%34تخفیف

دانلود پروژه: تکنیک­های نوری برای بازسازی سطح در جراحی­های لاپاروسکوپی به کمک کامپیوتر 

تعداد 124 صفحه فایل word قابل ویرایش

Site: www.filenaab.ir
فایل ناب

کارشناسي ارشد در رشته مهندسی برق – الکترونیک

 

 

عنوان:

 تکنیک­های نوری برای بازسازی سطح در جراحی­های لاپاروسکوپی به کمک کامپیوتر 

چكيده:

            جراحی لاپاروسکوپی به عنوان روشی کارآمد با حداقل تهاجم است که سهم زیادی در عمل­های جراحی دارد. جراح با دیدن تصاویر زنده از داخل شکم ابزارهای جراحی را کنترل می­کند. ولی تصویری که از    دوربین­های لاپاروسکوپ در اختیار جراح قرار می­گیرد تفاوت زیادی با دید مستقیم چشم دارد. گستره­ی دید، رنگ­ها، قابلیت دید سه­بعدی از جمله تفاوت­های تصویر دوربین و دید چشم هستند.

تلاش­های زیادی برای بهبود تصاویر لاپاروسکوپی جهت کمک به پزشک انجام شده است. کارهای عمدتاً    نرم­افزاری و گاهاً سخت افزاری برای کم کردن از محدودیت­ها انجام شده است. پردازش تصاویر با استفاده از اطلاعات بیوفوتونیکی کمتر مورد توجه قرار گرفته است. در این نوع پردازش از اثرات بیولوژیکی که باعث ایجاد تفاوت در تصویر می­شوند استفاده می­شود. یکی از این تفاوت­ها تغییر رنگ خون در اثر گرفتن یا از دست دادن اکسیژن است. اگر این تغییر رنگ در ناحیه مرئی رخ دهد می­تواند به عنوان ابزاری در خدمت جراح قرار گیرد.

در این پژوهش از سه CCD موجود در دوربین لاپاروسکوپ به عنوان ابزار ساده­ی طیف­سنجی استفاده شده است تا تغییر رنگ خون در اثر از دست دادن اکسیژن را در تصاویر لاپاروسکوپی مشخص کنیم. این روش مبتنی بر تفاوت طیفی دو نوع خون اکسی­هموگلوبین و دی­اکسی­هموگلوبین است. تفاوت جذب           اکسی­هموگلوبین و دی­اکسی­هموگلوبین در طول­موج­های آبی و قرمز می­تواند ما را در تمییز شریان و ورید که حامل دو نوع خون هستند کمک کند. برای پردازش تصاویر لاپاروسکوپی کدی در نرم­افزار MATLAB  نوشته شده است.

این کد در شرایط فیزیکی و فیزیولوژیکی متفاوت عمل لاپاروسکوپی مورد ارزیابی قرار گرفت تا نقاط قوت و ضعف آن مشخص گردد. با بررسی تصاویر لاپاروسکوپی از دستگاه­های مختلف و عمل­های متفاوت دقت و صحت این روش سنجیده شد و نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد که روش توسعه داده شده در این پژوهش پتانسیل استفاده در کلینیک را دارد.

 

 كلمات كليدي: بیوفوتونیک- اکسی­هموگلوبین– طیف­سنجی– پردازش تصویر- لاپاروسکوپی

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     صفحه

فصل اول: مقدمه. 1

فصل دوم: مقدمه ای بر بیوفوتونیک و بازسازی تصویر. 5

2-1- مقدمه. 6

2-2-کاربرد روش­های نوری در پزشکی 7

2-2-1-درمان بیماری­های پوستی.. 7

2-2-2- چشم پزشکی.. 8

2-2-3-ترمیم و التیام زخم. 8

2-3-روش­های نوری در تشخیص… 9

2-3-1-بیولومینسانس… 9

2-3-2-فلورسانس… 9

2-3-3-مقطع نگاری همدوس اپتیکی(OCT) 10

2-3-4-روش­های میکروسکوپی.. 11

2-4-روش­های نوری برای کنترل. 11

2-4-1-انبرک نوری.. 11

2-4-2-قیچی نوری.. 13

2-5-اصول لیزر 13

2-6-معرفي محيط بافت از لحاظ پاسخ نوري.. 17

2-6-1-معادله پخش نور در بافت.. 19

2-7-برهمکنش نور- بافت.. 23

2-8- روش توموگرافی پخشیده نوری.. 27

2-9- تکنیک­های مورد استفاده در جراحی­های لاپاروسکوپی.. 27

2-9-1- مقدمه. 33

2-9-2- استروسکوپی (Stereoscopy) 36

2-9-2-1- کاربرد روش استروسکوپی در لاپاراسکوپی.. 38

2-9-3-  بازسازی شکل با یک دوربین.. 40

2-9-3-1- کاربرد روش بازسازی شکل با یک دوربین در لاپاراسکوپی.. 44

2-9-4- موضعی سازی همزمان و نقشه‌برداری.. 45

2-9-4-1- کاربرد روش موضعی­سازی  همزمان و نقشه برداری درلاپاراسکوپی.. 48

2-9-5- نور ساختاریافته. 49

2-9-5-1- کاربرد نور ساختار یافته در لاپاراسکوپی.. 51

2-9-6- مدت‌زمان پرواز 51

2-9-6-1- کاربرد روش مدت زمان پرواز در لاپاراسکوپی.. 52

2-9-7- کاربردهای بالینی.. 53

2-9-7-1- بهبود تصویر. 53

2-9-7-2 بیوفوتونیک… 54

2-9-8- بحث و گفتگو. 56

فصل سوم: آنالیز تصاویر لاپاروسکوپی.. 59

3-1-مقدمه­ای برطیف سنجی مرئی.. 61

3-2- تفکیک خون و بافت اکسیژن­دار و بدون اکسیژن. 64

3-3- برنامه نوشته شده برای تعیین نواحی اکسیژن­دار 68

فصل چهارم: تجزیه ‌ وتحلیل نتایج و یافته­ها 72

فصل پنجم: بحث، نتیجه‌گیری و ارائه پيشنهادات.. 80

مراجع. 83

پیوست.. 90

پیوست 1: کد نوشته شده در MATLAB.. 90

پیوست 2 : لاپاروسکوپی (Minimally Invasive Surgery ) 90

فرهنگی لغات فارسی به انگلیسی.. 107

 فرهنگ لغات انگلیسی به فارسی.. 111

فهرست جداول

عنوان جدول                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         صفحه

جدول 2-1: اثرات بیولوژیک ناشی از افزایش دما توسط پرتو نوری.. 26

جدول 2-2. مقایسه بین روشهای مختلف ماموگرافی.. 33

 جدول 2-3 : مقایسه شناخته شده ترین تکنیک های بازسازی سطح در MIS. 56

جدول4-1. حد آستانه­ی بهینه برای پنج تصویر بررسی شده در این فصل.. 79

فهرست شکل­ها

عنوان شکل­ها                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       صفحه

شکل2-1. از بین بردن ناهنجاری رگ­ها روی صورت توسط لیزر 7

شکل 2-2. در لیزیک لایه­ی رویی قرنیه به وسیله­ی تیغ برداشته می­شود و بعد از اینکه عمل تصحیح قرنیه توسط لیزر انجام شد دوباره بر روی قرنیه قرار می­گیرد. 8

شکل 2-3. مکانیزم تابش در لومینسانس و فلورسانس. 9

شکل 2-4. نمونه­ای از تصویر فلورسانس برای تشخیص مکان تومور در موش. 10

شکل 2-5. ارتباط طول همدوسی نور استفاده شده به رزولوشن محوری در OCT. 10

شکل 2-6. ذره در جهت گرادیان نور حرکت می­کند. گرادیان به سمت نقطه کانونی است. 12

شکل 2-7. استفاده از انبرک نوری برای کنترل اسپرم در لقاح مصنوعی.. 12

شکل 2-8. استفاده از طول موج­های کوتاه برای سوراخ کردن سلول. 13

شکل 2-9. ترازهای الکترونی در لیزر هلیوم-نئون. 16

شکل 2-10. پخش نور ليزر درون بافت و مسيرهاي پراکندگي متوالي نور درون بافت.. 18

شکل2-11. انتشار نور درون عنصر حجم dv. 19

شکل 2-12. تعريف زاويه فضايي ……. 20

شکل 2-13. عمق نفوذ نور در پوست براساس تابعی از طول موج. 24

شکل 2-14. انرژی و زمان لازم برای ایجاد 5 نوع اصلی برهمکنش نور- بافت.. 25

شکل2-15. طیف عبوری جاذب­های اصلی بافت در ناحیه ی فروسرخ نزدیک… 29

شکل2-16. تصویر گرفته شده از بافت سینه به روش نوری.. 30

شکل 2-17. تصویربرداری از عملکرد مغز به وسیله­ی روش پخشیده نوری.. 31

شکل 2-18. نمونه ای از دستگاه تصویربرداری نوری ساخته شده 32

شکل2-19. (a) اصل بازسازی سطح سه‌بعدی بر روی استریو پایه‌گذاری شده است.. 36

شکل2-20. فن‌آوری تک‌چشمی انفعالی. 41

شکل3-1. قانون بیر-لامبرت (The Beer-Lambet Law) 62

شکل 3-2. کاهش توان باریکه­ای از تابش توسط یک محلول جاذب.. 63

شکل 3-3. طیف جذبی خون اکسیژن­دار و بدون اکسیژن. 65

شکل 3-4. وابستگی خطی ΔS به غلظت خون اکسیژن­دار 66

شکل 3-5. نمودار مربوط به محاسبه­ی ΔSRed-Blue برای دو نوع خون اکسیژندار و بدون اکسیژن. 67

شکل 3-6. نمودار مربوط به محاسبه­ی ΔSRed-Blue برای سیاهرگ و سرخرگ.. 68

شکل 3-7: اختلاف میزان اکسیژن در رگ قبل و بعد از زدن گیره در عمل پیوند کلیه. 69

شکل4-1. تصویر لاپاروسکوپی کلیه که برای شناسایی شریان در آستانه های مختلف بررسی شده است.. 74

شکل 4-2. تصویر لاپاروسکوپی مربوط به جراحی تومور کلیه به کمک ربات. 75

شکل 4-3. تصویر لاپاروسکوپی کلیه در نورپردازی زیاد. 76

شکل4-4. تصویر لاپاروسکوپی کلیه، دو شریان و یک ورید در میان بافت.. 77

شکل 4-5 تصویر لاپاروسکوپی ضایعه­ی جدار زهدان. 78

فهرست نشانه­ها

نشانه

تعریف

d

فاصله یک پیکسل

فرکانس مدرلاسیون نورساطع شده

D

ضریب پخش

dE

مقدار انرژی تابش شده

G

ضریب ناهمسانگردی

I(  )

تابندگی (شدت تابش)

I(z)

فلوئنس در عمق z

فلوئنس ورودی

L

بردار جهت و شدت نور

N

سطح طبیعی روی تصویر ورودی

S(  )

ترم چشمه

T

الگوی سه بعدی

ضریب جذب

ضریب پراکندگی

ضریب پراکندگی کاهش یافته

(کاپا)

ضریب خاموشی

اپراتور طرح ریزی تصویر

قدرت بازتاب سطح (آلبدو)

اختلاف فاز سیگنال منعکس شده با سیگنال مرجع

تابع توزیع فاز

شارش نوری

تابع سه بعدی نشان دهنده تغییرات سطح S نسبت به الگو T

 (آلبدو)

نسبت ضریب پراکندگی به ضریب خاموشی

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo