• coil RF
• metasurface
• magnetic resonance imaging
• bobina RF
• metasuperfici
• Imaging a risonanza magnetica

L'imaging a risonanza magnetica per immagini (MRI) è una delle modalità di imaging più versatili e potenti disponibile per l'uso clinico.In questa tesi, proponiamo l'adozione di metasuperfici magnetiche, la cui risposta è opportunamente controllata al fine di ottenere una distribuzione omogenea del campo magnetico, per applicazioni in MRI a 1.5 T. Introduciamo innanzitutto le linee guida analitiche necessarie per progettare e controllare la risposta della metasuperficie e quindi eseguiamo simulazioni full-wave su una configurazione costituita da una bobina RF alimentata attivamente e dalla metasuperficie. Successivamente, sono stati fabbricati dei prototipi per validare la procedura di progettazione complessiva. I risultati numerici e sperimentali hanno dimostrato che la soluzione proposta è in grado di migliorare significativamente la distribuzione del campo magnetico RF, soprattutto in termini di omogeneità spaziale e ampiezza. Pertanto, questa soluzione può essere estremamente utile per migliorare le prestazioni dello scanner MRI aumentando sia il FOV che il rapporto segnale rumore (SNR), aprendo la strada a un'adozione più ampia ed efficace delle metasuperfici in MRI.


Magnetic Resonance Imaging (MRI) is one of the most versatile and powerful imaging modalities avaible for clinical use. In this thesis, we propose the adoption of magnetic metasurfaces, whose response is opportunely controlled in order to achieve a homogenized magnetic field distribution, for 1.5 T MRI applications. We firstly introduce the analytical guidelines required to design and control the metasurface response and then we perform full-wave simulations on an arrangement consisting of an actively fed RF coil and the metasurface. After that, protoypes have been fabricated in order to validate the overall design procedure.The numerical and experimental results demonstrated that the proposed solution is able to significantly enhance the RF magnetic field distribution, especially in terms of spatial homogeneity and amplitude. Therefore, this solution can be extremely useful to enhance the MRI scanner performance by increasing both the covered Field of View and the signal-to-noise ratio (SNR), paving the way to a wider and more effective adoption of metasurfaces in MRI.