مدیرکل(عطیه یعقوبی)

مدیرکل(عطیه یعقوبی)

پست الکترونیکی: این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید
پنج شنبه, 04 شهریور 1395 ساعت 10:23

سُها یک مجموعه فرا دانشگاهی است که با هدف تکمیل و تقویت دروس دانشگاهی و افزایش توانمندی‌های حرفه‌ای دانشجویان و فارغ التحصیلان در حوزه‌های صنعت و بازار کار می‌باشد. سُها متناظر با تمام نیازهای مخاطبان راه حل و برنامه ارائه می‌دهد. کافی است نیازهای خود را با ما به اشتراک بگذارید تا از مشاوره رایگان با اساتید و خبرگان رشته تحصیلی خود بهره مند شوید.
عضو کانون سُها شوید تا متناسب با نیازها و شرایط شما، با انجام مشاوره رایگان، بهترین و سریعترین راه حل به شما پیشنهاد شود.

جهت اطلاع از زمان برگزاری کلاس ها و اطلاعات بیش تر :
شماره تماس:
021-88909729
021-88805926
ارتباط با ما:
https://telegram.me/sohabme
www.sohabme.ir
Sohabme :اينستاگرام این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید : ايميل
Sohabme : فيسبوك

سه شنبه, 02 شهریور 1395 ساعت 06:01

کانون آموزشی-پژوهشی سُها با کادری مجرب، متعهد و متخصص اعم از اساتید برجسته، اعضای هیئت علمی و فارغ‌التحصیلان ممتاز دانشگاه‌های معتبر در جهت رفع نیازها و موانع موجود بین دانشگاه و صنعت، همچنین تامین نیازهای علمی-پژوهشی و تحقیقاتی، اقدام به ارائه خدمات در حوزه مهندسی پزشکی و برق کرده است. خدمات ارائه شده عبارتند از :
- دوره‌های تخصصی و آموزشی آشنایی با تجهیزات پزشکی و نحوه راه اندازی، کاربری، عیب یابی و تعمیر، کالیبراسیون، اعتبارسنجی و ...
- انواع دوره‌های آموزشی نرم افزارهای عمومی و تخصصی در حوزه مهندسی پزشکی و برق در تمامی مقاطع تحصیلی
- برگزاری کارگاه‌های تخصصی در مقاطع تحصیلات تکمیلی
- مشاوره پروژه در مقاطع کارشناسی، ارشد و دکتری تخصصی در تمامی مراحل انجام پروژه شما در تمامی گرایش‌ها
- برگزاری مشاوره تحصیلی رایگان در مقاطع کارشناسی، ارشد و دکتری تخصصی
- ایجاد فضای حمایت از طرح‌ها و ایده‌ها
- برگزاری کلاسهای کنکور ارشد و دکتری توسط اساتید دانشگاه و اعضای هیئت علمی
-مشاوره تحصیلی و اعزام دانشجویان به دانشگاه های معتبر کشورهای امریکا، کانادا، آلمان، ترکیه و ...
با عضویت در کانون آموزشی- پژوهشی سُها از امکانات ویژه این مرکز به طور کامل برخوردار شوید.
سُها یک مجموعه فرا دانشگاهی است که با هدف تکمیل و تقویت دروس دانشگاهی و افزایش توانمندی‌های حرفه‌ای دانشجویان و فارغ التحصیلان در حوزه‌های صنعت و بازار کار می‌باشد. سُها متناظر با تمام نیازهای مخاطبان راه حل و برنامه ارائه می‌دهد. کافی است نیازهای خود را با ما به اشتراک بگذارید تا از مشاوره رایگان با اساتید و خبرگان رشته تحصیلی خود بهره مند شوید.
عضو کانون سُها شوید تا متناسب با نیازها و شرایط شما، با انجام مشاوره رایگان، بهترین و سریعترین راه حل به شما پیشنهاد شود.

سُهایی باشید.
شماره تماس:
021-88909729
021-88805926
ارتباط با ما:
https://telegram.me/sohabme
www.sohabme.ir
Sohabme :اينستاگرام این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید : ايميل
Sohabme : فيسبوك

 

یکشنبه, 31 مرداد 1395 ساعت 08:36

 

مفاهيم پايه
آمــالـگــامــاتـور (Amalgamator) از دو كــلــمــــه Amalgam به معنی آلياژی از دو يا چند فلز كه جيوه يكی از آن‌ها است و ator به معنی عامل تشكيل شده است و در كل به منظور تركيب مواد قالب گيری دندان استفاده مي‌شود.

فيزيولوژی
زمانی كه بيمار درد دندان نداشته يا اتاق عصب آن پس از برداشت پوسيدگی به طور قطعی باز نشده باشد ، دندانپزشک به منظور دادن يک شانس برای حفظ حيات دندان و جلوگيری از كارهای پر رفت و آمد و بالطبع پر هزينه عصب كشی برای بيمار ، اقدام به ترميم و پر كردن مشروط دندان‌ می‌كند.

طرز کار
آمالگام به صورت پودر است و جهت تبديل آن به خميـر ، مقـداری جيـوه بـا آن مخلـوط مـی‌كننـد. در داخـل دسـتـگـاه مـخـزن‌هـای مـجزايی برای ريختن آمالگام و جيوه وجود دارند. ابتدا آمالگام و جيوه را داخل مخزن‌هايشان می‌ريزند و با استفاده از اهرم يا كنترل كننده درصد تركيب آن‌ها با هم را مشخص می‌كنند. سپس اين مواد به مقدار تعيين شده وارد همـزن مـی‌شـونـد و در نهـايـت مخلـوط حـاصـل به خـــروجـــی دسـتـگـــاه رفـتـــه و مـــورد اسـتـفــاده قــرار می‌گيرند.

موارد کاربرد
آمـالگـامـاتور دستگاهی است كه جهت تركيب آمـالگـام بـه همـراه قـابليت انتخاب واحد يا درصد تــركـيــب جـيــوه و آمـالگـام بـه كـار مـی‌رود. پـس از قراردادن كامپوزيت (مواد ترميمی همرنگ دندان) در دندانی كه قصد پركردن آن است ، بايد از لايت كيور جهت سفت كردن كامپوزيت استفاده كرد.

انواع دستگاه آمالگاماتور
1- دستگاه كپسولی
دراين نوع دستگاه كپسول در محل استقرار گيره كپسول قرار داده می‌شود. تنظيم ميزان پودر و جيوه امكان پذير نيست ، چون شركت سازنده مقدار واحد آمــالـگــام و جـيــوه را مشخـص كـرده و در كپسـول جاسازی شده و نياز به تنظيم خاصی ندارد.
2- دستگاه پودری و كپسولی (دوكاره)
‌در ايـن نوع دستگاه ميزان پودر آمالگام متغيير است كه پيچ تنظيم آن در بغل دستگاه قرار گرفته است ولی مقدار جيوه هميشه ثابت است. هرچه پيچ تنظيم به طرف مثبت باشد ، پودر بيشتر و به طرف منفی ، پودر كمتر و در نتيجه ماده به دست آمده نرم‌تر می‌شود.

نحوه نگهداری از دستگاه
بـه دلـيـل لرزش دستگاه پودر آمالگام در مخزن فـشـرده مـی‌شود و باعث عبور نكردن مقدار لازم  پـودر در لـولـه تركيب آمالگاماتور می‌شود كه كم شدن پودر ، تنظيم دستگاه را به هم می‌زند.
پس از هر بار استفاده از آمالگاماتور ، از برس مـخـصـوصـی كـه جـهـت تـمـيـز كـردن داخـل لوله و درپوش آن آمالگاماتور است ، استفاده كنيد.
تا قبل از توقف كامل درپوش لوله آمالگاماتور ، آن را با دست نگه نداريد.
از قرار دادن آمالگاماتور در معرض نور آفتاب اجتناب شود.
هر هفته يكی دو مرتبه آمالگاماتور را چند بار سر و ته كرده و سپس درجای خود قرار دهيد. 

منبع: ماهنامه مهندسی پزشکی

جمعه, 07 خرداد 1395 ساعت 04:55

پرتودرمانی یا رادیوتراپی (Radiation therapy) یکی از مهم‌ترین شاخه‌های فیزیک پزشکی است. پرتودرمانی به درمان بیماری با استفاده از پرتوهای نافذ مانند پرتوهای ایکس و آلفا و بتا و گاما که یا از دستگاه تابیده می‌شوند یا از داروهای حاوی مواد نشاندارشده ساطع می‌شوند گویند .
به گزارش خبرنگار سایت پزشکان بدون مرز ،  کاربرد اصلی پرتو درمانی در معالجه و یا تقلیل امراض سرطانی می‌باشد. پرتودرمانی یکی از درمان‌های سرطان است که در آن با تابانیدن اشعه بر توده سرطانی، سلول‌های سرطانی کشته می‌شوند. پرتودرمانی با اهداف و شیوه‌های متنوع و متفاوتی، انجام می‌شود.

انجام پرتودرمانی نیاز به امکانات و محاسبات دقیق دارد، باید دقیقا محاسبه شود که چه میزان اشعه به بدن تابانیده شود، این میزان اشعه باید دقیقا بر هدف متمرکز شود. از آنجا که توده‌ای که اشعه می‌گیرد در عمق بدن قرار دارد، باید اشعه طوری تابانیده شود که اعضای سر راه تحت تأثیر قرار نگیرند به همین منظور گاهی اشعه کل مورد نیاز را محاسبه می‌کنند و از چند مسیر اشعه را به بدن می‌تابانند، طوری که نهایتا میزان کلی پرتو دریافتی برای کشتن سلول‌های سرطانی کافی باشد، اما از آنجا که اشعه به چند باریکه تقسیم شده و از چند زاویه به بدن تابانیده شده، اعضای سر راه آسیب نمی‌بینند.

نزدیک دو سوم از بیماران سرطانی در جریان مداوای خود از پرتودرمانی استفاده می‌کنند. در سال ۲۰۰۴، این تعداد در آمریکا به ۱ میلیون نفر رسید. در این میان، سرطان پروستات، سرطان ریه، و سرطان سینه ۵۶٪ معضلات را تشکیل می‌دادند

سایبر نایف یک نوع ربات رادیوتراپ  است.  دستگاه رادیوتراپی رباتیک سایبر نایف برای درمان سرطان از ماه فوریه 2009 مورد استفاده قرار گرفته شده است .

سایبرنایف، شیوه‌ای از پرتودرمانی است که به وسیله دکتر جان آر آدلر، استاد جراحی مغز و اعصاب و پرتودرمانی دانشگاه استنفورد و همچنین پیتر و راسل شونبرگ از شرکت پژوهشی شونبرگ، بنیان نهاده شد. در این شیوه البته خبری از چاقوی واقعی نیست ولی پرتو تابانیده شده به مانند چاقویی دقیق و بدون درد، بدون اینکه نیاز به بیهوشی باشد، عرصه را بر سلول‌های سرطانی تنگ می‌کند.

دستگاه  سایبر نایف  با تنفس بیمار به حرکت درمی‌آید و می‌تواند تومورهای سرطانی را با دقت بسیار بالاتر از روش‌های دیگر مورد هدف قرار دهد و میزان آسیب به بافت‌های سالم را کاهش دهد.

این دستگاه در واقع نوعی شتابگر خطی فشرده است که روی بازوی رباتیک نصب شده است. سایبر نایف با استفاده از بازوی رباتیک پرتوهای چندگانه تشعشعات با دوز بالا را از زوایای مختلف انتقال می‌دهد.

حین کار این دستگاه دوربین‌های مجهز به اشعه ایکس تنفس بیمار را کنترل می‌کنند و برای به حداقل رساندن آسیب به بافت‌های سالم جهت پرتوهای رادیوتراپی را تنظیم می‌کنند.

دقت بالای این دستگاه، درمان تومورهای سرطانی را که در نقاط حساس بدن نظیر نخاع قرار دارند یا دسترسی به آنها دشوار است، تسهیل می‌کند.
سایبرنایف جدیدترین تکنولوژی جراحی رادیویی ( رادیوسرجری) در دنیاست که میتواند بسیاری از تومورهای سرطانی را در نقاط مختلف بدن درمان کند.

با استفاده این تکنولوژی بسیاری از تومورهای سرطانی که در نقاطی از بدن قراردارند که دست جراحان به آن نمیرسد و یا درمناطق بسیار حساس همانند ساقه مغز، نخاع، پانکراس، ریه و … قرار دارند قابلیت درمان پیدا کرده اند.
متاسفانه تکنولوژی سایبر در ایران کاملا شناخته شده نیست  در حالی که هم کنون در بیش از  ۱۸ کشور دنیا و ۱۵۰ مرکز فوق تخصصی سرطان دنیا این دستگاه نصب و راه اندازی شده و تا کنون بیش از ۴۰ هزار بیمار سرطانی در شش سال گذشته با سایبرنایف درمان شده اند.

سایبرنایف بوسیله بازوی روباتیک خود، پرتوهای انرژی پرقدرت را از مسیرهای چندگانه به محل دقیق تومور حمله و موجب نابودی آن میشود. به وسیله این روش درمان، میزان عوارض جانبی تا مقدار بسیار زیادی کاهش پیدا می کند زیرا این دستگاه  روباتیک سعی می کند پرتوهای تابشی را به محل دقیق تومور بتاباند و از درگیر کردن بافتهای سالم آن خوداری می شود.
به علاوه، تکنولوژی جدید سایبر نایف میتواند هدف های متحرک مانند سرطان ریه را هم به آسانی نابود کند. این دستگاه قابلیت تنظیم بر اساس حرکات مرتب سینه هنگام نفس کشیدن را دارد. این باعث میشود که دیگر نیازی به نگهداشتن نفس توسط بیمار نباشد و درمان با سرعت بیشتری پیش رود. بدون هیچ برش و یا بیهوشی در طول درمان، اکثر بیماران میتوانند پس از پایان جلسه رادیوسرجری به زندگی عادی خود برگشته و به فعالیت روزانه خود بپردازند.

هدف‌گیری تومورها در سایبرنایف با دقت بیشتری، نسبت به شیوه‌های معمول صورت می‌گیرد. سایرنایف نخستین بار در سال ۱۹۹۰ معرفی شد. اولین بار از روبات «فانوک» ساخت ژاپن در سایبرنایف استفاده شد اما سیستم‌های مدرن‌تر از روبات آلمانی موسوم به KUKA KR 240 استفاده می‌کنند.


دور بیمار، دوربین‌های اشعه ایکس‌ای قرار داده می‌شوند که موقعیت آناتومیک عضو هدف را به دقت مشخص می‌کنند، موقعیت بدن، با جایگاه توده که به وسیله سی‌تی یا MRI مشخص شده است، مقایسه می‌شود و یک برنامه کامپیوتری با دقت بازوی روبات را هدایت می‌کند، طوری که پرتو با دقت به توده تابانیده شود.

برای انجام فرایند سایبرنایف از شیوه‌های مختلفی استفاده می‌شود، مثلا در مورد توده‌های واقع در حفره جمجمه از سیستمی موسوم به ۶D skull استفاده می‌شود. با این شیوه میزان دقت سایبرنایف به نیم میلیمتر می‌رسد.

اما در مورد توده‌های نخاع یا ریه، اوضاع اندکی متفاوت است، از آنجا که مهره‌های نسبت به هم حرکت می‌کنند و ریه هم در حین تنفس منبسط و منقبض می‌شود، بر خلاف جمجمه که استخوان‌هایش نسبت به هم ثابت هستند، باید از سیستم دیگری استفاده شود، این سیستم Xsight نام دارد.

به گزارش خبرنگار سایت پزشکان بدون مرز ،  کار دیگری که برای تعیین محل دقیق ضایعه در بافت نرم می‌توان انجام داد، علامت‌گذاری محل با نشانه‌های طلایی است. طلا به خاطر سازگاری زیستی و چگالی بالا و در نتیجه مشخص شدن آسان‌اش با اشعه ایکس انتخاب می‌شود. این نشانگرها با رادیولوژی مداخله‌ای یا جراحی در بدن کار گذاشته می‌شوند. البته بین کاشت این راهنماها و استفاده از سایبرنایف نباید فاصله زیادی بیفتد چون ممکن است این علایم حرکت کنند.

اما برای نابود کردن تومور اعضایی که حین عمل ثابت نیستند و حرکت می‌کنند مثل با تومور ریه و پانکراس باید چه کار کرد؟

اگر از فناوری مناسبی استفاده نشود، در حین پرتودرمانی، اعضای سالم مجاور توده، هم در معرض توده قرار می‌گیرند و میزان پرتودهی توده هم کاهش می‌یابد.
برای این منظور، از سیستمی به نام سیستم همگام‌سازی استفاده می‌شود. در این شیوه الیاف اپتیکی روی پوست شکم قرار داده می‌شوند که حرکت شکم را حین پرتودهی مشخص می‌کنند، یک الگوریتم کامپیوتری میزان حرکت شکم را محاسبه می‌کند و به بازوی روباتیک دستور می‌دهد که متناسب با حرکت شکم، تغییر حهت دهد.


نکته مهم دیگر این است که در روش‌های پرتودرمانی روتین ممکن است به جلسات روزانه نیاز داشته باشند که ممکن است نهایتا چند هفته طول بکشند اما با ساییرنایف می‌توان در یک تا پنج جلسه کار را تکمیل کرد. بر اساس ماهیت تومور می‌توان سایرنایف را به تنهایی یا در ترکیب با جراحی یا شیوه پرتور درمانی کل مغز مورد استفاده قرار داد.

مراحل درمان سایبرنایف چیست؟

تیم متخصصین چند رشته ای؛ درمان هر بیمار را در زمینه های مختلف روش های درمانی از جمله انکولوژی تابشی، جراحی مغز و اعصاب، جراحی عمومی و ارولوژی با توجه به پروتکل های پزشکی برای سایبرنایف مورد بررسی قرار می دهد. آماده بودن جهت درمان سایبرنایف توسط یک گروه کاری متخصصین چند رشته ای که بر اساس هر مورد به صورت خاص تصمیم گیری می نمایند، ارزیابی می شود.

مراحل درمان سایبرنایف که در زیر آمده است معمولا طی چند روز به نتیجه می رسد.

مرحله مقدماتی

آمادگی های لازم با توجه به بخش مربوطه بدن انجام می شوند. چنانچه یک بیمار تحت درمان مغزی باشد، ماسک ترموپلاستیک مناسب با صورت بیمار تهیه می شود و تصاویر CT به روز شده برنامه ریزی می شود. اگر تومورهای پروستات، لوزالمعده، کبد، ریه و یا بافت نرم هدف قرار داده شده است، در داخل هدف سه تا شش علامت جایگزین می شود. همچنین برای اینکه بیمار احساس راحتی کند، تختخواب وکیوم مناسبی نیز آماده می شود.

مرحله برنامه ریزی

پس از مرحله آماده سازی، بیمار به منزل می رود. در این حین برای فرستادن اشعه ایکس از مناسب ترین راه به تومور بدون صدمه زدن بافت های اطراف، برنامه مناسبی تهیه می شود.
جهت اجراء بهترین و مطلوب ترین برنامه درمانی برای بیمار، در رابطه با تصاویر رادیولوژی بیمار، پزشکان و متخصصین  فیزیک پزشکی با یکدیگر کار می کنند.

مرحله اجراء

درمان بیمار، پس از رسیدن بیمار به بخش سایبرنایف در روز و ساعتی که قبلا” اطلاع داده شده است، آغاز می شود. درمان معمولا” بین ۳۰ دقیقه تا ۲ ساعت طول می کشد. ممکن است درمان در دو تا پنج قسمت (مرحله) اجراء شود. در این صورت، بین هر یک از مراحل درمان ۲۴ ساعت (حداقل) فاصله داده می شود. بیمار، پس از هر جلسه درمان به منزل یا محل کار خود باز خواهد گشت.

چه چیزی سایبرنایف را گزینه ای بهتر می سازد؟

• طول مدت درمان کاهش یافته است.
طول درمان به خاطر تخت قابل انعطاف و افزایش سرعت شروع دوز، بسیار سریعتر از قبل است.

• برای برخی از برنامه های عملیاتی ویژه ریه، نشانگر فلزی وجود ندارد.
در برخی از کاربردها نیازی به جایگزین کردن نشانگرهای فلزی در ریه نمی باشد و بدین ترتیب مانع از خطرات ثانویه می شود.

• سایبرنایف در طول درمان اندام متحرک را دنبال کرده و اشعه ها را مطابق با آن تنظیم می نماید.
سایبرنایف در حین درمان تغییرات چرخشی را که به دلیل حرکات بیمار به وجود می آید را تشخیص داده و دارای سیستم تعقیب IGRT 6D می باشد.

• رادیوجراحی سایبرنایف، عوارض جانبی کمتری نسبت به رادیوتراپی سنتی دارد.
درمان هم برای بیمار و هم برای پزشک مؤثرتر انجام شده و این نتایج بهتری ارائه می نماید.

رادیوتراپی مدولاسیون چگالی (IMRT)

IMRT،  بابیش از یک اشعه در تراکم های مختلف با استفاده دقیق از تابشهای   متعدد، دوزهای تابشی بالا را  تنها به محل تومور با میدانهای مدوله شده از زوایای تابشی چند گانه،  در جهت از بین بردن تومور انتقال می دهد.

با روش محاسبات دوز پیشرفته کامپیوتری، اشعه، کاملا متناسب با شکل تومور  شده و  بافت سالم بدن را به اندازه قابل توجهی حفظ می نماید.

رادیوتراپی کونفورمال ۳ بعدی (۳D-CRT)

رادیوتراپی کونفورمال، به سلول های سرطانی به مقدار زیاد اشعه داده و در عین حال اشعات اطراف بافت سالم را به اندازه قابل توجهی کاهش می دهد. همچنین به پزشکان این فرصت را می دهد که با دقت بیشتر از رادیوتراپی سنتی، به صورت سه بعدی محل درمان را مشاهده کرده و بافت سالم را جدا نموده و یک تومور را هدف قرار دهند.

منبع: http://www.pezeshk.us

چهارشنبه, 29 ارديبهشت 1395 ساعت 05:30

ام آرآی (به انگلیسی: MRI)‏ که مخفف عبارت (به انگلیسی: Magnetic Resonance Imaging)‏ است و تصویرسازی تشدید مغناطیسی نامیده می شود.
MRI روشی است که می توان با کمک گرفتن از آن تصاویر بسیار دقیق و واضحی از اندامهای درون بدن بدست آورد .

ام آر آی و کاربرد آن


پدیده تشدید مغناطیسی اولین بار تو سط دو فیزیکدان بنامهای فلیکس بلاچ و ادوارد پارکل بطور جداگانه کشف گردید با این کشف انها در سال 1952 مفتخر به دریافت جایزه نوبل گردیدند.
سرانجام در سال 1970 دکترریموند دامادین به این فکر افتاد که از فراوانی اب در بدن برای تصویر برداری به روش تشدید مغناطیسی استفاده کند.
بطور عمده بدن انسان از آب و چربی تشکیل شده است. آب 3/2 وزن بدن را شامل می شود و دارای دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن در هر مولکول است.

ام آر آی (MRI) و کاربردهای آن + عکس ، طرز کار ام آر آی ، دانستنی های قبل از انجام ام آر ای

نحوه کار ام آر آی

مولکولهای چربی نیز به مقدار زیادی هیدروژن دارند. به طور کلی مقدار اتم هیدروژن بدن تقریبا 63 درصد است. و این اتم که مقدارش بیشتر از دیگر عناصر است، دارای سیگنال MRI می باشد. از آنجایی که بین محتوای آب اندامها و بافتها تفاوت وجود دارد، و همچنین در خیلی از بیماریها روند آسیب رسانی منجر به تغییر در محتوای آب می شود، این روش تصویر برداری بطور وسیع در پزشکی بکار برده می شود.
امواج مورد استفاده در ام آر آی از جنس امواج رادیویی و مغناطیسی هستند که ضرری برای بدن ندارد. این روش تصویر برداری دردناک نیست.

ام آر آی (MRI) و کاربردهای آن + عکس ، دانستنی های قبل از انجام ام آر ای ، ام آر آی

طرز عکسبرداری ام آر ای


در ام آر آی ابتدا بیمار در یک میدان مغناطیسی قوی قرار گرفته و سپس امواج رادیویی به سوی او تابیده میشود. بافت های بدن در جواب به این موقعیت امواج رادیویی دیگری را از خود ساطع میکنند. با دریافت این امواج رادیویی که از بدن بیمار ساطع میشود و تحلیل این امواج توسط یک کامپیوتر پرقدرت، تصاویری بر روی مانیتور دستگاه ایجاد میشوند که سطع مقاطعی از اندام مورد نظر را نشان میدهند.
پزشکان با استفاده از این تکنیک ارزشمند توانستند از بافتهای مختلفی مانند مغز تصاویر واضحی بدست اورند در شکل زیر یک اسکن از سر انسان بروش MRIرا میبینیداگرتوموری در ان باشد ان تومور به صورت لکه ای در تصویر ظاهر خواهد شدکه رنگش با سایر نقاط سر متفاوت است زیرا میزان هیدرژن تومور با میزان هیدرژنهای اطراف فرق میکند بنابراین پس از تابش امواج رادیویی سیگنالها ودر نتیجه تصویر مربوط به ان ایجاد می شود امروزه پزشکان با استفاده از این فناوری می توانند با تشخیص محل لخته شدن خون در قلب و یا مغز از وقوع سکته در انسان جلوگیری کنند.
بزرگ ترین تولید کننده های سیستمهای ام آر آی امروزه شرکت های زیمنس (آلمان)، جی ای (آمریکا)، توشیبا (ژاپن)، و فیلیپس (هلند) می باشند.
 

ام آر آی (MRI) و کاربردهای آن + عکس ، ام آر آی ، کاربرد ام آر آی

نحوه تصویربرداری
فردی که قرار است با این روش مورد تصویربرداری قرار گیرد نباید هیچ شی فلزی مانند ساعت ، انگشتر ، مفصل مصنوعی و .... داشته باشد. و یا شی فلزی در نزدیکی دستگاه MRI قرار گیرد ، زیرا میدان مغناطیسی روی این مواد فرومغناطیسی اثر گذاشته و نه تنها باعث تداخل در امر تصویربرداری می شود،
بلکه می تواند به خود فرد نیز آسیب برساند به همین دلیل است که دستگاه MRI را در اتاق های ویژه ای قرار می دهند. این اتاقها نسبت به امواج الکترومغناطیسی نفوذناپذبرند. در نتیجه امکان ورود یا خروج برای این امواج وجود ندارد. به علاوه لباس مخصوصی را تن بیمار می کنند که هیچ قسمت فلزی نداشته باشد.
در حین عمل تصویربرداری فرد باید آرام باشد. به این منظور می توان یک آرام بخش ملایم به وی داد. سپس او را روی تخت خوابانده و از وی می خواهند که به طور عادی نفس بکشد. بعد از اینکه فرد در دستگاه قرار گرفت، محل مورد تصویربرداری را با نور مشخص می کنند و اسکن کردن شروع می شود. در فواصل زمانی که اسکن کردن قطع می شود وی می تواند قدری حرکت کند ، ولی نه آنقدر که از محل مورد نظر جابجا شود. شخص در طول اسکن می تواند از طریق دکمه ای که در اختیار او قرار داده اند به مسئولین اطلاع دهد، و اسکن کردن متوقف شود. بعد از اتمام کار اطلاعات تصویری به رایانه ای داده می شود و رایانه با بررسی اطلاعات ، تصویری ایجاد می کند که روی فیلم منعکس می شود.

ام آر آی (MRI) و کاربردهای آن + عکس ، ام آر آی ، کاربرد ام آر آی

موارد کاربرد ام آر آی

موارد کاربرد
 امروزه M.R.I در تشخیص بسیاری از بیماریها و ضایعات اعضاء مختلف بدن به کار می رود .
از این روش می توان برای تشخیص ، درمان و دنبال کردن مسیر بیماری استفاده نمود. مثلا تمام ناهنجاریهای مغز و نخاع به وسیله MRI نشان داده می شود.
با این روش می توان تشخیص داد که درد کمر به علت درد عضله است و یا به علت فشار روی عصب می باشد. همچنین در درمان و تشخیص و روند توسعه سرطان از این روش استفاده می شود. موارد کاربرد MRI بسیار زیاد است که در این جا فقط چند نمونه ذکر می شود:

ام آر آی (MRI) و کاربردهای آن + عکس ، ام آر آی ، کاربرد ام آر آی



MRI-1 مغز: M.R.I در بررسی مغز و نخاع و چشم ، گوش و بسیاری از دیگر اعضاء موجود در ناحیه سر و گردن به کار می رود . باید یادآور گردید که نخستین بار از این روش در برررسی مغز و نخاع استفاده شد و M.R.I به میزان زیادی به یاری متخصصین و جراحان مغز و اعصاب آمد . از این روش در تشخیص پارگی و جابجایی دیسک های بین مهره های ستون فقرات ، صدمات و تومورهای نخاع ، تومورهای مغز ، خونریزی ها و به خصوص سکته های مغزی استفاده می شود . در برخی موارد خاص که تشخیص آن برعهده پزشک معالج شماست ، ممکن است نیاز به استفاده از ماده گادولینیوم جهت تصویربرداری در روش M.R.I باشد .
در این نوع تصویربرداری، تصاویر کاملا تفکیک شده ای از بخش های مختلف مغز گرفته می شود. وضعیت بیماران مبتلا به سردرد حمله ای و ناگهانی؛ ضعف و دوبینی، با MRI مغز قابل بررسی است. MRI مغز برای تکمیل تصویربرداری به وسیله سی تی اسکن و در مواردی نامشخص بودن تصاویر دریافتی به وسیله سی تی اسکن نیز استفاده می شود.

ام آر آی (MRI) و کاربردهای آن + عکس ، ام آر آی ، کاربرد ام آر آی

 


2- MRI ستون مهره ها: معمولا برای بررسی بیرون زدگی یا تورم غیرعادی دیسک، تنگ شدن و ناراحتی کانال میانی ستون مهره ها کاربرد دارد. علاوه بر این، این نوع تصویربرداری بهترین شیوه برای بررسی وضعیت آسیب ها و مشکلات عودکننده (بازگشت کننده) ستون مهره ها در بیمارانی است که مورد عمل جراحی ستون مهره ها قرار گرفته اند.

MRI-3 استخوان و مفصل ها: در این نوع تصویربرداری، وضعیت تمام استخوان ها و مفصل ها، حتی بافت های نرم به ویژه بخش های متصل به آن ها قابل بررسی است. وضعیت تاندون ها، رباط ها، عضلات، غضروف ها و آسیب های احتمالی استخوان ها نیز با این تصویربرداری مورد بررسی قرار گیرد.

MRI-4 حفره شکم: معمولا زمانی که استفاده از سی تی اسکن و اولتراسون پاسخ گوی نیاز پزشک برایتشخیص بیماری نباشد، از MRI حفره شکم برای بررسی دقیق وضعیت اندام های درونی حفره شکم استفاده می کنند. شاخص ترین کاربرد MRI حفره شکم، بررسی وضعیت کبد، غدد فوق کلیه و پانکراس است.

MRI- 5ویژه دستگاه گردش خون: MRA  ، MRI ویژه دستگاه گردش خون و بررسی وضعیت قلب و رگ هاست. رگ های مرتبط با گردن (کاروتید) و مغز نیز با این نوع MRI بررسی می شوند. برای بررسی وضعیت رگ های محوطه شکم، به ویژه رگ های مرتبط به کلیه ها نیز از MRA استفاده می کنند. سام.آر.آی تصویربرداری به شیوه تشدید مغناطیسی با MRI ، شیوه دیگری برای تصویربرداری از اندام ها و بافت های درونی بدن با کمک امواج مغناطیسی و امواج رادیویی است

ام آر آی از یک میدان مغناطیسی بسیار پرقدرت استفاده میکند و اجسام فلزی در این میدان حرکت میکنند پس هیچ جسم فلزی نباید به همراه بیمار وارد اطاق ام ار آی شود. بهتر است بیمار ساعت و جواهرات خود را در منزل گذاشته و به همراه نیاورد. در بعضی موارد آرایشی مواد فلزی وجود دارد پس به بیمار توصیه میشود از موارد آرایشی استفاده نکند. لباسی که بیمار به تن دارد نباید هیچ قسمت فلزی داشته باشد. بعضی دکمه ها و گیره ها فلزی هستند.

اجسام زیر نیاید به داخل اطاق ام آر آی بیایند

  • پول یا کارت اعتباری
  • اجسام الکترونیک مانند تلفن همراه
  • سمعک
  • ساعت یا جواهرات
  • کلید، سکه و یا قلم
  • گیره های مو
  • لباس هایی که حاوی دکمه، گیره، قلاب، زیپ و یا نخ هایی باشند که در آنها فلز وجود داشته باشد
  • کفش و یا کمریند

برای اطمینان از وارد نشدن اجسام فلزی به اطاق ام آر آی معمولا از بیمار میخواهند تا تمام لباس های خود را خارج کرده و یک دست لباس طبی یک بار مصرف به وی داده تا بر تن کند. سپس بیمار بدون هیچ چیز دیگری وارد اطاق ام آر آی میشود. با این وجود ممکن است به هر دلیلی اشیاء فلزی درون بدن بیمار باشند. پس از هر بیماری که قصد انجام ام آر آی دارد در مورد وجود اجسام زیر در بدن وی از او سوال میشود

  • پیس میکر
  • دفیبریلاتور قلبی
  • نورواستیمولاتور کلیپ یا گیره آنوریسم
  • پیچ و پلاک یا دیگر اجسام فلزی که برای درمان شکستگی استخوان بکار رفته اند
  • وسایل تزریق اتوماتیک دارو
  • اجسام فلزی خارجی که قبلا در بدن وارد شده اند بخصوص در چشم
  • تیر یا ترکش در بدن
  • تاتو
  • گیره فلزی دندان
  • بعضی از انواع آی یو دی
  • پچ های دارویی حاوی فلز

جدیدترین کاربرد های تشخیصی MRI

در سال های اخیر استفاده ازMRI در زمینه های گوناگون پزشکی از تشخیص سرطان تا کشف زود هنگام بیماری MS به نحو چشم گیری گسترش یافته است. در ادامه به یکی از جدیدترین کاربردهای MRI اشاره می کنیم.

تشخیص و درمان سرطان پروستات

محققان مرکز جامع سرطان در دانشگاه میشیگان آمریکا، مطالعاتی را بر روی موش ها انجام دادند و طی آن موفق به ابداع روشی جدید به نام Functional Diffusion Map شدند. در این روش از MRI و نرم افزار مخصوصی استفاده می شود که هر گونه حرکت یا گسترش مایع درونی سلول های سرطانی را ردیابی می کند. به گفته یکی از محققان، روش FDM به عنوان یک بیومارکر زود هنگام عمل می کند و می تواند نشانگر میزان پاسخ تومور به درمان باشد که همین امر از اتلاف وقت نیز جلوگیری می کند. همچنین بر اساس مطالعه پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا، می توان از روش های MRI و MRS به عنوان روشی کمکی در جراحی لاپاروسکوپی در خارج کردن غده پروستات استفاده کرد. جراحی لاپاروسکوپی در آوردن غده پروستات که موسوم به RALRP است، روشی رایج و رو به گسترش است که بر خلاف روش های قبلی که به صورت جراحی باز انجام می شد، به پزشک امکان لمس غده پروستات و ناحیه سرطانی را نمی دهد. با استفاده ازMRI می توان اطلاعات مفیدی را از جمله محل دقیق سرطان بر روی کیسه پروستات و بافت های عصبی عروقی و میزان گسترش سرطان در بدن در اختیار جراح قرار داد که قبل و در حین عمل جراحی کمک فراوانی خواهد کرد. بر اساس تحقیقی که در دانشگاه سانفرانسیسکو صورت گرفته است، با توجه به گسترش سرطان به بیرون از کپسول غده پروستات، می توان بازگشت مجدد سرطان را پیش بینی کرد. در این تحقیق که متشکل از ۷۴ بیمار مبتلا به سرطان پروستات بود، همه بیماران پیش از شروع درمان تحت تصویربرداری MRI اندورکتال قرار گرفتند. پس از گذشت حدود ۴۲ ماه، در ۴ بیمار عود مجدد سرطان مشاهده شد که تصاویر MRI همه آن ها قبل از شروع درمان، نشانگر گسترش سرطان به بیرون از کپسول غده پروستات بود.

Functional Magnetic Resonance Imaging )fMRI)

تکنیک جدید، fMRI در واقع نمایان کردن ساختارهایی است که در عملکردهای خاص مغز نقش دارند. تصاویر به دست آمده از این تکنیک، رزولوشن بالایی داشته و فعالیت های مغزی را با روش های غیر تهاجمی از طریق ثبت سیگنال های وابسته به سطح اکسیژن خون فراهم می کند و توانایی نمایش مستقیم عملکرد مغزی، برداشت و درک ما را از روند فعالیت های مغزی و وضعیت عصبی افزایش می دهد. fMRI بر پایه افزایش جریان خون عروق لوکال ( محل هایی که فعالیت های عصبی مغز را سازماندهی می کنند ) عمل می کند. از آنجا که فعالیت های عصبی در ترسیم صحیح ساختار و عملکرد مغزی بسیار مهم است، یکی از مهم ترین قابلیت های fMRI ، نقشه برداری عصبی است. نیاز به نقشه های مجزای مغزی هنگامی اهمیت خود را نشان می دهد که حضور یک تومور مغزی، محل مورد انتظار فعالیتی را تغییر دهد یا در یک ناحیه با فعالیت نامعلوم قرار گیرد. به دنبال به تصویر کشیدن سه بعدی مغز ، fMRI می تواند وقایع هماهنگ و همزمان مغز را مجزا کند. نمایش چند سطری فعالیت های مغز می تواند شامل عملکردهای ادراکی و کارهای شناختی همزمان باشد که از طریق تحریک بینایی و شنوایی حاصل شده است. برای انجامfMRI ، از روش های گوناگونی استفاده می شود که برخی از آن ها عبارتند از :

fMRI: تفاوتهای مکانی در میزان اکسیژنه بودن خون را بر مبنای تفاوت ویژگی های اکسی هموگلوبین و دی اکسی هموگلوبین و نیز تزویج فعالیت نرون و جریان خون اکسیژنه اندازه گیری می کند.

Perfusion fMRI :

گردش خون مخ را در مناطق مختلف بر مبنای تزریق وریدی متفاوت یک ترکیب مغناطیسی در نواحی گوناگون مخ و نیز تزویج فعالیت نرون و جریان خون اکسیژنه اندازه گیری می کند.

Diffusion Weighted fMRI :میزان حرکت تصادفی مولکول های آب را بررسی می کند.

عضو مورد نظر در fMRI باید کاملا بی حرکت باشد. البته امکان اصلاح حرکات خفیف به وسیله برنامه های پردازشی وجود دارد، اما حرکات شدید قابل اصلاح نیست. همواره مساله اصلی در fMRI این است که فعالیت های مغز در کدام قسمت اتفاق می افتند.

مزایا و معایب استفاده از fMRI

قدرت ایجاد تفکیک مکانی و زمانی بالا، کاهش ریسک بررسی افراد سالم ، قابلیت تکرار در شرایط مختلف و قابل اجرا بودن بر روی اسکنرهای MRI مدرن از جمله مزایای استفاده از fMRI است. در حالی که حساسیت زیاد نسبت به حرکت سر، شرایط محیطی سخت جهت تحریک حسی و ترس احتمالی بیمار از شرایط آزمایش از معایب آن است.

پردازش تصویر و جداسازی بافت ها

مزیت MRI نسبت به سایر روش های تصویربرداری تشخیصی ، قابلیت تفکیک فضایی بالا و تشخیص بسیار خوب بافت های نرم است. عمل جداسازی یا بخش بندی تصاویر، تقسیم یک تصویر چند بعدی به گروهی از پیکسل های مرتبط است که یک مرحله ضروری در بعضی از کاربردهای پیشرفته تصویر برداری است.

بخش بندی دقیق بافت های مغزی جهت نمایش و اندازه گیری های سه بعدی نظیر تعیین حجم و عملیات کلینیکی مانند طراحی جراحی، بررسی عملکرد بافت های مغزی، پرتو درمانی و طرح درمان مورد نیاز است. در بخش بندی تصاویر پزشکی، اجرای دقیق، سریع و حتی المقدور خودکار الگوریتم ها مدنظر است. گرچه تکنیک های بخش بندی زیادی تاکنون در مقالات آورده شده اند، اما بخش بندی تمام خودکار تصاویر MRI همچنان به عنوان یک مشکل باقی مانده است که معمولا به دلیل نویز موجود در تصاویر MRI است و در اثر محدودیت های زمانی و امکانات تصویربرداری ایجاد شده است. مشکل دیگر وجود ناهماهنگی های فضایی موجود در سیگنال MRI است. الگوریتم های امید بخشی در این زمینه وجود دارند، اما اغلب آن ها به تصاویر Multi echo و عملیات پیش و پس پردازش جهت بهبود بخش بندی نیازمند هستند. برای رسیدن به این هدف، روش هایی چون فیلترهای غیر خطی، عملیات مورفولوژی و اتصال ارائه شده اند. برخی روش های موجود جهت حل مساله نویز تصاویر MRI و همچنین ناهماهنگی های موجود، از مدل های میدان های تصادفی مارکوف استفاده کرده اند. به کار بردن این مدل ها نتایج مطلوبی را در بردارد، اما از مشکلات آن می توان به حجم محاسبات بالا و پیچیدگی مفاهیم ریاضی اشاره کرد. ۴ پارامتر در کیفیت تصاویر MRI تاثیر دارند:

  SNR نسبت دامنه سیگنال به دامنه متوسط نویز 

 CNR نسبت کنتراست تصویر به دامنه متوسط نویز

 رزولوشن فضایی

 مدت زمان اسکن

دستیابی به روش های خودکار که بتوانند عمل جداسازی بافت ها را در کمترین زمان ممکن و با دقت بالا انجام دهند، از اهمیت خاصی برخوردار است. تا کنون روش هایی چون عملیات مورفولوژی باینری، الگوریتم Watershed ، الگوریتم K means ، مدل MRF و مدل کانتور فعال جهت جداسازی بافت های مغزی از یکدیگر و سایر بافت ها ارائه شده اند.

ایمنی در MRI

در سیستم های MRI ، جهت اعمال میدان مغناطیسی خارجی، یکی از انواع مغناطیس های دائمی، مقاومتی یا ابر رسانا به کار می رود. تا کنون مطالعات زیادی بر روی تاثیرات احتمالی میدان های ناشی از این مغناطیس ها صورت گرفته است که در هیچ یک از آن ها آثار زیان بار بیولوژیک دراز مدتی در اثر قرار گرفتن در معرض MRI گزارش نشده است. البته در برخی مطالعات، آثار کم اهمیت و برگشت پذیر ناشی از میدان های مغناطیسی مشاهده شده است. ایمپلنت های فلزی اثر جدی که شامل گشتاور، گرما و آرتیفکت در تصاویر MRI است، ایجاد می کنند، بنابراین بایستی هرگونه سابقه جراحی در بیماران پیش از انجام MRI مشخص شود. نکته مهم در مورد بیمارانی است که از پیس میکر قلبی استفاده می کنند.این بیماران مطلقا نباید تحت تصویربرداری MRI قرار بگیرند. زیرا انجام آن ممکن است باعث شود پیس میکر در حالت غیر همزمان کار کند. حتی بیمارانی که پیس میکر خود را خارج کرده اند، به دلیل آنکه ممکن است سیم های آن درون بدنشان باقی مانده باشد و با عمل کردن آن ها مانند یک آنتن و القای جریان، سبب فیبریلاسیون شود، نباید از روش MRI استفاده کنند.

جمعه, 24 ارديبهشت 1395 ساعت 13:39

مقدمه

انسان هميشه براي الهام گرفتن به جهان زنده پيرامون خود نگريسته است. يکي از بهترين طرح هاي شناخته شده، طرح پرواز انسان است که ابتدا لئورناردو داوينچي(1519-1452) طرحي از يک ماشين پرنده را بر اساس ساختمان بدن خفاش رسم نمود. چهار صد سال بعد کلمان آدر ماشين پرنده اي ساخت که داراي موتور بود و بجاي بال از ملخ استفاده مي کرد.

هم اکنون کار روي توسعه سيستم هاي هوشمند با الهام از طبيعت از زمينه هاي خيلي پرطرفدار هوش مصنوعي است. الگوريتمهاي ژنتيک که با استفاده از ايده تکاملي دارويني و انتخاب طبيعي مطرح شده، روش بسيار خوبي براي يافتن مسائل بهينه سازيست. ايده تکاملي دارويني بيانگر اين مطلب است که هر نسل نسبت به نسل قبل داراي تکامل است و آنچه در طبيعت رخ مي دهد حاصل ميليون ها سال تکامل نسل به نسل موجوداتي مثل مورچه است.

الگوريتم کلوني مورچه براي اولين بار توسط دوريگو (Dorigo) و همکارانش به عنوان يک راه حل چند عامله (Multi Agent) براي مسائل مشکل بهينه سازي مثل فروشنده دوره گرد (TSP :Traveling Sales Person) ارائه شد.

عامل هوشند(Intelligent Agent) موجودي است که از طريق حسگر ها قادر به درک پيرامون خود بوده و از طريق تاثير گذارنده ها مي تواند روي محيط تاثير بگذارد.

الگوريتم کلوني مورچه الهام گرفته شده از مطالعات و مشاهدات روي کلوني مورچه هاست. اين مطالعات نشان داده که مورچه ها حشراتي اجتماعي هستند که در کلوني ها زندگي مي کنند و رفتار آنها بيشتر در جهت بقاء کلوني است تا درجهت بقاء يک جزء از آن. يکي از مهمترين و جالبترين رفتار مورچه ها، رفتار آنها براي يافتن غذا است و بويژه چگونگي پيدا کردن کوتاهترين مسير ميان منابع غذايي و آشيانه. اين نوع رفتار مورچه ها داراي نوعي هوشمندي توده اي است که اخيرا مورد توجه دانشمندان قرار گرفته است.بايد تفاوت هوشمندي توده اي(کلوني) و هوشمندي اجتماعي را روشن کنيم.

در هوشمندي اجتماعي عناصر ميزاني از هوشمندي را دارا هستند. بعنوان مثال در فرآيند ساخت ساختمان توسط انسان، زماني که به يک کارگر گفته ميشود تا يک توده آجر را جابجا کند، آنقدر هوشمند هست تا بداند براي اينکار بايد از فرغون استفاده کند نه مثلا بيل!!! نکته ديگر تفاوت سطح هوشمندي افراد اين جامعه است. مثلا هوشمندي لازم براي فرد معمار با يک کارگر ساده متفاوت است.

در هوشمندي توده اي عناصر رفتاري تصادفي دارند و بين آن ها هيچ نوع ارتباط مستقيمي وجود ندارد و آنها تنها بصورت غير مستقيم و با استفاده از نشانه ها با يکديگر در تماس هستند. مثالي در اين مورد رفتار موريانه ها در لانه سازيست.

فرآيند ساخت لانه توسط موريانه ها مورد توجه دانشمندي فرانسوي به نام گرس قرار گرفت. موريانه ها براي ساخت لانه سه فعاليت مشخص از خود بروز مي دهند. در ابتدا صدها موريانه به صورت تصادفي به اين طرف و آن طرف حرکت مي کنند. هر موريانه به محض رسيدن به فضايي که کمي بالاتر از سطح زمين قرار  دارد شروع به ترشح بزاق مي کنند و خاک را به بزاق خود آغشته مي کنند. به اين ترتيب گلوله هاي کوچک خاکي با بزاق خود درست مي کنند. عليرغم خصلت کاملا تصادفي اين رفتار، نتيجه تا حدي منظم است. در پايان اين مرحله در منطقه اي محدود تپه هاي بسيار کوچک مينياتوري از اين گلوله هاي خاکي آغشته به بزاق شکل مي گيرد. پس از اين، همه تپه هاي مينياتوري باعث مي‌شوند تا موريانه ها رفتار ديگري از خود بروز دهند. در واقع اين تپه ها به صورت نوعي نشانه  براي موريانه ها عمل مي کنند. هر موريانه به محض رسيدن به اين تپه ها با انرژي بسيار بالايي شروع به توليد گلوله هاي خاکي با بزاق خود مي کند. اين کار باعث تبديل شدن تپه هاي مينياتوري به نوعي ستون مي شود. اين رفتار ادامه مي يابد تا زماني که ارتفاع هر ستون به حد معيني برسد. در اين صورت  موريانه ها رفتار سومي از خود نشان مي دهند. اگر در نزديکي ستون فعلي ستون ديگيري نباشد بلافاصله آن ستون را رها مي کنند در غير اين صورت يعني در حالتي که در نزديکي اين ستون تعداد قابل ملاحظه اي ستون ديگر باشد، موريانه ها شروع به وصل کردن ستونها و ساختن لانه مي کنند.

تفاوتهاي هوشمندي اجتماعي انسان با هوشمندي توده اي موريانه را در همين رفتار ساخت لانه مي توان مشاهده کرد. کارگران ساختماني کاملا بر اساس يک طرح از پيش تعيين شده عمل مي کنند، در حالي که رفتار اوليه موريانه ها کاملا تصادفي است. علاوه بر اين ارتياط مابين کارگران سختماني مستقيم و از طريق کلمات و ... است ولي بين موريانه ها هيچ نوع ارتباط مستقيمي وجود ندارد و آنها تنها بصورت غير مستقيم و از طريق نشانه ها با يکديگر در تماس اند. گرس نام اين رفتار را Stigmergie گذاشت، به معني رفتاري که هماهنگي مابين موجودات را تنها از طريق تغييرات ايجاد شده در محيط ممکن مي سازد.

 

بهينه‌سازي مسائل بروش کلوني مورچه (ACO):

 همانطور که مي دانيم مسئله يافتن کوتاهترين مسير، يک مسئله بهينه سازيست که گاه حل آن بسيار دشوار است و گاه نيز بسيار زمانبر. بعنوان مثال مسئله فروشنده دوره گرد(TSP). در اين مسئله فروشنده دوره گرد بايد از يک شهر شروع کرده، به شهرهاي ديگر برود و سپس به شهر مبدا بازگردد بطوريکه از هر شهر فقط يکبار عبور کند و کوتاهترين مسير را نيز طي کرده باشد. اگر تعداد اين شهرها n باشد در حالت کلي اين مسئله از مرتبه (n-1)! است که براي فقط 21 شهر زمان واقعا زيادي مي برد:

 روز1013*7/1 =  S1016*433/2 = ms10*1018*433/2 = !20

 با انجام يک الگوريتم برنامه سازي پويا براي اين مسئله ، زمان از مرتبه نمايي بدست مي آيد که آن هم مناسب نيست. البته الگوريتم هاي ديگري نيز ارائه شده ولي هيچ کدام کارايي مناسبي ندارند. ACO الگوريتم کامل و مناسبي براي حل مسئله TSP است.

 

 

مورچه‌ها چگونه مي‌توانند کوتاهترين مسير را پيدا کنند؟

 

 مورچه ها هنگام راه رفتن از خود ردي از ماده شيميايي فرومون(Pheromone) بجاي مي گذارند البته اين ماده بزودي تبخير مي شد ولي در کوتاه مدت بعنوان رد مورچه بر سطح زمين باقي مي ماند. يک رفتار پايه اي ساده در مورچه هاي وجود دارد :

آنها هنگام انتخاب بين دو مسير بصورت احتمالاتي( Statistical)  مسيري را انتخاب مي کنند که فرومون بيشتري داشته باشد يا بعبارت ديگر مورچه هاي بيشتري قبلا از آن عبور کرده باشند. حال دقت کنيد که همين يک تمهيد ساده چگونه منجر به پيدا کردن کوتاهترين مسير خواهد شد :

همانطور که در شکل 1-1 مي بينيم مورچه هاي روي مسير AB در حرکت اند (در دو جهت مخالف) اگر در مسير مورچه ها مانعي قرار ديهم(شکل 2-1) مورچه ها دو راه براي انتخاب کردن دارند. اولين مورچه ازA  مي آيد و بهC  مي رسد، در مسير هيچ فروموني نمي بيند بنابر اين براي مسير چپ و راست احتمال يکسان مي دهد و بطور تصادفي و احتمالاتي مسير CED را انتخاب مي کند. اولين مورچه اي که مورچه اول را دنبال مي کند زودتر از مورچه اولي که از مسير CFD رفته به مقصد مي رسد. مورچه ها در حال برگشت و به مرور زمان يک اثر بيشتر فرومون را روي CED حس مي کنند و آنرا بطور احتمالي و تصادفي ( نه حتما و قطعا) انتخاب مي کنند. در نهايت مسير CED بعنوان مسير کوتاهتر برگزيده مي شود. در حقيقت چون طول مسير CED کوتاهتر است زمان رفت و برگشت از آن هم کمتر مي شود و در نتيجه مورچه هاي بيشتري نسبت به مسير ديگر آنرا طي خواهند کرد چون فرومون بيشتري در آن وجود دارد.

 

نکته بسيار با اهميت اين است که هر چند احتمال انتخاب مسير پر فرومون ت توسط مورچه ها بيشتر است ولي اين کماکان احتمال است و قطعيت نيست. يعني اگر مسير CED پرفرومون تر از CFD باشد به هيچ عنوان نمي شود نتيجه گرفت که همه مورچه ها از مسيرCED  عبور خواهند کرد بلکه تنها مي توان گفت که مثلا 90% مورچه ها از مسير کوتاهتر عبور خواهند کرد. اگر فرض کنيم که بجاي اين احتمال قطعيت وجود مي داشت، يعني هر مورچه فقط و فقط مسير پرفرومون تر را انتخاب ميکرد آنگاه اساسا اين روش ممکن نبود به جواب برسد. اگر تصادفا اولين مورچه مسيرCFD(مسير دورتر) را انتخاب مي کرد و ردي از فرومون بر جاي مي گذاشت آنگاه همه مورچه ها بدنبال او حرکت مي کردند و هيچ وقت کوتاهترين مسير يافته نمي شد. بنابراين تصادف و احتمال نقش عمده اي در ACO بر عهده دارند.

نکته ديگر مسئله تبخير شدن فرومون بر جاي گذاشته شده است. برفرض اگر مانع در مسير  AB برداشته شود و فرومون تبخير نشود مورچه ها همان مسير قبلي را طي خواهند کرد. ولي در حقيقت اين طور نيست. تبخير شدن فرومون و احتمال به مورچه ها امکان پيدا کردن مسير کوتاهتر جديد را مي دهند.

 

 

مزيت‌هاي ACO:

 

 همانطور که گقته شد «تبخير شدن فرومون» و «احتمال-تصادف» به مورچه ها امکان پيدا کردن کوتاهترين مسير را مي‌دهند. اين دو ويژگي باعث ايجاد انعطاف در حل هرگونه مسئله بهينه سازي مي شوند. مثلا در گراف شهرهاي مسئله فروشنده دوره گرد، اگر يکي از يالها (يا گره ها) حذف شود الگوريتم اين توانايي را دارد تا به سرعت مسير بهينه را با توجه به شرايط جديد پيدا کند. به اين ترتيب که اگر يال (يا گره اي) حذف شود ديگر لازم نيست که الگوريتم از ابتدا مسئله را حل کند بلکه از جايي که مسئله حل  شده تا محل حذف يال (يا گره) هنوز بهترين مسير را داريم، از اين به بعد مورچه ها مي توانند پس از مدت کوتاهي مسير بهينه(کوتاهترين) را بيابند.

 

کاربردهاي ACO:

 از کاربردهاي  ACO مي‌توان به بهينه کردن هر مسئله‌اي که نياز به يافتن کوتاهترين مسير دارد، اشاره نمود:

  1. مسير يابي داخل شهري و بين شهري
  2. مسير يابي بين پست هاي شبکه هاي توزيع برق ولتاژ بالا
  3. مسير يابي شبکه هاي کامپيوتري

  

مسيريابي شبکه‌هاي کامپيوتري با استفاده از ACO

 در ابتدا مقدمه اي از نحوه مسير يابي در شبکه هاي کامپيوتري را توضيح خواهيم داد:

اطلاعات بر روي شبکه بصورت بسته هاي اطلاعاتي کوچکي (Packet) منتقل مي شوند. هر يک از اين بسته ها بر روي شبکه در طي مسير از مبدا تا مقصد بايد از گره هاي زيادي که مسيرياب (Router) نام دارند عبور مي کنند. در داخل هر مسيرياب جدولي قرار دارد تا بهترين و کوتاهترين مسير بعدي تا مقصد از طريق آن مشخص مي شود، بنابر اين بسته هاي اطلاعاتي حين گذر از مسيرياب ها با توجه به محتويات اين جداول عبور داده مي شوند.

روشي بنام ACR : Ant Colony Routering پيشنهاد شده که بر اساس ايده کلوني مورچه به بهينه سازي جداول مي‌پردازيد و در واقع به هر مسيري با توجه به بهينگي آن امتياز مي دهد. استفاده از ACR به اين منظور داراي برتري نسبت به ساير روش هاست که با طبيعت ديناميک شبکه سازگاري دارد، زيرا به عنوان مثال ممکن است مسيري پر ترافيک شود يا حتي مسير يابي (Router) از کار افتاده باشد و بدليل انعطاف پذيري که ACO در برابر اين تغييرات دارد همواره بهترين راه حل بعدي را در دسترس قرار مي دهد.

 

 روش بهینه‌‌سازی گروه مورچه‌ها

 

 بهینه‌سازی گروه مورچه‌ها یا ACO یک الگوریتم مناسب یافتن راه‌حل‌های تقریبی برای مسائل بهینه‌سازی ترکیبیاتی است. در این روش، مورچه‌های مصنوعی به‌وسیله‌ٔ حرکت بر روی نمودار مساله و با باقی گذاشتن نشانه‌هایی بر روی نمودار، همچون مورچه‌های واقعی که در مسیر حرکت خود نشانه‌های باقی می‌‌گذارند، باعث می‌شوند که مورچه‌های مصنوعی بعدی بتوانند راه‌حل‌های بهتری را برای مساله فراهم نمایند. همچنین در این روش می توان توسط مسائل محاسباتی-عددی بر مبنای علم احتمالات بهترین مسیر را در یک نمودار یافت.

این روش که از رفتار مورچه ها در یافتن مسیر بین محل لانه و غذا الهام گرفته شده؛ اولین بار در 1992 توسط مارکو دوریگو (Marco Dorigo)در پایان نامه ی دکترایش مطرح شد.

  

 

 

مقدمه

 

 در دنیای واقعی مورچه‌ها ابتدا به طور تصادفی به این سو و آن سو می روند تا غذا بیابند. سپس به لانه بر می گردند و ردّی از فرومون(Pheromone) به جا می گذارند. چنین ردهایی پس از باران به رنگ سفید در می آیند و قابل رویت اند. مورچه های دیگر وقتی این مسیر را می یابند، گاه پرسه زدن را رها کرده و آن را دنبال می کنند. سپس اگر به غذا برسند به خانه بر می گردند و رد دیگری از خود در کنار رد قبل می گذارند؛ و به عبارتی مسیر قبل را تقویت می کنند. فرومون به مرور تبخیر می‌شود که از سه جهت مفید است:

   

- باعث می‌شود مسیر جذابیت کمتری برای مورچه‌های بعدی داشته باشد. از آنجا که یک مورچه در زمان دراز راه های کوتاه‌تر را بیش تر می‌پیماید و تقویت می‌کند هر راهی بین خانه و غذا که کوتاه‌تر(بهتر) باشد بیشتر تقویت می‌شود و آنکه دورتر است کمتر

- اگر فرومون اصلاً تبخیر نمی شد، مسیرهایی که چند بار طی می‌شدند، چنان بیش از حد جذّاب می‌شدند که جستجوی تصادفی برای غذا را بسیار محدود می‌کردند.

- وقتی غذای انتهای یک مسیر جذاب تمام می‌شد رد باقی می‌ماند.

 

 

لذا وقتی یک مورچه مسیر کوتاهی (خوبی) را از خانه تا غذا بیابد بقیه ی مورچه‌ها به احتمال زیادی همان مسیر را دنبال می‌کنند و با تقویت مداوم آن مسیر و تبخیر رد های دیگر، به مرور همه ی مورچه ها هم مسیر می‌شوند. هدف الگوریتم مورچه‌ها تقلید این رفتار توسط مورچه‌هایی مصنوعی ست که روی نمودار در حال حرکت اند. مساله یافتن کوتاه‌ترین مسیر است و حلالش این مورچه‌های مصنوعی اند.

 

 از کابردهای این الگوریتم، رسیدن به راه حل تقریباً بهینه در مسئله فروشنده دوره‌ گرد است. به طوری که انواع الگوریتم مورچه‌ها برای حل این مساله تهیه شده. زیرا این روش عددی نسبت به روشهای تحلیلی و genetic در مواردی که نمودار مدام با زمان تغییر کند یک مزیت دارد؛ و آن این که الگوریتمی ست با قابلیت تکرار. و لذا با گذر زمان می‌تواند جواب را به طور زنده تغییر دهد. که این خاصیت در روتینگ شبکه های کامپیوتری و سامانه حمل و نقل شهری مهم است

http://csi.org.ir: منبع  

 

 

پنج شنبه, 02 ارديبهشت 1395 ساعت 05:08

فایل ضمیمه شده به معرفی کامل الگوریتم ژنتیک می پردازد

پسورد:www.medicaleng.ir

چهارشنبه, 16 دی 1394 ساعت 08:17

رمز عبور:www.medicaleng.ir

سه شنبه, 17 آذر 1394 ساعت 20:48

فايل ها:
IPMC HOT
تاريخ 1394-09-17 اندازه فايل 620.57 KB دانلود 204
برای دانلود کردن وارد سایت شوید.

چهارشنبه, 23 اسفند 1391 ساعت 20:32

فلوسنسور یا سنسوردِبی یا سنسور جریان سیال وسیله ای است که میزان جریان مایع را حس میکند. اساس کار فلومترها و فلولاگرها برای ثبت جریان سیال بر پایه فلوسنسورها استوار است. بعضی از فلوسنسورها شامل پره­ای هستند که با عبور جریان سیال میچرخد و در انواع دیگر حرکت سیال باعث چرخش یک پتانسیومتر یا ابزاری مشابه آن میشود.