طراحی و ارزیابی سیستم پروتوتایپ فوتوآکوستیک به منظور تصویربرداری از تومور کلیوما در فانتوم مغز
[پایان نامه]
ابراهیم نجف زاده
دانشگاه علوم پزشکی تهران، دانشکده پزشکی
۱۳۹۹
۱۵۰ص.
سی دی
دکتری تخصصی(PHD)
فیزیک پزشکی
۲۰
گلیوما یکی از انواع تومورهای اولیه سیستم عصبی مرکزی است که 7/24% از کل تومورهای مغزی را شامل می¬شود. میزان بقای این بیماران بهطورکلی 45% در 5 سال است. اکثر تومورهای بدخیم مغزی گلیوم (6/74%) است. جراحی همچنان به عنوان درمان اصلی است و برداشت حداکثری تومور، بقای بیمار را بهتر می¬کند. با این حال، ماهیت نفوذ گلیوم و شباهت زیاد آن¬ها به پارانشیم مغزی در بسیاری از موارد دستیابی به حداکثر برداشت این تومورها با حفظ بافت سالم اطراف را دشوار می کند (برداشت حداکثری ایمن). تصویربرداری حین عمل به برداشت حداکثری تومور ضمن حفظ بافت سالم کمک می¬کند. این روش¬های تصویربرداری حین عمل با محدودیت¬هایی روبرو هستند. تصویربرداری فوتوآکوستيک (PAI) به عنوان یکی از جالب-ترین زمینه¬های تحقیق در سال¬های اخیر، یک روش تصویربرداری نوظهور در زمینه¬ی تحقیقات پزشکی است که ترکیبی از کنتراست تصویربرداری نوری و همچنین قدرت تفکیک تصویربرداری فراصوتی است. یکی از منابع نوری جدید مورد استفاده در PAI که ارزان، در دسترس و کم حجم است و در طول¬موج¬های مختلف در دسترس است، ال¬ای¬دی¬های توان بالا است.هدف:هدف این پژوهش طراحي و ارزیابی سیستم پروتوتایپ فوتوآکوستیک بهمنظور تصویربرداری از تومور گلیوما در فانتوم مغز است.مواد و روش کار:برای رسیدن به اهداف پایان¬نامه، در ابتدا شبیه¬سازی نوری و فراصوت در محیط مونت کارلو MCML و جعبه ابزار kwave در متلب انجام شد. سیستم پروتوتایپی بر اساس منابع نوری ال¬ای¬دی پالسی طراحی و پیاده¬سازی شد و دستگاه فراصوت پزشکی به¬منظور تصویربرداری فوتوآکوستیک دستکاری شد و سیگنال¬های فوتوآکوستیک مد نظر از آن استخراج شد. در نهایت با استفاده از فانتوم آب، آگار و PVC سیستم طراحی شده مورد ارزیابی قرار گرفت.یافته¬ها:سیستم پروتوتایپ طراحی شده قابلیت تصویربرداری تا عمق حدود 22 میلی¬متر را دارا است. FWHM جسم نقطه¬ای 250 میکرومتری در عمق حدود 20 میلی¬متر در راستای محوری 59/0 میلی¬متر و در راستای جانبی حدود 93/0 میلی¬متر محاسبه گردید. سیستم طراحی شده توانایی به تصویر کشیدن گرافیت با ضخامت 5/0 میلی¬متر در عمق¬های مختلف 10، 15، 20 را دارد و کنتراستی معادل 26% بهتر از تصاویر فراصوت را فراهم می کند.نتيجه¬گيري نهايي:با توجه به نتایج به¬دست آمده، روش تصویربرداری فوتوآکوستیک مبتنی بر ال¬ای¬دی قابلیت استفاده در جراحی تومورهای گلیوما را دارد.