Canlı-elektromagnetik alan etkileşimi benzetim yöntemleri
Living systems-electromagnetic field interaction simulation methods
- Tez No: 390419
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜVEN ÖNBİLGİN, YRD. DOÇ. DR. AYŞEGÜL AKAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ondokuz Mayıs Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 181
Özet
Günümüzde cep telefonlarının yaşamımıza girmesiyle daha fazla elektromagnetik dalgaya maruz kalmaktayız. Bu nedenlerle elektromagnetik dalgaların canlılar üzerine etkisini araştıran çalışmaların sayısı artmıştır. Ancak biyolojik süreçlerin karmaşıklığı etkilerin gözlemi için büyük bir zorluktur. Elektromagnetik radyasyonun belirli değerleri aşmaması için standartlar geliştirilmiştir. Elektromagnetik(EM) dalgaların etkilerini gösteren büyüklüklerden biride Özgül Soğurma Oranı(SAR)'dır. Özgül Soğurma Oranı vücut dokuları tarafından soğurulan elektromagnetik enerjinin soğurulma hızı veya birim doku tarafından soğurulan elektromagnetik güç miktarıdır. Bu enerji dokularda ısı artışına neden olur ve SAR esasen ısı artışı ile ilgili bir büyüklüktür. SAR hesapları ısı değişim hızı, elektrik alan ve akım yoğunluğu kullanılarak üç farklı şekilde yapılmaktadır. Bu çalışmada elektrik alan şiddeti kullanılarak SAR hesabı gözönüne alınmıştır. SAR ölçümü için kesin ve güvenilir standartlar bulunamamıştır. Etik nedenlerle çalışmalar canlı insan vücudu üzerinde yapılamamaktadır. SAR hesabı içinde analitik yöntemlerin kullanımı oldukça karmaşık ve zordur. Bu nedenle sayısal yöntemler tercih edilmektedir. Bu tez , SAR değerlerini Zamanda Sonlu Farklar yöntemini kullanarak hesaplamaktadır. FDTD yöntemi, Maxwell denklemlerindeki kısmi türev operatörlerinin sonlu farklar kullanılarak zamanda ve konumda ayrıklaştırılmasına dayanır. Bu çalışmada FDTD yöntemi kullanılarak elektromagnetik dalgaların yayılmasının benzetimleri yapılmıştır. Canlı dokuların benzetimi için MR(Magnetik rezonans) görüntüleri kullanılmıştır. Bu görüntülerin bölütlenmesi ve kümelenmesi için K-means kümeleme algoritması kullanılmıştır. Bunun ardında yatan kavram, tıbbi alanda sadece görsel tanı amaçlı olarak kullanılmış olan bölütleme yöntemlerinin FDTD yöntemiye en azından nitel olarak istene bilgiyi sağlama amacıyla kullanılmasıdır. Elde edilen 2-B SAR dağılımlarının 2-B den 3-B ye aktarılması sorununun çözümü de önerilmiştir.
Özet (Çeviri)
The wider usage of mobile phone usage in recent years has dramatically increased our exposure to electromagnetic waves . Therefore, there has been an increase in the number of works on how electromagnetic waves affect living systems. Since biological processes are complicated, it is difficult to observe these effects. Standards have been developed for limiting exposure to electromagnetic waves. One of the measures that defines the effect of electromagnetic wave is specific absorbtion rate(SAR). Specific absorbtion rate is a measure of the rate of electromagnetic energy absorbed by body tissues or electromagnetic power absorbed by unit tissue. This energy results in heat rise in tissues, and SAR is a parameter essentialy related to heat rise. The SAR is calculated in three different ways such as the use of either rate of heat change, electromagnetic field, and current density. In this thesis, the SAR computation through the use of electromagnetic field strength is adopted.Reliable or certain standarts can not be found for SAR measurement. The research can not be studied experimentally on human body for ethical reasons. Since calculating SAR with analytical methods is very difficult, numerical methods are preferred. This thesis proposes a method to compute SAR values using finite difference time domain method . FDTD method, relies on the discretization the partial differential Maxvell equations in space and time using the finite difference approach . FDTD method is used to simulate electromagnetic wave propagation. MR(Magnetic Resonance) images used for live tissues. K-Means clustering algorithm used for segmentation and clustering these images. A 2-D approach has been employed sufficient to yield at least the qualitative assessment. The main contribution underlying is the segmentation aiming the use of of FDTD method. Similar segmentation have been caried out but mainly for the purpose of medical diagnosis of tumors. Construction of the 3-D distribution from the 2-D distribution slices have also been examined.
Benzer Tezler
- Modeling and simulation of electromagnetic problems via the transmission line matrix method
İletim hattı matrisi yardımı ile elektromanyetik problemlerin modellenmesi ve simülasyonu
MEHMET ORHAN ÖZYALÇIN
Doktora
İngilizce
2002
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERCAN TOPUZ
- Mobil telefon kullanımına bağlı oluşan 900-1800 mhz radyo frekans dalgalarının meydana getirdiği elektromanyetik alanın iliak kanat kemik mineral yoğunluğuna etkisi
The effect of electromagnetic fields on bone mineral density of iliac bone produced by 900-1800 mhz radio frequency waves dependent on cellular phone usage
BEŞİR ANDAÇ AKSOY
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2006
Ortopedi ve TravmatolojiSüleyman Demirel ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
PROF.DR. NEVRES HÜRRİYET AYDOĞAN
- Development of novel superparamagnetic iron oxide based theranostic nanoparticles
Demir oksit bazlı özgün teranostik nanoparçacıkların geliştirilmesi
ÖZLEM ÜNAL
Doktora
İngilizce
2017
KimyaKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAVVA YAĞCI ACAR
- K562 insan miyeloid lösemi hücrelerinde, kuersetinin etkilerinin düşük frekanslı manyetik alan altında incelenmesi
The effect of low frequency magnetic fields on quercetin induced K562 erythroleukemia cell line
IŞIL İŞAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
BiyofizikMarmara ÜniversitesiBiyofizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AYŞE İNHAN GARİP
- Controlling bacterial biofilms by applying extremely low frequency electromagnetic fields (ELF-EMFS)
Çok düşük frekanslı elektromanyetik alan (CDF-EMA) uygulanarak bakteriyel biyofilmlerin kontrolü
HASAN KAHRAMAN
Doktora
İngilizce
2018
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELEK TÜTER
DR. ÖĞR. ÜYESİ TURHAN KARAGÜLER