利用超表面散射实现 7 特斯拉脑部 MRI 中的体积 B1+ 场均匀化
光学
2024-09-10 v1 图像与视频处理
医学物理
摘要
超高场磁共振成像（UHF MRI）已成为人类脑部成像不可或缺的工具，提供了出色的诊断准确性，同时避免了侵入性方式带来的风险。当 UHF MRI 的射频磁场遇到大脑多方面的复杂性（表现为波长尺度、耗散性和随机异质材料）时，会出现 B1+ 场不均匀性和局部加热等有害的介观挑战。在此，我们开发了受散射理论启发的超表面设计，以实现 UHF MRI 中的体积场均匀性。该方法侧重于系统地寻找散射设定，并结合剪枝技术以实现最少参与模式数，从而保证稳定的实际实现。通过对 7 特斯拉 MRI 下真实人脑模型的全波分析，我们证明了场均匀性改善了两倍以上，并抑制了局部加热，实现了甚至优于商用 3 特斯拉 MRI 的性能。该结果表明了光学中恒定强度波的非侵入性推广，提供了一种适用于更高特斯拉 MRI 的通用方法。
引用
@article{arxiv.2409.05350,
title = {Volumetric B1+ field homogenization in 7 Tesla brain MRI using metasurface scattering},
author = {Gyoungsub Yoon and Sunkyu Yu and Jongho Lee and Namkyoo Park},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.05350},
year = {2024}
}
备注
47 pages, 17 figures