Magnetic resonance current density imaging using one component of magnetic flux density
Tek yöndeki manyetik akı yoğunluğu kullanarak manyetik rezonans akım yoğunluğu görüntüleme
- Tez No: 268418
- Danışmanlar: PROF. DR. B. MURAT EYÜBOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 114
Özet
Bir cismin elektriksel iletkenlik dağılımını hesaplamak için akım tabanlı Manyetik Rezonans Elektriksel Empedans Tomografi (MREIT) algoritmaları literatürde önerilmiştir. Akım yoğunluğu dağılımı, Manyetik Rezonans Akım Yoğunluğu Görüntüleme (MRCDI) tekniği kullanılarak bulunabilir. MRCDI tekniğinde, manyetik akı yoğunluğunun üç yöndeki bileşkesinin de ölçülmesi gerekmektedir. Bu nedenle, cismin cihaz içinde döndürülmesi gerekmektedir. Cismin küçük olduğu durumlarda bile cismin cihaz içinde döndürülmesi kolay bir işlem değildir ve bu tekniğin klinik uygulamalarda kullanılmasını engelleyen en önemli etkenlerden biridir. Bu tez çalışmasında, 2 boyutlu MRCDI problem detaylı bir şekilde incelenmiş ve Bz, Jx ve Jy ifadeleri arasında analitik bir ilişki kurulmuştur. Bu çalışma Bz' nin Jx ve Jy'deki değişimlere göstediği duyarlılığın anlaşılmasını daha kolay hale getirmiştir. Diğer bir yandan, tek yöndeki manyetik akı yoğunluğunu kullanan yeni bir MRCDI geriçatım algoritması da bu tez kapsamında önerilmiştir. Literatürdeki tekrarlamalı FT-MRCDI algoritması bu çalışmada gerçekleştirilmiştir. Önerilen algoritma ve tekrarlamalı FT-MRCDI algoritması benzetim modelleri ve deneysel modeller ile sınanmıştır. Benzetim modellerinde, önerilen algoritma kullanılarak elde edilen akım yoğunluğu görüntülerindeki hata değişik SNR seviyeleri için 0.27% ve 23.00% arasında bulunmuştur. Bu hata oranları tekrarlamalı FT-MRCDI algoritması için ise 7.41% ve 37.45% arasında değişmektedir. Önerilen algoritma geriçatım süresi bakımından tekrarlamalı FT-MRCDI algoritmasına önemli bir üstünlük kurmuştur. Deneysel modellerde ise, klasik MRCDI algoritması, geriçatılmış akım yoğunlukları görsel olarak karşılaştırıldığında en iyi sonucu vermiştir. Geriçatılmış akım yoğunluklarının J-substitution algoritmasında kullanılması sonucu elde edilen iletkenlik dağılımları karşılaştırıldığında ise, önerilen algoritma en iyi sonucu veren algoritma olmuştur. Son olarak elde edilen akım yoğunluğu görüntüleri ıraksama teoremi kullanılarak doğrulanmış ve tekrarlamalı FT-MRCDI algoritmasının üstünlüğü görülmüştür.
Özet (Çeviri)
Magnetic Resonance Electrical Impedance Tomography (MREIT) algorithms using current density distribution have been proposed in the literature. The current density distribution can be determined by using Magnetic Resonance Current Density Imaging (MRCDI) technique. In MRCDI technique, all three components of magnetic flux density should be measured. Hence, object should be rotated inside the magnet which is not trivial even for small size objects and remains as a strong limitation to clinical applicability of the technique. In this thesis, 2D MRCDI problem is investigated in detail and an analytical relation is found between Bz, Jx and Jy. This study makes it easy to understand the behavior of Bz due to changes in Jx and Jy. Furthermore, a novel 2D MRCDI reconstruction algorithm using one component of B is proposed. Iterative FT-MRCDI algorithm is also implemented. The algorithms are tested with simulation and experimental models. In simulations, error in the reconstructed current density changes between 0.27% - 23.00% using the proposed algorithm and 7.41% - 37.45% using the iterative FT-MRCDI algorithm for various SNR levels. The proposed algorithm is superior to the iterative FT-MRCDI algorithm in reconstruction time comparison. In experimental models, the classical MRCDI algorithm has the best reconstruction performance when the algorithms are compared by evaluating the reconstructed current density images perceptually. However, the J-substitution algorithm reconstructs the best conductivity image by using J obtained from the proposed algorithm. Finally, the iterative FT-MRCDI algorithm shows the best performance when the reconstructed current density images are verified by using divergence theorem.
Benzer Tezler
- 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
- 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
- Three dimensional induced current megnetic resonance-electric impedance tomography
Üç boyutlu nesneler için indüklenen akımlar ile manyetik rezonans-elektriksel empedans görüntüleme
LEVENT ÖZPARLAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. YUSUF ZİYA İDER
- 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
ÖZLEM BİRGÜL
Doktora
İngilizce
2002
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. B. MURAT EYÜBOĞLU
PROF. DR. Y. ZİYA İDER
- Diffusion tensor magnetic resonance electrical impedance tomography (DT-MREIT) and its expansion to multi-physics multi-contrast magnetic resonance imaging
Difüzyon tensörü manyetik rezonans elektriksel empedans tomografisi (DT-MREET) ve çok fizikli çok kontrastlı manyetik rezonans görüntülemesine genişletmesi
MEHDI SADIGHI
Doktora
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEHÇET MURAT EYÜBOĞLU