《不同k空间轨迹在mri的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《不同k空间轨迹在mri的应用（2页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、不同 K 空间轨迹在 MRI 的应用2007-10-24 898 次点击MRI 技术是由 RF 脉冲及变化的梯度场的序列所决定，RF 脉冲及梯度场波形变化 导致多种 MRI 成像技术的多样性及参数的自由选择性。大多数 MRI 技术的变化 是与由梯度场进行的信号空间定位有关，在扫描过程中，MR 信号被写入称之为 K 空间的阵列中，然后将 K 空间中的信息转换为成像。 一、编码技术、傅里叶变换及 K 空间 MRI 实现空间编码是建立在 Larmor 方程的基础上，利用不同位置体素中的质子 受到不同磁场作用，每个不同位置体素中的质子具有不同的共振频率，如果受 不同磁场作用的质子同时产生磁共振，则检测
2、到的 MR 信号是许多不同频率正弦 波的合成信号，该信号是幅度随时间变化的时域信号，通过傅里叶变换即可解 出该信号的不同频率及它的幅度（即频域信号或频谱），由于不同频率信号对 应着一个具体位置上被测物体的磁共振性质，因此可以从测得信号中恢复出与 某些参数有关的图像，这种把空间位置与磁场、共振频率对应起来的方法称为 磁共振的空间编码技术，MRI 空间编码是通过梯度磁场实现。 K 空间是磁共振信号空间，即为傅里叶变换的频率空间，又称为傅里叶空间或 原始数据空间，在 K 空间中，把采集所得的 MR 信号在 K 空间的投影曲线称为 K 空间轨迹（又称为傅里叶线）。K 空间中心部分傅里叶线决定图像对比度
3、而边 缘傅里叶线提供高频率信息决定图像的空间分辨率。 二、不同 K 空间轨迹及其在 MRI 中的应用价值 用多种不同方式采集信号数据并将其放置于 K 空间中，该过程称为 K 空间的填 充，且 K 空间轨迹的排列顺序由 K 空间轨迹来描述，K 空间轨迹主要分为五类： 标准长方形直线型、EPI 型、圆型、螺旋型及辐射型，这些轨迹中常常与不同 数据采集时序有关、某些改变如对比剂的团注或心脏运动周期有关。 1 标准长方形直线型 目前，大多数 MRI 技术的数据线是一条条的直线轨迹，在激励后采集一条直线， 在重复时间 TR 后，再次激励得到另一条线，扫描时间等于 ky 的线数 TRNSA（NEX），其优
4、点为在任何一次激励中相对于信号衰减对比 T2*其数 据采集时间短，在这一时间中可能产生化学位移、磁敏感性及其它场缺失伪影 等最少。直线型轨迹可应用于 SE、GE、IR 及其它一些序列，直线型轨迹扫描还 有一些变化。（1）连续排列：每次激励得到一条独立的 ky，且从 K 空间的一 侧排到另一侧，标准成像的应用每次激励其相对对比度保持不变（稳态成像）； （2）中心排列：每次激励得到一条独立的 ky，以 K 空间中心线为起点依次向 两侧扩展排列，应用的目的是使成像具有初始相对对比度如使用 RF 预预脉冲及 注射对比剂（非稳态成像）；（3）反中心排列：每次激励得到一条独立的 ky，由 K 空间两侧向内
5、连续依次排列，该应用的目的是使成像具有最终相对对 比度如使用 RF 预脉冲（非稳态成像）；（4）FSE：在每一次激励后，180脉冲 后得到多条 K 空间线，在长 TR 扫描中，减少整个扫描时间，由于使用了从个 TE 时间 K 空间轨迹，得到混合的 T2 对比。 2 EPI 型 EPI 轨迹是一次脉冲激励快速扫过覆盖整个 K 空间矩阵或者 K 空间的大部分的 数据，其开始于 K 空间的一个角落终止于相反的对角，如果整个 K 空间在一次激励中填充，其为单次激励形式，其扫描时间仅仅是 TR，由于其成像速度快及 对 BOLD 效应非常敏感，尤其对功能性 MRI 研究非常有用，信号缺失及 T2*损失 限
6、制了其成像高分辨率的获得；如果用多次激励代替一次激励来完成整个 K 空 间的采集，则称这多次激励 EPI 且其扫描时间等于 TR 的倍数，可用于填充大的 K 空间矩阵，得到更高的空间分辨率，单次激励 EPI 相比信号缺失及 T2*损失少。3 圆型K 空间轨迹为圆周，可采用投影重建法及 FT 重建，每次激励横扫一条圆型 K 轨迹，像自行车轮辐一样从连续激励中得到多条 K 空间线来填充 K 空间，对 于要求非常短的 TE 的成像如肺实质或在场边缘的组织非常敏感。 4螺旋型 螺旋扫描中整个 K 空间被螺线覆盖，每个 RF 脉冲可采集螺线的一周、几周甚至 整条，因此其成像速度非常快，适用于快速动态成像
7、如心脏成像等。在三维成 像中，螺线扫描类似于 CT 中的螺旋扫描，用于监控动态过程。（1）旋外：用 螺线型轨迹覆盖整个 K 空间，从中心点开始向外旋转，应用于单次激励及短 TE，对称覆盖 K 空间并开始于 K 空间中心部，并减少了运动伪影及对磁场的依 赖性；（2）旋内：从 K 空间外周某点开始向内旋进，应用于高 SNR 的单次激励 及长 TE 成像中，可以结合对 BOLD 敏感的旋外数据减少信号下降；（3）多螺旋： 用多条螺旋线覆盖覆盖整个 K 空间，每条螺线相互交叉并且每条数据是分别得 到，再进行重建。用于要求成像速度非常快的成像中，但不如单次激励螺旋成 像，可将 K 空间填得更密以提高成像的空间分辨率及 SNR。 5射线型轨迹 辐射扫描的 K 轨迹（傅里叶线）呈放射状分布，则 K 空间中心区域的傅里叶线 密度高，故有利于提高图像的信噪比及对比度，但降低图像的空间分辨率，该 技术对运动及流动不敏感，由于相位编码梯度很小，允许采用短 TE，辐射扫描 实际上采用投影重建技术，因此数据处理时间较长。 总之，MRI 的采样模式千变万化（由梯度模式决定）决定了 K 空间轨迹的多样 性，正确理解及合理巧妙地利用不同 K 空间轨迹，对于提高成像质量及减少成 像时间非常有意义。（赵海涛 ）
