Design and applications of a Z-gradient array in magnetic resonance imaging
Z-gradyan dizisinin tasarımı ve manyetik rezonans görüntülemedeki uygulamaları
- Tez No: 533898
- Danışmanlar: PROF. DR. ERGİN ATALAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- 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: 162
Özet
Bağımsız gradyan güç yükselteçleri tarafından beslenen gradyan sargı dizileri dinamik olarak ayarlanabilen manyetik alan profilleri oluşturabilir. Dokuz kanallı bir z-gradyan sargı dizisi sürücü sistemi ile birlikte tasarlanmış ve üretilmiştir. Karşılıklı kuplajları da içeren birinci dereceden bir devre modeli önerilmiş, laboratuvar ölçümleri ve manyetik rezonans görüntüleme (MRG) deneyleri ile doğrulanmıştır. İlk olarak, farklı boyutlardaki hedef hacimlerde oluşturulan doğrusal gradyanlar için, değişken doğrusallık hataları belirlenerek dört parameter için eniyileştirme yapılmıştır. Bu parametreler, maksimum gradyan gücü, maksimum çıkış hızı, minimum akım normu ve minimum manyetik alan tepe değeridir. Daha küçük hacimler ve/veya daha yüksek doğrusallık hataları performans parametrelerini simulasyon uzayı içerisinde 5 kattan fazla artırmıştır. Bu avantaj difüzyon ağırlıklı görüntülemeye uygulanmıştır. Gradyan gücünün tek bir kesit içerisinde eniyileştirilmesi, bütün hacimde eniyileştirilmesine göre görüntlerde sinyal gürültü oranı artırmış ve daha tutarlı ADC haritaları üretilmesine sebep olmuştur. İkinci olarak, doğrusal olmayan gradyanlara dayalı iki yenilikçi uygulama önerilmiştir. Doğrusal olmayan gradyanlar, birden çok kesit pozisyonunu tek frekansa kodlamak için kullanılmıştır. Bu sayede, çoklu kesit uyarımı tek bantlı bir radio frekans darbesi (RF) ile özgül soğurma oranı veya RF tepe gücü artmadan gerçekleştirilmiştir. Ek olarak, tek kanallı bir doğrusal olmayan gradyan alanı, spoke uyarımı sırasında doğrusal gradyanlarla birlikte kullanılarak, B1+ düzensizliklerini azaltmak için kullanılmıştır. Doğrusal ve doğrusal olmayan gradyanların birlikte kullanımasının, yalnızca doğrusal veya yalnızca doğrusal olmayan gradyanların kullanılmasına kıyasla B1+ düzensizliklerini düzeltmede daha başarılı olduğu simulasyonlar ve MRG deneyleri ile gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
Array of gradient coils driven by independent power amplifiers can generate gradient fields with dynamically changing gradient field profiles. Nine channel z-gradient coil array together with the driver system are designed and manufactured. A first order circuit model including the mutual coupling is proposed and validated in bench-top and magnetic resonance imaging (MRI) experiments. Firstly, linear gradient in variable Volume of Interests (VOIs) with variable linearity errors are optimized for four different performance parameters such as maximization of gradient strength, maximization of slew rate, minimization of current norm and peak vector B-field. Smaller VOI and/or more linearity error improves performance parameters more than five times among the sweep ranges. This advantage is demonstrated in Diffusion Weighted Imaging (DWI). Maximization of gradient fields inside the slice rather than entire coil volume results in increased signal to noise ratio (SNR) and better estimate for the apparent diffusion coefficient (ADC). Secondly, two novel applications based on nonlinear gradients are proposed. Nonlinear gradients are used to encode multiple slice locations to the same frequency. Excitation of multiple slices is achieved with a single band radio frequency (RF) pulse without increase in specific absorption rate (SAR) and peak power. Moreover, a single channel nonlinear gradient field is simultaneously used with linear gradients during spoke excitation to mitigate the B1+ inhomogeneity. Simulations and MRI experiments validates that simultaneous use of linear and nonlinear gradients provides better B1+ homogeneity compared to using only linear gradients or only nonlinear gradients.
Benzer Tezler
- A Z-gradient coil array system for magnetic resonance imaging
Manyetik rezonans görüntülemesi için Z-gradyan dizisi
SOHEIL TARAGHINIA
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGİN ATALAR
- Dinamik algılayıcı öğrenme algoritması ile kenar saptamanın öğrenilmesi
Learning of edge detection using recurrent perceptron learning algorithm
FİLİZ YOSMA TAŞKIN
Yüksek Lisans
Türkçe
1995
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. CÜNEYT GÜZELİŞ
- Hücresel yapay sinir ağları için iki öğrenme algoritması ve görüntü işleme uygulamaları
Two learning algorithms for cellular neural networks and their image processing applications
SİNAN KARAMAHMUT
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. CÜNEYT GÜZELİŞ
- A fast 3d flow field prediction around bluff bodies using deep learning
Derin öğrenme kullanılarak küt cisimler etrafındaki 3 boyutlu akış alanının tahmini
FARHAD NEMATI TAHER
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ABDUSSAMET SUBAŞI
- IQ-flow: Mechanism design for inducing cooperative behavior to self-interested agents in sequential social dilemmas
TQ-akışı: Ardışıl sosyal ikilemlerdeki çıkarcı etmenleri işbirlikçi davranışa teşvik etmek için mekanizma tasarımı
BENGİSU GÜRESTİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NAZIM KEMAL ÜRE