• ارزیابی اثرات زیست محیطی ابزاری برای تصمیم گیری و تصمیم سازی است که به واسطه آن می توان ملا حظات زیست محیطی را در فرآیند های تصمیم گیری و تصمیم سازی ادغام کرد.

• در چارچوب مطالعات ارزیابی اثرات زیست محیطی، محیط زیست در مفهوم جامع آن مورد توجه قرار می گیرد و تمام مؤلفه های طبیعی، اجتماعی، فرهنگی، بهداشتی و اقتصادی با روشی هدفمند ارزیابی و اثرات فعالیت ها براین مؤلفه ها تعیین می شود.

به این ترتیب، به طور خلا صه ارزیابی اثرات زیست محیطی عبارت است از روشی که با استفاده از آن می توان اثرات بالقوه نوع تصمیم ها، سیاست ها، برنامه ها، طرح ها و پروژه ها و بارگذاری آن ها را بر محیط زیست، پیش بینی و تدابیر و تمهیدات لا زم را برای کاهش خسارت های وارده بر محیط زیست اتخاذ کرد.


1-4- مفهوم انتقال بین حوزه­ای آب
انتقال بین حوزه­ای آب عبارت است از تشخیط ناحیه­ای با کمبود آب و تامین کمبودها به وسیله انتقال آ­ب­های اضافی ناحیه دیگری با آب نسبتا فراوان.
فلسفه این طرح­ها این است که فقط آب مازاد حوزه مبدا منتقل شود و در آن حقابه­های فعلی و آینده و محیط­زیست حوزه مبدا اولویت دارند. سیستم­های آبی حوزه مبدا تحت تاثیر قرار نخواهند گرفت و مصرف­کنندگان حوزه مبدا با بهره­برداری پروژه مخالفت نخواهند کرد. آب منتقل شده فقط برای برآورده کردن تقاضاهای فعلی مصرف خواهد شد تا تضمین کند که سفره­های آب زیرزمینی و منابع آب سطحی که بیش از حد برداشت می­شوند، در یک روش پایدار مصرف شوند و هرگز برای ارضای نیازهای توسعه زمین و کشاورزی جدید استفاده نخواهد شد[8].
در رابطه با انتقال بین حوزه­ای آب استدلال­های مختلفی وجود دارد که در برخی موارد ممکن است باعث چنین انتقال­هایی شود و در برخی موارد از این امر جلوگیری کند. با مقایسه سرانه منابع آب تجدیدپذیر سالانه حوزه­های موجود در کشوری با آب و هوای خشک، ممکن است این نتیجه حاصل شود که جمعیتی فراوان در نواحی با سرانه منابع آب تجدیدپذیر کم، با از بین رفتن امنیت غذایی روبرو خواهند شد. چنین وضعیتی باعث افزایش برداشت­ها از آب زیرزمینی، خشک شدن رودخانه­ها، آلودگی فروان آب و زوال سواحل رودخانه و اکوسیستم آن می­شود و احتمال از بین رفتن ثبات و پایداری و ایجاد جنگ­های داخلی یا خارجی وجود خواهد داشت. در اکثر کشورهایی که با تغییرات زمانی و مکانی آب روبرو هستند، پروژه­های انتقال بین حوزه­ای آب، راه حل نهایی تامین کمبود آب و ایجاد تعادل اقتصادی بین مناطق مختلف به نظر می­رسد و از جمله پروژه­های زیرساختی است. این پیش­بینی­ها کشورهای فراوانی را به روی آوردن به انتقال بین حوزه­ای آب وادار کرده است[8].
انتقال آب در دو حالت داخلی و خارجی صورت می­گیرد. انتقال داخلی حالتی است که آب بین نواحی داخل کشور منتقل می­شود و حاکمیت، اختیار تام در انتقال آب دارد و انتقال خارجی حالتی است که آب از رودخانه­های مرزی (بر روی مرز یا متقاطع با آن) و یا از کشورهای مجاور به داخل کشور انتقال داده می­شود و برداشت­ها نیاز به انجام هماهنگی با کشورهای مجاور دارد.
این انتقال­ها می­تواند به صورت­های مختلفی انجام پذیرد که در جدول (1-1) دسته­بندی شده است[8].

جدول 1-1: انواع انتقال­های بین حوزه­ای
	نوع انتقال
انتقال داخلی	انتقال از یک آبراهه غیر مرزی در یک کشور به آبراهه غیر مرزی دیگر در همان کشور
انتقال خارجی	انتقال از یک آبراهه مرزی در یک کشور به آبراهه مرزی دیگر در همان کشور
	انتقال از یک شاخه از آبراهه مرزی به شاخه دیگر آن در همان کشور
	انتقال از یک آبراهه غیر مرزی در یک کشور به یک آبراهه مرزی در همان کشور
	انتقال از یک آبراهه مرزی در یک کشور به همان آبراهه مرزی در کشور دیگر
	انتقال از آبراهه مرزی در یک کشور به آبراهه مرزی دیگری در کشور دیگر
	انتقال از یک آبراهه مرزی در یک کشور به آبراهه غیر مرزی در همان کشور

فصل دوم

سوابق مطالعاتی














2-1- پیشینه ارزیابی اثرات زیست محیطی در جهان
آمریکا پیشگام ارزیابی زیست محیطی در جهان است. در اوایل دهه ۶۰ میلادی، مقدمات تدوین قانون ملی سیاست های محیط زیست در آمریکا بنا نهاده و در سال ۱۹۶۹ تصویب شد. این قانون تمام پروژه هایی را که توسط دولت، حمایت مالی می شدند را شامل می شد. در این قانون برای نخستین بار بر لزوم انجام ارزیابی اثرات زیست محیطی قبل از تصویب پروژه ها تاکید شد.
هر چند در ابتدا، اجرای این قانون به دلیل ابهامات و عدم اجماع در خصوص نحوه تهیه گزارش با کندی پیش رفت اما به تدریج با ظرفیت سازی هایی که در این خصوص به وجود آمد، زمینه های لا زم برای توسعه این رویکرد فراهم شد و این رویکرد توانست به جایگاه مناسبی در نظام برنامه ریزی و چگونگی ادغام ملا حظات زیست محیطی در پروژه های عمرانی، در این کشور دست یابد.
با برگزاری کنفرانس سران زمین در ریودوژانیروی برزیل در سال ۱۹۹۲ و تصویب بیانیه ریو درباره محیط زیست و توسعه که در ۲۷ اصل به تصویب اکثر قریب به اتفاق کشور های جهان از جمله جمهوری اسلا می ایران رسید، در اصل هفدهم مقرر شد، فعالیت هایی که احتمال می رود تاثیر مخرب قابل توجهی بر محیط زیست بگذارند، باید از نظر تاثیرات زیست محیطی، بررسی شوند.
با تصویب این اصول و دستورکار ۲۱ که از آن به عنوان منشور جامعه جهانی برای رویارویی با معضلا ت زیست محیطی در هزاره سوم یاد می شود، به تدریج موضوع ارزیایی اثرات زیست محیطی در بسیاری از کشور ها نهادینه شده و به عنوان یک الزام قانونی به تصویب رسیده است. جدول (2-1) سال تصویب قانون ارزیابی اثرات زیست­محیطی را در چند کشور منتخب جهان نشان می دهد[14].
گرچه با قانونی شدن موضوع ارزیابی زیست محیطی در بسیاری از کشور های جهان بیش از گذشته بر حفاظت از محیط زیست تاکید شده است، با وجود این، هنوز مشکلا ت و تنگنا هایی در این خصوص مشاهده می شود.
البته به رغم مشکلا ت موجود فراروی ارزیابی، در بسیاری از کشور های در حال توسعه، روند ها رو به بهبود بوده و با توجه به موفقیت بسیاری از کشور های توسعه یافته در خصوص ارزیابی اثرات زیست محیطی، بسیاری از کشور های در حال توسعه درصدند تا از یک سو کیفیت گزارش های ارزیابی را ارتقا دهند و از سوی دیگر، مشارکت مردم، همکاری های تکنیکی و آموزش را تقویت کنند.

ی نوشته‌ها

2-3-2 طبقه بندی با درختان تصمیم 15
2-3-3 طبقه بندی با روش های مبتنی بر ماشین بردار پشتیبان 15
2-3-4 فن های طبقه بندی دانش-پایه 17
2-3-5 طبقه بندی با الگوریتم های ترکیبی 18
2-4 روش های انتخاب و کاهش فضای ویژگی 21
2-5 خلاصه فصل 22
فصل 3 مفاهیم و روش ها 25
3-1 مقدمه 25
3-2 مفاهیم پایه 25
3-3 الگوریتم های یادگیری متداول 27
3-3-1 آنالیز جداسازی خطی 27
3-3-2 درخت های تصمیم 28
3-3-3 شبکه های عصبی 31
3-3-4 طبقه بندی کننده بیز ساده 33
3-3-5 روش های مبتنی بر ماشین های بردار پشتیبان و کرنل 34
3-4 روشهای دسته جمعی 39
3-5 تقویت 41
3-6 روش Bagging 42
3-6-1 دو الگوی گروهی 42
3-6-2 الگوریتم Bagging 43
3-6-3 جنگل تصادفی 47
3-6-4 انتخاب ویژگی با کمک شاخص تعیین اهمیت ویژگی RF 51
3-7 قطعه بندی تصویر 53
3-7-1 قطعه بندی به روش چند رزولوشنه 54
3-7-2 روش برآورد مقیاس مناسب برای قطعه بندی تصویر 58
3-8 برآورد دقت طبقه بندی 59
3-8-1 ماتریس ابهام 60
3-9 خلاصه 62
فصل 4 روش تحقیق و نتایج 64
4-1 مقدمه 64
4-2 داده ها و منطقه مورد مطالعه 64
4-3 روش پیشنهادی تحقیق 66
4-3-1 انتخاب باند با کمک شاخص اهمیت ویژگی RF 69
4-3-2 قطعه بندی تصویر ابرطیفی 70
4-3-3 گروه های ویژگی 71
4-3-4 طبقه بندی 72
4-4 ارزیابی 74
4-4-1 نتایج ارزیابی دقت کلی و ضریب کاپا 74
4-4-2 ارزیابی زمانی روش های طبقه بندی 79
4-4-3 نتایج طبقه بندی به تفکیک کلاس ها 80
4-4-4 ارزیابی بصری 84
4-5 جمع بندی مطالب فصل 88
فصل 5 نتیجه گیری و پیشنهادها 91
5-1 مقدمه 91
5-2 خلاصه تحقیق 91
5-3 دستاوردهای تحقیق 92
5-4 پیشنهادها 95
منابع 97
فهرست اشکال
شکل ‏1 1) روند کلی تحقیق 7
شکل ‏3 1: مرز تصمیم LDA بر روی یک مجموعه داده three-Gaussians 27

شکل ‏3 2: مثالی از درخت تصمیم 28
شکل ‏3 3: مرز تصمیم یک درخت تصمیم بر روی مجموعه داده three-Gaussians 31
شکل ‏3 4: شکل (الف) یک نرون و (ب) یک شبکه عصبی 32
شکل ‏3 5: نمایی از SVM خطی دوتایی 35
شکل ‏3 7: تفکیک غیر-خطی با استفاده از فن کرنل SVMs (Bekkari et al., 2012) 38
شکل ‏3 8: معماری یک روش دسته جمعی معمولی 39
شکل ‏3 9: معمولاً مجموعه چند طبقه بندی کننده بهتر از بهترین تک طبقه بندی کننده عمل می کند (Hansen and Salamon, 1990). 40
شکل ‏3 10: الگوریتم Bagging 44
شکل ‏3 11: مرزهای تصمیم (شکل بالا چپ) یک تک درخت، (شکل بالا راست) Bagging و (شکل پایین) درخت های تشکیل دهنده آن بر روی مجموعه داده three-Guassian 46
شکل ‏3 12: الگوریتم تولید درخت تصادفی در RF 48
شکل ‏3 13: روند کلی الگوریتم جنگل تصادفی (Guo et al., 2011) 49
شکل ‏3 14: مرزهای تصمیم بر روی مجموعه داده مصنوعی: (الف) 10 طبقه بندی کننده پایه Bagging؛ (ب) 10 طبقه بندی کننده پایه RF؛ (ج) Bagging؛ (د) RF 51
شکل ‏3 15: (راست) قطعه بندی Top-down؛ (چپ) قطعه بندی Bottom-up 54
شکل ‏3 16: مراحل ادغام دو شی تصویری یا پیکسل و تشکیل یک شی تصویری جدید با در نظر گرفتن شرط بهترین برازش دوطرفه بین جفت شی ادغام شونده 57
شکل ‏3 17: نمایی از پلات ROC-LV 59
شکل ‏4 1: نمایی از تصویر ابرطیفی با نمونه های مرجع 65
شکل ‏4 2: نمایی از داده لیدار مورد مطالعه 65
شکل ‏4 3: روند کل روش پیشنهادی 67
شکل ‏4 4: الگوریتم افزایش تعداد نمونه های آموزشی با استفاده از احتمالات محاسبه شده با RF 69
شکل ‏4 5: اهمیت نرمال شده هر یک از باندهای تصویر ابرطیفی در طبقه بندی 70
شکل ‏4 6: منحنی RMS شبکه عصبی برای 500 تکرار مرحله آموزش، (راست) برای NN و (چپ) برای PCA-NN 75
شکل ‏4 7: نمودار ضریب کاپا روش های طبقه بندی پیکسل-مبنای مختلف 77
شکل ‏4 8: نمودار دقت کلی روش های طبقه بندی پیکسل-مبنای مختلف 77
شکل ‏4 9: نمودار ضریب کاپا روش های مختلف طبقه بندی ویژگی های شی-گرا 79
شکل ‏4 10: نمودار دقت روش های مختلف طبقه بندی ویژگی های شی-گرا 79
شکل ‏4 11: نمودار زمان محاسباتی روش های مختلف طبقه بندی ویژگی های شی-گرا 80
شکل ‏4 14: نمایی از نتایج طبقه بندی ویژگی های شی-گرا پس قطعه بندی در چند مقیاس (به ترتیب از بالا به پایین) با روش NN، SVM و RF 85
شکل ‏4 15: نمایی از نتایج طبقه بندی ویژگی های شی-گرا برای قطعه بندی یک سطح با نمونه های آموزشی اولیه (به ترتیب از بالا به پایین) با روش MLC، NN، SVM و RF 86
شکل ‏4 16: نمایی از نتایج طبقه بندی ویژگی های شی-گرا برای قطعه بندی یک سطح با نمونه های آموزشی حاصل از RF (به ترتیب از بالا به پایین) با روش MLC، NN، SVM و RF 87
فهرست جداول
جدول ‏3 1: ماتریس ابهام برای 3 کلاس 60
جدول ‏4 1: اطلاعات مربوط به مجموعه داده های استفاده شده 65
جدول ‏4 2: تعداد نمونه های آموزشی و مرجع 66
جدول ‏4 3 : قطعه بندی چند مقیاسه و پارامترهای آن 71
جدول ‏4 4: فهرست ویژگی های قابل استخراج از اشیا 72
جدول ‏4 5: پارامترهای مورد نیاز برای شروع الگوریتم های طبقه بندی 73
جدول ‏4 6: جدول دقت های طبقه بندی پیکسل-مبنا 76
جدول ‏4 7: جدول دقت های طبقه بندی شی-مبنا تصویر ابرطیفی و داده لیدار 78
جدول ‏4 8: برآورد دقت طبقهبندی پیکسل-مبنای ویژگی های لیدار و تصویر ابرطیفی 81
جدول ‏4 9: برآورد دقت طبقهبندی پیکسل-مبنای 20 باند انتخاب شده از تصویر ابرطیفی 82
جدول ‏4 10: برآورد دقت طبقهبندی شی-گرا در سطح 124 با نمونه های آموزشی اولیه 83
جدول ‏4 11: برآورد دقت طبقهبندی شی-گرا در سطح 124 با نمونه های آموزشی حاصل از RF 84
فصل اول
مقدمه
فصل 1 مقدمه
1-1 پیشگفتار
در زندگی امروزی داشتن اطلاعات به روز، یک برتری بزرگ به شمار می آید که به تصمیم گیری درست و زندگی بهتر در جوامع انسانی منجر می شود. یکی از مهم تر ین اطلاعات، نقشه های به روز پوشش اراضی است که برای تصمیم گیری صحیح و مدیریت و برنامه ریزی آگاهانه برای مدیران (شهری) مورد نیاز است.
سنجش از دور یک منبع غنی برای تولید بسیاری از اطلاعات مکانی و محیطی است و یکی از بنیادی ترین اطلاعاتی که تولید می کند نقشه های پوشش اراضی است . اطلاعات پوشش اراضی برای تولید نقشه های کاربری اراضی، مطالعه تغییرات محیطی و برقراری ارتباط بین عوامل انسانی مختلف و متغیرهای فیزیکی محیط مورد استفاده قرار می گیرد. برای تولید نقشه های پوشش اراضی ابتدا بایستی این اطلاعات از تصاویر ماهواره ای و داده های دیگر استخراج شود. تفسیر بصری و الگوریتم های یادگیری ماشینی دو روش متداول برای استخراج اطلاعات از تصاویر ماهواره های و داده های سنجش از دور است، که هر یک دارای مزایا و معایبی می باشند. در برخی موارد استخراج اطلاعات از تصاویر ماهواره ای و هوایی توسط عامل انسانی نتایج مطلوب تری نسبت به روش های خودکار یا نیمه خودکار تولید می کند. اما در جوامع امروزی تولید اطلاعات توسط عامل انسانی و به روش های سنتی دیگر پاسخگوی نیازهای موجود نیست و لازم است روش های خودکار و عاری از دخالت انسان توسعه داده شود. در این راستا پیوسته الگوریتم های یادگیری جدیدتری توسعه داده می شود تا این نیاز را برطرف سازد. در زمینه استخراج اطلاعات از تصاویر سنجش از دور به روش سنتی، مسائلی که بایستی مورد توجه واقع شود عبارت اند از: 1- حجم زیاد و رشد سریع داده ها و تصاویر در سنجش از دور، 2- زمان بر بودن استخراج اطلاعات توسط انسان و از طرف دیگر 3- پیچیدگی عوارض برای تفسیر بصری و استخراج به وسیله چشم ممکن است باعث خطا گردد و در برخی موارد نیز استخراج اطلاعات به این روش غیرممکن می شود. راه حل این مسئله استفاده از الگوریتم های یادگیری ماشینی است که هدف نهایی آن ها استخراج اطلاعات بدون دخالت انسان است . مهم تر ین کاری که الگوریتم های یادگیری ماشینی در سنجش از دور انجام می دهند طبقه بندی داده ها به کلاس های اطلاعاتی است. الگوریتم های یادگیری ماشینی متداول در سنجش از دور مثل روش های طبقه بندی بیشینه شباهت (MLC )، ماشین بردار پشتیبان (SVM ) و شبکه های عصبی مصنوعی (ANN ) دارای مشکلاتی مثل 1- نیازمندی به داده های آموزشی زیاد و بدون خطا، 2- نیازمندی به تعیین بهینه و صحیح پارامترهای آغازکننده، 3- محاسبات زیاد و 4- دقت پایین در استخراج اطلاعات هستند. جنگل تصادفی (RF ) یک الگوریتم یادگیری ماشینی جدید است که با ترکیب طبقه بندی کننده های درختی نتایج رضایت بخشی را در طبقه بندی تولید می کند هم چنین استفاده از این روش می تواند برخی از مشکلات مطرح در الگوریتم های قبلی را رفع کند.
ارزش اطلاعاتی یک تصویر بیشتر از هزار کلمه است. سنجش از دور تصاویری با اطلاعات گوناگون از محیط را در اختیار ما قرار می دهد. همان طور که گفته شد می توان با طبقه بندی تصاویر به این اطلاعات دست یافت. در بیشتر موارد در طبقه بندی تصاویر از روش های پیکسل-مبنا استفاده می شود. این روش ها پیکسل های تصویر را بر اساس اطلاعات عددی آن ها طبقه بندی می کنند. اما معمولاً عوارضی که در اکثر موارد در یک تصویر به دنبال آن هستیم، تک پیکسلی نیستند بلکه به صورت مجموعه ای از پیکسل ها یا یک شی هستند. لذا در این تحقیق نیز با توجه به این که هدف طبقه بندی پوشش اراضی است و عوارض نهایی مورد نظر، تک پیکسلی نیستند، ابتدا یک قطعه بندی روی تصویر انجام می شود تا اشیا تصویری تولید شوند و سپس این اشیا با توجه به ویژگی هایی که دارند طبقه بندی می شوند تا کلاس های اطلاعاتی پوشش اراضی را ارائه دهند.
در این تحقیق طبقه بندی هم به صورت پیکسل-مبنا و هم به صورت شی-مبنا با چند روش انجام می شود و نتایج هر یک مورد بحث و بررسی قرار می گیرد، تا در نهایت روشی مناسب از میان روش های بررسی شده برای طبقه بندی پوشش اراضی شهری با استفاده از تصاویر ابرطیفی ارائه گردد. از آنجا پوشش اراضی شهری پیچیده تر و مهم تر از پوشش اراضی طبیعی است در این تحقیق یک تصویر از یک صحنه شهری با عوارض مختلف مورد بررسی قرار گرفته است تا بتوانیم ارزیابی صحیح تری را به طور عملی از روش های طبقه بندی مختلف انجام دهیم.
1-2 ضرورت ها، انگیزه ها و ویژگی های تحقیق
در تحقیقات صورت گرفته قبلی در زمینه طبقه بندی پوشش اراضی از روش ها و داده های بسیاری استفاده شده است (Lu and Weng, 2007). در اغلب این تحقیقات روش های پیشرفته و درعین حال پیچیده ای مثل شبکه های عصبی، ماشین های بردار پشتیبان، RFM و یا تلفیق این روش ها باهم و با فن های بهینه سازی و فازی سازی استفاده شده است. درک عمیق بسیاری از این روش ها و رفع مشکلات حاصل از استفاده این روش ها و یا تعیین پارامترهای این روش ها برای عموم کاربران سنجش از دور نیاز به مطالعه و صرف زمان زیادی دارد. به همین دلیل ممکن است در برخی کاربردهای سنجش از دور به درستی نتوان از این روش ها استفاده کرد.
امروزه با پیشرفت سنجنده های سنجش از دور، می توان به طور هم زمان اطلاعات طیفی و مکانی با قدرت تفکیک بالا را باهم استفاده کرد. علاوه بر این سنجنده های لیدار قادرند اطلاعات ارتفاعی دقیقی از محیط را در اختیار ما قرار دهند (Hodgson et al., 2003). تلفیق این دو نوع داده می تواند کمک بزرگی به بهبود دقت طبقه بندی و تهیه نقشه پوشش اراضی شهری بکند. تحقیقات بسیاری برای طبقه بندی و تلفیق این داده ها به منظور تولید نقشه های پوشش اراضی شده است. اغلب این تحقیقات با تکیه بر روش های پیشرفته و پیچیده توانسته اند دقت طبقه بندی تصاویر ابرطیفی و لیدار را افزایش دهند. اما سؤالی که اینجا مطرح می شود این است که آیا همیشه برای افزایش دقت طبقه بندی تصاویر ابرطیفی لازم است چنین روش های پیچیده (که اغلب دارای محاسبات بالایی نیز هستند) به کار رود، یا این که می توان با روش های ساده تری نیز به این دقت دست یافت.
یکی از روش های جدید طبقه بندی، RF است که با الگوریتم بسیاری ساده ای به کمک تلفیق چند طبقه بندی کننده پایه ساده کار می کند و تعیین پارامترهای آن بسیار ساده است (Joelsson et al., 2010). مطالعات قبلی انجام شده درباره RF قابلیت های کاربردی از این روش را معرفی کرده اند. مزایای مطرح شده این روش و سادگی آن، انگیزه اصلی استفاده از این روش جهت طبقه بندی تصاویر ابرطیفی در این تحقیق است .
برخی محققین در کارهای قبلی نشان داده اند که قطعه بندی تصویر و طبقه بندی شی-گرا می تواند دقت طبقه بندی را بالا ببرد (Kettig and Landgrebe, 1976, Geneletti and Gorte, 2003, Benz et al., 2004, Walter, 2004, Blaschke, 2010). در برخی تحقیقات نیز برای طبقه بندی تصاویر چند طیفی، طبقه بندی شی-گرا پیشنهاد شده است (Kettig and Landgrebe, 1976, Geneletti and Gorte, 2003). در مورد تصاویر ابرطیفی، با توجه به محاسبات بالای قطعه بندی و تولید ویژگی های شی گرا و تعداد بالای باندهای تصاویر ابرطیفی، سؤال دیگری که در اینجا مطرح می شود این است که قطعه بندی و تولید ویژگی های شی گرا برای بهبود طبقه بندی تصاویر ابرطیفی تا چه حد دقت کار را بالا می برد و آیا طبقه بندی شیء گرای تصاویر ابرطیفی از نظر محاسباتی و زمان طبقه بندی به صرفه است. برای پاسخ به این چنین سؤالاتی انجام یک تحقیق و مطالعه ضروری است. تحقیق برای پاسخ به مسائل مذکور ارائه می شود که مقایسه با تحقیقات قبلی دارای ویژگی های جدیدی است . این ویژگی ها عبارت اند از:
• استفاده از طبقه بندی RF به منظور طبقه بندی تصاویر ابرطیفی با تلفیق داده لیدار،
د قطعه بندی و تولید ویژگی های شی گرا از تصاویر ابرطیفی و داده لیدار و طبقه بندی آن ها با الگوریتم های RF، SVM و NN،
• افزایش نمونه های آموزشی با کمک RF به منظور افزایش دقت طبقه بندی تصاویر ابرطیفی، و
• حذف باندهای کم اهمیت تصویر ابرطیفی و طبقه بندی با استفاده از باندهای مناسب با کمک RF.
1-3 اهداف و سؤالات تحقیق
هدف اصلی این تحقیق بررسی فن های یادگیری ماشینی برای طبقه بندی کاربری اراضی شهری با استفاده از تصاویر ماهواره ای و داده کمکی مثل DSM است . اهداف اصلی این تحقیق عبارت اند از:
• بررسی عملکرد طبقه بندی کننده RF در طبقه بندی تصاویر ابرطیفی و داده لیدار در یک صحنه شهری،
• ارزیابی قابلیت RF به عنوان یک ابزار انتخاب ویژگی برای طبقه بندی پوشش اراضی شهری،
و مقایسه نتایج طبقه بندی به دست آمده از طبقه بندی کننده مبتنی بر RF با نتایج حاصل از طبقه بندی کننده های معروف.
با توجه به تحقیقات قبلی و تصویر ابرطیفی به کار رفته در این تحقیق سؤالات زیر مطرح می شود:
ث آیا RF می تواند در طبقه بندی تصاویر ابرطیفی جایگزین روش های پیچیده مثل SVM و NN شود؟
• RF ، در کاهش محاسبات طبقه بندی یا انتخاب باندهای مناسب تصاویر ابرطیفی چه نقشی می تواند داشته باشد؟
• چگونه با کمک الگوریتم RF می توان صحت طبقه بندی را افزایش داد؟
• آیا با کمک RF می توانیم نمونه های آموزشی بیشتری تولید کرد و با کمک آن دقت طبقه بندی را افزایش داد؟
• آیا قطعه بندی چندمقیاسی و تولید ویژگی های جدید و انجام طبقه بندی با کمک این ویژگی ها می تواند دقت طبقه بندی تصاویر ابرطیفی را افزایش دهد؟
1-4 روش تحقیق
روش استفاده شده در تحقیق حاضر به طور خلاصه شامل مراحل زیر است :
• قطعه بندی تصویر و تولید اشیا تصویر
• تولید ویژگی های شی-مبنا
• طبقه بندی پیکسل-مبنا و شی-مبنا
• محاسبه احتمال تعلق کلاس ها به کمک الگوریتم RF و تولید نمونه های آموزشی جدید
• تکرار طبقه بندی با نمونه های آموزشی جدید
• ارزیابی و مقایسه حالت های مختلف طبقه بندی
در این تحقیق حالت های مختلفی از ویژگی های پیکسل-مبنا از تلفیق ویژگی های بافت لیدار و باندهای تصویر ابرطیفی، باندهای انتخابی تصویر ابرطیفی، و ویژگی های شی-مبنا حاصل از قطعه بندی در یک و چند مقیاس به طور جداگانه باهم تلفیق شده و طبقه بندی شدند و در نهایت، حالت های مختلف طبقه بندی مورد ارزیابی قرار گرفت. روند کلی مراحل مذکور به طور خلاصه در شکل ‏1 1 نشان داده شده است و جزئیات آن در فصل چهار تحقیق ارائه شده است.
شکل ‏1 1) روند کلی تحقیق
1-5 معرفی اختصاری سایر فصول
در فصل بعد تعدادی از تحقیقات مرتبط در زمینه روش های مختلف طبقه بندی پوشش اراضی با استفاده از تصاویر ماهواره ای و داد های سنجش از دوری و لیدار پرداخته شده است. در بخش ‏2-2 مروری بر کارهای انجام شده شی-گرا و پیکسل-مبنا شده است. در بخش ‏2-3 مروری بر تحقیقات سنجش از دوری انجام شده با الگوریتم های پیشرفته مثل SVM، NN، روش های دانش-پایه و الگوریتم های ترکیبی مثل RF شده است. روش های انتخاب و کاهش فضای ویژگی در بخش ‏2-4 توضیح داده شده است. در انتهای فصل در بخش ‏2-5 خلاصه ای از مطالب فصل گفته شده است.
در فصل سوم، مفاهیم و روش های مورد نیاز در تحقیق توضیح داده شده است. ابتدا در بخش ‏3-2 مفاهیم پایه مورد استفاده در بازشناسی الگو توضیح داده شده است. در بخش ‏3-3 الگوریتم متداول طبقه بندی، در بخش ‏3-4 روش های ترکیبی طبقه بندی گفته شده است. در ادامه در دو بخش ‏3-5 و ‏3-6 دو الگوریتم مهم ترکیبی Boosting و Bagging توضیح داده شده است. در بخش ‏3-6-3 الگوریتم جنگل تصادفی و برخی قابلیت های آن توضیح داده شده است. در بخش ‏3-7 روش قطعه بندی تصویر و در بخش ‏3-8 معیار های ارزیابی طبقه بندی گفته شده است. در بخش ‏3-9 خلاصه ای از مطالب فصل گفته شده است.
در فصل چهارم تحقیق ابتدا داده های مورد استفاده در بخش ‏4-2 و در ادامه در بخش ‏4-3 روش پیشنهادی تحقیق و ارزیابی روش ها در بخش ‏4-4 توضیح داده شده است. در بخش ‎0 نیز خلاصه ای از مطالب فصل گفته شده است.
در نهایت در فصل پنجم، ابتدا مقدمه و خلاصه ای از تحقیق در بخش های ‏5-1 و ‏5-2 آورده شده است. در ادامه نیز با توجه به نتایج تحقیق در بخش ‏5-3 و ‏5-4 به ترتیب دستاوردها و پیشنهادها ارائه شده است.
فصل دوم
مروری بر تحقیقات پیشین
فصل 2 مروری بر تحقیقات پیشین

2-2-1-2-3. سیستم های تزریق نمونه…………………………………………………….. 27

2-2-1-2-4. ستون های كروماتوگرافی مایع……………………………………………… 28

2-2-1-2-4-1. انواع پر كننده های ستون…………………………………………………… 29

2-2-1-2-5. دمای پیستون………………………………………………………………….. 29

2-2-1-2-6. آشكارسازها………………………………………………………………………. 29

2-2-1-2-6-1. آشكارساز فوتومتریك……………………………………………………… 30

2-2-1-2-6-2. آشكارساز جذب فرابنفش (UV)………………………………………….

2-3. بررسی مطالعات HF-HPME ……………………………………………………….

2-4. بررسی داروی مورد مطالعه……………………………………………………….. 36

2-4-1. فارماكوكنتیك دارو……………………………………………………………….. 36

2-4-2. مكانیسم اثر دارو…………………………………………………………………… 37

2-4-3. موارد مصرف دارو……………………………………………………………….. 37

2-4-4. دوز مصرفی دارو…………………………………………………………………. 38

2-4-5. موارد منع مصرف و احتیاط……………………………………………….. 39

2-4-6. عوارض جانبی……………………………………………………………………. 39

2-4-7. تداخلات…………………………………………………………………………. 40

2-4-8. اشكال دارویی……………………………………………………………………. 41

2-4-9. خصوصیات فیزیكی دارو……………………………………………………… 41

2-5. اهمیت اندازه گیری آریپیپرازول…………………………………………………. 42

2-6. اهداف…………………………………………………………………………………. 42

فصل سوم: مواد و روش ها

3-1. مواد شیمیایی و تجهیزات دستگاهی………………………………………… 44

3-1-1. مواد شیمیایی، استانداردها و نمونه های حقیقی………………………… 44

3-1-2. تجهیزات دستگاهی………………………………………………………………. 44

3-2. روش استخراج…………………………………………………………………….. 45

3-2-1. استخراج به اختصار طی مراحل زیر انجام گرفت………………………… 45

3-2-2. مراحل بهینه سازی…………………………………………………………….. 47

3-2-2-1. بهینه سازی شرایط جداسازی……………………………………………… 47

3-2-2-2. بهینه سازی شرایط استخراج………………………………………………. 47

3-2-2-2-1. نوع حلال آلی…………………………………………………………… 47

3-2-2-2-2. اثر pH فاز دهنده…………………………………………………………… 47

3-2-2-2-3. اثر pH فاز گیرنده………………………………………………………. 47

3-2-2-2-4. اثر قدرت یونی فاز دهنده……………………………………………… 48

3-2-2-2-5. اثر همزدن محلول آنالیت…………………………………………….. 48

3-2-2-2-6. اثر زمان استخراج…………………………………………………………. 48

3-2-2-2-7. اثر دما……………………………………………………………………. 48

3-2-3. ارزیابی كارآیی روش استخراج……………………………………………… 48

3-2-3-1. منحنی درجه بندی………………………………………………………….. 48

3-2-3-2. تعیین فاكتور پیش تغلیظ (PF)…………………………………………

3-2-3-3. تعیین تكرارپذیری (RSD)………………………………………………..

3-2-4. آنالیز نمونه حقیقی……………………………………………………… 49

فصل چهارم: نتایج

4-1. میكرواستخراج سه فازی بر پایه استفاده از فیبر توخالی متخلخل……. 51

4-1-1. اصول تئوری………………………………………………………………….. 51

4-2. مراحل بهینه سازی…………………………………………………………….. 54

4-2-1. بهینه سازی شرایط جداسازی……………………………………………… 54

4-2-2. بهینه سازی شرایط استخراج…………………………………………….. 55

4-2-2-1. نوع حلال آلی………………………………………………………………. 55

4-2-2-2. اثر pH فاز گیرنده و فاز دهنده……………………………………… 56

4-2-2-3. اثر سرعت همزدن محلول آنالیت……………………………………… 58

4-2-2-4. اثر قدرت یونی فاز دهنده……………………………………………… 59

4-2-2-5. اثر زمان استخراج…………………………………………………………. 61

4-2-2-6. اثر دما…………………………………………………………………….. 61

4-3. تعیین پارامترهای تجزیه ای روش استخراج…………………………… 63

4-3-1. تهیه ی منحنی درجه بندی…………………………………………………. 63

4-3-2. فاكتور پیش تغلیظ (PF)………………………………………………….

4-3-3. تعیین حد تشخیص (LOD)………………………………………………..

4-3-4. تكرارپذیری روش (RSD)………………………………………………..

4-4. آنالیز نمونه حقیقی………………………………………………………… 66

فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری

5-1. مقایسه روش استخراجی با روش های گزارش شده دیگر مراجع……. 71

5-2. نتیجه گیری……………………………………………………………………….. 73

خلاصه انگلیسی…………………………………………………………………….. 76

منابع……………………………………………………………………………………… 77

ضمائم………………………………………………………………………………….. 88

چکیده:

آریپیپرازول یک داروی ضد سایکوز آتیپیکال است که با ترکیبی از فعالیت آنتاگونیستی رسپتور 5-HT_2Aو پارشیال آگونیستی رسپتورهای5-HT_1Aو D₂دوپامین اثر درمانی خود را نشان می دهد. این دارو در درمان اسکیزوفرنی، اختلالات دو قطبی تیپ I و به عنوان درمان کمکی در افسردگی ماژور استفاده می شود.

در مواردی كه پاسخ مناسب از دارو دیده نشده، اندازه گیری سطوح پلاسمایی به منظور رساندن آن به مقادیر لازم قبل از قطع دارو و جایگزین کردن دیگر داروهای ضد سایکوز ضروری است. با توجه به اینکه سطح پلاسمایی آریپیپرازول به مقادیر نانوگرم در میلی لیتر می رسد، لذا می بایست از متدی استفاده کرد که قدرت شناسایی و تفکیک این دارو را در این غلظت کم داشته باشد.

در این مطالعه یك روش میكرواستخراج فاز مایع با استفاده از فیبر توخالی به همراه كروماتوگرافی مایع با عملكرد بالا (HPLC) و دتکتور UV جهت پیش تغلیظ و شناسایی آریپیپرازول در پلاسما و ادرار به كار برده شد. آریپیپرازول از 15 میلی لیتر محلول بازی نمونه با 8/8 :pH به داخل یك حلال آلی (اکتانول) كه در منافذ دیواره فیبر قرار داشت استخراج شد. به دنبال آن این دارو از حلال آلی به داخل فاز گیرنده ی آب با ماهیت اسیدی كه در داخل فیبر قرار داشت وارد شد. در این مطالعه فاكتورهای موثر در میكرواستخراج شامل pH فاز دهنده و فاز گیرنده، نوع حلال آلی، قدرت یونی فاز دهنده، دمای فاز دهنده، زمان استخراج و سرعت هم زدن بررسی و بهینه شد.

پس از استخراج دارو با شرایط بهینه فاز دهنده با8/8:pH و فاز گیرنده با 4/2: pH، حلال آلی اکتانول، زمان استخراج 45 دقیقه، دمای فاز دهنده 40 درجه سانتیگراد، دور هم زن 625 و بدون اضافه کردن نمک، فاكتور پیش تغلیظ 127 و حد تشخیص ng/ml 9/3 و انحراف معیار استاندارد در یك روز كاری %4/2 و انحراف استاندارد نسبی در چند روز كاری متوالی %9/3 حاصل شد.

مقدمه:

علمشیمی تجزیهروش های متنوعی را برای آنالیز كمی و كیفی مواد ارائه می دهد. امروزه روش های جداسازی، تفكیك گونه ای موجود در بافت های پیچیده را با حد تشخیصی در حد خیلی كم (فمتوگرم) مقدور ساخته است. علاوه بر روش های جداسازی، مرحله ی آماده سازی نمونه نیز یكی از مهم ترین مراحل در روند تجزیه می باشد. این مرحله شامل تبدیل بافت یك نمونه حقیقی به حالتی است كه برای تجزیه با یك تكنیك جداسازی و یا روش های دیگر مناسب باشد. می توان گفت مرحله آماده سازی نمونه برای اهداف زیر طراحی شده است:

1- حذف مزاحمت ها از نمونه به منظور افزایش گزینش پذیری روش

2- پیش تغلیظ آنالیت مورد نظر و افزایش غلظت آن به نحوی كه بتوان آنرا با دستگاه های تجزیه ای اندازه گیری كرد.

3- تبدیل آنالیت ها به فرمی كه برای شناسایی با دستگاه تجزیه ای مناسب باشد.

اساسی ترین روش آماده سازی نمونه، روش استخراج است. تلاش متخصصین شیمی تجزیه برای ابداع و توسعه ی روش های اندازه گیری با دقت و صحت بالا و نیز حذف مراحل دستی كه موجب تكرارپذیری پایین در روش های تجزیه ای می شود، باعث شده كه روش های استخراجی نوینی ابداع گردد. شكل (A) روش های مختلف استخراج و میكرواستخراج را دسته بندی می كند كه راجع به آنها توضیحات مفصلی در مراجع آمده است (1).

در كلیات به اختصار راجع به میكرواستخراج مایع- مایع با قطره و روش های استخراج بر پایه استفاده از فیبرهای توخالی متخلخل بحث خواهد شد.

فصل اول: کلیات

1-1- ضرورت و اهمیت موضوع

آریپیپرازول یک داروی ضد سایکوز آتیپیکال است که با ترکیبی از فعالیت آنتاگونیستی رسپتور 5-HT_2Aو پارشیال آگونیستی رسپتورهای5-HT_1Aو D₂دوپامین اثر درمانی خود را نشان می دهد. از طرفی با اثرات خود بر این رسپتورها باعث بروز عوارض ناخواسته ای مثل افزایش قابل توجه وزن، آکاتیزی، ترمور، دیسکینزی تاخیری، عوارض اکستراپیرامیدال، افت فشار خون وضعیتی، سندرم نورولپتیک بدخیم و … می شود. سطح پلاسمایی این دارو می تواند میان بیماران متفاوت باشد و در مواردی كه پاسخ مناسب از دارو دیده نشده، اندازه گیری سطوح پلاسمایی به منظور رساندن آن به مقادیر لازم قبل از قطع دارو و جایگزین کردن دیگر داروهای ضد سایکوز ضروری است. با توجه به اینکه سطح پلاسمایی آن به مقادیر نانوگرم در میلی لیتر می رسد، لذا می بایست از متدی استفاده کرد که قدرت شناسایی و تفکیک این دارو را در این غلظت کم داشته باشد. یکی از این متدها استفاده از دستگاه LC-MASS می باشد، ولی این روش بسیار پرهزینه می باشد. لذا هدف این پایان نامه، ابداع روشی نوین با استفاده از فیبر توخالی می باشد تا بتوان این دارو را در مقادیر بسیار کم تغلیظ و سپس با دستگاهHPLC ساده با دتکتور UV اندازه گیری نمود.

2-1- بیان مسأله

جهت اندازه گیری مقادیر Trace آریپیپرازول در مایعات بدن می بایست از متدی استفاده شود كه به تیم پزشكی در تنظیم دوز دارو بدون نیاز به خون گیری و از طریق غیر تهاجمی كمك كند و قدرت شناسایی و تفكیك این دارو را داشته باشد. با استفاده از متد پیش تغلیظ دارو با میكرواستخراج فاز مایع به كمك هالوفایبر می توان مقادیر بسیار كم این دارو را در پلاسما و ادرار تغلیظ و استخراج نمود، سپس با دستگاه HPLC اندازه گیری كرد. از آنجا كه دفع این دارو عمدتاً از طریق مدفوع است و با توجه به نیمه ی عمر آن، می توان از نمونه ی پلاسما افراد جهت آنالیز استفاده نمود. این روش بسیار جدید بوده و تا به حال جهت پیش تغلیظ و اندازه گیری این دارو استفاده نشده است.

3-1- اهداف

1- ارائه یك روش استخراجی ساده و كارآمد با دقت بالا .

2- ارائه یك روش سریع و حساس برای اندازه گیری دارو در مایعات بیولوژیک.

فصل دوم: بررسی متون و مطالعات دیگران در این زمینه

1-2- مروری بر روش های استخراج مایع- مایع و میكرواستخراج مایع- مایع

استخراج مایع- مایع بر مبنای توزیع گونه بین دو فاز امتزاج ناپذیر كه معمولاً یكی از آن ها آب و دیگری یك حلال آلی است، استوار است. در این روش، اساس جداسازی توزیع است (2 و 1).

عوامل موثر در استخراج مایع- مایع عبارتند از:

نوع حلال استخراج كننده، حجم حلال آلی برای استخراج، pH، عامل استخراج، عامل پوشاننده و قدرت یونی محیط.

استخراج مایع- مایع یكی از قدیمی ترین روش های جداسازی است که سادگی و كاربردی بودن در مقیاس تجزیه ای و صنعتی از عوامل بقای این روش تا امروزه بوده است. از مهم ترین معایب این روش مصرف زیاد حلال آلی وآلودگی محیط زیست، هزینه حلال آلی و ایجاد سمیت می باشد. در همین راستا با پیشرفتی كه در این روش صورت گرفت و با كم كردن مقدار حلال آلی استخراجی، روش های میكرواستخراج با حلال روی كار آمدند كه در این روش ها حجم حلال آلی مصرفی به مقدار قابل توجهی كاهش می یابد (3).

روش های میكرواستخراج با حلال شامل موارد زیر می باشد:

1- میكرواستخراج فاز مایع با تك قطره [1](SDME)

2- میكرواستخراج فاز مایع توسط غشای فیبر توخالی [2](HF-LPME)

25

2-1-5-3-4.مقایسه ی جایگاه فعال سیکلواکسیژنازی cox-1وcox-2 …………………….

2-1-5-3-5.مقایسه ی cox-1 و cox-2 دراتصال به مهارکننده های سیکلو اکسیژناز…….29

2-1-5-3-6. بررسی ساختار کریستالی کمپلکس آنزیم cox-1 و مهار کننده…………….. 30

2-1-5-3-7.بررسی ساختار کریستالی کمپلکس آنزیم cox-2-مهار کننده ………………. 31

2-1-6.مهار كننده های سیكلواكسیژناز…………………………………………………………… 33

2-1-6-1.مهار كننده های كلاسیك (غیرانتخابی)……………………………………………… 34

2-1-6-1-1.طبقه بندی ساختمانی مهار کنندگان غیر انتخابی آنزیم سیکلو اکسیژناز…… 34

2-1-6-1-1-1.سالیسیلات ها…………………………………………………………………………… 38

2-1-6-1-1-2. آریل آلکانوئیک اسیدها……………………………………………………………..39

2-1-6-1-1-3. N–آریل آنترانیلیک اسید ها (فنامات ها)………………………………………. 40

2-1-6-1-1-4. انوئیك اسیدها (اکسیکامها)……………………………………………………… 41

2-6-1-2.مکانیسم مهار آنزیم سیکلو اکسیژناز توسط مهار کنندگان غیر انتخابی………. 42

2-1-6-1-3.کاربردهای درمانی مهار کنندگان غیر انتخابی آنزیم سیکلو اکسیژناز………..43

2-1-6-1-3-1. فعالیت ضد التهابی داروهایضد التهابغیر استروئی……………………. 43

2-1-6-1-3-2.اثرات ضد تب داروهای ضد التهاب غیر استروئیدی…………………………. 44

2-1-6-1-3.عوارض جانبی مهار کنندگان غیر انتخابی آنزیم سیکلو اکسیژناز……………. 44

2-1-6-1-4-1. عوارض گوارشی……………………………………………………………………… 45

2-1-6-1-4-2. عوارض پوستی :…………………………………………………………………….. 47

2-1-6-1-4-3. عوارض كلیوی :……………………………………………………………………….. 47

2-1-6-1-4-4. عوارض کبدی :…………………………………………………………………… 48

2-1-6-1-4-5. اثرات داروهای ضد التهاب غیر استروئیدی بر پلاکت ها……………….. 48

2-1-6-1-4-6. واکنش حساسیت به نور:……………………………………………………… 48

2-1-6-2. مهارکننده های انتخابی COX₂……………………………………………………

2-1-6-2-1. طبقه بندی ساختمانی مهار کنندگان انتخابی cox-2 ……………………….

2-1-7. مسیر لیپوكسیژناز…………………………………………………………………….. 50

2-1-8-1. لكوترین ها…………………………………………………………………………….. 50

2-1-7-1-1. بیوسنتز…………………………………………………………………………….. 51

2-1-7-1-2. اثرات بیولوژیك لكوترین ها…………………………………………………… 54

2-1-7-1-3. اثرات لكوترین ها در فرآیند التهاب……………………………………….. 55

2-1-7-2. مهارکننده های لکوترینها:…………………………………………………….. 56

2-1-7-2-1. آنتی اکسیدانها:…………………………………………………………………. 56

2-1-7-2-2. شلات کننده های آهن:……………………………………………………….. 57

2-1-7-2-3. مهار کننده های رقابتی:…………………………………………………… 58

2-1-7-2-5. آنتاگونیست رسپتور لکوترین ها:………………………………………….. 60

2-1-8. مسیرهاغیر آنزیماتیك………………………………………………………………. 61

2-1-8-1. مسیر ایزوپروستان……………………………………………………………….. 61

2-1-8-2. مالون دی آلدهید……………………………………………………………… 64

2-1-8-4.3 هیدروکسی نوننالHydroxynonenal ……………………………………..

2-1-8-4. نقش سوپراکسید و نیتریک اکسید در فرآیندهای التهابی………………… 66

بخش دوم:مطالعات دیگران دراین زمینه

2-2-1. بررسی مطالعات دیگران در این زمینه…………………………………………. 70

2-2-2. مهار کننده های همزمان COX/LOX :………………………………………………

2-2-2-1.NSAID های اصلاح شده: …………………………………………………….. 71

2-2-2-2. مشتقات ان-آریل فتالیمیدها:……………………………………………………71

فصل سوم: مواد وروش ها

3-3.مراحل فارماکولوژیک…………………………………………………………………. 76

3-3-1.حیوانات………………………………………………………………………………. 76

3-3-2.تهیه ی نمونه ها جهت انجام تست های فارماکولوژیک……………………….. 76

3-3-3.اثرات ضد التهابی………………………………………………………………….. 77

3-3-5.انالیز اماری داده ها……………………………………………………………………78

فصل چهارم: نتایج

فصل پنجم: بحث و نتیجه گیری

بحث و نتیجه گیری…………………………………………………………………………. 94

خلاصه انگلیسی…………………………………………………………………………….99

منابع………………………………………………………………………………………………101

چکیده:

گروهی از مشتقات N–آریل فتالیمید برای بررسی فعالیت ضد التهابی مورد ارزیابی قرار گرفتند.داروهای ضد التهاب غیر استروئیدی به عنوان ضد درد و ضد التهاب محسوب میشوند و مکانیسم اولیه آنها مهار آنزیم سیکلواکسیژناز است. سیکلواکسیژناز آنزیم کلیدی در تهیه پروستاگلاندین و ترومبوکسان است و این محصولات سیکلواکسیژناز مدیاتورهای مهم در درد,تب و التهاب هستند.

در این پروژه برای سنجش پاسخ ضد التهابی مشتقات جدید N–آریل فتالیمید از تست Carrageenan induced rat Paw edema استفاده می شود.

ادم از طریق تزریق زیر جلدی 0.1ml از محلول کاراژینان که در نرمال سالین حل شده است به کف پای راستموش صحرایینیم ساعت بعد از گاواژ دوزهای مختلف مشتقات (تست) ایجاد می شود و سپس ضخامت کف پا، بخش داخلی تا خارجی توسط کولیس دیجیتال به فاصله زمانی 5/0، 1، 2، 3، 4 و 5 ساعت بعد از تزریق کاراژینان اندازه گیری می شود و ادم توسط تغییرات ضخامت کف پا قبل و بعد از تزریق کاراژینان اندازه گیری می شود.

اثر ضد التهابی توسط درصد مهار ادم توسط فرمول زیر محاسبه می گردد:

Tc: تغییرات ضخامت کف پا قبل و بعد از تزریق (گروه کنترل)

Tt: تغییرات ضخامت کف پا قبل و بعد از تزریق (گروه تست)

البته یک گروه به عنوان گروه کنترل نیز داریم که فقط کاراژینان را به کف پای موش تزریق کرده و قطر التهاب را در زمان های 0.5، 1، 2، 3، 4 و 5 ساعت بررسی می کنیم.

گروه دیگر که به عنوان گروه استاندارد هستند که شامل 5 ترکیب (دیکلوفناک، ایندومتاسین، آسپرین، بروفن و مفنامیک اسید) می باشند به مقدار به صورت خوراکی به موش داده می­شود.

فصل اول: کلیات

1-1- ضرورت و اهمیت موضوع

تلاش برای دستیابی به داروهای ضد التهاب جدید با هدف افزایش کارایی و کاهش عوارض جانبی وجود دارد.سیکلواکسیژناز «COX» آنزیمی است که سنتز پروستاگلاندین از آراشیدونیک اسید «A.A» را کاتالیز می کند.از این جهت مهار فعالیت این آنزیم موجب توقف تولید پروستاگلاندین ها می شود و مهار پروستاگلاندین ها باعث بروز اثرات ضد دردی و ضد التهابی می گردد.(1و2) آنزیم سیکلواکسیژناز به دو ایزوفورم به نامهای-1 COX و COX-2 وجود دارد.COX-1 در بیشتر سلولهای نرمال و بافتها یافت شده وظیفه سنتز پروستانوئیدها را بر عهده دارد که در حفظ فیزولوژی نرمال مخاط گوارش,کلیه و همچنین تنظیم فعالیت پلاکت نقش دارد.(3) آنزیم COX-2 به طور معمول در بافت وجود ندارد به طور عمده با تاخیر آزاد می شود. تنها در هنگام صدمه بافتی و التهابی وارد عمل می گردد.از آن جهت سنتز مشتقات فتالیمید به جهت افزایش اثرات ضد دردی و ضد التهابی مورد توجه قرار گرفته است.(4)

2-1- هدف

در طی این تحقیق اثر ضدالتهابی مشتقات جدیدسنتز شده N–آریل فتالیمید با اثر احتمالی مهار همزمان سیکلواکسیژناز و لیپوکسیژناز بررسی شده اند.این گروه های فارماکوفور با هدف بالا بردن اثرات درمانی و کاهش عوارض جانبی می باشند.

فصل دوم: بررسی متون و مطالعات دیگران در این زمینه

بخش اول: بررسی متون