گروه سیگنال و تجهیزات پزشکی: پروژه ها

 

 

 

 

 

 

 

 

طراحی و ساخت نمونه آزمایشگاهی ماژول پردازشی پاسخ ساقه مغز به محرک‌های پیچیده شنوایی

تـشخیص بـه موقـع کم شنوایی در کودکان و متعاقـب آن مداخلـه درمـانی بـه موقـع، باعث ارتقای سطح سلامت و پتانـسیل هـای کـودک در تمـامی حیطه های رشدی و تواناییهای شناختی وی مـی گـردد و عـدم تشخیص و مداخله درمانی به موقع بـا خطـر افـزایش اخـتلالات یــادگیری همــراه بــوده و بهــای تمــام شــده مداخلــه، درمــان آموزشهای تخصصی، هزینـه­هـای پزشـکی و از دسـت رفـتن بهره وری را چشمگیر می نماید. در حال حاضر رايجترين ابزارهاي غربالگري شنوايي نوزادان در اكثر كشورهاي جهان OAE وABR  مي باشد. كاربرد اصلي اين دو ابزار در وهله­ی اول صرفا براي غربالگري شنوايي و شناسايي كاهش شنوايي در نوزادان مي باشد. با اين وجود از اين دو ابزار در تشخيص افتراقي انواع كاهش شنوايي ها چه در نوزادان و چه در بزرگسالان نيز استفاده مي شود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 طراحی و ساخت نمونه تحقیقاتی دستگاه غربالگری شنوایی نوزادان

کاربرد سیگنال های TEOAEو ABR در کلینیک ها جهت بررسی سلامتی یا عدم سلامتی مسیرهای شنوایی و تعیین آستانه های شنوایی است. قیمت بالای نمونه های وارداتی این سیستمها و ظرفیتهای مالی محدود تامین آنها از سوی دیگر، دسترسی بهنگام بیماران و متخصصان شنوایی شناسی را به این سیستم ها محدود کرده است و شانس تشخیص به موقع اختلالات شنوایی نوزادان و اقدامات به هنگام درمانی را مورد تهدید قرار داده است. لذا دستیابی به سیستم قابل اطمینان با قیمت مناسب و قابلیت رشد و ارتقای قابلیتهای آن با پیشرفت دانش فنی در پاسخگویی متناسب به نیاز جامعه مخاطب به لحاظ تعداد و قیمت و عدم وابستگی به تامین از طریق واردات، هدف اصلی این پروژه خواهد بود.

 

 

 

 

 

 

 

بررسی نحوه کد شدن عصبی سیگنال پاسخ ساقه مغز به تحریک شنیداری

کاربرد سیگنال ABR در کلینیک ها تا کنون فقط جهت بررسی سلامتی یا عدم سلامتی مسیرهای شنوایی با اعمال تحریک صوتی کلیک یا تون بوده است. ولی تا کنون هیچ تست الکتروفیزیولوژی برای بازنمایی صحت شنیداری در کلینیک ها وجود نداشته است. معمولا، ارزیابی های پردازش شنوایی مشتمل بر اندازه گیری های رفتاری است که به دلایلی از قبیل انگیزه پاسخگویی ضعیف، درک ناصحیح وظیفه خواسته شده و امکان اغفال آزمونگر می تواند بسیار پیچیده باشد. وجود افرادی با نارسایی های پردازشی در مسیرهای عصبی شنوایی(APD) ، مشکلات خاص تکلم(SLI) ، درک صحبت در محیط های پر نویز، اختلالات مطالعه و یادگیری(LD) و فقدان روشی جهت تنظیم دقیق پروتزهای کاشت حلزونی(CI) در افراد مبتلا به ضایعه گوش خارجی یا میانی، خصوصا در کودکان، ایده طراحی روشی غیر تهاجمی جهت سنجش و امتیاز دهی نحوه و کیفیت درک صوت، جهت مطالعه دقیق کارکردهای شنوایی را برای محقق ایجاد کرده است.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

حذف نویز و بهبود پاسخهای برانگیخته ی شنوایی به محرک صحبت بوسیله تبدیل ویولت گسسته

پاسخ های برانگیخته ی شنوایی به محرک صحبت پاسخ های نوظهوری در عرصه ی پاسخ های برانگیخته ی شنوایی هستند که ارزیابی بالینی بسیار دقیق تری نسبت به پاسخ های سنتی همانند ABR از سیستم شنوایی و پردازش آن در اختیار می گذارند اما این نوع پاسخ ها به دلیل طولانی تر بودن محرک اعمالی (محرک صحبت) و ضعیف بودن ذات پاسخ ها، دارای زمان ثبت بسیار بالایی می باشند. بنابراین ارائه روشی که بتواند این پاسخ ها را با تعداد اعمال محرک کمتر بهبود واستخراج نماید به شدت مورد نیاز است، و از آنجایی که این سیگنال ، سیگنال نوظهوریست تلاش های بسیار کمی در جهت بهبود سرعت ثبت و افزایش سیگنال به نویز آن صورت گرفته و روش متوسط گیری سنکرون متداول ترین روش استخراج آن می باشد. با توجه به اینکه تبدیل ویولت روشی بسیار مناسب و موثری جهت حدف نویز سیگنالهای غیر ایستا است، شاید بتوان با انتخاب و حتی ارائه ویولت مادر مناسب برای این نوع پاسخ های برانگیخته ی شنوایی ،در تجزیه سیگنال در تک سوییپ های ثبت ، و انتخاب اتوماتیک ضرایب ویولت برپایه همبستگی ضرایب باخود و ضرایب همسایه ای و مقایسه آنها با مقادیر مربوط به ضرایب خط پایه که تحریکی در آن صورت نگرفته، همانند روش دونوهو و یا روشzerotree و یا حتی به صورت تلفیقی به سیگنالی تمییز با نیاز به تعداد سوییپ های پایین دست یافت. که هم در کاهش زمان ثبت سیگنال بسیار موثر است و هم اینکه از اثرات منفی ناشی از متوسط گیری سیگنال در تعداد سوییپ های بالا نیز به شدت کاسته میشود چرا که در روش متوسط گیری سنکرون فرض براین است پاسخ ها در هر بار اعمال محرک به صورت خطی و ثابتی حضور دارد و از جیترینگ ذاتی پاسخ های شنوایی در هر بار اعمال محرک چشم پوشی می شود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

طراحی یک رابط مغز و رایانه براساس پتانسیل های برانگیخته ی بینایی به منظور تایپ حروف برروی نمایشگر

یک رابط مغز رایانه Brain-Computer-Interface(BCI) سیستمی است که برای انسان این امکان را فراهم می کند تا بدون دخالت مستقیم ماهیچه‌ها و با استفاده از سیگنال‌ مغز خود یک عمل خاص(مانند کنترل یک پروتز، تایپ حروف، بیان منظور ویا کنترل ابزارهای اطراف) را انجام دهد. رابط های مغز رایانه مبتنی بر انواعی از پتانسیل های مستخرج از سیگنال الکتریکی مغز از جمله پتانسیل برانگیخته، P300 و پتانسیل های آهسته قشر مغز، توسعه داده شده اند. اما در این مطالعه رابط های مغز رایانه که براساس پتانسیل برانگیخته بینایی حالت پایدار کار می کنند، به دلیل داشتن سرعت انتقال اطلاعات بالا، نسبت سیگنال به نویز بالا که منجر به صحت مناسب و نزدیک به کاربرد بودن سیستم می شود، در نظر گرفته شده است. اکثر سیستم‌های BCI در مطالعات قبل، کارکردی بر اساس فرکانس پایین و متوسط دارند، دامنه بالای پاسخ از مزیت‌های این سیستم‌ها در تشخیص صحیح و راحت پاسخ به شمار می‌رود اما از طرف دیگر محدودیت‌هایی نظیر خستگی چشم کاربر و احتمال تداخل ریتم سیگنال آلفا با این پاسخ و ایجاد صرع، ایجاب می‌کند که کارایی این سیستم‌ها در فرکانس بالا و با الگوهای جدید بررسی شود. در این مطالعه به دنبال طراحی یک سیستم BCI برای تایپ حروف برروی نمایشگر براساس الگو های آشوبگونه یا فرکانس بالا بینایی هستیم.

 

 

1-  طرّاحي مدل مبتني بر عامل جهت مدلسازي رشد تومور ملانوما در حضور سيستم ايمني و سايتوكاينهاي IL-2 وTGF-β

2- مدلسازی پردازشگر ایمپلنت حلزون گوش انسان با استفاده از تبدیل ویولت

3- تحلیل تاثیر همزماني آواهای تحريك بر سیگنال پاسخ ساقه مغز به تحريك شنوايی پیچیده (cABR)جهت بررسی درک شنوایی در فارسي زبانان با رويكرد غیرخطی

4- استخراج ویژگی های متاثر از دوسیلابی بودن آوای تحریک شنیداری در پاسخ شنوایی برانگیخته با صحبت ساقه مغز (speech-ABR) در فارسی زبان ها.

5- استخراج ویژگی‌های سیگنال‌های قشر و ساقه مغز‌ متاثر از توجه گزینشی شنوایی با محرک صحبت.

6- آنالیز ودسته بندی سیگنالهای EEG نرمال وصرعی با استفاده از ویژگیهای آشوب گونه

7- دل‌سازي و پيش‌بيني حمله‌ي صرعي بر اساس روش‌هاي غيرخطّي از روي سيگنال‌هاي الكتروانسفالوگرام

 8- ارائه‌ي يك مدل مبتني بر عامل براي بررسي رشد سلّول توموري 4T1 در حضور سيستم ايمني و حذف سلّو سركوب‌گر مشتق‌شده از رده‌ي ميلوئيد با استفاده از داروي 5FU با دوز پايين.

9- مدلسازی فازی مسیرشنوایی با در نظر گرفتن پاسخ ساقه‌ی مغز به آواهای شنیداری رایج.

10- ارائه یک مدل مبتنی بر عامل فازی برای بررسی رشد تومور ملانوما در برابر سیستم ایمنی با حضور سایتوکانهای TGFβ و IL2.

11- به کارگیری مدل دو تاخیری سیستم انسولین-گلوکز در کنترل پیش بین قند خون به وسیله تزریق انسولین

12- مدلسازی تاثیر داروی Cisplatin بر روی رشد سلول های سرطانی رده ملانومایی موش (B16F10) به روش Cellular Automata.

13- استخراج و طبقه‌بندي دینامیک الگوهای سیگنال EEG در پاسخ به محرّك‌های شنیداری دارای كدينگ فرکانسی ديناميكي متناوب جهت به كارگيري در سيستم‌هاي واسط مغز-رايانه.

14- بررسی رفتار آشوب­گونه در تعامل سیستم ایمنی و سلول­های توموری در فضاهای 3 و 4 بعدی جهت تعیین کیفیت ایمنی درمانی پس از اعمال تغییرات هدفمند در محیط تومور.

15- طراحي نمونه آزمایشگاهی دستگاه اندازه گيري غیرتهاجمی و پیوسته سطح گلوكز موجود در خون به منظور مدل سازي تغييرات میزان قند خون

16- تحلیل سیگنالهای EEG برای کمی سازی اثر تحریک مغز بر ولع مصرف مواد مخدر.

17- استخراج دینامیک و ویژگی های غیر خطی پاسخهای مغزی به محرکهای دیداری و شنیداری با الگوهای دینامیکی مختلف.

18- مدلسازی تاثیر تغییر استراتژی های رفتاری در تقابل سلول های توموری ملانوما و سلول های ایمنی +CD8 در مدل حیوانی موش C57 براساس تئوری بازی ها.

19- مدلسازی نحوه رشد و گسترش سلول های سرطانی در محیط برون تنی و تاثیر شیمی درمانی بر پایه اتوماتای سلولی.

20- طراحی و ساخت نمونه آزمایشگاهی سامانه یکپارچه و پرتابل اندازه‌گیری انتشار اتواکوستیکی گوش (OAE) و پاسخ ساقه مغز به محرک های شنوایی(ABR)

21- طراحی و ساخت نمونه آزمایشگاهی ماژول پردازشی پاسخ ساقه مغز به محرک‌های پیچیده شنوایی(cABR).

22- حذف نویز و بهبود پاسخهای برانگیخته ی شنوایی به محرک صحبت بوسیله تبدیل ویولت گسسته.

23- استخراج ویژگی‌های دینامیک پاسخ‌های مغزی متاثر از محرک‌های بینایی دارای کدینگ رنگی به منظور کاربرد در سیستم‌های واسط مغز-رایانه.

24- مدلسازی حلزون آسیب دیده گوش انسان با استفاده از پارامترهای مکانیکی و فیزیولوژیکی