متن مقالات حاضر در دست ویراستاری است.
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
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.
برهمکنش انسان و رایانه
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
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
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 ترمزی موردنظر کنترل می شود. پس از توضیح مختصری دربارة پیکربندی دمپر مغناطیسی دورانی موردنظر، معادلات گشتاور قابل دستیابی ارائه شدهاند. در ادامه، مسئلة بهینهسازی با هدف یافتن مقدار بهینه برای ابعاد هندسی دمپر برای به حداکثر رساندن گشتاور ترمزی فعال بررسی میشود؛ درحالیکه گشتاور حالت غیرفعال و وزن دمپر در حد مجاز باشند. هدف این مقاله، رسیدن به حداکثر گشتاور ترمزی در حالت فعال به همراه به حداقل رساندن گشتاور حالت غیر فعال و وزن دمپر و همچنین دستیابی به چگالی شار یکنواخت با توجه به نوع کاربرد دمپر اشارهشده است. نتایج حاصل از دمپر مغناطیسی دورانی بهینهشده با دمپر مرجع مقایسه شدند و سپس توضیحاتی دربارة بهبود عملکرد آن ارائه خواهد شد.
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.
بیومکانیک استخوان
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
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 متخلخل تاثیر چندانی بر موضع تنش بیشینه و الگوی تنش های میانگین در مقاطع کمان قدامی، محل اتصال کمان خلفی با توده طرفی و شیار مهره ندارد، هرچند وجود استخوان متخلخل سبب افزایش مقدار تنش بیشینه و تنش میانگین می شود. تاثیر شرایط مرزی بر این افزایش قابل توجه است. تغییر خواص مواد استخوان متخلخل، تحت بارگذاری محوری و اکستانسیون شدید فقط بر تنش متوسط در استخوان متخلخل توده های طرفی انجامید، این در حالی است که تغییر خواص مواد استخوان قشری به تغییر تنش متوسط در هر دو ناحیه و نیز جابجایی جانبی توده های طرفی منجر شد. همچنین این تحقیق تاثیر متقابل تغییر خواص مواد دو بافت استخوانی را بر تنش های متوسط آشکار ساخت.
بیومکانیک استخوان
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
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 حفرات حدود50 mm و حفرات به هم پیوسته است. سلول های بنیادی مزانشیم انسانی بر روی داربست ها بذرافشانی شدند و سلول ها در داخل این ساختار به طور مطلوب چسبیدند. رنگ آمیزی فلورسانس باDAPI نشان دهنده چسبندگی سلول های مزانشیم به نمونه های دارای روکش و نفوذ سلول ها به داخل حفرات بود. همچنین، به منظور بررسی میزان تکثیر سلول ها روی داربست ها، آزمایش MTT روی آنها انجام شد و نشان داد که تعداد سلول های کشت شده روی داربست ها در مقایسه با نمونه های کنترل تفاوت معناداری ندارد. از نتایج به دست آمده استنباط می شود که داربست های روکش دار شده با پلیمر سه قطعه ای بستر مناسبی برای سلول های مزانشیم و روش به کار رفته روشی کارامد در ساخت داربست مهندسی بافت استخوان است.
تصویربرداری پزشکی / تصویرنگاری پزشکی
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
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
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.
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
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 طیفسنجی است؛ الگوریتمهایی برای حذف تفاوتهای سیستمیک در طیفهای بدست آمده از دو سیستم، ارائه شده است. پس از آن نوفه و فلورسانس موجود در طیف ها با موجک جدیدی که LWT آنرا ایجاد کرد، حذف و با چند طبقهبند مختلف، طبقهبندی شد. بهترین نتیجه حاکی از تمایز 83% بین نمونة سالم و سرطانی با استفاده از طبقهبند SVM است.
شبکه عصبی / شبکه عصبی بیولوژیکی و مصنوعی
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
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
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 تبرید و شبکهی عصبی ارائه میشود. سیگنال با استفاده از تبدیل موجک گسسته به 7 سطح تجزیه شده و ویژگیهای آماری از هر یک از سطوح تجزیه شده، استخراج میگردد. جهت بهینهسازی و کاهش ابعاد بردارهای ویژگی، از یک مدل ترکیبی الگوریتم تبرید و شبکهی عصبی چندلایهی پس انتشار خطا استفاده شده، و سپس از آزمون ANOVA برای تائید صحت ویژگیهای بهینه استفاده میشود. طبقهبندی نهایی روی این ویژگیهای بهینهشده توسط یک شبکهی عصبی پرسپترون با یکلایهی پنهان انجام میشود، که به طور میانگین برای طبقهبندی 2-کلاس تا 6-کلاس مراحل مختلف خواب دقت بالای 90% را فراهم کرده و نشان میدهد که روش پیشنهادی درصد موفقیت بالاتری در طبقهبندی مراحل خواب نسبت به پژوهشهای پیشین دارد.
بیوالکتریک
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
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
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
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 نماهای مقیاس میتواند اثر داشتن تخصص هنری را در سیگنال مغزی نشان دهد. علاوه بر آن تفاوت معنیداری بین نماهای مقیاس مربوط به دو فعالیت مشاهده و تجسّم دو گروه مشاهده نشده است. این مسأله فعالشدن مراکز نورونی مشابه در هنگام مشاهده و تجسّم یک تصویر را نشان میدهد. در نهایت دو گروه به وسیله نماهای مقیاس کانال C4و شبکه NeauralGasدر حالت استراحت و در هنگام مشاهده و تجسّم به ترتیب با میانگین صحت تشخیص50٪، 58.12٪و 70٪ طبقهبندی شدهاند. نتایج طبقهبندی نشان داد تفکیکپذیری دو گروه به وسیله نمای مقیاس در حین انجام فعالیت شناختی یکسان، کاهش مییابد.
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
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
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 همچنان از مسایل ناشناختهای است که نیاز به تحقیقات بیشتری دارد. در این تحقیق با استفاده از تجزیه و تحلیل صفحه فاز یک مدل کمینه سلول بطنی، نشان خواهیم داد که وقوع میتواند ناشی از وقوع دوشاخگیهای هاف همبستر باشد. همچنین نشان خواهیم داد که در طی یک دوره قلبی (سیکل قلبی)، در گذر از یک حالت بدون به یک حالت با، شواهدی از وقوع پدیده آشوب وجود دارد. این یافته، بیانی نو برای رفتاری غیرطبیعی در عضله قلبی است و دینامیک را مطابق با یافتههای تجربی توضیح میدهد. اگرچه این تحقیق روی سلول عضله بطنی انجام شده است؛ اما نتایج بهدست آمده میتواند بر دیگر سیستمهای تحریکپذیر نیز تعمیم داده شود و وقوع نوسانات در اثر تغییر پارامترهای سیستم را پیشبینی کند.
بیومکانیک قلب و عروق
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
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. میوکارد بطن چپ به عنوان یک ماده الاستیک غیرخطی، تراکم ناپذیر و ناهمگن فرض شده و با توجه به دادههای تست دومحوره در جهت فیبرهای میوکارد، که روی قلب سه گوسفند بالغ انجام شد، مدلی مبتنی بر ساختار آن ارائه گردید. با توجه به دادههای به دست آمده، پارامترهای مادی این معادله با برازش دادهها محاسبه شد و رابطهی نهایی برای تابع انرژی کرنشی براساس نامتغیرهای تانسور کوشی بیان شد. نتایج حاصل در شبیهسازی بافت قلب سودمند خواهند بود.
برهمکنش سیال و جامد در محیطهای زیستی
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
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 دهد، بررسی و مطالعه می کند. مدل دارای سه بخش اصلی متشکل از یک غشای مویرگی بدون حرکت، یک ناحیه پلاسمائی متحرک و چهار گلبول قرمز نیم دایره شکل متحرک است. نتایج به دست آمده نشان می دهد رابطه ای معکوس بین زمان اشباع گلبول های قرمز و آهنگ تنفس وجود دارد و تعداد دفعات دم و بازدم برای یک دقیقه در حالت نرمال 14 بار و برای حالات با بیشترین فعالیت 50 بار براورد می شود. با استفاده از یک عامل تبدیل رابطه ای بین حالت های مختلف فعالیت های جسمانی، با شدت متغیر و آهنگ تنفس ارائه گردیده است.
بیومکانیک 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
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
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
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 شده که در عمل بایپس به طور متداول استفاده میشود. رفتار تنش کرنش نمونههای انسانی تهیه شده در این مطالعه پس از آنکه انجام آزمایش بارگذاری سیکلی و کشش یکنواخت، با یک تابع ریاضی مدلسازی شدهاند. نتایج نشان میدهد که استحکام طولی این رگ به طور متوسط دو برابر استحکام عرضی آن است و این در حالی است که کرنش عرضی سافنوس بطور متوسط 74% از کرنش طولی آن بیشتر است. بنابراین مدول الاستیسیته این رگ در راستای طولی بیشتر از مدول آن در راستای عرضی است. با ادامه دادن کشش تا گسیختگی کامل رگ نمونههای طولی پس از استحکام با شیب زیاد تا پارگی کامل پیش میروند و رگ به طور کامل گسیخته میشود، در حالیکه نمونههای عرضی با شیب ملایمتری تا گسیختگی کامل پیش میروند و این مطلب ناشی از جهتگیری فیبرهای کلاژن است.
بیومکانیک سلولی / مکانیک سلولی / مکانوبیولوژی
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
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 حاصل نیستند و یا همسایگی های بزرگی دارند. به علاوه در مدل های قبلی تلاشی برای تطبیق الگوی هندسی پتانسیل عمل بطنی با پتانسیل عمل واقعی نشده است. در این مقاله مدلی ارائه شده است که با حداقل همسایگی، از تولید لبه های مسطح جلوگیری می کند. همچنین با تقریب خطی از مدل الکتروفیزیولوژیکی معروف، الگوی هندسی پتانسیل عمل نیز در مدل برآورد می شود.
پردازش تصاویر پزشکی
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.