Robotik Kapsül Endoskopide Lokalizasyon Tekniklerinin İyileştirilmesi
Improvement of localization techniques in robotic capsule endoscopy
- Tez No: 733642
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUZAFFER KANAAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechatronics Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 161
Özet
Kablosuz kapsül endoskopi yöntemi, sindirim sisteminde oluşan rahatsızlıkların teşhisinde kullanılan ağrısız ve etkili bir görüntüleme yöntemidir. Klasik endoskopi ve kolonoskopiye alternatif olarak sunulan bu teknikte, üzerinde kamera bulunan hap büyüklüğündeki kapsül ağız yoluyla vücuda alınmakta ve tüm gastrointestinal yolun görüntüsünü dış ortama aktarmaktadır. Gelişen teknoloji ile sadece hastalıkların teşhisi yeterli olmamakta, hastalık teşhisi durumunda ameliyatı yapacak uzman tarafından ilgili bölgenin vücut içindeki konum bilgisine ihtiyaç duyulmaktadır. Ayrıca kablosuz kapsül endoskopisinin bir sonraki jenerasyonu olan Robotik Kapsül Endoskopisinde, minyatür robot haline gelen kapsül, uzman tarafından vücudun ilgili bölgesine yönlendirilmekte ve teşhis amaçlı görüntüleme yapılmaktadır. Bu, kapsülü doğru bir şekilde lokalize etme problemini daha da önemli hale getirmektedir. Bu doğrultuda kapsül üzerine yerleştirilen halka şeklindeki kalıcı bir mıknatısın manyetik tekniklerle konum ve açılarının hassas ve hızlı bir şekilde bulunması tez kapsamında amaçlanmıştır. Bu uygulamalı tez çalışmasında kablosuz manyetik bir kapsülün konumlandırılması gerçekleştirilmiştir. Bağırsak modeli ile kurulan deneysel bir sistemde, bir halka mıknatısın 2 farklı modeli (akım modeli, dipol modeli) ve 4 farklı metasezgisel algoritmanın performansı incelenmiştir. Ayrıca komşuluk yöntemi ismiyle literatüre kazandırılan yeni ve özgün bir konumlandırma yöntemi ile konumlandırma hatalarının iyileştirmesi sağlanmıştır. Metasezgisel algoritmalar ve önerilen konumlandırma yöntemlerinin hibrit olarak kullanıldığı durumdaki performansları ortaya konulmuştur. Deneyler gerek offline gerekse gerçek zamanlı olmak üzere iki farklı şekilde yapılmıştır. Ayrıca deneysel sistemde kullanılan sensörlerin sayı ve topolojilerinin, algoritma parametrelerinin kapsülün konumuna ve açı hatalarına etkileri araştırılmıştır. Sonuç olarak 137ms sürede ortalama 2.5mm konumlandırma ve 3.47° açı hatasına ulaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
Wireless capsule endoscopy method is a painless and effective imaging method used to diagnose disorders in the digestive system. This technique, which is an alternative to classical endoscopy, allows the entire gastrointestinal tract to be imaged via a tiny, pill-sized camera that is swallowed by the patient. However, for clinical purposes, merely diagnosing the disease is often insufficient and the location of the underlying pathology (lesion, tumor etc.) within the GI tract is also highly desired for effective treatment. In addition, the future of wireless capsule endoscopy promises to be in the form of a Robotic Capsule Endoscope, where the capsule now becomes a miniaturized robot that can be directed at will by the medical professional to the relevant region of the body for diagnostic imaging purposes. This makes the problem of accurately localizing the capsule even more important. In this context, the aim of the thesis is to find the position and angles of a ring-shaped permanent magnet placed on the capsule accurately and quickly with magnetic techniques. In this thesis, magnetic localization of a wireless capsule was studied. The performance of 2 different models of the ring magnet (current model, dipole model) and 4 different metaheuristic algorithms were investigated with an experimental system established with a small-scale model of the human small intestine. In addition, a new and unique positioning method called the neighborhood method has been used to improve positioning errors. The hybrid use of metaheuristic algorithms and proposed positioning methods was also studied, and the performance of these hybrid techniques were evaluated. Experiments were carried out for, both offline and real time scenarios. In addition, the effects of the number and topology of the sensors used in the system and the algorithm parameters on the position of the capsule and the angle errors were investigated. As a result, an average of 2.5mm localization and 3.47° angle error was achieved in 137ms.
Benzer Tezler
- An autonomous area coverage method for endoscopic capsule robots
Endoskopik kapsül robotlarda otonom alantarama
İBRAHİM ÖMER ÇELİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SADIK FİKRET GÜRGEN
DR. MEHMET TURAN
- Evrişimsel sinir ağları ile kapsül ağının sınıflandırma performanslarının karşılaştırılması
Compare the classification performances of convolutional neural networks and capsule networks on the coswara dataset
ABDULAZİZ MUHAMMAD
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDicle ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMET ALİ ARSERİM
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖMER TÜRK
- Object recognition from depth camera images
Derinlik kamerası görüntülerinden nesne tanıma
MERT ŞEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HATİCE DOĞAN
- Robotik uygulamalı dinamik sinir ağları kullanarak akıllı kontrol
Intelligent control using neural network with robotic applications
YILMAZ KOÇAK
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiElektrik-Elektronik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ŞABAN ERGÜN
- PI ve PID tipi kontrol organlarının ayarlanmasında deneysel ve simülasyon metodlarının karşılaştırılması
Başlık çevirisi yok
GÖKHAN DENİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. TALHA DİNİBÜTÜN