Multi-modal quantitative microwave and shear wave imaging for breast tumor identification
Kantitatif mikrodalga ve kesme dalgası elastikiyeti görüntüleme ile meme tümörü tespiti
- Tez No: 902502
- Danışmanlar: PROF. DR. NEVZAT GÜNERİ GENÇER, DR. CAN BARIŞ TOP
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 198
Özet
Günümüzde meme kanseri taraması için standart yöntem olarak mamografi kullanılmaktadır. Ancak mamografinin iyonize radyasyon kullanımı, yoğun memelerde düşük hassasiyet ve hastaya rahatsızlık vermesi gibi dezavantajları vardır. Mevcut meme kanseri görüntüleme sistemlerinin tanı ve tarama performansını artırmak amacıyla, farklı görüntüleme yöntemlerini bir arada kullanan çok-modlu meme görüntüleme sistemlerine yönelik araştırmalar son dönemde artmıştır. Bu tez çalışmasında, meme kanseri tanısını geliştirmek amacıyla mikrodalga ve kesme dalgası elastikiyet görüntülemeyi birleştiren çok modlu bir görüntüleme tekniği önerilmiştir. Bu yöntem, nicel elektriksel ve mekanik parametreleri birlikte değerlendirmektedir. Mikrodalga görüntülemeden elde edilen nicel dielektrik haritası, kesme dalgası görüntülemeyi şüpheli dokulara yönlendiren bir ön bilgi sağlar. Bu ön bilgi kullanılarak, kesme dalgası görüntülemeden elde edilen nicel Young modülü değerleri ile meme tümörü tespiti mümkün olabilmektedir. Önerilen yöntemin uygulanabilirliğini araştırmak için hem elektromanyetik, hem de mekanik ileri ve geriçatım problemleri çözülmüştür. Yöntemin performansını deneysel olarak göstermek için, çapı 20 mm olan silindirik formda fibroglandüler ve tümör içeren bir fantom kullanılarak mikrodalga görüntüleme ve kesme dalgası elastikiyet görüntüleme deneyleri gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, tümör fantomunun maksimum 41.58 göreceli elektriksel geçirgenlik ve maksimum 48.5 kPa Young modülü ile nicel olarak tanımlanabildiğini göstermiştir. Sonuçlar, referans değerlerle (εrefrtumor = 44.8, YMreftumor = 46.7 kPa) uyumlu bulunmuştur. Tümör tespiti, çok-modlu nicel mikrodalga ve kesme dalgası elastikiyet görüntülemesinin bir arada kullanılması sayesinde gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Currently, mammography is used as the standard method for breast cancer screening. However, mammography has drawbacks such as the use of ionizing radiation, low sensitivity in dense breasts, and patient discomfort. To improve the diagnostic and screening performance of existing breast cancer imaging systems, research on multi-modal breast imaging systems, which use different imaging methods together, has increased recently. In this thesis study, a multi-physics, multi-modal imaging technique that combines microwave and shear wave elasticity imaging has been proposed. This method estimates both electrical and mechanical parameters of the tissue quantitatively. The quantitative permittivity map obtained from microwave imaging serves as prior information, guiding shear wave imaging to the suspicious tissues. By utilizing the quantitative Young's modulus values obtained from shear wave imaging, breast tumors can be identified. To investigate the feasibility of the proposed method, numerical studies were conducted to solve both electromagnetic and mechanical forward and inverse problems. To demonstrate the performance of the method experimentally, microwave imaging and shear wave imaging experiments were conducted using a phantom that has fibroglandular and tumor inclusions with a diameter of 20 mm. The results showed that tumor inclusion can be identified quantitatively with a maximum relative permittivity of 41.58 and maximum Young's modulus of 48.5 kPa. The results were found consistent with the reference ground truth values (εrefrtumor = 44.8, YMreftumor = 46.7 kPa). The tumor identification was achieved through the combined use of multi-modal quantitative microwave and shear wave elasticity imaging.
Benzer Tezler
- Through-the-wall microwave imaging with sampling methods
Örnekleme yöntemleri ile duvar arkası mikrodalga görüntüleme
SEMİH DOĞU
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ÇAYÖREN
- Qualitative microwave imaging in non-destructive testing and evaluation applications
Nitel mikrodalga görüntülemede tahribatsız muayene ve değerlendirme uygulamaları
SEMİH DOĞU
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET NURİ AKINCI
- Termal görüntülere derin öğrenme tabanlı süper çözünürlük yöntemlerinin uygulanması
Application of deep learning based super resolution in thermal images
CANER CİVE
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENDER METE EKŞİOĞLU
- Microwave imaging of breast cancer with contrast agents
Meme kanserinin kontrast ajanlarla mikrodalga görüntülemesi
SEMA YILDIRIM
Doktora
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ÇAYÖREN
- NiMn,NiMnP+ ve CrFe alaşım ince filmlerinde elektron spin rezonans (ESR) ve direnç ölçümleri
Başlık çevirisi yok
MUSTAFA ÖZDEMİR
Doktora
Türkçe
1998
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YILDIRHAN ÖNER