Human muscle structure-function relation in-vivo using magnetic resonance imaging modalities
İnsan kasının yapı ve fonksiyon ilişkisinin manyetik rezonans görüntüleme modaliteleri kullanılarak in-vivo değerlendirilmesi
- Tez No: 650499
- Danışmanlar: PROF. DR. CAN ALİ YÜCESOY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Biyomühendislik, Science and Technology, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Biyo-Medikal Mühendislik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 160
Özet
Çesitli görüntüleme yontemleri kullanılarak yürütülen biyomekanik çalısmalarda, heterojen gerinim dagılımı yaygın bir bulgu haline gelmistir. Ancak, bu bulguların yorumlanmasında, kasın çevresi ile olan mekanik baglantılarını gözeten bir yaklasım benimsenememektedir. Bu nedenle, mevcut tez çalismasi, heterojen kas deformasyonlarının miyobagdokusal kokenlerini arastırmayı saglayacak çok modaliteli bir MRG yönteminin gelistirilmesini ve geçerliliginin test edilmesini hedeflemektedir. 1) DTG traktografisi destegiyle, görüntü çakistirma temelli fiber yönlü deformasyonlar ve NVY üzerinde hesaplanan hakim gerinimler, miyobagdokusal yükleri gerinim heterojenitesinin örüntüsü dahilinde nitelendirildi (%22'ye varan proksimal kısalma ve %108'e varan distal uzama). Örüntüye uymayan gerinim dagılımlari, NVY'lerin kisisel anatomik farklılıkları ile açıklandı. 2) Gerinim dagılım örüntüsünün geçerliligi, demons görüntü çakıstırma yöntemine ait algoritmik seçimler karsısında çalısıldı. Elde edilen sonuçlar, bu parametrelerin fiber yönlü gerinim örüntüsünün degil; ancak genliklerinin anlamlı bir belirleyeni oldugunu ortaya koydu. 3) T1 haritalama yöntemi, gerinim dagılım örüntüsü ile doku mikroyapisal içerik arasındaki ilintiye cevap teskil edebilecek bulgular sagladı. 2B velosimetre MRG ile elde edilen gerinim hız haritaları, görüntü çakıstırma temelli gerinimlerle zayıf benzerlik gösterdi; ancak sıkıstırılmıs algılama temelli 4B velosimetre ile yapılan karsılastırmalar daha mukayese edilebilir örüntüler ortaya koydu. Sonuç olarak bu çalısmalar, insan kas yapı ve fonksiyon iliskisinin anlasılması icin etkin bir in-vivo yöntem ortaya koymustur. Bu yöntemlerle elde edilecek bulguların, saglıklı ve patolojik kas fizyolosine yeni bir bakıs açısı getirebilecek önemli implikasyonlar sunması beklenmektedir.
Özet (Çeviri)
Non-uniform muscle deformation has become a frequent finding in biomechanics research, using imaging modalities operating at different resolution levels from sarcomeres to fascicles. Mainly due to technical limitations, interpretations of these findings are detached from a theoretical foundation that considers the muscle with mechanical links to its surrounding. To enable this vital consideration, this thesis aims at developing and testing the validity of a multimodal MRI method that bridges the understanding between non-uniform mechanical deformations and their myofascial origins, in-vivo. 1) Supplemented with DTI tractography, registration-based fiber direction deformations and principal strains on NVTs characterized the myofascial loads in relation to the strain heterogeneity pattern in active muscle (proximally shortened (up to 22%), distally lengthened (up to 108%) fascicles). Inter-subject deviations from the general pattern were in agreement with subject specific anatomy. 2) A multiverse analysis was performed on the tuning parameters of the demons registration algorithm to assess the validity of strain distribution pattern against algorithmic choices. Results showed that the overall deformation pattern was immune to such perturbations, yet the strains amplitudes underwent significant changes. 3) To add orthogonal information to the myofascial origin assessment and validation of strain distributions, quantitative and velocimetry MRI were used. T1 mapping showed promising results in associating microstructural content with the strain distribution pattern. SR patterns from 2D VEPC showed weak similarities with registration-based principal strains, whereas those from compressed sensing 4D-PC showed much better agreement. Collectively, these studies show a way forward for the understanding of in-vivo muscle structure function relationship with implications for muscle physiology in health and disease.
Benzer Tezler
- İnsan polimorfonükleer lökosit glikojen sentaz enziminin saflaştırılması ve kültür ortamında enzim aktivitesinin değerlendirilmesi
Purification on of glycogen synthase from human polymorphonuclear leukocytes and evaluation of enzyme activity in culture medium
HÜLYA AKHUNLAR
- DA4HI: A deep learning framework for facial emotion recognition in affective systems for children with hearing impairments.
DA4HI: İşitme engelli çocuklar için duyuşsal sistemlerde yüzdeki duyguların tanınması maksadıyla geliştirilen derin öğrenme modeli.
CEMAL GÜRPINAR
Doktora
İngilizce
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATİCE KÖSE
PROF. DR. NAFİZ ARICA
- Biyotelemetri sistemi
Biotelemetry systems
SÜLEYMAN ÖZKAPTAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. MEHMET KORÜREK
- İnsan alt ekstremitesinin incelenmesi ve aktif dizüstü protezi tasarımı
The analysis of the human lower limb structure and the design of a new active above knee prosthesis
AKIN OĞUZ KAPTI
- Aort dıseksiyonu olan hastalarda MMP2 ve TIMP2 genlerinin anlatım analizi
Expression analysis of MMP2 and TIMP2 genes in patients with aortic dissection
TUĞBA KÖSE
Doktora
Türkçe
2022
Genetikİstanbul ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUBA GÜNEL