Rapid relaxation-based color magnetic particle imaging
Hızlı relaksasyon-tabanlı renkli manyetik parçacık görüntüleme
- Tez No: 756641
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EMİNE ÜLKÜ SARITAŞ ÇUKUR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 98
Özet
Manyetik parçacık görüntüleme (MPG), manyetik nanoparçacıkların (MNP) doğrusal olmayan tepkisinden yararlanan, hızla gelişen bir tıbbi görüntüleme yöntemidir. Renkli MPG, MPG'nin işlevselliğini genişleterek, onu farklı MNP'leri ve/veya MNP ortamlarını ayırt etme yeteneği ile güçlendirir. Renkli MGP için sistem fonksiyonu yaklaşımı MNP'lerin harmonik tepkilerindeki farklılıkları yakalayan kapsamlı kalibrasyonlara dayanır. TAURUS (altta yatan ayna simetrisinin geri kazanılması ile TAU tahmini) isimli alternatif bir kalibrasyonsuz x-uzayı tabanlı yöntem, MPG sinyalinin altında yatan ayna simetrisini geri kazanarak relaksasyon zaman sabiti $\tau$'nun bir haritasını tahmin eder. Ancak, TAURUS bir bölgenin ileri geri taramasını gerektirdiğinden, kullanımı sabit veya parçalı sabit odaklanma alanlı (OA), yavaş gezingelerle sınırlıdır. Bu tezde, TAURUS'un performansını artırmak, hızlı ve çok boyutlu gezingeler için $\tau$ harita tahminine olanak sağlamak amacıyla yeni bir teknik önerilmiştir. Önerilen teknik, zamanla değişen OA'lardan kaynaklı ayna simetrisindeki bozulmaların düzeltilmesine dayanmaktadır. Simülasyonlar ve kurum içi MPG tarayıcısındaki deneyler, önerilen yöntemin, TAURUS'un kalibrasyon gerektirmeyen özelliğini korurken tarama süresinde büyük düşüşler sağlayan (simülasyonlar için 300 katın üzerinde ve deneyler için 8 katın üzerinde) hızlı gezingeler için yüksek doğruluklu $\tau$ haritalarını başarılı bir şekilde tahmin ettiğini göstermektedir. Ek olarak, önerilen yöntem, saniyede 5 kareyi geçen hızlarda görece geniş bir görüş alanı için etkin relaksasyon zaman sabitlerini başarılı bir şekilde haritalayabilir. Bu tez, önerilen yöntemin gerçek zamanlı olarak yüksek doğrulukta ve yüksek kare hızlı renkli MPI görüntüleri üretebildiğini gösteren ilk simülasyon sonuçlarını sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Magnetic particle imaging (MPI) is a rapidly developing medical imaging modality that exploits the non-linear response of magnetic nanoparticles (MNPs). Color MPI widens the functionality of MPI, empowering it with the capability to distinguish different MNPs and/or MNP environments. The system function approach for color MPI relies on extensive calibrations that capture the differences in the harmonic responses of the MNPs. An alternative calibration-free x-space-based method called TAURUS (TAU estimation via Recovery of Underlying mirror Symmetry) estimates a map of the relaxation time constant, $\tau$, by recovering the underlying mirror symmetry in the MPI signal. However, TAURUS requires a back and forth scanning of a given region, restricting its usage to slow trajectories with constant or piecewise constant focus fields (FFs). In this thesis, a novel technique is proposed to increase the performance of TAURUS and enable $\tau$ map estimation for rapid and multi-dimensional trajectories. The proposed technique is based on correcting the distortions on mirror symmetry induced by time-varying FFs. Simulations and experiments in an in-house MPI scanner demonstrates that the proposed method successfully estimates high-fidelity $\tau$ maps for rapid trajectories that provide orders of magnitude reduction in scanning time (over 300 fold for simulations and over 8 fold for experiments) while preserving the calibration-free property of TAURUS. Additionally, the proposed method can successfully map the effective relaxation time constants in a relatively wide field-of-view at frame rates exceeding 5 frames-per-second. This thesis presents the first simulation results demonstrating that the proposed method is capable of generating high fidelity and high frame-rate color MPI images in real time.
Benzer Tezler
- Gaz, yangın algılama sistemleri ve otomatik sulu söndürme
Gas, fire detections systems and automatic water extinguishing
SELİM METİN YAVUZ
- Demir(III) iyonuna hassas, tiyofen ile modifiye edilmiş rodamin tabanlı yeni tip sensörün sentezi, karakterizasyonu ve uygulamaları
Synthesis, characterization and applications of the iron(III) ion sensitive, thiophene modified rodamine-based new type of sensor
HÜLYA ARIBUĞA
- Şişli İlçesinde mevcut yeşil dokunun irdelenmesi ve yeşil alan planlamasına yönetlik öneriler
Başlık çevirisi yok
ESMA TUFANOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALE ÇIRACI
- Alan önceliğine dayalı ortamlarda kablosuz sensör ağlarının dinamik yerleşim eniyilemesi
Dynamic deployment optimization of wireless sensor networks in prioritized areas
YİĞİTCAN ŞENER
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolEge ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYBARS UĞUR
- Tekstil endüstrisinde su geri kazanım teknolojilerinin seçimine yönelik karar destek programının geliştirilmesi
Developing decision support program for selection of water recovery technologies in textile industry
UMUT ZENGİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Kamu Yönetimiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DERYA YÜKSEL İMER