Litotripside kullanılan şok dalgasının simülasyonu ve dalga performansının optimize edilmesi

Litotripsi sistemleri günümüzde böbrek taşı tedavisinde kullanılan en yaygın sistemlerdir. Yeni gelişen tedavi teknikleri ve klinik araştırmalar sonucunda bu sistemler bazı ortopedik hastalıklarda da kullanılmaya başlanmış. Kardiyoloji ve kanser tedavilerinde ise şimdilik deneysel çalışmalar yürütülmektedir. Cihazların bu yeni kullanım alanlarındaki gereksinimleri karşılayabilmesi için tasarım değişikliklerine ihtiyaç vardır. Tasarım süresini ve maliyetleri azaltmanın en etkin yolu ise litotripsi sistemlerinin bilgisayar ortamında modellenmesidir.Bu çalışmada zamanda sonlu farklar yöntemi (Finite Difference Time Domain, FDTD) kullanılarak litotripsi sisteminin bilgisayar ortamında gerçek zamanlı matematiksel modeli oluşturulmuştur. Modelde litotripsi sistemini oluşturan birçok fiziksel parametre girdi ve/veya değişken olarak tanımlanmıştır. Model oluşturulduktan sonra gerçek verilerle denenmiş ve gerçekçi sonuçlar elde edilmiştir. Bu çalışmada ayrıca, performans artırmak amacıyla deneysel bir çalışma yapılmış ve sonuçlarına benzer girdi değerleri kullanan simülasyon sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Yapılan bu çalışmada, simülasyon son olarak dalga kaynağı, reflektör boyutu, ortam koşulları gibi çeşitli girdi parametreleri ile denenmiş ve elde edilen sonuçlar yorumlanmıştır. Sonuç olarak gelecekte çok daha farklı alanlarda kullanım olanağı bulacak litotripsi sistemlerinin bu alanlara hızlı ve etkin bir şekilde uyarlanabilmesi için bilgisayar modellerine ihtiyaç vardır. Bu çalışmada geliştirilen model sayesinde bu ihtiyaca cevap verilmeye çalışılmıştır.