Induced current magnetic resonance electrical impedance tomography (ICMREIT) with low frequency switching of gradient fields
Gradyan alanların düşük frekansta anahtarlanmasıyla akım indüklemeli manyetik rezonans elektriksel empedans tomografisi (AİMREET)
- Tez No: 475011
- Danışmanlar: PROF. DR. BEHÇET MURAT EYÜBOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 180
Özet
Bu tezde, akım indüklemeli manyetik rezonans elektriksel empedans tomografisi (AİMREET) yönteminin modelleme ve çözümlemeden başlayarak deneysel gerçekleştirmeye kadar devam eden bir süreçte incelenmesi amaçlanmıştır. AİMREET ileri ve ters problemleri formülize edilmiştir. AİMREET'nin manyetik rezonans görüntüleme (MRG) tarayıcılarında bulunan kesit seçici (z) gradyan sargısı aracılığıyla gerçekleştirilebilmesi için bir MRG darbe dizini önerilmiştir. Önerilen MRG darbe dizini dikkate alınarak düşük frekanslı (DF) MR faz bileşeni ile ikincil manyetik alan arasındaki ilişki açıklanmıştır. İleri problem, MRG tarayıcılarının z ve y gradyan sargıları için sonlu elemanlar yöntemi (SEY) kullanılarak çözülmüştür. Ters problemin çözümü için J-türevi ve E-hesaplama görüntü geriçatım yordamları önerilmiş ve yordamların başarımları benzetim ölçümleri aracılığıyla değerlendirilmiştir. AİMREET'nin görüntüleme niteliklerinin incelenmesi için duyarlılık ve ayırt edilebilirlik çözümlemeleri gerçekleştirilmiştir. AİMREET'nin fiziksel gerçeklemesi için fantom deneyleri yapılmıştır. Benzetimler ve deneyler sonucunda elde edilen DF faz ölçümlerinin nitelikleri benzerdir. DF faz ölçümlerinin düşük duyarlılığının benzetim ve deney ölçümleri arasındaki nicel farkın ana nedeni olduğu ve yöntemin klinik uygulamalara yönelik en büyük sınırlaması olduğu düşünülmektedir. DF faz ölçümleri kullanılarak akım yoğunluğu ve gerçek iletkenlik görüntüleri geriçatılmıştır. Geriçatılan akım yoğunluğu ve iletkenlik görüntüleri AİMREET'nin güvenli ve uygulama potansiyeli olan bir tıbbi görüntüleme yöntemi olduğunu göstermektedir. Geriçatılan iletkenlik görüntüleri, basit fantomların kaba tahminleri olup nicel görüntülerden daha çok nitel geriçatımları sergilemektedir. Yöntemin klinik uygulamalarda kullanılması için DF faz ölçümlerinin duyarlılıklarının ve görüntü geriçatım baĢarımının artırılması gerekmektedir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, it is aimed to investigate induced current magnetic resonance electrical impedance tomography (ICMREIT) starting from modeling and analysis to experimental validation. Forward and inverse problems of ICMREIT are formulated. A magnetic resonance imaging (MRI) pulse sequence is proposed for the realization of ICMREIT using the slice selection (z) gradient coil of MRI scanners. Considering the proposed MRI pulse sequence, relationship between the low frequency (LF) MR phase and the secondary magnetic field is expressed. Forward problem is solved using finite element method (FEM) for z and y gradient coils of MRI scanners. For the solution of the inverse problem, J-derivative and E-calculation image reconstruction algorithms are proposed and the performance of the algorithms is evaluated by using simulated measurements. Sensitivity and distinguishability analyses are performed in order to investigate imaging characteristics of ICMREIT. Phantom experiments are performed for physical realization of ICMREIT. Simulated and physical LF phase measurements have similar characteristics. Low sensitivity of LF phase measurements is thought to be the main reason for the quantitative difference between the simulated and experimental measurements and the major limitation of the method towards clinical applications. Using the LF phase measurements, current density and true conductivity images are reconstructed. Reconstructed current density and conductivity images show that ICMREIT is a safe and a potentially applicable medical imaging method. Reconstructed conductivity images are rough estimates of the simple phantoms and they exhibit qualitative reconstructions rather than quantitative images. Sensitivity of LF phase measurements and image reconstruction performance should be increased in order to use the method in clinical practice.
Benzer Tezler
- 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
- Improving current density recovery and flux density imaging in diffusion tensor magnetic resonance electrical impedance tomography applications
Difüzyon tensörü manyetik rezonans elektriksel empedans tomografisi uygulamalarında akım yoğunluğu geri kazanımı ile manyetik akı yoğunluğu görüntülemenin geliştirilmesi
BERK CAN AÇIKGÖZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEHÇET MURAT EYÜBOĞLU
- A novel magnetic resonance imaging (MRI) approach for measuring weak electric currents inside the human brain
Başlık çevirisi yok
CİHAN GÖKSU
Doktora
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTechnical University of DenmarkDOÇ. Dr. AXEL THIELSCHER
DOÇ. Dr. LARS G. HANSON
- Magnetic resonance electrical impedance tomography based on MRI-SPAMM
MRG-SPAMM tabanlı manyetık rezonans elektrıksel empedans tomografısı
KEMAL SÜMSER
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BEHÇET MURAT EYÜBOĞLU
- 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