Novel methods and analysis of B0 and B1 gradients in magnetic resonance imaging

Bu tezde, B0 gradyanlar ve B1 alanlar incelenmi ş, B1 gradyanlar n, B0 gradyanlar yerine kullan ld ığı yeni y öntemler sunulmu ştur. Bu tezin katkı lar ından ilki, gradyan alanlar ile aktif medikal implantlar arası ndaki ili şkinin incelenmesiyle ilgilidir. G ör ünt ülenecek bölgede gradyan sarg ılar n yaratt ığı manyetik alanı n do ğrusal olması bilgisinden yararlan ılarak, homojen silindirik bir hacim i çerisinde basitle ştirilmi ş elektrik alan denklemleri elde edilmi ştir. Bu denklemler kullan ılarak, silindirik bir fantom i çerisinde farkl ı, implant kablosu pozisyonları nda elektrod üzerinde ind üklenebilecek potansiyel yaklaşık olarak hesaplanmışs ve deneysel öl çümlerle kar şıla ştı r ılarak do ğrulanm ışt ır. Bunun yanı nda,izole edilmi ş kurba ğa baca ğı deneyleri ile de metodun do ğrulu ğu test edilmi ştir. Deney sonu çları, implant kablosunun pozisyonu bilindi üinde, kablo üzerinde ind üklenebilecek voltaj ın yaklaşı k olarak hesaplanabilece ğini g östermi ştir. Tezin ikinci konusu Bloch-Siegert (BS) faz kaymasından yararlanan B1 haritalama tekni ğidir. Kullanılan frekansı n rezonans frekans ından kayma miktar ın ın, kullanı lan RF pulsun seklinin ve s üresinin y önteme etkisi incelenmi ştir. Bu analizler sonucunda BS RF pulsun Fourier transformu ile elde edilen faz kaymas ı arası nda yeni bir teorik model sunulmu ştur. Bloch sim ülasyonlar ve fantom deneyleri ile önerilen y öntemin do ğrulu ğu test edilmi ştir. RF alan ile frekans kayması arası ndaki oran 0.5'ten k üçük oldu ğunda, sonu çlar önerilen denklemin k ısa BS RF puls uzunlukları nda (< 2ms) ve d üşük frekans kaymaları nda (fRF <500Hz) dahi do ğru çalıştığını g östermi ştir. Tezin son konusu B1 gradyanlar kullan ılarak ak ış ve kesme dalga hareketinin g örüntülenmesi ile ilgilidir. Ak ış hareketinin g özlenmesinde, uzaysal de ğişkeni olan B1 alanlarla olu şturulan BS pulsunun kullan ld ığı yeni bir sekans önerilmi ştir. Önerilen y öntemin deneysel sonu çlar g ünümüzde kullan ılmakta olan y öntem sonu çları ile kar şıla şt ır ılarak do ğrulanm ıştı r. Bu kar şı la şt ırma B1 gradyanlar ın, ak ış g örüntülemede kullanı labilirli ğini g östermi ştir. Ayn zamanda, B1 gradyanlar ın kilohertz seviyesindeki frekanslarda kesme dalga hareketinin g örüntülenmesinde kullan lmas ı önerilmi ştir. Bu y öntem, 2kHz, 3kHz ve 4kHz kesme dalga frekanslar ı i çin denenmiştir. Tezdeki calışmalarda, MR g üvenli ği i çin B0 gradyanlar incelenmi ş ve çe sitli k ıs ıtlamalar sebebiyle B0 gradyanlar n kullan lamadığı durumlarda B1 gradyanlar n kullan ılabilece ği g österilmi ştir.