Signal prediction for magnetic particle imaging using a model-based dictionary approach
Modele dayalı sözlük yaklaşımı ile manyetik parçacık görüntüleme için sinyal tahmini
- Tez No: 830235
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EMİNE ÜLKÜ SARITAŞ ÇUKUR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- 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: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Manyetik parçacık görüntüleme (MPG), manyetik nanoparçacık (MNP) dağılımının miktarının belirlenmesini ve uzamsal haritalanmasını sağlayan izleyici tabanlı bir tıbbi görüntüleme tekniğidir. MNP'lerin manyetizasyon tepkisi, eksitasyon alanı (EA) ayarları ve viskozitesi gibi deneysel koşullara ve manyetik çekirdek çapı, hidrodinamik çap ve manyetik anizotropi sabiti gibi manyetik parametrelere bağlıdır. MNP'lerin manyetizasyon tepkisinin kapsamlı bir şekilde anlaşılması, belirli bir MPG uygulaması için EA ve MNP tipinin optimizasyonunu kolaylaştırabilir. Bu tez, test edilmemiş deneysel koşullarda MNP sinyal tahmini için modele dayalı sözlükler kullanarak, kalibrasyon gerektirmeyen bir algoritma önermektedir. Önerilen algoritma aynı zamanda model tabanlı olmayan dinamikleri bir doğrusal zamanda değişmez sistem olarak modelleyerek göz önünde bulundurur. Bu dinamikler, ölçüm düzeneğinin sistem yanıtını ve kullanılan akuple Brown-Néel dönüş modeli tarafından açıklanmayan dipolar etkileşimler ve tek eksenli olmayan manyetik anizotropi gibi manyetizasyon dinamiklerini içerir. Önerilen yinelemeli kalibrasyonsuz algoritma, sözlük ağırlıklarını ve model tabanlı olmayan dinamikleri modelleyen transfer fonksiyonlarını aynı anda tahmin eder. Manyetik parçacık spektrometresi (MPS) düzeneğinde gerçekleştirilen deneyler, önerilen algoritmanın MNP sinyallerini biyolojik olarak ilgili aralık içindeki test edilmemiş viskozitelerde ve ayrıca test edilmemiş EA ayarlarında başarılı bir şekilde tahmin ettiğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Magnetic particle imaging (MPI) is a tracer-based medical imaging technique that enables quantification and spatial mapping of magnetic nanoparticle (MNP) distribution. The magnetization response of MNPs depends on both experimental conditions such as drive field (DF) settings and viscosity of the medium, and the magnetic parameters such as magnetic core diameter, hydrodynamic diameter, and magnetic anisotropy constant. A comprehensive understanding of the magnetization response of MNPs can facilitate the optimization of DF and MNP type for a given MPI application. This thesis proposes a calibration-free algorithm using model-based dictionaries for MNP signal prediction at untested experimental conditions. The proposed algorithm also incorporates non-model-based dynamics by modeling them as a linear time-invariant system. These dynamics include the system response of the measurement setup as well as the magnetization dynamics not accounted for by the employed coupled Brown-Néel rotation model, such as dipolar interactions and non-uniaxial magnetic anisotropy. The proposed iterative calibration-free algorithm simultaneously estimates the dictionary weights and the transfer functions due to non-model based dynamics. Experiments on in-house magnetic particle spectrometer (MPS) setup demonstrate that the proposed algorithm successfully predicts the MNP signals at untested viscosities within the biologically relevant range, as well as at untested DF settings.
Benzer Tezler
- Statistical investigation of ionospheric electron density over İstanbul during geomagnetic storms and implications for GPS communications
Geomanyetik fırtına zamanlarında İstanbul üzerindeki iyonosferik elektron yoğunluğunun istatistiksel olarak incelenmesi ve GPS haberleşmesi üzerine etkisi
BUTE NAZ ERBAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEREFŞAN KAYMAZ
- Tren rayı muayenesi amaçlı manyetik kaçak akı sistem tasarımı ve yapay sinir ağı ile kusur karakterizasyonu
Design of magnetic flux leakage system for train rail inspection and defect characterization with artificial neural network
OKAN KARA
Doktora
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HASAN HÜSEYİN ÇELİK
- Overin benign, borderline ve malign müsinöz tümörlerinin ayırıcı tanısında manyetik rezonans görüntülemenin rolü
The role of magnetic resonance imaging in the differential diagnosis of benign, borderline and malignant mucinous tumors of the ovary
SAFA ÖZYILMAZ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2023
Radyoloji ve Nükleer TıpSağlık Bilimleri ÜniversitesiRadyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA KULALI
- Rektum kanserlerinin evrelemesinde ve metastatik lenf nodlarının belirlenmesinde intravoksel incohorent motion-difüzyon ağırlıklı görüntüleme (IVIM-DAG) bulgularının yeri
Başlık çevirisi yok
YUNUS YAŞAR
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2019
Radyoloji ve Nükleer TıpSağlık Bilimleri ÜniversitesiRadyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAŞAR BÜKTE
- Servikal biyopsi sonucu CIN II-III olan hastaların preoperatif MRI değerlendirmeleri ile nihai biyopsi sonuçlarının karşılaştırılması
Comparison of preoperative MRI evaluations and final biopsy results of patients with CIN II-III on cervical biopsy
ELİF UYSAL
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2023
Kadın Hastalıkları ve DoğumSağlık Bilimleri ÜniversitesiKadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT EKİN