عنوان پایان‌نامه
آرتیفکت چشمک زن بررسی پدبده و گسترش فانتوم کالیبراسیون برای شناسایی و تعیین مشخصه سنگها و رسوبات داخلی بدن با استفاده از سیستم سونوگرافی داپلر
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق- مهندسی پزشکی - بیوالکتریک
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 46463;کتابخانه دانشکده برق و کامپیوتر شماره ثبت: E1793
- تاریخ دفاع
- ۳۰ شهریور ۱۳۸۹
- دانشجو
- آمون جم زاد
- استاد راهنما
- سیدکمال الدین ستاره دان
- چکیده
- پدیده چشمک¬زن اولین بار در سال 1996 به عنوان یک آرتیفکت در سونوگرافی داپلر رنگی معرفی گردید. این آرتیفکت در تصاویر به صورت الگو¬های رنگی با تغییرات سریع در رنگ پیکسل¬ها دیده می¬شود. آرتیفکت چشمک¬زن در پشت سطوح بازتاب کننده قوی و ناهموار ظاهر می¬گردد که همان رسوبات تشکیل شده در داخل ارگان¬های بدن مانند سنگ¬های کلیه و مجاری ادراری هستند. تحقیقات انجام شده روی این آرتیفکت بسیار تازه و جوان بوده و در مقایسه با سایر موضوعات مطرح در سونوگرافی داپلر، مطالعات و مقالات اندکی در این زمینه ارائه شده است که اکثر آنها گزارشات بالینی یا بررسی¬های کیفی بوده¬اند. از آنجا که شکل سنگ و درجه ناهمواری سطح آن با مقدار آرتیفکت چشمک¬زن تشکیل شده در ارتباط است، لذا این پدیده به طور بالقوه می¬تواند به عنوان یک عامل مفید تشخیصی در شناسایی محل سنگ ها و رسوبات داخلی بدن و تعیین مشخصه های متفاوت آنها به صورت غیرتهاجمی، مورد استفاده قرار گیرد. تعیین مشخصات فیزیکی سنگ در انتخاب صحیح روش درمان آن نقش تعیین کننده و بسزایی خواهد داشت. به دلیل وابستگی این آرتیفکت به نوع و پارامترهای سیستم تصویربرداری و همچنین عدم وجود مطالعات کمی کافی در گذشته در این مورد، استفاده از توانایی¬های بالقوه این آرتیفکت به عنوان یک روال بالینی جهت شناسایی و تعیین مشخصه رسوبات تاکنون مد نظر قرار نگرفته است. ما در این رساله، به ارائه بررسی¬های متفاوت کمی در حوزه آرتیفکت چشمک¬زن با هدف استاندارد سازی این پدیده برای استفاده¬های بالینی پرداخته¬ایم. درابتدا، این آرتیفکت شبیه¬سازی شده و مدل¬سازی و فرمول¬بندی آن بر مبنای پارامترهای مبدل و مشخصه زبری سطح مورد تصویربرداری انجام شده است. در ادامه و از دیدگاهی متفاوت، به آنالیز آرتیفکت چشمک¬زن در داده¬های واقعی و ارائه معیار¬های کمی برای اندازه¬گیری شدت آن پرداخته و بر مبنای این معیار¬ها، به طبقه¬بندی¬ و تشخیص میزان زبری سطوح ایجاد کننده آرتیفکت رسیده¬ایم. در نهایت بعنوان کاربرد عملی، با بهره¬گیری از تمام اطلاعات ذکر شده و چهارچوب¬های کمی پیشنهاد داده شده، به طراحی و پیاده¬سازی فانتوم زبری سنج پرداخته و به دنبال آن یک روال استفاده از فانتوم به صورت سخت¬افزاری- نرم¬افزاری، با هدف جبران تأثیر تنظیمات پارامترهای سیستم و نوع آن برشدت آرتیفکت چشمک¬زن پیشنهاد داده¬ایم. استفاده از فانتوم طراحی شده طبق روند پیشنهادی، ما را قادر ساخت تا به تشخیص کمی درجه زبری سطوح مورد تصویربرداری به صورت غیرتهاجمی دست¬یافته و موانع استفاده از آن به عنوان یک روال بالینی را برای پزشکان از میان برداریم.
- Abstract
- Abstract Twinkling sign was introduced for the first time in 1996 as an artifact in color Doppler sonography. This artifact appears as color patterns in Doppler images with rapid alternation in color of pixels. Twinkling occurs behind strongly reflecting surfaces which are internal calcifications and sediments such as renal and urinary stones. This field of study is very new and young and in comparison with other fields of research in Doppler sonography, a few numbers of articles are presented around twinkling artifact which most of them are case reports and qualitative studies. Since the shape of stone and its surface roughness affect the properties of twinkling artifact, this phenomenon can be used as a potentially useful diagnostic factor in identifying the place of stones and sediments and determining their characterizations in a non-invasive manner. Specifying the physical characteristics of stones has an important role in selecting a suitable method for treatment. Due to the dependence of twinkling artifact on imaging systems types and parameters, and also the lack of adequate quantitative studies in this field, the use of twinkling artifact potentials in determination of sediments features is not considered as a clinical routine. In this thesis, we proposed a number of different quantitative studies in the field of twinkling artifact with the objective of standardizing this phenomenon for clinical applications. First, the simulation of artifact was performed and its modeling and formulating was described based on transducer parameters and surface characteristics of stones. Then in a different point of view, real data of twinkling artifact was analyzed and some quantitative features was proposed as measuring factors for identifying the properties of artifact. Based on these features, the roughness of the surfaces which cause the twinkling was determined and classified. Finally and as a practical application, with use of previous results and suggested quantitative frameworks, we designed and implemented a roughness phantom and proposed a software-hardware based procedure for using it, with the objective of compensating the dependence of ultrasound machine types and parameters on twinkling artifact. Using this phantom and proposed procedure made us able to reach quantitative determination of roughness and remove the obstacles in using it as a clinical routine.
