Harici fiksatör uygulamalı kırık kemiklerin tedavisinde otomatik redüksiyon yapabilen medikal robotun gerçekleştirilmesi
Implementation of a medical robot to reduce fractured bones automatically for treatment with external fixators
- Tez No: 503608
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA ULUTAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 149
Özet
Bu tezde, harici fikastör kullanılan kırık kemiklerin tedavilerinde, kemiklerin hizalanması (redüksiyon) için medikal bir robot tasarlanmış ve prototipi imal edilmiştir. Medikal standartlara uygun elektronik devreler, güvenilir gömülü yazılımlar, kablolu uzaktan kumanda ünitesi yapılmış ve robota ait ters kinematik problemini Parçacık Sürü Optimizasyonu (PSO) ile çözen bilgisayar yazılımı gerçekleştirilmiştir. Altı serbestlik derecesine sahip robot, otomatik redüksiyon yapabilmesine rağmen hekim kemikleri manuel olarak hizalamak için interaktif kullanıcı dostu grafik ara yüzü ile veya kablolu uzaktan kumanda üzerindeki butonlarla robotun hareketlerini kontrol edebilir. Değiştirilmiş PSO metodu ile ters kinematik problemi çözülür ve hekime onaylaması için bir yol önerilir. Robottan veya hekimden kaynaklanan hata sonucu robotun uyguladığı kuvvet herhangi bir yönde tanımlanan eşiği aşarsa, hastaya yanlışlıkla zarar verilmemesi için bilgisayar yazılımı ilgili motorların hareketlerini durdurur. Sonuçta, harici fiksatör kullanılan kırık kemiklerin tedavisinde kemiklerin hizalanması işlemini otomatik veya hekimin kontrolündeki kablolu uzaktan kumanda ünitesi aracılığıyla, elle yapılandan daha hassas ve hızlı bir şekilde yapan, zararlı X ışınlarını minimize eden medikal bir robot gerçekleştirilmiş ve detayları bu tezde verilmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis explains the design and implementation of a medical robot prototype to align before fixing broken bone parts with external fixators for treatment. The design covers medical standards compliant electronic circuits, reliable embedded software and communication among robot, wired remote control unit and the computer which runs image processing algorithm and solves inverse kinematic problem by Particle Swarm Optimization (PSO) methods. The robot has six degrees of freedom (DOF. Even though the robot can perform automatic alignment, an orthopedist can also control the movements of the robot by push buttons mounted on the wired remote control unit or by a user-friendly interactive GUI to align bones manually. An adapted PSO method solves inverse kinematic problem and suggests orthopedist a planned trajectory for approval. The computer stops corresponding motors even if a single force in any direction exceeds user defined thresholds not to injure patient by mistake because of robot fault or orthopedist malpractice. In summary, the medical robot detailed in this thesis aligns broken bone parts before fixing them by external fixators more precisely and faster either in automatic mode or under supervision of an orthopedist with a wired remote control unit minimizing hazardous X ray exposure during surgery.
Benzer Tezler
- Tibia kırıklarının eksternal fiksatör tespitinin malzeme ve geometri unsurları yönünden değerlendirilmesi
Evaluation of tibia fractures by external fixation in terms of materials and geometry elements
HÜSEYİN FURKAN BÜLBÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
BiyomühendislikDüzce ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ARİF ÖZKAN
- Geriyatrik hastaların intertrokanterik kırıklarında eksternal fiksatör ile tedavi sonuçlarının retrospektif olarak değerlendirilmesi
Retrospective evaluation of results of intertrochanteric fractures in geriatric patients treated with external fixator
SERDAR KOLUAÇIK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2012
Ortopedi ve Travmatolojiİnönü ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET HARMA
- İlizarov sirküler eksternal fiksatörü uygulama sonuçlarımız
Ilizarov applications and our results
WASSİM DANDACHİ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2005
Ortopedi ve TravmatolojiAnkara ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. HAKAN KINIK
- Development of a new external fixator system for automated bone fixation: Theory and implementation
Otomatik kemik düzletme için yeni bir harici fiksatör sisteminin geliştirilmesi: teori ve uygulaması
AHMET AYDIN
Doktora
İngilizce
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolÇukurova ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. MUSTAFA KEREM ÜN
- Singularity analysis of Stewart platform mechanisms within a medical context
Stewart mekanizmasının tıbbi bağlamda tekillik analizi
ATAKAN DURMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Makine MühendisliğiÇukurova ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM DENİZ AKÇALI