Yazar
Kaya, Mart
Basım Tarihi
2015-06
Konu
Ultrasonik, Ultrasonik görüntüleme, Tıpta görüntüleme sistemleri, Elektronik mühendisliği
Tür
Belge
Dil
İngilizce
Dijital
Evet
Yazma
Hayır
Kütüphane
Özyeğin Üniversitesi
Kayıt Numarası
bbecc2c0-588d-4caa-8543-4d1c44c163fa
Lokasyon
Elektrik-Elektronik Mühendisliği Bölümü
Tarih
2015-06
Örnek Metin
İğne Biyopsileri, hastalıklar açısından incelenmek üzere vücuttan doku örneklerinin alınmasına yönelik yaygın tıbbi prosedürlerdir. Bu işlemler sırasında dokulara zarar vermemek ve hedef bölgeden örnek alabilmek için iğne ve ucu tıbbi görüntüleme cihazları kullanılarak takip edilir. Ultrason (US), bilinen herhangi bir yan etkisi olmaması ve daha geniş bir çalışma alanı sağlaması nedeniyle iğnelerin yerini belirlemek için yaygın olarak kullanılan bir görüntüleme yöntemidir. Ancak US görüntülerinin aşırı artefaktları ve düşük çözünürlüğü, biyopsilerdeki iğnelerin yerinin belirlenmesini zorlaştırmaktadır. Bu soruna olası bir çözüm, bir görüntü işleme algoritması kullanarak iğneyi ve ucunu tespit etmektir. Bu tezde, Gabor filtresini temel alan 2 boyutlu US görüntüleri için yeni bir iğne lokalizasyon yöntemi önerilmiştir. Bu yöntem, iğnenin lokalizasyonunu sağlamak için iğnenin dış hatlarını geliştirirken, ABD görüntülerindeki diğer yapıları bastırır. İğne ucu gerçek zamanlı olarak lokalize edilir ve Kalman filtresi kullanılarak tahmin gürültüsü azaltılır. Kutu paketleme yöntemi kullanıldığında, GPU olmadan işlem süresi %56 oranında azalır. Ayrıca sistemin farklı ortamlardaki doğruluğunun anlaşılmasına yönelik bir simülasyon çalışması yapılmıştır. Önerilen iğne lokalizasyon şeması çeşitli fantomlar kullanılarak test edildi. İğne yerleştirme açısı tahmininin ve iğne ucu lokalizasyon yöntemlerinin doğruluğunu değerlendirmek için harici bir sensör kullanıldı. İğne yerleştirme açısının ortalama karekök (RMS) hatası 2,29° idi; ve iğne ucu pozisyonunun RMS hatası 1,17 mm idi. Sonuçlar, bu lokalizasyon şemasının US görüntü kılavuzluğunda perkütan iğne prosedürlerinde kullanılabileceğini gösterdi. Ultrason oranlarının düşük düşüşleri ve görüntülerdeki yapay olaylar, basit işlemler uygulamaları iğne lokalizasyonu karmaşıktır. Ancak, görüntü işlemeyi iğneyi kullanarak belirlemek mümkündür. Bu, 2B ultrason görüntülerinde iğne ucunu tespit etmek için Gabor filtresi tabanlı bir özgün iğne lokalizasyon yönteminin özellikleri. Bu metot iğne ana hatlarını arttırırken, diğer yapılar sönümlemektedir. Bu yöntem iki aşamadan oluşmaktadır. Birinci aşamada, Gabor filtreli görüntüye uygulanır ve iğnenin ultrason uçağına giriş açısı tahmin edilir ve iğnenin yörüngesi RANSAC kullanılabilir. İkinci aşamada, Gabor filtresi tekrar görüntüye uygulanır ve iğne tipinin dağılımını olasılık haritası tahmin edilir. Bu çalışma ayrıca Otsu ikileştirme yönteminin eş değeri için otomatik parametre ayarlama yöntemi sunmaktadır. İğne ucu ultrason görüntülerinde önerilen lokalizasyon yöntemi ile gerçek zamanlı lokalize edilmiş ve tahmin gürültüsü Kalman filtresi kullanılarak kullanılmıştır. Önerilen yöntemin gerçek zamanda çalıştırılması için kutu paketleme yönteminin dağılımı ve işlem süresi GPU kullanımından %56 azaltılmıştır. Ayrıca, Kalman filtresinin hassaslığını doku deformasyonu ve ultrason görüntü uçağı ile iğne eksenin hizasının bozulma durumlarında test etmek için iğne ucu takip simülasyonu da sunulmaktadır. İğne ucu ayrıca önerilen lokalizasyon yöntemi ile gerçek zamanda lokalize edilmiş ve tahmin gürültüsü Kalman filitresi kullanılmıştır. Önerilen yöntemin gerçek zamanlı çalıştırılması için, kutu paketleme yönteminin azaltılması ve işlem süresi %56 GPU kullanımı azaltılmıştır. Ayrıca, Kalman filitresinin hassasiyetinin doku deformasyonu ve hatalı hizalama durumlarında test etmek için bir iğne takip simülasyonu sunulmuştur. Önerilen iğne lokalizasyon yöntemi dört farklı türde fantomda ve su ortamında test edilmiştir. Lokalizasyon yönteminin hassasiyeti optik takip sistemi ile ölçülmüştür. İğne giriş açısındaki kök ortalama kare hatası 2,29° ve iğne ucunun sonuçları kök ortalama kare hatası 1,17 mm olarak ölçülmüştür. Sonuçlar önerilen lokalizasyon yönteminin ultrason görüntü rehberliğinde yapılan deri altı antibiyotik uygulamalarının deneysel olarak kullanılabildiği gösterilmiştir.
