用于可适配 MRI 信号控制的模块化超材料：结合偶极子阵列与基于六边形的人工电介质
医学物理
2025-12-30 v1
摘要
新兴的 MRI 超材料概念通过增强射频场控制提供了改善的图像质量。然而，当前的设计常常受到笨重的配置、介电损耗和有限适配性的限制。对于改善场均匀性、提升局部信噪比（SNR）以及解决解剖学变异性至关重要的患者特异性优化，需要重新设计每个设置。为了克服这些局限性，我们引入了一种无集总元件的六边形密排人工电介质，能够实现适用于临床和超高场 MRI 的广泛高相对介电常数范围（30-1400）。我们确定了支持紧凑、模块化布局的多层和面内平移六边形配置。此外，我们将这些人工电介质与偶极子阵列相结合，创建了一个用于可适配信号增强的模块化系统，通过调整导电条带的长度经由电偶极子和磁偶极子模式进行调谐。体内 7T MRI 结果展示了增强的场控制和高分辨率成像。这种轻量、灵活且模块化的平台实现了患者特异性的射频场整形，从而为个性化和可适配的 MRI 技术开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.2512.22952,
title = {Modular Metamaterials for Adaptable MRI Signal Control: Combining Dipole Arrays with Hexagon-based Artificial Dielectrics},
author = {Santosh Kumar Maurya and Ilan Goldberg and Rita Schmidt},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.22952},
year = {2025}
}