Geri Dön

Rapid and robust image reconstruction for magnetic particle imaging

Manyetik parçacık görüntüleme için hızlı ve gürbüz görüntü geriçatımı

  1. Tez No: 633005
  2. Yazar: SEMİH KURT
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ EMİNE ÜLKÜ SARITAŞ ÇUKUR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 72

Özet

Manyetik Parçacık Görüntüleme (MPG) süperparamanyetik demir oksit nanoparçacıklarının uzamsal dağılımlarını yüksek çözünürlük, kontrast ve hassasiyetle görüntüleyen, ve hızla gelişen bir medikal görüntüleme tekniğidir. MPG, anjiyografi, kanser görüntüleme ve kök hücre takibi gibi uygulamalara sahiptir. Alternatif manyetik alanların güvenlik sınırları nedeniyle, MPG görüntüleri görüş alanını (GA) çok sayıda görece küçük kısmi GA'lara (kGA) bölerek elde edilir. Eşzamanlı uyarım ve sinyal alımının neden olduğu geribeslemeden dolayı, her bir kGA sabit bir değer kaybı yaşar. Standart x-uzayı görüntü geriçatımı her bir kGA'yı tek başına işledikten sonra, son görüntüde negatif olmama ve süreklilik kısıtlarını zorlayarak tüm kGA'ları birleştirir. Bu işlemler kGA'ların örtüşmesini gerektirir, ve harmonik girişim, gürültü, nanoparçacık relaksasyonu gibi ideal olmayan sinyal koşullarının etkilerini artırabilir. Bu tezde iki farklı gürbüz x-uzayı görüntü geriçatım tekniği önerilmektedir. kGA merkez görüntüleme (KMG) ismindeki ilk teknik, öncelikle sinyali doğrudan kGA merkezlerine atayarak tüm GA'nın ham bir görüntüsünü oluşturur. Son MPG görüntüsü ise bu ham görüntünün bilinen ve kompakt bir çekirdekle ters evrişimi ile geriçatılır. Harmonik dağılım x-uzayı (HD-X) ismindeki ikinci teknik ise hızlı tarama gezingeleri için sinyal harmoniklerinin dağılımından faydalanır. Bu teknik, temel harmonikte keskin bir bant söndüren süzgeci takiben MPG sinyalini doğrudan gridleyerek son görüntüyü oluşturur, ve kGA'ların örtüşmesini gerektirmez. KMG harmonik girişimlere karşı gürbüzlük sağlarken, HD-X örtüşmeyen kGA'lar içeren hızlı ve seyrek gezingelerin x-uzayı geriçatımlarını mümkün kılar. Kapsamlı benzetimler ve görüntüleme deneyleri, önerilen her iki tekniğin de ideal olmayan sinyal koşullarına karşı gürbüzlük ve görüntü kalitesi açısından standart x-uzayı geriçatımından üstün olduğunu göstermektedir.

Özet (Çeviri)

Magnetic Particle Imaging (MPI) is a rapidly developing medical imaging modality, which can image with high resolution, contrast, and sensitivity the spatial distribution of superparamagnetic iron oxide nanoparticles. Several applications of MPI have been introduced on angiography, cancer imaging, and stem cell tracking. Due to the safety limits on time-varying magnetic fields, MPI images are obtained by dividing the field-of-view (FOV) into numerous relatively small partial FOVs (pFOVs). Each pFOV suffers from a DC loss due to direct feedthrough interference caused by simultaneous excitation and signal reception. The standard x-space image reconstruction first processes each pFOV separately, and then combines them by enforcing smoothness and non-negativity constraints on the final image. These steps require the pFOVs to overlap, and can amplify the effects of non-ideal signal conditions, such as harmonic interference, noise, and nanoparticle relaxation. This thesis proposes two robust x-space image reconstruction techniques. The first technique, pFOV center imaging (PCI), first forms a raw image of the entire FOV by directly mapping the signal to pFOV centers. The final image is then reconstructed by deconvolving this raw image with a known, compact kernel. The second technique, harmonic dispersion x-space (HD-X), takes advantage of the dispersion in signal harmonics in the case of rapid scan trajectories. Followed by a sharp bandstop filtering of the fundamental harmonic, this technique directly grids the signal to form the final image, and does not require overlapping pFOVs. PCI offers robustness against harmonic interferences, and HD-X enables x-space reconstruction of rapid and sparse trajectories with non-overlapping pFOVs. Extensive simulations and imaging experiments show that both proposed methods outperform standard x-space reconstruction in terms of robustness against non-ideal signal conditions and image quality.

Benzer Tezler

  1. Rapid multi-contrast magnetic resonance imaging and time-of-flight angiography

    Hızlandırılmış çoklu-kontrast manyetik rezonans görüntüleme ve uçuş-zamanlı anjiyografi

    TOYGAN KILIÇ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. EMİNE ÜLKÜ SARITAŞ ÇUKUR

    DOÇ. DR. TOLGA ÇUKUR

  2. Computational models and methods for ultrasound tomography

    Başlık çevirisi yok

    HÜSEYİN EMRE GÜVEN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiNortheastern University

    PROF. ERIC L. MILLER

    PROF. ROBIN O. CLEVELAND

  3. Kırılgan ve dayanıklı resim damgalama tekniklerinin başarımının zeki optimizasyon yöntemleriyle artırılması

    Improving the performances of fragile and robust image watermarking techniques using intelligent optimization algorithms

    SERKAN ÖZTÜRK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Elektronik Mühendisliği Bölümü

    DOÇ. DR. ŞABAN ÖZER

    YRD.DOÇ.DR. VEYSEL ASLANTAŞ

  4. Detection and measurement of multilevel COVID-19 infection using gamma correction and features extracted by CNN enhanced with xgboost from CT scan images

    BT tarama görüntülerinden gama düzeltme ve xgboost ilegeliştirilmiş CNN kullanılarak çok düzeyli covıd-19enfeksiyonunun ölçümü ve tespiti

    RANA SABRY ABBAS AL-BAYATI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKırşehir Ahi Evran Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA AKSU

  5. Seismic arrays for the imaging of alluvial deposits and monitoring engineering systems

    Alüvyal çökellerin görüntülenmesi ve mühendislik sistemlerinin izlenmesi amacıyla kullanılan sismik dizilimler

    ESRA AK