Development of reconstruction algorithms for magnetic resonance-electrical impedance tomography and experimental realization
Manyetik rezonans-elektriksel iletkenlik tomografisi için görüntüleme algoritmaları geliştirilmesi ve deneysel sonuçlar
- Tez No: 119448
- Danışmanlar: PROF. DR. B. MURAT EYÜBOĞLU, PROF. DR. Y. ZİYA İDER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: elektriksel empedans görüntüleme, manyetik rezonans gö rüntüleme, akım yoğunluğu görüntüleme vı, electrical impedance tomography, magnetic resonance imaging, cur rent density imaging IV
- Yıl: 2002
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 148
Özet
oz manyetik rezonans - elektriksel iletkenlik tomografisi için görüntüleme algoritmaları geliştirilmesi ve deneysel sonuçlar Birgül, Özlem Doktora, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi: Prof. Dr. B. Murat Eyüboğlu Ortak Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Y. Ziya İder Ekim 2002, 132 sayfa Dokuların elektriksel özellikleri, dokular arasında farklılık göstermekte ve doku nun fizyolojik ve patolojik durumuna göre değişmektedir. Biyoelektriksel alan problemlerinin çözümünde iletkenliğin doğru olarak bilinmesi gerekmektedir. Bu çalışmanın amacı, varolan elektriksel iletkenlik görüntülerinden daha yüksek çözünürlüklü ve daha doğru iletkenlik görüntüleri oluşturmaktır. Bu amacı gerçekleştirmek için, Manyetik Rezonans - Elektriksel Empedans Tomografisi (MR-EIT) önerilmiştir. MR-EIT geleneksel Elektriksel Empedans Tomografisi (EIT) tekniğinin yüzey gerilim ölçümlerini Manyetik Rezonans Tomografisi (MRI) tekniğinin manyetik akı yoğunluğu ölçümleri ile birlikte kullanır. MR- EIT için üç ayrı görüntü oluşturma algoritması geliştirilmiş ve uygulanmıştır. Geliştirilen görüntü oluşturma algoritmaları iki grupta toplanmıştır: akım yoğunluğu kullanan algoritmalar (Tip-I) ve manyetik akı yoğunluğu kullananalgoritmalar (Tip-II). Tip-I algoritmalar, manyetik akı yoğunluğunun üç yön deki bileşeninin ölçülmesini ve cismin mıknatıs içinde döndürülmesini gerek tirirken, Tip-ll algoritmalar için manyetik alanın sadece bir yöndeki bileşeninin ölçülmesi yeterlidir ve cismin döndürülmesi gerekmemektedir. Farklı akım uygulama profilleri denenmiş ve başarımları karşılaştırılmıştır. Manyetik akı ölçümleri için farkedilebilirlik analizi yapılmıştır. Teknik 0.15T ODTÜ - EE MRI Sisteminde gerçeklenmiş ve test cisimleri için görüntü oluşturulmuştur. 12 cm yarıçaplı dairesel cisim için teorik uzamsal çözünürlük sının görüntüleme bölgesinin çapının % 3. 125 'i olarak bulunmuştur. Deneysel sonuçlarda Tip-II algoritma kullanılmış ve oluşturulan iletkenlik görüntülerinde hata %4.15 ile %17.7 olarak hesaplanmıştır. Yeni tekniğin geleneksel EIT tekniği ile karşılaş tırılması sonucu MR-EIT tekniğinin üstünlüğü ortaya konmuştur.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT DEVELOPMENT OF RECONSTRUCTION ALGORITHMS FOR MAGNETIC RESONANCE - ELECTRICAL IMPEDANCE TOMOGRAPHY AND EXPERIMENTAL REALIZATION Birgül, Özlem Ph. D., Department of Electrical and Electronics Engineering Supervisor: Prof. Dr. B. Murat Eyüboğlu Co-Supervisor: Prof. Dr. Y. Ziya Ider October 2002, 132 pages The electrical properties of biological tissues differ among tissues and vary with physiological and pathological state of a solution of bioelectrical field problems. The aim of this study is to reconstruct conductivity images with higher resolution and better accuracy than existing conductivity imaging tech niques. In order to achieve our goal, we proposed a technique named as Mag netic Resonance-Electrical Impedance Tomography (MR-EIT). MR-EIT com bines peripheral voltage measurements of classical Electrical Impedance To mography (EIT) technique with magnetic flux density measurements acquired using Magnetic Resonance Imaging (MRI) technique. Three reconstruction algorithms for MR-EIT are developed and implemented. Proposed algorithms are grouped into two: current density based reconstruction algorithms ( Type-I) and magnetic flux density based reconstruction algorithms {Type-It). Type-I al- iiigorithms require measurement of magnetic flux density in three directions and rotation of the object in the magnet, whereas measurement of only one com ponent of the magnetic flux density for a single rotation is sufficient for Type- II. Different current injection profiles are studied and their performance are compared. Distinguishability analysis is carried out for magnetic flux density measurements. The technique is experimentally realized using 0.15T METU- EE MRI system and several images are reconstructed for phantoms built using saline solution. In the experimental results, a Type-II algorithm is used and the error in reconstructed conductivity is found to be between 4.15% - 17.7% for saline. Comparison of the new technique with conventional EIT reconstruction using simulation data sets exhibits the superiority of MR-EIT.
Benzer Tezler
- Development of image reconstruction algorithms for three dimensional magnetic resonance-electrical impedance tomography
Manyetik rezonans-elektriksel empedans görüntülemede üç boyutlu nesneler için görüntü geriçatma
SERKAN ONART
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF ZİYA İDER
- Magnetic resonance electrical impedance tomography based on the solution of the convection equation and 3D Fourier transform-magnetic resonance current density imaging
Taşınım denkleminin çözümüne dayalı manyetik rezonans elektriksel empedans tomografi ve 3B Fourier dönüşümü-manyetik rezonans akım yoğunluğu görüntüleme
ÖMER FARUK ORAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. YUSUF ZİYA İDER
- Deep learning for ınverse problems in ımaging
Görüntüleme ters problemlerinde derin öğrenme
HASAN HÜSEYİN KARAOĞLU
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENDER METE EKŞİOĞLU
- Görüntü işlemede derin öğrenme tabanlı süper çözünürlük uygulamaları
Deep learning based super resolution applications in image processing
AHENK VURAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENDER METE EKŞİOĞLU
- Analysis of magnetic resonance imaging in inhomogenous main magnetic field
Homojen olmayan ana manyetik alan kullanan manyetik rezonans görüntülemenin analizi
VOLKAN EMRE ARPINAR
Doktora
İngilizce
2009
BiyomühendislikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT EYÜBOĞLU