Assessment of local muscle deformations using multi-modal imaging and finite element modeling
Lokal kas deformasyonlarının çoklu modalite görüntüleme ve sonlu elemanlar modelleme ile değerlendirmesi
- Tez No: 546493
- Danışmanlar: PROF. DR. CAN ALİ YÜCESOY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Biyo-Medikal Mühendislik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 145
Özet
Kas deformasyonlarının nörovasküler yolaklar (NVY), aponevroz, fasya veya üzerindeki deri gibi kas dışı dokuların etkisini dahil eden vivo değerlendirmesi, uzuvdaki doku bağlantılılığının işlevsel ilgisi düşünülünce çok önemlidir. Anatominin bütünleşik yapısı dahilinde kas ve kas dışı konektomun deformasyonları; aralarındaki mekanik etkileşimin anlasılması, kritiktir. Kinesiyo bant (KB) gibi dış yükler kaynaklı kas deformasyonları böylece kavranabilir ve nicellenmeleri KB'nin bilinmeyen etki mekanizmasını araştırmak için kritiktir. Ekstraselüler matriks (ESM) ile kas fiberlerinin sürerliliği ise ek önem taşır: Şimdiye kadar titin sıkça sarkomerin pasif yay elemanı olarak düşünüldü. Bu bakış titinin aktif durumda başkalaşan özellikleri nedeniyle değişmektedir. Ancak kas fiberi–ESM etkileşimi titinin etkisini daha da değiştirebilir. Bu tez manyetik rezonans görüntüleme (MRG) ve görüntü çakıştırma; difüzyon tensör görüntüleme (DTG) ve traktografi; ve sonlu elemanlar modelleme (SEM) ile bu konuları ele almayı amaçlar. KB'nin MRG analizleri asal doku gerinimlerinin, KB yükleme yönünden saptığını gösterdi. DTG–traktografi ve MRG analizleri ile pasif diz ekstansiyonu sonucu kas fiber ve kayma gerinimleri belirlendi. Toplamda uzayan (%8.7) ve kısalan (%7.5) kesimler içeren fasiküller boyunca gerinimler heterojendi. Pasif kas SEM, gerinim düzensizliklerine neden olan miyobağdokusal yüklerin etkimesinde NVY bağlantılılığının rolünü gösterdi. Titin aktif davranışı dahil SEM, artan kas geriliminde titin katkısının önemini gösterdi. Genelde daha negatif gerinimler, yani daha kısa sarkomer etkisi; optimum boy ötesinde artan veya düzleşen aktif kuvvet görüldü. Sonuçta, kas doku deformasyonlarının değerlendirmesi için yenilikçi, girişimsel olmayan in vivo yöntemler; uzuvdaki epimüsküler etkileşimleri de dikkate alan yeni bakış açılarını kas patofizyolojisine yönelik implikasyonlar ile sunmaya olanak tanıyan hesaplamalı yaklaşımlar kullanıldı.
Özet (Çeviri)
In vivo assessment of muscle deformations, including influence of non-muscular tissues such as neuro-vascular tracts (NVTs), aponeuroses, fasciæ or overlying skin, is key due to functional relevance of tissue connectivity within limb. In integral framework of anatomy, understanding deformations in muscle and non-muscular connectome, and mechanical interactions therein, is crucial. Muscle deformations caused by external loads, e.g., Kinesio tape (KT), are conceivable and crucial to quantify when exploring KT's unknown action mechanism. Continuity of muscle fibers and extra-cellular matrix (ECM) is also of relevance. Titin was so far considered as passive spring of sarcomere, a view now changing due to its altered properties in active state. Yet, muscle fiber–ECM interaction can further change titin's influence. This thesis aims to address these by magnetic resonance imaging (MRI) image registration, diffusion tensor imaging (DTI) and finite element modeling (FEM). MRI analyses of KT showed principal tissue strains deviated from KT loading direction. By DTI tractography and MRI analyses combined, muscle fiber and shear strains upon passive knee extension were determined. Strains were non-uniform along fascicles, which lengthened (8.7%) and shortened (7.5%), overall. Passive muscle FEM indicated role of NVT connectivity in imposing myofascial loads that cause strain non-uniformities. FEM with active titin showed increased total stress, with little increase from cross-bridges and much from titin. Depending on titin formulation, strain non-uniformities varied, yet persisted. Active force increased or leveled beyond optimum length. Strains were shorter overall: a shorter sarcomere effect. In sum, new non-invasive in vivo DTI and MRI methods are used to assess muscle tissue deformations; FEM allowed proposing new views incorporating epimuscular interactions within limb, with implications for muscle pathophysiology.
Benzer Tezler
- Skeletal muscle deformation analysis using diffusion tensor Magnetic Resonance imaging
İskelet kaslarında difüzyon tensör Manyetik Rezonans görüntüleri ile deformasyon analizi
PINAR AKYAZI
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURAK ACAR
DOÇ. DR. CAN ALİ YÜCESOY
- MRI assessment of local deformations along human medial gastrocnemius muscle fibers on submaximal plantarflexion activity
MRG yöntemi kullanılarak submaksimal plantar fleksiyon aktivitesi sonucunda ortaya çıkan lokal deformasyonların insan medial gastrocnemius kası fiberleri boyunca değerlendirilmesi
AGAH KARAKUZU
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
BiyomühendislikBoğaziçi ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CAN ALİ YÜCESOY
- MRI assessment of in vivo epimuscular myofascial force transmission
Epimüsküler miyobağdokusal kuvvet iletiminin MRG ile in vivo değerlendirilmesi
ALPER YAMAN
Doktora
İngilizce
2014
BiyomühendislikBoğaziçi ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZHAN ÖZTÜRK
DOÇ. DR. CAN ALİ YÜCESOY
- Toraks BT anjiyografi görüntülemede kontrast madde bolusuna bağlı oluşan artefaktın azaltılmasında semar tekniğinin etkinliğinin değerlendirilmesi
Evaluation of the efficiency of semar technique in reducing artifacts due to bolus of contrast material in thorax CT angiographic imaging
OKAN ÇAKIR
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2023
Radyoloji ve Nükleer TıpAtatürk ÜniversitesiRadyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET YALÇIN
- Transversus abdominis plan (TAP) bloğunda öğrenme eğrisinin saptanması
The construction of learning curve for transversus abdominis plane (TAP) block
HACER GİZEM GÜLİTER
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2018
Anestezi ve Reanimasyonİstanbul ÜniversitesiAnesteziyoloji ve Reanimasyon Ana Bilim Dalı
DOÇ. MUKADDER ORHAN SUNGUR