Sahillioğlu Y. (Yürütücü)
TÜBİTAK Projesi, 2015 - 2018
-
Proje Türü:
TÜBİTAK Projesi
-
Başlama Tarihi:
Kasım 2015
-
Bitiş Tarihi:
Aralık 2018
Proje Özeti
Bilgisayar grafiği ve tıpı kapsayan işbirlikçi bir araştırma yürütmeyi öneriyoruz. Bilgisayar grafiği ve geometrik modelleme alanlarında çalışılan şekil işleme tekniklerini kullanarak tıp alanındaki şu üç önemli problemi ele almak istiyoruz: temsilleme, nicemleme, 3B bastırma.
Bu disiplinlerarası projenin ana motivasyonu bilgisayar grafiği alanındaki oturmuş teknikleri özgün fikirler eşliğinde tıp alanındaki problemlerin çözümünde kullanmaktır. Girdimiz Bilgisayarlı Tomografi (CT) veya Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRI) teknolojileriyle elde edilmiş yüksek-ayrıntılı tıbbi verilerdir. Çıktımız i) tıbbi durumu daha iyi değerlendirmemizi sağlayacak kompakt temsillemeler, ve ii) tedavinin şeklini veya cerrahi müdehalenin gerekliliğini objektif olarak değerlendirmeyi sağlayacak objektif nicemlemelerdir. Ayrıca temsilleme yöntemimize yapacağımız eklemeler sayesinde deforme edilebilir ve gerçekçi uzuv modelleri de, örneğin el, üretebileceğiz. Bunun için gelişen 3B yazıcı teknolojisi kullanılacaktır.
Yukarıda tanımlanan problemler geometrik modelleme bakış açısından birbiriyle yakinen ilişkilidir. Bu nedenle, genel yaklaşımımız bilgisayar grafiği ve geometrik modelleme alanlarındaki tekniklerin özgün fikirlerle beraber tıbbi görüntüleme (medical imaging) alanına uyarlanması olacaktır. Her problemimiz kendine özgü bir çözüm yöntemine ihtiyaç duyar. Temsilleme problemi için yöntemimiz CT/MRI taramalarındaki yoğun ve düzenli ızgaradaki ölçülmüş değerlerden faydalanarak kompakt örgü-bazlı bir temsili şekil bulacaktır. Buradaki özgün değer bu karma/melez veri tiplerinin birleştirilmesidir. Nicemleme problemi için, veri-güdümlü örgü modelini deneğe özel tıbbi veri ile hizaya getiren şekil kayıtlama yöntemleri geliştirilecektir. Buradaki özgünlük katı cisimlerin kayıtlaması sırasında oluşacak içsel noktaların eşlemesiyle başa çıkma (interior shape correspondence) ve kayıtlama için yeni bir uyarlamalı ağırlıklandırma yolu bulmaktır. 3B yazıcı ile gerçekçi model üretimi için yöntemimiz sanal ortamdaki modelin iskeletini otomatik olarak çıkaracak ve bu bilgiyi çoklu-materyal basımı yapabilen 3B yazıcılara antropometrik kısıtlar eşliğinde gönderecektir. Buradaki özgünlük, hastanın bir uzvunun, örn. elinin, biyolojik olarak olmasa da fizyolojik olarak çok benzer ve hastaya özel kısıtlarla desteklenmiş gerçekçi bir kopyasını üretmektir.
Yukarıdaki üç problemin (temsilleme, nicemleme, 3B bastırma) ihtiyaçlarına özel tasarlanmış yöntemlerimiz bilgisayar grafiği ve tıbbi görüntüleme alanlarında saygın bilimsel yayınlara olanak sağlayacaktır. Üç yıl sonunda başarı hedeflerimize ulaşımımızı garantileyebilmek için temsilleme ve nicemleme problemlerimizi craniosynostosis olarak adlandırılan kafatası bozukluğu hastalığına, 3B bastırma problemimizi ise sadece el uzuvunun üretimine odaklayacağız. Bu problemlere olan çözümlerimizi ortopedi uzmanı cerrah doktor danışmanımızla etkileşim halinde geliştirip, nihai ürün ve yazılım uygulamalarını kendisinin de çalışanı olduğu Ankara El Cerrahi Merkezine sunacağız. Tıp alanındaki danışmanımızın yanında, ODTÜ’de 2 yüksek lisans ve 2 doktora öğrencisinden oluşan bir proje takımımız olacak. Bu proje, sadece takımdaki kişilerin akademik kariyerleri için iyi bir referans olmayacak, ayrıca ODTÜ ve ODTÜ Bilgisayar Grafiği Labaratuvarı, ve nihayetinde ülkemiz, için de bir reklam olacaktır.