Design and implementation of magnetic particle imaging (MPI) scanner for medical applications
Medikal uygulamalar için manyetik parçacık görüntüleme (MPI) tarayıcı tasarımı ve uygulaması
- Tez No: 704999
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FUAD ALIEW, DOÇ. DR. AYHAN BİNGÖLBALİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 159
Özet
2005 yılında sunulan manyetik parçacık görüntüleme (MPG=MPI), vasküler damar görüntüleme, onkoloji görüntüleme, akciğer görüntüleme, beyin görüntüleme, ilaç hedefleme, hücre temelli terapi ve termal terapi gibi çeşitli uygulamalar için büyük umut vaat eden yeni bir görüntüleme tekniğidir. Süperparamanyetik demir oksit nanoparçacıklarının (SDON=SPION'lar) uzaysal-zamansal olarak yüksek çözünürlüğüyle birlikte, MPI tekniğinin gerçek zamanlı görüntülenmesi, yenilikçi biyomedikal uygulamalara yeni bir pencere açmıştır. Bu tez kapsamında ilk olarak, manyetik nanoparçacıkların (MNP'ler) karakterizasyonu için 4.6 kHz ve 9.9 kHz'de çalışan bir manyetik parçacık relaksometre (MPR) tasarlanmış ve uygulanmıştır. Özel tasarım MPR, MPI uygulamaları için yeni izleyici ajanların tasarlanma sürecine yardımcı olmak için kullanıldı. İkinci olarak, fantom görüntüleme için 28 mm oyuk büyüklüğüne sahip 4.3 T/m gradyan alanına sahip bir MPI tarayıcı tasarlanmış ve uygulanmıştır. 15 mT'lik bir eksitasyon alanıyla (tepe genliği) 9.3 kHz'de bir solenoid sürücü ve alıcı bobinler tasarlandı. Perimag referans izleyici için 9.3 kHz'de 15 mT sürücü alanında 5.04 mm'lik uzaysal çözünürlük elde edildi. Uzaysal çözünürlüğün donanımsal kısımlara ve izleyici ajanlara bağlılığı kapsamlı bir şekilde incelendi. Üçüncü olarak, uzaysal kodlama için manyetik alansız nokta (MAN=FFP) kullanılarak 6.2 T/m gradyan alanıyla orta çapta oyuk büyüklüğüne sahip bir MPI tarayıcısı da geliştirildi. 15 mT eksitasyon alanı ile oyuk ekseni (tarama ekseni) boyunca 9.2 kHz için solenoid sürücü ve alıcı bobinler kullanıldı. 15 mT'lik bir eksitasyon alanı ile oyuk eksenine dik 9 kHz'de eyer tipi (saddle) sürücü ve alıcı bobinler kullanıldı.
Özet (Çeviri)
Magnetic particle imaging (MPI) is a novel imaging technique presented in 2005 with great promise for various applications, such as vascular imaging, oncology imaging, lung imaging, neuro imaging, drug targeting, cell-based therapy, and thermal therapy. Real-time imaging of the MPI technique with a high spatio-temporal resolution of superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs) opened a window to innovative biomedical applications. Under the scope of this thesis firstly, a magnetic particle relaxometer (MPR) was designed and implemented at 4.6 kHz and 9.9 kHz for the characterization of the magnetic nanoparticles (MNPs). In-house MPR was used to help the synthesis process of the novel tracer agents for MPI applications. Secondly, an MPI scanner was designed and implemented with a gradient field of 4.3 T/m for phantom imaging with a bore size of 28 mm. A solenoid drive and receive coils were constructed at 9.3 kHz with an excitation field of 15 mT (peak amplitude). The spatial resolution of 5.04 mm was achieved for Perimag tracer at 15 mT drive field at 9.3 kHz. The dependence of spatial resolution on instrumentation and tracer agents was thoroughly studied. Thirdly, a medium bore size MPI scanner was also developed with a 6.2 T/m gradient field using field-free point (FFP) spatial encoding. Solenoid drive and receive coils at 9.2 kHz along the bore axis (scanning axis) with an excitation field of 15 mT were used. Saddle drive and receive coils at 9 kHz perpendicular to the bore axis with an excitation field of 15 mT were utilized.
Benzer Tezler
- Yeni bir magnetron tasarımı ve uygulaması
Design and implementation of a new magnetron
YUNUS YILDIZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EROL KURT
- Paper based low cost biosensor design and fabrication
Kağıt tabanlı düşük maliyetli biyoalgılayıcı tasarımı ve üretimi
MELİKE NUR ÖNDER
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Bilgi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. YİĞİT DAĞHAN GÖKDEL
YRD. DOÇ. ÖZGÜR GÜL
- Yeni bir plazma cihazı tasarımı ve imalatı
Design and implementation of a new plasma device
BEKİR DURSUN
Doktora
Türkçe
2024
Mühendislik BilimleriGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EROL KURT
- Elektromanyetik filtreler için FPGA tabanlı adaptif kontrolör tasarımı ve gerçekleştirilmesi
FPGA based adaptive controller design and implementation for electromagnetic filters
İLKER ALİ ÖZKAN
Doktora
Türkçe
2013
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSelçuk ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SAADETDİN HERDEM
- Ses ötesi yöntem kullanılarak bir kalınlık ölçüm sisteminin gerçeklenmesi
Implementation of the thickness measurement system using the ultrasonic method
FURKAN YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mekatronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET KOYUN