Akademik Veri Yönetim Sistemi
Gençer N. G. (Yürütücü), Zengin R., Erdoğan B.
TÜBİTAK Projesi, 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı, 2019 - 2024
Manyetik-Akusto-Elektriksel
Tomografi (MAET) (veya Lorentz Kuvvetli Elektriksel Empedans Tomografisi
(LFEIT)) insan vücudundaki dokuların elektriksel özelliklerini (iletkenlik ve dielektrik
sabiti) görüntülemek için önerilen yeni bir görüntüleme tekniğidir. Bu yöntemde,
statik manyetik alan ortamında uygulanan ultrason dalgalarının oluşturduğu
titreşimler vücut içinde elektrik akım kaynakları yaratır. Belirlenen ultrason
ışını yönünde ultrason hızında ilerleyen akım kaynakları vücut yüzeyinde elektrik
potansiyeli ve manyetik alan dağılımı oluşturur. Elektrotlarla ölçülen yüzey
potansiyelleri ve/veya bobinlerle ölçülen manyetik alanlar dokuların
elektriksel özelliklerinin geri çatılmasında kullanılabilir. Literatürde MAET
tekniği, prototip geliştirme çalışmalarında, masa üstü kalıcı mıknatıslarla
(manyetik akı şiddeti yaklaşık 0.5 T), küçük görüntü alanlarında, elektrotlarla
voltaj ölçümleri yapılarak, tek frekansta iletkenlik görüntüleri oluşturmak
için denenmektedir. Bu projede görüntü oluşturmada manyetik alan ölçümleri
kullanılacaktır. Manyetik alan ölçümlü MAET yöntemin teorik temelleri ve
sayısal benzetimleri ilk olarak araştırma grubumuz tarafından araştırılmış,
ölçümler için özgün bobin tasarımları öngörülmüştür. Faz dizinli ultrason
dönüştürücü kullanarak, biyolojik doku iletkenliğine çok yakın (3 S/m) fantom
malzemelerle ilk deneysel çalışmalar daha önce tamamladığımız TÜBİTAK projesi
(114E184) kapsamında yapılmıştır. Bu projede elektriksel iletkenlik dağılımının
yanı sıra dielektrik katsayısının da görüntülenmesi hedeflenmiştir. MAET ile
yapılan çalışmalarda daha önce dielektrik katsayısı görüntüleri
gösterilmemiştir. Projede elektriksel özelliklerin farklı frekanslarda çok
sayıda görüntülerinin oluşturulması planlanmıştır. Literatüre ve patent
dokümanlarına bakıldığında MAET’in farklı frekanslarda görüntüleme amacıyla
kullanıldığı bir çalışma yoktur. Projede, seçilen ultrason dönüştürücünün
frekans bandında farklı frekanslarda iletkenlik ve dielektrik katsayısı görüntüleri
oluşturulması planlanmıştır. Proje önerisine konu olan yöntem için (Manyetik alan
ölçümlerine dayalı MAET tekniği ile doku elektriksel özelliklerinin farklı
frekanslarda görüntülenmesi) araştırma grubumuz 2013 yılında PCT başvurusu,
2015 yılında ABD ve Avrupa patent başvurularında bulunmuştur.
Projede yüksek şiddetli
(1.5-3T) statik manyetik alan içinde faz dizinli ultrason kullanarak, büyük
görüntü alanlarında, özgün bobin tasarımlarıyla, hem iletkenlik hem dielektrik
katsayısı görüntüleme için, çok frekanslı görüntüleme performansı,sayısal
modellerle ve deneysel çalışmalarla araştırılacaktır. Bu amaçla büyük görüntü
alanları içinde kullanılabilecek, istenen frekans bantlarında çalışabilecek
yeni bobin tasarımları yapılacaktır. Bu bobinlere bağlı düşük gürültü seviyeli
çok frekanslı veri toplama ve işleme elektroniği oluşturulacaktır.
Önerilen proje
kapsamında, proje yürütücüsü proje süresince bir araştırmacı, dört doktora ve
bir yüksek lisans öğrencisi ile birlikte çalışacaktır. Araştırmacı ve doktora öğrencileri grubumuzun üyeleri
olup bir yüksek lisans öğrencisi de ekibe katılacaktır. Sayısal modelleme çalışmalarında araştırmacı ve iki doktora
öğrencisi çalışacaktır. Bobinler araştırmacı, bir doktora ve bir yüksek lisans öğrencisi tarafından tasarlanacaktır. Fantom
tasarımı araştırmacı ve iki doktora öğrencisi ile yapılacaktır. Veri toplama sisteminin oluşturulması ve fantomların iletkenlik
ve dielektrik katsayısı (permitivite) görüntüsünün elde edilmesi proje
ekibindeki bütün çalışanların katkılarıyla yapılacaktır.