Geri Dön

Signal prediction for magnetic particle imaging using a model-based dictionary approach

Modele dayalı sözlük yaklaşımı ile manyetik parçacık görüntüleme için sinyal tahmini

  1. Tez No: 830235
  2. Yazar: ASLI ALPMAN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. EMİNE ÜLKÜ SARITAŞ ÇUKUR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  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: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 99

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

  1. 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

    İngilizce

    2018

    Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZEREFŞAN KAYMAZ

  2. Sayısal görüntülerin alt band kodlanması

    Subband coding of digital images

    SIDIK DÜNDAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1995

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Y.DOÇ.DR. M. ERTUĞRUL ÇELEBİ

  3. Akciğer kanseri tanılı hastalarda tedaviye yanıtın değerlendirilmesinde difüzyon mr görüntüleme

    Diffisuion mr imaging for evaluation of response to treatment in patients with lung cancer

    MELİKE ŞENER SORGUN

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Radyoloji ve Nükleer TıpCelal Bayar Üniversitesi

    Radyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CİHAN GÖKTAN

  4. Lokal ileri evre meme kanserlerinde 18-fdg pet/bt parametrelerinin neoadjuvan kemoterapi cevabı öngörüsündeki yeri ve manyetik rezonans görüntüleme ile karşılaştırılması

    Predictive value of dynamic and dual-phase 18 fdg pet/ct parameters in the assessment of neoadjuvant chemotherapy response in locally advanced breast cancer: A Comperative study with dynamic contrast enhanced mri

    OSMAN KUPİK

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Radyoloji ve Nükleer TıpHacettepe Üniversitesi

    Nükleer Tıp Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HATİCE BELKIZ ERBAŞ

  5. Asenkron motorlarda rotor çubuk kırılmasının işletme başarımı üzerine etkisinin sonlu elemanlar yöntemiyle tespitine katkılar

    Contributions to determining the effect of rotor bar break on operational performance of induntion motors by finite element method

    VOLKAN KURT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ DERYA AHMET KOCABAŞ