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    “超材料”走進磁共振 成像清晰兩至三倍

    媒體報道及鳴謝!

    光明日報:https://app.gmdaily.cn/as/opened/n/f8a1623421f24408942a56b06d03bde6

    人民日報海外版:http://paper.people.com.cn/rmrbhwb/html/2021-09/07/content_25877892.htm

    中國科技網:http://www.stdaily.com/index/kejixinwen/2021-08/27/content_1215858.shtml

    科學網:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/8/464068.shtm

    網易健康:https://c.m.163.com/news/a/GIL2V7JK0038950F.html?from=wap_redirect&spss=adap_pc&referFrom=&spssid=31d6da4166496e7d6cde020acbc36e4c&spsw=1&isFromH5Share=article


      

      圖為“超材料”磁共振線圈

      北京清華長庚醫院8月27日電 (通訊員 易懿 王亞魁)磁共振成像(Magnetic resonance imaging,MRI)為高端影像檢查項目之一,具有無創無害、對比參數多、組織分辨率高和圖像清晰等優點,廣泛應用于全身腫瘤、神經系統疾病、心腦血管疾病和骨骼肌肉疾病的診斷和早期篩查。最近,清華大學附屬北京清華長庚醫院放射診斷科鄭卓肇教授團隊與清華大學機械工程系趙乾副教授及孟永鋼教授團隊、材料學院周濟院士團隊密切合作,運用“超材料”打造出國際領先的臨床實用型磁共振線圈,可提升圖像信噪比2-3倍。

      

      超材料磁共振線圈的構型、控制方式及磁場分布

      “超材料”是人工合成材料,具有天然材料所不具備的超常物理性質。在1.5T場強機型中,經動物和人體試驗,“超材料”線圈所得圖像的信噪比是傳統表面線圈的2-3倍,不但可用于提高醫生診斷病變的信心,也可幫助醫生發現更小更早的病變,同時可縮短磁共振檢查時間至現狀的1/2至1/3,提升檢查舒適性。此外,值得一提的是,這款超材料磁共振線圈為智能、無線、無源、頻率可調的工作模式,使用時無需改變磁共振機的任何設置,可通用于市面上不同廠家的磁共振機,且可拓展用于3.0T場強機型。

      北京清華長庚醫院近年來積極推動醫工交叉合作,放射診斷科與清華大學合作團隊共同攻關設計,這款新型“超材料”磁共振線圈取得了多項研究突破。首先,團隊首創圓柱形超材料構型,解決了超材料磁場增強不均的難題;其次,團隊創新性提出了部分調諧諧振模態控制思想,解決了超材料干擾射頻發射場的難題;最后,該科研項目完成了臨床系列測試,驗證了該超材料線圈的臨床適用性。

      

         圖為信噪比的統計比較、圖像質量評分比較

      該項技術不但提供了一種全新的磁共振圖像信噪比提升方法,也為磁共振線圈的更新換代提供了一種全新思路,對提高我國高端醫學影像技術的國際競爭力具有積極意義。據此,合作團隊已經遞交了多項國家發明專利和國際專利申請,研究成果以論文“自適應圓柱型無線超構表面的臨床磁共振成像”(Adaptive Cylindrical Wireless Metasurfaces in Clinical Magnetic Resonance Imaging,論文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202102469)發表于國際權威學術刊物《先進材料》(Advanced Materials,2020年IF 30.8498)。清華大學博士研究生池中海、北京清華長庚醫院放射診斷科易懿博士和王亞魁博士為本文的共同第一作者,趙乾和鄭卓肇為共同通訊作者。

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