مقاله کامل پژوهشی
پردازش سیگنالهای حیاتی
رضا سلیمانی؛ سید مجتبی روحانی
دوره 5، شماره 2 ، شهریور 1390، صفحه 89-103
چکیده
در این مقاله یک الگوریتم جدید ومؤثر جهت طبقهبندی آریتمیهای مهم قلبی با استفاده از سیگنال تغییرات ضربان قلب HRV که دارای مشخصههای آشوبگونه بهتری نسبت به ECG ست پیشنهاد شده است. در مرحله استخراج ویژگی، علاوه بر ویژگیهای متداول خطی زمانی و فرکانسی، ویژگیهای غیرخطی (آشوبگون) نیز بررسی شدهاند. برای تسهیل در تعلیم و افزایش دقت طبقهبندیکننده، ...
بیشتر
در این مقاله یک الگوریتم جدید ومؤثر جهت طبقهبندی آریتمیهای مهم قلبی با استفاده از سیگنال تغییرات ضربان قلب HRV که دارای مشخصههای آشوبگونه بهتری نسبت به ECG ست پیشنهاد شده است. در مرحله استخراج ویژگی، علاوه بر ویژگیهای متداول خطی زمانی و فرکانسی، ویژگیهای غیرخطی (آشوبگون) نیز بررسی شدهاند. برای تسهیل در تعلیم و افزایش دقت طبقهبندیکننده، از دو تکنیک استفاده شده است: الف) تعداد ویژگیهای استخراج شده توسط تکنیک آنالیز تمایزی تعمیمیافته GDA کاهش یافته است بدون آنکه این کاهش محتوای اطلاعات موجود را تقلیل دهد. ب) به کمک یک نگاشت خودسازمانده SOM برای هر گروه از دادهها، دادههایی برای تعلیم انتخاب شدهاند که بیشترین محتوای اطلاعات را در مورد آن گروه داشته باشند. بررسی نتایج نشان میدهد که ویژگیهای آشوبگونه نقش موثری در افزایش دقت سیستم تشخیص آریتمی قلبی دارد بنحوی که دقت کلی روش از حدود 92٪ به 97٪ افزایش یافته است. همچنین این نتایج موید اهمیت بکارگیری تکنیکهای GDA و SOM به نحو پیشگفته است.در مرحله طبقهبندی طبقهبندهای MLP و SVM و PNN مورد استفاده قرار گرفته و نتایج مقایسه شده است. در این مقاله7 نوع آریتمی مختلف VT, VF, LBBB, CHB, AF, AFL, PVC و نیز گروه ضربانهای طبیعی (NSR) با دقت کلی 97.4 درصد شناسایی و طبقهبندی شدهاند.
مقاله کامل پژوهشی
بیوالکترومغناطیس
رضا معصومی جهاندیزی؛ پرویز عبدالمالکی؛ سید جواد مولی
دوره 5، شماره 2 ، شهریور 1390، صفحه 105-115
چکیده
در این مقاله به تاثیر میدان مغناطیسی ایستا با شدتهای 15 و 30 میلی تسلا بر روی چرخه سلولی، سلولهای مزانشیمی مغز استخوان رت پرداخته شده است. سلولها بعد از کشت تحت تاثیر القاکننده های تمایز عصبی قرار گرفتند. القاء تمایز و تابش دهی به مدت 2،4 و 6 ساعت صورت گرفت. یک گروه از سلولهای القا شده با مواد القاگر عصبی، تحت تابش میدان قرار گرفتند. در ...
بیشتر
در این مقاله به تاثیر میدان مغناطیسی ایستا با شدتهای 15 و 30 میلی تسلا بر روی چرخه سلولی، سلولهای مزانشیمی مغز استخوان رت پرداخته شده است. سلولها بعد از کشت تحت تاثیر القاکننده های تمایز عصبی قرار گرفتند. القاء تمایز و تابش دهی به مدت 2،4 و 6 ساعت صورت گرفت. یک گروه از سلولهای القا شده با مواد القاگر عصبی، تحت تابش میدان قرار گرفتند. در کنار این، گروه کنترل نیز وجود داشت که بدون تابش میدان بودند. برای تابش دهی از یک مولد میدان مغناطیسی ایستا که انکوباتوری در درون آن تعبیه شده بود استفاده گردید. بعد از تابش دهی، سلولها با اتانول 70 درصد تثبیت شدند. سپس با پروپیدیوم ایوداید رنگامیزی شده و توسط دستگاه فلوسایتومتر درصد فازهای G2/M,S,G1/G0 محاسبه گردید. برای محاسبه درصد مراحل مختلف چرخه سلولی از نرم افزار WinMdi2.9 استفاده شد. نتایج به صورت میانگین و انحراف معیار بدست آمد. نتایج نشان داد که میدان مغناطیسی با شدت 15 میلی تسلا تاثیری بر چرخه سلولی در سلولهای مزانشیمی رت در هیچ یک از زمانهای تابش دهی (4،2 و6 ساعت) ندارد. میدان مغناطیسی ایستا با شدت 30 ملی تسلا و 2 ساعت تابش موجب افزایش فاز G2/M گردید. تابش 4ساعته 30 میلی تسلا بر چرخه سلولی سلولهای مزانشیمی تاثیرگذار بوده و فاز S را بطور معنی دار کاهش داد.
مقاله کامل پژوهشی
پردازش تصاویر پزشکی
فاطمه باقری؛ حمید بهنام؛ جهانگیر توکلی؛ سیاوش رحیمیان
دوره 5، شماره 2 ، شهریور 1390، صفحه 117-125
چکیده
در این بررسی ارزیابی پارامتر غیرخطی بودن (B/A) و پارامتر h ازطریق اندازه گیری دامنه اولین و دومین هارمونیک بازگشتی صورت گرفته است. این روش تغییر یافته روش دامنه معین است که با اندازه گیری های پالس-اکو تطبیق داده شده است. این بررسی به صورت غیر تهاجمی روی بافت نرمال و پخته صورت گرفت. برای B/A نتایج به صورت تصویر و برای h نتایج به صورت ...
بیشتر
در این بررسی ارزیابی پارامتر غیرخطی بودن (B/A) و پارامتر h ازطریق اندازه گیری دامنه اولین و دومین هارمونیک بازگشتی صورت گرفته است. این روش تغییر یافته روش دامنه معین است که با اندازه گیری های پالس-اکو تطبیق داده شده است. این بررسی به صورت غیر تهاجمی روی بافت نرمال و پخته صورت گرفت. برای B/A نتایج به صورت تصویر و برای h نتایج به صورت میانگین مطلق به دست آمد. نتایج نشان داد که این پارامترها قادر به تفکیک بافت نرمال و پخته می باشند. نتایج این بررسی نوید دهنده مفید بودن پارامتر غیرخطی بودن در زمینه کنترل و پایش HIFU است.
مقاله کامل پژوهشی
مهندسی عصبی عضلانی
علی فلکی؛ فرزاد توحیدخواه
دوره 5، شماره 2 ، شهریور 1390، صفحه 127-141
چکیده
با توجه به مطالعههای صورت گرفته، سیستم حرکتی انسان از دو استراتژی کنترلی، کنترل مدلمبنا و کنترل امپدانسی، به منظور یادگیری حرکتی و مقابله با اغتشاشهای خارجی استفاده میکند اما نحوه تعامل این کنترلکنندهها و چگونگی هماهنگی بین آنها چندان بررسی نشده است. در این مقاله با بهرهگیری از یک کنترل کننده سرپرستی، نحوه یادگیری حرکت ...
بیشتر
با توجه به مطالعههای صورت گرفته، سیستم حرکتی انسان از دو استراتژی کنترلی، کنترل مدلمبنا و کنترل امپدانسی، به منظور یادگیری حرکتی و مقابله با اغتشاشهای خارجی استفاده میکند اما نحوه تعامل این کنترلکنندهها و چگونگی هماهنگی بین آنها چندان بررسی نشده است. در این مقاله با بهرهگیری از یک کنترل کننده سرپرستی، نحوه یادگیری حرکت و عملکرد کنترل کنندههای امپدانسی و مدلمبنا بررسی شده است. کنترلکننده سرپرستی با پایش رفتار و خروجی سیستم، وظیفه هماهنگی مابین کنترلکنندههای امپدانسی و مدلمبنا را بر عهده دارد. بر این اساس دستور حرکتی جلوسو و سفتی مفاصل بهصورت جداگانه و همزمان تنظیم و اصلاح میشوند. بهمنظور ارزیابی مدل ارائه شده، حرکت رسنده دست در حضور میدان نیروی اغتشاشی، شبیهسازی و با نتایج تجربی مقایسه شده است. نتایج بهدست آمده نشاندهنده آن است که برای انجام حرکتی طبیعی، علاوه بر امپدانس مناسب حرکت، بایستی مدلی درونی از حرکت نیز در اختیار سیستم کنترلی باشد. علاوه بر این از آنجا که اندازه امپدانس متناسب با میزان یادگیری بهینه میشود، بیشترین یادگیری در جهتی است که خطای حرکتی بیشتر بوده و مفاصل امپدانس کمتری دارند. همچنین نشان داده شده است که سیستم حرکتی در مواجهه با اغتشاشهای ناگهانی، با استفاده از تغییر امپدانس و کاهش اثر کنترل کننده مدلمبنا سعی در جبران خطای حرکتی میکند که این امر به معنای استفاده از تجربههای پیشین توسط سیستم سرپرستی است.
مقاله کامل پژوهشی
بیومکانیک قلب و عروق
حامد خالصی؛ هانیه نیرومند اسکویی؛ فرزان قالیچی
دوره 5، شماره 2 ، شهریور 1390، صفحه 143-149
چکیده
تنشهای دیواره شریان یکی از عوامل اصلی ایجاد تغییر در سیستم شریانی هم در دوران رشد طبیعی و هم در زمان پیشرفت بیماری های شریانی محسوب می شود. بنابراین تعیین مقدار تنشهای دیواره در مراحل بیولوژیکی و پاتالوژیکی مهم است. از آنجایی که هندسه و ساختمان شریان در پاسخ به تغییر بارگذاری تغییر می کند، به عنوان یک قاعده اصلی می توان گفت که دیواره ...
بیشتر
تنشهای دیواره شریان یکی از عوامل اصلی ایجاد تغییر در سیستم شریانی هم در دوران رشد طبیعی و هم در زمان پیشرفت بیماری های شریانی محسوب می شود. بنابراین تعیین مقدار تنشهای دیواره در مراحل بیولوژیکی و پاتالوژیکی مهم است. از آنجایی که هندسه و ساختمان شریان در پاسخ به تغییر بارگذاری تغییر می کند، به عنوان یک قاعده اصلی می توان گفت که دیواره شریان قابلیت سازگاری با شرایط خارجی را دارد تا در مقابل افزایش تنش مقاومت کند. نتایج تجربی نشان می دهند، سخت شدن آئورت با افزایش سن منجر به افزایش دامنه پالس فشاری می شود. با افزایش فشار خون تنش محیطی دیواره افزایش می یابد. در حالی که بیشترین تنش محیطی در داخلی ترین بخش دیواره شریان اتفاق می افتد و باعث بالا رفتن کرنش محیطی شده که باعث آسیب سلولهای اندوتلیال می شود. بنابراین جراحت سلولهای اندوتلیال فاکتور کلیدی برای از بین رفتن شریان است. مکانیزم بازسازی منجر به کاهش تنش محیطی دیواره برای حفظ کارکرد شریان و کاهش جراحت سلولهای اندوتلیال می شود. این تغییرات منجر به بازسازی آئورت شده که این بازسازی به صورت افزایش قطر داخلی و ضخامت گزارش شده است. هدف از این تحقیق تحلیل تغییر تنشهای محیطی در طی این فرایند است. با به کارگیری روش المان محدود در ساختار دیواره شریان، فرایند بازسازی مورد بررسی قرار گرفته است. در مدل عددی، فشار نوسانی به عنوان بار دینامیکی و کشش طولی و زاویه باز به عنوان بار استاتیکی به مدل اعمال شده است. نتایج نشان می دهد که افزایش زاویه باز در پیری باعث افزایش تنش مانده محیطی می شود. این عامل باعث کاهش تنشهای محیطی در بازسازی دینامیکی شده است. همچنین وجود تنش مانده محیطی در افزایش سن باعث افزایش مقدار تنش دیواره خارجی نسبت به داخلی در توزیع تنش محیطی در راستای ضخامت شده است.
مقاله کامل پژوهشی
صهبا مبینی
دوره 5، شماره 2 ، شهریور 1390، صفحه 151-159
چکیده
فیبروئین ابریشم، پروتئینی فیبری با خواص مکانیکی بسیار مطلوب است که توسط دسته بزرگی از جانوران از جمله کرم بومبیکسموری به شکل رشتهای ساخته میشود. ساختار منحصر به فرد ابریشم، تنوع فرآوری، زیستسازگاری، در دسترس بودن آن به شکلهای گوناگون، امکان اعمال مهندسی ژنتیک بر روی گونههای مختلف، قابلیت استریلشدن، شیمی سطح مناسب و تخریبپذیری ...
بیشتر
فیبروئین ابریشم، پروتئینی فیبری با خواص مکانیکی بسیار مطلوب است که توسط دسته بزرگی از جانوران از جمله کرم بومبیکسموری به شکل رشتهای ساخته میشود. ساختار منحصر به فرد ابریشم، تنوع فرآوری، زیستسازگاری، در دسترس بودن آن به شکلهای گوناگون، امکان اعمال مهندسی ژنتیک بر روی گونههای مختلف، قابلیت استریلشدن، شیمی سطح مناسب و تخریبپذیری کنترلشده، ابریشم را در کاربردهای بالینی، پزشکی، آرایشی-بهداشتی و غذایی به مادهای بینظیر بدل کرده است. در پژوهش حاضر استحصال و بررسی پروتئین فیبروئین از تار ابریشم بومبیکسموری با هدف کاربردهای پزشکی و بهداشتی انجام شد. خواص فیزیکی، شیمیایی و ساختاری ابریشم توسط FTIR، XRDو SEM مورد بررسی قرار گرفت. سلولهای استئوبلاستی G292 به منظور بررسی خواص زیستی این بیومتریال بر روی آن کشت داده شد. نمودار طیف FTIR فیبروئین استخراج شده است که پیکهایی را در 1-cm 1655، 1-cm 1530، 1-cm 699 و 1-cm 1239 نشان میدهد. فیبروئین ابریشم همچنین پس از استخراج و پس از بازیابی با متانول از نظر میزان بلورینگی با دستگاه XRD مورد بررسی قرار گرفت که ظهور پیک در نمونه بازیابی شده نشان از تشکیل مجدد صفحات بتا داشت. از الیاف ابریشم نیز قبل و بعد از صمغزدایی با SEM تصویربرداری شد و قطر نسبی الیاف ابریشم بین 14 تا 24 میکرومتر تعیین شد. آزمونهای زیستسازگاری بیرونتنیMTT برای بررسی قابلیت کاربرد آن در بدن انجام شد و سازگاری سلولها در مجاورت فیبروئین به اثبات رسید. استئوبلاستهای چسبیده بر روی داربستها توسط SEM مورد بررسی قرار گرفت. بررسیهای فیزیکی و زیستی اولیه بر روی پروتئین فیبروئین سازگاربودن آن با سیستمهای زیستی را تایید کرد. به نظر میرسد پروتیئن حاضر میتواند پیشماده مناسبی برای تولید مواد مرتبط با سیستمهای زیستی باشد.
مقاله کامل پژوهشی
بیومکانیک ستون مهرهها
کریم لیل نهاری؛ ناصر فتورائی؛ محمد صالح گنجویان
دوره 5، شماره 2 ، شهریور 1390، صفحه 161-170
چکیده
هدف این مطالعه در دو بخش ، بررسی عملکرد یک نوع جدید تشک با چیدمان سفارشی است . در مرحله اول راستای ستون مهره های مردان بر روی سطح سفت، نرم و تشک سفارشی چیدمان شده، استخراج و مورد مقایسه قرار گرفته است. در ابتدا پس از اخذ داده های ابعاد سنجی، از 25 داوطلب مرد خواسته شد تا بر روی سطوح مذکور بر اساس پروتکل از پیش تعیین شده ای، ...
بیشتر
هدف این مطالعه در دو بخش ، بررسی عملکرد یک نوع جدید تشک با چیدمان سفارشی است . در مرحله اول راستای ستون مهره های مردان بر روی سطح سفت، نرم و تشک سفارشی چیدمان شده، استخراج و مورد مقایسه قرار گرفته است. در ابتدا پس از اخذ داده های ابعاد سنجی، از 25 داوطلب مرد خواسته شد تا بر روی سطوح مذکور بر اساس پروتکل از پیش تعیین شده ای، در وضعیت خواب به پهلو قرار گیرند. سپس مختصات مکانی نشانگرهای نصب شده بر روی زوائد خاری ستون مهره های آنان توسط روش ردیابی نوری در صفحه فرونتال اخذ گردید و زاویه π-P8 از این راستا استخراج شد. مدل آماری آنالیز واریانس یک طرفه و آزمون تعقیبی نشان داد که تفاوت معنی داری بین زاویه π-P8 (p=0.001<0.05) در بین سه تشک سفت، نرم و سفارشی وجود دارد. مشخص گردید که تشک با چیدمان سفارشی روشی مناسب برای نگهداری بهینه ستون مهره ها در هنگام خواب می باشد و تشکهای متداول با سفتی یکنواخت توانایی نگهداری راستای ستون مهره ها در وضعیت طبیعی را ندارند. دربخش دوم جهت بررسی دقیق وضعیت بدن هنگام استقرار بر روی تشک، نرم افزار بی آرجی لایف مد برای مدل سازی مورد استفاده قرار گرفت. از داده های ابعادسنجی 4 نفر شاخص از گروه های مختلف ابعادی برای مدل استفاده شد. مدل های ساخته شده بر روی سطوح مشابه آزمون تجربی از لحاظ خصوصیات مکانیکی، قرار گرفته و توسط نرم افزار تحلیل گردیدند. پس از تطبیق داده های مدلسازی و آزمون تجربی مدلسازی ابزارتقریباً مناسبی برای پیش بینی رفتار ستون مهره ها بر روی سیستم خواب مشاهده شد و توانست تا حدود بسیاری رفتار ستون مهره ها را پیش بینی کند. و نیاز به سفتی سطح خواب چهار گروه مردان از لحاظ آنتروپومتری مشخص گردید.