10970

10970

الاستوگرافي بافت نرم از منظر فانتوم هاي الاستيك و هايپرالاستيك

كارشناسي ارشد

مكانيك - جامدات

آذر ماه 1391

آذر ماه 1391

دكتر محمد حق پناهي - دكتر حميد بهنام

چكيده سرطان سينه، يكي از شايع¬ترين اشكال سرطان در زنان است. مطالعات مختلف نشان داده¬است كه تشخيص به موقع و سريع سرطان سينه، به درمان موثر اين بيماري كمك قابل توجهي مي¬كند. يكي از روش¬هاي تشخيصي جديد كه چندي است مورد توجه محققين واقع شده است، الاستوگرافي مي¬باشد كه بر پايه خصوصيات مكانيكي بافت است. در اين روش با اعمال تحريك مكانيكي به بافت، تصويري تهيه مي¬شود و با مقايسه با تصوير قبل از تحريك بافت ميزان جابه¬جايي¬ها بدست مي¬آيد. جابه¬جايي¬ها ورودي مسئله¬اي به نام حل معكوس الاستوگرافي است كه پارامترهاي مكانيكي قسمت¬هاي مختلف بافت، جواب مسئله است. الگوريتم¬هاي رياضي كه در حل معكوس به كار گرفته مي¬شود براي شروع بر روي موادي كه بافت نرم را به لحاظ مكانيكي شبيه-سازي مي¬كنند انجام مي¬پذيرد. اين مواد كه در اصطلاح فانتوم ناميده مي¬شوند مشكل در دسترس نبودن و تكرارناپذيري بافت¬هاي واقعي را براي محققين برطرف مي¬كنند. از آن¬جايي كه سرطاني شدن بافت سينه با تشكيل تومورهايي كه چندين برابر از بافت-هاي اطراف سفت¬تر است، بروز مي¬يابد، در ساختن اين فانتوم¬ها نيز از بخش سفت¬تري براي شبيه¬سازي تومور استفاده مي¬شود. در اين تحقيق دو هدف دنبال شد. تهيه الگويي براي ساختن تومور و ماده اطراف تومور كه در كرنش¬هاي كوچك رفتار خطي و در كرنش¬هاي بزرگ رفتار غيرخطي را پيروي كند به عنوان هدف اوليه مطرح شد و در پي ساخت تركيباتي از ژلاتين در غلظت¬هاي مختلف 4 ماده متفاوت تهيه شد. اين مواد تحت آزمايش فشار قرار گرفته و مدول الاستيكشان در محدوده مدول الاستيك بافت نرم دچار تومور اثبات شد. ماده¬اي با رفتار هايپرالاستيك نيز از تركيب ژلاتين و آگار تهيه و با تطبيق مقادير تنش و كرنش به دست آمده از آزمايش فشار به تئوري¬هاي هايپرالاستيك، پارامترهاي هايپرالاستيك مواد حاصل شد. هدف بعدي بدست آوردن ميدان جابه¬جايي فانتومي كه بافت نرم سرطاني را با يك تومور استوانه¬اي شبيه¬سازي كند مطرح شد. در راستاي دست¬يابي به اين هدف فانتومي مكعب شكل به همراه تومور استوانه¬اي از مواد به دست آمده تهيه و تحت فشار قرار گرفت. پردازش تصوير روي تصاويري كه قبل و بعد از فشرده شدن با استفاده از دستگاه اولتراسوند از فانتوم تهيه شده¬بود، ميدان¬هاي جابه¬جايي را مشخص كرد. دستاورد پژوهش مقادير جابه¬جايي است كه تصاوير توزيع جابه¬جايي در اطراف تومور تا حدودي ناهمگني بافت را مشخص مي¬كند. همچنين با رسم نمودار جابه¬جايي بر حسب عمق و به دست آوردن نسبت شيب نمودار در قسمت¬هاي سالم به قسمت¬هاي سفت¬تر ميزان سفت شدن بخش ناهمگني مشخص مي¬شود. واژه¬هاي كليدي: الاستوگرافي، بافت نرم، جابه¬جايي، فانتوم، هايپرالاستيك