RF coil system design for MRI applications in inhomogeneous main magnetic field
Homojen olmayan ana manyetik alanda manyetik rezonans görüntüleme için RF sargısı sistemi tasarımı
- Tez No: 201769
- Danışmanlar: PROF. DR. MURAT EYÜBOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Radyoloji ve Nükleer Tıp, Bioengineering, Electrical and Electronics Engineering, Radiology and Nuclear Medicine
- Anahtar Kelimeler: Manyetik Rezonans G¨or¨unt¨uleme, Rf Sargısı Tasarımı, Homojen Olmayan Ana Manyetik Alan, RF Alanı, Akı Fonksiyonları, Taban Fonsiyonları, Momentler Y¨ontemi, Y¨uzey Akım Yo˘gunlu˘gu, Magnetic Resonance Imaging, Rf Coil Design, Inhomogeneous Main Magnetic Field, Rf Field, Stream Functions, Basis Functions, Method of Moments, Surface Current Density
- Yıl: 2007
- 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: 146
Özet
Bu ¸calı¸smada, homojen olmayan ana manyetik alanlarda kullanılmak ¨uzere RF sargısı geometrileri tasarlanmı¸stır. ˙Istenen RF manyetik alan karakterini olu¸sturabilecek akım yo˘gunlu˘gu da˘gılımı, ¨onceden tanımlanmı¸s k¨ubik, silindirik ve d¨uzlemsel y¨uzeylerde Momentler Y¨ontemi kullanılarak elde edilmi¸s, elde edilen akım yo˘gunlu˘gu da˘gılımlarının yarattı˘gı manyetik alanın istenen alana yakla¸stırılması i¸cin Tikhonov, CGLS, TSVD ve Rutisbauer d¨uzenlile¸stirme y¨ontemleri uygulanmı¸s, her bir y¨uzey se¸cimi ve d¨uzenlile¸stirme y¨ontemi i¸cin hesaplanan akım yo˘gunlu˘gunu olu¸sturabilecek iletken ¸sekilleri Akı Fonksiyonları kullanılarak belirlenmi¸stir. Elde edilen akım yo˘gunlu˘gu da˘gılımlarının olu¸sturdu˘gu manyetik alanlar hesaplanmı¸s, hesaplanan alanlar ile olu¸sturulmak istenen alanlar arasındaki hata y¨uzdeleri hesaplanmı¸stır. Hata y¨uzdeleri ve iletken ¸sekillerinin hayata ge¸cirilebilme kolaylı˘gı g¨oz ¨on¨unde bulundurularak; silindirik, k¨ubik ve d¨uzlemsel y¨uzeyler ¨uzerine yerle¸stirilmek ¨uzere optimum iletken ¸sekilleri belirlenmi¸s, bu ¸sekilleri elde etmek i¸cin kullanılması gereken d¨uzenlile¸stirme y¨ontem ve parametreleri belirlenmi¸stir. vi Elde edilen sonu¸clardan d¨uzlemsel y¨uzey i¸cin hesaplanan iletken ¸sekli ger¸cekle¸stirilmi¸s, teorik olarak hesaplanan manyetik alan ile LakeShore 3 Kanallı Gaussmetre kullanılarak ¨ol¸c¨ulen manyetik alan arasında 11 ortalama hata y¨uzdesi elde edilmi¸stir. Ger¸cekle¸stirilen RF sargısının ind¨uktans de˘gerleri ¨ol¸c¨ulm¨u¸s, ayarlama ve e¸sleme kapasit¨or de˘gerleri hesaplanmı¸s, Electronic Workbench 5.1 kullanılarak elde edilen sistem test edilmi¸stir. Test edilen sistemin kalite fakt¨or de˘geri 162.5 olarak belirlenmi¸stir. Bu de˘ger 6.387 MHz'te (ODTU MRG sistemi ¸calı¸sma frekansı) 39.2 KHz'lik bir bant geni¸sli˘gine kar¸sılık gelmektedir. Bu ¸calı¸smada ¨onerilen teknikler kullanılarak homojen olmayan bir ana manyetik alanda kullanılabilecek RF sargıları, ¨onceden tanımlanmı¸s y¨uzeyler ¨uzerinde tasarlanıp ger¸cekle¸stirilebilir. Ayrıca geli¸stirilen sargı sayesinde kalıcı mıknatıs ile yaratılan manyetik alanlar kullanılarak elde uygulanabilecek ta¸sınabilir bir manyetik rezonans g¨or¨unt¨uleme cihazı tasarlanabilir.
Özet (Çeviri)
In this study, RF coil geometries are designed for MRI applications using in-homogeneous main magnetic fields. The current density distributions that can produce the desired RF magnetic field characteristics are obtained on prede-fined cubic, cylindrical and planar surfaces and Tikhonov, CGLS, TSVD and Rutisbauer regularization methods are applied to match the desired and gen-erated magnetic fields. The conductor paths, which can produce the current density distribution calculated for each surface selection and regularization technique, are determined using stream functions. The magnetic fields gen-erated by the current distributions are calculated and the error percentages between the desired and generated magnetic fields are found. Optimum con-ductor paths that are going to be produced on cubic, cylindrical and planar surfaces and the required regularization method are determined on the basis of error percentages and realizability of the conductor paths. The optimum conductor path calculated for the planar coil is realized and in the measurement done by LakeShore 3-Channel Gaussmeter, an average error percentage of 11 is obtained between the theoretical and measured mag-netic field. The inductance values of the realized RF coil are measured; the tuning and matching capacitance values are calculated and the frequency char-acteristics of the system is tested using Electronic Workbench 5.1. The quality factor value of the tested system is found to be 162.5, which corresponds to a bandwidth of 39.2 KHz at 6.387 MHz (operating frequency of METU MRI system). The techniques suggested in this study can be used in order to design and realize RF coils on predefined arbitrary surfaces for inhomogeneous main mag-netic fields. In addition, a hand held MRI device can be manufactured which uses a low cost permanent magnet to provide a magnetic field and generates the required RF field with the designed RF coil using the techniques suggested in this study.
Benzer Tezler
- Thin film based semi-active RF marker design for interventional MRI devices
Girişimsel radyolojide kullanılan cihazlar için ince film tabanlı yarı aktif RF işaretleyici tasarımı
ENGİN BAYSOY
Doktora
İngilizce
2018
BiyomühendislikBoğaziçi ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR KOCATÜRK
- Design and optimization of a sub-1dB noise figure low noise amplifier for magnetic resonance applications using CMOS technology
CMOS teknolojisi kullanılarak manyetik rezonans uygulamaları için 1db altında gürültü rakamına sahip düşük gürültülü amplifikatör tasarımı ve optimizasyonu
AYŞE RANA BAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH ATALAR
- A gate modulated digitally controlled modified class-e amplifier for on-coil application in MRI
MRG'de bobin üzeri uygulama için kapı kiplemeli sayısal kontrollü değiştirilmiş sınıf-e güç yükselteci
BISMILLAH NASIR ASHFAQ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGİN ATALAR
- Highly efficient 300 W modified class-E RF amplifiers for 64 MHz transmit array system
64 MHz verici dizisi sistemi için yüksek verimli 300 W değiştirilmiş class-E RF yükselteci
FATIMA TU ZAHRA
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGİN ATALAR
- Design and applications of a Z-gradient array in magnetic resonance imaging
Z-gradyan dizisinin tasarımı ve manyetik rezonans görüntülemedeki uygulamaları
NİYAZİ KORAY ERTAN
Doktora
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGİN ATALAR