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

• artificial neural network (ann)
• coagulation
• carbonization
• yapay sinir ağları (ysa)
• koagülasyon
• karbonizasyon