مقاله کامل پژوهشی
بیومکانیک محاسباتی
فائزه جهانی؛ ملیکه نبئی؛ ژنشیانگ جیانگ؛ سونئیک بک
دوره 16، شماره 4 ، اسفند 1401، صفحه 20-30
چکیده
آنوریسم آئورت شکمی بزرگ شدن تدریجی قطر آئورت است که در صورت پارگی می‌تواند زندگی بیمار را تهدید کند. فاکتورهای متعددی در خطرپارگی و رفتار آنوریسم تاثیرگذار هستند؛ یکی از عوامل مهم مشخصات هندسی و پارامترهای‌بیومکانیکی آنوریسم است که یافتن ارتباط آن با روند رشد آنوریسم کمک شایانی به نظارت بر روند درمانی، تصمیم‌گیری پیرامون فرایند ...
بیشتر
آنوریسم آئورت شکمی بزرگ شدن تدریجی قطر آئورت است که در صورت پارگی می‌تواند زندگی بیمار را تهدید کند. فاکتورهای متعددی در خطرپارگی و رفتار آنوریسم تاثیرگذار هستند؛ یکی از عوامل مهم مشخصات هندسی و پارامترهای‌بیومکانیکی آنوریسم است که یافتن ارتباط آن با روند رشد آنوریسم کمک شایانی به نظارت بر روند درمانی، تصمیم‌گیری پیرامون فرایند درمان و غربالگری می‌کند. لذا نیاز است که خصوصیت‌های‌هندسی(شکل و اندازه) آنوریسم آئورت شکمی برای هر بیمار بطور اختصاصی جهت پیش‌بینی خطر پارگی آنوریسم و رفتار آن مورد بررسی قرار گرفته شود. مدل‌های رشد و بازسازی بر مبنای روش المان محدود به عنوان ابزاری جهت تشریح ویژگی‌های بیولوژیکی و پیش‌بینی پیشرفت و تکامل بیماری هستند که پتانسیل خود را در شرایط بروز آنورسیم آئورت شکمی نشان داده‌اند؛ در این مقاله از مدل رشد و بازسازی تابع تنش استفاده شد تا اشکال مختلفی از هندسه‌ی آنوریسم آئورت شکمی به کمک تابع آسیب الاستین و بازسازی کلاژن شبیه‌سازی گردد. نتایج شبیه‌سازی بر نقش میزان آسیب الاستین بر تغییرات هندسی آنوریسم و حساسیت بازسازی کلاژن بر توزیع تنش دیواره و سرعت انبساط تأکید کرد؛ بطوریکه با تغییر نرخ کلاژن از ۰.۰۷ تا ۰.۰۴ تنش دیواره تا ۳۰۰ کیلوپاسکال افزایش یافت. نتایج نشان داد که توزیع تنش و گسترش موضعی با میزان آسیب الاستین مطابقت دارد؛ تابع آسیب الاستین در محل حداکثر قطر و ایجاد شکل‌های مختلف آنوریسم آئورت شکمی موثر است. همچنین تغییرات زمانی بر عملکرد تخریب الاستین تاثیر مستقیم دارد. تولید کلاژن ناشی از تنش ایجاد شده، از دست دادن الاستین را جبران می‌کند وسرعت رشد آنوریسم را کنترل می‌کند. در نهایت این مدل محاسباتی قابلیت این را دارد که در آینده بطور اختصاصی پیچیدگی‌های رشد آنوریسم آئورت شکمی برای هر بیمار را به کمک تغییرات هندسی آنوریسم، میزان آسیب الاستین و تولید دوباره‌ی کلاژن در دیواره‌ی رگ به تصویر بکشد.
مقاله کامل پژوهشی
پردازش تصاویر پزشکی
محمد رضا رضاییان
دوره 16، شماره 4 ، اسفند 1401، صفحه 300-310
چکیده
تبادل شیمیایی در اثر فرآیند انتقال اشباع از طریق اعمال پالس اشباع کننده الکترومغناطیسی به رشته پالس تصویربرداری اسکنر تشدید مغناطیسی اثر CEST نامیده می‌شود. اثر CEST عمدتا به زمان‌های استراحت، نرخ تبادل شیمیایی، غلظت عامل کنتراست و ویژگی‌های پالس اشباع‌کننده الکترومغناطیسی بستگی دارد. میزان وابستگی نرخ تبادل شیمیایی به برخی از شاخص‌‌های ...
بیشتر
تبادل شیمیایی در اثر فرآیند انتقال اشباع از طریق اعمال پالس اشباع کننده الکترومغناطیسی به رشته پالس تصویربرداری اسکنر تشدید مغناطیسی اثر CEST نامیده می‌شود. اثر CEST عمدتا به زمان‌های استراحت، نرخ تبادل شیمیایی، غلظت عامل کنتراست و ویژگی‌های پالس اشباع‌کننده الکترومغناطیسی بستگی دارد. میزان وابستگی نرخ تبادل شیمیایی به برخی از شاخص‌‌های بالینی از جمله pH، دما و مصرف گلوکز امکان تشخیص غیر‌تهاجمی و زودهنگام برخی از بیماری‌ها را فراهم می‌کند. در این مقاله برای تعیین و اندازه‌گیری نرخ تبادل شیمیایی در قالب یک رابطه بسته ریاضی، تحلیل کمی از اثر CEST در قالب یک تابع هدف جدید ارایه می‌شود. اعمال روش‌های مبتنی برگرادیان بر روی تابع هدف محدب گونه پیشنهادی، توصیف جدیدی از دامنه بهینه پالس اشباع کننده الکترومغناطیسی مستطیلی ارائه می‌کند. معکوس-گیری از این توصیف، ضمن ارایه بیان تحلیلی جدیدی از نرخ تبادل، نمایش ساده‌تری برای عامل‌های کنتراست CEST دارای فرکانس تشدید بالا، در قالبی ناوابسته به میزان غلظت عامل کنتراست را فراهم می‌کند. ارزیابی تابع هدف و روابط پیشنهادی از طریق مقایسه با روش‌های معتبر برگرفته از حل معادلات بلاخ-مک کانل با استفاده از داده‌های پارامتری و واقعی انجام می-گیرد. متوسط مجذور خطای نسبی تابع هدف بر مبنای داده‌های پارامتری 25/7 درصد و برای روابط پیشنهادی دامنه بهینه پالس اشباع کننده الکترومغناطیسی و نرخ تبادل شیمیایی بااستفاده از داده‌های واقعی به ترتیب 3/6 و 2/4 درصد است.
