Geri Dön

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

  1. Tez No: 503608
  2. Yazar: İDRİS SANCAKTAR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA ULUTAŞ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Karadeniz Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. 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

    Türkçe

    2018

    BiyomühendislikDüzce Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ARİF ÖZKAN

  2. 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

    Türkçe

    2012

    Ortopedi ve Travmatolojiİnönü Üniversitesi

    Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET HARMA

  3. İlizarov sirküler eksternal fiksatörü uygulama sonuçlarımız

    Ilizarov applications and our results

    WASSİM DANDACHİ

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2005

    Ortopedi ve TravmatolojiAnkara Üniversitesi

    Ortopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. HAKAN KINIK

  4. 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

    İngilizce

    2015

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolÇukurova Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. MUSTAFA KEREM ÜN

  5. Singularity analysis of Stewart platform mechanisms within a medical context

    Stewart mekanizmasının tıbbi bağlamda tekillik analizi

    ATAKAN DURMAZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Makine MühendisliğiÇukurova Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM DENİZ AKÇALI