K空间是磁共振成像的原始数据阵列形成的空间，是将时域MR信号数字化采样后的离散数据点阵空间，K空间和真实图像空间之间存在傅里叶变换的数学关系（图1-9）。图像空间的坐标是我们熟知的几何空间坐标（X、Y、Z），K空间是几何空间的倒数空间，坐标轴由Kx、Ky、Kz表示，对二维图像对应的二维K空间，只有Kx、Ky代表两个正交的K空间维。K空间的原点坐标是Kx=0、Ky=0，Kx对应频率编码方向，采集一个回波信号填充沿 Kx方向的一条线，Kx=0时的信号值对应回波中心；Ky对应相位编码方向；对3D采集，Kz对应选片编码方向。
图1-9 K空间数据和图像
左图为真实原始K空间数据，其坐标为空间坐标的倒数；右图是将K空间数据经FT变换后得到的图像
将K空间划分为中心和边缘区域，即低K值和高K值区域，其中低K值区域的数据含有决定图像对比度的信息，高K值区域的数据含有决定图像分辨率的信息。
K空间是一个复数数据空间，具有共轭对称性。根据K空间的内在对称性，可以只采集部分K空间数据就可以重建完整的图像，需要注意的是噪声的存在一定程度上破坏了K空间的对称性。
部分傅里叶采集可以沿相位编码方向或频率编码方向，沿频率编码方向的部分采集也叫部分回波技术。部分回波技术的主要目的是缩短最小回波时间（TE），沿相位编码方向的部分采集由于减少了相位编码的步数，从而有效地缩短了扫描时间。图像的分辨率是由K空间覆盖的最大K值决定的，因此部分傅里叶成像技术不降低图像的分辨率，但会损失一定的信噪比以及引入伪影。
K空间中心的数据（低K值）对图像的对比度影响大，K空间外围的数据（高K值）决定的是图像的分辨率。以二维K空间（Kx、Ky）为例，可以将K空间数据分成以下几组：①Kx小，Ky小；② Kx大，Ky小；③Kx小，Ky大；④ Kx大，Ky大。组①位于K空间中心，决定对比度，组②③对图像分辨率贡献大，组④ 位于K空间的角落，由于在采集时经历了最大的相位和频率编码梯度，信号的信噪比通常很低，尽管含有分辨率信息，但对噪声的贡献最大。如果以K空间原点为原点，画定一个椭圆区域，这个区域包含①②③的K空间区域，椭圆外是④的数据。只填充椭圆内数据的填充方案即是椭圆K空间填充的技术，既节省了扫描时间（约20%），保持了图像的对比度和分辨率，还能在一定程度上提高信噪比，将K空间推广到三维（Kx、Ky、Kz），所对应的填充技术叫椭球K空间填充（图1-10）。
图1-10 椭圆K空间填充示意图
K值大的数据省略不采集，节省了扫描时间，基本维持原来的空间分辨率，信噪比也得到改善
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