Localized signal suppression in magnetic particle imaging
Manyetik parçacık görüntülemede yerel sinyal bastırma
- Tez No: 979233
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EMİNE ÜLKÜ SARITAŞ ÇUKUR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- 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: Belirtilmemiş.
Özet
Manyetik Parçacık Görüntüleme (MPG), arka plan dokusundan herhangi bir sinyal olmaksızın yüksek zamansal ve mekansal çözünürlük sunan, izleyici madde tabanlı bir görüntüleme yöntemidir. MPG, manyetik nanoparçacıkların (MNP'ler) uzamsal dağılımını görüntüler. Ancak MNP'ler, karaciğer ve dalak gibi hedef dışı organlarda birikebilir ve ortaya çıkan güçlü sinyal, yakındaki hedef sinyalleri belirsizleştirebilir. Görüntüleme sisteminin geniş noktasal yayılma fonksiyonu bu problemi daha da kötüleştirir; çünkü uzaktaki hedef dışı bölgeler bile istenen sinyalle girişime neden olabilir. Bu tez, MNP manyetizasyonunu yerel olarak doygunluğa ulaştıran doğru akım (DC) doygunluk alanlarının kullanımıyla yerel olarak sinyal bastırılmasını önermektedir. İlgili görüntüleme denklemleri çıkarıldıktan sonra, doygunluk alanı şiddetine yönelik gereksinimler benzetimlerle belirlenmiştir. Daha sonra, yerel MNP doygunluğu için çeşitli bobin tasarımları değerlendirilmiştir. Nicel sonuçlar, bastırma verimliliği ile uzamsal yayılma arasında bir denge olduğunu göstermekte ve bu da en uygun bobin tasarımını yönlendirmektedir. Doygunluk bobini ile MPG donanımının geri kalanı arasındaki etkileşimlerden kaynaklanan elektromanyetik girişim, ikincil alan indüksiyonlarının kaynakları analiz edilerek incelenmiştir. Bu sorunu çözmek amacıyla öne sürülen çeşitli çözümler arasında, indüksiyon sinyalini en aza indirmek için devreye bir boğucu bobin (L-choke) bileşeni entegre edilmiştir. Özel olarak tasarlanmış bir MPG tarayıcısında yapılan görüntüleme deneyleri, önerilen yaklaşımın hedef dışı sinyalleri etkin bir şekilde azalttığını ve MPG görüntülerinde hedef ve arka plan arasındaki kontrastı artırdığını göstermektedir. Bu tez çalışmasının sonuçları, MNP birikiminin hedef dışı dokularda gerçekleştiği durumlarda MPG kontrastını iyileştirmek için yerel sinyal bastırmanın uygulanabilir ve başarılı bir yaklaşım olduğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Magnetic Particle Imaging (MPI) is a tracer-based imaging modality offering high temporal and spatial resolution without any signal from the background tissue. MPI images the spatial distribution of magnetic nanoparticles (MNPs). However, these MNPs can accumulate in off-target organs, such as the liver and spleen, and the resulting strong signal can obscure nearby target signals. This problem is further exacerbated by the broad point spread function of the imaging system, which causes even distant off-target regions to interfere with the desired signal. This thesis proposes localized signal suppression through the use of additional DC saturation fields that locally saturate MNP magnetization. After deriving the relevant imaging equations, the requirements for the saturation field strength are determined via simulations. Next, several coil designs are evaluated for localized MNP saturation. Quantitative results show that there is a balance between suppression efficiency and spatial spillover, guiding optimal coil design. Electromagnetic interference caused by interactions between the saturation coil and the rest of the MPI hardware is investigated by analyzing the sources of secondary field inductions. Among several potential solutions to address this challenge, an L-choke component is incorporated into the final circuitry to minimize interference. Imaging experiments on a custom MPI scanner demonstrate that the proposed approach effectively reduces off-target signals and enhances target-to-background contrast in MPI images. The results of this thesis demonstrate localized signal suppression as a viable and successful approach for improving contrast in MPI in the case of MNP accumulation in off-target tissues.
Benzer Tezler
- Çanakkale ve çevresi carnivora fosilleri paleontoloji, biyostratigrafi paleoekoloji ve paleocoğrafya
Başlık çevirisi yok
FERAL ARSLAN
- Yerli merkebin (Equus asinus L.) gözü (organum visus) üzerinde komparatif makro-anatomik ve subgros araştırmalar
Başlık çevirisi yok
R. MERİH HAZIROĞLU
- Dudak kanserlerinde genetik ve sitogenetik çalışmalar, lokalize radyasyonun kromozomlara etkisi
Başlık çevirisi yok
M.MÜJGAN YEŞİLDAĞ
- Muğla yöresindeki genç kızılçam (pinus prutia Ten) meşcerelerinde ilk aralama müdahaleleri üzerine silvikültürel araştırmalar
Recherches silvicoles sur les traitements de premiere eclaircie dans les peuplements jeunes de pin brutia de la region de Muğla
BURHAN CEYLAN
- Foramen mandibulae ve foramen metale'nin ortopantomografide lokalizasyonlarının tesbiti ve farklı yaş gruplarına göre incelenmesi
Başlık çevirisi yok
SAMİH DİYARBAKIR
- Gömülü maksiller kanin dişlerinin lokalizasyonunda paralaks ve status-x radyografik yöntemlerinin tanı değerlerinin karşılaştırılması
Başlık çevirisi yok
OSMAN MURAT BİLGE
