EKG Ters Probleminin Kişiye Özel Model Oluşturularak Gerçekçi Çözümü

Kalp, insan vücudundaki en hayati organlardan bir tanesidir. Kanı bütün vücuda pompalayan elektro-mekanik işleve sahip bir organdır. Kalbin elektriksel aktivitesinin doğru bir şekilde tanımlanması birçok hastalığın erken teşhisine ve doğru tedavi yöntemlerinin uygulanmasına ışık tutmaktadır. Standart 12-kanallı elektrokardiyogram (EKG) ölçümleri kalbin elektriksel aktivitesi hakkında bilgi vermesine karşın, tam olarak detaylı bilgi ihtiyacı bu yöntemle karşılanamamaktadır. Bu sebeple vücut yüzey potansiyellerinin yanı sıra, bu potansiyellerin ana kaynağı olan kalp yüzey potansiyellerinin elde edilmesi gerekmektedir. En basitinden kalp krizi geçiren bir hastanın ileriki dönemlerde oluşacak risk faktörlerini ortaya çıkarmak için, kalp yüzeyi potansiyellerine erişilmesi ve hastanın kalp dokusunun ne denli tahrip olduğunun gözlemlenmesi gerekmektedir. Bu sonucu elde edebilmek için kullanılan yöntemlerden bir tanesi vücut yüzey potansiyel haritalama (BSPM) tekniğidir. Bu tekniğin kullanılmasıyla vücut yüzeyinde çok sayıda noktadan faydalı bilgi elde edilir ve ters problem çözümüyle kalp yüzeyi potansiyellerine erişilebilir. Bu teknik, çok sayıda elektrot kullanımından ve standart bir elektrot dizilimine sahip olmamasından ötürü klinikte tercih edilmemektedir. Yapılacak olan çalışma 3 boyutta bir biyoelektriksel problemin çözülmesi çalışmasıdır. Bu çalışma kapsamında bilgisayarlı tomografi (CT) kesit görüntülerden geometrik hacim iletken modeli oluşturulacaktır. Bu modelde kalp yüzeyi potansiyellerini vücut yüzey potansiyellerine eşleyen transfer matrisi oluşturulacaktır. Çalışmanın bu kısmı simülasyon çalışmasıdır. Burada yapılan işlemde torso içerisindeki bütün iletkenlik değerleri literatürden alınacaktır. Aynı zamanda BSPM’den elde edilen değerler ile kesit görüntüsü alınarak torso modeli oluşturulan kişiden ölçülen gerçek değerlerin bir kısmıyla geri problem çözülerek kalp yüzey potansiyel bilgisine erişilecektir. Bu bilgi, ölçüm noktalarının kalan kısmına, yani yüzeydeki diğer noktalara yüzey potansiyeli olarak transfer matrisi yardımıyla yansıtılacaktır. Son olarak kişiden ölçülen gerçek değerler ile oluşturulan modelden elde edilen simülasyon değerlerini kıyaslayarak aradaki farklı minimize edecek iteratif bir algoritma geliştirilecektir. Böylece hem kalp yüzeyi potansiyelleri elde edilecek, hem de kişiye özgü iletkenlik bilgisi bulunacaktır. Bu çalışmanın temelindeki araştırma sorusu “kişiye özgü geometrik model oluşturularak literatür iletkenlik değerleri kullanmadan kalp yüzey potansiyellerine gerçeğe çok yakın biçimde erişmek mümkün müdür?” şeklindedir.

01.08.2019 – 01.05.2022 EVREN DEĞİRMENCİ, HÜSEYİN YANIK

Tamamlandı Yükseköğretim Kurumları tarafından destekli bilimsel araştırma projesi Araştırmacı