Geri Dön

Selection field induced artifacts in magnetic particle imaging and a novel framework for nanoparticle characterization

Manyetik parçacık görüntülemede seçme alanı kaynaklı artefaktlar ve özgün bir nanoparçacık karakterizasyon yöntemi

  1. Tez No: 649370
  2. Yazar: ECRİN YAĞIZ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. EMİNE ÜLKÜ SARITAŞ ÇUKUR, DR. CAN BARIŞ TOP
  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: 79

Özet

Manyetik Parçacık Görüntüleme (MPG) s\"{u}perparamanyetik demir oksitlerin doğrusal olmayan manyetiklenme eğrilerini kullanan yeni bir görüntüleme yöntemidir. MPG'de sıkça yapılan varsayımlardan biri seçme alanının konuma göre doğrusal değişmesidir, ancak pratikte tarayıcının merkezinden uzaklaştıkça ideal doğrusallıktan da uzaklaşılmaktadır. Bu tezin ilk bölümünde, standart x-uzayı yaklaşımında doğrusal olmayan seçme alanı hesaba katılmadığında geriçatılan görüntüde çarpılma oluştuğu gösterilmektedir. Ayrıca, geriçatılan görüntüye etki eden kayma haritası bir kez belirlendikten sonra etkili bir şekilde çarpılma artefaktının ortadan kaldırılabileceği gösterilmektedir. Düzeltilen görüntü, seçim alanı gradyanlarındaki bozulma nedeniyle tarayıcının merkezinden uzak bölgelerde çözünürlük kaybı yaşasa da, nanoparçacıkların konumlarını doğru bir şekilde yansıtmaktadır. MPG'de nanoparçacıkların relaksasyon davranışı, nanoparçacık karakteristikleri veya viskozite ve sıcaklık gibi lokal ortam özellikleri hakkında çıkarımlar yapmak için de kullanılabilir. Nanoparçacık sinyali sürücü alanı (SA) parametreleriyle de değiştiği için, nicel haritalama uygulamalarındaki potansiyel bir problem bu parametrelerin de optimizasyonudur. Bu tezin ikinci kısmında, nanoparçacıkların farklı ortamlardaki kendilerine özgü tepkilerini karakterize etme amaçlı yeni bir hızlandırılmış yaklaşım önerilmektedir. \say{Manyetik Parçacık Parmak İzi Tanıma} adı verilen bu yöntem, gevşeme izini hızlı bir şekilde geniş bir aralıktaki SA parametrelerini tarayarak numunenin özgün relaksasyon parmak izini haritalamaktadır. Bu yöntem, birkaç parametrenin (örneğin viskozite, sıcaklık, nanoparparçacık tipi, vb.) eşzamanlı haritalanmasını önemli ölçüde kısaltılmış tarama süresinde sağlayabilir.

Özet (Çeviri)

Magnetic particle imaging (MPI) is a recent imaging modality that uses non-linear magnetization curves of the superparamagnetic iron oxides. One of the main assumptions in MPI is that the selection field changes linearly with respect to the position, whereas in practice it deviates from its ideal linearity in regions away from the center of the scanner. The first part of this thesis demonstrates that unaccounted non-linearity of the selection field causes warping in the image reconstructed with a standard x-space approach. Unwarping algorithms can be applied to effectively address this issue, once the displacement map acting on the reconstructed image is determined. The unwarped image accurately represents the locations of nanoparticles, albeit with a resolution loss in regions away from the center of the scanner due to the degradation in selection field gradients. In MPI, the relaxation behavior of the nanoparticles can also be used to infer about nanoparticle characteristics or the local environment properties, such as viscosity and temperature. As the nanoparticle signal also changes with drive field (DF) parameters, one potential problem for quantitative mapping applications is the optimization of these parameters. In the second part of this thesis, a novel accelerated framework is proposed for characterizing the unique response of a nanoparticle under different environmental settings. The proposed technique, called \say{Magnetic Particle Fingerprinting} (MPF), rapidly sweeps a wide range of DF parameters, mapping the unique relaxation fingerprint of a sample. This technique can enable simultaneous mapping of several parameters (e.g., viscosity, temperature, nanoparticle type, etc.) with significantly reduced scan time.

Benzer Tezler

  1. RF properties of the 800 MHz RFQ prototype at KAHVELab

    KAHVELab'da 800 MHz RFQ prototipinin RF özellikleri

    ATACAN KILIÇGEDİK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Fizik ve Fizik MühendisliğiMarmara Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MİTHAT KAYA

    PROF. DR. N. GÖKHAN ÜNEL

  2. A novel hybrid magnetic particle imaging and low-field magnetic resonance imaging scanner

    Özgün bir hibrit manyetik parçacık görüntüleme ve düşük alanlı manyetik rezonans görüntüleme tarayıcısı

    SEFA KARACA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EMİNE ÜLKÜ SARITAŞ ÇUKUR

    DR. CAN BARIŞ TOP

  3. Temperature estimation using magnetic nanoparticles: A simulation study

    Manyetik nanoparçacıklar kullanarak sıcaklık ölçümü tahmini yapılması: Benzetim çalışması

    GAMZE ONUKER

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NEVZAT GÜNERİ GENÇER

  4. Bir benzinli motorun türbülanslı akış alanlarının incelenmesi

    The Investigation of the turblent flow fields in the motored S.1. engine

    AHMET ERDİL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OĞUZ BORAT

  5. Seleksiyon dışı yeni bazı mandarin çeşitlerinin belirli virüs ve virüs benzeri hastalıklar yönünden incelenmesi

    The Detection of some new mandarin varieties that are out of selection, concerning certain virüs and virüs like diseases

    MELİKE YURTMEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1995

    ZiraatÇukurova Üniversitesi

    PROF.DR. AHMET ÇINAR