دانلود پایان نامه : اولتــراسوند سه بعـدی

دانلود پایان نامه : اولتــراسوند سه بعـدی

تعداد صفحات: 138

فرمت فایل: word

دسته بندی: - - - - -

قیمت: 6700 تومان

تعداد نمایش: 608 نمایش

ارسال توسط:

تاریخ ارسال: 16 مارس 2016

به روز رسانی در: 16 مارس 2016

خرید این محصول:

پس از پرداخت لینک دانلود برای شما نمایش داده می شود.

6700 تومان – خرید

دانلود پایان نامه : اولتــراسوند سه بعـدی

 

فهرست مطالب

چكيده-…………………………………………………………………………………………………… 5

مقدمه-……………………………………………………………………………………………………. 6

 

فصل اول – معرفي اولتراسوند 3D و محدويت هاي 2 – D UltraSound………….. 7

فصل دوم- تكنيك هاي دريافت و اسكن…………………………………………………….. 11

1-2- دريافت دستي …………………………………………………………………………………. 12

 

 

2-2- موقعيت ياب آكوستيك……………………………………………………………………… 13

3-2- موقعيت ياب بازوي مفصل دار……………………………………………………………. 14

4-2- سنسور ميدان مغناطيسي…………………………………………………………………….. 14

5-2- موقعيت ياب هاي مكانيكي………………………………………………………………… 15

     1-5-2- اسكن خطي………………………………………………………………………….. 17

     2-5-2- اسكنFan…………………………………………………………………………….. 18

     3-5-2- اسكن چرخشي……………………………………………………………………… 19

 

فصل سوم- بازسازي تصوير 3-D……………………………………………………………….. 21

1-3- آرايه هاي دو بعدي…………………………………………………………………………… 23

2-3- تكنيك ديد برپاية سطح……………………………………………………………………… 25

3-3- ديد چند صفحه اي …………………………………………………………………………. 26

4-3- تكنيك بر پاية‌حجم…………………………………………………………………………… 29

فصل چهارم – كاربردهاي 3-D UltraSound …………………………………………….. 31

1-4- تصوير برداري عروق……………………………………………………………………….. 32

2-4- بافت هاي نرم…………………………………………………………………………………. 39

3-4- كارديولوژي……………………………………………………………………………………. 41

4-4- ارزيابي حجم ران نوزاد نرمال…………………………………………………………….. 42

5-4- خلاصه اي از مزاياي كلينيكي اسكن اولتراسوند3D و 4D ………………………. 43

فصل پنجم – تحقق سيستم اولتراسوند 3D …………………………………………………. 50

1-5- آنژيوگرام اولتراسوند 3D از تصاوير نقش شدة جريان رنگي…………………….. 51

2-5- ساخت تصوير اولتراسوند 3D از سرخرگ كاروتيد………………………………… 58

3-5- توليد كامپيوتري تصاوير اولتراسوند 3D از سرخرگ كاروتيد …………………. 60

فصل ششم- بهبود تصوير 3-D UltraSound………………………………………………. 72

1-6- پنجرة دي كانوولوشن 3-D……………………………………………………………….. 73

2-6- دي كانوولوشن در راستاي ارتفاع ………………………………………………………. 84

3-6- آناليز اعوجاج هندسي و واريانس آماري در طول،سطح و حجم تصوير اولتراسوند

اسكن شده خطي 3-D……………………………………………………………………………… 100

فصل هفتم – مشاهده realtime داده اولتراسونيك 3D   توسط يك pc استاندارد …………… 102

فصل هشتم – معرفي سيستم MUSTPAC در پزشكي از راه دور 3-D UltraSound ……….. 115

فصل نهم- آينده 3-D UltraSound…………………………………………………………………… 129

نتيجه گيري ……………………………………………………………………………………………….. 131

فهرست مراجع ……………………………………………………………………………………………. 135

 

چكيده

هدف در تصوير بردارري 3D مشاهدة ساختار آناتومي به صورت واقعي مي باشد. كه اين امر توسط سيستم هاي تصوير برداري 2D، نظير X-ray   ,CT,     MR و . . . امكان پذير نبوده است. در اين سمينار سعي شده است كه اين تكنيك كه به طور خاص مربوط به تصاوير اولتراسوند مي باشد معرفي گردد. لذا تكنيك هاي دريافت و اسكن تصاوير و سپس بازسازي تصوير 3D مورد بحث قرار خواهند گرفت. سپس جهت ترغيب به ادامه بحث ها مروري بر كار بردهاي وسيع اين روش تصوير برداري شده است.

متعاقباً تحقق سيستم اولتراسوند 3D آنژيوگرام 3D و ساخت تصاوير 3D كاروتيد شرح داده خواهد شد تا نمونه اي عملي از اين سيستم معرفي گردد. سپس در تكميل بخشهاي قبلي روشهايي كه درمقالات جهت بهبود تصاوير اولتراسوند 3D ارائه شده است، مورد بررسي قرار مي گيرد. و در ادامه مشاهدة زمان واقعي1 اولتراسوند 3D توسط كامپيوتر، كه روشي جديد مي باشد مورد بحث قرار مي گيرد وسپس كاربرد اولتراسوند 3D در پزشكي از راه دور 2 و در نهايت آيندة سيستم اولتراسوند 3D آورده شده اند.

اميد است كه اين سمينار زمينة تحقيق را براي

1 – Real – time

2 – Telemedicine…

 

مقدمه

        در 100 سال گذشته تصوير برداري X- ray راهي براي مشاهدة بدن انسان بوده است كه توسط آن سايه اي دو بعدي از ساختارهاي سه بعدي توليد و روي آشكار ساز دو بعدي مثل فيلم ثبت مي گرديد.در اين روش تمام اطلاعات سه بعدي از بين مي رفتند.در 70 سال اول كشف X-ray تمام تلاشها بر اين بوده است كه تكنيك هاي تصوير برداري توسعه يابد و اطلاعات سه بعدي درون بدن در تصوير ثبت شده حضور يابد.در 1970 ،CT توليد شد و انقلابي در تشخيص راديولوژي ايجاد نمود براي اولين بار اطلاعات سه بعدي در تصاوير ثبت شده حاضر گشت،و به صورت سري اسلايدهايي با نقش هايي از بدن(يعني تصاوير 2-D ) در اختيار پزشكان قرار گرفت.بعلاوه،براي اولين بار در راديولوژي كامپيوتر در پردازش و نمايش تصوير به صورت متمركز استفاده شد.اطلاعات 3-D كاربردهاي زيادي در تشخيص راديولوژي دارد.

          تاريخچة تصوير برداري اولتراسوند به گذشته برمي گردد.با دنبال كردن كارReid,Wild در دهة 1950 از پيش گامان اين رشته هستند كاربرد پزشكي اولتراسوند به آرامي پيشرفت يافت و از سيستم هاي A-Mode به سيستم هايي تبديل شد كه تصاوير مقطعي شده read-time را از جريان خون و آناتومي ايجاد مي نمود.كيفيت تصاوير اولتراسوند جهت مديريت بهتر تعداد زياد بيماري ها و تشخيص بهبود يافت.اگر چه تصويربرداري اولتراسوند به علت اين كه هنوز پتانسيل…

 

        يكي از معايب تصويربرداري اولتراسوند 2-D وابستگي آن به تجربه و دانسته هاي تشخيص دهنده مي باشد تا مبدل اولتراسوند را هدايت كند تا به طور ذهني تصوير دوبعدي به سه بعدي تبديل گرددو تشخيص يا اجرا را به يك روند تداخلي تبديل نمايد.اين مشكل مقدمتاً نتيجه بكارگيري تكنيك تصويربرداري 2-D اولتراسوند كه به صورت فضايي قابل انعطاف مي باشد،براي مشاهده ساختار آناتومي مي باشد.

        پروسه هاي درماني كه توسط اولتراسوند هدايت مي شوند دچار زيان خواهند شد،زيرا كمي كردن و مونيتو تغييرات كوچك در طول پروسه يا در طول يك دوره از زمان با محدوديت هاي 2-D مرسوم محدود شده است.و اين عمل و اتلاف وقت مي باشد و كافي نيست و نيز ممكن است به تصميم نادرست در خصوص تشخيص،مرحله بندي و در حين عمل جراحي گردد.بعلاوه قرار دادن صفحه تصوير در اولتراسوند 2-D نازك در روي ارگان و توليد دوباره محل تصوير ويژه در زمان ديگر مشكل مي باشد.اين امرتصاوير D -2 اولتراسوند را براي مطالعات پس از عمل جراحي1 يك تصويربرداري ضعيف تلقي مي كند. همچنين، آناتومي بيمار و مسير هدف گاهي زاويه تصوير را محدود مي كند و صفحه تصوير بهينه را براي تشخيص غير قابل دسترس مي سازد.

          هدف تصويربرداري اولتراسوند 3-D فائق آمدن بر اين محدوديت ها مي باشد تا آناتومي بصورت 3-D جهت تشخيص مشاهده گردد و تغيير پذيري تكنيك هاي مرسوم را كاهش دهد.تصويربرداري اولتراسوند پزشكي به طور مقطعي مي باشد بنابراين اطلاعات لازم براي مشاهده سه بعدي را فراهم مي سازد.اگر چه،برخلاف تصويربرداري MR و CT،كه تصاوير معمولاًدر يك نرخ آهسته از اسلايس هاي موازي پشت سرهم دريافت مي شوند،اولتراسوند تصاوير مقطعي در يك نرخ بالا (16-10 تصوير در ثانيه)را باايجاد مي كند و جايگذاري تصاوير قابل انعطاف مي باشد.زيرا لزوماًنيازي به دريافت صفحات بصورت پشت سرهم ندارد.علاوه بر مشكلات بي نظيري كه فيزيك تصويربرداري اولتراسوند با‌آن روبرو مي باشد(لكه1، سايه2، اعوجاج3) نرخ بالاي دريافت تصوير و انعطاف پذيري تكنيك مرسوم بر مشكلات

1 – Follow up

1 – Speckle

2 – Shadowing

3 – distortion…

 

تكنيك هاي ديد بر پاية سطح :

        معمول ترين تكنيك نمايش 3-D بر پاية مشاهدة سطوح ساختارها يا ارگانها مي باشند. در اين روش،مرحلة بخش يندي يا كلاسه بندي از اجرا پيش قدم هستند.در مرحله اول، اپراتور يا الگوريتم هر وكسل را آناليز مي كند و ساختارهايي را كه به آن تعلق دارد را تخمين مي زند.الگوريتم ها مي تواند به آساني آستانه گذاري شوند،يا بطور پيچيده تر،برپاية آثار و خواص هندسي بخش هاي تصوير باشند.همچنين،تكنيك مي تواند دستي ،متكي بر اپراتور جهت تخمين مرزهاي ساختارها، يا تكنيك هاي اتومات شده، باشد. وقتي بافت ها يا ساختارها كلاسه بندي شوند دو روش اساسي براي ديدن وجود دارد: Wire –Frames و اجراي سطحي.

Wire –Frame ساده ترين روش است.در اين روش،مرزهاي ميان ساختارها با شبكه اي از خطوط كه مي تواند در پرسپكتيو 3-D ديده شود،ارائه مي گردند.اين روش،براي نمايش جنين، ساختارهاي متفاوت شكمي، مطرح آندوكارد و اپيكارد(پوشش داخل و خارج قلب)، قلب و زخم هاي جداري به كار گرفته مي شود.

در تكنيك اجراي سطحي ، بيانهاي سطحي سايه زده مي شوند و حذف مي گردند و گاهي اوقات سرنخ هاي عمق اضافه مي گردد. بنابراين هندسه 3-D و توپوگرافي به راحتي درك مي شود. گردش اتومات يا حركت كنترل شده توسط كاربر عموماً براي مشاهده آناتومي از پرسپكتيوهاي مختلف توسط اپراتور،مفيد است.

 

3-3- ديد چند صفحه اي1

          مشاهده چند صفحه اي نياز دارد كه يك تصوير بر پاية وكسل 3-D بازسازي گردد و به آساني توسط الگوريتم نماي قايل دستيابي باشد.اطلاعات تصويرمي تواند با به كارگيري دو تكنيك ديده شود.در ابتدا،ابزار تداخلي كاربرد وكامپيوتر براي اپراتور فراهم شده است تا اجازة انتخاب صفحات را بدهد،شامل شيب،از حجمي براي مشاهده همانطور كه تصاوير 2-D اصلاح شده اند.با درونيابي مناسب،اين صفحات مشابه به صفحاتي به نظر مي رسند كه با تصويربرداري اولتراسوند 2-D حاصل مي گردند.اغلب سه صفحه قائم به طور همزمان روي صفحه نمايش،همراه اشاره هاي

1 – Multi – plane…

 

: درونيابي تصوير3-D :

        بعد از اينكه ذخيرة تصوير B-mode كامل انجام شده،يك مرحله‌درونيابي سه بعدي بايد در آرايه 3-D انجام شود تا سوراخ ها پر گردد. اين با بخش كردن،آرايه 3-D به يك توالي از آرايه هاي 2-D انجام خواهد و سپس يك برنامه درونيابي اجرا مي شود كه در jpl توسعه يافته است كه يك سطحي را با مشتق هاي اول پيوسته براي يك سري از مقادير شدت فضاي غير يكنواخت،مناسب مي گرداند.برنامه درونيابي اجرا مي شود و روي كامپيوتر Microvax II آزمايش مي گردد.

        يك طرح وزن دهي در دورنيابي اجرا مي گردد تا بيشترين وزن به عناصر آرايه اي
3-D كه بيشترين ضربات را دارد و حداقل وزن به آنهايي كه از كمترين ضربات مشتق شده اند،داده شود.

C : ملاحظات عملي توليد تصوير 3-D :

        يك مقدار زيادي از حافظه كامپيوتر بايد براي آرايه هاي 3-D تخصيص يابد تا تصوير 3-D ذخيره گردد.هر عنصر اين آرايه به سه بايت نياز دارد(2 بايت ذخيره سطح خاكستري و يك بايت شمارس ورودي ها).تقريباً 2 سانتي متر از سرخرگ كاروتيد توسط اسكنر اولتراسوند ديده مي شود.اگر تصوير به يك آرايه ديجيتال 120*120 تبديل گردد،مربوط به تقريباً mm/pixel16/0 در صفحه هدف، كافي است تا از نزول تصوير جلوگيري كند.از آنجائيكه عمق ديوارة سرخرگ را مي بينيم،فضاي حافظه براي يك تصوير 3-D ،60*60*120،كه مربوط به cm5/0*1*2 از ديوارة سرخرگ است،كافي مي باشد.اين نياز به 000/290/1=3*60*60*120 بايت حافظه دارد.

          آزمايشات توسط رقمي كنندة 3SPACE هدايت مي گردد. كه شامل حركت سنسور 3SPACE در مراحل مشخص توسط يك ورنير مي باشدو مقايسه موقعيت محاسبه شدة 3SPACE با موقعيت هاي مشخص، مبدل اولتراسوند در فاصلة‌cm15 از سنسور قرار دارد تا تأثيرات فلز سر مبدل روي موقعيت گذار فضايي و نويز الكتريكي در موتور را تخمين بزند.هيچ اختلاف قابل توجهي با موتور روشن يا خاموش ملاحظه نشده است.هر دوي مبدل هاي BioSound,DiaSonics در اين روند…

 

-2 : يك خانواده در سيستم هاي MUSTPAC در حقيقت در روي پردازش گرهايي بابيس Intel Pentium و به كارگيري سيستم Windows/NT ،مي باشد.اصول عملكرد شبيه MUSTPAC1 است.اگر چه، MUSTPAC2 پيشرفت هاي معني دار متعددي را از جهت كاربر دارد.آنها شامل:

0واسط كاربر بسيار قوي و آسان شد.

0انتخاب بسته بندي ها با رنج وسيع

0قابليت تطابق شبكه افزايش يافته

0انتقال سريعتر و حجم دادة كاهش يافته (از طريق فشرده سازي دادةJPFG)

0DICOM V 3-0 قابليت import/export.

0اسكن دستي (كيفيت تحقيقات جهت كاربرد كلينيكي روتين هنوز تحت توسعه است)

تركيبات متعدد سيستم هاي MUSTPAC جهت اهداف خاصي توسعه يافته اند.اهداف شامل:

0اردوي دوراورست

0ارزيابي كلينيكي بيمارستان

0 مشاورة كلينيكي از راه دور

          تجربه امروزه پيشنهاد مي نمايد كه MUSTPAC روشي است كه كاربرد اولتراسوند را در تله مديسين گسترش مي دهد.اگر چه مطالعات…

 

فهرست مراجع :

[1] Aaron Fenster and Donal B.Downey: “3-D Ultrasound Imaging:A Review”. IEEE Engineerig in Medicine and Biology,1996.

[2] Svetoslav Ivanov Nikolov,Jvan Pablo Gomez Gonzalez,Jqrgen Arendt jensen . “Real Time 3D Visvalization of ultrasouics Data Using a Standard PC.”.WWW.Sciencedirect.Com.Elsevier,ultraSonics 41(2003) 421-426.

[3] TorFinn Taxt,Member,IEEE.Department of physiology university of Bergen,5009 Bergen,Norway.”Three-Dimensional Blind Deconvolution of Ultrasound Images” IEEE Trans. Ultrason., Ferroelect., Freq.,Contr.,Vol 48,No.4, pp.867-871, july 2001.

[4] Aaron Fenster,Donald Lee,and Donal Downeg.”3-D Vascular Ultrasound Imaging”..IEEE Instrumentation and Measurment, Technology Conference,pp.559-561,1998.

[5] Richard j.Littlesfield. “MUSTPAC 3-D Ultrasond Telemedicine / Telepresence System”.IEEE Ultrasonics Symposium.,1998.

[6]C.CHANG,C.Yu,F.CHANG,H-Ko,H.CHEN.”Three-Dimensional Ultrasoundin the Asseassment of Normal Fetal Thigh Volvme”. Elsevier,Ultrasoundin Med.and Bio,Vol.29,No.3,pp.361-366,2003.

[7] J.Goddard, N.Yoshikawa, T.Sate, M.Kataguchi, I.Sato, Y.Dkamoto.
“3-D Ultrasound Angiograms from color Flow Mapping Images”. Annual International Conference of the IEEE Engineering in Med.and Bio.Society.Vol.13,No.1,1991.

[8] Robert H.Selzer,Paul L.Lee,June Y.Lai,Howard Jfrieden,D,Blankenhorn. “Comuter-Generated 3D UltrasoundImages of the Carotid Artery”.IEEE,1989.

[9] Robert.Selzer, D.Blankenhorn,P.Lee,June.Y.Lai. “Synthesis of 3D Arterial Images From Multiple Ultrasound Images”.IEEE Eng.in Med.and Bio.Society. 11th Annual International Conference,1989.

[10] VISUS Education,UltrasoundClinical Advantages.”3D and 4D Ultrasond Scan Clinical Advantages”s.\ Ultrasound%20 Clinial %20 Advantages.htm.

[11] J . Goddard, N. Yoshikawa, T .Sato , and M.kataguchi , submitted to Computerzed Medical Imaging and Graphics.

[12] J . Goddard , n . Yoshikaguchi, to IEEE Trasactions in Medical Imaging.

[13]. T . Taxt and G.V . Florida , “Noise robust one – dimensional blind deconvolution of medical Ultrasound images.” IEEE Trans . Ultrason. , ferroelect., Freq., contr., vol .46 , pp. 291 –299 , 1999.

[14] . J . A. jenson: “A model for the propagation and scattering of Ultrasoundin tissue”, J . Acoust Soc . Amer., vol. 89 , pp. 182-190 , 191.

[15]. J . A .Jesen , O.Holm , L.J . Jensen , H . Bendsen , H. M . Pedersen , k . Salomoursen , J.Hausen , s. Nikolov , Experimental Ultrasound system for realtime synthetic imaging , in : proc . IEEE Utrason . symp . , vol.2 , 1999 , pp , 1595 – 1999.

[16] . H.Neal Cardinal , Jeremy D . Gill , and Aaron Fenster. “Analysis of Geomotncal Distortion and statistical Variance in Length , Area and Volume in a Linearly Scanned 3-D Ultrasound Image” . IEEE Trans. On medical Imaging , vol. 19 , NO . 6 PP.632 –651 , June 2000.

[17] . Xinyu wang , cameron J. Ritchic, and Yongmin Kim . “Elevation Direction Deconvolution in Three–Dimensional Ultrasound Imaging” IEEE Trans. on medical Imaging , vol .15 .No . 3 , pp. 389 –394

[18] . T . Taxt , “ Restoration of medical Ultrasound Images Using two – dimensional homorphic deconvolution ,” IEEE Trans. Ultrason., Ferroelect., freq ., contrl., vol . 42 , pp. 543 – 553 , 1995.

[19] Downey DB, Chin JL, Fenster A: “Three- dimensional Us- guided Cryosurgery”. Radiology 197 (p): 593, 1995.

.

.

.

جهت دریافت و خرید متن کامل پایان نامه و تحقیق و مقاله مربوطه بر روی گزینه خرید که در بالای صفحه قرار دارد کلیک نمایید و پس از وارد کردن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت هایی عضو شتاب قابل پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت انلاین به صورت خودکار لینک دانلود مربوطه فعال گردیده که قادر به دانلود فایل کامل ان می باشد.

 

پاسخ دهید