清华 周济、赵乾团队IM：拓扑磁共振成像超材料

磁共振成像（MRI）是现代医学影像的重要支柱，但传统提升信噪比（SNR）的方法（如多通道线圈和更高磁场）面临高成本、复杂解耦等挑战。清华大学周济院士和赵乾教授团队提出了一种拓扑磁共振超材料（TMRM），基于SSH型拓扑电路片层堆叠形成伪二维双拓扑边界态（DTBS）。该材料能同时将射频磁场局域在感兴趣区域（ROI）和接收线圈附近，实现高效信号耦合和低损耗传输，显著增强接收线圈感应电流并提高SNR。此外，TMRM通过二极管引入可控拓扑相变：接收阶段保持拓扑非平庸态增强信号，发射阶段高功率脉冲使二极管导通、破坏手性对称性转入拓扑平庸态，从而避免影响发射场并兼容临床自旋回波与梯度回波序列。在人腕关节1.5T MRI验证中，TMRM表现优于标准四通道柔性线圈，接近专用十二通道腕关节线圈。该被动、无接口、易集成的材料为提升MRI可及性和图像质量提供了新范式。