A novel design of MRI visible prostate biopsy needle
MRG altında görüntülenebilen yeni nesil prostat biyopsi iğnesi
- Tez No: 468086
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. ÖZGÜR KOCATÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Mühendislik Bilimleri, Biotechnology, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Biyo-Medikal Mühendislik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 62
Özet
Prostat kanseri tedavisi için güvenilir bir tanı yöntemi oldukça önemlidir. Bilinen prostat biyopsi tanı yöntemlerinin doğruluğu sınırlıdır. Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRG), prostatın daha detaylı ve daha kaliteli anatomik görüntülerini çıkardığı için tümörün daha kesin bir şekilde tespitini yapıp tanısal verimi arttırır. Yapmış olduğumuz projede bu amaç doğrultusunda, MRG uyumlu ve MRG altında görüntülenebilen prostat biyopsi iğnesi geliştirmeyi hedefledik. Önerilen biyopsi mekanizmasının kanama ve enfeksiyon riskini azaltırken, iğnenin görüntülenebilen uç kısmını tümörlü bölgeye doğru bir şekilde yerleştirmesi beklenir. Prostat biyopsi iğnesi MR uyumlu nitinol hipo tüpler kullanılarak tasarlanmış ve Nd: YAG lazer kesim sistemi kullanılarak üretilmiştir. Buna ek olarak, uç keskinliği ve biyopsi oyuğu farklılaştırılmış üç iğnenin kuvvet direnci laboratuvar ortamında test edilmiştir. Sonuçlar doğrultusunda, yüksek duvarlı biyopsi oyuğu olan iğnenin dayanımı daha fazla olduğu gözlemlendiğinden bu iğnenin tercih edilmesine karar verilmiştir. Dış iğne yüzeyinin uç kısmına eşit aralıklarla kaplanan demir oksit (Fe2O3) nano parçacıkların gerçek zamanlı MR görüntüsünde görünürlüğü arttırdığı görmek için kaplama yoğunlukları farklı MR dizileri kullanılarak optimize edilmiştir. MR görünürlük deneyleri, spin eko tabanlı görüntülerin gradyan eko tabanlı görüntülere göre tercih edileceği ve orta yoğunluklardaki Fe2O3 kaplamalarının penetrasyon derinliğinin pasif olarak izlenmesi için daha uygun olduğu görülmüştür. Biyopsi iğne tabancası da Solidworks 2015 kullanılarak tasarlanmış ve hızlı prototip sistemi kullanılarak üretilmiştir. Son olarak, biyopsi mekanizmasının laboratuvar ortamındaki performansı taze dana eti üzerinde gerçekleştirilip, elde edilen sonuçlar, Ng: YAG lazer kesme işleminin nitinol iğne üretiminde başarılı bir şekilde kullanılabileceğini ve biyopsi tutacağı tasarımının laboratuvar ortamındaki denemeler yoluyla tekrarlanabilir başarılı biyopsi numuneleri sağladığını göstermiştir.
Özet (Çeviri)
A reliable diagnosis is vital to apply the proper treatment for prostate cancer. Conventional prostate biopsy methods have limited accuracy for the diagnosis. Magnetic Resonance Imaging (MRI) provides superior anatomical images of the prostate, offering precise tumor targeting which in turn increases diagnostic yield. For that purpose, we aimed to develop a novel MRI compatible and visible prostate biopsy needle. The visible distal tip of the needle is expected to provide accurate placement while the proposed biopsy mechanism can reduce the bleeding and infection risk. The prostate biopsy needle has been designed using MRI compatible nitinol hypo tubes and fabricated using an Nd: YAG laser cutting system. Furthermore, the distal tip sharpness and force resistance of the three different needle designs were tested in vitro (silicon mold). According to the results the needle with high walled biopsy groove was preferable. Equally spaced Iron Oxide (Fe2O3) nano-particle coatings were placed over the distal tip of the outer needle surface to enhance its visibility under real time MRI. The coating concentration and marker size were optimized using different MR sequences. MRI visibility experiments indicate that spin-echo acquisitions should be preferred over gradient-echo acquisitions and Fe2O3 coatings with moderate concentrations appear to be more suitable for the passive tracking of penetration depth. The biopsy needle handle also has been designed in Solidworks 2015 and generated using a rapid prototyping system. Finally, the in-vitro performance of the biopsy mechanism was carried out on fresh veal meat. Obtained samples indicate that Nd: YAG laser cutting can be successfully utilized in nitinol needle production and the biopsy handle design provided repeatable successful biopsy sample collections through in vitro trials.
Benzer Tezler
- Novel biopsy needle and assisted robotic system design for prostate biopsy procedure under MRI
MRG altında prostat biyopsi işlemi için yenilikçi biyopsi iğnesi ve yardımcı robotik sistem tasarımı
DAVUT İBRAHİM MAHÇİÇEK
Doktora
İngilizce
2021
Mühendislik BilimleriBoğaziçi ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR KOCATÜRK
- Development of novel superparamagnetic iron oxide based theranostic nanoparticles
Demir oksit bazlı özgün teranostik nanoparçacıkların geliştirilmesi
ÖZLEM ÜNAL
Doktora
İngilizce
2017
KimyaKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAVVA YAĞCI ACAR
- Design of a birdcage-like radio frequency transmit array coil for the magnetic resonance imaging using equivalent circuit model
Manyetik resonans görüntüleme için eşdeğer devre modeli kullanılarak kuşkafesi benzeri radyo frekans iletim dizisi sargısı tasarımı
ALIREZA SADEGHI TARAKAMEH
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGİN ATALAR
- Novel techniques and innovative designs for the RF chain of magnetic resonance imaging scanners
Manyetik resonans görüntüleme cihazlarının RF tarafı için yeni teknikler ve yaratıcı tasarımlar
ALIREZA SADEGHI TARAKAMEH
Doktora
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGİN ATALAR
DR. ÖĞR. ÜYESİ YİĞİTCAN ERYAMAN
- 2.5D ViT: vision transformer based brain age estimation with 3D brain MRI pre-processes
2.5D ViT: 3 boyutlu beyin MR görüntülerinin ön işlenmesiyle görüntü dönüştürücü tabanlı beyin yaşı tahmini
MUAZZEZ BUKET DARICI
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKadir Has ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATİLLA ÖZMEN