Geri Dön

Novel methods and analysis of B0 and B1 gradients in magnetic resonance imaging

MR görüntülemede kullanılan B0 ve B1 gradyanların incelenmesi ve yeni yöntemler

PDF İndir

  1. Tez No: 336890
  2. Yazar: ESRA ABACI TÜRK
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ERGİN ATALAR, PROF. DR. YUSUF ZİYA İDER
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2013
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 87

Özet

Bu tezde, B0 gradyanlar ve B1 alanlar incelenmiş, B1 gradyanlarn, B0 gradyanlar yerine kullanldığı yeni yöntemler sunulmuştur. Bu tezin katkılarından ilki, gradyan alanlar ile aktif medikal implantlar arasındaki ilişkinin incelenmesiyle ilgilidir. Görüntülenecek bölgede gradyan sargılarn yarattığı manyetik alanın doğrusal olması bilgisinden yararlanılarak, homojen silindirik bir hacim içerisinde basitleştirilmiş elektrik alan denklemleri elde edilmiştir. Bu denklemler kullanılarak, silindirik bir fantom içerisinde farklı, implant kablosu pozisyonlarında elektrod üzerinde indüklenebilecek potansiyel yaklaşık olarak hesaplanmışs ve deneysel ölçümlerle karşılaştırılarak doğrulanmıştır. Bunun yanında,izole edilmiş kurbağa bacağı deneyleri ile de metodun doğruluğu test edilmiştir. Deney sonuçları, implant kablosunun pozisyonu bilindiüinde, kablo üzerinde indüklenebilecek voltajın yaklaşık olarak hesaplanabileceğini göstermiştir. Tezin ikinci konusu Bloch-Siegert (BS) faz kaymasından yararlanan B1 haritalama tekniğidir. Kullanılan frekansın rezonans frekansından kayma miktarının, kullanılan RF pulsun seklinin ve süresinin yönteme etkisi incelenmiştir. Bu analizler sonucunda BS RF pulsun Fourier transformu ile elde edilen faz kayması arasında yeni bir teorik model sunulmuştur. Bloch simülasyonlar ve fantom deneyleri ile önerilen yöntemin doğruluğu test edilmiştir. RF alan ile frekans kayması arasındaki oran 0.5'ten küçük olduğunda, sonuçlar önerilen denklemin kısa BS RF puls uzunluklarında (< 2ms) ve düşük frekans kaymalarında (fRF

Özet (Çeviri)

In this thesis, analysis of B0 gradients and B1 fields are performed and novel methods using B1 gradients instead of B0 gradients are proposed. The fi rst contribution of this dissertation is expressing the nature of the interaction between the B0 gradient fi elds and the active implantable medical devices (AIMD). By utilizing the fact that gradient coils produce linear magnetic field in a volume of interest, the simpli ed closed form electric field expressions are de fined inside a homogeneous cylindrical volume. Using these simplifi ed expressions, the induced potential on an implant electrode has been computed approximately for various lead positions on a cylindrical phantom and verifi ed by comparing with the measured potentials for these sample conditions. In addition, the validity of the method has been tested with isolated frog leg stimulation experiments. The results of both phantom and ex vivo experiments show that if the path of the implant lead is known, the induced voltage on the lead can be estimated analytically. The second topic in this dissertation is the Bloch-Siegert (BS) shift based B1 mapping method. The method is analyzed in terms of the e ffects of the o ff-resonance frequency, the RF pulse shape, and the duration of the RF pulse.Based on these analyses, a new theoretical model that relates the Fourier transform of the o ff-resonant BS RF pulse envelope to the phase shift is proposed. Utilizing Bloch simulations and phantom experiments the proposed frequency domain expression is veri fied. The results indicates that the proposed expression works well even for short pulse durations (< 2ms) and low o ffset frequencies (fRF < 500Hz) when the ratio of the RF fi eld and the frequency o ffset of the RF pulse is smaller than 0.5. The last topic of this dissertation is on flow and shear wave imaging with B1 gradients instead of B0 gradients. In flow imaging, a novel sequence using a Bloch-Siegert pulse generated by a spatially dependent B1 fi eld is proposed. The proposed method is experimentally verifi ed by comparing the resultant velocity measurements with those obtained by using bipolar flow encoding B0 gradients. This comparison demonstrates the feasibility of using BS shift with B1 gradients in detecting the flow. The usage of B1 gradients is also proposed to detect shear waves at frequencies in kilohertz range and this method is experimentaly verifi ed for 2kHz, 3kHz and 4kHz shear frequencies. The studies in this thesis indicate that extensive analysis of B0 gradients in Magnetic Resonance Imaging (MRI) is important for safety issues, and for scenarios where B0 gradients prove insufficient in encoding due to hardware limitations, utilizing B1 gradients can be considered as an alternative.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    849108

    DA4HI: A deep learning framework for facial emotion recognition in affective systems for children with hearing impairments.

    DA4HI: İşitme engelli çocuklar için duyuşsal sistemlerde yüzdeki duyguların tanınması maksadıyla geliştirilen derin öğrenme modeli.

    CEMAL GÜRPINAR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HATİCE KÖSE

    PROF. DR. NAFİZ ARICA

  2. Tez No

    305508

    Duyarlı ve duyarsız enerjetik malzemelerin yeni yöntemlerle tayini ve duyarsızlaştırılmış formülasyonların analizi

    Determination of sensetive and desensitized energetic materials by novel methods and analysis of desensitized formulations

    ZİYA CAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Kimyaİstanbul Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EROL ERÇAĞ

  3. Tez No

    418882

    Sınıflandırma problemlerinde meta-sezgisel optimizasyon yöntemlerinin özellik seçimi ve ayrıklaştırma amacıyla kullanımı

    Utilization of metaheuristic optimization methods for feature selection and discretization on classification problems

    İSMAİL KOÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSelçuk Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. İSMAİL BABAOĞLU

  4. Tez No

    664095

    Structural design and analysis of an impact resistant auxetic metamaterial

    Darbe dayanım özellikli auxetic metamalzemenin yapısal tasarımı ve analizi

    SERCAN GÖK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MESUT KIRCA

  5. Tez No

    618808

    Meta analizinde aykırı değerlerin incelenmesi ve aykırı değerlerin olduğu durumda kullanılan yöntemlerin karşılaştırılması

    Examination of outliers in meta-analysis and comparison of methods used in outliers

    MÜMTAZ MUTLU UMAROĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    BiyoistatistikHacettepe Üniversitesi

    Biyoistatistik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. PINAR ÖZDEMİR

Geri Dön