Geri Dön

3D ımplementation of bias-corrected phase-based cr-MREPT

İçbükey eğim düzeltmeli faza dayali kr-MREÖT'nin 3B uygulamasi

PDF İndir

  1. Tez No: 997430
  2. Yazar: MUSTAFA KAAN ÇAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. YUSUF ZİYA İDER
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  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: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Dokuların elektriksel özelliklerinin görüntülenmesi; anatomik görüntülemenin yanında tümör tespiti, inme tespiti ve sınıflandırması, Alzheimer ve bunama gibi hastalıkların erken tespiti, radyo frekans soğurma ve lokal özgül soğurma oranının (ÖSO) hesaplanması, tedavi planlama ve takibi gibi alanlarda kullanılmaktadır ve bu sebeple popüler bir araştırma konusu haline gelmiştir. Farklı elektriksel özellik görüntüleme yöntemleri arasında, manyetik rezonans elektriksel özellik tomografisinin (MREÖT) yaygın MR cihazları ile kullanılabilmesi ve ek bir donanım gerektirmemesi, invaziv olmaması ve iyonize edici radyasyon kullanmaması gibi avantajları bulunmaktadır. Son yıllarda bir çok farklı MREÖT yöntemi önerilmiş olsa da, bu yöntemler genel olarak benzer problemlerden muzdariptir. Bu problemler sınır artefaktı, toplam faz varsayımı (TFV), içbükey eğim, yüksek sinyal/gürültü oranı gereklilikleri kaynaklı uzun görüntüleme süreleri şeklinde sıralanabilir. kr-MREÖT yöntemi, faza dayalı versiyonu kullanıldığında sınır artefaktı ve TFV kaynaklı sorunlardan etkilenmemekte, ancak içbükey eğim ve uzun görüntüleme süreleri gibi problemler devam etmektedir. Bunlara ek olarak, yöntemin 3 boyutlu uygulaması donanımsal açıdan yüksek gereksinimlere sahiptir ve geriçatım süreleri pratik olmayacak kadar uzundur. Bu da yöntemi klinik uygulamalar için elverişsiz hale getirmektedir. Bu çalışmada, bahsedilen sorunlardan etkilenmeyen, hızlı ve klinik uygulamalara uygun bir kr-MREÖT yöntemi geliştirilmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla, içbükey eğim problemini düzeltecek özgün bir yöntem geliştirilmiştir. Önerilen yöntem simülasyon ve deney sonuçlarıyla doğrulanmış ve elektriksel iletkenlik dağılımları her durumda başarıyla elde edilebilmiştir. Sonrasında, içbükey eğim düzeltmeli faza dayalı kr-MREÖT yöntemi 3B olarak uygulanmış ve büyük nesnelerin iletkenlik geriçatım uygulanabilirliğini artırmak için yeni ve pratik bir geriçatım yöntemi önerilmiştir. Yöntem, nesneyi daha küçük 3B bölgelere bölerek her bir bölge için iletkenlik geriçatımını pratik olarak daha uygulanabilir hale getirir ve toplam çözüm süresini kısaltmak amacıyla küçük bölgelerde yapılan geriçatımlar eş zamanlı olarak yapılabilir.Faza dayalı kr-MREÖT üzerinde hassasiyet analizi yapılarak küçük bölge boyutları belirlenmiş ve önerilen yöntemin performansı çeşitli gürültüsüz ve gürültü eklenmiş simülasyon verileri üzerinde kanıtlanmıştır. Son olarak, araştırmacılar arasında içbükey eğim düzeltmeli faza dayalı kr-MREÖT yönteminin kullanılabilirliğini artırmak, farklı gruplar arasındaki iş birliğini artırmak ve farklı yöntemlerin karşılaştırmasının daha kolay yapılabilmesini sağlamak amacıyla bir kr-MREÖT kütüphanesi geliştirilmiştir.

Özet (Çeviri)

Electrical property imaging has been a point of interest for decades as it has promising applications such as anatomical imaging, tumor detection, stroke detection and classification, early diagnosis of Alzheimer disease and dementia, RF safety and SAR calculations, and therapy planning and monitoring. Among different electrical property imaging methods, MREPT has the advantage of using a standard MRI device so that its non-invasive, does not use external coils or electrodes, and does not rely on ionizing radiation. Many MREPT methods are proposed, but most of them suffer from similar limitations such as internal boundary artifacts, transceive phase approximation, concave bias, and long imaging times caused by high SNR requirements. These problems significantly limit the clinical feasibility of MREPT. cr-MREPT, especially in phase-based form, overcomes internal boundary artifacts without using the transceive phase approximation but still suffers from concave bias and high SNR requirements. Moreover, even tough implementation in 3D is straightforward, phase-based cr-MREPT is not previously employed in 3D since hardware requirements and reconstruction times make the method impractical for clinical applications. In this thesis, we aim to develop an MREPT method that overcomes all the mentioned limitations and is feasible to use in clinical applications. To achieve this, a novel bias correction method is proposed to overcome the concave bias. The proposed method is evaluated on the basis of simulation and experimental phantoms, and the conductivity distributions are successfully reconstructed in each case. Later on, the bias corrected phase-based cr-MREPT method is implemented in 3D and a new, practical reconstruction method is proposed to improve feasibility of the method applying on conductivity reconstructions of large objects. The method divides the object into smaller volumes so that the reconstruction of each volume is more manageable and can be parallelized to accelerate the solution process. Small region sizes are determined by performing sensitivity analysis on phase-based cr-MREPT, and the performance of the proposed method is proven on various noiseless and noise-added simulation data. Last but not least, a cr- MREPT library is developed to improve the availability of 2D/3D bias corrected cr-MREPT for researchers, increase collaboration between different groups and provide better comparative evaluation of different methods.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    55533

    Yük-frekans kontrolunun incelenmesi

    Başlık çevirisi yok

    CANAN ZOBİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1996

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Y.DOÇ.DR. AYŞEN DEMİRÖREN

  2. Tez No

    739541

    TBDY-2018'e göre tasarlanmış planda A1 ve A3 düzensizliği bulunan betonarme bir binanın performans analizi

    Performance evaluation of a RC building with A1 and A3 plan irregularities designed according to TBDY-2018

    MELİH MUHLİS TEMİZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    İnşaat MühendisliğiBursa Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MELİH SÜRMELİ

  3. Tez No

    350403

    Bir servis robotunda temel veri iletişimi ve kontrol altyapısının tasarımı

    Basic communcation and control infrastructure of a service robot

    AYDIN ÇAĞATAY SARI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. PINAR BOYRAZ

  4. Tez No

    100811

    Çok düzeyli statik bellek gözesi ve kohonen türü yapay sinir ağına uygulanması

    Multiple valued static storage cell and its application to kohonen type neural network

    NURETTİN YAMAN ÖZELÇİ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1999

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. UĞUR ÇİLİNGİROĞLU

  5. Tez No

    558859

    Sensor-based activity recognition and authentication using deep learning

    Derin öğrenme yöntemleri ile sensör tabanlı sistemlerde aktivite ve kimlik tanıma

    NİLAY TÜFEK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZEHRA ÇATALTEPE

Geri Dön