Preclinical ORYX-MRS: a toolbox for proton magnetic resonance spectroscopy data analysis in rat brain
Preklinik ORYX-MRS: sıçan beyninde proton manyetik rezonans spektroskopi verilerinin analiz yazılımı
- Tez No: 974811
- Danışmanlar: PROF. DR. ESİN ÖZTÜRK IŞIK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Görüntü işleme, Nörogörüntüleme, Image processing, Neuroimaging
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Biyomedikal Mühendislik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Manyetik rezonans spektroskopi (MRS), beyin metabolizmasını araştırmak için güçlü bir yöntemdir; ancak mevcut yazılımlar esas olarak insan çalışmaları için tasarlanmıştır ve preklinik uygulamalar için sınırlı destek sunar. Bu tez, küçük hayvan modellerinden elde edilen tek voksel 1H-MRS verilerinin işlenmesi için geliştirilmiş, MR Solutions (Guildford, UK) formatlarına uygun Preclinical ORYX-MRS adlı MATLAB tabanlı grafiksel arayüzlü yazılımı tanıtmaktadır. Yazılım; ham veri yükleme, maske oluşturma, atlas tabanlı kayıt, segmentasyon, spektral kalite değerlendirmesi ve bölgesel metabolit kantifikasyonunu bütünleşik bir akışta sunar. Performansı farklı sıçan beyni veri setleriyle değerlendirilmiştir. Sonuçlar; doğru voksel lokalizasyonu, atlas kaydı sırasında mekânsal bütünlüğün korunması, gri madde, beyaz madde ve BOS'un otomatik segmentasyonu ile hem ham .mrd dosyalarının hem de LCModel çıktılarının (.coord, .table) işlenmesini göstermektedir. Bölgesel analizler, aracın anatomik bağlama oturtulmuş metabolit profilleri sunabilme yeteneğini daha da ortaya koymuştur. Preclinical ORYX-MRS, mevcut yazılımların çoğunlukla klinik MRS'e yönelik olmasının aksine, preklinik MRS için veri işleme ve analiz desteği sağlar. Ancak, küçük bir veri setinde doğrulanmış olması, yalnızca tek voksel MRS verileriyle sınırlı kalması ve şu anda yalnızca MR Solutions veri formatını desteklemesi gibi bazı sınırlamaları vardır. Çok voksel MRS görüntüleme (MRSI) veri analizi, çoklu üretici desteği ve uzunlamasına istatistiksel analiz, aracın gelecekteki potansiyel geliştirmeleri arasındadır. Sonuç olarak, Preclinical ORYX-MRS; klinik çalışmalar için tasarlanmış araçlar ile preklinik araştırmaların özel gereksinimleri arasındaki boşluğu dolduran, kullanıcı dostu, sağlayıcıya özgü ve verimli bir platform sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Magnetic resonance spectroscopy (MRS) is a powerful method for investigating brain metabolism, but existing software tools are primarily designed for human studies and lack support for preclinical applications. This thesis introduces Preclinical ORYX-MRS, a MATLAB-based graphical toolbox designed for processing single voxel 1H-MRS data from small-animal models, specifically designed for MR Solutions (Guildford, UK) vendor formats. The toolbox integrates raw data loading, coregistration, atlas-based registration, tissue segmentation, spectral quality evaluation, and ROI-based metabolite quantification into a simplified workflow. Its performance was assessed using different datasets of rat brains. Accurate voxel localization, maintaining spatial integrity during atlas registration, automatic gray matter, white matter, and CSF segmentation, and processing of both raw .mrd files and LCModel outputs (.coord, .table) are demonstrated in the results. The toolbox's ability to provide anatomically contextualized metabolite profiles was further demonstrated using ROI analyses. Preclinical ORYX-MRS provides data processing and analysis support for preclinical MRS in contrast to current software mainly tailored for clinical MRS. However, it has some limitations, like validation on a small dataset, restriction to single-voxel MRS data, and current support for only MR Solutions data format. Multi-voxel MRS imaging (MRSI) data analysis, multi-vendor support, and longitudinal statistical analysis are potential future developments of the toolbox. In conclusion, preclinical ORYX-MRS offers a user-friendly, vendor-specific, and streamlined platform for small-animal MRS, bridging the gap between tools designed for clinical studies and the special requirements of preclinical MR research.
Benzer Tezler
- A preclinical arbitrary waveform magnetic particle imaging scanner for multi-frequency imaging
Çok frekanslı görüntüleme için preklinik rastgele dalga formu manyetik parçacık görüntüleme tarayıcısı
BERİL ALYÜZ YİLMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMİNE ÜLKÜ SARITAŞ ÇUKUR
- Identification of preclinical implications for novel indole-benzimidazoles and phenothiazines using in vitro cancer cell line and in vivo zebrafish models
İn vitro kanser hücre hatları ve in vivo zebrabalığı modelleri kullanılarak yeni indol-benzimidazoller ve fenotiyazinler için preklinik etkilerin tanımlanması
MURAT YAMAN
Doktora
Türkçe
2020
Biyolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiNörobilim Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZLEN KONU KARAKAYALI
- A novel preclinical dual-topology magnetic particle imaging scanner
Özgün bir çift topolojili klinik öncesi manyetik parçacık görüntüleme tarayıcısı
AHMET RAHMETULLAH ÇAĞIL
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMİNE ÜLKÜ SARITAŞ ÇUKUR
- Development and preclinical characterization of meningococcal outer membrane vesicle vaccine
Meningokokkal dış membran vezikül aşısının geliştirilmesi ve preklinik karakterizasyonu
YASEMİN ÖZSÜREKCİ
Doktora
İngilizce
2024
Allerji ve İmmünolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İHSAN GÜRSEL
- A multiparametric quantitative MRI pipeline for preclinical applications
Preklinik uygulamalara yönelik çok parametreli nicel MRG haritalama ve işleme hatti
BELAL TAVASHI
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Mühendislik BilimleriBoğaziçi ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ PINAR SENAY ÖZBAY