اولتراسوند خودکار سه بعدی پستان یک روش تصویربرداری جدید و کارا است که از آن می توان به عنوان یک مکمل در کنار ماموگرافی، جهت شناسایی سرطان در زنان دارای پستان های با بافت متراکم، بهره جست. در این مقاله، ابتدا روش تصویربرداری مذکور معرفی و مزایای آن نسبت به سونوگرافی رایج و روش های تصویربرداری دیگر تبیین شده و فواید استفاده از سیستم های کمکی کامپیوتری در شناسایی توده ها روی تصاویر سه بعدی اولتراسوند کل پستان مورد تاکید قرار گرفته است. سپس به جزئیات سیستم های کمکی کامپیوتری جدید جهت شناسایی توده های موجود در تصاویر سه بعدی حاصل از این روش تصویربرداری بررسی شده و روش های مورد استفاده به تفصیل تشریح و محدودیت های آنها مورد بحث قرار می گیرد. در انتها راه حل های بالقوه برای غلبه بر محدودیت های موجود معرفی می گردد.

سرطان پستان عامل اصلی مرگ ومیر ناشی از سرطان در زنان اکثر کشورهای جهان است. تشخیص سرطان پستان در مراحل اولیه تأثیر زیادی در کاهش نرخ مرگ ومیر دارد. تصویربرداری اولتراسوند خودکار سه بعدی پستان (3D ABUS) نوعی تصویربرداری است که اخیراً در کنار ماموگرافی برای تشخیص زودهنگام سرطان پستان استفاده می شود. حجم سه بعدی تولیدشده در این تصویربرداری شامل تعداد زیادی برش است. رادیولوژیست برای یافتن توده باید تمام برش های تصویر را بررسی کند که کاری زمان بر با احتمال خطای زیاد است. امروزه برای کمک به رادیولوژیست ها در آشکارسازی توده، سیستم های آشکارساز کامپیوتری (CAD) بسیاری ارائه شده است.در این مقاله، معماری 3D U-Net با قرار دادن دو نوع ماژول Inception تغییریافته در بخش کدگذار بهبود داده شده و برای آشکارسازی توده در تصاویر 3D ABUS استفاده شده است. در ماژول پیشنهادی اول که در اولین لایه کدگذار قرار می گیرد، ویژگی های سه بعدی متنوع با دو میدان دید متفاوت تولید می شود. در ماژول دوم که در لایه های بعدی کدگذار قرار می گیرد، ویژگی های خطی و ویژگی های صفحه ای استخراج می شود. مجموعه داده مورد استفاده دارای 60 حجم 3D ABUS از 43 بیمار و شامل 55 توده است. شبکه پیشنهادی به حساسیت 92.9% و میانگین FP برابر با 22.75 به ازای هر بیمار دست یافته است.

مقدمه: تصویربرداری اولتراسوند خودکار سه بعدی موسوم به ABUS یک روش تصویربرداری جدید است که به عنوان یک روش غربالگری مکمل برای ماموگرافی، جهت تشخیص زودهنگام سرطان پستان مورد استفاده قرار می گیرد. بخش بندی توده ها در این تصاویر نقش بسیار مهمی ایفا می کند، زیرا نتیجه حاصل از آن جهت تخمین حجم توده، مقایسه های زمانی و تشخیص خوش خیمی و بدخیمی ضایعه بسیار مهم است.روش بررسی: در مقاله حاضر، از یک مدل هندسی موسوم به «تکامل مجموعه تراز تنظیم فاصله» جهت بخش بندی توده ها بهره گرفتیم. این مدل در زمره مدل های هندسی مبتنی بر لبه قرار می گیرد که آن را در سه بعد پیاده سازی و شرایط مرزی نیومن را اصلاح کردیم. سپس با تنظیم نیرویی به نام نیروی بالونی سعی کردیم منحنی اولیه را تا حد امکان به مرزهای توده نزدیک کنیم. در مقاله حاضر، جهت ارزیابی کارایی سیستم پیشنهاد شده، آن را بر روی 50 توده آزمایش کردیم. در آزمایش های انجام شده برای ارزیابی روش پیشنهادی از معیار دایس استفاده کردیم.یافته ها: طی ارزیابی انجام شده به این نتیجه رسیدیم که با استفاده از ضریب بالونی برابر -5.5 می توانیم به میانگین همپوشانی برابر 0.52 بر اساس معیار دایس دست یابیم. این در حالیست که مدل مشهور کانتور فعال جئودزیک (GAC) به میانگین همپوشانی برابر 0.28 رسیده است که نشان دهنده کارایی بیشتر روش پیشنهاد شده است.نتیجه گیری: نتیجه به دست آمده در این مقاله بالاتر از همپوشانی 0.4 است که به عنوان یک سطح قابل قبول برای بخش بندی توده ها در تصاویر ABUS شناخته می شود.

مقدمه: یکی از روشها برای سه بعدی کردن تصاویر در فراصوت، استفاده از مبدلهای مخصوص با آرایه های دو بعدی می باشد. به این ترتیب که المانهای این مبدل که همان قطعات پیزوالکتریک هستند، در دو بعد کنار هم چیده شده اند و چون ساخت و همچنین پردازش تصاویر گرفته شده با این مبدلها مشکل است. می بایست که قبل از ساخت اینگونه مبدلها تمام نکات لازم برای داشتن شکل پرتو مناسب، که نتیجه آن داشتن تصویر قابل قبول است رعایت شود.مواد و روشها: برای این منظور در این تحقیق بر آن شدیم که روابط مربوط به فشار اکوستیکی ساطع شده از این مبدل را که تعیین کننده شکل پرتو هست را استخراج کنیم و سپس به شبیه سازی این روابط بپردازیم و پارامترهای اساسی در تعیین شکل پرتو را در اختیار کاربر قرار دهیم، تا با تغییر دادن این پارامترها عمل بهینه سازی در شکل پرتو انجام شود و کاربر بتواند شکل پرتوها را در یک محیط گرافیکی مناسب مشاهده کند و تحلیل خود را در این محیط انجام دهد.نتایج: در این تحقیق اثر تغییر هر کدام از پارامترهای مبدل دو بعدی مورد بررسی قرار گرفته شده است و تحلیل های لازم با مقایسه نتایج مورد انتظار انجام گرفته است که نشانگر عملکرد صحیح نرم افزار می باشد.بحث: این تحقیق می تواند پایه مناسبی برای طراحی و ساخت مبدلهای با آرایه دو بعدی که از گرانترین و پیچیده ترین مبدلها می باشد قرارگیرد. همچنین با استفاده از شبیه سازی انجام شده پارامترهای یک مبدل را به منظور رسیدن به تصویر با کیفیت بهتر بهینه نمود.

یکی از روش های اصلی استخراج تصویر سه بعدی از اطلاعات دریافتی در رادارهای دیوارگذر، روش توموگرافی پراشی (DT) است. در این روش به خاطر تعداد زیاد اندازه گیری میدان های دریافتی، زمان دریافت اطلاعات و استخراج تصویر قابل ملاحظه است. روش حسگری فشرده (CS) برای کاهش اندازه گیری ها و صرفه جویی زمانی دریافت اطلاعات در کاربردهای راداری مورد استفاده قرار می گیرد. شرط لازم برای اعمال این روش تنک بودن بردار هدف است. در این مقاله نشان می دهیم با استفاده از روش CS و تبدیل فوریه غیریکنواخت (NUFFT) سرعت اندازه گیری و پردازش روش DT به طور قابل ملاحظه ای افزایش خواهد یافت. شبیه سازی و نتایج اندازه گیری اعتبار روش تصویربرداری را تایید می کند.

مقدمه: تصویربرداری پرتویی یکی از کارآمدترین روشهای تشخیصی در پزشکی و آزمون های غیر مخرب در کاربردهای صنعتی می باشد. در تصویربرداری سه بعدی غیر مخرب علاوه بر منبع پرتو، یک سیستم آشکارسازی مناسب، سیستم جمع آوری داده ها، بخش های مکانیکی جهت حرکت شی، الگوریتم بازسازی و در نهایت کامپیوتری برای پردازش و کنترل فرایندها مورد نیاز می باشد.مواد و روشها: از مهمترین اجزای یک سیستم تصویربرداری پرتویی دیجیتال، آشکارساز آن است. و یکی از جدیدترین و پر بازده ترین حسگرهای نوری که در این قبیل سیستم های تصویربرداری دیجیتال استفاده می شود، فوتودیود نوری است. در این تحقیق، طراحی و ساخت یک سیستم آشکارسازی بر اساس شبکه فوتودیودی به همراه بخشهای مکانیکی و کنترلی انجام شده است. شبکه فوتودیودی ساخته شده به ابعاد 50×50 میلی متر مربع و بصورت یک آرایه 10×10 از فوتودیودها شکل گرفته است. در کنار این شبکه، برد های کنترلی مورد نیاز نیز طراحی شده اند. همچنین یک سیستم برای حرکت جسم طراحی و ساخته شد که قادر است جسم را در راستای افقی و قائم و همچنین چرخش حول محور خود، به حرکت در بیاورد. حداکثر جابجایی در جهت افقی و عمودی برابر 60 سانتیمتر و هر گام حرکت با دقت 0.015 میلیمتر است. گام های حرکتی چرخشی هم با دقتی در حدود 0.9 درجه می باشد.نتایج: با برپایی سیستم نهایی تصویربرداری نوری، ابتدا یکنواختی و زمینه محیط توسط یک دستگاه پرژکتور نوری ارزیابی گردید که یکنواختی خوب، با شدت بالا برای تمامی فوتودیودهای این شبکه بدست آمد. داده های لازم برای تشکیل تصویر به یک رایانه انتقال پیدا کرده و بعد از پردازش به وسیله برنامه نوشته شده در MATLAB بر روی مانیتور به نمایش در می آید. با توجه به اینکه قدرت تفکیک فضایی برای این سیستم در حد اندازه هر پیکسل از صفحه آشکارساز، یعنی در حد 5 میلیمتر است، انتظار آن می رفت که تنها ابعاد کلی از این نمونه ها قابل مشاهده باشد.بحث و نتیجه گیری: درستی کارکرد این سیستم با استفاده از یک منبع نور مرئی و چندین نمونه آزمایشی مورد بررسی قرار گرفت. این سیستم با الگوریتم بکار گرفته شده، قادر به بازسازی تصاویر به صورت سه بعدی و بدست آوردن تصاویر از برش مقطعی جسم می باشد.

سرطان پستان به عنوان یکی از مهمترین عوامل مرگ و میر در زنان، اهمیت زیادی دارد. بنابراین تشخیص و درمان زودهنگام آن به خصوص با استفاده از تکنولوژیهای جدید، نقش به سزایی در مدیریت صحیح این بیماری خواهد داشت. پرتودرمانی یکی از گزینه های اصلی برای معالجه و مدیریت سرطان پستان می باشد. امروزه از تکنولوژی چاپ سه بعدی، برای نمونه سازی سریع اشیاء با کیفیت بالا، استفاده می شود، به طوریکه این فناوری در حوزه های پزشکی نوین، به ویژه در جراحی، پرتودرمانی، رادیولوژی و غیره نقش مهمی ایفا می کند. مطالعات متعددی وجود دارد که نشان می دهد این تکنولوژی، نقش امیدوار کننده ای در بهبود روش های پرتودرمانی سرطان پستان داشته است. این مطالعه به کاربردهای این تکنولوژی برای درمان سرطان پستان توسط بیم های الکترونی و فوتونی مگا ولتاژ، می پردازد. این کاربردها شامل بولوس، اپلیکاتورها، وسایل ثابت کننده پرتودرمانی در حین عمل و جبران کننده ها می باشند.