KR101133978B1

KR101133978B1 - 와전류 보상 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101133978B1
Application number: KR1020100019895A
Authority: KR
Inventors: 안창범; 김판기
Original assignee: 광운대학교 산학협력단
Priority date: 2010-03-05
Filing date: 2010-03-05
Publication date: 2012-04-05
Also published as: KR20110100846A

Abstract

심장 유속 에서 움직임이 없는 영역을 판단하고, 상기 영역에서의 위상 정보를 이용하여 반복적인 위상 보상으로 멀티 프레임 심장 유속 에서 와전류에 의한 위상을 보상하여 그 영향을 제거하는 방법 및 장치가 제공된다. 검사할 대상체에 RF 펄스 및 상호 반대 극성의 양극 경사 자계들을 인가하여 동일 영역의 선택 단면을 일정 시간 간격으로 상기 대상체의 심장 박동에 동기하여 얻은 디지털 자기 공명 신호를 기초로 하여 상기 대상체의 혈류에 민감한 멀티 프레임 심장 유속 데이터들을 획득한다. 상기 멀티 프레임 심장 유속 데이터들을 퓨리에 변환하여 멀티 프레임 위상 영상들로 재구성한다. 상기 멀티 프레임 위상 영상들에서 움직임 영역 판단용 프레임 간의 표준 편차 맵을 구성한다. 상기 구성한 표준 편차 맵으로부터 움직임이 없는 영역을 정의하여 추출한다. 상기 움직임이 없는 영역에서의 위상 정보를 2차원 구면 조화로 전개하여 와전류에 의한 위상을 보상하기 위한 위상 패턴을 분석한다. 상기 분석한 위상 패턴을 전체 영상 영역으로 확장한 후, 각 픽셀에서 와전류에 의한 위상을 반복적으로 보상하여 상기 와전류에 의한 위상이 제거된 심장 유속 을 획득한다.

Description

와전류 보상 방법 및 장치{Method and apparatus for eddy-current compensation}

본 발명은 자기 공명(magnetic resonance; 이하 'MR'이라 함) 영상 기법에 관한 것으로, 더 상세하게는 대상체인 인체 조직에서 혈류와 같은 유속을 측정하기 위해 얻는 MR 영상 기법에서 경사 자계의 변화에 따른 와전류를 보상하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

자기 공명 영상에서 심장의 혈류를 측정하기 위해서 심장 박동에 동기를 맞추어 심장 주기를 10 ~ 30개의 세그먼트로 나누고 각 세그먼트의 심장 영상을 얻음으로써 심장의 움직임 및 상기 심장 움직임에 따른 혈류의 속도를 측정할 수 있다. 이때에 혈류의 속도를 측정하기 위해서 서로 반대 극성의 양극 경사 자계를 인가하여 이들 영상 간의 위상 차이를 얻는다.

이론적인 위상 차 영상에서 혈류가 있는 부위(영역)는 혈류의 속도에 비례하는 위상 값이 얻어지고, 혈류가 없는 영역에서는 위상 값이 0이 된다. 그러나 실제의 위상 차 영상에서는 혈류 영상을 얻기 위해 가하는 양극 경사 자계에 의해 와전류가 발생하게 되고, 이 영향으로 혈류와 무관한 위상이 발생하게 되어 심장 혈류의 유속 측정에 어려움을 야기한다.

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 심장 유속 에서 움직임이 없는 영역을 판단하고, 상기 영역에서의 위상 정보를 이용하여 반복적인 위상 보상으로 멀티 프레임 심장 유속 에서 와전류에 의한 위상을 보상하여 그 영향을 제거하는 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 와전류 보상 방법은 (i) 검사할 대상체에 RF 펄스 및 상호 반대 극성의 양극 경사 자계들을 인가하여 동일 영역의 선택 단면을 일정 시간 간격으로 상기 대상체의 심장 박동에 동기하여 얻은 디지털 자기 공명 신호를 기초로 하여 상기 대상체의 혈류에 민감한 멀티 프레임 심장 유속 들을 획득하는 단계; (ii) 상기 멀티 프레임 심장 유속 들을 퓨리에 변환하여 멀티 프레임 위상 영상들로 재구성하는 단계; (iii) 상기 멀티 프레임 위상 영상들에서 움직임 영역 판단용 프레임 간의 표준 편차 맵을 구성하는 단계; (iv) 상기 구성한 표준 편차 맵으로부터 움직임이 없는 영역을 정의하여 추출하는 단계; (v) 상기 움직임이 없는 영역에서의 위상 정보를 2차원 구면 조화로 전개하여 와전류에 의한 위상을 보상하기 위한 위상 패턴을 분석하는 단계; 및 (vi) 상기 분석한 위상 패턴을 전체 영상 영역으로 확장한 후, 각 픽셀에서 와전류에 의한 위상을 보상하여 상기 와전류에 의한 위상이 제거된 심장 유속 을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 와전류 보상 장치는 검사할 대상체가 위치할 수 있는 공간이 제공되고 일정한 주 자기장을 가하기 위한 자석, x-축, y-축, 및 z-축 방향으로 경사 자계를 발생시키는 경사 자장 코일, RF 펄스를 상기 대상체에 여기시켜 상기 대상체로부터 발생되는 자기 공명 신호를 수신하는 어레이 RF 코일을 구비하는 자석 조립체; 상기 경사 자장 코일에 전류를 공급함으로써 상기 경사 자장 코일로 하여금 경사 자계를 발생하도록 하는 경사 증폭기; 변조된 RF 입력을 증폭하여 상기 어레이 RF 코일에 인가하여 상기 대상체를 여기시키는 RF 증폭기; 사용자가 선택한 영상 기법에 따른 시퀀스에 따라 경사 자계 입력을 상기 경사 증폭기로 인가하거나 변조된 RF 입력을 상기 RF 증폭기로 인가하는 제어부; 상기 어레이 RF 코일로부터의 상기 자기 공명 신호를 수신하여 복조하는 수신기; 상기 복조된 자기 공명 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 아날로그/디지털 변환기; 상기 심장 박동에 따른 동기를 맞추기 위한 심장박동 트리거; 및 상기 디지털 자기 공명 신호를 기초로 하여 상기 대상체의 혈류에 민감한 멀티 프레임 심장 유속 들을 획득하고, 상기 멀티 프레임 심장 유속 들을 퓨리에 변환하여 멀티 프레임 위상 영상들로 재구성하고, 상기 멀티 프레임 위상 영상들에서 움직임 영역 판단용 프레임 간의 표준 편차 맵을 구성하고, 상기 구성한 표준 편차 맵으로부터 움직임이 없는 영역을 정의하여 추출하고, 상기 움직임이 없는 영역에서의 위상 정보를 2차원 구면 조화로 전개하여 와전류에 의한 위상을 보상하기 위한 위상 패턴을 분석하고, 상기 분석한 위상 패턴을 전체 영상 영역으로 확장한 후, 각 픽셀에서 상기 와전류에 의한 위상을 보상하여 상기 와전류에 의한 위상이 제거된 심장 유속 을 획득하는 컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 MR 영상 장치에서 심장 유속 을 얻을 때에 서로 반대 극성의 양극 경사 자계를 인가함으로써 혈류의 유속에 비례하는 위상 영상을 얻는 과정에서 와전류에 의한 위상을 보상하는 MR 영상 방법 및 장치이다. 본 발명은 멀티프레임의 심장 유속 으로부터 움직임이 없는 영역을 찾아서, 상기 영역에서의 위상 패턴을 이용하여 와전류에 의해 발생하는 위상을 보상함으로써 정확한 혈류의 속도를 측정하고, 이러한 위상 보상을 반복적으로 업데이트시킴으로써 더 정확한 심장 혈류의 유속 정보를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 와전류에 의한 위상을 보상하는 와전류 보상 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 와전류에 의한 위상을 보상하는 와전류 보상 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 3은 본 발명을 설명하기 위해 예로든 경사 자계 에코 기반 펄스 시퀀스를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 심장 유속 의 크기 영상의 일예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 심장 유속 의 위상 영상의 일예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 심장 유속 에서의 표준 편차 맵을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 표준 편차 맵으로부터 선택된 움직임이 없는 영역(흰색)을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 5의 심장 유속 을 1회 보상한 결과를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 5의 심장 유속 을 3회 보상한 결과를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 예시 도면에 의거하여 본 발명의 실시 예에 따른 멀티 프레임 심장 유속 에서 와전류에 의한 위상을 보상하는 방법 및 장치를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 멀티 프레임 심장 유속 에서 와전류에 의한 위상을 보상하는 와전류 보상 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.

본 발명의 실시 예에 따른 와전류 보상 장치는 자석 조립체(101), 경사 증폭기(105), RF 증폭기(106), 제어부(110), 수신기(108), 아날로그/디지털 변환기(109), 컴퓨터(111), 조작 콘솔(112), 및 심장 박동 트리거(113)를 포함한다.

자석 조립체(101)는 검사할 대상체가 위치할 수 있는 공간이 제공되고 일정한 주 자기장을 가하기 위한 자석(104), x-축, y-축, 및 z-축 방향으로 경사 자계를 발생시키는 경사 자장 코일(102), 및 RF 펄스를 상기 대상체에 여기시켜 상기 대상체로부터 발생되는 MR 신호를 수신하는 어레이 RF 코일(103)을 구비한다.

경사 증폭기(105)는 상기 경사 자장 코일(102)에 전류를 공급함으로써 상기 경사 자장 코일(102)로 하여금 경사 자계를 발생하도록 한다. RF 증폭기(106)는 변조된 RF 입력을 증폭하여 Tx-Rx 스위치인 커플러(107)를 거쳐 상기 어레이 RF 코일(103)에 인가하여 상기 대상체를 여기시킨다.

제어부(110)는 심장 박동 트리거에 동기를 맞추어 사용자가 선택한 영상 기법 시퀀스에 따라 경사 자계 입력을 상기 경사 증폭기(105)로 인가하거나 상기 변조된 RF 입력을 상기 RF 증폭기(106)로 인가한다.

수신기(108)는 상기 어레이 RF 코일(103)로부터의 상기 자기 공명 신호를 수신하여 복조한다. A/D 변환기(109)는 상기 수신기(108)에 복조된 자기 공명 신호를 디지털 신호로 변환하여 컴퓨터(111)로 전송한다.

컴퓨터(111)는 상기 아날로그/디지털 변환기(109)로부터의 상기 디지털 자기 공명 신호를 기초로 하여 상기 대상체의 혈류에 민감한 멀티 프레임 심장 유속 데이터들을 획득한다. 컴퓨터(111)는 상기 멀티 프레임 심장 유속 데이터들을 퓨리에 변환하여 멀티 프레임 위상 영상들로 재구성한다. 컴퓨터(111)는 상기 멀티 프레임 위상 영상들에서 움직임 영역 판단용 프레임 간의 표준 편차 맵을 구성한다. 컴퓨터(111)는 상기 구성한 표준 편차 맵으로부터 움직임이 없는 영역을 정의하여 추출한다.

컴퓨터(111)는 상기 움직임이 없는 영역에서의 위상 정보를 2차원 구면 조화로 전개하여 와전류에 의한 위상을 보상하기 위한 위상 패턴을 분석한다. 컴퓨터(111)는 상기 분석한 위상 패턴을 전체 영상 영역으로 확장한 후, 각 픽셀에서 와전류에 의한 위상을 보상하여 상기 와전류에 의한 위상이 제거된 심장 유속 을 획득한다. 컴퓨터(111)는 상기 제어부에 상기 자기 공명 신호를 얻기 위한 정보를 전송하여 동작하게 하며, 조작 콘솔(112)과의 통신으로 사용자의 명령을 입력받거나 사용자가 측정한 결과 영상을 볼 수 있도록 화면에 출력한다.

심장 박동 트리거(113)는 피험자의 심장 박동의 동기를 제어부(110)에 알려주는 장치로써 자기 공명 영상 장치에서 심장 영상 및 심장 유속 을 얻기 위해 필요한 장치이다.

본 발명의 처리 순서는 도 2에 도시된 것으로 설명할 수 있다. 본 발명을 위한 MR 신호를 수신하기 위해 도 3과 같은 펄스 시퀀스를 사용하여 MR 신호를 얻을 수 있다. 도 3은 본 발명을 설명하기 위해 예로든 경사 자계 에코 기반의 시퀀스이다.

도 3의 300과 310은 각각 상호 반대 극성의 양극 경사자계를 적용한, 경사 자계 에코에 기반하여 심장의 혈류와 같이 유속에 민감한 MR 신호를 얻기 위한 시퀀스이다.

도 3에서 RF 펄스(301)는 2차원 영상 단면을 선택하기 위한 것으로 단면 선택 경사 자계(slice selection gradient)(302)로 선택된 단면에 존재하는 수소 원자의 숙임각을 결정하여 여기시키는 역할을 한다. 그리고 선택된 단면상의 2차원 영상정보를 얻기 위하여 미리 계산된 크기와 폭으로 위상 부호화 경사 자계(phase encoding gradient)(304)와 주파수 부호화 경사 자계(frequency encoding gradient)(305 및 306)를 가하여 2차원 MR 신호(307)를 얻는다. 그리고 다음 차례의 시퀀스를 위해 각 축에 스포일러(303)를 가하여 남아 있는 자화 성분을 흩어지게 한다.

상기한 펄스 시퀀스 300과 310에서 혈류와 같은 유속에 민감한 MR 신호를 얻기 위해 308과 309와 같은 서로 다른 극성을 가진 양극(bipolar) 경사 자계를 인가한다. 이 양극 경사 자계는 혈류와 같이 유속이 있는 영역의 MR 신호의 위상을 유속에 비례하도록 변조하는 역할을 한다.

측정하고자 하는 유속의 방향에 따라 양극 경사 자계가 삽입되는 경사 자계가 정해진다. 예를 들어, 시퀀스 300과 310의 단면선택 경사 자계에 308과 309의 양극 경사 자계가 인가되면 선택 단면의 법선 방향의 유속에 비례하는 위상이 얻어지고, 위상 부호화 경사 자계에 308과 309의 양극 경사 자계가 추가되면 위상부호화 방향의 유속에 비례하는 위상이 생성된다.

본 발명에서는 한 주기의 심장 박동 사이에서 변화하는 심장 유속 을 관찰하기 위해, 같은 영역의 선택 단면을 일정한 시간 간격으로 심장 박동에 동기하여 멀티 프레임 데이터를 시퀀스 300과 310을 이용하여 얻는다(단계 201).

컴퓨터(111)는 단계 201에서 얻은 멀티프레임의 심장 유속 데이터를 퓨리에 변환하여 재구성한다(단계 202). 이때 시퀀스 300을 이용한 영상(F)과 시퀀스 310을 이용한 영상(S)에서 혈류와 같은 유속 정보(두 영상의 위상 차)를 얻기 위해 수학식 1을 수행한다.

수학식 1에서 n과 k는 n-번째 요소 코일로 측정한 k-번째 프레임의 영상을 나타낸다. 두 영상의 위상의 차이를 수학식 1과 같이 구함으로써 시스템적으로 발생되는 공통의 위상을 제거할 수 있고, 위상 랩핑(wrapping)도 감소시킬 수 있다. 또한, 각 채널 별로 계산된 위상 차 영상들을 합쳐서 신호대 잡음 비가 개선된 위상 차 영상을 얻을 수 있다.

상기 수학식 1의 결과로부터 혈류의 유속 정보를 정량적으로 계산하기 위해 수학식 2로 표시되는 위상 영상 φ_k를 구한다.

수학식 2에서 구한 위상 영상 φ_k는 수학식 3과 같이 속도에 비례한 위상과 와전류에 의한 위상의 합으로 표현할 수 있다.

수학식 3에서 V_k는 유속의 속도, a는 위상과 유속의 스케일 상수 그리고 E_k는 와전류에 의한 위상을 나타낸다. 와전류에 의한 위상 E_k는 심장의 움직임과 상관없이 일정한 값을 가지므로 E로 나타낼 수 있다.

도 4 및 도 5는 와전류의 영향으로 왜곡된 위상정보를 갖는 심장 유속 의 크기 영상과 위상 영상의 예이다. 도 5에서 위상의 크기를 의사 칼라로 나타내었다. 도 4 및 도 5에서 타원형의 흰 점선으로 표시된 영역은 심장 운동에 의한 혈류가 존재하는 영역이다. 그리고 점선 밖의 영역에서는 혈류와 같은 유속이 존재하지 않기 때문에 유속에 의한 위상 값은 0이다. 그러나 도 5의 위상 영상에서 보듯이 움직임이 없는 영역에서도 와전류에 의한 큰 위상 값이 존재함을 알 수 있다.

와전류에 의한 위상을 보상하기 위하여 우선 와전류에 의한 위상을 추정하여야 한다. 수학식 3에서 보듯이 유속이 없는 영역에서는 와전류에 의한 위상만 존재하므로, 이 영역에서의 위상을 분석하면 전체 영상 영역에서 와전류에 의해 발생한 위상을 보상하는 것이 가능해진다. 와전류에 의한 위상은 공간적으로 급격히 변하지 않기 때문에 유속이 없는 영역에서의 분석을 기반으로 전체 영상 영역으로 확장이 가능하다.

컴퓨터(111)는 움직임이 없는 영역(V_k= 0)을 찾기 위해서 수학식 3의 멀티 프레임 위상 영상에서 움직임 영역 판단용 프레임 간의 표준 편차 맵(Standard Deviation Map; 이하 'SDM'라 함)을 구한다(단계 203). 상기 SDM에서 표준 편차가 큰 영역은 움직임이 있는 영역이고, 표준 편차가 작은 영역이 움직임이 없는 영역(V_k= 0)이 된다.

수학식 4와 같이 위상 영상 φ_k의 표준 편차를 구해보면(

로 표시), 심장 박동에 상관없이 발생된 와전류에 의한 위상 편차는 0 이 되고, 심장 박동에 따라 유속이 바뀌는 혈류 영역에서는 큰 표준 편차가 나타남을 알 수 있다.

상기 수학식 4가 유속에 매우 민감한 반면, 잡음에도 민감할 수 있다. 특히 신호 크기가 매우 작은 배경 영역에서 위상의 편차가 크게 나타날 수 있다. 또한 위상을 구하는 과정에서 위상 랩핑이 일어날 경우 편차가 커질 수 있다. 따라서 수학식 4의 위상에 대한 편차 대신 수학식 1의 크기와 위상이 모두 포함되어 있는 복소수 값에 대한 표준 편차를 구하는 것도 한 방법이다.

상기 SDM은 도 6과 같이 심장 유속 에서 유속이 존재하는 영역에서 큰 값을 갖게 된다.

단계 204에서 움직임이 없는 영역을 추출하기 위해, 상기 SDM에서 임계치를 설정한 후 상기 임계치 보다 작은 영역을 움직임이 없는 영역으로 정의하여 도 7에 흰색으로 나타냈다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 움직임이 없는 영역에서 상기 혈류의 유속(V_k)은 0이므로 상기 수학식 3은 다음 수학식 6과 같이 나타낼 수 있는데, 상기 와전류에 의한 위상은 프레임(심장 박동)과 무관하므로 다음 수학식 7과 같이 전체 프레임(심장 박동)에 대한 평균값으로 추정할 수 있다. 상기 K는 전체 프레임 수, 즉 상기 심장 박동 총수를 나타낸다.

컴퓨터(111)는 단계 204에서 추출한 움직임이 없는 영역(V_k= 0)에서의 혈류의 위상 정보를 이용하여 와전류에 의한 위상을 보상하기 위한 위상 패턴을 분석한다(단계 205). 와전류에 의한 위상 패턴은 수학식 8과 같이 2차원 구면 조화(spherical-harmonics)로 전개하여 추정한다.

구면 조화는 2차 항까지 고려하였으며 각 패턴의 계수(b, c, d, e, f )는 의사-역연산으로 구한다.

단계 206에서, 컴퓨터(111)는 수학식 8로 얻은 와전류에 의한 위상 패턴을 전체 영상 영역으로 확대한다. 이것은 와전류에 의한 위상이 원칙적으로 심장 박동과 무관하고, 또한 공간적으로 급격히 바뀌지 않는 성질을 이용한 것이다. 이렇게 전체 영상 영역에 대하여 확장한 위상 패턴을 위상 영상 φ_k에 픽셀 단위로 빼서 와전류에 의해 발생한 위상을 보상한다.

컴퓨터(111)는, 보상된 위상 영상 φ_k에 대하여 단계 203에서 단계 207을 반복하며 보상하면 와전류에 의한 위상 보상을 더욱 개선할 수 있다.

도 8 및 도 9는 본 발명에서 제안하는 와전류에 의한 위상을 반복적으로 보상하였을 때에 얻어지는 심장 유속 의 결과이다. 도 8은 도 5의 심장 유속 에서 와전류에 의한 위상을 1회 보상한 결과이고, 도 9는 도 5의 심장 유속 을 3회 반복하여 보상한 결과이다.

결과 영상에서 알 수 있듯이 본 발명에 의하여 멀티프레임 심장 유속 에서 와전류에 의한 위상을 반복적으로 보상함으로써(단계 207), 상기 와전류에 의한 위상이 현저히 줄어든 심장 유속 을 얻어 진단에 도움이 되는 결과를 얻을 수 있다.

단계 208에서, 와전류에 의한 위상 보상 결과로 최종 멀티 프레임 심장 유속 을 획득한다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예로서 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.

본 발명에 따른 멀티 프레임 심장 유속 에서 와전류에 의한 위상을 보상 방법 및 장치는 MR을 이용하여 대상체인 생체 내의 혈류의 유속 정보를 제공하여 심장 및 심혈관 질환 진단에 유용하게 사용될 수 있다.

101: 자석 조립체
102: 경사 자계 코일
103: 어레이 RF 코일
104: 자석
105: 경사 증폭기
106: RF 증폭기
107: 커플러
108: 수신기
109: A/D 변환기
110: 제어부
111: 컴퓨터
112: 조작 콘솔
113: 심장 박동 트리거

Claims

(i) 검사할 대상체에 RF 펄스 및 상호 반대 극성의 양극 경사 자계들을 인가하여 동일 영역의 선택 단면을 일정 시간 간격으로 상기 대상체의 심장 박동에 동기하여 얻은 디지털 자기 공명 신호를 기초로 하여 상기 대상체의 멀티 프레임 심장 유속 영상들을 획득하는 단계;
(ii) 상기 멀티 프레임 심장 유속 들을 퓨리에 변환하여 멀티 프레임 위상 영상들로 재구성하는 단계;
(iii) 상기 멀티 프레임 위상 영상들에서 움직임 영역 판단용 프레임 간의 표준 편차 맵을 구성하는 단계;
(iv) 상기 구성한 표준 편차 맵으로부터 움직임이 없는 영역을 정의하여 추출하는 단계;
(v) 상기 움직임이 없는 영역에서의 위상 정보를 2차원 구면 조화로 전개하여 와전류에 의한 위상을 보상하기 위한 위상 패턴을 분석하는 단계; 및
(vi) 상기 분석한 위상 패턴을 상기 멀티 프레임 위상 영상들에 적용하여 와전류에 의한 위상을 보상하여 상기 와전류에 의한 위상이 제거된 심장 유속을 획득하는 단계를 포함하는 와전류 보상 방법.
제1 항에 있어서, 단계 (ii)는,
(ii-1) 제1 수학식:
로 표현된 두 영상의 위상 차인 상기 대상체의 혈류의 유속 정보를 획득하며, 상기 F 및 S는 각각 상호 반대 극성의 양극 경사자계를 적용한 시퀀스를 이용하여 얻은 영상이고, 상기 n 및 k는 n-번째 요소 코일로 측정한 k-번째 프레임의 영상을 나타내고, 각 채널 별로 계산된 위상 차 영상들을 합쳐서 신호대 잡음 비가 개선된 위상 차 영상을 얻는 단계;
(ii-2) 제2 수학식:
를 이용하여 상기 혈류의 위상 영상을 구하며, 상기 x, y는 심장 유속 영상의 수평,수직 좌표를 나타내고, 상기 φ_k는 상기 위상 영상인 단계;
(ii-3) 상기 위상 영상을 프레임 간의 편차의 차이에 따라 제3 수학식:
로 표현된 상기 혈류에 의한 위상 및 상기 와전류에 의한 위상으로 분리하며, 상기 V_k는 상기 혈류의 유속 속도, 상기 a는 위상과 유속의 스케일 상수, 그리고 상기 E_k는 와전류에 의한 위상을 나타내고, 상기 대상체의 심장의 움직임과 무관하게 일정한 값을 가져 E가 되는 단계를 포함하는 와전류 보상 방법.
제2 항에 있어서, 단계 (iii)에서, 상기 표준 편차 맵은 제4 수학식:

로 표현되며,
상기 제4 수학식은 제5 수학식:

로 대치하며, 상기 표준 편차 맵은 상기 심장 유속 에서 유속이 존재하는 영역에서 큰 값을 갖고, 상기 SD는 표준편차를 나타내는 와전류 보상 방법.
제3 항에 있어서, 단계 (iv)는
상기 표준 편차 맵에서 임계치를 설정한 후, 상기 임계치 보다 작은 영역을 움직임이 없는 영역으로 정의하고, 상기 제3 수학식은 다음 제6 수학식:
으로 표현되며, 상기 와전류에 의한 위상은 전체 프레임에 대한 평균값으로 추정되며, 제7 수학식:
로 표현되며, 상기 K는 전체 프레임 수를 나타내는 와전류 보상 방법.
제1 항에 있어서, 단계 (v)에서, 상기 와전류에 의한 위상 패턴은 제8 수학식:
를 이용하여 상기 2차원 구면 조화로 전개하여 추정하고, 상기 b, c, d, e, 및 f는 각 패턴의 계수로서 의사-역연산으로 구하는 와전류 보상 방법.
제1 항에 있어서, 단계 (vi)은
상기 와전류에 의한 위상 패턴을 전체 영상 영역으로 확대하는 단계;
상기 전체 영상 영역에 대하여 확장한 위상 패턴을 위상 영상에 픽셀 단위로 빼서 와전류에 의해 발생한 위상을 보상하는 단계; 및
상기 보상된 위상 영상에 대하여 단계 (iii) 내지 단계 (vi)을 반복 수행하는 단계를 포함하는 와전류 보상 방법.
검사할 대상체가 위치할 수 있는 공간이 제공되고 일정한 주 자기장을 가하기 위한 자석, x-축, y-축, 및 z-축 방향으로 경사 자계를 발생시키는 경사 자장 코일, RF 펄스를 상기 대상체에 여기시켜 상기 대상체로부터 발생되는 자기 공명 신호를 수신하는 어레이 RF 코일을 구비하는 자석 조립체;
상기 경사 자장 코일에 전류를 공급함으로써 상기 경사 자장 코일로 하여금 경사 자계를 발생하도록 하는 경사 증폭기;
변조된 RF 입력을 증폭하여 상기 어레이 RF 코일에 인가하여 상기 대상체를 여기시키는 RF 증폭기;
사용자가 선택한 영상 기법에 따른 시퀀스에 따라 경사 자계 입력을 상기 경사 증폭기로 인가하거나 변조된 RF 입력을 상기 RF 증폭기로 인가하는 제어부;
상기 어레이 RF 코일로부터의 상기 자기 공명 신호를 수신하여 복조하는 수신기;
상기 복조된 자기 공명 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 아날로그/디지털 변환기;
심장 박동에 따른 동기를 맞추기 위한 심장박동 트리거; 및
상기 디지털 신호로 변환된 상기 자기 공명 신호를 기초로 하여 상기 대상체의 멀티 프레임 심장 유속 영상들을 획득하고, 상기 멀티 프레임 심장 유속 들을 퓨리에 변환하여 멀티 프레임 위상 영상들로 재구성하고, 상기 멀티 프레임 위상 영상들에서 움직임 영역 판단용 프레임 간의 표준 편차 맵을 구성하고, 상기 구성한 표준 편차 맵으로부터 움직임이 없는 영역을 정의하여 추출하고, 상기 움직임이 없는 영역에서의 위상 정보를 2차원 구면 조화로 전개하여 와전류에 의한 위상을 보상하기 위한 위상 패턴을 분석하고, 상기 분석한 위상 패턴을 상기 멀티 프레임 위상 영상들에 적용하여 와전류에 의한 위상을 보상하여 상기 와전류에 의한 위상이 제거된 심장 유속을 획득하는 컴퓨터를 포함하는 와전류 보상 장치.