Predicting carbon spectrum in heteronuclear single quantum coherence spectroscopy for online feedback during surgery
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 640239
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ABDULLAH ERCÜMENT ÇİÇEK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 98
Özet
1H Yüksek Çözünürlüklü Sihirli Açı Döndürmeli (HRMAS) Nükleer Manyetik Rezonans (NMR) katı numunelerde metabolitlerin bulunmasını sağlayan güvenilir bir teknolojidir. Hızlı geri dönüş süresi ile tümör ameliyatları sırasında, tümörün çıkarıldığı bölgede artakalmış olabilecek kanserli hücrelerin belirlenmesi ve cerrahın gerçek zamanlı olarak yönlendirilmesinde kullanılabilir. Fakat, tek boyutlu NMR verilerinde sinyallerin üst üste binme olasılığı olduğundan, bu durum metabolitlerin birbirinden ayrılmasını imkansızlaştırabilir. Bu durumda, Heteronükleer Tek Kuantum Uyumluluk Spektroskopisi (HSQC) NMR teknolojisi verilerin iki boyutlu halini oluşturmak için kullanılır (Hidrojen ve Karbon boyutları). Bu yüzden, bu iki boyutlu spektrumu hızlı bir şekilde elde etmenin tıbbi açıdan büyük bir önemi vardır. Fakat, ne yazık ki, bu spektrumu oluşturmak uzun süreler almaktadır ve bu durum gerçek zamanlı analizi imkansız kılmaktadır. Bu çalışmada, çoklu varyasyonlu bağlanım (NSPLR) ve istatistiksel tüm korelasyon spektroskopi (STOCSY) yöntemleri ile, HSQC'nin hidrojen ve karbon boyutları arasındaki bağlantıyı öğrenebileceğimizi gösterdik. Bu öğrenmenin küçük veri miktarına rağmen mümkün olduğunu ve HSQC metodunu kullanmak zorunda kalmadan sadece hidrojen boyutu ile karbon boyutunun tahmin edilebileceğini bulduk. Elimizde bulunan fare kohortumuz ile (80 adet, 5 farklı organ) NSPLR'yi kullanarak 0.971 ve STOCSY ile 0.957'lik ortalama R2 değerleri elde ettik. 15 insan numunesinde yaptığımız deneyler sonucunda 104 gruptan 39 farklı metabolitin %97 gibi yüksek bir doğruluk oranıyla bulunabileceğini gösterdik. Son olarak, Kreatin gibi hastanın ilaç ve tedaviye cevap vermesini ileriki safhalarda engelleyebilecek bir metaboliti, sinyali gizlenmiş olmasına rağmen, sadece hidrojen NMR teknolojisi ile bulabileceğimizi gösterdik. Pratikte bu bilgi cerrahın tümor bölgesinden daha fazla çıkarım yapmasını ve hastalığın ileride tekrarlanmasının önüne geçmesini sağlayabilir.
Özet (Çeviri)
1H High-Resolution Magic Angle Spinning (HRMAS) Nuclear Magnetic Resonance (NMR) is a reliable technology used for detecting metabolites in solid tissues. Fast response time enables guiding surgeons in real time, for detecting tumor cells that are left over in the excision cavity. However, severe overlap of spectral resonances in 1D signal often render distinguishing metabolites im-possible. In that case, Heteronuclear Single Quantum Coherence Spectroscopy(HSQC) NMR is applied which can distinguish metabolites by generating 2D spectra (1H-13C). Unfortunately, this analysis requires much longer time and prohibits real time analysis. Thus, obtaining 2D spectrum fast has major implications in medicine. In this study, we show that using multiple multivariate regression and statistical total correlation spectroscopy, we can learn the relation between the1H and13C dimensions. Learning is possible with small sample sizes and without the need for performing the HSQC analysis, we can predict the 13C dimension by just performing1H HRMAS NMR experiment. We show on a rat model of central nervous system tissues (80 samples, 5 tissues) that our methods achieve 0.971 and 0.957 meanR2values, respectively. Our tests on 15 human brain tumor samples show that we can predict 104 groups of 39 metabolites with97% accuracy. Finally, we show that we can predict the presence of a drug resistant tumor biomarker (creatine) despite obstructed signal in1H dimension. In practice, this information can provide valuable feedback to the surgeon to further resect the cavity to avoid potential recurrence.
Benzer Tezler
- Dinamik manyetik rezonans görüntüleme ve ultrason kontrast ajanlı power doppler ultrasonografi ile meme lezyonlarında benign ve malign ayrımı
Başlık çevirisi yok
FAİK SUNGURLU
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2002
OnkolojiMarmara ÜniversitesiRadyodiagnostik Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. ERKİN ARIBAL
- Heteroaril-substitue hidrokinolinon türevlerinin spektral analizleri
Spectral analysis of heteroaryl-substitute hydrokinolinone derivatives
BARIŞ ANIL
- Bataryalarda empedans analizine dayalı doluluk oranı, sağlamlık ve fonksiyonellik takibi yöntemlerinin geliştirilmesi
On the compatibility of electric equivalent circuit models for enhanced flooded lead acid batteries based on electrochemical impedance spectroscopy
ZİYA CAN AKSAKAL
Doktora
Türkçe
2018
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HACI OSMAN ALTUĞ ŞİŞMAN
- NiMn,NiMnP+ ve CrFe alaşım ince filmlerinde elektron spin rezonans (ESR) ve direnç ölçümleri
Başlık çevirisi yok
MUSTAFA ÖZDEMİR
Doktora
Türkçe
1998
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YILDIRHAN ÖNER
- Nörotransmitter moleküllerin algılanması için bor karbür tek katmanlı hegzagonal yüzeyin fonksiyonel hale getirilmesi
Functionalization of hexagonal boron carbide single layer for neurotransmitter molecule detection
NIJAT SHUKUROV
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HANDAN OLĞAR