Kapsül endoskopi sistemlerinde manyetik lokalizasyon tekniğinin cramer –rao alt siniri ile performans analizi
Performance analysis of magnetic localization technique with cramer –rao lower bound in capsul endoscopy systems
Yazar: MUHAMMED ÇİL
Danışman: DOÇ. DR. MUZAFFER KANAAN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
İnsan Gastrointestinal (GI) kanalı, yemek borusu, mide ve bağırsaklardan oluşmaktadır ve günümüzde birçok insan, GI kanalında meydana gelen, kanser başta olmak üzer lezyon, tümör ve kanama gibi hastalıklardan musdariptir. Bu gibi hastalıkları tanı ve tedavisi için ise birden fazla yöntem kullanılmaktadır. Bu yöntemlerden en etkin ve pratik olarak görülen ise kablosuz kapsül endoskopi yöntemidir. Kablosuz kapsül endoskopi yönteminde, ucunda küçük bir kamera olan hap büyüklüğündeki bir kapsül kullanılır. Hasta bu kapsülü suyla beraber yuttuğunda kapsül GI kanalının tamamını dolaşarak görüntü alır. Alınan görüntüler vücut dışındaki antenler vasıtası ile kaydedilir. Bu görüntüleri inceleyen doktorlar tarafından hastalığın tanısı koyulabilir. 
İnsan GI kanalında hareket eden kapsül, doğal sindirim sistemi hareketleri ile ilerlediği için kapsülün vücut içindeki konumu tam tespit edilememektedir. Dolayısıyla elde edilen görüntülerde tespit edilen anormal durumun (lezyon, tümör vb.) GI kanalının tam neresinde olduğu tespit edilememektedir. Bu sorunun çözümü için, Manyetik Lokalizasyon tekniği önerilmiştir. Manyetik lokalizasyon tekniği kapsüle yerleştirilmiş bir mıknatısın manyetik alanının, manyetik sensörlerle tespitine dayanır ve bu şekilde konumu elde edilmeye çalışılır. Bu çalışmada kapsül endoskopide kullanılan manyetik lokalizasyon tekniğinin performansının ortaya koyulması amaçlanmaktadır bunun içinde Cramer-Rao Alt Sınırı (CRLB)'den yararlanılmıştır. CRLB, kutupsuz (unbiased) kestirim yöntemlerinde elde edilebilecek en düşük kestirim hatalarına dair sınırları ifade etmektedir. Bu nedenle, CRLB kullanarak kapsülün konumunun tespiti için farklı senaryolar altında elde edilebilecek en iyi performans analiz edilmiştir.

Abstract:
The Human Gastrointestinal (GI) tract is composed of the esophagus, stomach and intestines, and nowadays, many people suffer from diseases such as cancer, lesions, tumors, and bleeding that occur in the GI tract. Multiple methods are used for the diagnosis of such diseases. Wireless capsule endoscopy is the most effective and practical method, since it is relatively painless for the patient easier to apply than conventional endoscopy methods. Wireless capsule endoscopy uses a pill-sized capsule with a small camera at the tip. When the patient swallows this capsule with water, the capsule travels through the entire GI tract and send images. The imported images are transferred to recording devices via body-mounted antennas. In this way, the diagnosis of the disease can be made by the doctors examining the images in the recorder. 
Since the capsule moving in the human GI tract progresses with the movements of the natural digestive system, the position of the capsule within the body cannot be fully determined. Therefore, the location of the abnormal condition (lesion, tumor, etc.) detected in the images cannot be precisely determined. In order to solve this problem, Magnetic Localization technique has been proposed. The Magnetic localization technique is based on the detection of the magnetic field of a magnet, which is placed in the capsule, by means of magnetic sensors. In this thesis, the performance of the magnetic localization technique for capsule endoscopy is analyzed with the Cramer-Rao Lower Bound (CRLB). The CRLB gives a lower bound on estimation errors that can be obtained with unbiased estimation methods.