Araştırma Makalesi

Beyin tümörü biyopsisi için derin öğrenme tabanlı risk minimizasyonlu otomatik planlama

Cilt: 40 Sayı: 1 16 Ağustos 2024
PDF İndir
TR EN

Beyin tümörü biyopsisi için derin öğrenme tabanlı risk minimizasyonlu otomatik planlama

Öz

Biyopsi, tümör türünün belirlenmesi ve patolojik teşhisin konulması için kritik bir işlem olarak karşımıza çıkar. Bu süreç, özellikle tümörlü yapıdan parça alınarak gerçekleştirilen planlama ve cerrahi müdahale olmak üzere iki temel aşamayı içerir. Planlama aşamasında, MRI verisi üzerinden hastanın beynindeki anatomik noktaların işaretlemesi yapılır ve bu sürecin ortalama dört saat sürdüğü bilinmektedir. Ancak, manuel işaretlemeyle yapılan bu tür planlamaların doğruluk eksiklikleri, sübjektif varyasyonlar ve zaman alıcılığı, otomatik bir planlama aracının kritik bir ihtiyaç olduğunu göstermektedir. Bu çalışmada, MRI ve MRA verisi üzerinden tam otomatik, son teknoloji derin öğrenme mimarilerini içeren bir biyopsi planlama yöntemi önerilmektedir. Önerilen bu yöntem, biyopsi planlamasını hızlı, tutarlı ve tekrarlanabilir bir şekilde gerçekleştirmeyi amaçlamaktadır. Yöntem dört ana aşamadan oluşmaktadır: 1-) Beyinin üst kabuk bölgesinin çıkarılması, 2-) Tümör tespiti ve hedef noktasının belirlenmesi, 3-) Beyin damar ağacının bölütlenmesi, 4-) Optimum yörünge tespiti için üç aşamanın kombinasyonu ve risk hesaplanması. Bu otomatik yöntem, ITKTubeTK'deki 42 hasta verisiyle doğrulanmıştır. Ayrıca, "3D Slicer" eklentisi olarak hazırlanan bu çalışma, klinikler için ücretsiz bir bilgisayar destekli araç olarak sunulmaktadır. Araştırmanın ilerleyen aşamalarında, risk hesaplamasını daha da geliştirmek amacıyla fMRI verisinin entegrasyonu üzerine çalışılması planlanmaktadır.

Anahtar Kelimeler

Destekleyen Kurum

TÜBİTAK ARDEB

Proje Numarası

122E495

Teşekkür

Araştırmamıza 122E495 proje numarası ile cömertçe destek olan TÜBİTAK ARDEB'e içtenlikle teşekkürlerimizi sunarız. Sağladıkları fon, çalışmamızın gerçekleşmesinde kritik bir rol oynamıştır ve bu nedenle kendilerine derin bir minnettarlık duymaktayız.

Kaynakça

  1. 1. Herrera E., Stereotactic neurosurgery in children and adolescents, Child’s Nervous System, 15, 256–260, 1999.
  2. 2. Mishra S., Hologram the future of medicine – from star wars to clinical imaging, Indian Heart Journal, 69, 566 – 567, 2017.
  3. 3. Dlaka D., Chudy D., Jerbić B., Kaštelančić A., Raguž M., Robot-assisted stereotactic and spinal neurosurgery: A review of literature, 2021 44th International Convention on Information, Communication and Electronic Technology, Opatija-Croatia 1185–1190, 15 November 2021.
  4. 4. Marcus H.J., Vakharia V. N., Ourselin S., Duncan J., Tisdall M., Aquilina K., Robot-assisted stereotactic brain biopsy: systematic review and bibliometric analysis, Child’s Nervous System, 34, 1299–1309, 2018.
  5. 5. Zimmer Biomet, ROSA, https://www.zimmerbiomet.com/en/patients-caregivers/rosa-robotic-technology.html, Erişim tarihi Temmuz 30, 2023.
  6. 6. Amin D. V., Lunsford L. D., Volumetric Resection Using the SurgiScope®: A Quantitative Accuracy Analysis of Robot-Assisted Resection, Stereotactic and Functional Neurosurgery, 82, 250–253, 2005.
  7. 7. Renishaw, Neuromate, https://www.renishaw.com.tr/tr/neuromate-stereotactic-robot--10712, Yayın tarihi 2001, Erişim tarihi Ağustos 3, 2023.
  8. 8. Shamir R., Freiman M., Joskowicz L., Shoham M., Zehavi E., Shoshan Y., Robot-assisted image-guided targeting for minimally invasive neurosurgery: Planning, registration, and in-vitro experiment, Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention – MICCAI 2005, Heidelberg-Berlin, 131–138, 2005.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Bilgisayar Görüşü, Görüntü İşleme, Derin Öğrenme, Yapay Zeka (Diğer), Biyomedikal Görüntüleme, Biyomedikal Tanı

Bölüm

Araştırma Makalesi

Erken Görünüm Tarihi

1 Temmuz 2024

Yayımlanma Tarihi

16 Ağustos 2024

Gönderilme Tarihi

23 Ağustos 2023

Kabul Tarihi

23 Mart 2024

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2025 Cilt: 40 Sayı: 1

Kaynak Göster

APA
Şahin, M., Şahin, E., Özdemir, E., Talu, F., & Öztürk, S. (2024). Beyin tümörü biyopsisi için derin öğrenme tabanlı risk minimizasyonlu otomatik planlama. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 40(1), 487-500. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1348325
AMA
1.Şahin M, Şahin E, Özdemir E, Talu F, Öztürk S. Beyin tümörü biyopsisi için derin öğrenme tabanlı risk minimizasyonlu otomatik planlama. GUMMFD. 2024;40(1):487-500. doi:10.17341/gazimmfd.1348325
Chicago
Şahin, Mustafa, Emrullah Şahin, Edanur Özdemir, Fatih Talu, ve Sait Öztürk. 2024. “Beyin tümörü biyopsisi için derin öğrenme tabanlı risk minimizasyonlu otomatik planlama”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 40 (1): 487-500. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1348325.
EndNote
Şahin M, Şahin E, Özdemir E, Talu F, Öztürk S (01 Ağustos 2024) Beyin tümörü biyopsisi için derin öğrenme tabanlı risk minimizasyonlu otomatik planlama. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 40 1 487–500.
IEEE
[1]M. Şahin, E. Şahin, E. Özdemir, F. Talu, ve S. Öztürk, “Beyin tümörü biyopsisi için derin öğrenme tabanlı risk minimizasyonlu otomatik planlama”, GUMMFD, c. 40, sy 1, ss. 487–500, Ağu. 2024, doi: 10.17341/gazimmfd.1348325.
ISNAD
Şahin, Mustafa - Şahin, Emrullah - Özdemir, Edanur - Talu, Fatih - Öztürk, Sait. “Beyin tümörü biyopsisi için derin öğrenme tabanlı risk minimizasyonlu otomatik planlama”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 40/1 (01 Ağustos 2024): 487-500. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.1348325.
JAMA
1.Şahin M, Şahin E, Özdemir E, Talu F, Öztürk S. Beyin tümörü biyopsisi için derin öğrenme tabanlı risk minimizasyonlu otomatik planlama. GUMMFD. 2024;40:487–500.
MLA
Şahin, Mustafa, vd. “Beyin tümörü biyopsisi için derin öğrenme tabanlı risk minimizasyonlu otomatik planlama”. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, c. 40, sy 1, Ağustos 2024, ss. 487-00, doi:10.17341/gazimmfd.1348325.
Vancouver
1.Mustafa Şahin, Emrullah Şahin, Edanur Özdemir, Fatih Talu, Sait Öztürk. Beyin tümörü biyopsisi için derin öğrenme tabanlı risk minimizasyonlu otomatik planlama. GUMMFD. 01 Ağustos 2024;40(1):487-500. doi:10.17341/gazimmfd.1348325

Cited By