فهرست مطالب

Medical Physics - Volume:2 Issue: 9, 2006

Iranian Journal of Medical Physics
Volume:2 Issue: 9, 2006

  • 110 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1384/11/25
  • تعداد عناوین: 11
|
  • محمود الله وردی، غزاله گرایلی، مهبد اصفهانی، پیمان حداد، علی اکبر شرفی، علیرضا شیرازی صفحات 1-10
    مقدمه
    پرتودهی تمام بدن بخشی از پرتودرمانی خارجی است که در آن با استفاده از چشمه های تابشی، یک دوز یکنواخت به کل بدن می رسانند ودر عین حال اندام های بحرانی (از قبیل ریه و...) اگر لازم باشد پوشانده می شود. کاربرد عمده پرتودهی تمام بدن تضعیف سیستم ایمنی بدن بیمار قبل از پیوند مغز استخوان می باشد تا از پس زدن مغز استخوان مهمان جلوگیری شود.
    مواد و روش ها
    در این مطالعه برخی از داده های اساسی تحت شرایط پرتودهی تمام بدن (از قبیل درصد دوز عمقی، آهنگ دوز و...) با استفاده از باریکه کبالت-60 در بخش پرتودرمانی بیمارستان امام خمینی اندازه گیری شدند.
    برای اندازه گیری برخی پارامترهای اساسی از قبیل درصد دوز عمقی از فانتوم آب ساخته شده از پرسپکس (به ابعاد 30 30 30 سانتی متر مکعب) و اتاقک فارمر 0.6 سی سی استفاده شد. اندازه گیری های دوز سطحی با اتاقک صفحات موازی انجام شد. اتاقک های استفاده شده در این مطالعه به یک الکترومتر UNIDOS متصل شدند. برای بررسی صحت در تحویل دوز از فانتوم انسان گونه که شامل سه مقطع (سر و گردن- تنه- لگن) می باشد، استفاده شد. مقدار دوز تحویل داده شده براساس محاسبات (با دو روش) با مقدار دوز اندازه گیری شده توسط اتاقک یونیزان 0.3 سی سی، که در عمق میانی فانتوم (در سطح ناف) قرار داده شد، مقایسه شدند. در روش اول در محاسبات دوز از درصد دوز عمقی و آهنگ دوز اندازه گیری شده در شرایط پرتودهی تمام بدن استفاده شد در صورتیکه در روش دوم محاسبه دوز، درصد دوز عمقی از ضریب ماینورد و آهنگ دوز از قانون عکس مجذور فاصله منظور گردید.
    برای بررسی یکنواختی دوز در کل بدن، از دیودهای نیمه هادی نوع- P که به یک الکترومتر چند کاناله MULTIDOS متصل می شدند، استفاده شد. این دیودها در چندین نقطه روی سطح ورودی و خروجی فانتوم انسان گونه قرار گرفتند و بدین ترتیب یکنواختی دوز نسبت به نقطه تجویزی (ناف) بررسی شد.
    نتایج
    نتایج اندازه گیری ها نشان می دهد که در صورت بکارگیری روش اول، صحت در تحویل دوز برابر 2.6 درصد و در صورت بکارگیری روش دوم صحت در تحویل دوز برابر 3 درصد می باشد. همچنین اختلاف درصد دوز عمقی محاسبه ای و اندازه گیری شده تحت شرایط پرتودهی تمام بدن، 0.71 درصد و انحراف معیار 0.96 درصد است.
    یکنواختی دوز حاصل شده در کل بدن در ناحیه جلو محدوده 6 درصد و در ناحیه پشت در محدوده 5 درصد می باشد. همچنین نتایج اندازه گیری دوز در لوب میانی ریه نشان می دهد که ریه 14/14 گری دوز دریافت کرده که بیش از مقدار دوز تجویزی (13.5 گری) است.
    بحث و نتیجه گیری
    نتایج بررسی صحت در تحویل دوز در دو حالت (روش اول و دوم) بیانگر آن است که اختلاف مقادیر محاسبه به اندازه گیری شده قابل قبول است و در روش دو محدوده 5 درصد است. با توجه به اینکه روش دوم ساده تر است، لذا پیشنهاد می شود این روش در محاسبات پرتودهی تمام بدن بکار گرفته شود. اما در صورتیکه مراکز به صحت بالاتری نیاز دارند بهتر است از روش اول استفاده نمایند.
    از جمله اهدافی که در پرتودهی تمام بدن مدنظر است، دستیابی به دوز یکنواخت در کل بدن می باشد. نتایج اندازه گیری های فانتوم انسان گونه نشان می دهد که هدف یکنواختی دوز کل بدن تامین شده است. همچنین نتایج اندازه گیری دوز ریه نشان می دهد که ریه بیش از حد دوز دریافت کرده که برای کاهش آن باید از حفاظ مناسب استفاده شود. بنابراین با توجه به یکنواختی حاصل شده پیشنهاد می شود درمان پرتودهی تمام بدن با بکارگیری حفاظ مناسب برای ریه در مراکز پرتودرمانی کشور اجرا شود.
    کلیدواژگان: پرتودهی تمام بدن(TBI)، دوزیمتری، کبالت 60، فانتوم انسان گونه، دیود نوع P
  • محمدتقی بحرینی طوسی، محسن اسدی نژاد صفحات 11-22
    مقدمه
    آزمون های رادیوگرافی تشخیصی از بیماران، بیشترین سهم را در استفاده از پرتوهای یونساز در پزشکی به خود اختصاص داده اند. پژوهش بر روی روش های کاهش دوز در رادیولوژی تشخیصی، همیشه از اهداف اولیه تحقیقات حفاظت پرتوی بوده است. رادیوگرافی از قفسه سینه یکی از فراوان ترین آزمون های تصویربرداری با پرتوهای ایکس است. هر چند دوز بیماران در این رادیوگرافی نسبتا پایین است امام به علت اینکه تعداد زیادی از مردم، این آزمون را انجام می دهند سهم آن در دوز موثر تجمعی، قابل توجه است.
    مواد و روش ها
    این مطالعه بر روی 306 بیمار بالغ که از آنها توسط 20 دستگاه اشعه ایکس، رادیوگرافی قفسه سینه به عمل آمده انجام شد. این دستگاه ها در 16 بیمارستان عمومی و در 14 شهر کشور قرار داشتند. انتخاب دستگاه ها بطور تصادفی انجام شد. آزمون های کنترل کیفی زیر نیز روی این دستگاه ها انجام شد: 1- صحت kVp تنظیمی 2- صحت زمان پرتودهی 3- بررسی خطی بودن پرتودهی با میلی آمپرثانیه 4- بررسی تکرارپذیری پرتودهی 5- تعیین لایه نیم جذب پرتوهای خروجی از تیوب. دوز ورودی به پوست بیماران با استفاده از دوزیمترهای ترمولومینسانس از نوع TLD-100 اندازه گیری شد.
    نتایج
    نتایج انجام آزمون های کنترل کیفی، مشخصات بیماران، شرایط پرتودهی و دوز بیماران بصورت 9 نمودار و 4 جدول ارائه شده است. نتایج انجام این مطالعه نشان داد که میانگین دوز بیمران در بیمارستان های مختلف با یکدیگر تفاوت زیادی دارد به طوریکه نسبت دوز بیشینه به دوز کمینه بیش از 52 برابر است.
    بحث و نتیجه گیری
    توضیح علل تفاوت زیاد دوز در بیمارستان های مختلف، پیچیده است ولی بطور کلی پرتودهی با پتانسیل تیوب پایین و میلی آمپر ثانیه بالا و پایین بودن فیلتراسیون تیوب در اتاق هایی که دوز بیماران در آنها بالاتر است کاملا مشهود است. همچنین با توجه به اینکه چارت سوم دوز پوست به عنوان «دوز مرجع ملی» شناخته می شود از نتایج انجام این طرح، پیشنهاد مقدار 0.44 میلی گری برای دوز مرجع ملی رادیوگرافی قفسه سینه در نمای خلفی- قدامی و در ایران است. این مطالعه همچنین لزوم انجام منظم آزمونهای کنترل کیفی را مشخص می کند.
    کلیدواژگان: دوز مرجع ملی، رادیوگرافی قفسه سینه، ایران
  • محمدحسین بحرینی طوسی، عباس طباطبایی یزدی، محسن لایق، سعید ابراهیم زاده صفحات 23-28
    مقدمه
    تسریع ترمیم زخم با استفاده از لیزرهای کم توان می تواند روشی مفید برای بیمارانی باشد که روند ترمیم زخم در آنها همراه با درد بوده و به کندی صورت میگیرد. موثرترین چگالی انرژی در فاز قبلی این مطالعه مقدار 3.13 ژول بر سانتیمترمربع بدست آمد. در این بررسی هدف تعیین بهترین تقطیع دوز مربوط به این چگالی انرژی در ترمیم زخم می باشد.
    مواد و روش ها
    تعداد 120 سرموش سوری نر بالغ با وزن بین 20-25 گرم انتخاب و در سمت راست ستون مهره های آنها یک زخم دایره ای شکل به قطر 10 میلی متر تا نیام سطحی ایجاد شد و سپس این زخم ها با استفاده از لیزر کم توان هلیوم- نئون با چگالی انرژی ثابت 3.13 ژول بر سانتیمترمربع مورد تابش قرار گرفتند. موش ها به صورت تصادفی به شش گروه 20 تایی تقسیم شدند. یک گروه به عنوان شاهد (گروه F) که هیچ تابشی دریافت نکرد و پنج گروه دیگر همگی با چگالی انرژی ثابت 3.13 ژول بر سانتیمتر مربع اما با تقطیع های مختلف در هر روز مورد تابش قرار گرفتند. چهار گروه آزمون (گروه های A،B،D،E) از روز یکم تا پنجم و گروه C از روز ششم تا دهم بعد از ایجاد زخم به شرح زیر مورد تابش قرار گرفتند:گروه A: یک بار تابش در روز با چگالی انرژی 3.13 ژول بر سانتیمترمربع گروه B: دو بار تابش در روز با فاصله زمانی 12 ساعت و هر نوبت 1.56 ژول بر سانتیمترمربع (2 1.56)گروه C: دو بار تابش در روز و با فاصله 12 ساعت تابش. موش های این گروه در پنج روز اول مورد تابش قرار نگرفتند. (2 1.56 ژول بر سانتیمترمربع)گروه D: سه بار تابش در روز با فاصله زمانی 8 ساعت و هر نوبت 1.06 ژول بر سانتیمترمربع (3 1.06).
    گروه E: چهار بار تابش در روز با فاصله زمانی 6 ساعت و هر نوبت 0.78 ژول بر سانتیمترمربع (4 0.78).
    نتایج
    مقایسه مساحت زخم ها در گروه های آزمون و شاهد نشان می دهد که سرعت ترمیم زخم در بعضی از گروه ها نسبت به گروه شاهد دارای اختلاف معنی دار بوده و در واقع سرعت ترمیم زخم در این گروه ها در مراحل میانی و نزدیک به پایانی بیشتر از گروه شاهد است.
    بحث و نتیجه گیری
    استفاده از لیزر کم توان هلیوم- نئون میتواند موجب تسریع ترمیم زخم در مراحلی از فرآیند ترمیم زخم شود اما در مراحل پایانی فرایند ترمیم زخم نیاز به مطالعات بیشتر وجود دارد.
    کلیدواژگان: درمان با لیزر کم توان، لیزر هلیوم، نئون، ترمیم زخم
  • جواد حسنی بیدگلی، علیرضا احمدیان*، شهرام اخلاقپور، رضا آقازاده ظروفی صفحات 29-42

    سرطان روده بزرگ یکی از شایع ترین انواع سرطان در افراد سالخورده بوده و دومین علت مرگ و میر مبتلایان به سرطان می باشد. استفاده از تصویربرداری 3 بعدی (CT Scan) یکی از تکنیک های جدید تشخیص این سرطان با حداقل تهاجم است که به عنوان روش جایگزین بررسی جامعه مطرح می باشد. از مشکلات این روش، بدست آمدن حجم اطلاعات بسیار زیاد از هر بیمار (300 تا 400 تصویر) و زمان زیاد تجزیه و تحلیل آنها است. فرایند بخش بندی با وجود شباهت دیگر بافت ها در ناحیه تصویر برداری به کولون، مواد غذایی بجای مانده در آن، شکل پیچیده کولون و عدم اتصال قسمت های مختلف آن با یکدیگر، با مشکلات بسیاری همراه است. در این پروژه از الگوریتم های سریع، کارامد و قابل اطمینان جهت بخش بندی موثر استفاده شده است.

    مواد و روش ها

    در این پروژه از یک الگوریتم 2 مرحله ای برای بخش بندی استفاده شده است. هدف از مرحله اول الگوریتم، حذف اشیا اضافی و محدود کردن ناحیه مورد نظر در فضای نیم رزولوشن می باشد تا با یک الگوریتم دقیق تر در مرحله دوم مرزهای دقیق مشخص گردند. در مرحله اول، الگوریتم از ترکیب روش های آستانه گذاری تطبیقی، اعمال مورفولوژی و عملگر گسترش ناحیه ای با استفاده از دانه هایی که به صورت خودکار ایجاد می شوند، بهره برده است. خروجی این مرحله استخراج مرزهای کولون در فضای نیم- رزولوشن و ایجاد ناحیه جستجوی محدود می باشد. در مرحله دوم، از عملگر گسترش ناحیه ای اصلاح شده جهت بخش بندی دقیق تر مواد حاجب بجای مانده در کولون و در نهایت از عملگر استخراج مرزهای خارجی استفاده شده است.

    نتایج

    برای ارزیابی متد، پارامترهای مد نظر، برای خروجی های هر 2 مرحله الگوریتم محاسبه شدند. پس از ارزیابی، 72 مجموعه عالی (دسته 1)، 7 مجموعه خوب (دسته 2)، 2 مجموعه متوسط (دسته 3) و 1 مجموعه ضعیف (دسته 4) تشخیص داده شده است، که این امر نشان دهنده عملکرد موفق الگوریتم بوده است.

    بحث و نتیجه گیری

    استفاده از الگوریتم دو مرحله ای تا حد بسیاری می تواند به کاهش مناطق جستجو با حفظ دقت عملکرد کمک کند. این کار با توجه به ویژگی آناتومیکی کولون قابل انجام است. از مرزهای استخراج شده در مرحله اول می توان به عنوان ورودی اولیه هر الگوریتم بخش بندی دقیق تری استفاده نمود. نتایج بدست آمده بیانگر موفقیت الگوریتم بوده است.

    کلیدواژگان: بخش بندی خودکار کولون، الگوریتم دو مرحله ای، مواد حاجب، کولونوسکپی مجازی، سی تی اسکن
  • زهره دهقانی بیدگلی، محمدحسین میران بیگی*، محمد جواد ابوالحسنی صفحات 43-54
    مقدمه

    فوتواکوستیک که اپتواکوستیک یا لیزر- فراصوت نیز نامیده می شود، روشی است که در آن از انرژی نوری برای تولید امواج فراصوت در مواد مختلف استفاده می شود. شکل موج فراصوت تولید شده حاوی اطلاعات مفیدی درباره ویژگی های نوری محیط جاذب و متاثر از مشخصات پالس لیزر می باشد. سیگنال فشار بدست آمده در اثر انتشار در محیط تا رسیدن به مبدل دستخوش تغییراتی می شود. در این پژوهش اثر پارامترهای لیزر و ویژگی های محیط جاذب بر موج فراصوت تولیدی و نیز اثر پراش اکوستیک بر شکل موج فراصوت درحین انتشار در محیط، شبیه سازی گردیده است.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش برای تولید فشار اکوستیکی در نتیجه دریافت انرژی لیزر پالسی در دو حالت رو به جلو و رو به پشت تابع تبدیلی در حوزه فرکانس معرفی شده است. سپس با استفاده از مدل ارائه شده، اثر تغییر عرض، شکل پالس و طول موج لیزر و نیز ضریب جذب نمونه بر ویژگی های فراصوت تولیدی مورد بررسی قرار گرفته است. سپس تابع تبدیلی برای پراش اکوستیکی، معرفی شده و با استفاده از آن اثر پراش بر شکل موج فراصوت، شبیه سازی گردیده است. اثر فاصله طولی و شعاعی مبدل فراصوت از سطح تحت تابش و نیز اندازه منبع فراصوت اولیه که تحت تاثیر قطر پرتو لیزر می باشد، بر شکل موج فراصوت، بررسی شده است. کلیه شبیه سازی ها در محیط نرم افزاری MATLAB7 انجام شده است.

    نتایج

    با افزایش عرض پالس لیزر، دامنه فراصوت تولیدی افزایش اما محتوای فرکانسی آن کاهش می یابد. با افزایش ضریب جذب نمونه، دامنه فراصوت افزایش می یابد. موج اپتواکوستیک تولیدی در پاسخ به لیزرهای با نمایه گوسی و گوسی نامتقارن (حالت واقعی) تفاوت چشمگیری نداشته و می توان با تقریب خوبی در مدلسازی از پالس گوسی استفاده نمود. در اثر پراش اکوستیک در حین انتشار در محیط موج تک قطبی حالت رو به پشت به یک موج دوقطبی تبدیل می شود. در اثر افزایش ابعاد منبع فراصوت اولیه (قطر پرتو لیزر) دامنه اپتواکوستیک افزایش و عرض آن بیشتر می شود.

    بحث و نتیجه گیری

    برا طراحی یک سیستم لیزر- فراصوت با حداکثر کارایی بایستی طول موج لیزر در ناحیه ای انتخاب شود که بافت تحت مطالعه ضریب جذب بالایی را در آن طول موج داشته باشد. عرض پالس و قطر پرتو لیزر نیز بایستی با توجه به ویژگی های مبدل فراصوت بطور مناسبی انتخاب شود.

    کلیدواژگان: لیزر فراصوت، اپتواکوستیک، پراش اکوستیکی، مدلسازی، شکل موج
  • حسین صالحی، گیتی ترکمان*، سید محمد فیروزآبادی صفحات 55-70
    مقدمه

    در مورد نقش گیرنده های پوستی در تحریک پذیری موتورنورون های نخاعی، اختلاف نظرهای فراوانی وجود دارد. این مطالعه جهت مشخص کردن تاثیر بی حسی موضعی و سرما بر تحریک پذیری موتورنورون های نخاعی انجام شد.

    مواد و روش ها

    10 مرد داوطلب سالم غیر ورزشکار در این مطالعه شرکت کردند. هر فرد در طی چهار جلسه جداگانه]شاهد 1 (پماد دارونما با دمای محیط)، آزمایش 1 (پماد بی حسی با دمای محیط)، شاهد 2 (پماد دارونمای سرد) و آزمایش 2 (پماد بی حسی سرد)[مورد آزمایش قرار گرفت. برای ارزیابی تغییرات تحریک پذیری موتورنورون ها، از منحنی فراخوانی رفلکس H و موج Mh عضله سولئوس استفاده گردید. پماد بی حسی استفاده شده بنزوکائین 5% بود که به مدت یک دقیقه بر روی پوست ستون فقرات در ناحیه T11 (محل خروج ریشه S1) مالیده شد. پماد دارونما نیز وازلین بود. قبل از استفاده از پماد، بلافاصله و 30 دقیقه بعد از مالش پماد رفلکس H در 9 شدت تحریک و در هر شدت 5 بار ثبت شد. سپس منحنی برانگیختگی رفلکس H و موج Mh ترسیم شد و دامنه قله به قله، شیب سه و پنج نقطه ای، آستانه و نقطه پاپانی منحنی شدت تحری الکتریکی حداکثر دامنه محاسبه شد.

    نتایج

    30 دقیقه پس از اعمال پماد بی حسی با دمای محیط، کاهش معنی داری در شیب 5 نقطه ای و دامنه قله به قله رفلکس H مشاهده گردید (p<0.05). بلافاصله بعد از اعمال پماد دارونمای سرد و 30 دقیقه بعد از آن، کاهش معنی داری در شیب های 3 نقطه ای، 5 نقطه ای و دامنه قله و قله رفلکس H ثبت گردید(p<0.05). 30 دقیقه بعد از اعمال پماد بی حسی سرد، کاهش معنی داری در دامنه قله به قله رفلکس H، مشاهده شد. (p<0.05)

    بحث و نتیجه گیری

    با توجه به نتایج فوق، می توان چنین استنباط کرد که بی حسی موضعی با بی حس کردن گیرنده های سطحی آستانه پایین و کاهش فعالیت پایه آنها، موجب کاهش تحریک پذیری موتورنورون ها شده است. سرما نیز به دلیل تحریک گیرنده های دما و کاهش نرخ آتش گیرنده های سطحی، می تواند باعث کاهش تحریک پذیری موتورنورون ها شود. گیرنده های مختلف پوست بسته به شدت، مدت و محل تحریک، اثر متفاوتی بر تحریک پذیری موتورنورون های نخاعی دارند. آوران های پوستی به علاوه سایر آوران های محیطی و ماهیچه ای با همگرایی بر روی اینترنورون های مشترک نخاعی سطح تحریک پذیری موتورنورون ها را مشخص می نمایند.

    کلیدواژگان: منحنی فراخوانی، رفلکسH، بی حسی موضعی، سرما
  • مجید عباسی، محمد جواد ابوالحسنی، محمدحسین میران بیگی، علیرضا احمدیان، پروین منصوری صفحات 71-80
    اندازه گیری ضخامت پوست روشی مهم در تشخیص، کنترل درمان و بررسی تاثیر داروها در بیماری های پوست می باشد. در سال های اخیر با توسعه روش های تصویربرداری فراصورت بسامد بالا، امکان اندازه گیری ضخامت پوست به صورت غیرتهاجمی فراهم آمده است. در این مقاله روشی جدید برای تفکیک و اندازه گیری ضخامت لایه های پوست با استفاده از تصاویر بی- اسکن فراصوت ارائه می شود.
    مواد و روش ها
    تصاویر بی- اسکن فراصوت پوست با استفاده از سیستم فراصوت پوستی اسکن- سی با پروب 20 مگاهرتزی، تهیه شده است. در این تحقیق برای استخراج مرز بین لایه های پوست، از تلفیق تطبیق ویژگی با تفکیک کننده فازی- عصبی استفاده شده است. در این روش ابتدا با استفاده از تطبیق ویژگی، آرایه احتمال برای مرز بین لایه ها تشکیل می شود، سپس با استفاده از تفکیک کننده ی فازی- عصبی مرز میان لایه ها از آرایه مزبور استخراج می گردد. به منظور ارزیابی روش، روش پیشنهادی بر روی 50 تصویر گرفته شده از پوست صورت افراد مختلف، آزمایش شده و نتایج حاصل به دو صورت بررسی شدند، صحت عملکرد روش پیشنهادی در تفکیک لایه های پوست تحت نظر دو پزشک متخصص پوست سنجیده شده و صحت اندازه گیری ضخامت لایه های پوست بوسیله بافت شناسی ارزیابی شده است. همچنین حساسیت روش مزبور به پارامترهای ویژگی مورد استفاده و نویز آزموده شده است.
    نتایج
    نتایج بدست آمده از آزمایش های انجام شده نشان می دهد که روش پیشنهادی با صحت 86 درصد لایه های مختلف پوست را از یکدیگر متمایز می سازد. همچنین مقایسه نتایج حاصل از اندازه گیری ضخامت لایه های پوست با روش این مقاله و اندازه گیری بوسیله بافت شناسی تا دقت صدم میلیمتر هم خوانی را نشان می دهد. بردار ویژگی ضرایب تبدیل کسینوسی گسسته بهترین عملکرد را برای تفکیک لایه های پوست از خود نشان می دهد.
    بحث و نتیجه گیری
    نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که تفکیک کننده ی فازی- عصبی می تواند به عنوان ابزاری با قابلیت اطمینان بالا در پردازش تصاویر فراصوت پوست بکار رود. همچنین روش پیشنهادی برخلاف روش های موجود نیازی به مقداردهی اولیه نداشته و در برابر نویزهای متداول در تصاویر فراصوت پایداری نسبی از خود نشان می دهد. لذا این روش قابلیت آن را دارد که در کاربردهای کلینیکی برای پایش اثرات دارویی برفرآیند درمان پوست استفاده شود.
    کلیدواژگان: ضخامت پوست، تصاویر فراصوت، تطبیق ویژگی، فازی، عصبی
  • فهیمه کمالی، اسماعیل ابراهیمی، محمد بیات، گیتی ترکمان، مهمیار صلواتی صفحات 81-88
    اثر لیزر کم توان در ترمیم زخم و تولید کلاژن گزارش شده است ولی تاثیر آن روی رفتار بیومکانیکی بافت غضروفی هنوز گزارش نشده است. هدف از این مطالعه، بررسی رفتار بیومکانیکی سطوح ترمیم شده در نقص غضروفی- استخوانی شیار پاتلار ران خرگوش بعد از استفاده از لیزر کم توان از نوع گالیوم- آرسناید بود.
    مواد و روش ها
    41 خرگوش نر بالغ سفید از نژاد داچ (وزن 2 کیلوگرم 0.2± کیلوگرم، 4 ماهه) برای این مطالعه استفاده شد. خرگوش ها به گونه تصادفی به 6 گروه (3 گروه تجربی و سه گروه شاه) تقسیم شدند. آنها در مدت زمان 4، 8 و 16 هفته در هر دو گروه مورد مطالعه قرار گرفته و در هر گروه بین 8-6 خرگوش قرار داشت. در گروه آزمایشی و شاهد تحت شرایط ضدعفونی و بیهوشی جراحی ناحیه زانو انجام شد و یکی نقصی به قطر 5 و عمق 4 میلیمتر در شیار پاتلار استخوان ران توسط دریل ایجاد شد. برای گروه تجربی از لیزر کم توان به صورت پالس با طول موج 890 ناتومتر و چگالی انرژی 4.8 ژول بر سانتی متر مربع دو بار در هفته استفاده شد. در گروه شاهد نیز پروب لیزر همانند شرایط گروه تجربی قرار داده شد، اما دستگاه لیزر خاموش بود. حیوانات هر گروه در پایان دوره مطالعه کشته شدند و زانوی آنها جدا شد. پس از اندازه گیری ضخامت غضروف با استفاده از روش دندانه گذاری مادول کشسانی آنی و تعادلی پس از 900 ثانیه اعمال نیروی فشاری اندازه گیری شد.
    نتایج
    بررسی نتایج نشان داد که میانگین مادول کشسانی آنی و تعادلی در هفته های 8، 4 و 6 در هر یک از دو گروه اختلاف معنی داری ندارد. مادول الاستیک تعادلی در هفته 8 بین دو گروه اختلاف معنی داری نشان داد، به گونه ای که میانگین مقدار این متغیر در گروه لیزر بیشتر از گروه کنترل بود. ضخامت متوسط غضروف سالم درشیار پاتلار در هر دو گروه 0.4 ± 0.03 برآورد شد.
    بحث و نتیجه گیری
    تابش لیزر کم توان موجب تسهیل تولید کلاژن و تکثیر سلول های کندروسیت می شود که این اثر در مقایسه غضروفهای ترمیم شده دو گروه لیزر و شاهد در هفته هشتم مشاهده شد به نظر می رسد استفاده از لیزر کم توان موجب تسریع ترمیم غضروف شود و سفتی غضروف آسیب دیده را بعد از گذشت 8 هفته درمان افزایش دهد.
    کلیدواژگان: لیزر کم توان، بیومکانیک، ترمیم غضروف، مادول کشسانی
  • علیرضا مهدیزاده صفحات 89-95
    با یک انتخاب مناسب از سرفصل ها و متون، می توان یک دوره کامل آموزش فیزیک برای دانشجویان در رشته های علوم پزشکی فراهم کرد. این زمینه ناهمگون فرصتی است برای اینکه بتوان حجم زیادی از علوم پایه فیزیک را در سطح بروز دنیا، در بافتی متشکل از روش های جدید در کنار درک اصول فیزیکی آنها فراهم کند. این مقاله توصیه هایی را ارائه می دهد که مجموعه ای است از سخنرانی ها، تجربیات، مطالعات و آزمایشات برای اینکه مجموعه منتخبی از اصول فیزیک و تکنیک های کمی حل مساله را در اختیار خوانندگان قرار دهد. این مقاله با استفاده از نظرات دکتر سوزان آمادور، استاد بخش فیزیک دانشگاه پنسیلوانیا تهیه شده است.
  • نمایه نامه دوره دوم، سال 1384
    صفحات 97-100
  • چکیده مقالات به زبان انگلیسی
    صفحه 1
|
  • M. Allahverdi, G. Gerayeli, M. Esfahani, P. Haddad, A. Sharafi, A. Shirazi Pages 1-10
    ntroduction: total body irradiation is a type of external radiotherapy which allows the delivery of a homogenous dose to the entire body while the critical organs such as lung, etc. can be shielded, if needed. The role of TBI is to suppress the patient's immune system prior to bone marrow transplantation in order to avoid the rejection of the donor bone marrow.
    Materials And Methods
    in this study, some basic dosimetric parameters (percentage depth dose and dose rate) were measured under TBI condition for 60Co machine. A Perspex water phantom having dimensions of 30´30´30 cm and a farmer type ionization chamber (0.6 cc) were used to measure some parameters such as percentage depth dose.For the measurement of surface dose, a parallel plate ionization chamber was used. All the chambers in this study were used with a UNIDOS electrometer. A human phantom consisting of 3 sections (head and neck, trunk and hip) was used to check the accuracy of the dose delivered. The dose in the midpoint of the phantom was measured by a farmer type ionization chamber (0.3 cc) which was placed at the umbilicus level. The dose to be delivered was calculated by two
    Methods
    1. using the measured percentage depth dose and the dose rate under TBI condition 2. using the calculated percentage depth dose based on Mayneord factor and the dose rate for the TBI condition which was derived from the inverse square law.P-type Silicon diodes while being connected to a multi channel electrometer was used to investigate the dose uniformity throughout the whole body. For this purpose, the diodes were taped at several locations on the entrance and the exit side of the human phantom.
    Result
    there is an agreement between the measured and the calculated dose within 2.6 and 3% for the first and second method, respectively. The mean difference between the calculated and measured percentage depth dose was 0.71% with standard deviation of 0.96%. The dose uniformity through the whole body at the anterior and posterior side was within 6 and 5%, respectively. The measured dose in the midlobe of the lung shows that the delivered dose to the lungs was 14.14 Gy which is higher than the prescribed dose of 13.5 Gy. Discussion and
    Conclusion
    the results of the dose delivered by both methods show that the difference between the calculated and measured values are within the acceptable level (±5%).The second method is recommended for the use in TBI calculation than the first one because it is simpler to use. Although the obtained result from the first method is in a better agreement with the measured data than the one from the second method.One of the main objectives in TBI is to achieve dose uniformity throughout the whole body. The results of this work on the human phantom show that dose uniformity was achieved. The measured dose in the midlobe of the lung shows that the delivered dose to the lung was higher than the prescribed dose, thus appropriate shielding should be used to reduce the lung dose. Based on the dose uniformity obtained in this work it is recommended that TBI treatment can be implemented in the radiotherapy centers throughout the country using Cobalt-60, provided proper lung shield is used.
  • M. T. Bahreyni Toosi, A. Asadinejad Pages 11-22
    Introduction
    Diagnostic radiography examinations of patients comprise the largest contribution to various medical uses of ionizing radiation. Investigation of dose reduction methods in diagnostic radiology has always been a primary aim of radiation protection research. Chest radiography examination is the most frequently performed radiological procedure. Although the patient dose from chest radiography is relatively low, but since a large population is involved it makes a significant contribution to the collective effective dose from all medical x-ray examinations.
    Materials And Methods
    A total of 20 randomly selected x-ray units located in 16 public hospitals in 14 cities throughout Iran and 306 patients were included in this survey. The following five quality control tests have been performed using an UNFORS Mult-O-Meter, model 303: 1- kVp accuracy 2- Timer accuracy 3- mAs linearity 4- Exposure reproducibility 5- Filtration check. The Entrance Surface Dose (ESD) received by the patients was measured using thermoluminescence dosimeters (TLD-100) attached to the patient's skin.
    Results
    Complete details of quality control tests results, characteristics of patients, exposure parameters and patient dose values are presented in 9 figures and 3 tables. The results have shown wide variation of mean hospital doses. The difference between the maximum and minimum individual patient dose values varied up to a factor of 52.Discussion and
    Conclusion
    Although the reasons for dose variations were complex, but in general, low tube potential, high mAs and low filtration were associated with high dose rooms. The 75 percentile value of the ESD distribution was 0.44 mGy and it is suggested to be used as "National Diagnostic Reference Level" of chest examination in PA projection in Iran. This study also demonstrated the need for performing routine quality control tests on x-ray units.
  • M.H. Bahreyni Toosi, A.Tabatabie Yazdi, M.Layegh, S. Ebrahimzadeh Pages 23-28
    Introduction
    Low Level Laser Therapy (L.L.L.T.) can expedite the process of woundhealing for the patients suffering from painfull and slow healing wounds. The best energy density which was measured in the previous study was 3.13 J/cm2. In this research, it is tried to find the best fractionation of this energy density.
    Materials And Methods
    120 male mice each weighing 20-25 grams were selected. A wound with a 10 mm in diameter was created on the right side of the lumbar area of all 120 mice. The Mice were randomly divided into six groups, one control group without radiation exposure and five test groups radiated by low power He–Ne laser. All the test groups received a constant energy density of 3.13 J/cm2 but in various fractionations. The test groups received laser as following:A: one exposure in a day (3.13 J/cm2 per day for five days from day one through day five)B: two exposures in a day (2 × 1.56 J/cm2 per day for five days from day one through day five at 12 hr intervals)C: two exposures in a day (2 × 1.56 J/cm2 per day for five days from day six through day ten at 12 hr intervals) D: three exposures in a day (3 × 1.06 J/cm2 per day for five days from day one through day five at 8 hr intervals)E: four exposures in a day (4 × 0.78 J/cm2 per day for five days from day one through day five at 6 hr intervals)
    Results
    The speed of wound healing which was the surface area of the wound, was measured in all groups. It clearly showed that in some of the test groups the healing process was faster and there was a significant difference in the speed of the healing process when compared with the control group. Discussion and
    Conclusions
    Application of L.L.L.T. with low power He–Ne laser expedites the healing process at the early stages of healing, but more research is to be carried out to clarify the effect of L.L.L.T. at later stages.
  • J. Hasani Bidgoli, A. Ahmadian, S. Akhlaghpour, R. Aghazadeh Zoroufi Pages 29-42
    Introduction

    Colorectal cancer is one of the most widely occurring cancers among the aging population and the second leading cause of cancer related deaths. The use of 3D imaging to acquire virtual anatomic models of colon provides a minimally invasive diagnostic tool for the detection of colorectal polyps and cancer. This procedure termed virtual colonoscopy (V.C.) has in recent years been developed as an alternative method of massive population screening to examine the entire colon for early cancer detection. There are some problems which make colon segmentation a difficult task like the colon has complex shape and it is not the only gas-fill structure in abdomen, and a lot of areas with high CT number like bones, Contrast Enhanced Fluid (CEF) in colon and small bowel. A two-stage method for an automated segmentation of the colonic walls in volumetric CT data is proposed.

    Materials And Methods

    In this study, a two-stage algorithm was used. The aims of the first stage were to eliminate the extra objects and also to restrict the region of interest (ROI) in half-resolution as an input for fine process in second stage. In this phase, the multistage method performs segmentation using adaptive threshold, morphology operation and region growing using automated seed generation technique leading to a tissue characterization. This stage generates colon borders in half-resolution dataset. In the second phase, an edge sharpening, a modified region growing and an outer boundary tracking are applied to make fine borders in colon segmentation. The region growing in the second phase makes use of local adaptive thresholding instead of global view on database voxels.

    Results

    To evaluate the results, certain tests for both stages of the algorithm were applied. In the total 82 datasets, the result showed 72 cases as excellent, 7 cases as good, 2 cases as fair and 1 case as poor in the segmentation process. Discussion and

    Conclusion

    An efficient segmentation method in half-sized volume data using an anatomical-oriented approach was developed to overcome the long processing time. The anatomical orientation guarantees the preservation of the segmentation accuracy while moving from half-resolution to full resolution. The output from the first stage can be used as a segmentation map for any complicated colon lumen extraction. The results demonstrate that the error of leakage to extra colonic can be minimized.

  • Z. Dehghani Bidgoli, M. H. Miran Baygi, M. J. Abolhasani Pages 43-54
    Introduction

    Photo-acoustic that idiomatically is called optoacoustic or laser-ultrasound is a technique that uses optical energy for the generation of ultrasound waves in various media. The waveform of the generated ultrasound contains useful information about the optical properties of the absorbing media and is influenced by laser pulse specifications. The obtained pressure signal undergoes changes prior to reaching the transducer due to the propagation in the media. In this research, the effect of laser parameters, the properties of the absorbent media and acoustic diffraction in generated ultrasound wave, have been investigated.

    Materials And Methods

    In this research, a frequency domain has been introduced for the generation of acoustic pressure as a result of laser energy reception transfer functions in two modes of forward and backward. By the use of this model, the effect of the pulse duration, the profile and wavelength of laser and also the absorption coefficient of the sample in the generated ultrasound properties have been investigated. A transfer function for the acoustic diffraction has been introduced and the effect of diffraction in ultrasound waveform has been simulated. Also the effect of the longitudinal and the radial distance of ultrasound transducer from the irradiated surface and also the ultrasonic source dimension that is influenced by laser beam diameter in ultrasound waveform, have been surveyed. All the simulations have been accomplished in MATLAB7 software platform.

    Results

    Increasing laser pulse duration causes an increase in the amplitude of ultrasound and a decrease in its frequency content. The increase in the amplitude causes an increase in the absorption coefficient of the sample. The generated optoacoustic waves in response to lasers with Gaussian and asymmetric Gaussian profile are not significantly different, consequently Gaussian pulse can be used in modeling with good approximation. As a result of acoustic diffraction while propagating in media, a backward single pole wave changes to a bipolar one. An increase in ultrasonic source dimension (laser beam diameter) causes an increase in the amplitude and the width of the optoacoustic waves.Discussion and

    Conclusion

    To design a laser-ultrasound system with maximum efficiency, one has to choose a laser wavelength in which tissue has a high absorption coefficient. The pulse duration and the beam diameter of the laser should be chosen correctly with respect to the ultrasonic transducer properties.

  • H. Salehi, G. Torkaman, S.M.P. Firoozabadi Pages 55-70
    Introduction

    There is a substantial controversy about the role of skin receptors in the excitation of spinal motor neurons. The purpose of this study was to determine the effect of topical anesthesia and cold temperature on the excitation of spinal motor neurons in healthy non-athletic men.

    Materials And Methods

    10 volunteers were tested in four separated sessions. Control group #1 (placebo ointment with ambient temperature), test group #1 (anesthetic ointment with ambient temperature), control group #2 (cold placebo ointment), test group # 2 (cold anesthetic ointment). Soleus H-reflex and Mh- wave recruitment curve parameters were used to evaluate the changes in the excitability of motor neuron. The anesthetic ointment used was benzocaine 5% which was rubbed around T11. Vaseline was used as the placebo ointment. H-reflex was recorded five times for nine different intensities, prior to, immediately after and 30 minutes after using the ointment.

    Results

    Fit L3 slope, fit L5 slope and peak to peak amplitude of H-reflex decreased 30 minutes after the application of anesthetic ointment at ambient temperature (p<0.05).Fit L3 slope, fit L5 slope and peak to peak amplitude of H-reflex decreased immediately and 30 minutes after the application of cold placebo ointment (p<0.05).Peak to peak amplitude of H-reflex decreased 30 minutes after the application of cold anesthetic ointment (p<0.05).

    Conclusion

    Based on the above results, it was concluded that topical anesthesia causes a decrease in the stimulation of motor neurons by desensitizing the low threshold skin receptors and reducing their basic activity. Additionally, cold temperature could cause a decrease in the stimulation of motor neurons by the stimulation of thermo-receptors and reducing the firing rate of surface mechanoreceptors. Different skin receptors depend on the intensity, duration and place of the stimulus, have different effects on the excitability of the spinal motor neurons. Cutaneous afferents in addition with muscle afferents, have convergence on common spinal interneurons and determines motor neurons excitability.

  • M. Abbassi, M. J. Abolhasani, M. H. Miranbeigi, A. Ahmadian Pages 71-80
    Introduction
    The measurement of skin thickness is an important method in diagnosis, control of treatment and studying the effects of drugs and their dosage on skin diseases. The development of high frequency ultrasound imaging systems in recent years has made the measurement of skin layers thickness possible. In this paper, a new method of identifying skin layers and measuring their thickness using B-scan ultrasound images is presented.
    Materials And Methods
    The B-scan images of skin have been obtained using a Dermascan unit model C (Cortex Technology, Denmark) with a 20 MHz probe. In this research, feature matching and neuro-fuzzy classifier have been used to determine the boundaries between the skin layers. Feature matching is necessary for constructing the probability matrix followed by the neuro-fuzzy classifier which is used to extract the boundaries of skin layers. After finding these boundaries, a thickness of different skin layers is calculated. The proposed method has been tested on 50 ultrasound images. The results obtained for the distinction of different skin layers and the calculated skin thickness were compared against the result obtained from two dermatologists who examined the cases and the thickness calculated by histological technique, respectively.
    Results
    By applying this algorithm, different skin layers are extracted with 86% accuracy. The results of this method were also confirmed by histological experiments with a precision of one hundredth of a millimeter. Discrete cosine transform (DCT) coefficients feature has showed that it has the best performance for the identification of skin layers.Discussion and
    Conclusion
    The neuro-fuzzy classifier can be used as a reliable tool for processing ultrasound images of skin. In contrast to existing methods, the proposed method doesnt require initialization and it has good noise immunity. Therefore, this method can be applied to clinical routine to find the effects of drugs precisely.
  • F. Kamali, E. Ebrahimi, M. Bayat, G. Torkamanm., Salavati Pages 81-88
    Introduction
    Although low energy laser therapy has been shown to enhance collagen production and wound healing but its effect on cartilage stiffness has not been reported. The aim of this study was to evaluate the biomechanical behaviour of the repaired surfaces of defective articular cartilage in the patellar groove of rabbit femur after a pulsed low level Gallium-Arsenide (GA-AS) laser irradiation.
    Materials And Methods
    osteochondral defects of 5 mm in diameter and 4 mm deep were drilled in the femoral patellar groups of forty-one adolescent male rabbits and were examined at 4, 8 and 16 weeks. They were divided into six groups (3 experimental and 3 control groups). The experimental groups received pulsed GA-AS laser irradiation (890 nm) having energy density of 4.8 j/cm². For the control groups, the surgical procedure was the same as the experimental ones, but only placebo laser treatment was applied. The untreated defects were allowed to heal spontaneously. The knee joint were removed, and the defects were examined bio-mechanically by in situ indentation method at three time intervals (4, 8 and 16 weeks post treatment). The thickness, instantaneous and equilibrium indentation stiffness were measured during the test.
    Result
    Although no difference was observed in cartilage the mechanical properties after 4, 8 and 16 weeks period in the two groups (laser and control), differences between the laser and the control group were found at the 8th week period in the equilibrium elastic modulus which was significantly higher in the laser group than the control one. The average thickness of normal patellar groove cartilage in the normal limb of both groups was detected (0.4± 0.03).Discussion and
    Conclusion
    GA-AS laser irradiation improves the stiffness of repairing cartilage at 8 week after injury.