مقاله کامل پژوهشی
بیومکانیک استخوان
هدا سالمی؛ علیاصغر بهنامقادر؛ محمدرضا باغبان اسلامینژاد؛ محمد عطایی
دوره 6، شماره 4 ، اسفند 1391، صفحه 249-255
چکیده
کلاژن و ترکیبات کلسیم فسفاتی، بویژه نانوهیدروکسی آپاتیت ترکیبات اصلی استخوان طبیعی هستند. در سنتز همزمان هیدروکسی آپاتیت در حضور کلاژن، ذرات کلسیم فسفات در امتداد فیبریل کلاژن رشد کرده؛ میکروساختار متفاوتی را ایجاد میکنند. از این رو تأثیر کلاژن بر ویژگیهای میکروساختاری و فازی ذرات کلسیم فسفات، بررسی شد. با توجه به سنتز همزمان ...
بیشتر
کلاژن و ترکیبات کلسیم فسفاتی، بویژه نانوهیدروکسی آپاتیت ترکیبات اصلی استخوان طبیعی هستند. در سنتز همزمان هیدروکسی آپاتیت در حضور کلاژن، ذرات کلسیم فسفات در امتداد فیبریل کلاژن رشد کرده؛ میکروساختار متفاوتی را ایجاد میکنند. از این رو تأثیر کلاژن بر ویژگیهای میکروساختاری و فازی ذرات کلسیم فسفات، بررسی شد. با توجه به سنتز همزمان هیدروکسی آپاتیت در حضورکلاژن، کلرید کلسیم به عنوان منبع کلسیم به مخلوط کلاژن و اسید فسفریک به عنوان منبع فسفر اضافه شد. وغلظت کلاژن در مخلوط نهایی 1% وزنی/حجمی و نسبت وزنی کلسیم به فسفر 67/1 بود. فاز معدنی سنتز شده در حضور کلاژن و بدون کلاژن (نمونه کنترل) به مدت 1 ساعت در دمای 600 درجه سانتیگراد قرار داده شد و شکل، ساختار و تغییرات فازی آن با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، تحلیل تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR) و پراش اشعه ایکس (XRD) بررسی شدند. نتایج SEMذرات کلسیم فسفات ریزتر و با ساختاری ورقهای را در نمونه هیدروکسی آپاتیت سنتز شده در حضور کلاژن در مقایسه با نمونه کنترل -که دارای ساختار درشتتر وشبهکروی است- نشان دادند. تحلیلهای FTIRو XRDحضور ترکیبات هیدروکسی آپاتیت و اکتاکلسیم فسفات را تأیید کردند. بررسی طیف FTIRنمونهها قبل از عملیات حرارتی، حضور باند هیدروکسیل و باند فسفاتی مشخصه ترکیبات کلسیم فسفاتی و باندهای آمیدی مشخصه کلاژن را نشان داد. بعد از عملیات حرارتی نیز وجود بلورینگی کمتر درطیفXRD مشاهده شد.
مقاله کامل پژوهشی
پردازش گفتار
شهلا عزیزی؛ فرزاد توحیدخواه؛ فرشاد الماسگنج
دوره 6، شماره 4 ، اسفند 1391، صفحه 257-265
چکیده
در این مقاله، یک سیستم بازشناسی کلمات جداگانه بررسی شده است. هدف این تحقیق، افزایش کارایی سیستم بازشناسی گفتار کودکان با استفاده از روش هنجارسازی طول مسیر صوتی است. این سیستم بازشناسی، برای استفاده در طراحی نرمافزار گفتاردرمانی ایجاد شده است به طوری که این نرمافزار با استفاده از سیستم بازشناسی، درست یا نادرست بودن تلفظ کودک را ...
بیشتر
در این مقاله، یک سیستم بازشناسی کلمات جداگانه بررسی شده است. هدف این تحقیق، افزایش کارایی سیستم بازشناسی گفتار کودکان با استفاده از روش هنجارسازی طول مسیر صوتی است. این سیستم بازشناسی، برای استفاده در طراحی نرمافزار گفتاردرمانی ایجاد شده است به طوری که این نرمافزار با استفاده از سیستم بازشناسی، درست یا نادرست بودن تلفظ کودک را تشخیص میدهد و تلاش میکند تا با استفاده از بازخوردها گفتار کودک را بهبود بخشد. دادگان گفتاری -که در فاز بازشناسی این سیستم استفاده شده است- مربوط به 47 کلمه و اختلالات تولیدی رایج در آنها است. در این مطالعه، 4 مدل پایه شامل مدل کودکان، مدل ترکیبی کودکان و زنان و دو مدل بزرگسالان (با استفاده از دادههای فارسدات) آموزش داده شده است. دادههایی که برای آموزش و آزمون مدل کودکان استفاده شده، مربوط به 38 کودک در بازه سنی 5 تا 8 است. همه مراحل آموزش و آزمون سیستم بازشناسی با استفاده از ابزار HTKانجام شده است. نتایج این پژوهش نشان میدهد که کارایی کم سیستم بازشناسی با استفاده از روش تطبیق هنجارسازی طول مسیر صوتی افزایش مییابد و بهبود مدل بزرگسالان چشمگیرتر از مدل کودکان است.
مقاله کامل پژوهشی
بیومکانیک استخوان
مینا قره نازی فام؛ احسان اربابی
دوره 6، شماره 4 ، اسفند 1391، صفحه 267-278
چکیده
ایمپینجمنت یا گیر کردن مفصل ران یکی از دلایل اصلی ایجاد آرتروز زود هنگام در مفصل ران است. این عارضه با تغییر شکل یکی از استخوانهای ران یا لگن و یا هر دو ایجاد میشود. زمانی که سر استخوان ران، شکل کروی خود را در ناحیه گردن استخوان از دست میدهد، عارضة گیر کردن از نوع بادامکی (CAM) ایجاد میشود. زاویة آلفا به منظورکمیسازی این عارضه به ...
بیشتر
ایمپینجمنت یا گیر کردن مفصل ران یکی از دلایل اصلی ایجاد آرتروز زود هنگام در مفصل ران است. این عارضه با تغییر شکل یکی از استخوانهای ران یا لگن و یا هر دو ایجاد میشود. زمانی که سر استخوان ران، شکل کروی خود را در ناحیه گردن استخوان از دست میدهد، عارضة گیر کردن از نوع بادامکی (CAM) ایجاد میشود. زاویة آلفا به منظورکمیسازی این عارضه به کار برده میشود. در این مقاله روشی تمام خودکار برای اندازهگیری زاویة آلفا با استفاده از داده سهبعدی استخوان ران، پیشنهاد شده است. در این روش زاویة آلفا در تمام جهات حول محور سر-گردن اندازهگیری شده است. برای این منظور از صفحات شعاعی با محور مشترک سر-گردن استخوان ران استفاده شد که در نهایت منحنی پیوستهای از زاویة آلفا بر حسب میزان چرخش صفحة شعاعی به دست آمد. روش پیشنهاد شده برای 12 داده استخوان ران انسان مربوط به هر دو پای راست و چپ آزمایش شد. دادهها از تصاویر تشدید مغناطیسی (MRI) استخوان ران افراد مؤنث با متوسط سنی حدود 25 و بدون هیچ عارضه استخوانی مشخص، تهیه شدند. نتایج به دست آمده نشان داد که متوسط و انحراف معیار زاویة آلفای محاسبه شده در محدوده قابل انتظار برای این زاویه قرار دارند. در ادامه تأثیر چهار قدرت تفکیک مختلف از دادههای سهبعدی بر نتایج استخراج شده از روش پیشنهادی از منظر دقت و سرعت بررسی شدند. این بررسی نشان داد که کاهش قدرت تفکیک به میزان 64 برابر، میتواند باعث افزایش سرعت تا حدود 8 برابر و همچنین کاهش دقت به میزان متوسطی حدود 2 درجه شود.
یادداشت کوتاه پژوهشی
پردازش سیگنالهای حیاتی
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
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 است؛ بنابراین در این پژوهش فقط از سیگنالهای EOGکانال افقی به جای هر دو کانال افقی و عمودی استفاده شد. با وجود کاهش تعداد کانالها و با بکارگیری الگوریتمی مبتنی بر تطبیق رشتة زمان-پویا (DTW) و استخراج الگوی مرجع خواندن به کمک تبدیل موجک و کدگذاری سیگنال EOG، کارایی دستهبندی دادههای مربوط به خواندن و نخواندن افزایش یافت. نتایج نشان داد که در کنار انحراف معیار کم نرخ شناسایی، بیشترین نرخ شناسایی 4% و میانگین بازخوانی 7% افزایش داشتند که نشاندهندة قابلیت اطمینان بیشتر الگوریتم به شرایط و افراد مختلف در مقایسه با الگوریتمهای پیشین است.
مقاله کامل پژوهشی
جراحی رباتیک
محدثه یاریان؛ مهیار نراقی؛ سید مهدی رضاعی؛ محمد زارعینژاد؛ حامد غفاری راد
دوره 6، شماره 4 ، اسفند 1391، صفحه 287-297
چکیده
در این مقاله روش جدیدی برای کنترل سیستمهای جراحی رباتیک از راه دور دوجانبه با بازوی انعطافپذیر جراح ارائه شده است. در این راستا، ساختار دوگانهای از کنترلهای پسخوراند و پیشخوراند برای بازوی پیرو انعطافپذیر پیشنهاد شدهاست. این روش، توانایی روش شکلدهنده ورودی به عنوان کنترل پیشخوراند را برای کاهش ارتعاشات انتهای بازو ...
بیشتر
در این مقاله روش جدیدی برای کنترل سیستمهای جراحی رباتیک از راه دور دوجانبه با بازوی انعطافپذیر جراح ارائه شده است. در این راستا، ساختار دوگانهای از کنترلهای پسخوراند و پیشخوراند برای بازوی پیرو انعطافپذیر پیشنهاد شدهاست. این روش، توانایی روش شکلدهنده ورودی به عنوان کنترل پیشخوراند را برای کاهش ارتعاشات انتهای بازو و کنترل پسخوراند بر اساس کنترلکننده تناسبی- مشتقی مجتمع را برای کنترل حرکت صلب سیستم با هم میآمیزد. در این مقاله برای اولین بار، پایداری شکلدهنده ورودی در حلقه بسته کنترلی برای سیستمهای غیرخطی بررسی شد. شرایط پایداری کلی سیستم با وجود تأخیر زمانی ثابت در کانالهای ارتباطی با استفاده از روش لیاپانوف استخراج شده است. به سبب استقلال از پارامترهای سیستم، ترکیب کنترلی معرفیشده به پایداری مقاوم نسبت به عدم قطعیت پارامتری منتج شده است. به علاوه، با شکلدهی به فرمان ارسالی راهبر به پیرو، عملکرد ردیابی درحضور انعطافپذیری بهبود یافت. تأثیرگذاری چهارچوب پیشنهادی از نظر قابلیت همزمان تعقیب ورودی، کاهش ارتعاشات و ارزیابی بررسیهای تئوری، با شبیهسازیهای متعدد ارزیابی شد.
مقاله کامل پژوهشی
یاسر رضایی مقدم؛ سید مهدی رضاعی؛ مهناز شمشیرساز؛ محمد زارعینژاد؛ محمدرضا دهقان
دوره 6، شماره 4 ، اسفند 1391، صفحه 299-305
چکیده
یکی از شیوههای غلبه بر مشکل ناباروری زوجین، لقاح مصنوعی (IVF) است. در این فرایند مهمترین بخش برخورد سوزن با سلول است، به طوری که اگر نیروی برخورد بیش از چند میلی نیوتن باشد دیوارة تخمک صدمه میبیند و فرایند تزریق ناموفق خواهد بود. از آنجایی که فرایند آمادهسازی تخمک و اسپرم هزینهبر است، فراهم کردن بستری برای انجام تزریق بدون اشتباه ...
بیشتر
یکی از شیوههای غلبه بر مشکل ناباروری زوجین، لقاح مصنوعی (IVF) است. در این فرایند مهمترین بخش برخورد سوزن با سلول است، به طوری که اگر نیروی برخورد بیش از چند میلی نیوتن باشد دیوارة تخمک صدمه میبیند و فرایند تزریق ناموفق خواهد بود. از آنجایی که فرایند آمادهسازی تخمک و اسپرم هزینهبر است، فراهم کردن بستری برای انجام تزریق بدون اشتباه امری اجتنابناپذیر است. هدف این مقاله طراحی یک سیستم هپتیکی با محیط واقعیت مجازی به منظور آموزش کاربران برای انجام عملیات لقاح مصنوعی است. در این تحقیق، برای شبیهسازی نیروی تزریق از مدل نیرویی نقطه بار و برای شبیهسازی تغییر شکل سلول انعطافپذیر، از مدل جرم و فنر استفاده شد. در نهایت با استفاده از یک واسط هپتیکی و محیط گرافیکی ایجاد شده عملیات تزریق شبیهسازی شده است. همچنین با استفاده از آزمایش تجربی و ثبت نیرو، صحت عملکرد این شبیهسازی تأیید شد.
مقاله کامل پژوهشی
پردازش سیگنالهای حیاتی
ادیب کیخسروی؛ ادموند زاهدی
دوره 6، شماره 4 ، اسفند 1391، صفحه 307-317
چکیده
فوتوپلتیسموگرام (PPG) یکی از کمهزینهترین سیگنالها است که همواره مورد توجه محققان به منظور استخراج پارامترهای سیستم قلبی-عروقی مانند میزان اتساع شریانی در پی تحریک بوده است. در اکثر موارد PPGاز نوک انگشت ثبت میشود که تحت تأثیر سیستم خودتنظیم عروقی است، به طوری که موجب میشود نتایج حاصل با نتایج روشهای استاندارد مانند سونوگرافی ...
بیشتر
فوتوپلتیسموگرام (PPG) یکی از کمهزینهترین سیگنالها است که همواره مورد توجه محققان به منظور استخراج پارامترهای سیستم قلبی-عروقی مانند میزان اتساع شریانی در پی تحریک بوده است. در اکثر موارد PPGاز نوک انگشت ثبت میشود که تحت تأثیر سیستم خودتنظیم عروقی است، به طوری که موجب میشود نتایج حاصل با نتایج روشهای استاندارد مانند سونوگرافی همبستگی زیادی نداشته باشد. با توجه به اینکه شریانهای هدایتی فاقد سیستم خود تنظیمی هستند، در این تحقیق میزان همبستگی خطی PPGشریان رادیال بانوک انگشت بررسی شد. برای این منظور، با کمک آرایهای از فوتودیودها و یک LEDبا طول موج 960 نانومتر، یک پروب ثبتPPGاز شریان رادیال در مچ دست طراحی و ساخته شد. این طراحی بر پایه شبیهسازی برخورد نور و بافت به روش مونتکارلو انجام شد. سپس PPGمچی از شریان رادیال و PPGانگشتی از انگشت اشاره در شرایط تنفس طبیعی و تنفس عمیق ثبت شدند. در آزمایش اول (تنفس طبیعی) سیگنالها از 9 نفر اخذ شدند، که ضریب همبستگی بین PPGمچی و انگشتی برای سیگنال خام (AC+DC) برابر ٪1/12 ± ٪5/62، قسمت ACبرابر ٪9/6 ± ٪2/91، و قسمت DCبرابر ٪4/13± ٪61 به دست آمد. در آزمایش دوم (تنفس عمیق)، سیگنالها از 6 نفر ثبت شدند که ضریب همبستگی برای سیگنال خام ٪9/5 ± ٪7/89 ، قسمت ACبرابر ٪3/3 ± ٪7/93، و قسمت DCبرابر ٪9/5 ± ٪9/89 به دست آمد. این نتایج نشان میدهد که در شرایط تنفس طبیعی، فقط قسمتهای ACسیگنالها همبستگی خطی زیادی دارند؛ اما هنگامی که تنفس عمیق غالب میشود، هر دو قسمت ACو DCهمبستگی زیادی پیدا میکنند.