Designing intact clinical head laser tomography system Dokunmadan Çalişan Klinik Beyin Lazer Tomografi Cihazi Tasarimi


Creative Commons License

KAZANCI H. Ö.

Medical Technologies National Conference, TIPTEKNO 2015, Bodrum, Türkiye, 15 - 18 Ekim 2015 identifier

  • Yayın Türü: Bildiri / Tam Metin Bildiri
  • Doi Numarası: 10.1109/tiptekno.2015.7374104
  • Basıldığı Şehir: Bodrum
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Anahtar Kelimeler: Diffuse Optic Tomography (DOT), Monte Carlo (MC) simulations
  • Akdeniz Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Beyin içinde travmaya dayalı olarak ya da tümör sebebiyle meydana gelen kanlanmanın oluştuğu yeri belirleyebilmek için kanlanmanın meydana geldiği voksellerin belirlenebilmesi gerekmektedir. Kanlanmanın oluştuğu vokseller heterojen bir oluşumun homojen arka plana göre olan farkını yani pertürbasyonu ifade etmektedir. Pertürbasyona sebebiyet veren voksellerin belirlenmesi amacıyla lazer kaynak ve detektörler silindirik halka yapıya benzer bir şeklin sınır bölgelerine yerleştirildi. Bu ön çalışmada bilgisayar ortamında Monte Carlo (MC) simülasyonları beynin beyaz ve gri cevherleri için çalıştırılarak homojen doku için foton akı dağılımı oluşturuldu ve ileri model ağırlık matrisi fonksiyonları meydana getirildi. Bu simülasyon çalışmasının amacı cihaz için gerekli olan kaynak-detektör yerleşimlerinin ve geometrik konfigürasyonun en doğru şekilde tespit edilebilmesidir. Bu amaçla üretilen halka modelli meme Diffüz Optik Tomografi (DOT) görüntüleme yöntemi araştırmacıları tarafından kullanılmaktadır. Kaynak ve detektör pozisyonlarında ve iletim hatlarında fiber optik kablolar kullanılmaktadır. Kaynak ve detektörlerin yerleşimleri geri yansıma veya geçirgenlik geometrisine bağlı olarak değişmektedir. Bu çalışmada kullanılan kaynak-detektör yerleşim geometrisi halka modelli olarak tasarlandı ve kaynaklar kafanın sağ tarafına 6 adet ve sol tarafına 6 adet olacak şekilde yerleştirildi. Ayrıca 11 adet detektör kafanın alın hizasına gelecek şekilde yerleştirildi. Görüntülenmek istenen bölge 25x25x3 (x, y ve z eksenlerine) şekilde eşit hacimli voksellere yani küçük küplere ayrıldı. Hazırlanan dokunmadan çalışan klinik tomografi cihazı ön çalışma ölçümlerinde sonuçlar elde edildi. 

Detection bloody voxels inside the white or gray matter of brain tissue is necessary to figure out where the tumor or where the functional bloody problem in head. This technique works by detecting light through the head and capturing the dynamic changes in the colours of the brain tissue. We have developed a novel model which consists of the structure of back-reflected and mix of transmission geometric model of diffuse optical tomography (DOT) for brain imaging. Monte Carlo (MC) simulation have been run for white and gray matter of brain. The commercially used systems generally designed as ring-shaped geometry for breast image reconstruction and recovery of tissue absorption differences detection over homogenous media. The sources and detectors are arranged in ring-shaped geometry on the surface. The sources illuminate outward from surface of the organs and the detectors collect the diffused light from the same surface. Depend on the source-detector matchup positions geometry can be accepted as back reflected or transmission through. Sources are on the both sides of the human head model and detectors are on the forehead. For the simplicity of the problem 3 simple z layers have been considered. In developed system, we have used totally 25x25x3 voxels in x, y and z axis, respectively. There is totally 12 sources (designed as 6 sources on the right and 6 sources on the left side of the head model) and 11 detectors. The preliminary results of developed system is in good accuracy.