Manyetik rezonans görüntüleme ortamında katater pozisyon tespiti için CMOS tabanlı sistem

Minimal girişimsel ameliyatlar gün geçtikçe yaygınlaşarak ve daha büyük bir önem kazanmaya başlamıştır. Bu ameliyatlarda kullanılan kateterlerin tespiti ise ameliyatın başarılı olması için en önemli unsur teşkil etmektedir. Manyetik rezonans görüntüleme (MRG), bu tip ameliyatlar için çok güvenli bir ortam sunmaktadır. Öte yandan, MRG de yer alan yüksek şiddetteki manyetik alan ve kullanılan radyo frekansı (RF) darbe işaretleri katater yer tespiti gerçekleştirecek sistemlerin tasarımı için önemli kısıtlamalar getirmektedir. Bu tip cihazlarda uzun iletken hatların kullanımı, iletken üzerinde yüksek sıcaklıklara sebebiyet vermesi nedeniyle mümkün olmamaktadır. Bu tez MRG ortamında yer tespitini iletken kablolar olmaksızın optik iletişim yöntemleri kullanarak gerçekleştirecek aktif bir mikro-sistem tasarımını ve MRG ortamında başarı ile gerçekleşen deneylerin sonuçlarını sunmaktadır. Mikro-sistem bir 0.18um üçlü kuyu CMOS teknolojisinde üretilmiş bir RF tümdevre ile bunun etrafına yerleştirilmiş optoelektronik komponentlerden oluşmaktadır. RF tümdevre içerisinde bir RF alıcı sistemi ve bu alıcıya güç sağlayan bir optik güç kaynağı bulunmaktadır. Optik güç 660nm dalga boyundaki bi lazer tarafından sağlanmaktadır. RF alıcı sürekli ve aralıklı olarak çalıştırılabilmektedir. 2mm çapında bir mikro-anten bağlı olan RF alıcı 120dB kazanca sahiptir ve çok düşük güçlü MRG işaretlerini çıkışta yer alan 1310nm dalga boyunda ışık üreten bir LED aracılığı ile dışarı aktarmaktadır. Dışarıda yer alan optik alıcı ve işaret işleme üniteleri ile gelen işaretin frekans değerinden katater 3T gücündeki bir MRG tarayıcıda başarı ile tespit edilmiştir. Yapılan hesaplamalar MRG alıcının çözünürlüğünün 350um olduğunu göstererek mikro-sistemin minimal girişimsel ameliyatlarında başarı ile kullanıbileceğini ortaya koymuştur.