Bayes Kestirim Yöntemlerinin Elektrokardiyografik Görüntülemeye Uygulanması

Proje Yürütücüsü: Doç. Dr. Yeşim Serinağaoğlu Doğrusöz

Proje Tipi: TUBITAK 1001 Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı

Proje Süresi: 30 Ay

Proje Başlangıcı:

Desteklenen Personel: 2 Doktora Öğrencisi (tam zamanlı) ve 1 Yüksek Lisans Öğrencisi (tam zamanlı)

Kalp hastalıkların teşhisinde ilk başvurulan yöntem olan klasik 12 kanallı elektrokardiyografi (EKG), aritmilerin tespiti için yaygın olarak kullanılsa da, kalbin elektriksel potansiyellerinin detaylı dağılımlarını, kalpteki elektriksel iletim bozukluklarını ve aritmilerin kaynaklarını belirlemekte yetersiz kalmaktadır. İleri düzey tetkikler ise çoğunlukla invaziv olduğu için uygulamaları hastaya en hafifinden rahatsızlık vermekte, bazen de istenmeyen komplikasyonlara yol açabilmektedir. Son yıllarda, noninvaziv elektrokardiyografik görüntüleme (EKGG) yöntemi, klinikte yenilikçi bir yöntem olarak ilgi çekmeye başlamıştır. Bu yöntemde, çok kanallı EKG sistemleriyle kaydedilen vücut yüzeyi potansiyellerinden (VYP) ve gövdenin geometrik yapısıyla dokuların iletkenlik değerlerini kullanarak elde edilen matematiksel bir modelden faydalanarak kalpteki elektriksel potansiyeller hesaplanmaktadır. Özellikle normal iletim sistemine aykırı olarak elektriksel aktivitenin kalpteki bir odaktan kaynaklandığı prematüre ventriküler kasılım (PVC) adı verilen aritmi tipi, ileri seviyelerde fibrilasyona ve ölümlere yol açabildiği için EKGG’nin üzerinde durduğu bir aritmi tipi olmuştur. Klinik uygulamada bu aritmilerin tedavisi, invaziv elektrokardiyografik görüntüleme yöntemleriyle PVC odaklarının tespit edilmesi ve ablasyon uygulanması ile gerçekleştirilmektedir. Noninvaziv EKGG, bu odakların yerini ve kalp potansiyellerinin dağılımını ablasyon öncesi hekime sağlayarak, ablasyon planlaması yapabilme, böylece prosedürün süresini kısaltma potansiyeline sahiptir. Ancak EKGG’nin klinikte kabul gören bir yöntem haline gelebilmesi için modeldeki belirsizliklere karşı dayanıklı yenilikçi kestirim yöntemlerinin geliştirilmesine ve bu yöntemlerin klinik verilerle test edilmesine ihtiyaç duyulmaktadır.

Bu projedeki amacımız, istatistiksel kestirim yöntemlerini kullanarak, kalp yüzeyindeki elektriksel aktivitenin görüntülenmesi ve PVC odaklarının klinik olarak kabul edilebilir doğrulukta tespit edilebilmesidir. Bu yöntemlerde, belirsizlik içeren her parametre (epikart potansiyelleri başta olmak üzere, ölçüm hataları, geometrik modeldeki hatalar, bunların modellenmesinde kullanılan parametreler, vb), önsel olasılık yoğunluk fonksiyonları (pdf) vasıtasıyla modele dahil edilebilmekte, böylece çözümler deterministik yöntemlere göre daha yüksek doğrulukta elde edilebilmektedir. Ancak bu yöntemlerin başarısı için doğru modellerin ve önsel pdf’lerin kullanılması kritik önem taşır. Bu çalışmada, eldeki mevcut veriyi kullanarak önsel pdf’lerin nasıl seçileceği, model parametrelerindeki belirsizliklerin çözüme nasıl dahil edileceği, ve sonuçların doğruluğunun nasıl değerlendirileceği gibi, literatürde henüz sonuca varılamamış konulara açıklık getirilmesi hedeflenmiştir.