PROF. DR. MURAT EYÜBOĞLU

High resolution imaging of anisotropic conductivity with magnetic resonance electrical impedance tomography (MR-EIT) Manyetik rezonans elektriksel empedans tomografisi ile yön bağımlı iletkenliğin yüksek çözünürlüklü olarak görüntülenmesi

Dokuların elektriksel iletkenliği dokular arasında farklılık gösteren ayırıcı bir özelliktir. Bu özellik dokunun fizyolojik ve patolojik durumuna göre de değişiklik göstermektedir. Ayrıca biyoelektrik alan problemlerinin doğru olarak çözülebilmesi için elektriksel iletkenlik bilgisine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu bilgiyi yüksek çözünürlüklü olarak elde edebilmek için Manyetik Rezonans Elektriksel Empedans Tomografisi (MREET) önerilmiştir. Ancak şimdiye kadar önerilen MREET algoritmalarının hemen hepsinde iletkenlik, matematiksel problemi basitleştirmek için yön bağımsız kabul edilmiştir. Fakat insan vücudundaki pek çok dokunun yön bağımlı iletkenliğe sahip olduğu bilinmektedir. Bu çalışmanın amacı MREET tekniği ile yön bağımlı iletkenlik görüntüleri oluşturmaktır. Çalışmada MREET için beş ayrı yön bağımlı iletkenlik görüntüleme algoritması geliştirilmiş ve uygulanmıştır. Geliştirilen görüntü oluşturma algoritmaları iki grupta toplanmıştır: akım yoğunluğu kullanan algoritmalar (Tip-I) ve manyetik akı yoğunluğu kullanan algoritmalar (Tip-II). Geliştirilen algoritmaların performansları pek çok yönden sınanmış ve başarımları karşılaştırılmıştır. Ayrıca teknik 0.15T ODTÜ ? EE MRI Sisteminde gerçeklenmiş ve test cisimleri için önerilen tüm algoritmalarla görüntü oluşturulmuştur.

Performance evaluation of current density based magnetic resonance electrical impedance tomography reconstruction algorithms Akım yoğunluğu tabanlı manyetik rezonans elektriksel empedans tomografisi geriçatım algoritmalarının performans değerlendirmesi

Manyetik Rezonans Elektriksel Empedans Tomografisi (MREIT) akım yoğunluğu (MRCDI) ve yüzey potansiyelleri ölçümleri yardımıyla iletkenlik dağılımını geriçatmaktadır. MREIT geri probleminin çözümünde kullanılan birçok metot ve algoritma vardır. Bu algoritmalar iki gruba ayrılır: Akım (J) ve manyetik akı (B) yoğunluğu tabanlı geriçatım algoritmaları. Bu çalısmada J-tabanlı MREIT geriçatım algoritmaları gerçeklestirilip bazı değisikliklerle eniyilenmistir. Bu algoritmaların farklı geometrilere ve iletkenlik değerlerine sahip bes iletkenlik modeli ile benzetimi yapılmıstır. Benzetim sonuçları yorumlanıp, geriçatım algoritmaları performanslarına göre kıyaslanmıstır. Espotansiyel-?zdüsüm algoritması gürültüsüz durum için en düsük hata oranlarına sahipken, gürültülü durumda Karma algoritma en basarılıdır. JDeğistirme ve Karma algoritmaları diğer algoritmalara oranla daha uzun geriçatım sürelerine sahiptir. Buna rağmen bu algoritmaların sonuçları daha basarılıdır. Kartezyen Izgara Çizgileri boyunca ?ntegral ve Espotansiyel Çizgileri boyunca ?ntegral algoritmaları gürültü seviyesi arttıkça ıraksar. Espotansiyel-?zdüsüm algoritmasında gürültülü durumlarda görüntüleme alanının köselerinden baslayan hatalı çizgiler belirmekteyken Lineer Denklem Sistemi Çözümü ile Geriçatım algoritmasının tipik ızgara artefaktı vardır. ?lk yapılan deneyde elde edilen sonuçlara bakıldığında, sadece Lineer Denklem Sistemi Çözümü ile Geriçatım algoritması bütün elemanları kısmi olarak geriçatabilmistir. Bu da bu algoritmanın gürültüye karsı dirençli olduğunu göstermektedir. Buna karsın, Espotansiyel-?zdüsüm algoritması daha yalıtkan olan kare elemanı kısmen geriçatabimistir. Diğer algoritmalar deneysel veriler ile görüntü geriçatımında basarısız olmuslardır. Daha yüksek iletkenlik kontrastına sahip bir fantomla yapılan deney sonucunda, Lineer Denklem Sistemi Çözümü ile Geriçatım, J-Değistirme ve Karma algoritmalarının her iki fantom elemanını da geriçattığı ve Karma algoritmanın hata oranlarında daha iyi olduğu görülmüstür.

A Labview interface to integrate magnetic resonance imaging (MRI) simulator with system control and its application to regional magnetic resonance electrical impedance tomography (MREIT) reconstruction Manyetik rezonans görüntüleme simülatörünü sistem denetimi ile birleştiren labvıew arayüzü ve bölgesel manyetik rezonans elektriksel empedans tomografi (MREET) geriçatımına uygulanması

Bu tez çalışmasında, daha önce geliştirilen manyetik rezonans görüntüleme (MRG) simülatörü ile ODTÜ MRG sisteminin sistem kontrol ünitesini tümleştiren ve Labview ortamında hazırlanan bir arayüz tasarlanacaktır. MRG simülatörü, manyetik rezonans elektriksel empedans tomografi (MREET) veri alma simülasyonunu gerçekleştirecek şekilde genişletilecektir. Bunlara ek olarak, geliştirilen MREET simülatöründe, en iyi akımlar için bölgesel geriçatım algoritması gerçeklenecektir.

Analysis of magnetic resonance imaging in inhomogenous main magnetic field Homojen olmayan ana manyetik alan kullanan manyetik rezonans görüntülemenin analizi

Bu çalışmada homojen olmayan ana manyetik alan kullanan manyetik rezonans görüntülemenin (MRG) analizi yapılmıştır. Homojen olmayan ana manyetik alanın, manyetik rezonans (MR) sinyaline etkisini anlamak için Bloch denklemi tabanlı sayısal bir model oluşturulmuştur. Oluşturulan sayısal model kullanılarak, manyetik alandaki homojenlikten sapma miktarıyla, MR sinyalinin enerjisinin, sönüm süresinin ve bant genişliğinin nasıl değiştiği incelenmiştir. Ayrıca manyetik alandaki homojenlikten sapma miktarıyla görüntüleme alanının nasıl değiştiği incelenmiştir. Homojen olmayan manyetik alandaki gürültü sinyalinin benzetimini yapmak için, homojen durum için geçerli gürültü modeli geliştirilerek yeni bir gürültü modeli oluşturulmuştur. Sayısal modelin geliştirilmesinden sonra homojen olmayan ana manyetik alan için görüntüleme algoritması geliştirilmiştir. Bu görüntüleme algoritması manyetik alandaki homojenlikten sapmadan dolayı oluşan bozulmaları düzeltmek içindir. Görüntüleme algoritmasının performansını test etmek için farklı görüntüleme parametreleri kullanılarak farklı seviyelerde gürültüye sahip MR sinyalleri oluşturulmuştur. Oluşturulacak sinyaller ve geliştirilen görüntü oluşturma algoritmasıyla görüntüler elde edilmiş ve elde edilen görüntülerdeki gürültü incelenerek homojen olmayan manyetik alan kullanan MRG sistemlerinin fizibilitesi hakkında bilgi elde edilmiştir.