Implantable sub-cm wireless resonators for MRI: From circuit theory to medical imaging
MRG için implant edilebilir kablosuz cm-altı çınlaçlar: Devre teorisinden tıbbi görüntülemeye
- Tez No: 486739
- Danışmanlar: PROF. DR. HİLMİ VOLKAN DEMİR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- 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: 119
Özet
Küçük baskı alanına sahip implant edilebilir kablosuz rezonatörlerin (çınlaçların) yapılması, geleneksel tasarımların büyüklükleri ve ulaşılabilen kalite faktörleri aralığı (Q-faktörleri) arasındaki ilişkiye bağlı olarak, oldukça zorlayıcıdır. Klinik manyetik rezonans görüntüleme (MRG) frekansları için (ör. 3 T için yaklaşık 127 MHz), klasik çınlaçlar başarılı bir işlem için ya çip boyutunda yaklaşık 20 cm'lik bir çapa ya da çipten bağımsız harici elemanlara ihtiyaç duyar ki; bunların her ikisi de pratik olarak implant edilebilir cihazlar olarak kullanımı engeller. Vücut içi uygulamalarda kullanılabilmeleri için, yonga boyutunda en az iki basamak (100 kat) küçültme yapılması gereklidir. Bununla birlikte, böyle bir geleneksel rezonatör çipinin boyutunun bu denli azaltılması, önemli ölçüde azaltılmış Q-faktörüyle sonuçlanır. Bu nedenle, baskı alanı azaltılmasının ve yüksek Q faktörlerinin aynı anda elde edilmesi, implant edilebilir elektronik için yeni bir yaklaşımı gerektirir. Bu tez çalışmasında, bu sorunu çözmek için, yeni bir sınıf olarak dalgaboyunun çok altında, ince film yüklü sarmal meta-malzeme yapılar önerip, tasarladık ve bunların MRG'de alan lokalizasyonu ve sinyal-gürültü oranı (SNR) iyileştirmeyi de içeren vücut içi uygulamalarını gösterdik. Çipin her iki tarafında kısmen üst üste konmuş helezonlar ile tamamen çipte uygulanan bu implant edilebilir kablosuz mimari, olağanüstü küçük bir baskı alanı elde ederken (
Özet (Çeviri)
Making implantable wireless resonators having small footprints is fundamentally challenging when using conventional designs that are subject to the inherent tradeoff between their size and the achievable range of quality-factors (Q-factors). For clinical magnetic resonance imaging (MRI) frequencies (e.g., about 127 MHz for 3 T), conventional resonators either require a diameter of about 20 cm in chip size or off-the-chip lumped elements for successful operation, both of which practically prevent their use as implantable devices. At least two orders-of-magnitude reduction in footprint area is necessary to make on-chip resonators suitable for in-vivo applications. However, decreasing the size of such a conventional resonator chip comes at the expense of substantially decreased Q-factor. Thus, achieving high Q-factors with reduced footprints simultaneously entails a novel approach in implantable electronics. In this thesis work, to address this problem, we proposed, designed and demonstrated a new class of sub-wavelength, thin-film loaded helical metamaterial structures for in-vivo applications including field localization and signal-to-noise ratio (SNR) improvement in MRI. This implantable wireless architecture, implemented fully on chip with partially overlaid helicals on both sides of the chip interconnected by a through-chip-via, enables a wide range of resonant radio frequencies tunable on chip by design while achieving an extraordinarily small footprint area (
Benzer Tezler
- Novel wireless RF-biomems implant sensors of metamaterials
Metamalzeme özgün kablosuz RF-biyomems implant sensörler
ROHAT MELİK
Doktora
İngilizce
2010
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HİLMİ VOLKAN DEMİR
- İnterskalen blok eşliğinde venöz port takılmasının hasta memnuniyeti ve analjezi kalitesine etkisi
Başlık çevirisi yok
MEHMET UĞUR TURHAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2012
Anestezi ve ReanimasyonSağlık BakanlığıAnesteziyoloji ve Reanimasyon Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEYSEL ERDEN
- İmplante edilebilen kardiyoverter defibrilatör (ICD) hastalarında algılanan sosyal destek ve umutsuzluk düzeyleri
Implantable cardioverter defibrillator (ICD) in patients perceived social support, and hopelessness
MELİKE ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Hemşirelikİstanbul Üniversitesiİç Hastalıkları Hemşireliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURAY ENÇ
- A design of sub-mW-power 2.4 GHz CMOS cascode low noise amplifier with high linearity
Yüksek doğrusallığa sahip mW altı güç ile çalışan 2.4 GHz CMOS kaskod düşük gürültülü kuvvetlendirici
DİDEM EROL AS
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA BERKE YELTEN
- System integration of mems devices on flexible substrate for fully implantable cochlear implant applications
Mems cihazlarının koklear implant uygulamaları için esnek alt taban üzerine entegrasyonu
ALPER KAAN SOYDAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Bilim ve TeknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALUK KÜLAH
DR. DİLEK IŞIK AKCAKAYA