Cerrahi navigasyon ölçümlerinin stereo fotogrametrik yöntemlerle yapılması ve doğruluklarının araştırılması
Performing surgical navigation measurements with stereo photogrammetric techniques and accuracy assessment
- Tez No: 695335
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ERDEM EMİN MARAŞ, DOÇ. DR. HADİ HAKAN MARAŞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Jeodezi ve Fotogrametri, Geodesy and Photogrammetry
- Anahtar Kelimeler: Sayısal fotogrametri, Sayısal görüntü işleme, Digital photogrametry, Digital image processing
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ondokuz Mayıs Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Klasik cerrahi yöntemlerin taşıdığı riskleri ve cerrahi müdahale sürelerini en aza indirgemek amacıyla günümüz teknolojik gelişmelerine paralel olarak fotogrametri tabanlı cerrahi uygulamalar gün geçtikçe daha da önem kazanmaktadır. Cerrahi müdahalenin yapılacağı bölgenin tamamen açılmasına ihtiyaç duyulmayan durumlarda belirlenen uygun bir noktadan giriş yapmak suretiyle kısa sürede ve daha güvenli cerrahi işlemler yapılabilmektedir. Bu doktora çalışmasında; ölçüm doğruluklarının hayati öneme sahip olduğu cerrahi operasyonlar için gerekli mekânsal ölçümlerin stereo fotogrametrik yöntemlerle, yüksek doğrulukla ve 3B olarak yapılabildiği Cerrahi Navigasyon Sistemi ve bu sistemin doğruluğunu destekleyen Kamera Kalibrasyon Yazılımı başta olmak üzere diğer alt bileşenleri için gerekli donanım ve ileri düzey yazılımlar bu tezin yazarı tarafından açık kaynak kodu kullanılmadan hayata geçirilerek sistem üzerinde kapsamlı doğruluk araştırmaları yapılmıştır. Cerrahi navigasyonda; standart bir ölçü biriminde tanımlı bir cerrahi altlık (MRI,CT,vb.) üzerinde, gerçek zamanlı olarak takip edilen, 3B olarak konumları belirlenen ve ulaşılmak istenen bir konuma yönlendirilen hareketli sondalar kullanılmaktadır. Söz konusu sondaların 3B hareketlerinin yüksek doğruluklarla ve gerçek zamanlı olarak konumlandırılabilmesi için kamera odak uzaklığı, kamera görüş açısı, görüntü çözünürlüğü, stereo baz mesafesi, görüntüleme mesafesi, referans yüzey ve sondaların boyut ve geometrileri gibi bileşenlerin sistem tasarımı esnasında en baştan arzu edilen hedeflere göre sağlıklı bir şekilde belirlenmesi ve kullanılan stereo kameraların fotogrametrik kalibrasyona tabi tutulması büyük önem arz etmektedir. Sistemin tasarımı ve uygulama safhaları detaylı bir şekilde ele alınarak bütün bileşenlerin konumlama doğruluğu üzerindeki etkileri kapsamlı olarak araştırılmış ve bulgular bölümünde sunulmuştur. Bu kapsamda ayrıca; kameralara ait iç yöneltme parametreleri ve sabit olan stereo kamera bazı ileri dengeleme teknikleri kullanılarak yeniden hesaplanmıştır. Çalışma neticesinde; kalibrasyonu yapılmış sistem bileşenlerinin, gerçek zamanlı 3B konum doğruluğunu 2-3 mm seviyelerinden 0,2 mm seviyelerine yükselttiği görülmüş ve ayrıntılı olarak sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
Photogrammetric surgical navigation applications are gaining more importance day by day in order to minimize the surgical operation times and the risk of classical methods with respect to the technological developments. In case there is no deed to open whole related anatomic location of the body, more reliable surgical operations in shorter times can be performed by an entry from a suitable point. In this doctrol study; Especially Surgical Navigation System that can perform highly accurate 3D spatial measurements based on stereo photogrammetric techniques for critical surgical operations and Camera Calibration Software that supports the system accuracy, all required hardware and advanced softwares which are necessary for sub-components are designed and developed by the author of this thesis without any open-source coding and comprehensive accuracy assessments are performed on related system and sub-components. In surgical navigation; moving surgical probes which are periodically tracked in real-time, located in 3D and navigated to a desired location on a layer (MRI,CT,etc.) that is defined in a standart measuring unit are used. It is of vital importance to determine and define the critical components such as focal lenght, field of view, image resolution, stereo base lenght, acqusition distance, size and geometry of the reference frame and probes at the beginning in system design phase according to desired system objectives and also to perform photogrammetric camera calibrations for real-time 3D movements of the probes to be located highly accurate. Handling the sytem design and implementation phases in detail, the effects of all system components and parameters on measurement accuracies are researched, analyzed and presented in findings section. Additionally, the effects of camera calibrations for measuring accuracy of the system is also analyzed. For this purpose; camera interior orientation parameters and stereo camera base lenght are re-calculated with the advanced adjustment and optimization techniques. As a result of this doctrol study; it is observed and presented in detail that the calibrated system components and paramaters have brought the real-time 3D spatial measurement accuracy from 2-3 mm level to 0,2 mm level.
Benzer Tezler
- Bilim tarihinde denizcilik ve navigasyon
Maritime and navigation in the history of science
HATİCE ŞEYMA SELBESOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiBilim Tarihi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYTEKİN ÇÖKELEZ
- Lobus temporalis'in alt yüzündeki girus ve sulkusların, fossa cranii media'da bulunan kemik belirteçlerin izdüşümlerine göre anatomik konumlarının kadavra disseksiyonunda morfometrik incelenmesi
Morphometric examination of the anatomical position of the inferior aspect of the temporal lobe surface gyrus and sulci according to the projection of bone markers in fossa cranii media cadaver dissection
İHSAN DOĞAN
- Development of a surgical navigation procedure for cochlear microrobot operations
Koklear mıkrorobot operasyonları için bir cerrahi navigasyon yönteminin geliştirilmesi
TUĞRUL USLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Makine Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERKİN GEZGİN
- Dental implant cerrahisinde dinamik navigasyon ve serbest el yöntemi ile yapılan açılı implantların düzlemsel olarak karşılaştırılması
Comparison of angled implants made by dynamic navigationand free hand method in dental implant surgery
GÜNEŞ KENAN ÜSTEK
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2020
Diş HekimliğiAdnan Menderes ÜniversitesiAğız, Diş ve Çene Cerrahisi Ana Bilim Dalı
ÖĞR. GÖR. HASAN ONUR ŞİMŞEK
- Stomalı hastalarda hemşire navigasyon programının uyum, yaşam kalitesi ve komplikasyonların önlenmesine etkisinin incelenmesi
İnvestigation of the effect on nurse navigation program on compliance, quality of life and prevention of complications in patients with stoma
GÜLİSTAN YURDAGÜL
Doktora
Türkçe
2022
HemşirelikHasan Kalyoncu ÜniversitesiHemşirelik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURAN TOSUN