Dergiler / Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi / 2022 / Cilt: 24 - Sayı: 70

Görüntüleme Sistemleri İçin Kalıcı Mıknatıslarda Optimum Performans İncelemesi

Optimum Performance Review In Permanent Magnets For Imaging Systems

Sayfa
37–44
Yayın Tarihi
2022-10-15
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Bu çalışmada MPI tarayıcısının kalıcı mıknatıslarla çalışması durumunda optimum ölçülerinin tasarısı önerilmektedir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Tıbbi görüntüleme cihazları hastalıkların teşhisinde hayatımızda önemli bir yer tutmaktadır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRG = MRI) cihazı klinik olarak kullanılmakta ve Manyetik Parçacık Görüntüleme (MPG = MPI) cihazı ise geliştirilmektedir.
💡
Sonuç & Katkı:Bu çalışmada MPI tarayıcısının kalıcı mıknatıslarla çalışması durumunda optimum ölçülerinin tasarısı önerilmektedir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Halbach dizisi · Manyetik Parçacık Görüntüleme · Dolgu Faktörü

Özet

Tıbbi görüntüleme cihazları hastalıkların teşhisinde hayatımızda önemli bir yer tutmaktadır. Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRG = MRI) cihazı klinik olarak kullanılmakta ve Manyetik Parçacık Görüntüleme (MPG = MPI) cihazı ise geliştirilmektedir. Her iki görüntüleme tekniğinde manyetik alan kullanılmaktadır. Bu görüntüleme yöntemlerinden MPI tekniğinin temel mekanizması, izleyici materyal olarak kullanılan süperparamanyetik nanoparçacıkların (SPION) konsantrasyon dağılımını görselleştirmeye dayanmaktadır. MPI tarayıcıları için gereken manyetik alanlar genellikle elektromıknatıslardan elde edilmektedir. Bu durum MPI tarayıcılarının çok yüksek seviyede enerji tüketmelerine yol açmaktadır. Ancak oluşturulan manyetik alan kuvvetlerinin arttırılıp azaltılmasında ve görüntünün hızlı elde edilmesinde avantaj sağlamaktadırlar. Manyetik alanın üretilmesinde elektromıknatıslara alternatif olarak kullanılan kalıcı mıknatıslar ise yüksek akı yoğunlukları sağlamakla beraber herhangi bir güç kaynağına da ihtiyaç duymazlar. İstenmeyen arkaplan gürültüleri yoktur ve soğutma sistemine de ihtiyaç duymazlar. Ancak, kalıcı mıknatısların ürettiği manyetik alanların büyüklüğü, elektromanyetik mıknatısların ürettiği manyetik alanların büyüklüğüne kıyasla daha düşüktür. Bu çalışmada MPI tarayıcısının kalıcı mıknatıslarla çalışması durumunda optimum ölçülerinin tasarısı önerilmektedir. Bu tasarıda, Halbach ve ikili mıknatıs sistemlerindeki performansı etkileyen parametrelerin değişimiyle meydana gelen sonuçlardan bahsedilmiştir.

Abstract

Medical imaging devices have an important place in our lives in the diagnosis of diseases. Magnetic Resonance Imaging (MRI) device is used clinically and Magnetic Particle Imaging (MPI) device is being developed. Both imaging techniques use magnetic fields. The basic mechanism of MPI technique, one of these imaging methods, is based on visualizing the concentration distribution of superparamagnetic nanoparticles (SPION) used as tracer material. Magnetic fields required for MPI scanners are usually obtained from electromagnets. This causes MPI scanners to consume very high levels of energy. However, they provide advantages by increasing and decreasing magnetic field strengths and obtaining the image quickly. Permanent magnets, which are used as an alternative to electromagnets in the generation of magnetic fields, provide high flux densities and do not require any power source. They do not have any unwanted background noise and do not need a cooling system. However, the magnitude of the magnetic fields produced by permanent magnets is lower compared to the magnitude of the magnetic fields produced by electromagnetic magnets. In this design, the results of changing the parameters affecting the performance in Halbach and double magnet systems are mentioned.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Bingolbali, A., Balcı, F., Doğan, N. (2022). Görüntüleme Sistemleri İçin Kalıcı Mıknatıslarda Optimum Performans İncelemesi. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, Cilt: 24 - Sayı: 70, 37–44. https://ajindex.com/articles/491259

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (3)

  1. B. Gleich and J. Weizenecker, S. 2005. Tomographic imaging using the nonlinear response of magnetic particles, Nature, cilt. 435, s. 1214-1217. DOİ: 10.1038/nature03808. A. Meola, J. Rao, N. Chaudhary, G. Song, X. Zheng, and S. D. Chang, S. 2019. Magnetic Particle Imaging (MPI) in Neurosurgery," World neurosurgery. DOİ: 10.1016/j.wneu.2019.01.180. M. Weber, J. Beuke, A. von Gladiss, K. Gräfe, P. Vogel, V. C. Behr, et al., S. 2018. Novel field geometry using two Halbach cylinders for FFL-MPI, Intern. J. Magnetic Particle Imaging, cilt. 4, s. 1811004 DOİ: 10.18416/IJMPI.2018.1811004. Z. W. Tay, D. W. Hensley, E. C. Vreeland, B. Zheng, and S. M. Conolly, S. 2017. The relaxation wall: experimental limits to improving MPI spatial resolution by increasing nanoparticle core size, Biomedical physics & engineering express, cilt. 3, s. 035003. DOİ: 10.1088/2057-1976/aa6ab6. E. E. Mason, C. Z. Cooley, S. F. Cauley, M. A. Griswold, S. M. Conolly, and L. L. Wald, S. 2017. "Design analysis of an MPI human functional brain scanner," International journal on magnetic particle imaging, cilt. 3. DOİ: 10.18416/ijmpi.2017.1703008. M. Straub, S. Hubertus, F. Kiessling, and V. Schulz, S. 2015. MPI field generator design for an FFL based image acquisition, 5. Uluslararası Manyetik Parçacık Görüntüleme Çalıştayı (IWMPI), 26-28
  2. Mart, İstanbul, s. 1-1 DOI: 10.1109/IWMPI.2015.7107056. N. Panagiotopoulos, R. L. Duschka, M. Ahlborg, G. Bringout, C. Debbeler, M. Graeser, et al. S. 2015. "Magnetic particle imaging: current developments and future directions," International journal of nanomedicine, cilt. 10, s. 3097. DOİ: 10.2147/IJN.S70488. S. M. Dadfar, D. Camozzi, M. Darguzyte, K. Roemhild, P. Varvarà, J. Metselaar, et al. S. 2020. "Size-isolation of superparamagnetic iron oxide nanoparticles improves MRI, MPI and hyperthermia performance," Journal of nanobiotechnology, cilt. 18, s. 1-13. DOİ: 10.1186/s12951-020-0580-1.
  3. S. Lyer, T. Knopp, F. Werner, J. Zaloga, R. Friedrich, L. Trahms, et al. S. 2018. "Multifunctional SPIONs for Theranostics in Cancer," International Journal on Magnetic Particle Imaging, cilt. 4, s.1. DOI: 10.18416/IJMPI.2018.1808001. T. Knopp and T. M. Buzug, S. 2012. Magnetic particle imaging: an introduction to imaging principles and scanner instrumentation: Springer Science & Business Media. J. Konkle, P. Goodwill, and S. Conolly, S. 2011. "Development of a field free line magnet for projection MPI," SPIE Medical Imaging, Lake Buena Vista (Orlando), Florida, United