Characterisation of ultrasonic transducers used in medical applications and investigation of their effects in phantom tissue
Medikal uygulamalarda kullanılan ultrasonik dönüştürücülerin karakterizasyonu ve etkilerinin fantom dokuda araştırılması
- Tez No: 416197
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET TURAN İNCE, PROF. DR. YANİ SKARLATOS
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon, Physics and Physics Engineering, Physical Medicine and Rehabilitation
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 146
Özet
Bu tezin genel amacı yüksek yoğunluklu tıbbi uygulamalarda kullanılan odaklanmış ultrason (HIFU) dönüştürücüleri karakterize etmek ve fantom dokudaki etkisini araştırmaktır. HIFU dönüştürücülerin iki türü, elektrik akustik ve termal yöntemlerle karakterize edilmiştir. HIFU dönüştürücülerin anlık giriş elektrik gücünün ölçülmesi için yeni bir yöntem kullanılmıştır. Amaç uygulanan elektrik enerjisine karşı üretilen ultrasonik güçler arasında bir ilişki kurmak ve HIFU dönüştürücülerin etkinliğini ölçmektir. Ultrasonik basınç ölçüm sistemi, TÜBİTAK UME Ultrasonik Laboratuvarı'nda tasarlanmış ve üretilmiştir. Sistem, su deposu, konumlandırma sistemi, ölçüm cihazları ve kontrol/yazılım bölümlerinden oluşur. Basınç alanının ölçülmesi ve 2-eksen ve 3-eksen haritalama incelenerek HIFU tarafından yayılan alan araştırılmıştır. Fantom dokuda sıcaklık ölçüm düzeneği kurulmuştur. TÜBİTAK UME Sıcaklık Laboratuarı'nda üretilen iki sıcaklık sensörü kullanılmıştır. Pt100 (Platin dirençli termometre) sıcaklık sensörleri ve ısılçiftler fantom doku içine yerleştirilmiştir. Sıcaklık değişimi ve sıcaklık dağılımı araştırılmıştır. Ultrasonik güç, elektrik gücü, ultrasonik basınç ve sıcaklık artışı arasındaki ilişkiler sunulmuştur. Literatürde mevcut teorik model ile deneysel sonuçlar karşılaştırılmış ve uyum gözlenmiştir. Ultrason basınç alanı için teorik model, KZK (Khokhlov, Zabolotskaya and Kuznetsov) doğrusal olmayan parabolik denklemi ve fantom dokudaki sıcaklık artışına sebep olan genellikle Pennes' bioheat transfer denklemi ile açıklanan HIFU enerji emilimi kullanılarak gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
The overall goal of this thesis is to characterize the high intensity focused ultrasound (HIFU) transducers used in medical applications and to investigate the effect in phantom tissue. Two types of HIFU transducers have been characterized by electrical, acoustical and thermal methods. A new method has been presented for measurement of instantaneous input electrical power of HIFU transducers. The aim is to establish a relationship between ultrasonic powers produced due to applied electrical power and measure the effectiveness of HIFU transducers. New ultrasound pressure measurement system has been designed and constructed at TUBİTAK UME Ultrasound Laboratory. System consists of a water tank, positioning system, measurement devices and a controlling program. The ultrasound field radiated by HIFU has been investigated by measuring its pressure field and mapping in 2-D and 3-D. A temperature measurement set up in a phantom tissue has been constructed. Two temperature sensors that were produced at TÜBİTAK UME Temperature laboratories were used. Platinum resistance (Pt100) temperature sensors and thin wire thermocouples are embedded into a phantom tissue. Temperature change and temperature distribution have been investigated. Correlations between ultrasonic power, electrical power, ultrasonic pressure and temperature rise have been presented. Theoretical model found in literature and experimental results were compared and an agreement was shown. Theoretical model for ultrasound pressure field was realized by using a KZK (Khokhlov, Zabolotskaya and Kuznetsov) nonlinear parabolic equation and temperature rise in phantom tissue caused by absorption of HIFU energy is often described using Pennes' bioheat transfer equation.
Benzer Tezler
- Process development for microfabrication of phase reversal CMUT devices for structural health monitoring and development of dynamic characterization processes for mems applications
Yapısal sağlık izleme için fazı tersine çeviren CMUT cihazlarının mikroüretimi için süreç geliştirilmesi ve MEMS uygulamaları için dinamik karakterizasyon süreçlerinin geliştirilmesi
MERVE MİNTAŞ KÜÇÜK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Mühendislik Bilimleriİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. ABDULLAH ATALAR
DR. MEHMET YILMAZ
- Preparation and characterization of microstructurally engineered textured 0.9PMN-0.1PT piezoelectric ceramics
0.9PMN-0.1PT dokulu piezoelektrik seramiklerinin üretimi ve karakterizasyonu
YUSUF KILIÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Metalurji MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EBRU MENŞUR ALKOY
- Designing, fabrication and post-fabrication characterization of half-frequency driven 16 x 16 waterborne transmit cmut array
Yarı frekansta sürülen sualtı 16 x 16 elemanlı cmut dızının dızaynı, fabrıkasyonu ve fabrıkasyon sonrası karakterızasyonu
YUSUPH ABUBAKAR ABHOO
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. HAYRETTİN KÖYMEN
- Bakır/gümüş/çinko oksit (CuAg/ZnO) partiküllerinin ultrasonik sprey piroliz yöntemiyle üretimi
Production of CuAg/ZnO nanocomposite particles by ultrasonic sprey pyrolysis
TOLGA ÇAKMAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEBAHATTİN GÜRMEN
- Sistem parametrelerinin ultrasonik medikal görüntüler üzerindeki etkilerinin incelenmesi
Analysis of the system parameters effects on medical ultrasound images
GERÇEK SUNMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İNCİ ÇİLESİZ