Zayıf manyetik alan NMR görüntüleme sistemi tasarımına yönelik bir benzetim
Zayıf manyetik alan NMR görüntüleme sistemi tasarımına yönelik bir benzetim
Yazar: Dizibüyük, Alper; Alkan, Ahmet
Dergi: Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Vol. 40 No. 2, 2022
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; NMR,NMRI,gradyan sargılar,larmor frekansı,zayıf manyetik alan,nonhomojen alan,nonlineer alan,k-space

NMR (Nükleer Manyetik Rezonans) işaretleri atomların içinde bulundukları ortamdaki manyetik alan ile kendi çekirdek manyetik moment etkileşimleri sonucu elde edilirler. Bu yüzden malzemeyi meydana getiren atom veya moleküllerin dinamikleri ve yapısallığı hakkında bilgiler içermektedirler. Bu bilgiler hem madde analizi hem de görüntüleme amacıyla değerlendirilir. Ancak kullanılan mevcut sistemlerin fiziksel büyüklükleri (Yüksek manyetik alan için gereken sabit mıknatıs veya süper iletken sistemler), yüksek donanım ve işletme maliyetleri ve neredeyse taşınamaz olmaları en büyük olumsuzluklarıdır. Bu durum araştırmacıları düşük manyetik alanda çalışabilen, düşük hacimli, düşük maliyetli ve taşınabilir uygulamalara sevk etmiştir. Bu çalışmalarla geniş bir alanda ihtiyaç duyulan nesne görüntüleme, pratik tıbbi görüntüleme, madde analizi ve tayini, üretim kalite kontrolü, çevre duyarlı üretim atık kontrolü gibi alanlardaki önemli bir boşluk doldurulmaya çalışılmaktadır. Bu çalışmada temel NMRI (Nükleer Manyetik Rezonans Görüntüleme) için gereken statik ana manyetik alan ve gradyan alan sargıları için sınırlı bir Kartezyen uzayda manyetik alan bileşenleri Biot-Savart ilkesine göre bilgisayar ortamında üretilmiştir. Statik ana manyetik alanın yeterli homojen olduğu, gradyan alanların yeterli lineer olduğu uzaysal hacim bölgesi belirlenmiştir. Beraber çalışan alan büyüklükleri yeniden ölçeklenmiş, aynı sınırlı uzayda bulunan sanal fantomlar için gradyan-eko spin FID işaretleri üretilmiş, k-space ve NMR görüntüleri elde edilmiştir.

NMR (Nükleer Manyetik Rezonans) işaretleri atomların içinde bulundukları ortamdaki manyetik alan ile kendi çekirdek manyetik moment etkileşimleri sonucu elde edilirler. Bu yüzden malzemeyi meydana getiren atom veya moleküllerin dinamikleri ve yapısallığı hakkında bilgiler içermektedirler. Bu bilgiler hem madde analizi hem de görüntüleme amacıyla değerlendirilir. Ancak kullanılan mevcut sistemlerin fiziksel büyüklükleri (Yüksek manyetik alan için gereken sabit mıknatıs veya süper iletken sistemler), yüksek donanım ve işletme maliyetleri ve neredeyse taşınamaz olmaları en büyük olumsuzluklarıdır. Bu durum araştırmacıları düşük manyetik alanda çalışabilen, düşük hacimli, düşük maliyetli ve taşınabilir uygulamalara sevk etmiştir. Bu çalışmalarla geniş bir alanda ihtiyaç duyulan nesne görüntüleme, pratik tıbbi görüntüleme, madde analizi ve tayini, üretim kalite kontrolü, çevre duyarlı üretim atık kontrolü gibi alanlardaki önemli bir boşluk doldurulmaya çalışılmaktadır. Bu çalışmada temel NMRI (Nükleer Manyetik Rezonans Görüntüleme) için gereken statik ana manyetik alan ve gradyan alan sargıları için sınırlı bir Kartezyen uzayda manyetik alan bileşenleri Biot-Savart ilkesine göre bilgisayar ortamında üretilmiştir. Statik ana manyetik alanın yeterli homojen olduğu, gradyan alanların yeterli lineer olduğu uzaysal hacim bölgesi belirlenmiştir. Beraber çalışan alan büyüklükleri yeniden ölçeklenmiş, aynı sınırlı uzayda bulunan sanal fantomlar için gradyan-eko spin FID işaretleri üretilmiş, k-space ve NMR görüntüleri elde edilmiştir.