在不使用梯度线圈的便携式MRI设备中，通过高效的编码能力评估，利用旋转空间编码磁场实现快速扫描时的角度优化

《MAGNETIC RESONANCE IN MEDICINE》：Angle reduction for fast scans in gradient-coil-free portable MRI using rotational spatial encoding magnetic fields via an efficient encoding capability evaluation

便携MRI系统中采用非线性梯度降低旋转角度以加速扫描的研究。提出基于局部k空间的新评估指标，计算各子区域在旋转空间编码（rSEM）下的覆盖面积，结合贪心算法优化角度选择，实验显示该指标与图像质量相关系数>0.9，有效缩短扫描时间同时保持高图像质量。

　　

摘要

目的

本研究的目的是在无需梯度线圈的便携式MRI系统中，通过使用具有非线性梯度的旋转空间编码磁场（rSEM）来减小旋转角度，从而实现更快的扫描速度。这是通过采用一种新的评估指标来衡量编码能力来实现的，使得优化成为可能。

方法

提出了一种基于局部k空间的评估指标，用于评价rSEM的编码能力。该评估指标是通过计算SEM旋转时局部k空间中各个“辐条”所覆盖的面积来确定的；每个“辐条”对应一个旋转角度。预计这一评估指标与重建图像的质量有密切关联，并用于选择合适的旋转角度以加快rSEM系统的扫描速度。优化过程中采用了贪心算法。通过仿真和实验验证了该评估方法及所选角度集的有效性。

结果

实验结果表明，所提出的rSEM编码能力评估指标与相应重建图像的质量指标具有高度相关性（相关系数大于0.90）。利用贪心算法选定的角度集，可以在减小旋转角度的同时获得更高的图像质量，从而缩短扫描时间。这进一步证明了所提评估指标的准确性，并强调了快速评估对于实现有效优化的必要性。

结论

通过使用所提出的评估方法选择旋转角度，显著减小了旋转角度。这使得在无需梯度线圈的便携式MRI系统中，利用旋转SEM进行快速扫描成为可能，同时保持了高质量的图像。这一进展对于这类便携式MRI的实际应用至关重要。