مقایسه روش اجزای مرزی و روش اجزای محدود مرتبه بالا در بازسازی تصاویر توموگرافی امپدانس الکتریکی

/نرگس سعیدی‌زاده; ؛ سعید کرمانی، حسین ربانی

خط مشی دسترسی

فارسی

X

X

جستجوی مدارک

X

تمام متن

X

منابع دیجیتالی

نام مرکز	:	دانشگاه علوم پزشکی اصفهان
نوع مدرک	:	پایان نامه فارسی
زبان مدرک	:	فارسی
شماره رکورد	:	100835
شماره مدرک	:	‭ت۱۳۰۲۷‬
شماره راهنما	:	‭WN،۱۶۰،س۵۷۹م،۱۳۹۰‬
سرشناسه	:	سعیدی‌زاده، نرگس
عنوان	:	مقایسه روش اجزای مرزی و روش اجزای محدود مرتبه بالا در بازسازی تصاویر توموگرافی امپدانس الکتریکی [پایان‌نامه]
نویسنده	:	/نرگس سعیدی‌زاده
استاد راهنما	:	؛ سعید کرمانی، حسین ربانی
محل تحصیل	:	دانشکده پزشکی
سال تحصیل	:	، ‭۱۳۹۰‬
مقطع تحصیلی	:	رشته مهندسی پزشکی، کارشناسی ارشد
تاریخ دفاع	:	‭1390/07/30‬
صفحه شمار	:	‮ط، ‭۵۰‬ ص.‬: مصور، جدول، نمودار
يادداشت	:	چاپی
چکيده	:	توموگرافی امپدانس الکتریکی از روش های نوین تصویر برداری پزشکی محسوب می شود. در این روش با اعمال جریانهای مشخص از طریق پروب که متشکل از تعدادی الکترود است و اندازه گیری پتانسیل الکتریکی حاصل از آن روی سطح بدن (جسم)، سعی در محاسبه و یافتن ضریب هدایت الکتریکی اجزا تشکیل دهنده و ساختار بافتی زیر پروب به صورت تصویر دارد. برای بازسازی تصویر در ‭EIT‬ همواره با دو مساله مستقیم و معکوس روبرو هستیم. برای حل مساله مستقیم می توان از روشهای تحلیلی و روش های عددی استفاده کرد. روشهای تحلیل معمولا برای حل مسائلی که پیچیدگی زیادی ندارند و دارای هندسه ساده‌ایی هستند، قابل استفاده است. روش های عددی حل مساله مستقیم شامل روش اجزای مرزی و روش اجزای محدود می باشد. معمولا در روش اجزا محدود از توابع پایه خطی یا المان‌های خطی استفاده می شود. مهمترین مزیت این توابع این است که از لحاظ ریاضی دارای فرمول ساده‌ای می باشند. عیب عمده این روش دقت ضعیف و همگرایی آهسته جواب نسبت به تعداد المان ها یا گره ها می باشد. البته با افزایش تعداد المان ها می توان به دقت مطلوبی رسید، ولی این کار باعث افزایش حجم محاسبات، حافظه مورد نیاز برای ذخیره داده ها و زمان حل مساله می شود. برای حل این مشکل می توان از توابع پایه مرتبه بالا استفاده کرد. در این روش تعداد المان ها ثابت و مرتبه المان با استفاده از توابع تعریف شده افزایش می یابد. بنابراین زمان و حجم محاسبات به طور چشمگیری کاهش می یابد. عیب اصلی استفاده از المان های مرتبه بالا این است که از لحاظ ریاضی پیچیده است. در حل مسائل عددی بر اساس روش اجزای محدود، همه میدان مورد نظر نیاز به گسسته سازی دارد، که همین عامل باعث افزایش حافظه و زمان حل مساله می شود. در حل مساله بر اساس روش اجزای مرزی، از آنجایی که فقط مرزها نیاز به گسسته سازی دارند و نیاز به گسسته سازی همه میدان نمی باشد، حجم محاسبات، داده ها و زمان مورد نیاز برای حل مساله بطور چشمگیری کاهش می یابد. البته این روش، برای حل مدل هایی که دارای بافت غیر همگن می باشند، مناسب نمی باشد و الزاما برای بافت های غیر همگن باید از روش اجزای محدود استفاده کرد. در این تحقیق روش اجزای محدودخطی و مرتبه بالا در محیط دو بعدی پیاده سازی و با یکدیگر مقایسه شده است. میزان ‭SNR‬ برای روش اجزای محدود خطی ‭ ۱۰db (h-FEM)‬و برای روش اجزای محدود مرتبه بالا ‭ ۴۲db (hp-FEM)‬می باشد. افزایش میزان ‭SNR‬ و کاهش زمان محاسبات کارایی بالای روش اجزای محدود مرتبه بالا را نشان می دهد. روش های المان مرزی و المان محدود در محیط سه بعدی نیز بر روی مدل قفسه سینه انسان پیاده سازی شده است. در این حالت، میزان ‭SNR‬ در روش اجزای مرزی ‭ ۵۱db‬و در روش اجزای محدود مرتبه بالا ‭ ۴۴db‬است. در مطالعات قبلی، ماکزیمم اختلاف بین روش المان مرزی و المان محدود خطی به اندازه‭ ۰/۰۶ ‬است، در حالیکه این اختلاف با روش اجزای محدود مرتبه بالا به‭ ۰/۰۳ ‬کاهش می یابد
توصیفگر	:	۱. توموگرافی.- کلیدواژه‌ها: برش نگاری
	:	برش نگاری رایانه‌ای با پرتو ایکس
	:	امپدانس الکتریکی
	:	عکس برداری تشخیصی
	:	Tomography, X- Ray, Computed
	:	Electric Impedence
	:	Diagnostic Imaging
شناسه افزوده	:	کرمانی، سعید، استاد راهنما
	:	ربانی، حسین، استاد راهنما
شناسه افزوده	:	دانشکده پزشکی