیری شدند. یافته‌ها: نتایج تحلیل اجزای اصلی نشان داد که تمام پارامترهای مرتبط با مچ پا در طول هاپینگ، به‌عنوان اجزای اصلی اول قرار گرفتند. ضریب همبستگی پیرسون نیز ارتباط مستقیم و قوی بین سفتی مفصل، انرژی مکانیکی منفی و مثبت و سرعت زاویه‌ای نشان داد (01/0P< و 05/0P<). نتیجه‌گیری: با توجه به یافته‌های این تحقیق، مکانیسم رایج استفاده‌شده در فعالیت‌های قدرتی و توانی برای بهره‌برداری بیشینه از چرخة کشش و انقباض در طول اجرای حرکات چرخه‌ای، ‌کاربردی ندارد؛ در حالی‌که کاهش سفتی مفصل مچ پا، روش بهینه‌تری برای کاهش انرژی مورد‌نیاز برای اجرای این قبیل فعالیت‌ها است.

پردازش سیگنال‌های حیاتی

بررسی و طبقه‌بندی سیگنال‌هایEEG مربوط به مشاهده، تجسّم و استراحت ذهنی افراد نقاش و غیرنقاش به وسیله نمای مقیاس

نسرین شعوری؛ سید محمد فیروزآبادی؛ کامبیز بدیع

دوره 7، شماره 4 ، اسفند 1392، ، صفحه 321-331

چکیده

در این مقاله، تفاوت سیگنال‌‌های EEGنوزده‌ کاناله دو گروه از افراد نقاش و غیرنقاش در هنگام مشاهده و تجسّم ذهنی تصویر و در حین استراحت از نظر نمای مقیاس بررسی شده است. با توجه به نتایج به دست آمده مشاهده شده است که نماهای مقیاس در افراد نقاش به صورت معنی‌‌داری بیشتر از افراد غیرنقاش در هر سه حالت مشاهده، تجسّم ذهنی و استراحت است. در نتیجه ... بیشتر

ارزیابی مدل‌های غیرخطی مبتنی بر توابع کرنل برای رمزگشایی نیرو با استفاده از سیگنال‌های پتانسیل میدانی محلی

مریم فاطمی؛ محمدرضا دلیری

دوره 13، شماره 4 ، دی 1398، ، صفحه 327-336

چکیده

کنترل پروتز عصبی به منظور بازیابی عمل‌کرد دست افراد مبتلا به فلج اندامهای فوقانی، یکی از کاربردهای مهم سیستمهای BCI می‌باشد. توانایی گرفتن اجسام، از ابتداییترین نیازها برای انجام کارهای روزانه بوده و از این رو برای عمل‌کرد صحیح پروتز عصبی، لازم است تا کاربر بتواند مقدار نیروی لازم برای گرفتن اجسام را کنترل کند. به همین دلیل ... بیشتر کنترل پروتز عصبی به منظور بازیابی عمل‌کرد دست افراد مبتلا به فلج اندامهای فوقانی، یکی از کاربردهای مهم سیستمهای BCI می‌باشد. توانایی گرفتن اجسام، از ابتداییترین نیازها برای انجام کارهای روزانه بوده و از این رو برای عمل‌کرد صحیح پروتز عصبی، لازم است تا کاربر بتواند مقدار نیروی لازم برای گرفتن اجسام را کنترل کند. به همین دلیل افزایش دقت رمزگشایی پیوسته‌ی نیرو موضوعی مهم برای عمل‌کرد صحیح این نوع سیستمهای BCI میباشد. در اغلب پژوهشهای صورت گرفته در زمینه‌ی رمزگشایی نیرو از مدلهای خطی مانند فیلتر وینر، فیلتر کالمن و PLS استفاده شده و تا کنون تاثیر استفاده از مدلهای غیرخطی بر دقت رمزگشایی نیرو مورد بررسی قرار نگرفته است. هدف این پژوهش، بررسی تاثیر استفاده از مدلهای رگرسیون غیرخطی مبتنی بر توابع کرنل بر دقت رمزگشایی نیروی دست موش صحرایی با استفاده از سیگنالهای پتانسیل میدانی محلی میباشد. بدین منظور روشهای رگرسیون ستیغی، PCR و PLS در نظر گرفته شده و با استفاده از تابع کرنل گوسی، از تعمیمیافته‌ی غیرخطی آن‌ها برای تخمین پیوسته‌ی نیرو بهره گرفته شده است. ارزیابی و مقایسه‌ی روشهای رگرسیون ستیغی کرنلی، PCR کرنلی و PLS کرنلی نشان میدهد که در نظر گرفتن ارتباطات غیرخطی بین ویژگیهای سیگنال مغزی، دقت رمزگشایی نیرو را نسبت به مدلهای خطی بهبود می‌بخشد. درصد بهبود میانگین ضریب R2 برابر با 7/12% برای روش رگرسیون ستیغی کرنلی نسبت به روش ستیغی، 5/25% برای روش PCR کرنلی نسبت به PCR و 1/19% برای روش PLS کرنلی نسبت به PLS به دست آمده است. بهترین دقت رمزگشایی نیرو نیز به ازای روش رگرسیون ستیغی کرنلی، با میانگین ضریب همبستگی 72% و مقدار R2 برابر با 62/0 به دست آمده است.

مدل‌سازی رایانه‌ای زیستی / شبیه‌سازی رایانه‌ای زیستی

تجزیه و تحلیل دوشاخگی در نوسانات زود هنگام سلول عضله بطنی

سید حجت سبزپوشان؛ نیلوفر شهیدی؛ آزاده قجرجزی

دوره 9، شماره 4 ، بهمن 1394، ، صفحه 351-360

چکیده

نوسانات غیر طبیعی پتانسیل عمل (AP)، موجب بروز بیماریهای قلبی در سلول عضله بطنی میشود. نوعی از این نوسانات که به‌ا صطلاح پس دیپولاریزاسیون زود هنگام () نامیده میشود، موضوع تحقیقات گستردهای در زمینه تشخیص و درمان بیماریهای قلبی است. امروزه اگر چه مدلهای سلول بطنی بسیاری ارایه شده است؛ اما ویژگیهای دینامیکی ... بیشتر

بیومکانیک قلب و عروق

مدل ساختاری میوکارد غیرفعّال گوسفند

نوید سلطانی؛ عباس نصیرایی مقدم؛ ناصر فتورایی؛ سعید سیری؛ آیسا رسولی

دوره 8، شماره 4 ، دی 1393، ، صفحه 359-370

چکیده

برای دستیابی به معادلات ساختاری بافت در شبیهسازی قلب، از تستهای آزمایشگاهی و معادلات مکانیکی حاکم بر محیطهای پیوسته استفاده میشود. در این مقاله، با در نظر گرفتن میوکاردیوم قلبی به عنوان یکیاز مهمترین بافتها، پساز بررسی شکل و ساختار میوکارد، ویژگی‌های اصلی پاسخ مکانیکی این بافت به صورت غیرفعّال بررسی شد. ... بیشتر

برهم‌کنش سیال و جامد در محیط‌های زیستی

مطالعه عددی تبادل گازهای تنفسی در سیستم ریوی برای ارائه رابطه ای بین میزان فعالیت فرد و آهنگ تنفس

حامد آوری؛ فرزان قالیچی؛ مجید احمدلوی داراب

دوره 2، شماره 1 ، خرداد 1387، ، صفحه 39-46

چکیده

تنظیم آهنگ تنفس یکی از متغیرهای مهمی است که افراد در هنگام فعالیت های مختلف به ویژه فعالیت های ورزشی با آن مواجه اند. در این مقاله، با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) یک مدل متقارن محوری دو بعدی مورد مطالعه قرار گرفته است. این مدل مصرف و تبادل گاز اکسیژن را در مویرگ های ریوی که در سیستم گردش خون کیسه هوایی در ریه رخ می ... بیشتر

بیومکانیک استخوان

سنتز کلسیم فسفات های آمورف کربناتی و بررسی سینتیک انحلال در محیط شبیه سازی شده سلول های جذب استخوان

عبدالرضا شیخ مهدی مسگر؛ زهرا محمدی؛ فتح اله مضطرزاده؛ مهتاب اشرفی خوزانی؛ زینب سادات محمدی

دوره 1، شماره 1 ، خرداد 1386، ، صفحه 39-51

چکیده

در این تحقیق، سنتز تکرارپذیر کلسیم فسفات آمورف کربناتی از طریق استفاده از محلول های حاوی کلسیم و فسفات با غلظت پایین، دمای پایین، pH بالا و خشک کردن به شیوه انجمادی انجام شده است. مابین میزان کربنات به کار رفته در محلول سنتز و کربنات موجود در محصول آمورف یک رابطه غیرخطی وجود داشت. با افزودن مقادیر مختلف کربنات به محلول سنتز، تهیه ... بیشتر در این تحقیق، سنتز تکرارپذیر کلسیم فسفات آمورف کربناتی از طریق استفاده از محلول های حاوی کلسیم و فسفات با غلظت پایین، دمای پایین، pH بالا و خشک کردن به شیوه انجمادی انجام شده است. مابین میزان کربنات به کار رفته در محلول سنتز و کربنات موجود در محصول آمورف یک رابطه غیرخطی وجود داشت. با افزودن مقادیر مختلف کربنات به محلول سنتز، تهیه انواع کلسیم فسفات آمورف کربناتی با مقدار کربنات و نسبت Ca/P متفاوت، مشابه فاز معدنی استخوان، امکان پذیر خواهد بود به طوری که با افزایش مقدار کربنات ورودی به محلول سنتز، نسبت Ca/P رسوب افزایش می یابد. آب باقیمانده در رسوب آمورف خشک شده به روش انجمادی را می توان توسط عملیات حرارتی در دمای بالا خارج کرد بدون آنکه رسوب، ویژگی آمورف بودن خود را از دست دهد. بر اساس نتایج بدست آمده از آنالیز عنصری کربن و آنالیز حرارتی، خروج کربنات در محدود دمایی 500-1150°C اتفاق می افتد. انحلال کلسیم فسفات آمورف کربناتی در محیط شبیه سازی شده سلول های جذب استخوان (pH 4.4-5.5) به میزان کربنات و آب باقیمانده وابسته است. در مقادیر بالای کربنات موجود در محصول، میزان انحلال توسط مقدار کربنات کنترل می شود در حالی که در مقادیر کم، حضور آب باقیمانده اثر بیشتری بر میزان انحلال خواهد داشت. سینتیک انحلال کلسیم فسفات های آمورف کربناتی در هر دو حالت«خشک شده به صورت انجمادی» و «عملیات حرارتی شده» در شرایط جذب استخوان توسط نفوذ از لایه محصول کنترل می شود. تشکیل یک نوع کلسیم فسفات آمورف و/ یا دی کلسیم فسفات دی هیدرات به عنوان لایه محصول از جذب کامل کلسیم فسفات آمورف کربناتی جلوگیری می کند.

داربست در مهندسی بافت / داربست زیستی

شبیه‌سازی انتقال مومنتوم و جرم در داربست سه‌بعدی متخلخل

سیده سارا کمالی؛ هانیه عبدی کردلر؛ مریم سعادتمند؛ شهره مشایخان

دوره 14، شماره 1 ، اردیبهشت 1399، ، صفحه 43-53

چکیده

کشت موفقیت‌آمیز سلول در داربست‌های سه‌بعدی با سایز بزرگ یکی از چالش‌های مهم در مهندسی بافت بوده و نیازمند کنترل محیط از نظر خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی است. اخیرا استفاده از چاپ‌گرها جهت ساخت داربستهای سهبعدی با استفاده از آرایش ساختاری فیبرها بسیار توسعه یافته است، چرا که امکان مشخص کردن طرح ساختاری هندسه‌ی داربست قبل ... بیشتر کشت موفقیت‌آمیز سلول در داربست‌های سه‌بعدی با سایز بزرگ یکی از چالش‌های مهم در مهندسی بافت بوده و نیازمند کنترل محیط از نظر خواص فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی است. اخیرا استفاده از چاپ‌گرها جهت ساخت داربستهای سهبعدی با استفاده از آرایش ساختاری فیبرها بسیار توسعه یافته است، چرا که امکان مشخص کردن طرح ساختاری هندسه‌ی داربست قبل از ساخت را فراهم می‌سازد. هدف این مطالعه، آنالیز و بررسی پارامترهای موثر هندسی داربست سهبعدی متخلخل از نظر انتقال جرم و مومنتوم بوده که در این راستا برای حل معادلات انتقال مومنتوم و جرم از نرم‌افزار کامسول استفاده شده است. در داربستهای سه‌بعدی، ساختاری بهینه است که محیط مناسب‌تری را برای سلول‌های کشت شده فراهم سازد تا تعداد سلول‌های قرار گرفته در داربست افزایش یابد. غلظت اکسیژنی که به سلولهای استخوان میرسد باید بیش‌تر از 02/0 مول‌برمترمکعب باشد تا سلولها دچار مرگ نشوند. نکته‌ی مهم دیگر این است که تنش برشی وارد بر سلولها از طرف جریان سیال باید به حدی باشد (بین 5-10 تا 3-10 پاسکال) که سلولها از سطح داربست کنده و جدا نشوند. پس از تغییر پارامترهای هندسی مختلف مانند قطر و فاصله‌ی فیبرها و عرض عبور سیال از بین فیبرها و بررسی نتایج حاصل از شبیه‌سازی، ساختار مناسب از نظر حداکثر تنش برشی وارد بر سلولها و حداقل غلظت اکسیژن به دست آمده و سپس تاثیر سرعت سیال ووردی بر حداکثر تنش برشی در این ساختار مناسب بررسی شده است. در این ساختار بهینه، قطر فیبرها برابر با 25/0 میلی‌متر، فاصله‌ی بین فیبرها برابر با 25/0 میلی‌متر و عرض عبور سیال برابر با 25/0 میلی‌متر بوده و سرعت ورود سیال برابر با 5-10×5 متربرثانیه می‌باشد.

برهم‌کنش سیال و جامد در محیط‌های زیستی

مطالعه تجربی و تحلیل رفتار غیرخطی رگ سافنوس انسان تحت کشش طولی و عرضی

برهان الحسینی همدانی؛ مهدی نویدبخش؛ حسین احمدی تفتی

دوره 5، شماره 1 ، خرداد 1390، ، صفحه 45-56

چکیده

در این مقاله، خواص مکانیکی عروق انسان به ویژه رفتار عروقی که برای انجام پیوند بای‌پس قلبی استفاده می‌شوند؛بررسی شده است.متأسفانه بیش از 30% پیوندهایی که از سافنوس استفاده می‌کنند، ظرف مدت 10 سال دوباره مسدود می‌شوند؛ در حالیکه شریان مامری نتایج بهتری را نشان داده است. در این تحقیق به بررسی رفتار الاستومکانیک رگ سافنوس انسان پرداخته ... بیشتر

بیومکانیک سلولی / مکانیک سلولی / مکانوبیولوژی

ارائه مدل انتشار پتانسیل عمل در بافت قلب با استفاده از اتوماتای سلولی و الگوی هندسی پتانسیل عمل

سید حجت سبزپوشان؛ فاطمه پورحسن‌زاده؛ آذر بادانگیز

دوره 4، شماره 1 ، خرداد 1389، ، صفحه 45-52

چکیده

بافت قلب محیطی تحریک پذیر است. یکی از روش های توصیف انتشار پتانسیل عمل در بافت قلب، استفاده از مدل اتوماتای سلولیست. سرعت اجرای مدل های مبتنی بر اتوماتای سلولی در شبیه سازی های مقیاس بزرگ، یکی از مزایای آن نسبت به روش های مبتنی بر معادلات دیفرانسیل است. مدل های قبلی مبتنی بر اتوماتای سلولی، قادر به حذف لبه های مسطح ایجاد شده در الگوهای ... بیشتر

پردازش تصاویر پزشکی

پایش سریع و غیرتهاجمی دما در تصاویر فراصوت دیجیتال با استفاده از روش شارش نوری

بهرام مومن مهربانی؛ محمدجواد ابوالحسنی؛ علیرضا احمدیان؛ جواد علیرضایی

دوره 3، شماره 1 ، خرداد 1388، ، صفحه 47-54

چکیده

در این مقاله روشی نوین برای پایش سریع تغییرات دما با استفاده از تصاویر فراصوت B-Mode ارائه شده است. در این روش، از وابستگی سرعت صوت به دما استفاده می شود. وابستگی سرعت صوت به دما باعث ایجاد جابه جایی ظاهری ذرات پراکنده ساز می گردد. جابه جایی به وجود آمده را می توان با استفاده از الگوریتم های مختلف جابه جایی سنجی و ردیابی برفک تخمین ... بیشتر در این مقاله روشی نوین برای پایش سریع تغییرات دما با استفاده از تصاویر فراصوت B-Mode ارائه شده است. در این روش، از وابستگی سرعت صوت به دما استفاده می شود. وابستگی سرعت صوت به دما باعث ایجاد جابه جایی ظاهری ذرات پراکنده ساز می گردد. جابه جایی به وجود آمده را می توان با استفاده از الگوریتم های مختلف جابه جایی سنجی و ردیابی برفک تخمین زد و اندازه گیری نمود. در این کار روش شارش نوری هورن – شانک برای سنجش جابه جایی های به وجود آمده به تصاویر دیجیتال فراصوت B-Mode فانتوم شبیه بافت اعمال شد. روش شارش نوری از جمله روش های بر پایه گرادیان است و بر اساس اندازه گیری تغییرات به وجود آمده در الگوی روشنائی به تخمین میزان جابه جایی می پردازد. در طراحی فانتوم از یک مقاومت گرمازا برای گرم کردن بافت در عمق استفاده شد. حین گرم کردن فانتوم، به وسیله پروب خطی سونوگرافی 10 MHz، تصاویر فراصوت دیجیتال از موضع در حال گرم شدن تهیه شد. برای سنجش میزان دقت، دمای به دست آمده در این روش، با دمای اندازه گیری شده به روش تهاجمی مقایسه شد. با بررسی نتایج به دست آمده مشاهده شد که سرعت محاسبه دما در مقایسه با تحقیق قبلی (تخمین دما به کمک الگوریتم تطبیق بلوک) به میزان قابل توجهی افزایش یافته است. بیشینه افزایش دما در فانتوم، 7oC بوده است. با بررسی و مقایسه دمای مقاومت های گرمایی با نتایج حاصل از روش شارش نوری، خطای اندازه گیری میانیگن 4oC و مقدار بیشینه خطا در طول آزمایش 9oC به دست آمد. با استفاده از روش شارش نوری می توان با سرعت بالا و حتی بی درنگ، دما را تخمین زد. از ضعف های این روش می توان به حساسیت زیاد آن به اغتشاش اشاره کرد.

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