提高B_1场效率和信噪比的7.0 T MRI磁感应透镜研究

摘要

设计了一种可用于超高场磁共振成像(MRI)的负磁导率超材料磁感应透镜(MIL),可以有效提高MRI的信噪比.MIL是由6×6个加载电容的金属开口谐振环组成的二维周期结构,并将其加工在一层0.6 mm厚度的FR-4介质基板上.将MIL放置于射频线圈和样品之间,能够实现等效的磁表面等离激元效应.MIL单元电磁场分布、散射参数和等效磁导率的仿真结果表明:所设计的MIL在拉莫尔进动频率297.2 MHz产生负的磁导率,并能增强由射频线圈产生的射频场的倏逝波分量.两个不同的标准表面射频线圈的MRI扫描实验表明,小水膜仿体在施加MIL后可以将矢状面图像信噪比提高约200%,大水膜仿体在施加MIL后可以将冠状面图像信噪比提高约58%.仿真和MRI图像结果均表明了所设计的MIL具有聚焦表面射频线圈磁场强度的能力,有益于提高MRI的信噪比、空间分辨率和探测深度.