Geri Dön

Predicting carbon spectrum in heteronuclear single quantum coherence spectroscopy for online feedback during surgery

Başlık çevirisi mevcut değil.

  1. Tez No: 640239
  2. Yazar: EMİN ONUR KARAKAŞLAR
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ABDULLAH ERCÜMENT ÇİÇEK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. Heteroaril-substitue hidrokinolinon türevlerinin spektral analizleri

    Spectral analysis of heteroaryl-substitute hydrokinolinone derivatives

    BARIŞ ANIL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    KimyaAtatürk Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CAVİT KAZAZ

  2. 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

    Türkçe

    2018

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HACI OSMAN ALTUĞ ŞİŞMAN

  3. NiMn,NiMnP+ ve CrFe alaşım ince filmlerinde elektron spin rezonans (ESR) ve direnç ölçümleri

    Başlık çevirisi yok

    MUSTAFA ÖZDEMİR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YILDIRHAN ÖNER

  4. 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

    Türkçe

    2022

    Fizik ve Fizik MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HANDAN OLĞAR