مقالات / پایان نامه ISI / دکتری دانشگاه آزاد / کارشناسی ارشد سازمان سنجش / تحصیل در خارج

دانشگاه ازاد www.azmoon.com دکتری کنکور دانشگاه آزاد کارشناسی ارشد www.azmoon.net اعلام نتایج دکتری
مشاوره دکتری | مشاوره پایان نامه | مشاوره مقالات isi مشاوره رزومه اساتید ارتقا رتبه مشاوره پروپوزال

 تلفن سفارش تبلیغات در سایت : 09374516431

آزمون دکتری آزاد آزمون دکتری دانشگاه آزاد نتایج دکتری منابع دکتری آزمون دکتری 92 ثبت نام دکتری آزمون دکتری آزاد آزمون دکتری 93 اخبار دکتری کارشناسی ارشد آزاد 92

پایان نامه ای کارشناسی ارشد و دکتری مهندسی پزشکیچکیده ی پایان نامه ی کارشناسی ارشد مهندسی پزشکی دانشگاه تهران

سایت جامع رادیولوژی ایران www.prin.ir

موازی‌سازی الگوریتم بازسازی تصویر PET به روش ML

 

سال دفاع 1376
   
گردآورنده مهدی رضائیان
   
استاد راهنما حمید سلطانیان‌زاده
   
مشاورین
 

چکیده : پزشکی هسته‌ای یکی از شاخه‌های مهندسی پزشکی محسوب می‌شود. در این رشته ارتباط تنگاتنگی بین پزشکی، مهندسی و فیزیک وجود دارد. در پزشکی هسته‌ای، تصویرگری از عملکرد و فیزیولوژی بافت صورت می‌گیرد و این در حالی است که در اکثر موارد تصویربرداری از ساختار و آناتومی بدن می‌باشد (مانند اشعه CT, X). پرتونگاری مقطعی با نشر پوزیترون (PET) از جمله شیوه‌هایی است که در یک دهه اخیر مورد توجه بوده است . در این روش با استفاده از موادی که از خود پوزیترون تشعشع می‌کنند تصاویر دقیقی از عملکرد بافتهایی همچون مغز، قلب و ریه بدست می‌آورند. آلگوریتم‌های ارائه شده برای بازسازی تصویر PET به دو دسته کلی "یقینی" (DIR) و "آماری" (SIR) تقسیم می‌شوند. FBP جزء روشهای یقینی محسوب می‌شود و با وجود اینکه سریعتر از روشهای آماری است ولی تصاویری که ایجاد می‌کند از دقت و کیفیت مطلوب برخوردار نیستند. در مقابل روشهای آماری بسیار دقیقتر بوده ولی به دلایل مختلف کند می‌باشند. بیشینه کردن تابع درستنمایی (ML) از جمله روشهای SIR می‌باشد. ما در این تحقیق ابتدا به بررسی آلگوریتم‌های ML-LINU, ML-LINB, ML-EM پرداخته‌ایم و آنها را با هم مقایسه کرده‌ایم. آلگوریتم‌های ML-SAGE نیز از جمله روشهای کارآمد برای بازسازی تصویر PET هستند. این روشها از دیدگاهی دیگر و بر مبنای تئوریهای تخمین سعی در بازسازی تصویر دارند. با وجود همگرایی سریع، این آلگوریتم‌ها قابلیت موازی شدن را ندارند. در روش پیشنهادی تحت عنوان ML-SAGE-4، سعی شده تا در عین حال که همگرایی سریع می‌باشد این امکان برای آلگوریتم حفظ شود. در این تحقیق فلوچارتی برای موازی‌سازی این آلگوریتم ارائه داده‌ایم. همچنین با کمک داده‌های شبیه‌سازی شده و داده‌های واقعی به بررسی هر یک از این روشها و مقایسه آنها با روش پیشنهادی پرداخته‌ایم. نتایج بدست آمده حاکی از کارآمد بودن روش پیشنهادی است .

الگوریتمهای ردیابی و تشخیص انسدادهای عروق قلبی به روش فازی

 

سال دفاع 1375
   
گردآورنده محمدرضا رضائیان
   
استاد راهنما ابوالفضل وحیدشهیدی
   
مشاورین
 

چکیده : آنژیوگرافی ابزار مناسبی برای تشخیص انسدادهای عروق در بیماریهای قلبی، فراهم کرده است . در این پروژه روشهایی برای ردیابی و آشکارسازی مرزهای عروق، در تصاویر آنژیوگرافی با استفاده از اطلاعات لبه، ارائه شده است . بعد از مطالعه درباره روشهای مختلف بخش‌بندی تصویر و تعیین لبه، دو روش که کارآیی مناسبی داشته‌اند، شبیه‌سازی شدند. در روش اول خواص پیوستگی رگ بصورت ریاضی فرمول‌بندی می‌شود. در این روش براساس تکنیک برون‌یابی و تجدید شکل و استفاده از فیلترهای تطبیقی، شکل نهایی رگ تخمین زده می‌شود. در روش دوم، با انتخاب ترکیب مناسبی از فیلترهای سوبل و مارهیلدرت ، تصویر لبه ساخته شده، گراف جهتداری از روی آن، تهیه می‌شود. سپس بوسیله تکنیک جستجو در گراف ، مرز رگ که مطابق با مسیر مینیمم هزینه در گراف است ، تعیین می‌شود. روشهای شبیه‌سازی شده، عمدتا از دقت پائینی برخوردار بودند. در این پروژه به دنبال روش مناسبی، برای تشخیص ساختارهای با کنتراست پائین در محیطهای مملو از نویز و اغتشاش هستیم. زیرا عمدتا تصاویر گرفته شده توسط سیستم‌های تصویربرداری، همراه با نویز و خطاست و کیفیت مطلوبی ندارد. از منطق فازی به دلیل توانایی آنها در جداسازی نواحی ابهام‌انگیز و تشخیص ساختارهای نامعین، در پردازش تصویر و تشخیص الگو استفاده گسترده‌ای بعمل می‌آید. روش پیشنهادی در این پایان‌نامه بر پایه منطق فازی است . موقعیت مرز رگ در تصویر، بااستفاده از مجموعه‌های فازی که یک تابع اکسپونانسیل نزولی است ، بیان می‌شود. برای مدل کردن به هر نقطه تصویر با توجه به موقعیت آن یک درجه تابع عضویت نسبت داده می‌شود. توابع ذوزنقه‌ای و گوسی شکل، برای این منظور انتخاب شدند. با تلفیق این دو ویژگی، مسیر فازی تعیین شده، از روی آن مرز نهایی رگ مشخص می‌شود. برای بررسی ؟ هر روش و امکان مقایسه بین روشهای مطرح شده، مدل فانتومی طراحی گردید. در نهایت الگوریتم پیاده‌سازی شده، بر روی تصاویر فانتوم در محیطهای مملو از نویز و بلور بررسی شد. این روش تا سیگنال به نویز 6dB و درجه بلورینگ 5، به دقت درصد گرفتگی را تشخیص می‌دهد. همچنین این الگوریتم بر روی تصاویر آنژیوگرافی واقعی متعددی، که از بیماران تهیه شده بود، آزمایش شد. که در هر یک از موارد فوق توانایی خود را به اثبات رسانید.

مطالعه و شبیه‌سازی روش معالجه (تراپی) با امواج اولتراسوند و طراحی آرایه‌های دوبعدی در این روش

 

سال دفاع 1375
   
گردآورنده حسن شریفی
   
استاد راهنما حمید سلطانیان‌زاده
   
مشاورین
 

چکیده : اولتراسوند، روش غیر تهاجمی (Noninvasive) برای درمان تومورهای سرطانی می‌باشد. از مهمترین مزایای اولتراسوند نسبت به روشهای دیگر (از جمله مایکروویو و رادیوتراپی) در درمان سرطان، راحتی عمل متمرکز کردن پرتوها در داخل بافت مورد نظر و نیز ضریب تضعیف نسبتا کم (1dB/cm/MHz) در داخل بافت می‌باشد. در این تحقیق از آرایه‌های دوبعدی فازدار (2D Phased- Array) برای تمرکز کردن پرتوها در ناحیه مورد نظر استفاده شده است . آرایه‌های طراحی شده شامل آرایه‌های مسطح، سیلندری و کروی می‌باشند. برای کاهش اثرات ناشی از امواج اولتراسوند و افزایش سرعت معالجه، از روش تمرکز چند نقطه‌ای (Multiple-Focusing) و روش جاروب (Scanning) استفاده شده است . برای افت هرچه بیشتر پرتوها در خارج تومور از روش بیشینه کردن بهره شدت استفاده شده است . پس از متمرکز کردن پرتوها در داخل تومور و بدست آوردن مشخصه شدت پرتو در ناحیه مورد نظر، با حل معادله انتقال حرارت (Bioheat) با استفاده از روش تفاضل متناهی (Finite Difference Method) در حالت دائمی، تخمینی از مشخصه دما در داخل و خارج تومور بدست می‌آید. نتایج بدست آمده بیانگر این مطلب است که آرایه‌های مسطح برای تومورهایی که عمق نسبتا زیادی در داخل بافت نداشته باشند، مناسب است . اندازه تومور در فاصله 130 میلیمتری از آرایه نباید در جهت محور طولی و عرضی کمتر از 16 میلیمتر و در جهت محوری (Z) نباید کمتر از 40 میلیمتر باشد. اندازه لوب ناخواسته در آرایه مسطح باالمان دایره کمتر از آرایه مسطح باالمان مربع می‌باشد. آرایه‌های سیلندری و کروی برای تومورهایی که در عمق نسبتا زیادی قرار گرفته‌اند، مناسب می‌باشد. برای آرایه سیلندری اندازه تومور در فاصله 160 میلیمتری از آرایه در جهت محور طولی و عرضی نباید به ترتیب کمتر از 10 و 15 میلیمتر و در جهت محوری نباید کمتر از 30 میلیمتر باشد. همچنین برای آرایه کروی اندازه تومور در فاصله 130 میلیمتری از آرایه در جهت محور طولی و عرضی نباید کمتر از 6 میلیمتر و در جهت محوری نباید کمتر از 20 میلیمتر، باشد. آرایه کروی دارای کمترین اندازه لوب ناخواسته نسبت به آرایه‌های دیگر است .

مدلسازی سه بعدی سر انسان برای محاسبه پتانسیلهای بیوالکتریکی

 

سال دفاع 1375
   
گردآورنده علیرضا مظاهری
   
استاد راهنما ابوالفضل وحیدشهیدی
   
مشاورین
 

چکیده : مطالعه و بررسی منبع فعالیتهای الکتریکی مغز و میدانهای الکتریکی ناشی از آن، موضوع مورد علاقه مهندسی پزشکی است . شناخت رابطه بین منابع بیوالکتریکی مغز و سیگنالهای الکتروانسفالوگرام (EEG) جهت آشکارسازی، تشخیص و درمان بیماریهای سیستم عصبی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای یافتن رابطه‌ای بین سیگنالهای EEG و منابع مولد آنها در مغز، لازم است محیط انتشار امواج مغزی شناخته شود. در این تحقیق با استفاده از یک سری تصاویر MRI، یک مدل سه بعدی برای سر انسان ساخته شد. در این مدل چهار بافت مغز، مایع مغزی نخاعی، جمجمه و بافتهای نرم بیرون جمجمه که دارای رسانائی الکتریکی متفاوتی هستند، تفکیک شدند. ابتدا این چهار بافت در تصاویر دو بعدی جداسازی شده و سپس به کمک درونیابی، ساختار سه بعدی هر ناحیه بازسازی گردید. رسانائی هر بافت همگن و ایزوتروپیک فرض شد. منبع فعالیتهای الکتریکی نواحی مختلف مغز، بصورت یک دیپل جریان مدل شد، که شدت ، موقعیت و جهت آن قابل تغییر است . برای محاسبه پتانسیلهای ناشی از این منبع بر روی سطح سر، معادلات انتگرال به روش اجزاء مرزی (BEM) حل شدند. برای ارزیابی این مدل و اطمینان از صحت روش محاسبات ، از یک مدل کروی استفاده شد. از مقایسه جوابهای روش عددی با جوابهای روش تحلیلی مشاهده شد که وجود جمجمه با هدایت الکتریکی بسیار کم در مسیر انتشار پتانسیل، باعث ایجاد خطای بزرگی در محاسبات می‌گردد. برای کاهش این خطا، از تکنیک \"مسئله تفکیک شده\" (Isolated Problem) استفاده شد. روش BEM به همراه تکنیکهای ارائه شده برای کاهش خطا، یک روش سریع و دقیق جهت محاسبات پتانسیل است . به کمک مدل ارائه شده در این تحقیق و داشتن سیگنالهای اندازه‌گیری شده روی سطح سر، می‌توان به موقعیت‌یابی دیپل (Diploe Localization) که به نوعی حل مسئله معکوس است ، پرداخت .

مطالعه پتانسیل برانگیخته شنوایی (AEP) با استفاده از ویولت و منطق فازی

 

سال دفاع 1377
   
گردآورنده رضا صفائی‌صدر
   
استاد راهنما وحید شهیدی
   
مشاورین
 

چکیده : پتانسیل‌های برانگیخته از جمله سیگنال‌های حیاتی بدن انسان هستند که در تشخیص و تعیین برخی از بیماری‌های سیستم اعصاب بکار برده می‌شوند. در چند دهه اخیر استفاده از سیگنال‌های حیاتی بدن انسان در جهت کمک به تشخیص بیماری روند رو به رشدی را داشته است . سیگنال‌هایی همچون الکتروانسفالوگرام (EEG)، الکتروکاردیوگرام (ECG)، الکترومایوگرام (EMG) و غیره در عرصه پزشکی بعنوان ابزارهای مهمی در تشخیص مورد استفاده قرار می‌گیرند. هریک از این سیگنال‌ها ناشی از فعالیت یکی از اعضا یا بخش‌های بدن انسان می‌باشد که با دریافت و بررسی این سیگنال‌ها می‌توان به نحوه فعالیت و صحت عملکرد عضو مربوطه پی برد. در هر لحظه اطلاعات مختلفی از حواس پنج‌گانه به مغز انسان مخابره می‌شود. این اطلاعات توسط بخشهای مختلف موجود در مغز پردازش شده و در صورت نیاز پاسخ‌های مناسب از طرف مغز صادر می‌گردد. براساس آنکه کدامیک از حواس بدن تحریک شده باشد پتانسیل برانگیخته دسته‌بندی می‌شوند [32]. در پتانسیل برانگیخته بینایی (VEP) اعصاب بینایی چشم انسان از طریق یک الگوی تصویری تحریک می‌شوند. در پتانسیل برانگیخته شنوایی (AEP) با اعمال یک پالس صوتی اعصاب شنوایی تحریک می‌گردند. همچنین در پتانسیل‌های برانگیخته حسی محیطی، یا اعصاب مدیان در مچ دست تحریک می‌شوند (MSEP) و یا اعصاب تیبالیس در مچ پا (TSEP). پتانسیل‌های برانگیخته دارای انواع دیگری نیز هستند که در کاربردهای مختلف استفاده می‌شوند. در این تحقیق ازپتانسیل برانگیخته شنوایی یا AEP استفاده شده است . یکی از مسائل موجود در هنگام دریافت و ثبت پتانسیل‌های برانگیخته این است که پاسخ دریافتی ناشی از تحریک اعمال شده به اعصاب مورد نظر در حد میکروولت بوده و در سیگنال زمینه EEG غرق می‌باشد. تحقیقات زیادی برای آشکارسازی پتانسیل برانگیخته از سیگنال EEG انجام شده است . یکی از روشهای مورد استفاده برای این منظور متوسطگیری می‌باشد. بدین صورت که بجای آنکه تحریک تنها یکبار صورت گیرد، چندین بار و با فواصل زمانی یکسان به حس مورد نظر اعمال می‌شود. سیگنال پاسخ نیز با همان پریود زمانی دریافت شده و با متوسطگیری از سیگنال‌های دریافتی، نویز زمینه EEG که

دنبال کردن حرکت دیواره‌های قلب از روی تصاویر MR

 

سال دفاع 1377
   
گردآورنده فتاح موسی‌زاده‌گیلانه
   
استاد راهنما حمید سلطانیان‌زاده
   
مشاورین
 

چکیده : نحوه انقباض دیواره‌های قلب سالم و غیر سالم متفاوت است . استخراج نحوه حرکت این ماهیچه میتواند در تشخیص بیماریهای قلبی و روند درمان آن و همچنین پی بردن به حرکت واقعی قلب مفید باشد. برای دنبال کردن حرکت قلب یک مجموعه تصاویر مقطعی-لحظه‌ای از آن تهیه میشود. شدت روشنایی نقاط ماهیچه قلب در این تصاویر تفاوت چندانی با هم ندارند و این مسئله دنبال کردن حرکت یک نقطه از آن را با مشکل مواجه میسازد. کاشتن علائم فلزی و مانند آن برای متمایز کردن شدت روشنایی نقاط از هم به جهت تهاجمی بودن و محدودیت تعداد نقاط کاشت ، قابلیت استفاده در انسان‌ها را ندارند. متمایز کردن شدت روشنایی نقاطی از ماهیچه قلب در تصویربرداری تشدید مغناطیسی(MRI) راهکاری غیر تهاجمی و مناسب برای دنبال کردن حرکت این ماهیچه است . در این روش یک مجموعه تصاویر مقطعی-لحظه‌ای بر چسب خورده به کمک MRI از قلب تهیه میشود. تعداد این تصاویر در یک مطالعه قلب به چند صد تصویر میرسد. برای دنبال کردن حرکت لازم است که موقعیت مکانی نقاط برچسب در هر تصویر مشخص شود. انجام این کار به طور دستی زمان‌بر و طاقت‌فرسا میباشد و علاوه بر آن قابلیت تکرارپذیری نخواهد داشت . انجام این کار به کمک کامپیوتر به طور نیمه خودکار یکی از اهداف این تحقیق میباشد. نقاط بر چسب در تصاویر، با روش مدل کانتور فعال استخراچ شده‌اند. این روش توسط Kass و همکارانش پیشنهاد شده است . برای امتحان درستی الگوریتم استخراج حرکت یک مدل ریاضی سه بعدی با شکل و حرکت شبیه قلب شبیه‌سازی شده است . مدل استفاده شده همان مدل پیشنهاد شده توسط Waks و همکارانش میباشد. از روی این مدل، تصاویر مقطعی-لحظه‌ای شبیه‌سازی شده‌اند. در این تحقیق برای بالا بردن قابلیت شبیه‌ساز، اصلاحاتی روی آن صورت گرفته است . الگوریتم تخمین حرکت روی تصاویر شبیه‌سازی شده اعمال شده و نتیجه با آنچه از نظر ریاضی مورد انتظار بود مقایسه شده است . به کمک این مدل خطای روش استخراج حرکت سه بعدی از روی سه حرکت یک بعدی (خطای ذاتی) و همچنین خطای آشکارسازی نقاط برچسب در تصاویر (خطای آشکارساز) تعیین شده است و نتیجه به صورت جداول و نمودارهایی نشان داده شده است . این نتایج میزان خطای ذاتی و آشکارساز را به ترتیب در حدود 40 درصد و 60 درصد نشان میدهند.

شبیه‌سازی حرکات ارادی بیماران پارپلژیک طی برخاستن از روی صندلی به کمک الگوریتم یادگیری عاطفی

 

سال دفاع 1379
   
گردآورنده ابراهیم سعیدزاده امیری
   
استاد راهنما فریبا بهرامی
   
مشاورین
 

چکیده : امروزه تحقیقات زیادی در زمینه بازیابی توانائی‌های از دست رفته بیماران ضایعه نخاعی انجام می‌شود. در این رابطه راه‌حلهای متعددی نیز پیشنهاد گردیده است . استفاده از تحریک عملکردی الکتریکی (FES) یکی از روشهای مهم در این زمینه می‌باشد. با توجه به نقشی که حرکات ارادی بیماران ضایعه نخاعی در طراحی کنترل کننده‌های FES دارند، مطالعه و بررسی بر روی این حرکات بسیار مورد توجه محققان قرار گرفته است . در اولین قسمت این پروژه، شبیه‌سازی حرکات ارادی بیماران پاراپلژیک به هنگام برخاستن از روی صندلی مورد نظر می‌باشد. از آنجائیکه شیوه‌های کنترل هوشمند به عنوان یک ابزار قوی قابلیت خود را برای کنترل سیستمهای پیچیده به خصوص سیستمهای غیرخطی نشان داده است ، لذا در این شبیه‌سازی از یک کنترل کننده فازی قاعده - پایه همراه با الگوریتم یادگیری عاطفی استفاده گردیده است . مقایسه نتایج شبیه‌سازی انجام شده با مقادیر واقعی نظیر نشان می‌دهد که این مقادیر با تقریب قابل قبولی با هم مطابقت دارند. در قسمت بعدی این پروژه به منظور کمک به روشن شدن ابهاماتی که در زمینه عملکرد و نقش مخچه بیماران پاراپلژیک در اجرای حرکت ماهرانه وجود دارد مدلی برای مخچه این بیماران ارائه گردیده است . مدل مزبور با الهام از مدل مخچه افراد سالم و با استفاده از یک سیستم فازی قاعده - پایه همراه با الگوریتم یادگیری عاطفی طرح ریزی شده است . مقایسه شاخص های مورد نظر مربوط به بیمار پاراپلژیک که از شبیه‌سازی مدل ارائه شده به دست آمده، با مقادیر واقعی نظیر، نشان می‌دهد که این مقادیر با خطای قابل قبولی با هم مطابقت دارند.

تجزیه و تحلیل سیگنال EEQ و یافتن حالات غیرطبیعی در آن با استفاده از روشهای آنالیز زمان - فرکانسی سیگنال‌ها

 

سال دفاع 1378
   
گردآورنده محمدمهدی تقا
   
استاد راهنما محمود محمدطاهری
   
مشاورین
 

چکیده : یکی از روشهای بررسی فعالیتهای مغزی ثبت سیگنالهای الکتریکی از نقاط خاصی از پوست سر است که به نواز مغز یا EEG موسوم است . این روش به دلیل اطلاعات قابل توجهی که از فعالیتهای مغزی به دست می‌دهد و همچنین به خاطر سهولت کار و غیرتهاجمی بودن مورد توجه پزشکان و محققین قرار گرفته است . عمده‌ترین کاربرد تشخیصی نوار مغز در پزشکی مربوط تشخیص ، اثبات و مراقبت‌های طی درمان در بیماری صرع است . امواج صرعی در نوار مغز به صورت امواج تیز و متمایز از زمینه نمایانگر می‌شوند. تلاشهای زیادی برای تشخیص خودکار امواج صرعی در نوار مغز صورت گرفته است ولی از آنجا که تمامی روشهای ارائه شده همراه با خطا می‌باشند هنوز تشخیص قطعی توسط متخصصین صورت می‌گیرد و این روشها عمدتا برای کمک به متخصصین در تشخیص موارد مشکوک و همچنین خلاصه کردن ثبت‌های طولانی مدت به کار گرفته می‌شوند. برای دستیابی به نتایج بهتر و کاهش خطا روشهای مختلفی از سوی متخصصین به کار گرفته شده که تفاوت عمده آنها در نوع مشخصاتی است که از سیگنال EEG استخراج شده و مورد پردازش قرار می‌گیرد. در این پایان‌نامه روشهای گوناگون تحلیل نوار مغز براساس نوعی مشخصات استخراج شده از سیگنال دسته‌بندی شده‌اند. این روشها عبارتند از روشهایی که صرفا از حوزه زمان استفاده می‌کنند، روشهایی که صرفا از مشخصات حوزه فرکانس و طیف توان استفاده می‌نمایند، روشهایی که تواما از مشخصات حوزه زمان و مشخصات حوزه فرکانس استفاده می‌نمایند و روشهای زمان فرکانسی شامل تبدیل ویولت و توزیع ویگنرویل که هر یک از روشهای فوق به طور جداگانه مورد بررسی قرار گرفته‌اند و از این میان سه روش خاص پیاده‌سازی شده و سپس بر روی هر یک اصلاحاتی انجام گرفته است . نهایتا روش جدیدی از ترکیب روشهای قبلی بدست آمده که از دقت و حساسیت بسیار خوبی برخوردار است . از آنجا که اطلاعات خام مورد استفاده در تمامی روشها یکسان است ، می‌توان کارایی روشهای گوناگون پیاده‌سازی شده را با یکدیگر مقایسه کرد. بر طبق نتایج به دست آمده روشی که تواما از مشخصات حوزه زمان و مشخصات طیف توان سیگنال استفاده می‌کند بهترین نتایج را دارا است . پس از این روش ، روش تبدیل ویولت است که نتایج خوبی را در یافتن رویدادهای صرعی ارائه می‌نماید. روش توزیع ویگنرویل نتایجی ضعیف‌تر از دو روش قبل به دست می‌دهد و نهایتا اینکه ترکیب مناسب روشهای فوق موجب بهبود محسوس نتایج می‌گردد.

بهینه‌سازی پارامتری بر مبنای دینامیک معکوس برای تولید مسیر بهینه در حرکت برخاستن از صندلی

 

سال دفاع 1378
   
گردآورنده مهران عمادی‌اندانی
   
استاد راهنما پرویز جبه‌دارمارالانی
   
مشاورین
 

چکیده : بیماران ضایعه نخاعی می‌توانند به کمک تحریک الکتریکی عملکردی (FES) مجددا قدرت برخی از حرکات از جمله برخاستن از صندلی را در سطح ابتدایی بدست آورند. در کنترل کننده‌های FES بر مبنای روش دنبال کننده مسیر توجه می‌گردد که برای هر بیمار خاص با استفاده از روش‌های بهینه‌سازی، حرکت مطلوب (ورودی مرجع کنترل‌کننده) تولید گردد. در این پایان‌نامه مسیر زوایای مفاصل و تحریک ماهیچه‌ها برای انتقال بدن از حالت نشسته بر روی صندلی به حالت ایستاده (STS) با استفاده از روش بهینه‌سازی دینامیک (به روش کلاسیک و هوشمند) و نیز روشی که جدید مبتنی بر بهینه‌سازی دینامیک و استاتیک بر پایه حل معادلات دینامیک معکوس سیستم تولید می‌شود. روشی نیز برای پارامتریزه کردن فضای جستجو جهت یافتن مسیر بهینه حرکت STS بر مبنای بسط نیم دامنه کسینوسی فوریه ارائه می‌گردد. به علت طبیعت مسئله دینامیک معکوس ، این روش‌ها از بسیاری دشواری‌های عددی که نوعا در حل مسائل کنترل بهینه استاندارد مطرح هستند اجتناب می‌کنند. با استفادهاز تابع هدف مناسب و محدودیت‌های توصیف کننده حرکت توسط روش‌های ارائه شده، حرکت STS و تحریک ماهیچه‌ها برای تولید این حرکت پیش‌بینی شده و نتایج بدست آمده با نتایج موجود در کارهای قبلی مقایسه می‌شوند.

شبیه‌سازی نحوه پخش نورلیزر و توزیع حرارتی ناشی از آن در بافت بیولوژیکی

 

سال دفاع 1378
   
گردآورنده محمدرضا فامیل‌خدایی
   
استاد راهنما علی افضلی‌کوشا
   
مشاورین
 

چکیده : استفاده از پرتو لیزر جایگاه ویژه‌ای در پزشکی و درمان بیماری‌ها یافته است . بسیاری از کاربردهای درمانی لیزر با ایجاد اثرات حرارتی همراهند. مدل‌سازی نحوه بروز این اثرات ، به منظور آگاهی از نتیجه قبل از عمل با انتخاب بهینه پارامترهای سیستم لیزر و نیز مطالعه و جستجوی کاربردهای جدید یا اصلاح روش‌های درمانی پیشین، اهمیت به سزائی دارد. در این راه بررسی نحوه پخش نور لیزر در بافت بیولوژیکی بسیار مهم است ، چرا که تعیین میزان افزایش دمای بافت پس از تعیین چگالی انرژی حرارتی ذخیره شده در بافت بر اثر تابش لیزر میسر خواهد بود. برای مدل‌سازی نحوه پخش نور لیزر در بافت روش‌های مختلفی وجود دارد که در میان آن‌ها روش مونت کارلو دقیقترین و کاملترین روش موجود می‌باشد. این روش بر مبنای ثبت توزیع آماری متغیرهای تصادفی استوار است . در روش مونت‌کارلو از خاصیت ذره‌ای نور استفاده می‌شود و ذرات نوری به عنوان بسته‌های انرژی به بافت بیولوژیکی وارد شده، در آن حرکت می‌کنند. به منظور شبیه‌سازی دقیق این حرکت ، پدیده‌های بازتابش ، شکست ، جذب و پراکندگی نور در بافت مدل می‌شوند. انرژی نوری که در بافت ذخیره می‌گردد. عامل اصلی افزایش دمای بافت خواهد بود. برای تعیین میزان افزایش دمای بافت و در پی حل معادله انتشار حرارت در بافت بیولوژیکی، می‌توان از روش‌های عددی استفاده نمود. بدین منظور روش تفاضلی‌هلای محدود انتخاب مناسبی است ، چرا که به سادگی می‌توان نتایج خروجی روش مونت‌کارلو را به عنوان ورودی این روش استفاده نمود. در مدل انتشار حرارت در بافت بیولوژیکی، نحوه تبادل حرارت بافت با محیط اطراف آن اعم از هدایت ، تابش و تبخیر آب از سطح بافت در نظر گرفته می‌شود. به عنوان کاربردهایی از مدل مونت‌کارلو ایجاد شده ، تغییرات شار نوری در داخل بافت ناشی از تابش لیزر و اثر تغییر در ضریب شکست نوری بافت بر آن مورد مطالعه قرار می‌گیرد. همچنین طول موج بهینه برای درمان ضایعه پوستی Port Wine stain تعیین شده، علت اختلاف بین نتایج مشاهدات کلینیکی و شبیه‌سازی پیشین بررسی می‌گردد. به عنوان کاربردی از مدل مونت‌کارلو و مدل انتشار حرارت ،، میازن افزایش دمای بافت کبد گاو بر اثر تابش پرتو لیزر Nd:YAG تعیین می‌شود. در این مطالعه اثر تبخیر آب از لایه‌های سطحی بافت و نیز اثر تغییر در قطر پرتو تابنده مودر مطالعه قرار می‌گیرند. نتایج شبیه‌سازی‌های انجام شده با نتایج شبیه‌سازی‌ها و اندازه‌گیری‌های عملی موجود در مراجع معتبر قابل مقایسه می‌باشند.

تخمین طیف سیگنال داپلرماورای صوت با استفاده از روشهای زمان - فرکانسی

 

سال دفاع 1380
   
گردآورنده اسماعیل نظری پیکانی
   
استاد راهنما حمید سلطانیان زاده
   
مشاورین
 

چکیده : داپلر ماورای صوت یک روش غیرمخرب برای مطالعه سرعت جریان خون در یک پریود قلب می باشد. داپلر ماورای صوت پالسی سرعت خون را با اندازه گیری شیفت داپلر بوجود آمده در فرکانس پرتوهای بازگشتی از سلولهای قرمز خون متحرک مشخص می کند. سلولهای قرمز خون دارای توزیع مکانی تصادفی هستند و جریان خون نیز پالسی است لذا سیگنال داپلر متغیر با زمان و تصادفی می باشد. اغتشاش جریان خون و تغییر در شکل موج سرعت منجر به افزایش پهنای باند سیگنال می گردد. روشهای قبلی که برای آنالیز طیف بکار برده می شدند از قبیل تخمین گرهای اتورگرسیو مرتبه دو و سه و بالاتر و یا روشهای مبتنی بر تبدیل فوریه سریع مثل تبدیل فوریه زمان کوتاه به نوعی سیگنال را ایستا فرض می کردند. توزیع های زمان - فرکانسی برای آنالیز سیگنالهای غیرایستا بکار می روند و تغییرات مولفه های فرکانسی را در زمانهای مختلف بررسی می کنند. این کار با تصویر کردن تابع یک بعدی از زمان به تابع دو بعدی از زمان و فرکانس انجام می شود. این روشها انرژی سیگنال را در موقعیت های زمان و فرکانس مختلف نشان می دهند و نیازی به ایستا بودن سیگنال در مدتی که آن را آنالیز می کنند ندارد. برای اندازه گیری سرعت چون خون در طول زمان یک پریود قلب نیاز به تخمین فرکانسهای موجود در سیگنال بازگشتی می باشد. در این پژوهش برای تخمین این فرکانسها از توزیعهای زمان - فرکانسی چو - ویلیام، ویگنروبسل و تبدیل موجک استفاده شده است. ابتدا برای سیگنال داپلر یک شبیه سازی انجام شده و سپس پارامترهای هریک از این روشها برای بدست آمدن بهتر سیگنال داپلر بهینه شده است. در نتیجه پارامتر ثابت برای توزیع بسل 5/3 و برای توزیع چو - ویلیام برابر 6 بدست آمده است. طول بهینه پنجره زمانی برای توزیع چو - ویلیام برابر 25 میلی ثانیه، برای توزیع بسل 15 میلی ثانیه و برای توزیع ویگنر 30 میلی ثانیه بدست آمد. برای تبدیل موجک کویفلت نیز تعداد سطوح تجزیه بهینه 8 بدست آمد. و این سطح نیز بهینه شد و برای نسبت سیگنال به نویزهای مختلف این روش ها مقایسه شد. در مجموع توزیع چو -ویلیام بهتر از سایر توزیع های زمان - فرکانسی عمل کرد و طیف را بهتر تخمین زد. نتایج تبدیل موجک نیز قابل رقابت و بعضا بهتر از نتایج توزیع های زمان - فرکانسی می باشد.

طراحی و ساخت سیستم ارسال و دریافت سیگنال به آرایه های محدب برای تصویرنگاری ماورا صورت پزشکی

 

سال دفاع 1380
   
گردآورنده آرمین علیدوستی
   
استاد راهنما حمید سلطانیان
   
مشاورین
 

چکیده : اولین گام جهت دستیابی به تکنولوژی پیشرفته دستگاههای امروزی درک کامل تئوری کارکرد و تکنولوژی پایه آن سیستم می باشد. سریعترین و کوتاهترین راه نیل به این مهم، بررسی سیستم های ابتدایی تر به روش مهندسی معکوس و ارائه طرحهای اولیه با الگوبرداری از بخش های مختلف سیستم های مشابه می باشد، بدین صورت می توان ضمن آشنایی با فن آوری به کار گرفته شده، قدم های بعدی به منظور طراحی سیستم های جدید را استوارتر برداشت. دستگاههای سونوگرافی در زمره سیستم های مدرن پزشکی می باشند که با توجه به قیمت و سادگی کاربرد و ایمنی کامل در مقایسه با دستگاههای دیگر مانند ‏‎CT‎‏ اسکن و ‏‎MRI‎‏ و ‏‎X-RAY‎‏، تصاویر تشخیص پزشکی حاوی اطلاعات مفیدی در اختیار پزشکان قرار می دهند. بهمین دلیل این دستگاهها رواج گسترده ای در کلینیکها و موسسات پزشکی پیدا کرده و هر روز می توان شاهد ارتقا و بهبود مشخصات عملکردی این سیستم ها با بهره گیری از فن آوری نوین بود. در راستای گامهای اولیه ای که به منظور ساخت این سیستم ها در داخل کشور برداشته شده است، در این پروژه سعی شده علاوه بر بررسی تئوری عملکرد بخش های مخلف دستگاه تصویربرداری التراسونیک از نوع پالس برگشتی با استفاده از آرایه محدب، این بخش ها بطور مجزا طراحی شوند. بخش اول این پایان نامه ضمن معرفی سیستم تصویربرداری التراسونیک به روش پالس برگشتی و توضیح بخش های مختلف آن به اصول و تئوری مورد نیاز جهت تصویربرداری التراسونیک می پردازد. در بخش دوم مدارات طراحی شده بخش فرستنده و گیرنده شامل مدارات درایور عناصر ترانسدیوسر، مدارات انتخاب گر گروهها، مدارات پیش تقویت کننده، مدار ‏‎TGC‎‏، تقویت کننده لگاریتمی، آشکارساز پوش و مبدل آنالوگ به دیجیتال و سایر مدارات مرتبط معرفی و ضمن شرح کامل عملکرد بخشهای مختلف آن، شکل موج و نتایج شبیه سازی مدارات ارایه شده است. در بخش سوم روش تصویربرداری با استفاده از هارمونیکهای تولید شده در بافت معرفی شده است. همچنین روش نوینی جهت تعیین سرعت حرکت اعضای داخلی بدن با استفاده از اختلاف زمانی اکوها به جای استفاده از روش داپلر ارائه گردیده است. در این بخش همچنین پیشنهاد رویکرد دیجیتال در طراحی مدارات عنوان شده است. در انتها مطالب مفیدی به عنوان ضمائم تحت عناوین رنج پارامترهای کیفی تصاویر، ملاحظات عمومی ایمنی در دستگاههای پزشکی، ملاحظات توان و شدت مورد نیاز در کاربردهای پزشکی و مقادیر توان خروجی در دستگاههای سونوگرافی تهیه و تنظیم شده است.


منبع : http://medicblog.blogfa.com/post-1123.aspx
تاریخ انتشار : چهارشنبه 7 اسفند1387