Ewch i’r prif gynnwys
Emre Kopanoglu

Dr Emre Kopanoglu

Uwch Ddarlithydd

Yr Ysgol Seicoleg

Users
Ar gael fel goruchwyliwr ôl-raddedig

Trosolwyg

Crynodeb ymchwil

Mae Delweddu Cyseiniant Magnetig yn ddull delweddu pwerus gyda gwrthgyferbyniad meinwe meddal uchel, diogelwch cynhenid oherwydd diffyg ymbelydredd ïoneiddio, a chymhareb signal-i-sŵn sy'n ddigonol yn ddiagnostig. Nod fy ymchwil yw gwella ansawdd delweddau diagnostig yn ogystal â chysur a diogelwch cleifion mewn MRI, ac mae'n cynnwys prosesu signalau / delwedd, modelu cyfrifiadurol, a chaledwedd delweddu newydd.

Gyda llawer o sganiau MRI yn para sawl munud, mae symudiad cleifion yn broblem ddifrifol. Os nad yw'n cael ei gywiro mewn amser real, mae llawer o batrymau cynnig yn newid y gyfrol ddelwedd, ac felly yn gwneud data delweddu anghyson ac yn golygu bod angen ail-sganio'r claf. Ar y naill law, ar gryfderau maes isaf, gall technegau cywiro cynnig amser real (rhagolygol) addasu'r cyfaint delweddu mewn amser real. Fodd bynnag, mae cryfderau maes is yn golygu cymhareb signal-i-sŵn is a chymhareb cyferbyniad-i-sŵn, hy ansawdd delwedd is. Ar y llaw arall, mae MRI maes ultra-uchel (UHF, >3T) yn cynnig llawer o fanteision o ran ansawdd a chyferbyniad delwedd. Yn anffodus, mae MRI UHF yn dioddef o amrywiadau cyferbyniad annymunol ar draws y ddelwedd. Er y gellir digolledu amrywiadau o'r fath am ddefnyddio curiadau amledd radio wedi'u teilwra a systemau trosglwyddo aml-sianel (trosglwyddo cyfochrog), mae dylunio corbys o'r fath yn cymryd o fwy na sawl eiliad i ychydig funudau gyda llawer o algorithmau. Felly, nid yw cywiro cynnig amser real wedi bod yn bosibl eto gyda chorbys o'r fath. Mae fy ymchwil cyfredol yn canolbwyntio ar ddylunio curiadau trosglwyddo cyfochrog mewn amser real.

Cyhoeddiad

2024

2023

2022

2021

2020

2019

2018

2017

2016

2015

2014

2013

2012

2011

Cynadleddau

Erthyglau

Ymchwil

Diddordebau Ymchwil Cyfredol

Mae fy ymchwil yn canolbwyntio ar Delweddu Cyseiniant Magnetig (MRI). Yn fwy penodol, mae gen i ddiddordeb mewn diogelwch ac ansawdd delwedd yn MRI.

Gall cynnig cleifion achosi i wresogi cleifion gynyddu mwy na 3 gwaith

Mae sgan MRI yn achosi gwres cleifion. Mae'r gwres hwn yn fach iawn a chymerir rhagofalon i sicrhau ei fod yn aros yn is na therfynau diogelwch llym. At y diben hwn, mae efelychiadau cyfrifiadurol yn cael eu perfformio gan ddefnyddio modelau corff realistig (Ffigur 1). Mae'r efelychiadau cyfrifiadurol hyn yn ein helpu i ymchwilio i'r gwres o dan amodau sgan realistig. Yna, gallwn addasu ein protocolau delweddu i sicrhau diogelwch.

Delwedd model corff realistig

Ffigur 1: Defnyddir modelau corff realistig mewn efelychiadau cyfrifiadurol i ymchwilio i ddiogelwch cleifion. Yma, dangosir model y corff ynghyd ag arae trosglwyddo aml-sianel. Mae'r olaf wedi'i fodelu fel 8 coiliau dolen hirsgwar.

Un o'r pynciau rwy'n ymchwilio iddo yw effaith cynnig cleifion ar wresogi. Gall sganiau MRI yn aml bara hyd at awr. Gall nifer o gleifion, gan gynnwys plant yn ogystal ag oedolion, gael trafferth aros yn llonydd yn ystod cyfnodau estynedig o'r fath. Ar ben hynny, gall cleifion â dementia, Parkinson's, Tourette's neu Huntington gael cryndod yn ystod MRI. Pan fydd sefyllfa'r claf yn newid, mae rhyngweithiad y sganiwr â'r claf yn newid. O ganlyniad, gall y patrwm gwresogi newid (Ffigur 2).

Ffigur 2

Ffigur 2: Mae newid yn sefyllfa'r claf yn effeithio ar wresogi cleifion. Yma, symudodd y man poeth o'r chwith blaen i ran ôl-dde'r ymennydd a daeth yn boethach.

Mae'r Gyfradd Amsugno Penodol (SAR) yn gysylltiedig â gwresogi cleifion, ac fe'i defnyddir yn aml fel paramedr diogelwch yn MRI. Gelwir amrywiad SAR ar draws meinweoedd yn lleol SAR. Rwy'n dylunio curiadau amledd radio realistig a fyddai'n cynhyrchu delwedd o ansawdd uchel. Yna, rwy'n cyfrifo'r dosbarthiad SAR lleol gan ddefnyddio modelau corff realistig. Yn olaf, rwy'n ymchwilio i'r newid mewn SAR lleol rhag ofn y bydd y claf yn symud. Mae Ffigur 3 yn dangos rhanbarthau lle roedd SAR lleol yn uwch na'r uchafbwynt a amcangyfrifwyd i ddechrau oherwydd mudiant cleifion; h.y. lle byddai gwres yn fwy na'r uchafswm amcangyfrifedig.

Ffigur 3

Ffigur 3: Mae cynnig cleifion yn achosi i'r gwres ddyblu mewn rhanbarth gyda chyfaint o 19 centimetr ciwbig.

Gall sganiau byrrach gynhyrchu delweddau o ansawdd uchel pan fydd delweddau'n cael eu prosesu gyda'i gilydd

Mewn lleoliadau clinigol, defnyddir protocolau delweddu lluosog i ddelweddu claf. Mae'r protocolau delweddu hyn yn cael eu haddasu fel bod pob set delwedd o dan ddylanwad mecanwaith cyferbyniad gwahanol (Ffigur 4). Mae'r delweddau hyn yn darparu gwybodaeth ategol, ac felly, sicrhau'r gwerth diagnostig mwyaf posibl.

Ffigur 4

Ffigur 4: Mae delweddau a gafwyd o dan ddylanwad gwahanol fecanweithiau cyferbyniad yn darparu gwybodaeth ddiagnostig ategol.

Er mwyn lleihau amser sganio, gellir cyflymu protocolau MRI trwy gaffael llai o ddata. Os bodlonir rhai amodau, gellir digolledu effaith y gostyngiad data hwn trwy brosesu delweddau (Ffigur 5).

Ffigur 5

Ffigur 5: Pan fydd swm y data a gesglir yn cael ei leihau gan 87.5%, mae ansawdd delwedd yn cael ei effeithio'n drwm (a). Fodd bynnag, gall technegau ailadeiladu aflinol ein helpu i adfer delwedd o ansawdd uchel (b).

Pan fyddwn yn prosesu data caffaeledig, gallwn brosesu gwahanol wrthgyferbyniadau gyda'n gilydd. Mae hyn yn caniatáu rhannu gwybodaeth, ac yn gwella ansawdd delwedd (Ffigur 6). Fodd bynnag, gall y prosesu ar y cyd hwn hefyd achosi effeithiau niweidiol. Yr effaith bwysicaf o'r fath yw gollwng nodweddion sy'n unigryw i ddelwedd i'r delweddau eraill (gollyngiadau-nodweddion, Ffigur 6).

Ffigur 6

Ffigur 6: Mae prosesu delweddau gyda'i gilydd (b) yn gwella ansawdd delwedd o'i gymharu â phob delwedd sy'n mynd trwy ailadeiladu aflinol ar wahân (a). Fodd bynnag, mae hyn yn arwain at ollwng nodweddion sy'n unigryw i un ddelwedd i'r delweddau eraill (saethau coch). Mae ein dull ailadeiladu arfaethedig yn atal arteffactau gollyngiadau o'r fath ac yn cynhyrchu delweddau o ansawdd uchel di-arteffactau (c). Sylwch fod cyferbyniad y ddelwedd wedi'i addasu i wneud y mwyaf o welededd arteffactau.

Gwnaethom gynnig algorithm ailadeiladu delwedd sy'n prosesu delweddau gyda'i gilydd ac ar wahân. Mae prosesu delweddau gyda'i gilydd yn gwella ansawdd wrth brosesu delweddau ar wahân yn sicrhau bod pob delwedd yn ffyddlon i'w data. Felly, mae'r dull yn cynhyrchu delweddau o ansawdd uchel yn rhydd o ollyngiadau-o-nodweddion (Ffigur 6). Mae delweddau mewn-vivo lle cyflymwyd y sgan gan 87.5% yn dangos y gellir caffael delweddau o ansawdd uchel ar 12.5% o hyd protocol safonol (Ffigur 7).

Ffigur 7

Ffigur 7: Cafodd delweddau wedi'u pwysoli â dwysedd proton, wedi'u pwysoli T1 a T2 eu prosesu gyda'i gilydd i ail-greu delweddau o ansawdd uchel. Roedd yr holl brotocolau delweddu wedi'u cyflymu 87.5% o'i gymharu â'u fersiynau safonol (ffactor cyflymu R = 8). Dangosodd y dull arfaethedig (SIMIT) gnewyllyn Lentiform (saethau pinc) a'r cortecs opercwlar blaen (saeth felen) yn gliriach. Roedd SIMIT hefyd yn darlunio'r ffiniau mater llwyd yn y sulci yn gliriach yn y delweddau T1 wedi'u pwysoli.

Cafodd y dull arfaethedig (SIMIT) ei werthuso gan niwroradiolegydd. Mae'r sgorau yn tynnu sylw at berfformiad uwch SIMIT o ran gwerth diagnostig (Ffigur 8).

Ffigur 8

Ffigur 8: Mae sgorau niwroradiolegydd yn tynnu sylw at berfformiad ailadeiladu delwedd gwell SIMIT. Cafodd y niwroradiolegydd ei ddallu i ddull enwau a chyflwynwyd delweddau mewn trefn ar hap.

Grŵp ymchwil

CUBRIC

Addysgu

PST 510: Prosiect Ymchwil Niwroddelweddu

PST 512: Cyflwyniad i Ddulliau Niwroddelweddu

PST 513: Dylunio a Dadansoddi Ymchwil mewn Niwroddelweddu

PST514: Cyflwyniad i Ystadegau a Rhaglennu Matlab

PST515: Cynnig Ymchwil Niwroddelweddu

Bywgraffiad

Addysg

  • 2012: PhD mewn Peirianneg Drydanol ac Electroneg  . Prifysgol Bilkent, Ankara, Twrci. Technegau Nofel ynghylch Cyfradd Amsugno Penodol a Maes Golwg  Lleihau mewn Delweddu Cyseiniant Magnetig
  • 2006: BSc mewn Peirianneg Drydanol ac Electroneg  . Prifysgol Bilkent, Ankara, Twrci.

Cyflogaeth

  • 2017 – presennol: Darlithydd mewn Seicoleg. Prifysgol Caerdydd, Caerdydd, y DU.
  • 2015 – 2017: Uwch Wyddonydd Ymchwil. Canolfan Ymchwil Aselsan, Ankara, Twrci.
  • 2012 – 2015: Cyswllt Ôl-ddoethurol. Radioleg a Delweddu Biofeddygol. Prifysgol Yale, New Haven, CT, UDA.
  • 2006 – 2012: Cynorthwy-ydd Ymchwil ac Addysgu. Peirianneg drydanol ac electroneg. Prifysgol Bilkent, Ankara, Twrci.
  • 2006 – 2006: Cynorthwyydd Addysgu Israddedig. Peirianneg drydanol ac electroneg. Prifysgol Bilkent, Ankara, Twrci.

Pwyllgorau ac adolygu

Profiad y Pwyllgor

  • 2021 – presennol: Cadeirydd, MRI Pwyllgor Diogelwch y Gymdeithas Ryngwladol ar gyfer Cyseiniant Magnetig mewn Meddygaeth.


  • 2021 – presennol: Aelod, Pwyllgor Datblygu Gwe y Gymdeithas Ryngwladol ar gyfer Cyseiniant Magnetig mewn Meddygaeth.
  • 2020 – presennol: Aelod, MRI Pwyllgor Diogelwch y Gymdeithas Ryngwladol ar gyfer Cyseiniant Magnetig mewn Meddygaeth.

Profiad adolygu

Dyddlyfr

  • Cyseiniant Magnetig mewn Meddygaeth
  • NMR mewn Biofeddygaeth
  • Prosesu Signalau, Delwedd a Fideo
  • Journal of Peirianneg Feddygol a Biolegol
  • Gwyddorau Cymhwysol
  • Turkish Journal of Peirianneg Drydanol a Gwyddorau Cyfrifiadurol
  • PloS One

Cynhadledd

  • Cyfarfod Blynyddol ISMRM
  • Cyfarfod Pennod Prydain ac Iwerddon ISMRM

Panel cyllido

  • Arloesi i Bawb – Prifysgol Caerdydd
  • Cronfa Cymorth Strategol Sefydliadol Ymddiriedolaeth Wellcome – Prifysgol Caerdydd

Meysydd goruchwyliaeth

Goruchwyliaeth gyfredol

Luke Watkins

Luke Watkins

Myfyriwr ymchwil

Katya Blanter

Katya Blanter

Myfyriwr ymchwil

Contact Details

Email KopanogluE@caerdydd.ac.uk
Telephone +44 29225 10256
Campuses Ysgol Seicoleg, Ystafell CUBRIC 1.016, Plas y Parc, Caerdydd, CF10 3AT