K空間是磁共振成像的原始數(shù)據(jù)陣列形成的空間，是將時域MR信號數(shù)字化采樣后的離散數(shù)據(jù)點陣空間，K空間和真實圖像空間之間存在傅里葉變換的數(shù)學(xué)關(guān)系（圖1-9）。圖像空間的坐標(biāo)是我們熟知的幾何空間坐標(biāo)（X、Y、Z），K空間是幾何空間的倒數(shù)空間，坐標(biāo)軸由Kx、Ky、Kz表示，對二維圖像對應(yīng)的二維K空間，只有Kx、Ky代表兩個正交的K空間維。K空間的原點坐標(biāo)是Kx=0、Ky=0，Kx對應(yīng)頻率編碼方向，采集一個回波信號填充沿 Kx方向的一條線，Kx=0時的信號值對應(yīng)回波中心；Ky對應(yīng)相位編碼方向；對3D采集，Kz對應(yīng)選片編碼方向。

圖1-9　K空間數(shù)據(jù)和圖像

左圖為真實原始K空間數(shù)據(jù)，其坐標(biāo)為空間坐標(biāo)的倒數(shù)；右圖是將K空間數(shù)據(jù)經(jīng)FT變換后得到的圖像

將K空間劃分為中心和邊緣區(qū)域，即低K值和高K值區(qū)域，其中低K值區(qū)域的數(shù)據(jù)含有決定圖像對比度的信息，高K值區(qū)域的數(shù)據(jù)含有決定圖像分辨率的信息。

K空間是一個復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)空間，具有共軛對稱性。根據(jù)K空間的內(nèi)在對稱性，可以只采集部分K空間數(shù)據(jù)就可以重建完整的圖像，需要注意的是噪聲的存在一定程度上破壞了K空間的對稱性。

部分傅里葉采集可以沿相位編碼方向或頻率編碼方向，沿頻率編碼方向的部分采集也叫部分回波技術(shù)。部分回波技術(shù)的主要目的是縮短最小回波時間（TE），沿相位編碼方向的部分采集由于減少了相位編碼的步數(shù)，從而有效地縮短了掃描時間。圖像的分辨率是由K空間覆蓋的最大K值決定的，因此部分傅里葉成像技術(shù)不降低圖像的分辨率，但會損失一定的信噪比以及引入偽影。

K空間中心的數(shù)據(jù)（低K值）對圖像的對比度影響大，K空間外圍的數(shù)據(jù)（高K值）決定的是圖像的分辨率。以二維K空間（Kx、Ky）為例，可以將K空間數(shù)據(jù)分成以下幾組：①Kx小，Ky??；② Kx大，Ky?。虎跭x小，Ky大；④ Kx大，Ky大。組①位于K空間中心，決定對比度，組②③對圖像分辨率貢獻(xiàn)大，組④ 位于K空間的角落，由于在采集時經(jīng)歷了最大的相位和頻率編碼梯度，信號的信噪比通常很低，盡管含有分辨率信息，但對噪聲的貢獻(xiàn)最大。如果以K空間原點為原點，畫定一個橢圓區(qū)域，這個區(qū)域包含①②③的K空間區(qū)域，橢圓外是④的數(shù)據(jù)。只填充橢圓內(nèi)數(shù)據(jù)的填充方案即是橢圓K空間填充的技術(shù)，既節(jié)省了掃描時間（約20%），保持了圖像的對比度和分辨率，還能在一定程度上提高信噪比，將K空間推廣到三維（Kx、Ky、Kz），所對應(yīng)的填充技術(shù)叫橢球K空間填充（圖1-10）。

圖1-10　橢圓K空間填充示意圖

K值大的數(shù)據(jù)省略不采集，節(jié)省了掃描時間，基本維持原來的空間分辨率，信噪比也得到改善