Manyetik rezonans görüntüleme sistemleri için ultra kısa magnet tasarımı
Ultra short magnet design for magnetic resonance imaging system
- Tez No: 865882
- Danışmanlar: PROF. DR. FEDAİ İNANIR, DR. HÜSNÜ KARA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 49
Özet
1970 yılında manyetik rezonans görüntüleme (MRG) cihazlarının kullanılmaya başlanmasından bu yana, MRG teknolojisini geliştirmek için bu teknolojinin farklı bileşenleri üzerinde örneğin gradyent bobin tasarımı ve RF bobin teknolojisindeki yenilikler başta olmak üzere önemli ilerlemeler olmuştur. Bu ilerlemeler sonucunda MRG sistemlerinin gelişimi hız kazanmıştır. MRG sistemleri için istenilen homojenite, kaçak manyetik alan ve mıknatıslar üzerindeki tepe manyetik alan değerlerinin elde edildiği ultra kısa uzunlukta ve dar çaplı bir mıknatıs sistemi tasarlandı. Bu tasarım, mıknats sistemi haricindeki kaçak manyetik alanın etkisini minimize etmek için aktif veya pasif perdelemeye ihtiyaç duymamaktadır. Ana magnet dizaynı sonlu elemanlar metodunu kullananan COMSOL Multiphysics kullanılarak yapıldı. COMSOL Multiphysics'teki gradyan bazlı optimizasyon çözücüsü, MRG sistemi içindeki simetrik elektromıknatısların optimal geometrik konfigürasyonunu elde etmek için kullanıldı. Güçlü ve kararlı bir manyetik alan elde etmek için, ikinci nesil rare earth barium-copper oxide (REBCO) yüksek-sıcaklık süperiletkeni (YSİ), beş double pancake coils (DPC) etrafında sarılmıştır. DPC setlerinin boyutları, REBCO YSİ şeritlerin boyutu göz önüne alınarak seçilmiştir. Optimize edilmiş tasarım, manyetik alanı ve her bir DPC setindeki YSİ şeritlerden geçen akımı verir. Bu çalışma, korumasız mıknatısın tasarım özelliklerini ana hatlarıyla belirtmenin yanı sıra, farklı bobin konumlarına dayalı olarak homojensizliği, kaçak manyetik alanı ve akımları inceleyen bir hassasiyet analizini içermektedir. Çeşitli tasarımlar için en uygun parametreler sağlanmıştır. 100 mm çaplı bir küresel hacimde (DSV), 10 ppm'nin altında homojensizlik elde edildi ve buna 5 m'lik bir mesafenin ötesinde 5 Gauss (=5×10^-4 Tesla)'dan daha az bir minimum kaçak manyetik alan eşlik etti. Ana mıknatıs sisteminin elde edilen uzunluğu 56 cm'den azdır.
Özet (Çeviri)
Since the introduction of magnetic resonance imaging (MRI) devices in 1970, there have been significant advances in different components of MRI technology to improve it, such as innovations in gradient coil design and RF coil technology. As a result of these advances, the development of MRI systems has accelerated. An ultra-short length and narrow diameter magnet system was designed to obtain the desired homogeneity, stray magnetic field and peak magnetic field values on the magnet for MRI systems. This design does not require active or passive shielding to minimize the effect of stray magnetic field outside the magnet system. The main magnet design was made using COMSOL Multiphysics, which uses the finite element method. The gradient-based optimization solver in COMSOL Multiphysics was used to obtain the optimal geometric configuration of symmetric electromagnets within the MRI system. To obtain a strong and stable magnetic field, a second-generation rare earth barium-copper oxide (REBCO) high-temperature superconductor (HTS) is wound around five double pancake coils (DPC). The dimensions of the DPC sets were chosen considering the size of the REBCO HTS tapes. The optimized design yields the magnetic field, and the current passing through the HTS tapes in each DPC set. In addition to outlining the design features of the unshielded magnet, this study includes a sensitivity analysis examining inhomogeneity, stray magnetic field, and currents based on different coil positions. Optimal parameters are provided for various designs. In a 100 mm diameter spherical volume (DSV), inhomogeneity below 10 ppm was achieved, accompanied by a minimum stray magnetic field of less than 5 Gauss (=5×10^-4 Tesla) beyond a distance of 5 m. The resulting length of the main magnet system is less than 56 cm.
Benzer Tezler
- 0-18 yaş grubundaki hastalarda kraniyal manyetik rezonans görüntülemede 3D space sekansının kullanımı
Use of 3D space sequence in cranial magnetic resonance imaging in patients in the 0-18 years old group
NAZMİ TOPRAK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2019
Radyoloji ve Nükleer TıpAkdeniz ÜniversitesiRadyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULLAH UTKU ŞENOL
- Determination of the breast cancer tumor diameter using wearable ultra wide band microstrip antenna
Meme kanseri tümör çapının giyilebilir ultra geniş bant mikroşerit anten kullanılarak belirlenmesi
FAWZY A.F. ALSHARIF
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOndokuz Mayıs ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÇETİN KURNAZ
- Meme tümörlerinin çok geniş bantlı radar tabanlı mikrodalga yöntemiyle tespiti
Detection of the breast tumors by ultra-wideband radar based microwave method
ALİ RECAİ ÇELİK
Doktora
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDicle ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMED BAHADDİN KURT
PROF. DR. SELÇUK HELHEL
- Design of a self-aligned, high resolution, low temperature (30 mK - 300 K) magnetic force microscope
Kendiliğinden hizalamalı, yüksek çözünürlüklü, düşük sıcaklık (30 mK - 300 K) manyetik kuvvet mikroskobu tasarımı
ÖZGÜR KARCI
Doktora
İngilizce
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞADAN ÖZCAN
PROF. DR. AHMET ORAL
- Dual band 23NA/1H, bilateral, flexible breast coil design for magnetic resonance imaging systems
Manyetik rezonans görüntüleme sistemleri için 23NA/1H çift bantlı, bilateral esnek meme bobini
BÜŞRA KAHRAMAN AĞIR
Doktora
İngilizce
2021
BiyomühendislikDokuz Eylül ÜniversitesiBiyomedikal Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KORKUT YEĞİN