اختراع با نام "مدلي جديد براي طراحي و توليد سيمولاتور سي تي" به عنوان مدلي مهم در ساخت سيمولاتور كلينيكي پرسرعت به منظور رسيدن به طراحي بهينه و ارتقاء عملكرد سيستم هاي تصويربرداري پزشكي CT-Scan كاربرد داشته و زير مجموعه، بهداشت، سلامت و نيز صنعت هسته اي قرار مي گيرد. مشكل فني مدل هاي قبلي كه امروزه در ساخت سيمولاتورهاي سي تي مورد استفاده قرار ميگيرند، علاوه بر نداشتن سرعت بالا، عدم تقليد دقيق از غير يكنواختي هاي بافت بدن انسان است. بدون تعريف يك فانتوم واگرايانه از بدن انسان، نمي توان تضمين كرد كه نتايج سيمولاتور همان چيزي خواهد بود كه در بدن بيمار در كلينيك اتفاق مي افتد. مدل اختراعي ما بر مبناي سينوگرام (Sinogram-based) و به روش تحليلي مي باشد؛ كه معضلاتي نظير عدم سرعت بالا و نيز عدم ارائه فانتوم واقعي از بدن انسان را به ترتيب با تبديل رادون و ساخت فانتوم هيومن حل مي نمايد. پايه تئوريك مدل ما جهت كار در هر دو مُد تصوير برداري، انتگرالي و اسپكترالي، بر مبناي رابطه (1) مي باشد (بخش توصيف اختراع). صحت مدل اختراعي ما با استفاده تست هاي تجربي در كلينيك تصوير برداري سي تي اسكن اعتبارسنجي شد.

-مشكل فني: گسترش روز افزون سرطان از يك طرف و عدم تشخيص سريع و به موقع سرطان از طرف ديگر لزوم استفاده از تصويربرداري ملكولي با استفاده از مواد كنتراست هدفمند شده را بيان مي كند. براي رسيدن به درمان موثر و هدفمند نياز به سيستم تشخيصي مناسبي كه بتواند ضايعه را در مراحل اوليه به خوبي نشان دهد احساس مي گردد. تصويربرداري ملكولي نگاهي جديد براي تحقيقات بيومديكال به منظور مشاهده خصوصيات و مانيتور كردن پروسه هاي بيولوژي در سلول ها، بافت ها و ارگانيسم ها با استفاده از مداليته هاي حساس و دقيق و همچنين مكانيسم هاي كنتراست زايي مي باشد كه به تشخيص دقيق تر بيماري ها از جمله سرطان ها و اختلالات عصبي و همچنين كمك قابل توجهي در طراحي درمان با استفاده از اطلاعاتي كه در سطح سلولي و فيزيولوژي بافت ها و درجه تومور در اختيار پزشك قرار مي دهد دارد(1). يكي از مداليته هايي كه امكان تصويربرداري ملكولي در آن وجود دارد سي تي اسكن مي باشد. امروزه در تصويربرداري سي تي اسكن براي ايجاد كنتراست بين بافت هاي نرم، از مواد كنتراست يددار به دليل عدد اتمي بالا استفاده مي گردد. اما اين ملكول ها به صورت اختصاصي در بافت مورد نظر قرار نمي گيرد و به صورت غيراختصاصي در بدن توزيع مي گردد و منجر به ايجاد سميت در برخي از ارگان ها نظير كليه ها ميگردد. از طرفي درمدت زمان كمي (كمتر از ده دقيقه) از بدن پاك مي شود كه دراين صورت زمان كمي را براي تصويربرداري در اختيار پزشك قرار مي دهد.بدين ترتيب براي برطرف كردن اين معايب و ايجاد تصويربرداري ملكولي سي تي اسكن، نياز به هدفمند كردن بافت (تومور) با استفاده از مواد كنتراستي مي باشد كه عدد اتمي بالاتري نسبت به يد به منظور كنتراست بهتر، سميت كمتر و زيست سازگاري بالا و از همه مهمتر مدت زمان بيشتري را در بافت مورد نظر به منظور ايجاد فرصت كافي براي تصويربرداري و تشخيص هر چه دقيق تر فراهم كند. راه حل ارائه شده و كاربرد اصلي اختراع: در اين اختراع از نانوذرات طلا به علت داشتن موارد ذكر شده استفاده گرديده است و براي ايجاد هدفمندي سلول هاي سرطاني به منظور تشخيص دقيق تر از يك نوع ويتامين استفاده گرديده است زيرا سلولهاي سرطاني براي سوخت و ساز نياز مبرمي به ويتامين دارند، يكي از اين ويتامين ها اسيد فوليك مي باشد كه براي هدفمند كردن سلول هاي سرطاني نازوفارنژيال (حلق-بيني)استفاده مي گردد زيرا بر اساس مطالعات انجام شده بيشترين گيرنده فوليت در اين نوع سلول سرطاني مي باشد. از طرفي براي اتصال اسيد فوليك به طلا از لينكر سيستامين استفاده گرديده است كه سيستامين غيرسمي و ارزان مي باشد و به دليل گروه هاي عاملي كه دارد منجر به اتصال اسيد فوليك به طلا مي گردد. هنوز در تصويربرداري سي تي اسكن نانوكمپلكس هدفمند شده جديدي با اين خصوصيات گزارش نشده است. در اين اختراع استفاده از نانوذرات طلاي متصل به اسيد فوليك توسط لينكر سيستامين به عنوان ماده كنتراست جديد در تصويربرداري سي تي اسكن ارائه شده است. در اين پروتكل، غلظت 500 ميكرومولار از نانوپروب و پتانسيل تيوپ kVp 80دستگاه سي تي اسكن به عنوان بهترين پارامترهاي مورد نياز جهت تصويري با كنتراست مطلوب به دليل حداكثر تضعيف شدت پرتو ايكس ارائه گرديده است. از طرفي ماده كنتراست جديد به دليل تضعيف شدت پرتويي بالايي كه دارد در مراكز پرتو درماني به عنوان حساس كننده پرتويي به منظور درمان اختصاصي سرطان نازوفارنژيال مي تواند مورد استفاده قرار بگيرد. كاربرد اصلي اختراع محصول صنعتي اين اختراع يك كيت ماده كنتراست تشخيصي است به همراه پروتكل مربوطه كه ميتواند در اختيار كليه مراكز تصويربرداري با اشعه ايكس و همچنين مراكز درماني قرار گيرد و در صورت تاييد به صورت فراوري شده در بسته بنديهاي 10 ميلي ليتري به همراه پروتكل الحاقي به بازار مصرف و مراكز تحقيقاتي عرضه نمود.

مدلساز فرآيند براكي تراپي رحم يك زنجيره از عمليات شامل فرايند، سخت افزار و نرم افزار است كه به صورت يكپارچه به عنوان ابزاري در اختيار راديوتراپيست در بخش براكي تراپي قرار مي گيرد تا دز پرتويي به بيمار سرطاني بهينه شود. فرايند، داده هاي به دست آمده از تصاوير بيمار و ملاحظات تجربي متخصص را با يكديگر هماهنگ كرده و فرايند براكي تراپي اصلاح مي شود. سخت افزار، شبيه ساز لگن زنانه است كه به صورت يك فانتوم ديناميك طراحي و ساخته شده كه شامل قسمت هاي رحم و واژن و كانال واژن و كانال رحم و ركتوم مي باشد كه مطابق با ابعاد رحم يك زن بالغ سالم در نظر گرفته شده است. نرم افزار، ميزان دقيق جابجايي اندامها داخل لگن را به كمك آناليز تصوير و محاسبه برداري حركتي تمامي نقاط اندام ها گزارش مي كند. خروجي كاربردي و كلينيكي اين مدلساز، نقشه اي از ميزان تغييرات و جابه جايي هاي نقاط مختلف اندام رحم است (كه به طور معمول در اثر استفاده از اپليكاتور در براكي تراپي رخ مي دهد و ايجاد خطاهاي بزرگ در مكان يابي كاشت سوزن هاي راديواكتيو شده و اثربخشي دز آنها بشدت كاهش مي يابد)؛ با تهيه نقشه جابجايي نقاط، طراحي درمان اصلاح شده و خطا در درمان بشدت كاهش مي يابد.