معاینات لمسی به عنوان یک تکنیک دستی برای تشخیص بافت های بیمار از بافت های سالم می-تواند مورد استفاده قرار گیرد. با توجه به کاربردهای نوین ربات ها و سیستم های کنترلی در حوزه ی پزشکی، طراحی ابزارهایی با قابلیت تشخیص نا به هنجاری های بافت می تواند کمک بزرگی را به پزشکان انجام دهد. در پایان نامه پیش رو مراحل طراحی و ساخت ربات تشخیص گر تومور دانشگاه خواجه نصیر شرح داده می شود. سپس با استفاده از این دستگاه تست هایی بر روی نمونه های مصنوعی ساخته شده از جنس سیلیکون، که دربرگیرنده توده هایی با جنس، قطر و عمق های مختلف هستند، انجام شده است. آزمایش مکان یابی توده، اسکن سه بعدی بافت، آزمایش بررسی خاصیت هیسترزیس بافت و آزمایش رفتار وابسته به زمان بافت نرم بر روی نمونه های مصنوعی انجام گردید. در ادامه آزمایش های ذکر شده بر روی بافت کلیه گوسفندی انجام شد که نتایج حاصل حاکی از توانمندی دستگاه در تشخیص مکان، عمق و قطر توده های جاسازی شده در بافت های مصنوعی و بافت حیوانی می باشد.

بر طبق گزارش سازمان بهداشت جهانی در ابتدای قرن بیستم 10 % کل موارد مرگ ومیرها به علت بیماری های قلبی و عروقی بوده است. در انتهای همین قرن موارد مرگ ومیر ناشی از بیماری های قلبی و عروقی به 25 % افزایش یافت. پیش بینی می شود با توجه به روند کنونی در جوامع مختلف تا سال 2025 میلادی بیشتر از 35 تا 60 درصد موارد مرگ ومیر را بیماری های قلبی و عروقی تشکیل دهد. در ایران بیماری های قلبی و عروقی 46 درصد موارد مرگ ومیر را به خود اختصاص داده است. در گروه بیماری های قلبی، سکته قلبی بالاترین نرخ ابتلا را به خود اختصاص می دهد. گرفتگی شریان (آتروسکلروسیس) مهم ترین دلیل رخ داد سکته قلبی می باشد. امروزه برای تشخیص وجود و تعیین درصد وخامت گرفتگی از روش های تصویربرداری ازجمله ام آر آی و سی تی اسکن استفاده می شود. ایراد اساسی این روش ها عدم امکان مستندسازی دقیق یافته می باشد. ازاین رو روش های تصویربرداری گزینه های مناسبی برای بررسی دقیق وضعیت فعلی بیماری، پیگیری روند پیش رفت آن در طول زمان و پیش بینی وضعیت آتی بیماری نمی باشند. تلاش های تئوری و آزمایشگاهی متعددی برای بررسی میزان گرفتگی یک شریان توسط مطالعه ویژگی های جریان خون انجام شده است. هدف این پژوهش مدل سازی و حل عددی جریان نوسانی خون در شریان های دارای گرفتگی در بدن است. در بررسی کنونی، مدل سازی بیومکانیکی شریان کاروتید و شریان کرونر با استفاده از داده های بالینی بیماران مراجعه کننده به کلینیک قلب و عروق بیمارستان امام خمینی انجام پذیرفته است. با بررسی تصاویر سی تی اسکن بیمار و استخراج هندسه، مدل بیومکانیکی شریان کاروتید و شریان کرونر دارای گرفتگی ساخته شده است. تعامل سیال و جامد در حل این مسئله به کار گرفته شده و تأثیر آن بر نتایج موردبررسی قرارگرفته است. برای مدل سازی دیواره هم به صورت جدا و هم با استفاده از مدل مونی ریولین و برای مدل سیال خون از مدل غیر نیوتنی کارئو و مدل نیوتنی کمک گرفته شده است. از نرم افزار آدینا (نسخه 8.8) برای انجام این شبیه سازی استفاده می شود. بررسی تأثیر نیوتنی یا غیر نیوتنی بودن سیال خون، صلب یا الاستیک بودن دیواره و همچنین تغییر درصد گرفتگی بر نتایج همودینامیکی به دست آمده برای میدان سیال شامل سرعت و فشار و تنش برشی و تغییر مکان و تنش در دیواره موردتوجه قرارگرفته است. بررسی شریان کاروتید دارای گرفتگی به دست آمده از تصاویر بالینی بیمار و تحلیل نتایج مکانیکی حاصل از افزایش میزان گرفتگی می تواند منجر به پیگیری و پیش بینی دقیق تری از وضعیت کنونی و آینده پیشرفت بیماری گردد.

معاینات لمسی (پالپیشن) به عنوان یک تکنیک دستی برای تشخیص بافت های بیمار از بافت های سالم می تواند مورد استفاده قرار گیرد. با توجه به کاربردهای نوین ربات ها و سیستم های کنترلی در حوزه ی پزشکی، مدلسازی های انجام شده از بافت های بیولوژیک اهمیت ویژه ای پیدا می کند. همچنین بدلیل افزایش استفاده از سیستم های رباتیک و هوشمند در معاینه های پزشکی و تشخیص تومور، طراحی کنترلر و هوشمندسازی معاینه ها نقش بسیار مهمی را ایفا می کنند. در پایان نامه پیش رو در ابتدا با تومورها، بافت های بیولوژیکی و راه های تشخیص توده ها آشنا می شویم. سپس روش حس لامسه مصنوعی مورد بحث و بررسی قرار می گیرد و معاینه به روش لامسه مصنوعی به کمک اجزای المان محدود مدلسازی می گردد. در ادامه روش های هوشمند سازی مورد استفاده تشریح می شوند. در نهایت با ترکیب روش های هوشمندسازی روش بهینه برای معاینه بافت حاصل می شود.

ترموگرافی یک تکنیک تصویربرداری غیرتهاجمی است که می تواند به عنوان یک ابزار تشخیصی در فرایند جراحی تومورهای مغزی مورد استفاده قرار گیرد. در این تحقیق از ترکیب شبکه عصبی و توزیع دمای سطح مغز، به عنوان فاکتوری در مکان یابی تومور مغزی و تخمین پارامترهای مربوط به آن استفاده می شود. در ابتدا انتقال حرارت در بافتی از مغز که دارای تومور است به وسیله ی نرم افزار اجزاء محدود آباکوس حل می شود. سپس از تعدادی پارامتر حرارتی که از پروفیل دمای سطح مغز استخراج می گردد، به عنوان نمونه هایی برای آموزش شبکه عصبی استفاده می شود.

امروزه دارورسانی هدف مند به بافت سرطانی و افزایش دمای آن به میزان مشخص روش جدیدی است که برای ضعیف سازی و مقابله با سرطان بافت نرم استفاده می شود. نانو ذرات مغناطیسی به-واسطه تطابق خوب با محیط بیولوژیک به طور گسترده برای حمل مواد دارویی به محل بافت سرطانی وآزادسازی دارو مورد استفاده قرار گرفته اند. با استفاده از یک میدان مغناطیسی سازگار با محیط زنده و دارای قابلیت کنترل دقیق به منظور هدایت نانو ذرات،دمای بافت سرطانی افزایش می یابد. یک میدان مغناطیسی ثابت و یکنواخت وظیفه جذب نانو ذرات را بر عهده دارد و نوع متناوب آن سبب جذب انرژی توسط نانوذره مغناطیسی می گردد.