KR100258827B1 - Mri 촬상장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, DC뷰의 위치에서 T2감쇄에 의한 신호 강도의 단차가 생기므로 인한 화질에 대한 악영향을 없앰과 동시에, MRI 화상의 콘트라스트가 여러개의 상이한 콘트라스트가 혼합되는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 각 위상 구배에 오프세트 위상 구배량을 부가하고, DC뷰가 하나의 블럭의 중앙부근의 뷰가 되도록 하여, 저주파 영역이 하나의 블럭에ㅐ 들어가도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

MRI 촬상 장치
종래의 기술로서는, 여러 개의 에코를 사용한 MRI 촬상방법이 알려져 있다.
제7도는, 종래의 여러 개의 에코를 사용한 MRI 촬상방법의 한 예의 설명도이다. k공간 ksp는, 256(=N)뷰로부터 구성된다. 각 뷰(view)는, -127*gws로부터 +128*gws까지의 위상에 대응시키고 있다[gws는, 1워프스텝의 구배량(勾配量)이다].
여기에서, k공간 ksp를, 연속하는 64(=M)뷰마다의 4(=S)개의 블럭(b1,b2,b3,b4)으로 나눈다. 그리고, 제1회째의 1차로부터 4차까지의 여러개 에코에 관해서는, 각각 블럭(b1,b2,b3,b4)내의 가장 플러스측(most positive side)으로 큰 위상구배를 부여하여, 수집한다. 또, 제2회째의 1차로부터 4차까지의 여러개의 에코에 관해서는, 각각 블럭(b1,b2,b3,b4)내의 두 번째로 플러스측으로 큰 위상구배를 부여하여, 수집한다.
일반적으로, 제1회째의 1차로부터 4차까지의 여러개 에코에 관해서는 각각 블럭(b1,b2,b3,b4)내의 1번째에 플러스측으로 큰 위상구배를 부여하여, 수집한다. 이것을 제64회까지 반복하여, k공간 ksp의 256(=4×64)뷰 분의 데이터를 수집한다.
제8도는, 제1회째의 1차로부터 4차까지의 여러 개 에코를 수집하는 스핀 에코법의 펄스 시퀀스도이다. 1차의 에코(e1)는, 블럭(b1)내의 가장 플러스측으로 큰 위상(위상구배=+128*gws)에 대응하는 뷰의 데이터를 부여한다. 2차의 에코(e2)는, 블럭(b2)내의 가장 플러스측으로 큰 위상(위상구배=+64*gws)에 대응하는 뷰의 데이터를 부여한다.
3차의 에코(e3)는, 블럭(b3)내의 가장 플러스측으로 큰 위상(위상구배=0*gws)에 대응하는 뷰의 데이터를 부여한다. 4차의 에코(e4)는, 블럭(b4)내의 가장 플러스측으로 큰 위상(위상구배=-64*gws)에 대응하는 뷰의 데이터를 부여한다.
그런데, 상기 MRI 촬상방법에서는, 제9도와 같이 DC뷰(위상구배=0*gws)가 블럭(b2)과 블럭(b3)의 경계에 위치하고 있다. 또, 저주파 영역(제9도의 빗금부분)이 블럭(b2)과 블럭(b3)으로 나누어져 있다. 즉, 에코시간(te2)과 에코시간(te3)의 시간차에 의하여 2차의 에코(e2)와 3차의 에코(e3)는 T2 감쇄에 의한 신호강도가 다르기 때문에, DC뷰가 블럭(b2)과 블럭(b3)의 경계에 위치하고 있으면, DC뷰의 위치에서 신호강도의 단차가 생기게 되어, 그 결과, 화질에 악영향이 나타난다는 문제점이 있다.
또, 저주파 영역이 MRI 화상의 콘트라스트를 결정하므로, 저주파 영역의 데이터가 콘트라스트가 다른 블럭(b2)과 블럭(b3)으로 나누어져 있으면, MRI 화상의 콘트라스트가, 블럭(b2)의 콘트라스트와 블럭(b3)의 콘트라스트의 혼합된 것으로 된다는 문제점이 있다.
본 발명은, MRI 촬상방법 및 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 여러개의 에코를 사용한 MRI 촬상방법 및 장치에 있어서의 화질 개선을 위한 개량에 관한 것이다.
제1도는 본 발명의 MRI 촬상방법을 실시하기 위한 MRI 장치의 한 예의 블럭도이다.
제2도는 본 발명의 MRI 촬상방법의 한 실시예의 설명도이다.
제3도는 제2도의 실시예에 관한 펄스 시퀸스의 예시도이다.
제4도는 제2도의 실시예의 효과 설명도이다.
제5도는 본 발명의 MRI 촬상방법의 다른 실시예의 설명도이다.
제6도는 제5도의 실시예의 효과의 설명도이다.
제7도는 종래의 MRI 촬상방법의 한 예의 설명도이다.
제8도는 제7도의 종래예에 관한 펄스 시퀸스의 예시도이다.
제9도는 제7도의 종래예의 문제점의 설명도이다.
[발명의 개시]
그래서, 본 발명의 목적은, DC뷰의 위치에서 T2 감쇄에 의한 신호강도의 단차가 생기는데 따른 화질에 대한 악영향을 없게 함과 동시에 MRI 화상의 콘트라스트가 여러 개의 상이한 콘트라스트와 혼합된 것이 되는 것을 방지할 수 있도록 한 MRI 촬상방법 및 장치를 제공하는데 있다.
제 1 의 관점에서는, 본 발명은, k공간을 구성하는 N뷰를, 연속하는 M뷰씩을 한 블럭으로 한는 짝수의 S개의 블럭으로 나누고, 1차로부터 S차에 관해서는 각각 상이한 블럭에 대응하는 위상을 엔코드하고 또한 제 1 회로부터 제 M 회에 관해서는 각각 동일 블럭내의 상이한 뷰에 대응하는 위상을 엔코드하는 위상 구배를 부여하면서, 1차로부터 S차까지의 여러 개의 에코를 수집하는 것을 제 1 회로부터 제 M 회까지 반복해서, k공간을 구성하는 N(=S×M)뷰 분의 데이터를 수집하는 MRI 촬상방법에 있어서, DC뷰가 하나의 블럭의 중앙부근의 뷰로 되도록 하는 오프세트 위상 구배량을, 각 위상구배에 부가하는 것을 구성상의 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 MRI 촬상방법에서는, 각 위상구배에 오프세트 위상구배량을 부가하고, DC뷰가 하나의 블럭의 중앙부근의 뷰가 되도록 한다. 이 때, 저주파 영역은, 하나의 블럭에 들어가게 된다. 즉, DC뷰가 2개의 블럭의 경계가 되지 않으므로, DC뷰의 우치에서 신호강도의 단차가 생기는데 따르는 화질에 대한 악영향을 제거할 수가 있다. 또, 저주파 영역이 하나의 블럭에 들어가므로, MRI화상의 콘트라스트가 여러 개의 상이한 콘트라스트와 혼합되는 것을 방지할 수 있다.
제2의 관점에서는, 본 발명은, MRI 촬상장치에 있어서, DC뷰가 하나의 블럭 중앙부근의 뷰가 되도록 하는 오프세트 위상 구배량을 각 위상구배를 부가하는 상기 소정의 시퀸스를 실현하도록, 구배 자장코일 및 RF 펄스 송신코일을 제어하는 시퀸스 제어수단을 갖추는 것을 구성상의 특징으로 하는 것이다.
[발명의 실시하기 위한 최량의 형태]
이하, 도면에 도시하는 실시예에 의거하여 본 발명을 설명한다.
그런데, 이에 의하여 본 발명의 한정되는 것은 아니다.
제1도는, 본 발명의 MRI 촬상방법을 실시하기 위한 MRI 장치(1)의 블럭도이다. 피검체를 그 내부에 수용하는 마그네트 어셀블리(5)는, 피검체에 대하여 작용시키는 고강도 정자장을 발생시키는 초전도 방식 등의 정자장 코일과, X,Y,Z축 방향에 따른 구배자장을 발생시키는 3개의 구배자장 코일과, 여기(勵起)를 행하기 위한 송신코일과, 신호수집을 하기 위한 수신코일을 갖추고 있다. 이 정자장 코일에 의하여, 정자장이 항상 형성되어 있다. 계산기(2)는, 조작테이블(13)로 부터의 지시에 의거하여, 전체의 작동을 제어한다. 시퀸스 콘트롤러(3)는, 기억하고 있는 시퀸스에 의거하여, 구배자장 구동회로(4)를 작동시켜, 마그네트 어셈블리(5)의 구배자장 코일로 구배 자장을 발생시킨다. 또, 게이트 변조 회로(7)를 제어하고, RF 발진회로(6)에서 발생한 RF 펄스를 소정의 파형으로 변조하여, RF 전력증폭기(8)로부터 마그네트 어셈블리(5)의 송신코일에 가한다. 마그네트 어셈블리(5)의 수신코일로 얻어진 NMR 신호는, 전치증폭기(9)를 통해서 위상 검파기(10)에 입력되고, 또한 AD 변환기(11)를 통해서 계산기(2)에 입력된다. 계산기(2)는, AD 변환기(11)로부터 얻은 NMR 신호의 데이터에 의거하여, 이미지를 재구성하고, 표시장치(12)로 표시한다. 본 발명의 MRI 촬상방법은, 계산기(2) 및 시퀸스 콘트롤러(3)에 기억된 수순에 의하여 실시된다.
제2도는, 본 발명의 MRI 촬상방법의 한 실시예의 설명도이다. k공간 ksp는, 256(=N)뷰로서 구성된다. 각 뷰는, -95*gws로부터 +160*gws까지의 위상에 대응하고 있다(gws는, 1워프스텝의 구배량이다).
즉, 각 뷰는, 원래는 -127*gws로부터 +128*gws까지의 위상에 대응하고 있는 것인데, 오프세트 위상 구배량 +32*gws가 가하여져 있으므로, -95*gws로부터 +160*gws까지의 위상에 대응하는 결과로 되어있다.
여기에서, k공간 ksp를, 연속하는 64(=M)뷰씩의 4(=S)개의 블럭(b1,b2,b3,b4)으로 나눈다.
그리고, 제1회째의 1차로부터 4차까지의 여러 개의 에코에 관해서는, 각각 블럭블럭(b1,b2,b3,b4)내의 가장 플러스ㅊ그에 큰 위상구배를 부여하여, 수집한다. 또, 제2회째의 1차로부터 4차까지의 여러개 에코에 대해서는, 블럭(b1,b2,b3,b4)내의 두 번째에 플러스측으로 큰 위상구배를 부여하여, 수집한다.
일반적으로, 제 1회째의 1차로부터 4차까지의 여러개 에코에 대해서는, 각각 블럭 (b1,b2,b3,b4)내의 1번째에 플러스측으로 큰 위상구배를 부여하여, 수집한다. 이것을 제 64 회까지 반복하여, k공간 ksp의 256(=4×64)뷰 분의 데이터를 수집한다.
제3도는, 제 1 회째의 1차로부터 4차까지의 여러개 에코를 수집하는 스핀 에코법의 펄스 시퀸스도이다. 1차의 에코(E1)는, 블럭(b1)내의 가장 플러스측으로 큰 위상(위상구배=+160*gws)에 대응하는 뷰의 데이터를 부여한다. 2차의 에코(E2)는, 블럭(b2)내의 가장 플러스측으로 큰 위상(위상구배=+96*gws)에 대응하는 뷰의 데이터를 부여한다. 3차의 에코(e3)는, 블럭(b3)내의 가장 플러스측으로 큰 위상(위상구배=+32*gws)에 대응하는 뷰의 데이터를 부여한다. 4차의 에코(E4)는, 블록(b4)내의 가장 플러스측으로 큰 위상(위상구배=-32*gws)에 대응하는 뷰의 데이터를 부여한다.
상기 MRI 촬상방법에서는, 제4도와 같이, DC뷰(위상구배=0*gws)가 블럭(b3)의 중앙에 위치하고 있다. 또, 저주파 영역(제4도의 빗금부분)이 블럭(b3)에 들어가 있다. 이 때문에, DC뷰의 위치에서 신호강도의 단차가 생기는 일이 없어져서 화질에 악영향을 주지 않는다. 또, MRI 화상의 큰트라스트가 블럭(b3)의 콘트라스트에 의하여 결정되며, 상이한 콘트라스트가 혼합된 것으로 되는 것이 방지된다.
제5도는, 본 발명의 MRI 촬상방법의 다른 실시예의 설명도이다. 각 뷰는 -159*gws로부터 +96*gws까지의 위상에 대응되고 있다. 이것은 원래의 -127*gws로부터 +128*gws까지의 위상에 대하여, 오프세트 위치구배량 -32*gws를 가한 것이다. k공간 ksp는, 연속하는 64(=M)뷰씩의 4(+S)개의 블럭(b1,b2,b3,b4)으로 나누고, 제 1 회째의 1차로부터 4차까지의 여러개 에코에 대해서는, 각각 블럭(b1,b2,b3,b4)내의 1번째에 플러스측으로 큰 위상구배를 부여하여, 수집한다. 이것을 제 64 회까지 반복하여, k공간 ksp의 256(+4×64)뷰 분의 데이터를 수집한다.
상기 MRI 촬상방법에서는, 제6도와 같이, DC뷰(위상구배=0*gws)가 블럭(b2)의 중앙에 위치하고 있다. 또, 저주파 영역(제6도의 빗금부분)이 블럭(b2)에 들어가 있다. 이 때문에, DC뷰의 위치에서 신호강도의 단차가 생기는 일이 없어져서 화질에 악영향을 주지 않는다. 또, MRI 화상의 콘트라스트가 블록(b2)의 콘트라스트에 의하여 결정되어, 상이한 콘트라스트가 혼합되는 것이 방지된다. 또, 상기 2개의 실시예(즉, 제4도에서는, MRI 화상의 콘트라스트가 블럭(b3)의 콘트라스트에 의해서 결정되며, 제6도에서는, MRI 화상의 콘트라스트가 블럭 2의 콘트라스트에 의해서 결정되는 것)에서 알 수 있듯이, 오프세트 위상 구배량을 변경하므로서, 콘트라스트가 상이한 MRI 화상을 얻을 수가 있다.
그리고, 상기 실시예에서는, k공간을 4개의 블럭으로 나누었으나, 짝수개라면 블록 수는 임의이다. 또한, 상기 실시예에서는, 얻어지는 데이터가 DC뷰에 대하여 비대칭이 되고, 블럭 수가 작은 경우에는 화질 열화의 한 원인이 되나, 데이터의 공액복소수를 취하는 등의 수법으로 DC뷰에 대해서 대칭이 되도록 데이터를 생성하는 화상 재구성 수법 등과 조합하므로서, 이것도 회피 가능하다. 예로서, 제2도에서, +97*gws로부터 +160*gws까지의 위상에 대응하는 데이터의 공액복소수를 취하므로서, -96*gws로부터 -159*gws까지의 위상에 대응하는 데이터를 생성하고, 그 후에 화상 재구성을 행하는 것 등을 지칭한다. 또, 상기 실시예에서는, SE법의 멀티에코법을 이용한 펄스 시퀸스를 사용하고 있으나, IR법의 멀티에코 수법을 적용한 펄스시퀸스 등을 이용하는 경우에도, 본 발명을 적용할 수 있다.
본 발명의 MRI 촬상방법에 의하면, DC뷰의 위치에서 T2 감쇄에 의한 신호 강도의 단차가 생김으로 인한 화질에 대한 악영향이 없어진다. 또, MRI 화상의 콘트라스트가, 상이한 콘트라스트가 혼합된 것으로 되는 것이 방지된다. 이 결과, 양호한 화질을 얻을 수 있게 된다.

Claims (2)

  1. 정자장을 발생하는 정자장 코일과, 구배자강을 발생하는 구배자강 코일과, NMR 현상을 일으키기 위한 RF 펄스를 발생시키는 RF 펄스 송신코일과, NMR 신호를 수신하는 NMR 신호 수신코일과, k공간을 구성하는 N뷰를 연속하는 M뷰씩을 1블럭으로 하는 짝수 S개의 블럭으로 나누어서, DC뷰가 하나의 블럭의 중앙 부근의 뷰가 되도록 하는 오프세트위상 구배량을 각 위상 구배에 부가하면서, 1차로부터 S차에 관해서는 각각 상이한 블럭에 대응하는 위상을 엔코드하고 또한 제1회로부터 제 M회에 관해서는 각각 동일 블럭내의 상이한 뷰에 대응하는 위상을 엔코드하도록 되는 위상구배에 있어서, 이들 위상구배를 부여하면서, 1차로부터 S차까지의 여러개의 에코를 수집하는 것을 제1회로부터 제M회까지 반복하여, k공간을 구성하는 N(=S×M)뷰 분의데이터를 수집하는 시퀀스를 실현하도록, 상기 구배자장 코일 및 RF, 펄스송신코일을 제어하는 시퀀스 제어수단과, 상기 NMR 신호 수신코일에 의해서 수신된, 상기 시퀀스에 의한 N뷰 분의 데이터에 의거해서 화상 재구성 처리를 행하는 화상 재구성 처리수단을 구비하는 MRI 촬상장치.
  2. 제1항에 있어서, N(=S×M)뷰 분의 데이터로 구성되고 또한 DC 뷰에 대해서 비대칭으로 된 k공간에 대하여 데이터의 공액복소수를 취하므로서 DC뷰에 대하여 대칭이 되도록 하는 데이터를 생성하는 데이터 생성수단과, N뷰 분의 데이터 및 상기 생성된 데이터에 의거해서 화상 재구성 처리를 행하는 화상 재구성 처리수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 MRI 촬상장치.
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