Geri Dön

Rapid relaxation-based color magnetic particle imaging

Hızlı relaksasyon-tabanlı renkli manyetik parçacık görüntüleme

  1. Tez No: 756641
  2. Yazar: MUSA TUNÇ ARSLAN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. EMİNE ÜLKÜ SARITAŞ ÇUKUR
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. Gaz, yangın algılama sistemleri ve otomatik sulu söndürme

    Gas, fire detections systems and automatic water extinguishing

    SELİM METİN YAVUZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1995

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. KENAN KUTLU

  2. 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

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İSMAİL YILMAZ

  3. Şişli İlçesinde mevcut yeşil dokunun irdelenmesi ve yeşil alan planlamasına yönetlik öneriler

    Başlık çevirisi yok

    ESMA TUFANOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Şehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALE ÇIRACI

  4. 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

    Türkçe

    2016

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolEge Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYBARS UĞUR

  5. 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

    Türkçe

    2021

    Kamu Yönetimiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Eğitimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. DERYA YÜKSEL İMER