تصویربرداری پزشکی / تصویرنگاری پزشکی
فرزانه کیوان‌فرد؛ علیرضا رحیمی‌نسب؛ عباس نصیرائی مقدم
دوره 15، شماره 3 ، آذر 1400، ، صفحه 211-220
چکیده
در بیماری‌های مغزی عموما هر دو اتصال ساختاری و کارکردی مغز دست‌خوش تغییر شده و باعث بروز علایم رفتاری متفاوتی می‌شود. شناخت این تغییرات می‌تواند در راستای تشخیص، درمان و کنترل پیش‌رفت بیماری‌های مغزی کمک کننده باشد. بیماری اسکیزوفرنی یکی از این اختلالات روانی است که هر دو بخش ساختار و کارکرد مغز را به طور گسترده تحت تاثیر قرار ...
بیشتر
در بیماری‌های مغزی عموما هر دو اتصال ساختاری و کارکردی مغز دست‌خوش تغییر شده و باعث بروز علایم رفتاری متفاوتی می‌شود. شناخت این تغییرات می‌تواند در راستای تشخیص، درمان و کنترل پیش‌رفت بیماری‌های مغزی کمک کننده باشد. بیماری اسکیزوفرنی یکی از این اختلالات روانی است که هر دو بخش ساختار و کارکرد مغز را به طور گسترده تحت تاثیر قرار می‌دهد. مطالعاتی که در زمینه‌ی تغییرات مغزی این بیماری صورت گرفته عموما از دیدگاه بررسی ناحیه‌ای و یا واکسلی تصاویر مغز بوده است. هدف این پژوهش بررسی تغییرات مغزی از دیدگاه اتصالات مغزی برای بیماران مبتلا به اسکیزوفرنی بوده که از دو جنبه‌ی ساختار و کارکرد مغز مورد سنجش قرار گرفته است. بدین منظور با استفاده از روش آزمون آماری، مقایسه‌ای میان تمام اتصالات ساختاری و کارکردی مغز 92 فرد سالم و 37 فرد مبتلا به اسکیزوفرنی به دست آمده از تصاویر تشدید مغناطیسی صورت گرفته است. یافته‌های این پژوهش حاکی از آن است که تعداد یال‌هایی از شبکه‌ی کارکردی مغز افراد بیمار که دست‌خوش تغییر شده حدود 4 برابر بیش از اتصالات ساختاری تغییر یافته در آنها بوده که نشان از میزان بالای تاثیرگذاری این بیماری بر عملکرد مغز دارد. همچنین با بررسی تعداد یال‌های تغییر یافته به هر گره، نواحی درگیر شناسایی شده و نشان داده شده است که بیماران اسکیزوفرنی در بخش‌هایی از زیرشبکه‌های مغزی مربوط به شبکه‌ی حالت پیش‌فرض، توجه، حرکتی و بینایی دچار اختلال می‌شوند. همچنین اتصالات ساختاری مغز این بیماران در نواحی شکنج پیشانی فوقانی، شکنج گیج‌گاهی و بخشی از قشر پس‌سری درگیر شده و در این نواحی عموما افزایش نسبی قدرت اتصالات ساختاری دیده می‌شود. نتایج این پژوهش حاکی از پراکندگی بالای تاثیرگذاری این بیماری روی مغز است و به بیان فرضیه‌ای کمک می‌کند که بروز برخی از رفتارهای خاص در افراد مبتلا به این بیماری می‌تواند به دلیل افزایش قدرت اتصالات ساختاری باشد.
بیوالکتریک
فرزانه کیوان‌فرد؛ عباس نصیرائی‌مقدم
دوره 13، شماره 2 ، شهریور 1398، ، صفحه 147-158
چکیده
مغز به عنوان پیچیده‌ترین عضو بدن انسان، از جنبه‌های مختلفی مورد مطالعه قرار می‌گیرد. بیش‌ترین منشا این پیچیدگی از آن‌جا ناشی می‌شود که با وجود ثبات معماری ساختاری (اتصالات فیزیکی)، اتصالات کارکردی دینامیک و مختلفی در مغز وجود دارد. در بیماری‌های مغزی، معمولا هر دو اتصال ساختاری و کارکردی مغز و همچنین ارتباط میان آنها دچار ...
بیشتر
مغز به عنوان پیچیده‌ترین عضو بدن انسان، از جنبه‌های مختلفی مورد مطالعه قرار می‌گیرد. بیش‌ترین منشا این پیچیدگی از آن‌جا ناشی می‌شود که با وجود ثبات معماری ساختاری (اتصالات فیزیکی)، اتصالات کارکردی دینامیک و مختلفی در مغز وجود دارد. در بیماری‌های مغزی، معمولا هر دو اتصال ساختاری و کارکردی مغز و همچنین ارتباط میان آنها دچار تغییر شده و علایم رفتاری متفاوتی را ناشی می‌شود. مطالعه‌ی تغییرات اتصالات مغزی در این‌گونه بیماری‌ها، به شناخت بهتر ارتباط میان ساختار و کارکرد مغز کمک می‌کند. یکی از اختلالات روانی رایج، بیماری اسکیزوفرنی است که از سایر بیماری‌های روان‌شناختی، وخیم‌تر بوده و هر دو بخش ساختار و کارکرد مغز را به طور گسترده‌ای درگیر می‌کند. در میان روش‌هایی که تا کنون برای بررسی ارتباط میان داده‌های مغز پیشنهاد شده، رویکرد آنالیز توام، به دلیل توانایی استخراج اطلاعات متناظر در چند مدالیته، مورد توجه بسیاری از پژوهش‌گران قرار گرفته است. با وجود یافته‌های ارزشمند این روش‌ها، از آن‌جا که آنالیز آنها تا کنون محدود به واکسل‌های تصویر بوده، اطلاعاتی از ارتباط میان اتصالات مغزی با استفاده از این روش‌ها فراهم نشده است. در این پژوهش از الگوریتم پیوندی آنالیز مولفه‌های مستقل به منظور تحلیل ارتباط میان تغییرات اتصالات کارکردی و ساختاری مغز بیماران اسکیزوفرنی در مقایسه با افراد سالم استفاده شده است. نتایج این مطالعه تایید می‌کند که ارتباط میان اتصالات مغزی الزاما به صورت یک-به-یک نمی‌باشد. همچنین یافته‌های این پژوهش نشان داده که تغییرات اتصالات ساختاری مانند فاسیکولوس طولی فوقانی و فاسیکولوس طولی تحتانی با تغییرات کارکردی در نواحی مختلف مغزی مانند لوب‌های گیج‌گاهی و پیشانی مرتبط است. با مقایسه‌ی قدرت گره و طول کوتاه‌ترین مسیر در زیرشبکه‌های به دست آمده، کاهش بازدهی در انتقال موازی اطلاعات کارکردی در بیماران اسکیزوفرنی مشاهده گردید. با توجه به این یافته‌ها می‌توان نتیجه گرفت که آنالیز توام در سطح اتصالات مغزی می‌تواند به درک بهتر ارتباط میان تغییرات به وجود آمده در اتصالات ساختاری و کارکردی مغز کمک کند.
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
عمادالدین فاطمی‌زاده؛ پریسا شوشتری
دوره 2، شماره 3 ، آذر 1387، ، صفحه 191-201
چکیده
امروزه با توجه به حجم بالای داده های حاصل از انواع سیستم های تصویربرداری پزشکی، مساله فشرده سازی این گونه تصاویر به یک امر مهم تبدیل شده است. بیشتر روش هایی که تاکنون ارائه شده اند، یا به دلیل حذف اطلاعات مهم پزشکی یا به دلیل پایین بودن نرخ فشرده سازی آنها چندان مطلوب نیستند. به تازگی برخی روش های فشرده سازی تصاویر پزشکی ارائه شده اند ...
بیشتر
امروزه با توجه به حجم بالای داده های حاصل از انواع سیستم های تصویربرداری پزشکی، مساله فشرده سازی این گونه تصاویر به یک امر مهم تبدیل شده است. بیشتر روش هایی که تاکنون ارائه شده اند، یا به دلیل حذف اطلاعات مهم پزشکی یا به دلیل پایین بودن نرخ فشرده سازی آنها چندان مطلوب نیستند. به تازگی برخی روش های فشرده سازی تصاویر پزشکی ارائه شده اند که به صورت انتخابی به کدگذاری تصاویر می پردازند. در این روش ها ابتدا تصویر را به دو ناحیه تقسیم می کنند که یکی از نواحی حاوی اطلاعات مهم پزشکی است و باید به صورت بدون اتلاف کد شود. ناحیه دیگر ناحیه ای است که می توان آن را به صورت دارای اتلاف اما با کیفیت بالا فشرده سازی کرد. در این مقاله ما به فشرده سازی تصاویر MRI سه بعدی به صورت انتخابی و مبتنی بر خواص ناحیه با ارائه یک روش جدید پرداخته ایم. بدین منظور پس از مشخص کردن نواحی موردنظر تصاویر، ابتدا برش اول تصویر را به صورت انطباق داده شده با داده های تصویر مش بندی می کنیم. سپس با محاسبه تغییرات هر المان مش در گذر از یک برش به برش دیگر، تخمینی از مقادیر شدت تصویر در برش های بعد به دست می آوریم. در ادامه با استفاده از تبدیل ویولت مبتنی بر ناحیه (RBDWT) و کد کننده OB-SPIHTمقادیر تصویر باقیمانده که از تفاضل برش های تصویر اولیه و تخمین آنها از روی برش قبل حاصل می شوند را کد می کنیم. در این روش ناحیه موردنظر تصویر به طور کامل بدون اتلاف بازیافت می شود.
پردازش تصاویر پزشکی
سعید کرمانی؛ حمید ابریشمی مقدم؛ محمدحسن مرادی
دوره 2، شماره 3 ، آذر 1387، ، صفحه 215-231
چکیده
در این مقاله رویکرد جدیدی برای تجزیه و تحلیل دینامیک بطن چپ قلب مبتنی بر مدل شکل پذیر مش فعال 3D-AMM روی توالی از تصاویر تشدید مغناطیسی قلب مطرح می شود. این مدل بیان فشرده ای از مجموعه نقاط تصویر سه بعدی به دست می دهد که نتیجه تلفیق ریخت شناسی و هندسه هدف خواهد بود و با خواص کشسان قلب تزویج می شود. با برازش مدل به بردارهای جابه جایی ...
بیشتر
در این مقاله رویکرد جدیدی برای تجزیه و تحلیل دینامیک بطن چپ قلب مبتنی بر مدل شکل پذیر مش فعال 3D-AMM روی توالی از تصاویر تشدید مغناطیسی قلب مطرح می شود. این مدل بیان فشرده ای از مجموعه نقاط تصویر سه بعدی به دست می دهد که نتیجه تلفیق ریخت شناسی و هندسه هدف خواهد بود و با خواص کشسان قلب تزویج می شود. با برازش مدل به بردارهای جابه جایی پراکنده اولیه که به وسیله روند تناظریابی جدیدی به دست می آید، تغییر شکل بطنی تخمین زده می شود. به منظور توسعه مدل پیشنهادی قبلی، برش های میانی (بین برشی) و تقطیع آنها، به وسیله الگوریتم درون یابی مبتنی بر شکل نوینی، ایجاد شده است. ارزیابی با استفاده از اعمال الگوریتم بر روی 8 مجموعه توالی تصاویر (دو مجموعه توالی تصاویر مصنوعی و شش مجموعه حقیقی) انجام و نتایج به دست آمده با کارهای محققان دیگر مقایسه شده است. دقت این روش نیز بر روی تصاویر مصنوعی که به عنوان درستی زمینه در این تجزیه تحلیل ها شناخته شده، تخمین زده شده است. میانگین اندازه بردار خطا (تفاضل دو بردار میدان حرکت تخمینی و تحلیلی) کمتر ازmm 0.5 است. نتایج نشان می دهد، عملکرد این الگوریتم مقاوم، دقیق تر و بسیار سریع تر از الگوریتم های پیشنهادی قبلی ماست، به طوری که زمان اجرای الگوریتم تقریبا به میزان نصف کاهش یافته است. نتایج تخمین کرنش های نرمال بر روی تصاویر واقعی با نتایج به دست آمده از تجزیه و تحلیل چاپ شده از محققان دیگر، و همچنین نتایج آنالیز توالی تصاویر بیمار با مشاهدات بالینی مطابقت دارد.
