利用PE-xSPEN MRI中固有的局部特征实现的高加速并行成像

《MAGNETIC RESONANCE IN MEDICINE》：High-Accelerated Parallel Imaging With the Inherent Local Feature in PE-xSPEN MRI

通过双曲相位调制耦合y-z维度，PE-xSPEN技术可在k空间采集前有效区分空间位置贡献，结合GRAPPA并行成像显著减少传统 undersampling 的残留伪影和噪声放大，提升高分辨率成像效率。

　　

摘要

目的

利用PE-xSPEN技术实现高度加速的高分辨率成像，该技术能够高效地利用时空编码信号，在k空间采集之前物理区分来自不同空间位置的信号贡献，从而实现k空间中混叠局部信息的区分。

方法

在传统的k空间中，沿相位编码方向的欠采样会导致物体在$y$空间方向上出现混叠和重叠的副本。PE-xSPEN编码产生的调制双曲相位在$y$和$z$方向之间引入了耦合。因此，对于给定的k空间位置，信号主要由局部体素贡献。虽然沿PE方向的欠采样仍然会导致空间副本的混叠，但在沿欠采样方向应用传统的逆傅里叶变换后，这些副本仍然可以区分开来。结合并行成像技术，这种方法比传统的傅里叶编码信号具有更高的展开效率。

结果

将PE-xSPEN技术与GRAPPA技术结合使用，可以沿$y$方向对欠采样信号进行重建，且与传统的傅里叶编码信号相比，PE-xSPEN技术的混叠残留更少。这一性能提升通过MRI仿真、模体测试以及在3T扫描仪上的活体脑实验得到了验证。

结论

所提出的PE-xSPEN GRAPPA框架利用双曲相位调制来控制混叠伪影，并生成$k_z$方向依赖的线圈响应，从而减少了伪影和噪声放大。