Research Article

1940 NM FİBER LAZER KAYNAĞININ KARACİĞER DOKUSUNDAKİ ISIL HASARININ YAPAY SİNİR AĞLARI İLE TAHMİNİ

Volume: 24 Number: 2 August 30, 2019
TR EN

1940 NM FİBER LAZER KAYNAĞININ KARACİĞER DOKUSUNDAKİ ISIL HASARININ YAPAY SİNİR AĞLARI İLE TAHMİNİ

Abstract

Bu çalışmada Yapay Sinir Ağları (YSA) yöntemi kullanılarak 1940 nm dalgaboyuna sahip lazer kaynağının karaciğer dokusu üzerinde oluşturduğu ısıl hasarların güç ve uygulama süreleri ile arasındaki ilişkisi incelenmiştir. Farklı güç değerlerine sahip lazer kaynağı koagülasyon ve karbonizasyon gözlenene kadar dokuya farklı sürelerde uygulanmıştır. Buna bağlı olarak radyal ve düşey yönde oluşan ısıl hasarlar deneysel olarak ölçülmüş ve kayıt altına alınmıştır. Bu kayıtların %70’i Matlab ortamında geliştirilen YSA modellerini eğitmek için kullanılmıştır. Lazer gücü ve uygulama süreleri model için giriş verileri, koagülasyon/karbonizasyon oluşma durumu ve oluşan ısıl hasarlar ise (çap, derinlik) modelin çıkış değerleri olarak kabul edilmiştir. Giriş verileri kullanılarak beş farklı öğrenme (LM, GDA, GDX, CGP ve BFG) algoritmasının en küçük kareler değeri (MSE) hesaplanmıştır ve karşılaştırılmıştır. Gizli katmanında 14 tane nörona sahip GDX, 2-14-3 yapısı, en iyi MSE (7.58E-2) sonucunu vermiştir ve eğitimde kullanılmayan veriler ile bu algoritmanın tahmin etme performansını test etmek için kullanılmıştır. Geliştirilen modelin ne kadar iyi çalıştığını anlamak için YSA tarafından tahmin edilen sonuçlar, deneysel sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. Minimum %2.7 ve  % 3.6 hata oranı ile dokuda oluşan ısıl çap ve derinliklerinin tahmin edilebileceği gösterilmiştir. Bu sonuçlara göre, medikal uygulamalarda YSA yönteminin lazere yardımcı bir araç olarak kullanılması, çevre dokuların korunarak istenilen hedef bölgenin daha kontrollü ve daha yüksek doğrulukla tedavisini mümkün kılabilir.

Keywords

References

  1. Amato, F., López, A., Peña-Méndez, E. M., Vaňhara, P., Hampl, A., Havel, J. (2013) Artificial neural networks in medical diagnosis. Journal of Applied Biomedicine, 11(2):, 47–58. https://doi.org/10.2478/v10136-012-0031-x
  2. Carleo, G. and Troyer, M. (2016) Solving the Quantum Many-Body Problem with Artificial Neural Networks. arXiv e-prints, 127383. https://doi.org/10.1126/science.aag2302
  3. Cömert, Z. and Kocamaz, A. (2017) A Study of Artificial Neural Network Training Algorithms for Classification of Cardiotocography Signals. Bitlis Eren University Journal of Science and Technology, 7(2):93–103. https://doi.org/10.17678/beuscitech.338085
  4. Cubero, S., Aleixos, N., Moltó, E., Gómez-Sanchis, J., Blasco, J. (2011) Advances in Machine Vision Applications for Automatic Inspection and Quality Evaluation of Fruits and Vegetables. Food and Bioprocess Technology, 4(4):, 487–504. https://doi.org/10.1007/s11947-010-0411-8
  5. Dick, E. A., Taylor-Robinson, S. D., Thomas, H. C., Gedroyc, W. M. W. (2002) Ablative therapy for liver tumours. Gut, 50(5):, 733–739. https://doi.org/10.1136/gut.50.5.733
  6. Er, O., Yumusak, N., Temurtas, F. (2010). Chest diseases diagnosis using artificial neural networks. Expert Systems with Applications, 37(12):, 7648–7655. https://doi.org/10.1016/j.eswa.2010.04.078
  7. Fast, M. and Palmé, T. (2010) Application of artificial neural networks to the condition monitoring and diagnosis of a combined heat and power plant. Energy, 35(2):, 1114–1120. https://doi.org/10.1016/j.energy.2009.06.005
  8. Faust, O., Acharya U., R., Ng, E. Y. K., Ng, K.-H., Suri, J. S. (2012) Algorithms for the Automated Detection of Diabetic Retinopathy Using Digital Fundus Images: A Review. Journal of Medical Systems, 36(1):, 145–157. https://doi.org/10.1007/s10916-010-9454-7

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Authors

Publication Date

August 30, 2019

Submission Date

March 29, 2018

Acceptance Date

August 5, 2019

Published in Issue

Year 2019 Volume: 24 Number: 2

APA
Yıldız, F. (2019). 1940 NM FİBER LAZER KAYNAĞININ KARACİĞER DOKUSUNDAKİ ISIL HASARININ YAPAY SİNİR AĞLARI İLE TAHMİNİ. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 24(2), 583-594. https://doi.org/10.17482/uumfd.410963
AMA
1.Yıldız F. 1940 NM FİBER LAZER KAYNAĞININ KARACİĞER DOKUSUNDAKİ ISIL HASARININ YAPAY SİNİR AĞLARI İLE TAHMİNİ. UUJFE. 2019;24(2):583-594. doi:10.17482/uumfd.410963
Chicago
Yıldız, Fikret. 2019. “1940 NM FİBER LAZER KAYNAĞININ KARACİĞER DOKUSUNDAKİ ISIL HASARININ YAPAY SİNİR AĞLARI İLE TAHMİNİ”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 24 (2): 583-94. https://doi.org/10.17482/uumfd.410963.
EndNote
Yıldız F (August 1, 2019) 1940 NM FİBER LAZER KAYNAĞININ KARACİĞER DOKUSUNDAKİ ISIL HASARININ YAPAY SİNİR AĞLARI İLE TAHMİNİ. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 24 2 583–594.
IEEE
[1]F. Yıldız, “1940 NM FİBER LAZER KAYNAĞININ KARACİĞER DOKUSUNDAKİ ISIL HASARININ YAPAY SİNİR AĞLARI İLE TAHMİNİ”, UUJFE, vol. 24, no. 2, pp. 583–594, Aug. 2019, doi: 10.17482/uumfd.410963.
ISNAD
Yıldız, Fikret. “1940 NM FİBER LAZER KAYNAĞININ KARACİĞER DOKUSUNDAKİ ISIL HASARININ YAPAY SİNİR AĞLARI İLE TAHMİNİ”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 24/2 (August 1, 2019): 583-594. https://doi.org/10.17482/uumfd.410963.
JAMA
1.Yıldız F. 1940 NM FİBER LAZER KAYNAĞININ KARACİĞER DOKUSUNDAKİ ISIL HASARININ YAPAY SİNİR AĞLARI İLE TAHMİNİ. UUJFE. 2019;24:583–594.
MLA
Yıldız, Fikret. “1940 NM FİBER LAZER KAYNAĞININ KARACİĞER DOKUSUNDAKİ ISIL HASARININ YAPAY SİNİR AĞLARI İLE TAHMİNİ”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, vol. 24, no. 2, Aug. 2019, pp. 583-94, doi:10.17482/uumfd.410963.
Vancouver
1.Fikret Yıldız. 1940 NM FİBER LAZER KAYNAĞININ KARACİĞER DOKUSUNDAKİ ISIL HASARININ YAPAY SİNİR AĞLARI İLE TAHMİNİ. UUJFE. 2019 Aug. 1;24(2):583-94. doi:10.17482/uumfd.410963

Announcements:

30.03.2021-Beginning with our April 2021 (26/1) issue, in accordance with the new criteria of TR-Dizin, the Declaration of Conflict of Interest and the Declaration of Author Contribution forms fulfilled and signed by all authors are required as well as the Copyright form during the initial submission of the manuscript. Furthermore two new sections, i.e. ‘Conflict of Interest’ and ‘Author Contribution’, should be added to the manuscript. Links of those forms that should be submitted with the initial manuscript can be found in our 'Author Guidelines' and 'Submission Procedure' pages. The manuscript template is also updated. For articles reviewed and accepted for publication in our 2021 and ongoing issues and for articles currently under review process, those forms should also be fulfilled, signed and uploaded to the system by authors.