Geri Dön

Development of a non-invasive evaluation methodology using a smartphone attachment on the diagnosis and follow-up of anemia

Anemi teşhisi ve takibinde akıllı telefon eklentisi kullanılarak invaziv olmayan bir değerlendirme metodolojisinin geliştirilmesi

PDF İndir

  1. Tez No: 765728
  2. Yazar: BERFİN IRMAK TORUN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ÖZLEM YALÇIN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Fizyoloji, Bioengineering, Biotechnology, Physiology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Koç Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Biyomedikal Bilimler ve Mühendislik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 95

Özet

Demir eksikliği, kronik kan kaybı ve hemoliz gibi birden çok nedeni olan anemi, tahminen iki milyar insanı veya dünya nüfusunun %30'unu etkileyen yaygın bir sağlık sorunudur. Anemik hastalarda hemoglobin konsantrasyonunu noninvaziv ve sürekli olarak ölçmek, hemoglobin değerini takip etmeyi kolaylaştırmak, akut aneminin saptanmasını iyileştirmek ve invaziv kan alımlarıyla ilişkili komplikasyonları, masrafları ve ağrıyı önlemek için önemli bir potansiyele sahiptir. Bugüne kadar bazı non-invaziv yaklaşımlar geliştirilmiş olsa da, klinik olarak invaziv yöntemlerden daha iyi sonuç vermemektedir. Bu durum doğruluğu daha fazla olan non-invaziv yöntemlere yönelik karşılanmamış bir ihtiyaç doğurur. Bu çalışmada, Koç Üniversitesi Hastanesi, Hematoloji klinikleri ve Lokman Hekim Üniversitesi Hematoloji ve İç Hastalıkları kliniklerine başvuran bir grup hasta için fizibilite çalışması yaptık. Anemi semptomları olan hastalar ve klinik süreçlerinin bir parçası olarak tam kan sayımı (CBC) parametrelerinin ölçülmesini planlayan sağlıklı kişiler bu çalışmaya dahil edildi. Tam kan sayımlarını yapmak için hastalardan kan alındıktan sonra, bu hastaların avuç içi ve parmakbölgelerinin dermatoskop eklentisi aracılığıyla bir akıllı telefon kamerası ile yüksek çözünürlüklü görüntüleri alındı. Görüntülerin renk özelliklerini inceleyerek, avuç içi akıllı telefon görüntülerindeki renk özelliklerini, tam kan sayımı testi olan altın standart hemoglobin ölçüm sistemi ile ölçülen hemoglobin değeriyle ilişkilendirmek için bir görüntü işleme metodolojisi geliştirdik. Sonuçlara göre, yöntemimiz istitatiksel olarak tutarlı Hgb değerleri vermektedir. Sonuçlarımızın eritma indeks değerleri ile CBC hemoglobin seviyeleri arasında bir korelasyon gösterdiğini gözlemledik. Bu tezin temel katkısı, dijital görüntülerin renk özellikleri ile laboratuvarda ölçülen hemoglobin konsantrasyonu arasındaki doğrusal ilişkiyi kanıtlamaktır. Herhangi bir reflektans ölçümü olmaksızın, bu non-invaziv hesaplama metodolojisi, eritma indeksinin ve dolayısıyla hemoglobin düzeylerinin objektif olarak değerlendirilmesi için faydalıdır. Önerilen metodoloji ile, gelecekte avuç içi renklerinin görsel olarak gözlemlenmesiyle geleneksel anemi saptama yönteminin yerini alacak, kullanıcıların kendi kendine anemi değerlendirmesi ve taraması yapmalarını sağlayan uygun maliyetli, invaziv olmayan bir ölçüm yöntemi geliştirebilmektedir. Aynı zamanda bulut teknolojisindeki gelişmelerle birlikte örneklem sayısı artırılarak çalışma sonuçları iyileştirilebilmektedir. Bu, daha önce kan sayımı yaptırmış kişilerin buluta fotoğraf eklemesine izin verecek birsistemle yapılabilir. Bulunan korelasyona göre geliştirilecek bir derin öğrenme algoritması ile hassasiyet optimize edilebilir ve gerçek hemoglobin sonuçlarına çok daha yakın değerler elde edilebilir. Bu projenin sonuçları, hastalığın ciddiyeti ile ilgili kritik durumların erken teşhisini ve erken teşhisini destekleyerek ilgili hastalıkları/bozuklukları olan hastalara sunulan sağlık hizmetlerini iyileştirebilir ve böylece hastalıkların komplikasyon yüzdesini azaltabilir. Bunların da tedaviyi daha iyi planlayarak ve gereksiz tedavi şemalarından kaçınarak hastalara önemli ekonomik faydalar sağlaması beklenmektedir. Hasta giderlerindeki tasarrufların yanı sıra, bu tasarruflar aynı zamanda sağlık hizmeti sağlayıcılarını daha düşük maliyetlerle, daha efektif ve planlı hasta bakımı sunmasını destekler.

Özet (Çeviri)

Anemia, which has multiple causes, such as iron deficiency, chronic blood loss, and hemolysis, is a prevalent health problem affecting an estimated two billion people or 30% of the world's population. The ability to measure hemoglobin concentration in anemic patients noninvasively and continuously has significant potential to facilitate hemoglobin monitoring, improve the detection of acute anemia, and avoid complications, expenses, and pain associated with invasive blood draws. Although some non-invasive approaches have been developed, they are less accurate than invasive methods as a clinical purpose, resulting in an unmet need for more accurate non-invasive methods. In the present study, we conducted a feasibility study for a group of subjects who were admitted to Koc University Hospital, Hematology clinics and Lokman Hekim University Hematology and Internal Diseases clinics. Patients with the symptoms of anemia and healthy subjects who were scheduled to have their complete blood count (CBC) parameters measured with hematology blood analyzers as part of their clinical care were recruited for this study. After the patient's blood was collected to conduct their CBCs, high-resolution images were taken of those patients' palm finger areas with a smartphone camera via dermatoscope attachments. By examining the color characteristics of the images, we developed an image processing methodology to correlate color characteristics in smartphone images of palm to hemoglobin concentration measured with the gold standard hemoglobin measurement system which is CBC the test. According to the results, our method gives significant predicted Hgb values. We observed that our results indicate a correlation between erythema index values and CBC hemoglobin levels. The main contribution of this thesis is proving the linear relationship between color characteristics of digital images and hemoglobin concentration measured in the laboratory. Without any reflectance measurement, this non-invasive calculation methodology is useful for objective assessment of erythema index and therefore hemoglobin levels. With the proposed methodology, in future cost-effective non- invasive point-of-care system that enables users to make self-care anemia evaluation and screening, which would replace the conventional method of anemia detection by visual observation of palm pallor colors Furthermore, with the developments in cloud technology, the study results can be improved by increasing the number of samples. This can be done with a system that will allow people who have already had blood counts to add photos to the cloud. Sensitivity can be optimized with a deep learning algorithm, which will be developed based on the correlation found, and values that are much closer to the real hemoglobin results can be obtained. The outcomes of this project can improve health services offered to patients with related diseases / disorders by supporting diagnosis, and early identification of critical situations related to disease severity and therefore decrease the percentage of severe complications of the diseases. These, in turn, are expected to yield significant economic benefits to patients by better planning treatment and avoiding unnecessary treatment schemas. Apart from savings on patient expenses, these savings also encourage health care providers to deliver high- quality, coordinated care at lower costs.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    904286

    Graphene conductive inks for an effective textile based respiratory sensor system

    Tekstil esaslı solunum sensör sistemi için grafen iletken mürekkepler

    KIVANÇ ÖZIŞIK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HÜLYA CEBECİ

  2. Tez No

    881858

    Development of a modular pulmonary resuscitation device for chronic and acute respiratory support

    Kronik ve akut solunum desteği için modüler pulmoner resüsitasyon cihazının geliştirilmesi

    MUNAM ARSHAD

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    BiyofizikKoç Üniversitesi

    Biyomedikal Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL LAZOĞLU

  3. Tez No

    267767

    Kronik delta hepatitinde Hepatit B virusu yüzey antijeni titresi ile hepatit delta virusu replikasyon düzeyi ve inflamatuvar aktivite arasında bir ilişki var mıdır?

    Is there any corelation between inflamatory activity and delta viral replication level and HBsAg level in chronic delta hepatitis?

    BİNNUR PINARBAŞI ŞİMŞEK

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    Gastroenterolojiİstanbul Üniversitesi

    İç Hastalıkları Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SABAHATTİN KAYMAKOĞLU

  4. Tez No

    55961

    Biyomagnetik olaylar

    Başlık çevirisi yok

    M.TOGAN ÇANDIR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1996

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. İNCİ AKKAY

  5. Tez No

    322316

    Obez olan ve spor yapan çocukların kardiyak fonksiyonları ve kalp hızı değişkenliğinin incelenmesi

    Investigation of sports cardiac function and heart rate variability chilren who were obese and doing sport

    ALİ ALKAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    SporNiğde Üniversitesi

    Beden Eğitimi ve Spor Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. HASAN EKER

    PROF. OLGU HALLIOĞLU KILINÇ

Geri Dön