Akademik Veri Yönetim Sistemi
TÜBİTAK Projesi, 2019 - 2023
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.
Bu proje hedefleri kapsamında yapılacak özgün çalışmalar ile lisansüstü tez çalışmaları yürütülecektir. Proje kapsamında dört adet doktora öğrencisine ve bir adet yüksek lisans öğrencisine burs verilecektir. Proje sonuçları ulusal ve uluslararası dergilere yazılacak makalelerle yaygınlaştırılacak, öğrencilerin ulusal ve uluslararası konferanslara katılımı desteklenecektir.