Skip to main content
SUPERVISOR
Hamidreza Mirdamadi,Sheyda Labbaf
سیدحمیدرضا میردامادی (استاد راهنما) شیدا لباف (استاد مشاور)
 
STUDENT
Sheila Hoshyaripour
شیلا هشیاری پور

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393
In many diseases such as cancer, atherosclerosis, and hepatitis, dramatic changes in the mechanical properties of the soft tissue are observed. Elastography is a technique for imaging tissue stiffness and may be used to detect disease and evaluate its degree of progression. Demand for elastography is perceived due to growing number of individuals dealing with cancer, late detection and financial and emotional cost of biopsy. Several methods have been proposed for elastography over the past two decades which are different in the excitation method or the measured quantity. These techniques can be divided into two general groups: shear wave imaging and strain imaging. This project aims to prepare the appropriate background for developing technical knowledge of new ultrasound elastography techniques such as shear wave imaging methods. By comparing ultrasound elastography techniques, the most proper method is selected for precise analysis. Elastography simulation is performed for elastic and viscoelastic models in three steps: excitation, wave generation, and elasticity map reconstruction. Elasticity reconstruction is performed using time-to-pick displacement method and Radon sum transformation method. Simulation goal is to validate shear and Young's modulus reconstruction methods. To compare accuracy, precision, and resolution of the simulation output with experiment, gelatin phantoms with desired stiffness are developed and their Young's moduli are measured through elastography and compression test. It is observed that shear modulus and elasticity map reconstruction is possible with proper resolution, accuracy, and precision. Experiments and simulations complement each other and simulation is representative of the part of the experiment which is done inside the elastography system processor. Keywords: Ultrasound elastography, Soft tissue, Mechanical property, Tissue stiffness, Shear wave, Shear modulus, FEM simulation, Phantom
در بسیاری از بیماری‌ها مانند سرطان، گرفتگی رگ و هپاتیت، دگرگونی چشمگیری در ویژگی‌های مکانیکی بافت دیده می‌شود. الاستونگاری روشی برای نگاره‌برداری از سفتی بافت است و می‌توان در شناسایی بیماری‌ها از آن بهره گرفت. با توجه به افزایش افراد دچار به سرطان، شناسایی نکردن به‌هنگام بیماری و هزینه‌‌ی بالای نمونه‌برداری از نظر مالی، روحی و جانی، نیاز به الاستونگاری احساس می‌شود. در طول دو دهه‌ی گذشته، چندین روش‌ الاستونگاری پیشنهاد شده است که در شیوه‌ی برانگیزش یا در کمیت اندازه‌گیری‌شده متفاوت می‌باشند. این روش‌ها را می‌توان به دو گروه کلی دسته‌بندی کرد: نگاره‌برداری موج برشی و نگاره‌برداری کرنش. این پایان‌نامه، به دنبال فراهم آوردن زمینه‌ی مناسب برای گسترش دانش فنی روش‌های جدید الاستونگاری فراصوت از جمله روش‌های نگاره‌برداری با بهره‌گیری از موج برشی است. با مقایسه‌ی روش‌های الاستونگاری فراصوت، مناسب‌ترین روش برای بررسی دقیق، برگزیده می‌شود و شبیه‌سازی اجزای محدود آن برای بافت کشسان و گرانروکشسان در سه گام برانگیزش، انتشار موج و بازسازی نقشه‌ی الاستیسیته انجام می‌گیرد. برای بازسازی الاستیسیته از روش زمان رسیدن به جابه‌جایی بیشینه و روش جمع رادون بهره گرفته می‌شود. هدف از شبیه‌سازی، راستی‌آزمایی روش‌های درآوری مدول برشی و مدول یانگ می‌باشد. با انگیزه‌ی مقایسه‌ی دقت، صحت و درجه‌ی تفکیک‌پذیری خروجی شبیه‌سازی با آزمایش، نمونه‌ی آزمایشگاهی بافت نرم (فانتوم) با سفتی دلخواه ساخته شده و مدول یانگ آن با آزمایش مکانیکی فشار و آزمایش الاستونگاری به دست می‌آید. دیده می‌شود که بازسازی مدول برشی و درآوری نقشه‌‌ی الاستیسیته‌ی بافت، با دقت، صحت و درجه‌ی تفکیک‌پذیری مناسب انجام‌شدنی می‌باشد. روش تجربی و شبیه‌سازی تکمیل‌کننده‌ی یکدیگر هستند و شبیه‌سازی، بخشی از الاستونگاری تجربی را نشان می‌دهد که در داخل پردازنده‌ی دستگاه رخ می‌دهد. واژگان کلیدی : الاستوگرافی فراصوت (الاستونگاری)، بافت نرم، ویژگی مکانیکی، سفتی بافت، موج برشی، مدول برشی، شبیه‌سازی اجزای محدود، فانتوم.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی