14291

14291

بهينه سازي سامانه ي فوتواكوستيكي براي تشخيص سرطان سينه توسط سيگنال هاي شبيه سازي شده

كارشناسي ارشد

الكترونيك

ارديبهشت ماه 1394

ارديبهشت ماه 1394

دكتر علي صدر

برق

چكيده امروزه، سرطان سينه يكي از مهم‌ترين دلايل مرگ و مير در جهان محسوب مي‌شود. اين در حالي است كه تشخيص زودهنگام اين سرطان، شانس زنده ماندن بيمار را بسيار افزايش مي‌دهد. بنابراين طراحي يك سامانه‌ي تصويربرداري كه قادر به انجام اين كار باشد از اهميت ويژه‌اي برخوردار است.روش‌هاي مختلفي براي تصويربرداري از سينه وجود دارند كه از جمله‌ي آن‌ها مي‌توان به MRI، سونوگرافي و ماموسكوپ نوري اشاره كرد. هر كدام از اين روش‌ها داراي محدوديت‌هايي است. به عنوان مثال، MRIبسيار وقت‌گير و هزينه‌بر است. همچنين، تصاوير تهيه شده به روش صوتي خالص (سونوگرافي)، كنتراست كم دارند و روش‌هاي نوري خالص، قادر به تصويربرداري از اعماق زياد نيستند. روش فوتواكوستيك، روشي است كه از مزاياي روش‌هاي نوري و صوتي به صورت همزمان استفاده مي‌كند، اما محدوديت‌هاي آن‌ها را ندارد. در اين پايان‌نامه، تمام مراحل تهيه‌ي يك تصوير فوتواكوستيكي از سينه، شبيه‌سازي شده‌اند. براي اين كار، از دو نرم‌افزار COMSOLو متلب و برنامه‌نويسي به زبانC استفاده كرده‌ايم. چگونگي انتشار نور در سينه، توسط روش مونت-كارلو و تحليل دما و توليد صوت نيز توسط نرم‌افزار اجزاء محدود COMSOLانجام شده است. در پايان، از جعبه‌افزار k-waveدر متلب براي بازسازي تصاوير استفاده كرده‌ايم. بدين ترتيب، قادر بوده‌ايم كه از سينه تصاوير فوتواكوستيكي توليد كنيم و غده‌هاي با شعاع‌هاي 1 تا 4 ميلي‌متر را تشخيص دهيم. هدف ديگري كه در اين رساله دنبال شده است، طراحي يك آشكارساز صوتي است كه قادربه تشخيصغده‌هايباقطر 2 تا 10 ميلي‌متر باشد. ثابت كرده‌ايم كه براي اين منظور، باند فركانسي آشكارساز، بايد از 48 كيلوهرتز تا 25/2 مگاهرتز باشد. براي به دست آورن اين پهناي باند، از پيزوالكتريكPZT-CTS 3257 HDبا ضخامت 750 ميكرومتر و 4 لايه‌ي تطبيق، كه ضخامت هر يك از آن‌ها 360 ميكرومتر است، استفاده شده است. همچنين، براي از بين بردن اثر تشديدهاي شعاعي، پيزوالكتريك و لايه‌هاي تطبيق را به اجزاي كوچكي تقسيم كرده‌ايم و ازTriasChem APT8 polyurethaneبه عنوان پركننده بين اين اجزاء، استفاده كرده‌ايم. واژه‌هاي كليدي: ترانسديوسر صوتي- تشخيص سرطان سينه- تصويربرداري فوتواكوستيكي- روش اجزاء محدود-شبيه‌سازي مونت-كارلو