径向TRASE：通过机械旋转与主动数字去耦实现二维射频编码的低场磁共振成像新方法

　　本综述系统介绍了径向TRASE（Radial TRASE）这一创新性磁共振成像技术，该技术通过机械旋转双线圈阵列结合主动数字去耦（ADD）技术，实现了仅用两个射频线圈即可完成二维空间编码。研究在2MHz Halbach磁体上成功获得优于1.67mm分辨率的腕部尺寸水模图像，突破了传统TRASE技术需要四线圈阵列的技术瓶颈。该技术通过静态B0切片选择梯度和均匀B0移位线圈实现了多切片成像，为低成本、低场强MRI系统的发展提供了全新解决方案。

　　

技术原理与创新突破

径向TRASE技术的核心在于利用特殊设计的射频发射线圈产生B₁相位梯度场（G₁）进行空间编码，而非传统的B₀梯度场。该技术通过两个几何去耦的扭曲螺线管线圈对，产生相反的相位梯度场（如-G_1,y和+G_1,y）。每个重聚焦脉冲都会使自旋状态在其对应的k空间原点（k_A和k_B）发生反射，从而在k空间中产生"跳跃式"轨迹。

机械旋转实现径向编码

研究的关键创新在于通过机械旋转方式改变编码方向。扭曲螺线管线圈由于其四极场特性，当绕轴旋转θ角度时，其相位梯度方向会改变2θ角度。通过将线圈对在90°范围内进行增量式机械旋转（0.45°步进），可实现180°范围的相位梯度方向变化，从而完成完整的径向k空间采样。旋转在序列的恢复期（TR期间）完成，不会造成成像延迟。

主动数字去耦技术

针对线圈隔离难题，研究提出了几何去耦与主动数字去耦（ADD）相结合的策略。ADD技术通过在空闲线圈上施加补偿脉冲，有效抵消耦合电流。实验表明，ADD能将几何隔离从-20dB提升至-49.3dB，显著改善了成像质量。补偿脉冲的幅度约为主要发射脉冲的10%，相位与耦合电流相反。

切片选择与三维成像

采用静态轴向B₀梯度（7mT/m）进行切片选择，避免了快速切换的B₀梯度系统。在静态梯度条件下，采集期间该梯度对切片方向进行频率编码，从而获得三维数据集。通过均匀B₀移位线圈改变共振频率，可实现多切片成像，切片位置以6.93mm/A的速率移动。

实验验证与成像结果

研究在2MHz Halbach磁体上使用腕部尺寸的线圈对（内径100mm，外径125mm）进行了实验验证。线对模型实验显示可分辨3.33mm/线对的结构，对应1.67mm的空间分辨率。径向TRASE图像表现出最小的几何畸变，表明简化的发射阵列具有显著优势。序列参数包括：200μs硬脉冲、回波链长度128、回波时间2000μs、重复时间3000ms。

技术优势与应用前景

与传统需要四线圈的Cartesian TRASE相比，径向TRASE显著简化了发射阵列的设计和隔离要求。该技术无需快速切换的B₀梯度，降低了系统复杂度和成本。结合静态梯度和均匀场线圈，为实现完全无切换梯度的低场MRI系统提供了可行方案，特别适用于低成本、便携式MRI设备的发展。

局限性与发展方向

当前技术仅能获取轴向切片，且重建算法需要进一步优化以减少投影对齐误差。未来工作将探索加速采集技术，如压缩感知和黄金角径向采样，以及改进接收线圈设计以提升信噪比。尽管存在这些挑战，径向TRASE为低场MRI系统提供了一种创新的编码方法，有望推动MRI技术在资源有限环境中的应用。