Robotik Kapsül Endoskopide Lokalizasyon Tekniklerinin İyileştirilmesi
Tez Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Mekatronik Mühendisliği, Türkiye
Tez Danışmanı: Muzaffer Kanaan
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Desteklendiği Program: Diğer
Özet:
Kablosuz kapsül endoskopi yöntemi, sindirim sisteminde oluşan rahatsızlıkların teşhisinde kullanılan ağrısız ve etkili bir görüntüleme yöntemidir. Klasik endoskopi ve kolonoskopiye alternatif olarak sunulan bu teknikte, üzerinde kamera bulunan hap büyüklüğündeki kapsül ağız yoluyla vücuda alınmakta ve tüm gastrointestinal yolun görüntüsünü dış ortama aktarmaktadır. Gelişen teknoloji ile sadece hastalıkların teşhisi yeterli olmamakta, hastalık teşhisi durumunda ameliyatı yapacak uzman tarafından ilgili bölgenin vücut içindeki konum bilgisine ihtiyaç duyulmaktadır. Ayrıca kablosuz kapsül endoskopisinin bir sonraki jenerasyonu olan Robotik Kapsül Endoskopisinde, minyatür robot haline gelen kapsül, uzman tarafından vücudun ilgili bölgesine yönlendirilmekte ve teşhis amaçlı görüntüleme yapılmaktadır. Bu, kapsülü doğru bir şekilde lokalize etme problemini daha da önemli hale getirmektedir. Bu doğrultuda kapsül üzerine yerleştirilen halka şeklindeki kalıcı bir mıknatısın manyetik tekniklerle konum ve açılarının hassas ve hızlı bir şekilde bulunması tez kapsamında amaçlanmıştır.
Bu uygulamalı tez çalışmasında kablosuz manyetik bir kapsülün konumlandırılması gerçekleştirilmiştir. Bağırsak modeli ile kurulan deneysel bir sistemde, bir halka mıknatısın 2 farklı modeli (akım modeli, dipol modeli) ve 4 farklı metasezgisel algoritmanın performansı incelenmiştir. Ayrıca komşuluk yöntemi ismiyle literatüre kazandırılan yeni ve özgün bir konumlandırma yöntemi ile konumlandırma hatalarının iyileştirmesi sağlanmıştır. Metasezgisel algoritmalar ve önerilen konumlandırma yöntemlerinin hibrit olarak kullanıldığı durumdaki performansları ortaya konulmuştur. Deneyler gerek offline gerekse gerçek zamanlı olmak üzere iki farklı şekilde yapılmıştır. Ayrıca deneysel sistemde kullanılan sensörlerin sayı ve topolojilerinin, algoritma parametrelerinin kapsülün konumuna ve açı hatalarına etkileri araştırılmıştır. Sonuç olarak 137ms sürede ortalama 2.5mm konumlandırma ve 3.47° açı hatasına ulaşılmıştır.