Görüntüleme Sistemleri İçin Kalıcı Mıknatıslarda Optimum Performans İncelemesi

Abstract

Tıbbi görüntüleme cihazları hastalıkların teşhisinde hayatımızda önemli bir yer tutmaktadır. Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRG = MRI) cihazı klinik olarak kullanılmakta ve Manyetik Parçacık Görüntüleme (MPG = MPI) cihazı ise geliştirilmektedir. Her iki görüntüleme tekniğinde manyetik alan kullanılmaktadır. Bu görüntüleme yöntemlerinden MPI tekniğinin temel mekanizması, izleyici materyal olarak kullanılan süperparamanyetik nanoparçacıkların (SPION) konsantrasyon dağılımını görselleştirmeye dayanmaktadır. MPI tarayıcıları için gereken manyetik alanlar genellikle elektromıknatıslardan elde edilmektedir. Bu durum MPI tarayıcılarının çok yüksek seviyede enerji tüketmelerine yol açmaktadır. Ancak oluşturulan manyetik alan kuvvetlerinin arttırılıp azaltılmasında ve görüntünün hızlı elde edilmesinde avantaj sağlamaktadırlar. Manyetik alanın üretilmesinde elektromıknatıslara alternatif olarak kullanılan kalıcı mıknatıslar ise yüksek akı yoğunlukları sağlamakla beraber herhangi bir güç kaynağına da ihtiyaç duymazlar. İstenmeyen arkaplan gürültüleri yoktur ve soğutma sistemine de ihtiyaç duymazlar. Ancak, kalıcı mıknatısların ürettiği manyetik alanların büyüklüğü, elektromanyetik mıknatısların ürettiği manyetik alanların büyüklüğüne kıyasla daha düşüktür. Bu çalışmada MPI tarayıcısının kalıcı mıknatıslarla çalışması durumunda optimum ölçülerinin tasarısı önerilmektedir. Bu tasarıda, Halbach ve ikili mıknatıs sistemlerindeki performansı etkileyen parametrelerin değişimiyle meydana gelen sonuçlardan bahsedilmiştir.