فهرست مطالب

مهندسی پزشکی زیستی - سال هشتم شماره 3 (پاییز 1393)

فصلنامه مهندسی پزشکی زیستی
سال هشتم شماره 3 (پاییز 1393)

  • تاریخ انتشار: 1393/09/14
  • تعداد عناوین: 8
|
  • مهدی دلاوری، امیر حسین فروزان، ین، وی چن صفحات 213-228

    مدل های شکل آماری، از اطلاعات آماری جهت تفسیر و بررسی شکل استفاده می کنند. اطلاعات آماری شامل میانگین و واریانس نقاط متناظر شکل های مجموعه آموزش است. یافتن نقاط متناظر دربین نقاط اعضای مجموعه ی آموزش، یکی از چالش های مهم در ساخت مدل شکل آماری است. درین مقاله، از روش CPD جهت یافتن تناظربین نقاط استفاده شد. درین روش، با ترکیب تناظر فازی، الگوریتم سرد شدن معین و انطباق غیرصلب دو شکل، تناظر بین نقاط به دست آمد. پس از یافتن نقاط متناظر، مدل شکل آماری با یک تبدیل صلب ایجاد شد. ارزیابی روش پیشنهادی با استفاده از میزان فشردگی، قابلیت تعمیم و اختصاصی بودن انجام شد. مدل ساخته شده به کمک روش پیشنهادی با مدل های ساخته شده به روش های TPS-RPMICP MDL مقایسه شد. نتایج نشان می دهد که مدل پیشنهادی در معیار اختصاصی بودن با مقدار 06 /0±21/ 0 مانند روش MDLعمل می کند. در مورد معیارهای فشردگی و قابلیت تعمیم، نتایج به دست آمده با روش MDLمشابهت دارد. زمان متوسط اجرای الگوریتم در روش پیشنهادی 68 ثانیه است، در صورتی که برای الگوریتم TPS-RPM 390ثانیه و برای الگوریتم MDL 3600ثانیه است که برتری روش پیشنهادی را از نظر سرعت نشان می دهد. همچنین در روش پیشنهادی، نسبت به روش های ICPو TPS-RPMعملکرد بهتری به دست آمد.

    کلیدواژگان: انطباق تصاویر پزشکی، الگوریتم Coherent Point Drift، مدل شکل آماری (SSM)، نقاط متناظر، مدل آماری کبد
  • وحید خندان، بهار فیروزآبادی دهقان، محمد سعید سعیدی صفحات 229-239

    مطابق نظریه ی آمیلویید، علت آسیب دیدن سلول های عصبی سیستم اعصاب مرکزی در بیماران آلزایمری، تجمع و تشکیل توده های پروتئین آمیلوییدبتا است. بدین منوال، تجزیه ی صفحه های بتا در مرحله ی ابتدایی این فرایند به عنوان یک روش درمان مناسب برای این بیماری پیشنهاد می شود. دارویی که درین تحقیق مطابق همین هدف استفاده شده، پنج پپتید جداشده از پایانه ی کربوکسیل آمیلوییدبتا با توالی گلیسین، لوسین، متیونین، والین و گلیسین است که اثر آن بر یک منومر جدا شده از صفحه ی بتای توسعه یافته به عنوان گیرنده، به روش شبیه سازی ترکیبی داکینگ و دینامیک مولکولی مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج این شبیه سازی نشان می دهد که دارو با اتصال به منومر پروتئین آمیلوییدبتا در یک محل پیوند پایدار، ساختار ثانویه ی آن را تغییر داده و با حذف عوامل پایدار کننده ی ساختار منومر، فرایند تشکیل صفحه های بتا را در جهت عکس مسیر پیشرفت بیماری سوق می دهد. پنتاپپتاید به عنوان یک ناپایدار کننده ی صفحه های تجمع یافته ی بتا از پروتئین آمیلوییدبتا معرفی شد. این دارو، می تواند در مراحل دیگر روند طراحی آن مورد بررسی قرار گیرد.

    کلیدواژگان: آلزایمر، آمیلوییدبتا، شکننده ی صفحه ی بتا، داکینگ، دینامیک مولکولی
  • فرزاد فروزنده، مهندس مهدیه حاجی بزرگی، مهندس بهروز مشکات، دکتر ناصر فتورایی صفحات 241-248

    بیماری های شریان کرونری یکی از عوامل اصلی مرگ ومیر است. وقتی که این شریان دچار انسداد شود، عمل بایپس شریان کرونری صورت می گیرد. استفاده از ورید سافینوس انسان درین جراحی، مورد توجه پژوهشگران است. درین مطالعه، نمونه های انسانی ورید سافینوس به وسیله ی یک دستگاه تست تورم، تحت آزمایش تورم قرار گرفت. انبساط نمونه ها به عنوان ورودی یک روش محاسباتی مورد بررسی قرار گرفت. در مدل سازی عددی بافت به صورت یک ماده ی جامد همگن، همسانگرد و الاستیک در نظر گرفته شد. خروجی مدل، مدول یانگ بافت است. نتایج نشان داد که مدول ورید سافینوس به صورت خطی با فشار انبساطی افزایش می یابد. هرچند که فرضیه های ساده ی سازانه ای درین مطالعه استفاده شد، ولی به دلیل ارائه ی یک دید کلی در رابطه با خواص مکانیکی بافت، ورید سافینوس انسان می تواند مفید بوده و زمینه ای برای مطالعه های بیش تر و دقیق تر باشد.

    کلیدواژگان: ورید سافینوس، روش تورم، مدول یانگ، روش عددی
  • فریبا گنجی، ابراهیم واشقانی فراهانی، فاطمه هوبخت، فرزانه قاسمی تحریر صفحات 249-260

    داروی پیریدوستیگمین بروماید یک عامل جلوگیری کننده از فعالیت آنزیم استیل کولین استراز به صورت برگشت پذیر است که در پیش گیری از مسمومیت با سم سومان (نوعی سلاح شیمیایی) کاربرد دارد. درین پژوهش، سعی شد با استفاده از محلول حساس به دمای کیتوسان/گلیسرول فسفات، یک سامانه ی آهسته ی رهش با قابلیت تزریق برای این دارو تهیه شود.ابتدا حساسیت دمایی و خواص رئولوژیکی محلول 2% وزنی/حجمی کیتوسان در محلول 10 مولار اسیدکلریدریک و درصدهای مختلف نمک گلیسرول فسفات مورد مطالعه قرار گرفت. درنهایت، رهایش داروی پیریدوستیگمین بروماید ازین سامانه ی حساس به دمای قابل تزریق بررسی شد. نتایج حاصل نشان داد که افزایش میزان نمک گلیسرول فسفات در محلول کیتوسان موجب افزایش آهسته PH، کاهش زمان ژل شدن محلول، کاهش مدول الاستیک و استحکام ژل می شود. اثر غلظت نمک گلیسرول فسفات بر رفتار برگشت پذیری ژل نیز بررسی و مشخص شد که در غلظت های بالا از گلیسرول فسفات، ژل های حاصل غیر برگشت پذیر است. درمقابل، با کاهش غلظت نمک فسفاتی، خاصیت برگشت پذیری مشاهده شد. مطالعه های رهایش دارو نشان داد که هیدروژل حاوی w/v 2%کیتوسان و w/v16%نمک گلیسرول فسفات می تواند رهایش آهسته ی دارو را برای یک دوره ی 4 روزه فراهم نماید. همچنین سازوکار غالب در فرایند رهایش دارو ازین هیدروژل، سازوکار نفوذ فیکی است.

    کلیدواژگان: کیتوسان، حساس به دما، قابل تزریق، رهش آهسته، پیریدوستیگمین بروماید
  • مهدیه قاسمی، علی محلوجی فر، مهدی امیدی صفحات 261-275

    تغییرات عملکردی شبکهی حرکتی مغز در بیماری پارکینسون نقش اساسی در بروز علائم بالینی را بر عهده دارد. بررسی فعالیت مغز انسان با استفادهاز دادگان تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (fMRI) نشان میدهد که در حالت استراحت شبکهای، ارتباطها و فعالیت نوسانهای خودبهخودی در نواحی مختلف مغز وجود دارد که در بیماری های مختلف تحت تاثیر قرار میگیرند. درین تحقیق، تغییرات وابستگی عملکردی بین نواحی آناتومیکی حرکتی در بیماری پارکینسون با استفادهاز تئوری تابع مفصل در دادگان حالت استراحت fMRI بررسی شد. پارامتر مفصل در پنج تابع مختلف از خانوادهی مفصل با استفادهاز فرایند ماکزیمم شباهت تخمین زده شد. میزان شباهت بین مفصل تخمین زده شده و مفصل تجربی با روش های جذر میانگین مجموع مربعهای خطا و فاصله kulback-leibler محاسبه شد. مقایسهی پارامترهای تخمین زده شده بین افراد سالم و بیماران پارکینسونی با آزمونهای آماری پارامتریک و ناپارامتریک نشان داد که همبستگی عملکردی بین مخچه و هسته های قاعدهای در گروه بیماران، قویتر از افراد سالم است. درین مقاله برای نخستین بار پیشنهاد شده که توزیع مشترک سری زمانی فعالیت نواحی مختلف مغز میتواند به عنوان روشی برای آنالیز ارتباطات عملکردی در دادگان fMRI، حاوی ویژگی های متمایز کننده بین بیماران و افراد سالم باشد.

    کلیدواژگان: تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی، ارتباطات عملکردی، شبکه ی حالت استراحت، بیماری پارکینسون، توابع مفصل
  • الهه مقیمی راد، علی محلوجی فر، بابک محمدزاده اصل صفحات 277-291

    درین تحقیق، روش جدیدی برای بازسازی تصاویر التراسوند پزشکی به شیوه ی روزنه ی مصنوعی ارائه شد. امروزه تصویربرداری به شیوه ی ساده ی بازسازی در حوزه ی زمان (DAS) و به صورت خط به خط انجام می شود. ازجنبه ی دیگر، تصویربرداری به شیوه ی روزنه ی مصنوعی امکان فوکوس دینامیکی و دست یابی به حداقل دوبرابر رزولوشن جانبی را با هزینه ی حجم محاسبه های بیشتر فراهم می کند. برای کاهش بار محاسباتی، روش هایی برای بازسازی بلوکی تصویر در حوزه ی رادار معرفی شده که هنوز برای حوزه ی پزشکی ناشناخته است. برای تعمیم این روش ها به حوزه ی پزشکی باید تفاوت پارامترهایی چون عمق هدف، فرکانس مرکزی، پهنای باند سیگنال ارسالی و عرض پرتو در نظر گرفته شود. درین پژوهش، نوع ساده ی مونواستاتیک با استفاده از الگوریتم بلوکی عدد موج، مدل سازی شد که می تواند معادلات را به نوع پیچیده تر مالتی استاتیک تعمیم دهد. به علاوه، برای کاهش اثرهای مخرب ناشی از تفاوت پارامترها از پالس ارسالی chirpبه همراه فیلتر تطبیقی، پنجره گذاری و الگوریتم spotlightingاستفاده شد. برای ارزیابی الگوریتم، داده های شبیه سازی شده با نرم افزار Field IIانجام شد و نتایج نشان داد که استفاده الگوریتم عدد موج، با حفظ رزولوشن جانبی، در حدود 20 برابر سریع تر از الگوریتم استاندارد DASاست.

    کلیدواژگان: تصویربرداری التراسوند، روزنه ی واقعی، روزنه ی مصنوعی، بازسازی تصویر در حوزه ی زمان، بازسازی در حوزه ی فرکانس
  • دکتر حمیدرضا کبروی، مهندس ساناز احمدزاده صفحات 293-304

    در اکثر فعالیت های حرکتی، بیش از یک گروه عضلانی درگیر هستند، لذا در روش های بازتوانی حرکتی، در طول زمان حرکت، فرد باید بتواند هماهنگی لازم را به بین زمان و شدت فعالیت عضلات درگیر، ایجاد نماید. عملکرد حرکتی نوشتن یا ترسیم، ازجمله عملکردهای حرکتی قرار دارد که بیش از یک گروه عضلانی را درگیر می کند. در دسته ای از بیماری ها مانند دسته ای از افرادی که مبتلا به فلج غیرکامل نخاعی یا تنگی کانال کارپال هستند، ممکن است عضلات ساعد سالم باشند، اما عضلات انگشتان به طور خاص عضلات انگشت شست، دچار فلج نسبی یا مطلق باشد. لذا برای بازتوانی چنین حرکتی، باید الگوی هماهنگی مربوط به نحوه ی فعالیت عضلات ساعد و انگشت شست برقرار شود. درین تحقیق، یک مدل پیش بین مبتنی بر شبکه های عصبی برای روش شناسایی الگوی سینرژی بین دسته ای از عضلات ساعد و انگشت شست دست، حین فرآیند رسم شکل و نوشتن حروف ارائه شد. به طوری که ورودی شبکه عصبی مصنوعی، الگوی فعالیت عضلات بازکننده و جمع کننده ساعد است، درحالی که خروجی شبکه ی عصبی مصنوعی، الگوی فعالیت مطلوب عضلات بازکننده و جمع کننده انگشت شست دست را پیش بینی کرد. ابتدا سیگنال های الکترومایوگرام عضلات ساعد و انگشت شست ده فرد سالم، حین نوشتن چهار حرف انگلیسی و رسم یک دایره ثبت شد. سپس، با استخراج الگوی فعالیت عضلات از سیگنال های الکترومایوگرام داده های آموزش شبکه به دست آمد. کارایی پنج شبکه عصبی پرسپترون چند لایه، نارکس، بازگشتی، عصبی/فازی تطبیقی و پایه ی شعاعی ارزیابی و مقایسه شد. نتایج نشان می دهد که شبکه ی عصبی نارکس با ساختار سری/موازی در مقایسه با چهار شبکه عصبی دیگر توانست با دقت قابل قبولی الگوی فعالیت مطلوب عضلات انگشت شست دست را پیش بینی نماید.

    کلیدواژگان: الگوی فعالیت عضلات، شبکه های عصبی مصنوعی، بازتوانی حرکتی، عملکرد حرکتی نوشتن، الکترومایوگرام سطحی
  • محمد نیکخو، علی تحسری، محمد حق پناهی صفحات 303-312

    با توسعه ی فناوری های پیشرفته در زمینه ی ایمپلنتهای ستون فقرات، طراحی و ساخت کیج های گردنی برای اولین بار در ایران مورد توجه قرار گرفته است. این پروژه ی تحقیقاتی صنعتی برمبنای مطالعات دقیق بیومکانیکی و براساس مدل های عملکردی اجزای محدود و آزمایش های مکانیکی مربوط به آن انجام می شود. درین تحقیق، بهینه سازی طراحی و مطالعه ی بیومکانیکی تنها کیج گردنی بومی سازی شده در ایران (ساخت شرکت دانش بنیان آتیلا ارتوپد) بررسی شد. بدین منظور، ابتدا مدل اجزای محدود گردنی (C2-C7) تهیه و محدوده ی حرکتی آن با نتایج آزمایش های in-vitroصحه گذاری شد. سه پارامتر ابعادی به عنوان ورودی و دو پارامتر خروجی (شامل میزان تغییر شکل دندانه های کیج در آزمایش استاتیکی و دینامیکی، طبق استاندارد ASTM F2077) برای فرآیند بهینه سازی طراحی و استفاده شد. سپس، تغییرات مورد نیاز جهت شبیه سازی عمل جراحی هم جوشی در سطح C5-C6با جای گذاری کیج گردنی انجام شد. درنهایت، نتایج مطالعه های بیومکانیکی روی محصول نهایی کیج گردنی بومی سازی ارائه شد. نتایج مطالعه های بیومکانیکی نشان داد که این محصول به خوبی می تواند در اعمال جراحی مورد استفاده قرار گرفته و مطابق با استانداردهای نمونه های خارجی موجود در بازار، جهت کاربرد در جراحی ها رقابت نماید.

    کلیدواژگان: کیج گردنی، بومی سازی فناوری، بیومکانیک ستون فقرات گردنی، تحلیل اجزای محدود، هم جوشی مهره ها
|
  • Mahdi Delavari, Amir H. Foruzan, Yen, Wei Chen Pages 213-228

    Statistical Shape Models are used to interpret shapes. They include mean and variance of corresponding points of training shapes. One of the most important challenges in building statistical shape models is to establish correct correspondences among landmarks in a training set. In this paper, the non-rigid CPD (Coherent Point Drift) method is used to find correct correspondences among points. This method uses both Deterministic Annealing and a non-rigid scheme to register two shapes simultaneously. Then, the statistical shape model is built using a rigid transformation. The proposed method is evaluated using Compactness, Generalization ability and Specificity measures. The built model is compared to models created using the ICP (Iterative Closest Point), TPS-RPM (Thin Plate Spline – Robust Point Matching) and MDL (Minimum Descreption Length) methods by these metrics. The results show that the proposed method performs like the MDL regarding Specificity measure (0.21±0.06). The Compactness and Generalization ability measures of the proposed method are very similar to those for the MDL method. The run-time of our proposed method is about 68 seconds which is faster than non-rigid TPS-RPM and MDL approaches (390 and 3600 seconds respectively). Our results are superior to the ICP and TPS-RPM algorithms.

    Keywords: Coherent Point Drift, Corresponding points, Liver shape model, Medical image registration, Statistical shape models
  • Vahid Khandan, Bahar Firoozabadi, Mohammad Said Saidi Pages 229-239

    A hallmark of Alzheimer disease (the most common type of dementia in the elderly) is the aggregation and deposition of toxic species ranging from small soluble oligomers to insoluble fibril plaques of Amyloid-Beta protein originates from the cleavage of APP by Beta and Gama Secretase (Amyloid Hypothesis). An attractive therapeutic approach to treat AD is to identify small ligands capable of binding to A-Beta monomers and reverse its amyloidosis process. Here, a peptide drug having the sequence of GLMVG which has been derived from the C-terminal of A-Beta was used as breaker for a monomer of Beta sheet rich structure. The combination of Docking and Molecular Dynamics methods were used for simulation of drug-receptor interaction. This simulation implied that pentapeptide altered secondary structure of A-Beta monomer and declined its stability. This study proved that pentapeptide is capable to reverse Beta-sheet formation and can be considered as an AD drug in other preclinical studies.

    Keywords: Alzheimer's disease (AD), Amyloid Beta (Aβ), β Sheet Breaker, Docking, Molecular dynamics (MD)
  • Farzad Forouzandeh, Mahdie Haji, Bozorgi, Behrooz Meshkat, Nasser Fatouraee Pages 241-248

    Coronary Artery Diseases are one of the main reasonsof mortality. When these arteries occlude, usually a CoronaryArtery Bypass Graft (CABG) surgery is performed. Sine humanSaphenous Veins (SV) are used for CABG, they are of interest forresearchers. In this study human SV samples undergo inflationtest, using an inflation test device. Displacements of the samplesfor different pressures are analyzed, and average values are usedas input of a computational method. In the numerical simulationthe tissue is assumed as an elastic, isotropic, and homogenoussolid material, and its output is Young’s Modulus (E) ofthetissue. Results show that E of the SV increases linearly with thedistension pressure. Although simplifications were applied in thisstudy, it can be helpful for giving a basic insight aboutmechanical properties of human Saphenous Vein, which can befollowed by more realistic studies in the future.

    Keywords: Saphenous Vein, Inflation method, Young's Modulus, Computational method
  • Pages 249-260

    Somanis one of the strongest nerve agents and treatment of poisoning with Soman is difficult and time-critical.Pyridostigmine bromide is an inhibitor of cholinesterase used for protecting against toxicity by Soman. The approved dose used forpretreatment to protect against Soman is a30 mg tablet using every 4 h, while the sustained release dosage formof pyridostigmine bromide has twice daily oral administration. Because of this short schedule of pyridostigmine bromide under the stressing conditions,modification of dosage and administration period of pyridostigmine bromide is essential. In this study, a new injectable thermosensitive sustained release dosage form of pyridostigmine bromide was achieved by chitosan/glycerolphosphate solution. In this study, thermosensitivity and rheological properties of chitosan solution (2% w/v) in aqueous hydrochloric acid (0.1 molar) with different percent of glycerolphosphate salt as well as the release profile of pyridostigmine bromide have been investigated. Effect of glycerolphosphate salt concentration on turbidity, gelation time and pH of chitosan solution was also studied. The presented results indicated that hydrogel containing 2% w/v of chitosan and 16% w/v of glycerolphosphate salt could sustain the delivery of pyridostigmine bromide up to four days.

    Keywords: Chitosan, Thermosensitive, Injectable, Sustained release, Pyridostigmine bromide
  • Mahdieh Ghasemi, Ali Mahloojifar, Mahdi Omidi Pages 261-275

    Functional changes in the brain motor network are responsible for the major clinical features of Parkinson’s disease (PD). Recent studies on investigation of the brain function show that there are spontaneous fluctuations between regions at rest as resting state network affected in various disorders. In this paper, we examine changes of functional dependency between brain regions of interest associated with known anatomical pathology in Parkinson Disease (PD) using copula theory on resting state fMRI. Five types of copulas were tested: Gaussian and t (Euclidean), Clayton, Gumbel and Frank (Archimedean). We used an efficient maximum likelihood procedure for estimating copula parameters. Goodness of fits was tested using root mean square error (RMSE) and kulback-leibler divergence between each copula function and joint empirical cumulative distribution. Control vs PD group comparison was also done on dependency parameter using parametric and nonparametric tests. The results show that functional dependency between cerebellum and basal ganglia is much stronger in PD than in control. In this paper, we proposed for the first time that joint distribution characteristics could potentially provide information on discriminative features for functional connectivity analysis between healthy and patients.

    Keywords: Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI), Functional Connectivity, Resting State, Parkinson Disease (PD), Copulas
  • Elaheh Moghimirad, Ali Mahloojifar, Babak Mohammadzadeh Asl Pages 277-291

    A new implementation of a synthetic aperture focusing technique is presented in the paper. Standard medical ultrasound imaging is done using line-by-line transmission with classical Delay-and-Sum (DAS) image reconstruction. Synthetic aperture imaging, however, has a better resolution and frame rate in cost of more computational load. To overcome this problem, block processing algorithms are used in radar and sonar which are relatively unknown in medical. To extend the methods to medical field, one should concern the parameters difference such as carrier frequency, signal band width, beam width and depth of imaging. In this paper, we extended one of these methods called wavenumber to medical ultrasound imaging with a simple model of synthetic aperture focus. We have also used chirp pulse excitation followed by matched filtering, windowing and spotlighting algorithm to compensate the effect of differences in parameters between radar and medical imaging. Computational complexity of the two reconstruction methods, wavenumber and DAS, have been calculated. Field II simulated point data has been used to evaluate the results in terms of resolution and contrast. Evaluations with simulated data show that for typical phantoms, reconstruction by wavenumber algorithm is almost 20 times faster than classical DAS while retaining the resolution.

    Keywords: ultrasound imaging, real aperture, synthetic aperture, time domain image recounstruction, frequency domain image recounstruction
  • Pages 293-304

    Multiple muscle groups may be activated simultaneously during the most of activities. So, the appropriate muscle coordination must be emerged during a normal activity. Consequaently, for rehabilitation of movements such as hand writing and paiting in patients for example suffering from carpal channel syndrom or incomplete spinal cord injury, the correct muscle coordination patterns between the finger muscles and wrist muscles must be reestablished. So, in this paper a prediction methodology based on artificial neural networks (ANN) is proposed to approximate the Thumb fingure extensor and flexor muscles desired activation pattern during the hand writing and Painting. In the presented strategy, A nonlinear auto-regressive neural network (NARX), Recurrent Neural Network (RNN), Radial Basis Function (RBF), Multy Layer Perceptron (MLP) and an Adaptive-network-based fuzzy inference system (ANFIS) are trained to forecast the Extensor pollicis longus and Flexor pollicis brevis muscles activity of one thumb finger of hand using Extensor carpi radialis brevis and Flexor carpi ulnaris muscles activity of forearm. Quantitative evaluations show the promising performance of developed neural networks. Eight healthy volunteers participated in the experiments.

    Keywords: Muscle Activation Pattern, Artifitial Neural Networks, Movement Restoration, Hand Writing, Surface Electromyogram
  • Mohammad Nikkhoo, Ali Tahassory, Mohammad Haghpanahi Pages 303-312

    To develop the advanced technologies in medical device industry, design and manufacturing of cervical cage was performed in Iran for the first time. This research-based industrial project should be accomplished based on precise biomechanical studies and mechanical tests. Hence, this study presents the optimization and biomechanical functional investigations of the first Iranian cervical cage (Manufactured by Attila Ortopaed Co.). For this purpose the intact cervical spine (C2-C7) was developed and was validated with in-vitro experiments. Three inputs (i.e. geometrical parameters of the cage) and two outputs (i.e. deformation of the teeth in static and dynamic tests) parameters were selected for optimization procedure. Furthermore, the surgery in C5-C6 level was simulated by implanting the cervical cage. Finally, the biomechanical responses were investigated. The result confirmed that the biomechanical response of cervical cage is within the standard range and can be used well in clinics for surgical procedures.

    Keywords: Cervical Cage, Technology Localization, Cervical Spine Biomechanics, Finite Element Analysis, Fusion