Effects of scanning and reconstruction parameters on image quality in magnetic particle imaging
Tarama ve geriçatım parametrelerinin manyetik parçacık görüntülemede görüntü kalitesine etkileri
- Tez No: 486727
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. EMİNE ÜLKÜ SARITAŞ ÇUKUR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 77
Özet
Manyetik parçacık görüntüleme (MPG), süperparamanyetik demir oksit nanoparçacıkların mıknatıslanmasına dayanan yeni bir tıbbi görüntüleme yöntemidir. MPG'de, nanoparçacıklarn uyarılması için eksitasyon alanı adı verilen dışarıdan bir manyetik alan uygulanır. Görüntü kalitesi ve eksitasyon parametreleri arasındaki bağ karmaşıktır, çünkü nanoparçacık davranışı eksitasyon parametreleri ile değişir. Ek olarak, maksimum uygulanabilir eksitasyon alan şiddeti, insan boyutundaki MPG tarayıcıları için güvenlik kısıtlamaları ile sınırlıdır. Son çalışmalar, düşük eksitasyon alan genliklerinde çözünürlüğün arttığını göstermiştir ve eksitasyon frekansı arttıkça SNR artar. Diğer çalışmalar 150 kHz'e kadar yüksek frekanslarda taramanın insan boyutundaki MPG tarayıcıları için de mümkün olduğunu doğrulamıştır. Bununla birlikte, görüntü kalitesinin eksitasyon parametreleriyle nasıl etkilendiği, özellikle 150 kHz civarındaki yüksek frekanslar için araştırılmamıştır. Bu tezde, relaksometre deneyleri ile eksitasyon alanı parametrelerinin MPG'de görüntü kalitesi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Güvenlik sınırlarının etkileri de farklı eksitasyon frekansları için benzetimler ile araştırılmıştır. Sonuçlar, güvenli MPG tarayıcıları için en uygun eksitasyon alan parametrelerini belirlemede önemli bilgiler sağlar. Bu tez, MPG'de görüntü kalitesini artırmak için yeni bir geriçatm tekniği de sunmaktadır. MPG görüntüleri, nanoparçacık tepkisi relaksasyon etkileri nedeniyle geciktiğinde asimetrik bulanklık ve düzensiz tırmanma artifaktlarından muzdariptir. Bu tez, Savitzky-Golay filtreleme ile birlikte, MPG sinyalinin negatif ve pozitif yarım döngülerinin relaksasyon etkilerinin ortalamasına dayanan yeni bir yöntem önermektedir. Hem deneysel hem de benzetim sonuçları görüntü kalitesinde önemli bir iyileşme göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Magnetic particle imaging (MPI) is a novel medical imaging modality, based on the magnetization of the superparamagnetic iron oxide nanoparticles. In MPI, an external magnetic fi eld called the drive fi eld is applied to excite the nanoparticles. The link between the image quality and the drive fi eld parameters is complex, as nanoparticle behaviour changes with the drive field parameters. In addition, the maximum applicable drive field strength is limited by human safety restrictions. Recent studies have shown that the resolution improves at low drive field amplitudes and SNR enhances as drive field frequency increases. Other studies have confi rmed that scanning at frequencies as high as 150 kHz is feasible for human-size MPI scanners. However, how the image quality is affected by drive fi eld parameters, especially for high frequencies around 150 kHz, was not investigated. This thesis investigates the effects of the drive field parameters on the image quality in MPI with relaxometer experiments. The effects of the safety limits are also explored across di fferent drive field frequencies via simulations. The results provide important insight in determining the optimal drive field parameters for safe MPI scanners. This thesis also introduces a new method for improving the image quality in MPI. MPI images can suffer from asymmetric hazing and irregular trending artifacts when nanoparticle response is delayed due to relaxation effects. This thesis proposes a new method based on averaging of relaxation effects from negative and positive half-cycles of the MPI signal, combined with a Savitzky-Golay detrending filter. Both experimental and simulation results demonstrate a signi ficant improvement in image quality.
Benzer Tezler
- İki boyutlu sıralı tarama verilerinin işlenmesi ile elde edilen mekanik modellerdeki farklılıkların görüntü işlem prosedürleri kapsamında incelenmesi
Investigation of differences in mechanical models obtained by processing of 2d serial scanning data in the scope of image processing procedures
FİLİZ ALTINTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
BiyomühendislikCelal Bayar Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. B. GÜLTEKİN SINIR
- Tomografik görüntü oluşturulmasında doğrudan fourier yöntemine yeni bir yaklaşım
A Novel approach to direct fourier transform technique in tomographic image reconstruction
A.FİLİZ BAYTAŞ
Doktora
Türkçe
1994
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiNükleer Mühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELİH GEÇKİNLİ
- Aıdr ve semar tekniklerinin nazofarenks bt'de radyasyon dozu ve görüntü kalitesine etkisinin değerlendirilmesi
Evaluation of the effect of aidr and semar techniques on radiation dose and image quality in nasopharyngeal ct
ELSHAD ISMAYILOV
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2023
Radyoloji ve Nükleer TıpAtatürk ÜniversitesiRadyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RECEP SADE
- Image reconstruction based on active scan techniques in the terahertz frequency range
Aktif tarama teknikleri kullanarak terahertz frekans aralığında görüntü oluşturma
VEDAT ALİ ÖZKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiDOÇ. DR. HAKAN ALTAN
YRD. DOÇ. DR. ÖZGÜR ÖZDEMİR
- Yer üstü platformlara monte edilebilecek sentetik açıklıklı radar sistemi oluşturulması ve gerçek karasal radar görüntülerinin elde edilmesi
Construction of synthetic aperture radar system for ground platforms and obtaining real terrestrial radar images
ENES YİĞİT
Doktora
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMersin ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CANER ÖZDEMİR