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核磁共振原理_K空间简介

核磁共振原理_K空间简介


背景简介

磁共振的每一个信号都含有全层的信息,因此需要对磁共振信号进行空间定位编码,即频率编码和相位编码。接收线圈采集到的MR信号实际是带有空间编码信息的无线电波,属于模拟信号而非数字信息,需要经过模数转换(ADC)变成数字信息,后者被填充到K空间,称为数字点阵。K空间与磁共振信号的空间定位息息相关。


K空间也叫傅里叶空间,是带有空间定位编码信息的MR信号原始数字数据的填充空间,每一幅MR图像都有其相应的K空间数据点阵。对K空间的数据进行傅里叶转换,就能对原始数字数据中的空间定位编码信息进行解码,分解出不同频率、相位和幅度的MR信号,不同的频率和相位代表不同的空间位置,而幅度则代表MR信号强度。把不同频率、相位及信号强度的MR数字信号分配到相应的像素中,我们就得到了MR图像数据,即重建出了MR图像。傅里叶变换就是把K空间的原始数据点阵转变成磁共振图像点阵的过程。


下图给出了从层面矩阵到数据空间又到真正的K空间过程。水平刻度为采样间隔ΔTs,竖直刻度为TR,即数据空间是位于时间域内,经过数学运算将数据空间的坐标转换为空间频率域内,就得到真正的K空间,K空间经傅立叶变换就是层面的图像


从层面到层面对应的k空间

图1。从层面到层面对应的k空间

相位编码梯度场—–射频脉冲+频率编码梯度场—–线圈采集得到MR模拟信号—–模数转换的到数字信号——-填入K空间形成数字点阵—–傅里叶变换分解出不同频率、相位、强度的信号——分配到各个像素中形成图像点阵得到MR图像。

核磁共振K空间采集过程

图2。K空间采集过程

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