اساس ریاضیات بازسازی تصویر در رادیولوژی (پزشکی(
در این رساله اساس ریاضی روشهای تصویرسازی توضیح داده میشوند، که فرآیند بازسازی توسط کامپیوتر پردازش میشود. این روشها بسیار شبیه به فرآیند سیگنال در مهندسی الکترونیک میباشند. در مهندسی الکترونیک ، سیگنالهای یک بعدی بیشتر مورد توجهاند. در صورتیکه در بازسازی نگاره از سیگنالهای دو بعدی استفاده میشود. از این رو دو فصل اول این رساله بیشتر درباره سیگنالهای یک بعدی میباشد و فصل سوم به تشریح روشهای بازسازی تصویر میپردازد. از روشهای فرایند سیگنال در رادیولوژی به عنوان بازسازی نگاره، استفاده میشود. این رساله به سه قسمت مهم: مدلهای سیستم و تبدیلات ، فیلترینگ و بازسازی تصویر تقسیم میشود. فصل اول: نشان میدهد که چگونه روشهای ریاضی در مسائل رادیولژیکی بکار میروند. در این فصل مدلهای سیستم را معرفی و تئوری سیستمهای خطی را توضیح میدهیم. در اینجا اثر یک سیستم روی یک سیگنال ورودی و تبدیل آن به یک سیگنال خروجی مورد بررسی قرار گرفته و چند مثال از سیستمهای خطی ارائه میشوند. سپس نقش ویژه توابع و اعداد مختلط را در تبدیلات فوریه توضیح میدهیم. همچنین در این فصل روشهای آماری در فرایندهای تصادفی و فرایندهای تصادفی در اندازهگیری پارازیت در تصویرسازی توضیح داده میشوند. تبدیل فوریه روشی برای توضیح سیگنالها برحسب فرکانس میباشد، که برای درک عملگرها در سیستمها بسیار مفیدند. لذا خواص تبدیل فوریه برای کاربرد در کامپیوترهای دیجیتال توسط عملگر تبدیل فوریه توضیح داده میشود. ارتباط بین تبدیل فوریه و گسستگی تبدیل فوریه به تشریح نمونهبرداری کمک میکند که در فصل دوم تشریح میشود. فصل دوم: به تشریح عمل فیلترینگ میپردازد. فیلترینگ یا صاف کردن مربوط به اصلاح سیگنالها میشود، تا یک تصویر را از پارازیت سیگنالهای ناخواسته صاف کند. فیلترینگ یک قسمت مهم در بازسازی تصویر است از این رو نحوه فیلترینگ سیگنالهای تصادفی که در درک ساختن تصویر مهم میباشند مورد بحث قرار میگیرند. سپس روشهای جبر خطی و فیلتر تصادفی با هم مقایسه میشوند. قسمتی از فصل دوم مربوط به فیلتر وینر (Wiener) میباشد که برای درک تصویرسازی در حضور پارازیت بسیار مهم است . فصل سوم: به بررسی ساختن تصویر و کاربردهای رادیولوژیکی میپردازد. در این فصل با پنج روش مهم بازسازی نگاره آشنا میشویم. بازسازی از نمونهبرداری فوریه روشی برای NMR است . بازسازی تصویر در حضور پارازیت و بازسازی تصویر در غیاث پارازیت در توموگرافی کامپیوتری مورد استفاده دارند. بازسازی توموگرافی گسیل تک فوتون (SPECT) و بازسازی از نمونههای چندگانه در قسمتهای آخر فصل سوم توضیح داده میشوند و در انتها به تشریح تصویرسازی با گسیل پوزیترون میپردازیم به طور کلی فصلها و قسمتهای این رساله از هم مستقل نمیباشند و اغلب به هم وابستهاند. تقسیمبندی مفصلتر فصلها در فهرست مطالب آمدهاند. این رساله تمام مبانی ریاضیات مورد استفاده در تصویرسازی رادیولوژی را از مفاهیم ساده پایه شروع کرده و سپس آنرا به حوزه ریاضیات پیشرفته مرتبط میکند. دانشجویان پزشکی یا رزیدنتهای رادیولوژی یا متخصصین رادیولوژی که بخواهند اساس ریاضی تصویرسازی کامپیوتری را درک کنند بدون اشکال و مراجعه به کتابهای ریاضی دیگر میتوانند از این رساله استفاده کنند و درک خود را به سطح ریاضیات پیشرفته در این مباحث گسترش دهند