A preclinical arbitrary waveform magnetic particle imaging scanner for multi-frequency imaging
Çok frekanslı görüntüleme için preklinik rastgele dalga formu manyetik parçacık görüntüleme tarayıcısı
- Tez No: 830736
- 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: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 75
Özet
Manyetik Parçacık Görüntüleme (MPG) manyetik nanoparçacıkların (MNP) uzaysal dağılımını, onların doğrusal olmayan manyetizasyon tepkisini kullanarak görüntüleyen iz sürücü tabanlı bir tomografik görüntüleme yöntemidir. MPG yüksek zamansal ve uzaysal çözünürlüğe ve yüksek duyarlılığa sahip, hızla gelişen ve güvenli bir görüntüleme yöntemidir. MPG'de farklı tip MNP'ler ve onların viskozite ve sıcaklık gibi lokal ortam özellikleri, MNP'lerin relaksasyasyonu aracılığıyla belirlenebilir. Optimum eksitasyon alanı (EA) frekansı hedeflenen uygulamaya bağlıdır. Ayrıca, niceliksel haritalamanın duyarlılığı birden fazla EA frekansında görüntülemeden faydalanabilir. Ancak, konvensiyonel MPG sistemleri reaktif gücü azaltmak için belirli bir EA frekansına ayarlanmış empedans eşleştirme devresi kullandığı için tek frekansa kısıtlıdır. Bu tezde, geniş bir çalışma frekansı aralığında esnek işlevsellik sağlamak için bir preklinik rastgele dalga formu (RDF) MPG tarayıcısı önerilmektedir. RDF MPG tarayıcısı üç özel bileşene sahiptir: (1) Preklinik boyutlu bir MPG tarayıcıda geniş bant görüntülemeyi mümkün kılmak için Rutherford kablo sarımları kullanılarak azaltılmış endüktansa sahip bir RDF sürücü bobini, (2) hassas bir şekilde MNP sinyalini alırken doğrudan besleme sinyalinin etkilerini hafifletmek için RDF sürücü bobini ile sıfır karşılıklı endüktansa sahip olacak şekilde tasarlanmış bir gradyometrik sinyal alıcı bobin, (3) DC akımını bloke ederken EA dalga formunda bozukmalardan kaçınmak için ek kapasitans bankaları. Ayrıca, bu tez geliştirilen RDF MPG tarayıcısını kullanarak tek taramada çok frekanslı görüntüleme için bir teknik önermektedir. Deneysel görüntüleme sonuçları, geliştirilen RDF MPG tarayıcısı ve önerilen çok frekanslı görüntüleme tekniği ile MPG görüntülerinin ve relaksasyasyon haritalarının çoklu EA frekanslarında başarılı bir şekilde elde edilebileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Magnetic Particle Imaging (MPI) is a tracer based tomographic imaging modality that images the spatial distribution of the magnetic nanoparticles (MNPs) using their nonlinear magnetization response. MPI is a rapidly growing and safe imaging modality with high temporal and spatial resolution, together with high sensitivity. In MPI, different types of MNPs and the properties of their local environment such as viscosity and temperature can be identified via the relaxation behavior of the MNPs. The optimal drive field (DF) frequency depends on the application of interest. In addition, the sensitivity of quantitative mapping can benefit from imaging at multiple DF frequencies. However conventional MPI systems utilize an impedance matching circuitry tuned to a specific DF frequency to mitigate the reactive power, which in turn restricts the operation of the MPI systems to that frequency. In this thesis, a preclinical arbitrary waveform (AW) MPI scanner is proposed to enable flexible functionality in a wide range of operating frequencies. The AW MPI scanner features three specialized components: (1) an AW drive coil with a reduced inductance achieved by utilizing Rutherford cable windings to enable wideband imaging in a preclinical-size MPI scanner, (2) a gradiometric receive coil designed to have zero mutual inductance with the AW drive coil to alleviate the effect of the direct feedthrough signal while sensitively receiving the MNP signal, and (3) additional capacitor banks to block DC current while avoiding distortions in the DF waveform. This thesis also proposes a technique for multi-frequency imaging in a single scan using the developed AW MPI scanner. Experimental imaging results demonstrate that MPI images and relaxation maps can be successfully achieved at multiple DF frequencies using the developed AW MPI scanner and the proposed multi-frequency imaging technique.
Benzer Tezler
- Asimptotik ışın teorisi ile yapay sismogram oluşturulması
Synthetic seismograms for laterally varying media calculated by asymptotic ray theory
AYŞE KAŞLILAR
- Farklı hücre hatları ile oluşturulan üç boyutlu 'Microfluidic' in-vitro kolorektal kanser peritoneal karsinomatoz modelinde hipertermik intraperitoneal kemoterapinin tümörisidal etkisinin araştırılması
Investigation of the tumorisdal effect of hyperthermic intraperitoneal chemotherapy on the threedimensional 'Microfluidic' in-vitro colorectal cancer peritoneal carcinomatosis model created by different cell lines
ARAS EMRE CANDA
Doktora
Türkçe
2023
OnkolojiDokuz Eylül ÜniversitesiOnkoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜLYA ELLİDOKUZ
PROF. DR. YASEMİN BAŞBINAR
- A novel preclinical dual-topology magnetic particle imaging scanner
Özgün bir çift topolojili klinik öncesi manyetik parçacık görüntüleme tarayıcısı
AHMET RAHMETULLAH ÇAĞIL
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMİNE ÜLKÜ SARITAŞ ÇUKUR
- N- ω-Nitro L-arginin Metil ester (L-NAME) ile indüklenmiş deney hayvanlarında deli bal ve orman gülü (R. luteum) ekstresinin anti-hipertansif etkisinin araştırılması
Investigation of the anti-hypertensive effect of mad honey and rhododendron (R. luteum) extract in experimental animals induced by N- ω-Nitro L-arginine methyl ester (L-NAME)
HİLAL EBRU ÇAKIR
Doktora
Türkçe
2020
BiyokimyaKaradeniz Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVGİ KOLAYLI
DOÇ. DR. HÜSEYİN ŞAHİN
- Enhancing the performance of a coagulometer through optimization of microfluidic cartridge and fiber optic-based optomechanical systems
Mikroakışkan kartuş ve fiber optik tabanlı optomekanik sistemlerin optimizasyonu yoluyla koagülometrenin performansının artırılması
MERVE KORTEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
BiyomühendislikKoç ÜniversitesiBiyomedikal Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN ÜREY