Geri Dön

Heart motion prediction based on adaptive estimation algorithms for robotic-assisted beating heart surgery

Robotik-destekli kalp ameliyatları için uyabilen tahmin algoritmalarına dayalı kalp hareketi tahmini

  1. Tez No: 287382
  2. Yazar: ESER ERDEM TUNA
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. M. CENK ÇAVUŞOĞLU, PROF. DR. HİTAY ÖZBAY
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2011
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 113

Özet

Robotik destekli atan kalp ameliyatı, cerrahlara atan kalp üzerinde dengeleyiciler olmadan, kalp sabitmişçesine çalışmaları için olanak sağlamaktadır. Robot, kalp yüzeyindeki bir ilgi noktasını etkin bir biçimde, yakından takip ederek kalp hareketini iptal eder. Bu yönteme ?Etkin Göreceli Hareket Önleyici (EGHÖ)? denilmektedir. İlgi noktasının yüksek bant genişliğindeki hareketi nedeniyle, yeterli takip doğruluğunu sağlamak için, denetleyiciye ilgi noktasinin hareketinin bir tahmin ufku boyunca yakın bir tahminini sağlamak gerekmektedir. Bu tezde, gelecekteki konum tahminini oluşturmak için uyabilen süzgeç kullanan iki tahmin algoritmasi çalışılmıştır. Kalp hızı değişiminin takip performansı üzerine etkisi çalışıldı ve tahmin algoritmaları 3 serbestlik derecesi olan bir sınama ortamı kullanılarak önceden kaydedilmiş kalp hareketi verileri ile değerlendirildi.Bunların yanında, bu çalışmada kullanılan kalp hareket verilerini toplayan sezici sistemin gürültüsünü tanımlamak için olasılıksal bir robotik yaklaşım takip edildi. Oluşturulan model, sezici sistemden toplanan gürültülü ölçümleri süzmek ve temizlemek için istihdam edildi. Daha sonra, süzülmüş sezici ölçümler, ilgi noktasının kalp yüzeyindeki yerinin doğru bir şekilde belirlenmesi için kullanıldı. Son olarak uyabilen tahmin algoritmalarindan elde edilen tahminler, sunulan yaklaşımın performansını arttırmak için oluşturalan ölçüm modeline dahil edildi.

Özet (Çeviri)

Robotic assisted beating heart surgery aims to allow surgeons to operate on a beatingheart without stabilizers as if the heart is stationary. The robot actively cancels heartmotion by closely following a point of interest (POI) on the heart surface?a processcalled Active Relative Motion Canceling (ARMC). Due to the high bandwidth of thePOI motion, it is necessary to supply the controller with an estimate of the immediatefuture of the POI motion over a prediction horizon in order to achieve sufficienttracking accuracy. In this thesis two prediction algorithms, using an adaptive filterto generate future position estimates, are studied. In addition, the variation in heartrate on tracking performance is studied and the prediction algorithms are evaluatedusing a 3 degrees of freedom test-bed with prerecorded heart motion data.Besides this, a probabilistic robotics approach is followed to model and characterizenoise of the sensor system that collects heart motion data used in this study. Thegenerated model is employed to filter and clean the noisy measurements collectedfrom the sensor system. Then, the filtered sensor data is used to localize POI onthe heart surface accurately. Finally, estimates obtained from the adaptive predictionalgorithms are integrated to the generated measurement model with the aim ofimproving the performance of the presented approach.

Benzer Tezler

  1. Helikopter ana rotor uç geometrisinin aeroakustik açıdan optimizasyonu ve rotor hareketlerinin aeroakustik etkilerinin incelenmesi

    Aeroacustical optimization of helicopter main rotor tip geometry and investigation of aeroacustic effects of rotor movements

    TUĞRUL TEOMAN ÖZTÜRK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİM RÜSTEM ASLAN

  2. Numerical simulation of aircraft icing with an adaptive thermodynamic model considering ice accretion

    Buz birikimini göz önüne alarak uyarlanmış bir termodinamik model ile uçakta buzlanmanın sayısal benzetimi

    HADI SIYAHI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET CİHAT BAYTAŞ

  3. Numerical modeling and experimental analysis on coupled torsional-longitudinal and lateral vibrations of propulsion shaft system

    Gemi sevk sistemlerinde oluşan tekil ve birleşik eksenel, yanal ve burulma titreşimlerinin incelenmesi

    AKİLE NEŞE HALİLBEŞE

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OSMAN AZMİ ÖZSOYSAL

  4. Erzurum'un hava kalitesi değerlendirilmesi ve modellenmesi

    Air quality investigation and modelling of Erzurum

    PELİN CANSU ÇAVUŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Meteorolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Meteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HÜSEYİN TOROS