Akademik Veri Yönetim Sistemi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2019
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: FİKRET TATAR
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Nevzat Güneri Gençer
Eş Danışman: Can Barış Top
Özet:
Meme dokusunun elektromanyetik ve elastik özelliklerinin görüntülenmesi, erken
evrede yoğun fibro glandüler meme dokusunda kanserli bölgeleri tanımlamak için
kullanılabilir. Sayısal simülasyonlar görüntüleme yönteminin performansını
öngörmede faydalıdır. Harmonik Hareketli Mikrodalga Doppler Görüntüleme
Metodu’nda (HMMDI) doku lokal olarak titreştirilir, mikrodalga sinyalleri dokuyu
aydınlatır ve geri dağılmış Doppler sinyal bileşeni görüntüleri oluşturmak için
kullanılır. Bu tezde HMMDI yönteminin ileri problemi, 3-D (Üç boyutlu) Zamanda
Sonlu Farklar Metodu (FDTD) kullanılarak çeşitli sayısal doku modelleriyle
çözülmüştür. İleri problem çözümünde mekanik ve elektromanyetik problemler ayrı
ayrı incelenmiştir. Mekanik problemde, genlik modülasyonlu odaklanmış ultrason
dalgalarının akustik radyasyon kuvveti doku içinde yerel titreşimler üretmek için
kullanılır. Mekanik simülasyon sonuçlarına göre tümör bölgesindeki yer değiştirme
değerleri beklenildiği gibi göğüs dokusu bölgesine göre daha küçüktür ve artan
frekansın yer değiştirme değerlerini azalttığı gözlemlenmiştir. Elektromanyetik
problemde, odaklanmış ultrason uyarımı sırasında verici anteni monokromatik bir
viii
sinyal gönderir ve genlik ve faz modülasyonlu yansıyan sinyali almak için bir alıcı
anten kullanılır.
İleri problem hesaplamalarında, FDTD çözümünde çok sayıda tekrarlamaya (>1000)
ihtiyaç duyulduğundan hesaplama hızı önemli bir konudur. Bu tezde ileri problem
Matlab’da paralel programlama yöntemleri ile çözülmüştür. CPU kullanımına
kıyasla GPU kullanıldığında 19 kat hızlanma elde edilmiştir.
Geliştirilen simülasyon araçlarını kullanarak alınan HMMDI sinyali üç tip meme
dokusu modeli üzerinde analiz edildi. İlk olarak, homojen bir meme dokusundaki
tümör problemi çözüldü. Alınan Doppler sinyal genliği bu durumda tümör
bölgesinde artmıştır. İkinci doku tipi örneğinde fibro glandüler içindeki tümör tespit
edilmeye çalışılmıştır. Tümör ve fibro glandüler doku aynı elektriksel özelliklere
sahiptir ancak mekanik özellikleri farklıdır.Tümör bölgesi daha sert olduğu için
alınan Doppler genliği bu bölgede azalır. Üçüncü durumda gerçekçi meme dokusu
modelinde tümör tespit edilmeye çalışılmıştır. Simülasyonlar meme dokusunda
tümör varken ve yokken tekrarlanmıştır. Sonuçlar Doppler sinyal seviyelerinin
tümör bölgesinde tümörsüz duruma göre 0.5 ile 2 dB değiştiğini göstermektedir.
Doppler sinyal genliğindeki fark mekanik titreşim frekansı azaldığında artmıştır.
Sonuç olarak tüm durumlarda tümör tespit edilmiştir.