Design of a novel non-contact temperature controlled surgical laser system
Özgün temassız sıcaklık kontrollü cerrahi laser sistemi tasarımı
- Tez No: 840856
- Danışmanlar: PROF. DR. MURAT GÜLSOY, PROF. DR. FATMA İNCİ ÇİLESİZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Biyo-Medikal Mühendislik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 184
Özet
Isıl-ışıl laser uygulamaları için aşırı çevresel hasar oluşturmadan tekrarlanabilir ve başarılı sonuçlar elde etmek büyük önem taşır. Geleneksel olarak, ideal laser parametrelerinin belirlenmesi için laboratuvar hayvanları üzerinde dozimetri çalışmaları yapılır. Ancak, önceden belirlenmiş olan parametreler kişiler arası optik ve ısıl karakteristiklerin farklı olması nedeniyle hasta güvenliğini ve uygulama başarısını garanti edemez. Laser ışımasını doku sıcaklığı geri beslemeli olarak kontrol etmek çeşitli ısıl-ışıl tedaviler için altın standarttır. Bu tezde düşük maliyetli bir IRt/c sensörü temelli, kompakt ve kolay kullanılabilir bir temassız radyometrik sıcaklık ölçüm ve laser kontrol sisteminin geliştirilmesini sunuyorum. Bu çalışma, sıcaklık kontrolünü klinik ortamlarda daha erişilebilir kılma potansiyeline sahip olan tasarımımın geçerliliğini ortaya koymaktadır. Sistemin doku sıcaklığını uzun süre (60 s) boyunca istenilen sıcaklıkta tutabildiğini ex vivo Wistar albino sıçan derisinde gösterdim. Ayrıca, sistemin pratikteki performansını ex vivo sığır karaciğerinin iki bağımsız değişken (laser gücü ve hedef sıcaklık) kullanarak fotokoagülasyonu ile değerlendirdim. Örneklerin sıcaklık-zaman tepkilerindeki önemli derecedeki farklılık optik ve ısıl katsayıların geniş bir aralıkta değiştiğini destekledi. Hedef sıcaklığın bağımsız bir değişken olarak kullanılmasıyla bu sistem koagülasyon alanını başarıyla regüle etti. Bunun yanı sıra, sistem, istenmeyen ısıl hasarı 144 örnekten ikisi haricinde engelledi. Ayrıca, bu sistemin dokuların ısıl-ışıl karakterizasyonu için bilimsel değeri olan veriler üretebildiğini gösterdim.
Özet (Çeviri)
Achieving repeatable and successful results without causing excessive collateral damage is of paramount importance for photothermal laser applications. Conventionally, dosimetry studies are conducted on laboratory animals to determine ideal laser parameters. Unfortunately, these predetermined parameters cannot ensure patient safety and treatment success in the clinic due to variance between optical and thermal characteristics among subjects. Controlling laser irradiation with tissue temperature feedback is the current gold standard for various photothermal treatments. In this dissertation, I present the development of a compact and easy to use non-contact radiometric temperature measurement and laser control system based on a commercial, inexpensive IRt/c sensor. This thesis study establishes the validity of my design that potentially makes temperature control more accessible in clinical environments. I have shown the ability of this system to maintain tissue temperature at a set value over extended durations (60 s) using ex vivo Wistar albino rat skin. Additionally, I evaluated the practical performance of this system by ex vivo photocoagulation of bovine liver using two independent variables: laser power and target temperature. Temperature-time responses of samples varied significantly, in agreement with our expectations, confirming a wide range of optical and thermal coefficients. Using target temperature as an independent variable, this system was successful in regulating the coagulation zone. Moreover, it was able to prevent undesired thermal damage in all but two samples (out of 144). I have also shown that this system can produce scientifically valuable information for photothermal characterization of tissues.
Benzer Tezler
- Çinko tozu ile ATRP (Atom transfer radikal polimerleşme) reaksiyon ortamından bakır katalizin kimyasal indirgeme ile giderilmesi
Removal of the copper catalyst from ATRP mixtures by chemical reduction with zinc powder
FATMA CANTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİYAZİ BIÇAK
- Synthesis and applications of amphiphilic graft copolymers
Amfifilik aşı kopolimerlerin sentezi ve uygulamaları
GÖZDE AKTAŞ EKEN
Doktora
İngilizce
2019
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN HAYRİ ACAR
- Development of molecularly imprinted hydrogels for drug release systems
İlaç salınım sistemleri için moleküler baskılanmış hidrojellerin geliştirilmesi
DİLEK DALGAKIRAN
Doktora
İngilizce
2017
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA SENİHA GÜNER
- Biyolojik yöntemle üretilmiş gümüş nanopartikül bağlı aktif karbonun karakterizasyonu ve adsorpsiyon özelliklerinin incelenmesi
Characterization and adsorption properties of biologically synthesized silver nanoparticle attached activated carbon
ŞEYDA KORKMAZ
Doktora
Türkçe
2019
Kimya MühendisliğiYalova ÜniversitesiKimya ve Süreç Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HİKMET OKKAY
- Comprehensıve analysıs of vıtamın D3 adsorptıon and monıtorıng usıng QCM wıth hydrophobıc algınate-halloysıte nanoclay composıte bılayers
Hidrofobik aljinat-halloysit nanokil kompozitleri QCM kullanılarak D3 vitamini adsorpsiyonu ve izlenmesinin kapsamlı analizi
MERVENUR KİRAZOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİRGÜL BENLİ