Evaulation of spatial and spatio-temporal regularization approaches in inverse problem of electrocardiography
Geri elektrokardiografi probleminde uzamsal ve uzamsal-zamansal düzenlileştirme yaklaşımlarının değerlendirilmesi
- Tez No: 176852
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. YEŞİM SERİNAĞAOĞLU DOĞRUSÖZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2008
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 102
Özet
Conventional electrocardiography (ECG) is an essential tool for investigating cardiac disorders such as arrhythmias or myocardial infarction. It consists of interpretation of potentials recorded at the body surface that occur due to the electrical activity of the heart. However, electrical signals originated at the heart suffer from attenuation and smoothing within the thorax, therefore ECG signal measured on the body surface lacks some important details. The goal of forward and inverse ECG problems is to recover these lost details by estimating the heart's electrical activity non-invasively from body surface potential measurements. In the forward problem, one calculates the body surface potential distribution (i.e. torso potentials) using an appropriate source model for the equivalent cardiac sources. In the inverse problem of ECG, one estimates cardiac electrical activity based on measured torso potentials and a geometric model of the torso. Due to attenuation and spatial smoothing that occur within the thorax, inverse ECG problem is ill-posed and the forward model matrix is badly conditioned. Thus, small disturbances in the measurements lead to amplified errors in inverse solutions. It is difficult to solve this problem for effective cardiac imaging due to the ill-posed nature and high dimensionality of the problem. Tikhonov regularization, Truncated Singular Value Decomposition (TSVD) and Bayesian MAP estimation are some of the methods proposed in literature to cope with the ill-posedness of the problem. The most common approach in these methods is to ignore temporal relations of epicardial potentials and to solve the inverse problem at every time instant independently (column sequential approach). This is the fastest and the easiest approach; however, it does not include temporal correlations. The goal of this thesis is to include temporal constraints as well as spatial constraints in solving the inverse ECG problem. For this purpose, two methods are used. In the first method, we solved the augmented problem directly. Alternatively, we solve the problem with column sequential approach after applying temporal whitening. The performance of each method is evaluated.
Özet (Çeviri)
Geleneksel elektrokardiografi, miyokart enfarktüsü veya aritmi gibi kalp hastalıklarını teşhis etmeye yarayan bir araçtır. EKG, kalpteki elektriksel aktiveden kaynaklanan sinyallerin vücut yüzeyinden ölçülüp değerlendirilmesidir. Ancak, kalbin ürettiği sinyaller vücut içersinde genliklerini kaybedip yumuşamaya maruz kaldıkları için önemli detaylar kaybolur. EKG geri ve ileri probleminde amaç bu kaybolan detayların girişimsiz olarak vucüt yüzeyi potansiyeellerinden kestirilmesidir. İleri EKG probleminde vücut yüzeyi potansiyelleri uygun bir denk kaynak modeli kullanılarak hesaplanır. Geri elektrokardiyografi probleminde amaç, kalbin elektriksel aktivitesini vücut yüzeyinden ölçülen potansiyel değerleri ve gövdenin geometrik modelini temel alarak bulabilmektir. Elektrik sinyallerinin göğüs boşluğunda yumuşama ve zayıflamaya uğramaları nedeniyle geri elektrokardiyografi problemi kötü konumlanmış bir problemdir. Bu nedenle ölçümlerde oluşabilecek küçük değişiklikler çok büyük kestirim hatalarına sebebiyet verir. Kötü konumlanmış olması ve boyutlarının büyük olmasından dolayı problemin çözülerek etkili kalp görüntüsü elde edilmesi güçtür. Bu sorunları gidermek için çeşitli yöntemler kullanılır. Tikhonov düzenlileştirmesi, TSVD ve Bayes en büyük sonsal (MAP) kestirimi bu metotlara örnektir. En çok kullanılan yaklaşım ise zamansal ilintilerin olmadığı varsayılarak problemin her zaman anında birbirinden bağımsız olarak çözülmesidir (ardaşık sütun yaklaşımı). Bu en hızlı ve en basit yaklaşımdır ancak bu yaklaşım zamansal ilintileri içermez. Bu tezde temel amaç zamansal kısıtların uzamsal kısıtlar gibi EKG geri problem çözüme katılabilmesidir. Bu amaçla, zamansal ilintilerin katıldığı veya katılmadığı farklı düzenlileştirme metotları kullanılmış ve her yöntemin performansları değerlendirilmiştir.
Benzer Tezler
- The Design of spatio-temporal database model for representation of historical urban knowledge: An application for the city of Trabzon
Tarihsel bilgi birikiminin sunumu için zaman-mekansal veri tabanı tasarımı: Trabzon için bir uygulama
ÖZLEM SAVACI GÖKBULUT
Doktora
İngilizce
2002
Şehircilik ve Bölge PlanlamaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NUMAN TUNA
- Kentsel aktivite mekânlarına erişimin sosyal medya ağı ve kentsel topolojik veriler ile değerlendirilmesi
Evaluation of access to urban activity places with social media network and urban topological data
HÜMA KARTAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATİH TERZİ
- Bafa Gölü için uzaktan algılama teknikleri ile siyanobakterilerin tespiti, izlenmesi, zamansal analizi ve göle ulaşan kirletici yükleriyle ilişkisinin değerlendirilmesi
Detection, monitoring and temporal analysis of cyanobacteria by remote sensing techniques for Lake Bafa and evaluation of relationship with loads reaching the lake
ELİF KIRTILOĞLU
Doktora
Türkçe
2023
Jeodezi ve FotogrametriKonya Teknik ÜniversitesiHarita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN KARABÖRK
- Sürrealizm kaynaklı mekansal verilerin incelenmesi yoluyla çağdaş mimarlık ürününün okunması
Reading of contemporary architectural product by studying spatial data originating from surrealism
GENCAY ÇUBUK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MELTEM AKSOY
- Kütahya kentinin sosyo-ekonomik yapısı ve gelişiminde Dumlupınar Üniversitesinin etkileri
Dumlupınar University's impacts on socio-economic structure, and development of Kütahya city
MEHMET ALİ TOPRAK