Geri Dön

Forward problem of electrocardiography in terms of 3D transmembrane potentials using comsol

3 boyutlu transmembran potansiyelleri cinsinden comsol kullanarak elektrokardiyografide ileri problem

  1. Tez No: 382997
  2. Yazar: GİZEM BEDİR
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. YEŞİM SERİNAĞAOĞLU DOĞRUSÖZ, YRD. DOÇ. DR. BARBAROS ÇETİN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 70

Özet

Kalpteki eşdeğer elektriksel kaynaklardan gövde yüzeyindeki potansiyellerin hesaplanması elektrokardiyografide (EKG) ileri problem olarak adlandırılır. EKG ileri problemini çözmek için birçok farklı çözüm yöntemi vardır. Bu çözüm yöntemleri seçilen eşdeğer kalp kaynaklarına göre değişir. Bu çalışmada hücresel elektrofizyolojiyi makroskopik olarak inceleyebilmek için bidomain modele dayanan transmembran potansiyel dağılımı eşdeğer kaynak olarak kullanılmıştır. Bu kaynak tanımıyla, transmembran potansiyel değerleri kalp yüzeyindeki potansiyellerle doğrusal olarak ilişkilendirilmiştir ve bu ilişkilendirme ileri problem transfer matrisi T ile modellenmiştir. Daha sonra, T matrisini elde edebilmek için kalpte ileri problem çözülmüştür. Bu problemi çözmek için sonlu elemanlar metodu kullanılmıştır. Bu çalışmanın ilk kısmında hem kalp hem de gövde iki adet eş merkezli ve elektriksel olarak eş yönlü küresel bölgelerle temsil edilmektedir. İlk olarak, kalpte ileri problem analitik ve sayısal olarak çözülmüştür, daha sonra transmembran potansiyellerini vücut yüzeyi potansiyelleriyle ilişkilendiren T matrisi oluşturulmuştur. Bu matrisin doğruluğu analitik çözümlerle kanıtlanmıştır. Sayısal çözümler sonlu elemanlar yöntemini kullanarak çözüm alanını sonlu elemanlara bölen COMSOL Multiphysics Software programıyla yapılmıştır. COMSOL programı sonlu elemanların boyutunu ve sayısını ayarlamada sağladığı kolaylıktan dolayı tercih edilmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında ise küre ile temsil edilen kalp gerçekçi gövde geometrisinin içine yerleştirilmiş ve ileri problem çözümüyle tekrar T matrisi elde edilmiştir.

Özet (Çeviri)

Computation of body surface potentials from equivalent cardiac sources is called as forward problem of electrocardiography (ECG). There exist different solution methods for solving the forward ECG problem. These solution methods depend on the choice of the equivalent cardiac sources. In this study, bidomain model based transmembrane potential (TMP) distribution is used as equivalent cardiac source to examine the cellular electrophysiology macroscopically. With this type of source definition, the TMP values are linearly related to the body surface potentials, and this linear relationship is modeled by a forward transfer matrix, T. Then the forward problem of ECG is solved in order to obtain T, using finite element method (FEM). In the first part of this study, both the heart and torso are assumed as two concentric spheres and electrically isotropic regions. First forward problem of ECG is solved both analytically and numerically, and then a transfer matrix that relates the TMPs to the body surface potentials is constructed. Accuracy of the transfer matrix is verified by the analytical solution. Numerical solutions are done using COMSOL Multiphysics Software which provides easy mesh generation by discretizing the solution domain with FEM. Flexibility of arranging both mesh element sizes and numbers in the solution domain makes COMSOL preferable for this study. In the second part of the study, a spherical heart is placed inside a realistic torso geometry and the forward problem is solved again to obtain the transfer matrix.

Benzer Tezler

  1. Biyomagnetik olaylar

    Başlık çevirisi yok

    M.TOGAN ÇANDIR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1996

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. İNCİ AKKAY

  2. Use of genetic algorithm for selection of regularization parameters in multiple constraint inverse ECG problem

    Çok kısıtlı ters EKG probleminde düzenleştirme parametrelerinin seçiminde genetik algoritma kullanılması

    ALİREZA MAZLOUMİ GAVGANİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    BiyomühendislikOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü

    YRD. DOÇ. DR. YEŞİM SERİNAĞAOĞLU DOĞRUSÖZ

  3. Comparison of five regularization methods for the solution of inverse electrocardiography problem

    Ters elektrokardiyografi probleminin çözümünde beş değişik düzenlileştirme yönteminin karşılaştırılması

    ALPEREN GÜÇLÜ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YEŞİM SERİNAĞAOĞLU DOĞRUSÖZ

  4. Finite element investigation of the effect of conductivity changes in ischemic heart tissue on electrocardiography

    Kalbın iskemık bölgelerındekı iletkenlık değışıklığının elektrokardıografı üzerıne etkılerının sonlu elemanlar yöntemıyle araştırılması

    HAMED KAGHAZCHI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÇukurova Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUSTAFA KEREM ÜN

  5. Boundary element formulation and its solution in forward problem of electrocardiography by using a realistic torso model

    Gerçekçi gövde modeli kullanarak sınırlı eleman yöntemi ile elektrokardiyografide ileri problem çözümü

    ARDA KURT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2006

    BiyomühendislikOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Bilimsel Hesaplama Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. GERHARD WİLHELM WEBER