Elektromanyetik aktüatör için manyetik parçacık görüntüleme sistemi tasarımı
Design for a magnetic particle imaging system for an electromagnetic actuator
Yazar: MERT ŞENER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AYSUN BALTACI
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering ; Nöroşirürji = Neurosurgery
Dizin: Biyomedikal uygulamalar = Biomedical applications ; Elektromanyetik = Electromagnetic ; Robotik cerrahi işlemleri = Robotic surgical procedures

Özet:
Bu tezde hidrosefali tedavi sürecinde kullanılan cerrahi operasyonların robotik olarak elektromanyetik aktüatör ile yapılması için tasarımlar yapılmıştır. Fazla basınç oluşturan Beyin Omurilik Sıvısının tahliyesi için robotik şant yerleşimi ve Endoskopik Üçüncü Ventrikülostomi işlemi için mikrorobot tasarımı incelenmiştir. Bu işlemlerin vücut içerisinde gerçekleştirilebilmesi için Manyetik Parçacık Görüntüleme (MPG) sistemi entegre edilerek operasyonun gerçekleştirilmesi sağlanabilmektedir.
Hidrosefali tedavi sonrasında basıncın yeniden artmasından şüphelendiğinde hastalar Bilgisayarlı Tomografi ile tekrarlayan X-ışınına maruz kalmaktadırlar. Bunun vücutta birikmesi ile tedavi sürecinde hastaya farklı hastalıkların oluşmasına neden olunabilmektedir. Bunun önüne geçilmesi için ince film ile oluşturulan bir Kafaiçi Basınç sensörünün MPG sistemi ile görüntülenerek, basınç artışı tahminlenebilmektedir.
Geliştirilen yöntemlerle birlikte hem hidrosefaliye robotik cerrahi açısından yeni bir bakış açısı sunulmuş hem de Elektromanyetik Aktüatör kısmına entegre olabilen Manyetik Parçacık Görüntüleme sistemi tasarlanmış olmaktadır. Bu sayede vücut içerisinde gerçekleştirilen birçok manyetik mikrorobot uygulaması için hem hareket hem de görüntüleme imkânı sağlanmış olabilecektir.
Anahtar sözcükler: Elektromanyetik Aktüatör, Manyetik Parçacık Görüntüleme Sistemi, Hidrosefali, Kafaiçi Basınç

Abstract:
In this thesis, designs were made for the surgical operations used in the hydrocephalus treatment process to be performed robotically with an electromagnetic actuator. Robotic shunt placement for evacuation of CSF that creates excess pressure and microrobot design for Endoscopic Third Ventriculostomy procedure are examined. The operation can be performed by integrating the Magnetic Particle Imaging (MPI) system. Robotic shunt placement for drainage of cerebrospinal fluid that creates excess pressure and microrobot design for Endoscopic Third Ventriculostomy procedure were examined. In order to perform these operations inside the body, the operation can be performed by integrating the MPI system.
When hydrocephalus is suspected to increase the pressure again after treatment, patients are exposed to repeated X-rays with Computed Tomography. With the accumulation of this in the body, different diseases can be caused to the patient during the treatment process. In order to prevent this, an intracranial pressure sensor formed with a thin film can be visualized with the MPI system and the pressure increase can be estimated.
With the developed methods, a new perspective has been presented in terms of robotic surgery for hydrocephalus, and the Magnetic Particle Imaging system, which can be integrated into the Electromagnetic Actuator, has been designed. In this way, both actuation and imaging will be provided for many magnetic microrobot applications performed inside the body.
Keywords: Electromagbetşc Actuator, Magnetic Particle Imaging System, Hydrocephalus, Incranial Pressure