KR100444091B1 - 그레디언트 자계 측정 방법 및 mri 장치 - Google Patents

그레디언트 자계 측정 방법 및 mri 장치 Download PDF

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Abstract

그레디언트 자계를 정확히 측정하기 위해서, 프리-인코딩 펄스(Pk)가 인가되고, 데이터(S(k,1)-S(k,T))는 측정될 그레디언트 파형을 갖는 인코딩 펄스(Ge)를 인가하면서 FID 신호로부터 수집되며, 상기 단계들은 변경된 프리-인코딩 펄스(Pk)의 크기를 가지고 K 회 반복되고, 수집된 데이터(S(1,1)-S(1,T), S(2,1)-S(2,T),...,S(K,1)-S(K,T))로부터 위상차(△φ)를 각으로서 갖는 데이터(D(1,1)-D(1,T-1), D(2,1)-D(2,T-1),...,D(K,1)-D(K,T-1))가 획득되며, 인코딩 펄스(Ge)의 대응하는 크기를 갖는 데이터를 가산하여 가산 데이터(d(1)-d(T-1))를 획득하고, 가산 데이터(d(1)-d(T-1))로부터 그레디언트 자계차(△G(1)-△G(T-1))가 획득되며, 그레디언트 자계차(△G(1)-△G(T-1))를 적분하여 그레디언트 자계(G(1)-G(T-1))를 획득한다.

Description

그레디언트 자계 측정 방법 및 MRI 장치{GRADIENT MAGNETIC FIELD MEASUREMENT METHOD AND MRI APPARATUS}
본 발명은 그레디언트(gradient) 자계 측정 방법 및 MRI(magnetic resonance imaging) 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 실제로 인가된 그레디언트 자계를 정확히 측정할 수 있는 그레디언트 자계 측정 방법 및 MRI 장치에 관한 것이다.
도 1은 Y. Zhang 등에 의해, Magnetic Resonance in Medicine, 39: 999-1004(1998)에, "Novel k-space Trajectory Measurement Technique"이란 제목으로 발표된 논문에 개시된 그레디언트 자계 측정 방법에 사용하기 위한 그레디언트 자계 측정 펄스 시퀀스를 설명하는 도면이다.
그레디언트 자계 측정 펄스 시퀀스(J)는 여기 RF 펄스(R) 및 슬라이스(slice) 선택 펄스(Gs)를 인가하고, 리페이징(rephasing) 펄스(Gr)를 인가하며, 나선형 그레디언트 파형을 갖는 인코딩 펄스(Ge)를 인가하면서 FID 신호로부터 데이터(S(1)-S(T))를 수집한다.
다음에, 수집된 데이터(S(1)-S(T))로부터 위상차(△φ)를 각으로서 갖는 데이터(D(T)-D(T-1))가 획득된다. 구체적으로, 다음의 계산이 수행되며,
여기서, S(t+1)*는 S(t+1)의 공액 복소수(conjugate complex)를 나타낸다.
그 다음, 위상차(△φ)를 각으로서 갖는 데이터(D(1)-D(T-1))로부터 그레디언트 자계차(△G(T)-△G(T-1))가 획득된다. 구체적으로, 다음의 계산이 수행되며,
여기서, arctan{}는 아크 탄젠트(arc tangent) 함수이고,는 자기회전비(gyromagnetic rate)이며, z는 그레디언트 축상의 슬라이스 위치이고, △t는 데이터 S(t)와 S(t+1) 간의 시간차이다.
다음에, 그레디언트 자계차(△G(1)-△G(T-1))를 적분하여 그레디언트 자계(G(1)-G(T-1))를 획득한다. 구체적으로, 다음의 계산이 수행된다.
그레디언트 자계 측정 결과는 인코딩 펄스(Ge)를 보정하는데 이용된다. 더욱이, 이 결과는 에디(eddy) 전류 또는 잔류 자기(remanence)를 분석하는데 이용된다.
이상적으로, 도 1에 도시된 인코딩 펄스(Ge)에 관한 그레디언트 자계 측정 결과는 도 2에 도시된 바와 같을 것이다.
그러나, 도 2에 도시된 바와 같은 명료한 결과는 실제로 획득되지 않는다. 실제로, 도 2의 파선으로 지시된 후반부에서 랜덤니스(randomness)가 발생할 것이다. 이것은 보다 큰 인코딩 펄스(Ge)가 샘플내의 그레디언트 자계 세기의 차를 증가시키기 때문이며, 샘플내에 발생된 위상 시프트(shift)로 인해 감소된 관측된 FID 신호를 야기한다. 도 3은 FID 신호의 시간 변화를 보여준다. 기본적으로, FID 신호는 시간에 따라 지수함수적으로 감소하지만, 샘플내에 발생된 위상 시프트 때문에 더 작은 최소 부분들이 많이 나타난다.
본 발명의 목적은 실제로 인가된 그레디언트 자계를 정확히 측정할 수 있는 그레디언트 자계 측정 방법 및 MRI 장치를 제공하는 것이다.본 발명의 제 1 양상에 따라 그레디언트 자계 측정 방법이 제공되며, 이 방법은 다음 단계들, 즉 여기 RF 펄스를 인가하는 단계와, 프리-인코딩 펄스(Pk)를 인가하는 단계와, 측정될 그레디언트 파형을 갖는 인코딩 펄스(Ge)를 인가하면서 FID 신호로부터 데이터(S(k,1)-S(k,T))를 수집하는 단계와, 변경된 프리-인코딩 펄스(Pk)의 크기로 이들 단계를 K 회 반복하는 단계와, 수집된 데이터(S(1,1)-S(1,T), S(2,1)-S(2,T),...,S(K,1)-S(K,T))로부터 위상차(△φ)를 각으로서 갖는 데이터(D(1,1)-D(1,T-1), D(2,1)-D(2,T-1),..., D(K,1)-D(K,T-1))를 획득하는 단계와, 인코딩 펄스(Ge)의 대응하는 크기를 갖는 데이터를 가산하여 가산 데이터(d(1)-d(T-1))를 획득하는 단계와, 가산 데이터(d(1)-d(T-1))로부터 그레디언트 자계차(△G(1)-△G(T-1))를 획득하는 단계와, 그레디언트 자계차(△G(1)-△G(T-1))를 적분하여 그레디언트 자계(G(1)-G(T-1))를 획득하는 단계를 포함한다.
제 1 양상의 그레디언트 자계 측정 방법에 따르면, 프리-인코딩 펄스(Pk)가 수집된 데이터(S(1,t),...,S(K,t))에 따라 변경되기 때문에, 위상 크기는 상이하다. 그러나, 수집된 데이터가 위상차(△φ)를 각으로서 갖는 데이터(D(1,t),...,D(K,t))로 변환되는 경우, 이 데이터는 인코딩 펄스(Ge)의 대응하는 크기를 갖게 된다. 한편, 프리-인코딩 펄스(Pk)가 변경되기 때문에, 샘플내의 위상 시프트의 크기가 변경되며, FID 신호가 위상 시프트로 인해 감소되는 부분은 데이터(S(1,t),...,S(K,t)) 사이에 서로 다르다. 즉, 소정 데이터내의 소정 부분에서 관측된 FID 신호는 작지만, 다른 데이터의 대응하는 부분에서는 작지 않다. 그다음, 이들 데이터를 가산하여 d(1)-d(T-1)를 제공한다. 그레디언트 자계(G(1)-G(T-1))는 이러한 가산 데이터(d(1)-d(T-1))에 기초하여 획득되기 때문에, 그레디언트 자계는 정확히 측정될 수 있다.
본 발명의 제 2 양상에 따르면, RF 펄스 송신 수단과, 그레디언트 펄스 인가 수단과, NMR 신호 수신 수단과, 데이터 처리 수단을 포함하는 MRI 장치가 제공되며, 여기서 RF 펄스 송신 수단은 여기 RF 펄스를 인가하고, 그레디언트 펄스 인가 수단은 프리-인코딩 펄스(Pk)를 인가한 다음, 측정될 그레디언트 파형을 갖는 인코딩 펄스(Ge)를 인가하며, NMR 신호 수신 수단은 인코딩 펄스(Ge)를 인가하면서 FID 신호를 수신하여 데이터(S(k,1)-S(k,T))를 수집하고, 변경된 프리-인코딩 펄스(Pk)의 크기로 상기 동작을 K 회 반복함으로써 수집된 데이터(S(1,1)-S(1,T), S(2,1)-S(2,T),...,S(K,1)-S(K,T))로부터, 데이터 처리 수단은 위상차(△φ)를 각으로서 갖는 데이터(D(1,1)-D(1,T-1), D(2,1)-D(2,T-1),...,D(K,1)-D(K,T-1))를 획득하며, 인코딩 펄스(Ge)의 대응하는 크기를 갖는 데이터를 가산하여 가산 데이터(d(1)-d(T-1))를 획득하고, 가산 데이터(d(1)-d(T-1))로부터 그레디언트 자계차(△G(1)-△G(T-1))를 획득하며, 그레디언트 자계차(△G(1)-△G(T-1))를 적분하여 그레디언트 자계(G(1)-G(T-1))를 획득한다.
제 2 양상의 MRI 장치는 제 1 양상에 관해 기술된 바와 같은 그레디언트 자계 측정 방법을 적절히 구현할 수 있다.
본 발명의 제 3 양상에 따르면, 제 1 양상에 관해 기술된 바와 같은 그레디언트 자계 측정 방법이 제공되며, 이 방법은 측정될 그레디언트 파형을 갖는 인코딩 펄스(Ge) 기간내에 시점(time point)(Jk)(k=1,...,K)을 분산하여 정의하는 단계와, 시작 시점으로부터 시점(Jk)까지 인코딩 펄스(Ge)의 적분값을 상쇄하도록 프리-인코딩 펄스(Pk)의 크기를 결정하는 단계를 포함한다.
관측된 FID 신호가 샘플내의 위상 시프트로 인해 감소되는 시점을 검사함으로써, 시점이 하나의 위치에 집중되는 것이 아니라 다수의 위치에 걸쳐 분포됨을 알게 된다.
따라서, 제 3 양상의 그레디언트 자계 측정 방법은 인코딩 펄스(Ge) 기간내에 분포된 다수의 시점(Jk)(k=1,...,K)을 정의하며, 각 시점(Jk)에서의 위상 시프트를 제거하기 위해서 프리-인코딩 펄스(Pk)의 크기를 결정한다. 따라서, FID 신호가 샘플내의 위상 시프트로 인해 감소되는 시점은 프리-인코딩 펄스(Pk) 사이에서 구분되므로, 가산 데이터로부터 그레디언트 자계가 정확히 측정될 수 있다.
본 발명의 제 4 양상에 따르면, 제 3 양상에 관해 기술된 바와 같은 그레디언트 자계 측정 방법이 제공되며, 이 방법은 여기 RF 펄스를 인가하지만 프리-인코딩 펄스(Pk)를 인가하지 않는 단계와, 측정될 그레디언트 파형을 갖는 인코딩 펄스(Ge)를 인가하면서 FID 신호로부터 데이터(S(1)-S(T))를 수집하는 단계와, 수집된 데이터(S(1)-S(T))로부터 FID 신호 강도(intensity)의 시간 변화를 획득하는 단계와, FID 신호 강도가 최소인 시점을 시점(Jk)(k=1,...,K)으로서 정의하는 단계를 포함한다.
제 4 양상의 그레디언트 자계 측정 방법은 관측된 FID 신호의 일부가 샘플내에 발생된 위상 시프트로 인해 감소되는 것으로서 나타나는 각 시점을 검색하며, 이들 시점에서의 위상 시프트를 제거하기 위해서 프리-인코딩 펄스(Pk)의 크기를 결정한다. 따라서, FID 신호가 프리-인코딩 펄스(Pk)를 인가하지 않고서도 위상 시프트로 인해 감소되는 부분에서, FID 신호가 증가될 수 있기 때문에, 그레디언트 자계가 정확히 측정될 수 있다.
따라서, 본 발명의 그레디언트 자계 측정 방법 및 MRI 장치는 샘플내에 발생된 위상 시프트로 인한 FID 신호의 감소에 대해 보상된 데이터, 즉 전반적으로 우수한 SNR을 갖는 데이터를 제공하므로, 그레디언트 자계를 정확히 측정할 수 있다.
본 발명의 또다른 목적 및 이점들은 첨부 도면들에 예시된 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 이하의 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명은 수반하는 도면들에 도시된 실시예들을 참조하여 보다 상세히 기술될 것이다.
본 발명의 목적은 실제로 인가된 그레디언트 자계를 정확히 측정할 수 있는 그레디언트 자계 측정 방법 및 MRI 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 그레디언트 자계 측정 펄스 시퀀스를 설명하는 도면,
도 2는 종래의 그레디언트 자계 측정 결과를 예시하는 도면,
도 3은 FID 신호가 감소되는 부분들의 존재를 예시하는 도면,
도 4는 제 1 실시예에 따른 MRI 장치를 도시하는 블록도,
도 5는 제 1 실시예에 따른 그레디언트 자계 측정 처리에 대한 흐름도,
도 6은 제 1 실시예에 따른 그레디언트 자계 측정 펄스 시퀀스(A)를 도시하는 도면,
도 7은 FID 신호가 감소되는 부분들이 프리-인코딩 펄스(Pk)의 차에 따라 변화되는 것을 도시하는 도면,
도 8은 제 1 실시예에 따른 그레디언트 자계 측정 결과를 예시하는 도면,
도 9는 제 2 실시예에 따른 그레디언트 자계 측정 펄스 시퀀스(B)를 도시하는 도면.
본 발명은 첨부 도면들에 도시된 실시예들을 참조하여 보다 상세히 기술될 것이다.- 제 1 실시예 -
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 MRI 장치의 블록도이다.
MRI 장치(100)에서, 자석 어셈블리(magnet assembly)(1)는 그 안에 피검체(subject)를 삽입하는 공간 부분(구멍)을 가지며, 공간 부분을 둘러싸도록 일정한 세기(H0)를 갖는 정자계를 피검체에 인가하는 영구 자석(1p)과, 그레디언트 펄스들을 인가하는 그레디언트 자계 코일(1g)과, 피검체내의 원자핵 스핀을 여기하기 위한 RF 펄스를 공급하는 송신 코일(1t)과, 피검체로부터 NMR 신호를 검출하는 수신 코일(1r)이 배치되어 있다. 그레디언트 자계 코일(1g), 송신 코일(1t) 및 수신 코일(1r)은 그레디언트 자계 구동 회로(3), RF 전력 증폭기(4) 및 전치증폭기(5)에 각각 접속된다.
초전도 또는 정상 도전하는 자석이 영구 자석 대신에 사용될 수 있다.
시퀀스 메모리 회로(8)는 컴퓨터(7)로부터의 인스트럭션에 따라 저장된 펄스 시퀀스에 기초하여 그레디언트 자계 구동 회로(3)를 동작시켜, 자석 어셈블리(1)의 그레디언트 자계 코일(1g)로부터 그레디언트 펄스를 인가한다. 또한, 시퀀스 메모리 회로(8)는 게이트 변조 회로(9)를 동작시켜, RF 발진 회로(10)로부터의 반송파 출력 신호를 소정의 타이밍 및 포락선(envelope) 형태를 갖는 펄스 신호로 변조한다. 펄스 신호는 RF 전력 증폭기(4)에 RF 펄스로서 인가되어, RF 전력 증폭기(4)에서 전력 증폭되며, 원하는 슬라이스 영역을 선택적으로 여기하기 위해서 자석 어셈블리(1)의 송신 코일(1t)에 인가된다.
전치증폭기(5)는 자석 어셈블리(1)의 수신 코일(1r)에 의해 피검체로부터 검출된 NMR 신호를 증폭하여, 이 신호를 위상 검출기(12)에 입력한다. 위상 검출기(12)는 RF 발진 회로(10)로부터의 반송파 출력 신호를 참조하여 전치증폭기(5)로부터의 NMR 신호를 위상 검출하며, 이 위상 검출된 신호를 A/D 변환기(11)에 공급한다. A/D 변환기(11)는 위상 검출된 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환하여, 이 신호를 컴퓨터(7)에 입력한다.
컴퓨터(7)는 A/D 변환기(11)로부터의 데이터를 판독해, 화상 재구성 동작을 수행하여 원하는 슬라이스 영역의 화상을 제공한다. 이 화상은 디스플레이 장치(6)상에 디스플레이된다. 또한, 컴퓨터(7)는 오퍼레이터 콘솔(console)로부터 입력된 정보를 수신하는 것과 같은 전체적인 제어를 책임진다.
도 5는 본 발명에 따른 그레디언트 자계 측정 처리의 흐름도이다.
단계(F1)에서, 프리-인코딩 반복 지수(k)는 "1"로 초기화된다.
단계(F2)에서, 데이터(S(k,1)-S(k,T))는 도 6에 도시된 그레디언트 자계 측정 펄스 시퀀스(A)와 함께 수집된다.
도 6에 도시된 그레디언트 자계 측정 펄스 시퀀스(A)는 여기 RF 펄스(R) 및 슬라이스 선택 펄스(Gs)를 인가하고, 프리-인코딩 펄스(Pk)를 인가하며, 나선형 그레디언트 파형을 갖는 인코딩 펄스(Ge)를 인가하면서 FID 신호로부터 데이터(S(k,1)-S(k,T))를 수집한다.
프리-인코딩 펄스(Pk)는 k에 따라 구분된 영역을 갖는 인코딩용 펄스(도 9의 Pk)와 리페이징 펄스(즉, 도 1의 Gr)의 합이다.
인코딩용 펄스 및 인코딩 펄스(Ge)의 적분값이 "0"에 접근하는 부분에서, 샘플내의 위상 시프트는 감소되며, FID 신호 감소를 피할 수 있다. 그다음, 인코딩 펄스(Ge) 기간내에 시점(Jk)(k=1,...,K)을 분산하여 정의하고, 시작 시점으로부터 시점(Jk)까지의 인코딩 펄스(Ge)의 적분값(Ak)을 상쇄하도록 프리-인코딩 펄스(Pk)의 크기를 결정하는 것이 바람직하다. 특히, 각각의 k에 대한 인코딩 펄스의 영역은, 인코딩 펄스(Ge)의 어느 부분에서도 적어도 1 회는 적분값이 "0"에 접근하도록 설계될 수 있다.
이와 달리, 여기 RF 펄스를 인가하지만 프리-인코딩 펄스(Pk)를 인가하지 않고, 측정될 그레디언트 파형을 갖는 인코딩 펄스(Ge)를 인가하면서 FID 신호로부터 데이터(S(1)-S(T))를 수집하며, 이 수집된 데이터(S(1)-S(T))로부터 FID 신호 강도의 시간 변화를 획득하고, FID 신호 강도가 최소인 시점을 시점(Jk)(k-1,...,K)으로서 정의하는 것이 가능하다.
단계(F3, F4)에서, 단계(F2)는 (k=2-K) 회 반복된다. 따라서, 데이터(S(1,1)-S(1,T),...,S(K,1)-S(K,T))가 획득될 수 있다.
단계(F5)에서, 수집된 데이터(S(1,1)-S(1,T),...,S(K,1)-S(K,T))로부터 위상차(△φ)를 각으로서 갖는 데이터(D(1,1)-D(1,T-1), D(2,1)-D(2,T-1),...,D(K,1)-D(K,T-1))가 획득된다. 구체적으로, 다음의 계산이 수행되며,
여기서, S(k,t+1)*는 S(k,t+1)의 공액 복소수를 나타낸다.
단계(F6)에서, 인코딩 펄스(Ge)의 대응하는 크기를 갖는 데이터를 가산하여 가산 데이터(d(1)-d(T-1))를 획득한다. 구체적으로, 다음의 계산이 수행된다.
단계(F7)에서, 가산 데이터(d(1)-d(T-1))로부터 그레디언트 자계차(△G(1)-△G(T-1))를 획득한다. 구체적으로, 다음의 계산이 수행되며,
여기서, arctan{}는 아크 탄젠트 함수이고,는 자기회전비이며, z는 그레디언트 축상의 슬라이스 위치이고, △t는 데이터 S(k,t)와 S(k,t+1) 간의 시간차이다.
단계(F8)에서, 그레디언트 자계차(△G(1)-△G(T-1))를 적분하여 그레디언트 자계(G(1)-G(T-1))를 획득한다. 구체적으로, 다음의 계산이 수행된다.
전술한 바와 같은 MRI 장치(100)의 그레디언트 자계 측정 처리에 따르면, 프리-인코딩 펄스(Pk)가 변경되기 때문에, 샘플내의 위상 시프트의 크기가 변경되며, FID 신호가 위상 시프트로 인해 감소되는 부분은 데이터(S(1,t),...,S(K,t)) 사이에서 서로 다르다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이, k=k1일 때의 소정 부분에서 FID 신호가 작은 반면, k=k2 일 때의 대응하는 부분에서는 작지 않다. 따라서, 이들 데이터가 가산될 때, FID 신호가 어느 부분에서도 감소되지 않는 데이터가 획득될 수 있다. 따라서, 그레디언트 자계 측정은 도 8에 도시된 바와 같이 정확한 결과를 제공할 수 있다.
- 제 2 실시예 -
작은 샘플(예컨대, 직경이 10cm인 구)을 이용하여, 도 9에 도시된 그레디언트 자계 측정 펄스 시퀀스(B)가 이용될 수 있다.
도 9의 그레디언트 자계 측정 펄스 시퀀스(B)에서, 샘플은 작고, 슬라이스를 선택할 필요성이 제거되기 때문에, 슬라이스 선택 펄스(도 6의 Gs)는 인가되지 않는다. 더욱이, 리페이징 펄스(도 1의 Gr)는 필요하지 않기 때문에, 프리-인코딩 펄스(Pk)는 인코딩용 펄스로만 구성된다.
본 발명의 여러 가지 다른 실시예들은 본 발명의 정신 및 영역으로부터 벗어나지 않고서도 구성될 수 있다. 본 발명은 첨부된 특허 청구 범위에 정의된 것을 제외하고는, 명세서에 개시된 특정 실시예들로 한정되지 않는다.
본 발명의 그레디언트 자계 측정 방법 및 MRI 장치는 샘플내에 발생된 위상 시프트로 인한 FID 신호의 감소에 대해 보상된 데이터, 즉 전반적으로 우수한 SNR을 갖는 데이터를 제공하므로, 그레디언트 자계를 정확히 측정할 수 있다.

Claims (10)

  1. 그레디언트 자계 측정 방법에 있어서,
    T가 하나의 FID 신호로부터의 데이터를 샘플링하는 횟수이고, K가 2이상의 자연수일 때, 여기 RF 펄스를 인가하는 단계와, 프리-인코딩 펄스(Pk)를 인가하는 단계와, 측정될 그레디언트 파형을 갖는 인코딩 펄스(Ge)를 인가하면서 FID 신호로부터 데이터(S(k,1)-S(k,T))를 수집하는 단계와, 변경된 상기 프리-인코딩 펄스(Pk)의 크기로 이들 단계를 K 회 반복하는 단계와, 상기 수집된 데이터(S(1,1)-S(1,T), S(2,1)-S(2,T),...,S(K,1)-S(K,T))로부터 위상차(△φ)를 각으로서 갖는 데이터(D(1,1)-D(1,T-1),D(2,1)-D(2,T-1),...,D(K,1)-D(K,T-1))를 획득하는 단계와, 상기 인코딩 펄스(Ge)의 대응하는 크기를 갖는 데이터를 가산하여 가산 데이터(d(1)-d(T-1))를 획득하는 단계와, 상기 가산 데이터(d(1)-d(T-1))로부터 그레디언트 자계차(△G(1)-△G(T-1))를 획득하는 단계와, 상기 그레디언트 자계차(△G(1)-△G(T-1))를 적분하여 그레디언트 자계(G(1)-G(T-1))를 획득하는 단계를 포함하는 그레디언트 자계 측정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    측정될 그레디언트 파형을 갖는 상기 인코딩 펄스(Ge) 기간내에 시점(Jk)(k=1,...,K)을 분산하여 정의하는 단계와, 시작 시점으로부터 시점(Jk)까지 상기 인코딩 펄스(Ge)의 적분값을 상쇄하도록 상기 프리-인코딩 펄스(Pk ')의 크기를 결정하는 단계를 포함하는 그레디언트 자계 측정 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    여기 RF 펄스를 인가하지만 프리-인코딩 펄스(Pk)를 인가하지 않는 단계와, 측정될 그레디언트 파형을 갖는 인코딩 펄스(Ge)를 인가하면서 FID 신호로부터 데이터(S(1)-S(T))를 수집하는 단계와, 상기 수집된 데이터(S(1)-S(T))로부터 FID 신호 강도의 시간 변화를 획득하는 단계와, 상기 FID 신호 강도가 최소인 시점을 상기 시점(Jk)(k=1,...,K)으로서 정의하는 단계를 포함하는 그레디언트 자계 측정 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 여기 RF 펄스가 인가될 때 슬라이스 선택 펄스가 또한 인가되는 그레디언트 자계 측정 방법.
  5. 삭제
  6. MRI 장치에 있어서,
    RF 펄스 송신 수단과,
    그레디언트 펄스 인가 수단과,
    NMR 신호 수신 수단과,
    데이터 처리 수단을 포함하되,
    T가 하나의 FID 신호로부터의 데이터를 샘플링하는 횟수이고, K가 2 이상의 자연수일 때, 상기 RF 펄스 송신 수단은 여기 RF 펄스를 인가하고, 상기 그레디언트 펄스 인가 수단은 프리-인코딩 펄스(Pk)를 인가한 다음, 측정될 그레디언트 파형을 갖는 인코딩 펄스(Ge)를 인가하며, 상기 NMR 신호 수신 수단은 상기 인코딩 펄스(Ge)를 인가하면서 FID 신호를 수신하여 데이터(S(k,1)-S(k,T))를 수집하고, 변경된 상기 프리-인코딩 펄스(Pk)의 크기로 상기 동작을 K 회 반복함으로써 수집된 데이터(S(1,1)-S(1,T), S(2,1)-S(2,T),...,S(K,1)-S(K,T))로 부터, 상기 데이터 처리 수단은 위상차(△φ)를 각으로서 갖는 데이터(D(1,1)-D(1,T-1), D(2,1)-D(2,T-1),...,D(K,1)-D(K,T-1))를 획득하며, 상기 인코딩 펄스(Ge)의 대응하는 크기를 갖는 데이터를 가산하여 가산 데이터(d(1)-d(T-1))를 획득하고, 상기 가산 데이터(d(1)-d(T-1))로부터 그레디언트 자계차(△G(1)-△G(T-1))를 획득하며, 상기 그레디언트 자계차(△G(1)-△G(T-1))를 적분하여 그레디언트 자계(G(1)-G(T-1))를 획득하는 MRI 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    시점(Jk)(k=1,...,K)은 측정될 그레디언트 파형을 갖는 상기 인코딩 펄스(Ge)의 기간내에 분산되어 정의되고, 상기 프리-인코딩 펄스(Pk)의 크기는 시작 시점으로부터 시점(Jk)까지 상기 인코딩 펄스(Ge)의 적분값을 상쇄하도록 결정되는 MRI 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    여기 RF 펄스가 인가되지만 프리-인코딩 펄스(Pk)는 인가되지 않으며, 데이터(S(1)-S(T))는 측정될 그레디언트 파형을 갖는 인코딩 펄스(Ge)를 인가하면서 FID 신호로부터 수집되고, 상기 FID 신호 강도의 시간 변화가 상기 수집된 데이터(S(1)-S(T))로부터 획득되며, 상기 FID 신호 강도가 최소인 시점이 상기 시점(Jk)(k=1,...,K)으로서 정의되는 MRI 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 여기 RF 펄스가 인가될 때 슬라이스 선택 펄스가 또한 인가되는 MRI 장치.
  10. 삭제
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3814157B2 (ja) * 2001-04-17 2006-08-23 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー Mri装置
US7539528B2 (en) * 2002-09-20 2009-05-26 Jinhu Xiong Using magnetic resonance imaging to directly map neuronal activity
AU2003260846A1 (en) * 2002-10-01 2004-04-23 Koninklijke Philips Electronics N.V. A method for k-space data acquisition and mri device
DE102007024910B4 (de) * 2007-05-29 2009-04-09 Siemens Ag Anordnung zur Magnetfeld-Vermessung
US9476956B2 (en) 2011-03-16 2016-10-25 Hitachi, Ltd. Magnetic resonance imaging apparatus with correction of magnetic field gradient waveform distortion
CN102944784A (zh) * 2012-11-07 2013-02-27 丰盛科技集团有限公司 一种mri梯度线圈涡流测量装置及方法
KR101442619B1 (ko) 2012-11-26 2014-09-22 삼성전자주식회사 Mri 시스템 및 mri 시스템 진단 방법
CN103364746B (zh) * 2013-07-10 2016-06-29 北京汇影互联科技有限公司 磁共振系统的梯度强度和梯度切换率的测试方法
US9989611B2 (en) * 2014-04-02 2018-06-05 University Of Virginia Patent Foundation Systems and methods for image reconstruction using variable-density spiral trajectory
EP3191862B1 (en) * 2014-09-12 2021-05-12 Koninklijke Philips N.V. Zero echo time mr imaging
EP3928108A4 (en) * 2019-02-22 2023-03-15 Promaxo, Inc. SYSTEMS AND METHODS FOR PERFORMING MAGNETIC RESONANCE IMAGING

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4906929A (en) * 1987-03-06 1990-03-06 The Boeing Company Continuous real time nulling gradiometer for single and multicomponent field gradients and field measurements
DE3727055A1 (de) * 1987-08-13 1989-02-23 Siemens Ag Verfahren zur messung des zeitlichen verlaufs von magnetfeld-gradienten

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