عنوان

ایجاد الگوهای تداخلی در فانتوم کبد با استفاده از نیروی تابشی صوتی جهت الاستومتری

Number

۹۵۰۰۱پ

.Language of Text, Soundtrack etc

فارسی

Language of Original Work

فارسی

Title Proper

ایجاد الگوهای تداخلی در فانتوم کبد با استفاده از نیروی تابشی صوتی جهت الاستومتری

General Material Designation

[پایان نامه]

First Statement of Responsibility

وحید صادقی

Name of Publisher, Distributor, etc.

دانشگاه علوم پزشکی تهران، دانشکده پزشکی

Date of Publication, Distribution, etc.

۱۳۹۸

Specific Material Designation and Extent of Item

۱۳۳ص.

Other Physical Details

جدول،نمودار

Accompanying Material

سی دی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

مهندسی پزشکی

Text preceding or following the note

۱۸

Text of Note

یکی از روش‌های غیر تهاجمی در تشخیص بیماری‌ های کبدی، الاستوگرافی می‌باشد. یکی از روش‌های الاستوگرافی، استفاده از الگوهای تداخلی موج ‌برشی با استفاده از دو منبع نیروی تابشی صوتی می‌باشد.روش کار: در این پژوهش در ابتدا یک مدل المان محدود از بافت نرم ارائه می‌شود که با دو منبع نیروی تابشی صوتی با مدولاسیون دامنه تحریک می‌شود. با شبیه‌ سازی محیط تصویربرداری فراصوت و تشکیل تصاویر فراصوت و استفاده از روش هم بستگی تقاطعی محوری بین چند تصویر متوالی، می‌توان نقاط مخرب و سازنده بین دو منبع را آشکار کرد. از آنجا که فاصله‌ی بین نقاط مخرب و سازنده به ترتیب برابر با نصف طول ‌موج ویک طول موج، موج ‌برشی می‌باشد، می‌توان طول‌موج برشی، در ادامه سرعت موج ‌برشی و در نهایت الاستیسیته ی بافت کبد را محاسبه کرد. به کمک مدل ایجاد شده می‌توان اثر پارامترهای تحریک (فرکانس منابع تحریک، فرکانس مدولاسیون، فاصله ی بین منابع، شعاع دهانه ی مبدل، مدت زمان اعمال نیروی تابشی صوتی، عمق کانونی و...) را بر سرعت موج‌ برشی و درنتیجه الاستیسیته ی فانتوم کبد بررسی کرد. پس از بهینه سازی پارامترهای تحریک، یک مدل از بافت کبد به همراه بافت‌های مجاورش مانند چربی، عضله، دنده، عضلات بین دنده‌ای شبیه‌سازی می‌شود. بافت کبد را یک بافت همگن، ایزوتروپیک و خطی در نظر گرفته شده است و فرض بر این است که فیبروز به طور یکنواخت در بافت کبد توزیع شده است. در ادامه امکان‌پذیری سنجش الاستیسیته ی کبد در حضور بافت های همسایه اش با استفاده از روش الگوهای تداخلی موج ‌برشی با استفاده از نیروی تابشی صوتی بررسی ‌شده است. در پایان روش ارائه‌ شده بر روی چندین فانتوم کبد با ضرایب الاستیسیته ی متفاوت با درجات مختلف فیبروز کبدی، به‌کار برده می‌شود و درصد خطا محاسبه می‌شود.نتایج: برای نخستین بار اثر پارامترهای تحریک بافت نرم با نیروی تابشی صوتی برای ایجاد الگوهای تداخلی امواج برشی را به صورت جداگانه و تک به تک بهینه شده است. مقدار بهینه پارامترهای تحریک مانند فرکانس تحریک، فرکانس مدولاسیون، شعاع دهانه ی مبدل و فاصله بین منابع برای بافت کبد با مقدار الاستیسیته ی KPa10 عبارت اند از:KHz 500 و Hz 100 و cm 1.5 وcm 8.برای محاسبه ی طول موج، موج برشی با پیدا کردن نقاط سازنده یا مخرب که به موازات یکدیگر می باشند ، ما از چندین نوار سازنده در راستای هم میانگین گیری کرده ایم تا طول موج، موج برشی را محاسبه کنیم. خطا به این دلیل با کاهش فاصله یا کم کردن فرکانس مدولاسیون افزایش می یابد که تعداد نوار های سازنده و مخرب کاهش می یابد و میانگین گیری روی تعداد کم تری از طول موج ها انجام می شود.پارامتر های تحریک عبارت اند از: فرکانس مدولاسیون، فرکانس تحریک، شعاع دهانه ی مبدل، فاصله بین منابع،عمق کانونی، مقدار فشار کانونی و مدت زمان اعمال نیروی تاشی صوتی، از آن جا که تعداد پارامترهای تحریک زیاد می باشد و با درنظر گرفتن پنج گام برای هر پارامتر تحریک تعداد حالات مختلف بهینه سازی پارامترها به شدت افزایش خواهد یافت و با توجه به زمان بر بودن (حدود شش ساعت برای هر اجرا) اجرای شبیه سازی به طور عملی امکان بهینه سازی همه ی پارامتر ها به طور هم زمان وجود نداشت.برای اولین بار بافت کبد با بافت های مجاورش مدل شده است وامکان پذیری روش الگوهای تداخلی امواج برشی برای بافت کبد در حضور بافت های همسایه اش بررسی شده است. از آن جا که در مراحل مختلف فیبروز کبدی، الاستیسیته ی بافت کبد تغییر خواهد کرد، مقدار الاستیسیته ی بافت کبد با الاستیسیته های متفاوت در درجات مختلف فیبروز کبدی محاسبه شده است.مقدار الاستیسیته ی بافت کبد بر حسب درجات مختلف فیبروز کبدی تغییر داده شده است. در ناحیه های کبد سالم، فیبروز میانه، فیبروز شدید و سیروز 5 مقدار متفاوت الاستیسیته، برای بافت کبد لحاظ شده است. مقادیر میانگین خطا برای این 4 ناحیه عبارت اند از: %7.736 ، %8.06 ، %5.78 و %7.16 . انحراف معیار الاستیسیته ی محاسبه شده برای نواحی مذکور برابر است با: KPa34. ، KPa44. ، KPa83. و KPa2.37.هرناحیه فیبروز کبدی به فواصل مساوی تقسیم شده است و از 25 مورد اندازه گیری الاستیسیته3 مورد به اشتباه کلاس بندی شده است.اثرات حرارتی استفاده از نیروی تابشی صوتی برای ایجاد الگوهای تداخلی ایستای موج برشی تا به حال انجام نشده است و در این پزوهش نرخ گرمای تولیدی و افزایش دما در بافت کبد بررسی شده و ایمن بودن این روش را از لحاظ حرارتی و گرمای تولیدی اثبات شده است.بیشترین زمان تابش، متناسب با کمترین سرعت موج برشی است که به نوبه خود در اثر کمترین الاستیسیته به وجود می آید. از آن جا که کمترین مقدار الاستیسیته ی بافت کبد حدود KPa3 می باشد، کمترین مقدارسرعت موج برشی برابر با 1متر برثانیه و فاصله بهینه ی بین منابع 8 سانتی متر می باشد برای این که موج برشی مسافت 8 سانتی متر را طی کند به08. ثانیه زمان احتیاج است. اگر این زمان به زمان تصویر برداری اضافه شود، با فشار کانونی MPa 2 با ناحیه ی آسیب بافتی خیلی فاصله می باشد.نتیجه‌گیری: با بهینه سازی پارامتر های تحریک واستفاده از پارامتر های بهینه شده برای تحریک بافت کبد در حضور بافت های مجاورش، روش الاستوگرافی الگوهای تداخلی امواج برشی می‌تواند به ‌عنوان یک روش ارزان و غیرتهاجمی برای اندازه‌گیری میزان الاستیسیته ی بافت کبد و تعیین درجه فیبروز بافت کبد به کار رود. الاستوگرافی کبد می تواند برای مشاهده ی اینکه بیماری کبدی بهبود یافته یا بدتر شده است به صورت دوره ای انجام شود.با دستگاه سونوگرافی معمول نیز می‌توان جابجایی بافت را آشکار کرد و نیازی به سیستم‌های با نرخ تصویر برداری بالا نیست و با استفاده از دستگاه های تصویربرداری فراصوت رایج می توان سرعت موج برشی را دنبال کرد. به دلیل استفاده از دستگاه های فراصوت متداول می توان اطلاعات آناتومیکی و ساختاری بافت را نیز هم زمان با سفتی بافت در اختیار داشت. امواج برشی در نرخ تصویر برداری پایین تری می توانند تصویر شوند. خواص مکانی الگوهای تداخلی ،خواص ویسکوالاستیک بافت را آشکار می کند.یافته‌ها نشان می‌دهد که این روش می‌تواند بر روی بافت کبد به‌کار برده شود و در تشخیص مراحل فیبروز کبدی به پزشکان کمک کند.

الاستوگرافی کبد

تصویربرداری فراصوت

الگوهای تداخلی

نیروی تابشی صوتی و مدل المان محدود

Relator Code

، پدیدآور

صادقی، وحید

Relator Code

، استاد راهنما

Relator Code

، استاد مشاور

Relator Code

، استاد مشاور

عرب علی بیگی، حسین

مکی آبادی، بهادر

علویان، مؤید

Entry Element

دانشگاه علوم پزشکی تهران، دانشکده پزشکی

Country

ایران

Date of Transaction

20230314

Call Number

۱۸۸۸ف

Tag of the Source Format Field

دانشگاه علوم پزشکی تهران، کتابخانه دانشکده پزشکی

p

TF

92029

a

Y