Forward problem of electrocardiography in terms of 3D transmembrane potentials using comsol
3 boyutlu transmembran potansiyelleri cinsinden comsol kullanarak elektrokardiyografide ileri problem
- Tez No: 382997
- Danışmanlar: DOÇ. DR. YEŞİM SERİNAĞAOĞLU DOĞRUSÖZ, YRD. DOÇ. DR. BARBAROS ÇETİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
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
- 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
2011
Orta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
Yükleniyor...
- 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
2013
Orta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- 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
2019
Çukurova ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- 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
2006
Orta Doğu Teknik ÜniversitesiBilimsel Hesaplama Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
