05 تیر 1403
بهزاد قنبري

بهزاد قنبری

مرتبه علمی: دانشیار
نشانی:
تحصیلات: دکترای تخصصی / ریاضی کاربردی
تلفن:
دانشکده: دانشکده علوم پایه و کاربردی

مشخصات پژوهش

عنوان
پیاده سازی کم هزینه سخت افزاری برای سلولهای فیبر پورکینژ قلب
نوع پژوهش پایان نامه
کلیدواژه‌ها
سلولهای فیبر پورکینژ، پیاده سازی سخت افزاری، FPGA
پژوهشگران سیروس همتی ()، مهسا سلیمی منصوری (دانشجو)، علی نادری (استاد راهنمای اول)، بهزاد قنبری (استاد مشاور)

چکیده

از بین تمام اندامهای بدن قلب به نوعی مهمترین است. کار قلب پمپاژ کردن خون با انبساط و انقباض است. قلب یکی از آمار بیماری قلبی و سکته « آزمایش شدهترین اندامهای بدن است، زیرا طبق گزارش 2016 انجمن قلب آمریکا، بیماری قلبی » عامل شماره یک مرگومیر در جهان است. قلب از دو پمپ سری تشکیل شده است. یک پمپ خون بدون اکسیژن را از قلب به سمت ریهها هدایت میکند و خون اکسیژندار را به قلب باز میگرداند، در حالی که پمپ دیگر خون اکسیژندار را در بدن هدایت میکند. هماهنگی فعالیت مکانیکی قلب توسط سیگنال الکتریکی ارائه میشود. سلولهای اصلی قلب سلولهای گرهای )گرههای سینوسی دهلیزی ) - SA (، دهلیزی بطنی ) - AV ((، سلولهای فیبر پورکینژ ( Purkinje fibers (، سلولهای دهلیزی و عضله قلب هستند که هرکدام عملکرد متفاوتی دارند. گره سینوسی دهلیزی ) - SA ،) مولد ضربان طبیعی برای قلب پستانداران است. سلولهای گره دهلیزی بطنی ) - AV ( با تاخیر، سیگنال الکتریکی را از دهلیز به بطن منتقل میکنند. فیبرهای پورکینژ ) Purkinje fibers ( آخرین قسمت سیستم هدایتی قلب است و در هدایت الکتریکی و سریعتر ایمپالس الکتریکی بین عضله بطنی و فعالسازی میوکارد )عضله قلب( و سلولهای میوکارد نقش مهمی دارد. از آنجایی که میتوان عملکرد هرکدام از بخشهای مختلف قلب را توسط مجموعهای از معادلات دیفرانسیل غیرخطی بیان کرد لذا پیادهسازی سختافزاری این مدلها امری بسیار پرهزینه از لحاظ منابع سختافزاری، توان مصرفی و سرعت است. از آنجا که هدف پیادهسازی یک مدل کمهزینه است، در نتیجه تلاشهایی برای پیادهسازی این معادلات غیرخطی با تقریب مناسبی با معادلات خطی انجام شده است. در این پایاننامه، مدل ریاضی سلول فیبر پورکینژ ) Purkinje fibers ( مورد تحلیل و بررسی قرار خواهد گرفت، تلاش خواهد شد که مدل بهبود یابد و معادلات غیرخطی توسط معادلات خطی به منظور پیادهسازی با اعمال جمع و شیفت منطقی تقریب زده شود تا مدل پیشنهادی در مقایسه با مدل اصلی از لحاظ هزینه سختافزاری کاهش یابد، سرعت آن بالا رود و منابع سختافزاری کمتری استفاده شود. در نهایت با توجه به روشهای پیادهسازی سختافزاری نتایج برروی بردهای FPGA پیادهسازی خواهد شد.