无屏蔽超低场 MRI 中的人体耦合电场干扰建模
信号处理
2026-02-26 v1 医学物理
摘要
便携式超低场 MRI (ULF-MRI) 系统在无屏蔽环境下运行时易受到电磁干扰 (EMI)。患者进入成像区域会导致显著的噪声增加，但主导耦合机制仍不充分阐明。我们构建了耦合环境-身体-接收器系统的类通路电路模型。该模型表明，环境时变电场诱导身体公共电位，通过头部与接收线圈端子之间的电容不平衡转化为差分模式噪声，从而对患者位置和几何形状敏感。电路分析、仿真和受控实验均支持该模型，预测的不平衡与测量得到的噪声变化一致。针对该机制，我们实现了电容低阻抗旁路，以将身体电位钳位，从而在 50 mT 原型机上实现约 3.5 倍的信噪比改善。该提议的模型为分析和缓解便携式 ULF-MRI 中的人体耦合电场干扰提供了紧凑的电路工具。
引用
@article{arxiv.2602.21909,
title = {Modeling of Human Body-coupled Electric Field Interference in Unshielded Ultra-Low Field MRI},
author = {Jiali He and Yamei Dai and Sheng Shen and Jiamin Wu and Zheng Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.21909},
year = {2026}
}