KR101301490B1

KR101301490B1 - 자기공명영상장치 및 확산강조영상획득방법

Info

Publication number: KR101301490B1
Application number: KR1020120065839A
Authority: KR
Inventors: 조재문; 박현욱; 서현석
Original assignee: 한국과학기술원; 삼성전자주식회사
Priority date: 2012-06-19
Filing date: 2012-06-19
Publication date: 2013-08-29
Also published as: EP2677334A1; US10145923B2; CN103505212A; CN103505212B; US20130335080A1

Abstract

방사형 샘플링을 통해 방사형 k 공간을 형성하여 방사형 k 공간으로부터 확산강조영상을 획득하는 자기공명영상장치 및 확산강조영상획득방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 자기공명영상장치의 확산강조영상획득방법은 대상체에서 발생하는 에코 신호를 수신하고, 수신된 에코 신호를 방사형 샘플링(radial sampling)하여 복수의 방사형 샘플링 라인을 포함하는 방사형 k 공간을 형성하는 것을 포함하고, 방사형 k 공간을 구성하는 각 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장은 인접한 두 개의 샘플링 라인에서 그 방향이 서로 교차하는 것을 특징으로 한다.

Description

자기공명영상장치 및 확산강조영상획득방법{MAGNETIC RESONANCE IMAGING DEVICE AND DIFFUSION WEIGHTED IMAGE ACQUIRING METHOD THEREOF}

　자기 공명 영상을 이용하여 각종 질병을 진단하기 위해 사용되는 자기공명영상장치 및 이를 이용한 확산강조영상획득방법에 관한 것이다.

일반적으로 의료용 영상 장치는 환자의 정보를 획득하여 영상을 제공하는 장치이다. 의료용 영상 장치는 X선 장치, 초음파 진단 장치, 컴퓨터 단층 촬영 장치, 자기공명영상장치 등이 있다.

이 중에서 자기공명영상장치는 영상 촬영 조건이 상대적으로 자유롭고, 연부 조직에서의 우수한 대조도와 다양한 진단 정보 영상을 제공해주기 때문에 의료용 영상을 이용한 진단 분야에서 중요한 위치를 차지하고 있다.

자기 공명 영상(Magnetic Resonance Imaging, MRI)는 인체에 해가 없는 자장과 비전리 방사선인 RF를 이용하여 체내의 수소 원자핵에 핵자기 공명 현상을 일으켜 원자핵의 밀도 및 물리화학적 특성을 영상화한 것이다.

구체적으로, 자기공명영상장치는 원자핵에 일정한 자기장을 가한 상태에서 일정한 주파수와 에너지를 공급하여 원자핵으로부터 방출된 에너지를 신호로 변환하여 인체 내부를 진단하는 영상 진단 장치이다.

원자핵을 구성하는 양성자는 스스로가 스핀 각운동량과 자기 쌍극자를 갖기 때문에 자기장을 가해주면 자기장의 방향으로 정렬되고, 자기장의 방향을 중심으로 원자핵이 세차운동을 한다. 이러한 세차운동에 의해 핵자기 공명 현상을 통한 인체의 영상을 획득할 수 있다.　

한편, 자기공명영상 분야에서 다양한 형태의 대조도를 얻기 위해 확산강조영상이 사용되는데, 확산강조영상은 여러 방향으로 확산경사자장을 인가하여 인체 조직 내에서 발생하는 분자들의 확산 정도와 방향에 따른 대조도의 차이가 강조된 영상이다.

최근에 확산강조영상의 필요성이 증가하면서, 영상획득에 소요되는 시간을 단축시키면서 motion artifact를 최소화시킬 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.

본 발명의 일 측면은 방사형 샘플링을 통해 방사형 k 공간을 형성하여 방사형 k 공간으로부터 확산강조영상을 획득하는 자기공명영상장치 및 확산강조영상획득방법을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따른 자기공명영상장치의 확산강조영상획득방법은 대상체에 확산경사자장(diffusion gradient)을 인가하여 확산강조영상(Diffusion Weighted Image)을 획득하는 자기공명영상장치의 확산강조영상획득방법에 있어서, 상기 대상체에서 발생하는 에코 신호를 수신하고; 상기 수신된 에코 신호를 샘플링하여 복수의 샘플링 라인을 포함하는 k 공간을 형성하는 것을 포함하고, 상기 k 공간을 구성하는 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장은 그 방향이 서로 다른 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수신된 에코신호를 샘플링하여 복수의 샘플링 라인을 포함하는 k 공간을 형성하는 것은, 상기 수신된 에코신호를 방사형 샘플링(radial sampling)하여 복수의 방사형 샘플링 라인을 포함하는 방사형 k 공간을 형성하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 k 공간을 구성하는 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장은 그 방향이 서로 다른 것은, 상기 k 공간을 구성하는 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장은 인접한 두 개의 샘플링 라인에서 그 방향이 서로 교차하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 k 공간을 구성하는 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장은 그 방향이 서로 다른 것은, 상기 k 공간을 구성하는 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장은 인접한 두 개의 샘플링 라인에서 그 방향이 서로 직교할 수 있다.

또한, 상기 k 공간을 구성하는 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장은, 짝수 번째 샘플링 라인과 홀수 번째 샘플링 라인에서 그 각도의 차이가 90도일 수 있다.

또한, 상기 짝수 번째의 샘플링 라인이 형성될 때 인가되는 확산경사자장의 각도는 0도이고, 홀수 번째 샘플링 라인이 형성될 때 인가되는 확산경사자장의 각도는 90도일 수 있다.

상기 k 공간을 구성하는 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장은, 홀수 번째 샘플링 라인에서의 각도가 바로 전 짝수 번째 샘플링 라인에서의 각도보다 90도 클 수 있다.

또한, 짝수 번째 샘플링 라인이 형성될 때 인가되는 확산경사자장의 각도는 그 전의 짝수 번째 샘플링 라인이 형성될 때 인가되는 확산경사자장의 각도보다 증가될 수 있다.

또한, 상기 k 공간이 형성되면, FBP(Filtered Back Projection)알고리즘을 이용하여 상기 k 공간의 데이터로부터 확산강조영상을 복원하는 것을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 자기공명영상장치는 대상체에 정자장을 인가하는 정자장 코일부; 상기 정자장에 확산경사자장을 형성하는 경사 코일부; 상기 대상체에 RF펄스를 인가하고 상기 대상체에서 발생하는 에코신호를 수신하는 RF 코일부; 상기 RF 코일부에서 수신한 대상체의 에코신호를 샘플링하여 복수의 샘플링 라인을 포함하는 k 공간을 형성하는 영상 처리부; 및 상기 k 공간을 구성하는 각 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장의 방향이 서로 다르도록 상기 경사 코일부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 영상 처리부는, 상기 RF 코일부에서 수신한 대상체의 에코신호를 방사형 샘플링(radial sampling)하여 복수의 방사형 샘플링 라인을 포함하는 방사형 k 공간을 형성할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 k 공간을 구성하는 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장의 방향이 인접한 두 개의 샘플링 라인에서 서로 교차되도록 상기 경사 코일부를 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 k 공간을 구성하는 각 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장의 방향이 인접한 두 개의 샘플링 라인에서 서로 직교하도록 상기 경사 코일부를 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 k 공간을 구성하는 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장의 각도가 짝수 번째 샘플링 라인과 홀수 번째 샘플링 라인에서 90도의 차이가 나도록 상기 경사 코일부를 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 짝수 번째의 샘플링 라인이 형성될 때 인가되는 확산경사자장의 각도는 0도, 홀수 번째 샘플링 라인이 형성될 때 인가되는 확산경사자장의 각도는 90도가 되도록 상기 경사 코일부를 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 k 공간을 구성하는 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장의 홀수 번째 샘플링 라인에서의 각도가 바로 전 짝수 번째 샘플링 라인에서의 각도보다 90도 증가하도록 상기 경사 코일부를 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 짝수 번째 샘플링 라인이 형성될 때 인가되는 확산경사자장의 각도가 그 전의 짝수 번째 샘플링 라인이 형성될 때 인가되는 확산경사자장의 각도보다 증가하도록 상기 경사 코일부를 제어할 수 있다.

또한, 상기 영상 처리부는 상기 k 공간이 형성되면, FBP(Filtered Back Projection)알고리즘을 이용하여 상기 k 공간의 데이터로부터 확산강조영상을 복원할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 자기공명영상장치의 확산강조영상획득방법은 대상체에 확산경사자장을 인가하여 확산강조영상(Diffusion Weighted Image)을 획득하는 자기공명영상장치의 확산강조영상획득방법에 있어서, 상기 대상체에서 발생하는 에코 신호를 수신하고; 상기 수신된 에코 신호를 방사형 샘플링(radial sampling)하여 복수의 방사형 샘플링 라인을 포함하는 방사형 k 공간을 형성하는 것을 포함하고, 상기 방사형 k 공간을 구성하는 각 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장의 각도가 상기 각 샘플링 라인마다 서로 다른 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방사형 k 공간을 구성하는 각 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장의 각도가 상기 각 샘플링 라인의 각도와 동일할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 자기공명영상장치는 대상체에 정자장을 인가하는 정자장 코일부; 상기 정자장에 확산경사자장을 형성하는 경사 코일부; 상기 대상체에 RF펄스를 인가하고 상기 대상체에서 발생하는 에코신호를 수신하는 RF 코일부; 상기 RF 코일부에서 수신한 대상체의 에코신호를 방사형 샘플링하여 복수의 방사형 샘플링 라인을 포함하는 방사형 k 공간을 형성하는 영상 처리부; 및 상기 방사형 k 공간을 구성하는 각 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장의 각도가 상기 각 샘플링 라인마다 서로 다르도록 상기 경사 코일부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 방사형 k 공간을 구성하는 각 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장의 각도가 상기 각 샘플링 라인의 각도와 동일하도록 상기 경사 코일부를 제어할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 자기공명영상장치 및 확산강조영상획득방법에 의하면 영상획득에 소요되는 시간을 단축시키고 정확한 확산정도를 측정할 수 있다.

또한, 보다 빠르고 정확하게 ADC map을 계산할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기공명영상장치의 제어 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기공명영상장치의 외관을 나타낸 외관도이다.
도 3은 대상체가 놓여 있는 공간을 x, y, z 축으로 구분한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 경사 코일부를 도시한 도면이다.
도 5는 경사코일과 경사코일의 동작과 관련된 펄스 시퀀스를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 확산강조영상획득을 위한 펄스 시퀀스를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사형 k 공간을 직교좌표형 k 공간과 비교하여 도시한 도면이다.
도 8은 k 공간의 중심부의 데이터가 영상의 대조도에 지배적인 영향을 미치는 이유를 에코 신호의 주파수 부호화 과정을 통해 설명한 도면이다.
도 9는 k 공간의 중심부의 데이터가 영상의 대조도에 지배적인 영향을 미치는 이유를 에코 신호의 위상 부호화 과정을 통해 설명한 도면이다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사형 k 공간을 구성하는 복수의 샘플링 라인에 따라 변하는 확산경사자장의 각도를 도시한 그래프이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 확산강조영상획득방법을 도시한 순서도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기공명영상장치의 제어 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기공명영상장치는 자기장을 형성하고 원자핵에 대한 공명 현상을 발생시키는 자석 어셈블리(150)와, 자석 어셈블리(150)의 동작을 제어하는 제어부(120), 원자핵으로부터 발생되는 에코신호를 수신하여 자기 공명 영상을 생성하는 영상 처리부(160) 등을 포함한다.

자석 어셈블리(150)는 내부에 정자장(Static field)을 형성하는 정자장 코일부(151), 정자장에 경사자장(gradient field)를 형성하는 경사 코일부(152) 및 RF 펄스를 인가하여 원자핵을 여기시키고 원자핵으로부터 에코 신호를 수신하는 RF 코일부(153)를 포함한다.

제어부(120)는 정자장 코일부(151)가 형성하는 정자장의 세기 및 방향을 제어하는 정자장 제어부(121), 펄스 시퀀스를 설계하여 그에 따라 경사 코일부(152) 및 RF 코일부(153)를 제어하는 펄스 시퀀스 제어부(122)를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 자기공명영상장치는 경사 코일부(152)에 경사 신호를 인가하는 경사 인가부(130) 및 RF 코일부(153)에 RF 신호를 인가하는 RF 인가부(140)를 구비하여 펄스 시퀀스 제어부(122)가 경사 인가부(130) 및 RF 인가부(140)를 제어함으로써 정자장에 형성되는 경사자장 및 원자핵에 가해지는 RF를 조절하도록 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기공명영상장치는 사용자 조작부(110)를 구비하여 사용자로부터 자기공명영상장치(100)의 전반적인 동작에 관한 제어 명령을 입력받을 수 있고, 특히 사용자로부터 스캔 시퀀스에 관한 명령을 수신하여 이에 따라 펄스 시퀀스를 생성할 수 있다. 　

사용자 조작부(110)는 관리자가 시스템을 조작할 수 있도록 마련되는 조작 콘솔(111)과, 제어 상태를 표시하고 영상 처리부(160)에서 생성된 영상을 표시하여 사용자로 하여금 대상체(200)의 건강상태를 진단할 수 있도록 하는 디스플레이(112)를 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기공명영상장치의 외관을 나타낸 외관도이고, 도 3은 대상체가 놓여 있는 공간을 x, y, z 축으로 구분한 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 경사 코일부를 도시한 도면이고, 도 5는 경사코일과 경사코일의 동작과 관련된 펄스 시퀀스를 도시한 도면이다.

이하 앞서 설명한 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 자기공명영상장치의 구체적인 동작에 대해 설명하도록 한다.

자석 어셈블리(150)는 내부 공간이 비어 있는 원통형의 형상을 하며 그 내부 공간을 캐비티(cavity)부라고 한다. 이송부는 그 위에 누워 있는 대상체(200)를 캐비티부로 이송시켜 자기 공명 신호를 얻을 수 있도록 한다.

자석 어셈블리(150)는 정자장 코일부(151), 경사 코일부(152), 및 RF 코일부(153)를 포함한다.

정자장 코일부(151)는 캐비티부의 둘레를 코일이 감고 있는 형태로 할 수 있고 정자장 코일부(151)에 전류가 인가되면 자석 어셈블리(150) 내부 즉, 캐비티부에 정자장이 형성된다.

정자장의 방향은 일반적으로 자석 어셈블리(150)의 동축과 평행하다.

캐비티부에 정자장이 형성되면 대상체(200)를 구성하는 원자 특히, 수소 원자의 원자핵은 정자장의 방향으로 정렬되며, 정자장의 방향을 중심으로 세차운동(precession)을 한다. 원자핵의 세차속도는 세차주파수로 나타낼 수 있으며 이를 Larmor 주파수라 부르고 아래의 [수학식 1]으로 표현할 수 있다.

[수학식 1]

ω=γB₀

여기서, ω는 Larmor 주파수이고 γ는 비례상수이며 B₀는 외부 자기장의 세기이다. 비례상수는 원자핵의 종류마다 달라지며 외부 자기장의 세기의 단위는 테슬라(T) 또는 가우스(G)이고 세차주파수의 단위는 Hz이다.

예를 들어, 수소 양성자는 1T의 외부 자기장 속에서 42.58MHZ의 세차주파수를 가지며, 인간의 몸을 구성하는 원자 중 가장 큰 비율을 차지하는 것이 수소이므로 MRI에서는 주로 수소 양성자의 세차운동을 이용하여 자기 공명 신호를 얻는다.

경사 코일부(152)는 캐비티부에 형성된 정자장에 경사(gradient)를 발생시켜 경사자장(gradient magnetic field)를 형성한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 대상체(200)의 머리부터 발까지의 상하방향과 평행하는 축, 즉 정자장의 방향과 평행하는 축을 z축으로, 대상체(200)의 좌우방향과 평행하는 축을 x축으로, 공간에서의 상하방향과 평행하는 축을 y축으로 결정할 수 있다.

3차원의 공간적인 정보를 얻기 위해서는 x, y, z 축 모두에 대한 경사자장이 요구된다. 이에 경사 코일부(152)는 세 쌍의 경사코일을 포함한다.

도 4 및 도 5에 도시된 것처럼 z축 경사코일(154)은 일반적으로 한 쌍의 링 타입의 코일로 구성되고, y축 경사코일(155)은 대상체(200)의 위아래에 위치한다. x축 경사코일(156)은 대상체(200)의 좌우측에 위치한다.

반대극성을 가진 직류전류가 두 개의 z축 경사코일(154) 각각에서 반대 방향으로 흐르게 되면 z축 방향으로 자장의 변화가 발생하여 경사자장이 형성된다. 도 5에는 z축 경사코일(154)의 동작 시 z축 경사자장이 형성되는 것이 펄스 시퀀스로 도시되어 있다.

z축 방향으로 형성되는 경사자장의 기울기가 클수록 얇은 두께의 슬라이스를 선택할 수 있으므로, z축 경사코일(154)은 슬라이스 선택에 사용된다.

z축 경사코일(154)에 의해 형성된 경사자장을 통해 슬라이스가 선택되면, 슬라이스를 구성하는 스핀들은 모두 동일한 주파수 및 동일한 위상을 가지므로 각 스핀을 구별할 수 없다.

이때 y축 경사코일(155)에 의해 y축 방향으로 경사자장이 형성되면, 경사자장은 슬라이스의 행들이 서로 다른 위상을 갖도록 위상 시프트를 일으킨다.

즉, y축 경사자장이 형성되면 큰 경사자장이 걸린 행의 스핀들은 높은 주파수로 위상이 변하고 작은 경사자장이 걸린 행의 스핀들은 보다 낮은 주파수로 위상이 변한다. y축 경사자장이 사라지면 선택된 슬라이스의 각 행들을 위상 시프트가 일어나 서로 다른 위상을 갖게 되고, 이로 인해 행들을 구별할 수 있다. 이와 같이 y축 경사코일(155)에 의해 생긴 경사자장은 위상 부호화(phase encoding)에 사용된다. 도 5에는 y축 경사코일(155)의 동작 시 y축 경사자장이 형성되는 것이 펄스 시퀀스로 도시되어 있다. 　

z축 경사코일(154)에 의해 형성된 경사자장을 통해 슬라이스가 선택되고, y축 경사코일(155)에 의해 형성된 경사자장을 통해 선택된 슬라이스를 구성하는 행들을 서로 다른 위상으로 구별한다. 그러나 행을 구성하는 각 스핀들은 모두 동일한 주파수 및 동일한 위상을 가지므로 구별할 수 없다.

이때 x축 경사코일(156)에 의해 x축 방향으로 경사자장이 형성되면, 경사자장은 각 행을 구성하는 스핀들이 서로 다른 주파수를 갖도록 하여 각각의 스핀을 구별하도록 해준다. 이와 같이 x축 경사코일(156)에 의해 생긴 경사자장은 주파수 부호화(frequency encoding)에 사용된다.

전술한 것처럼, z, y, x축 경사코일에 의해 형성되는 경사자장은 슬라이스 선택, 위상 부호화, 주파수 부호화를 통해 각 스핀들의 공간 위치를 부호화(spatial encoding)한다.

경사 코일부(152)는 경사 인가부(130)와 접속되어 있고, 경사 인가부(130)는 펄스 시퀀스 제어부(122)로부터 전송받은 제어신호에 따라 경사 코일부(152)에 구동 신호를 인가하여 경사자장을 발생시킨다. 경사 인가부(130)는 경사 코일부(152)를 구성하는 세 개의 경사코일(154, 155, 156)에 대응하여 세 개의 구동회로를 구비할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이 외부 자기장에 의해 정렬된 원자핵들은 Larmor 주파수로 세차운동을 하며 여러 개의 원자핵의 자화(magnetization) 벡터합을 하나의 평균자화(net magnetization) M으로 나타낼 수 있다.

평균자화의 z축 성분은 측정이 불가능하고, M_xy만이 검출될 수 있다. 따라서 자기 공명 신호를 얻기 위해서는 원자핵의 여기(excitation)시켜 평균자화가 XY 평면 위에 존재하게 해야 한다. 원자핵의 여기를 위해 원자핵의 Larmor 주파수로 tune된 RF 펄스를 정자장에 인가해야 한다.

RF 코일부(153)는 RF 펄스를 송신하는 송신 코일 및 여기된 원자핵이 방출하는 전자파 즉, 자기 공명 신호를 수신하는 수신 코일을 포함한다.

RF 코일부(153)는 RF 인가부(140)와 접속되어 있고, RF 인가부(140)는 펄스 시퀀스 제어부(122)로부터 전송받은 제어신호에 따라 RF 코일부(153)에 구동신호를 인가하여 RF 펄스를 송신한다.

RF 인가부(140)는 고주파 출력 신호를 펄스형 신호로 변조하는 변조 회로 및 펄스형 신호를 증폭하는 RF 전력 증폭기를 포함할 수 있다.

또한, RF 코일부(153)는 영상 처리부(160)와 접속되어 있고, 영상 처리부(160)는 원자핵으로부터 발생되는 자기공명신호에 관한 데이터를 수신하고, 이를 처리하여 자기공명영상을 생성한다는 데이터 수집부(161), 데이터 수집부(161)에서 수신한 데이터들을 처리하여 자기공명영상을 생성하는 데이터 처리부를 포함한다.

데이터 수집부(161)는 RF 코일부(153)의 수신 코일이 수신한 자기 공명 신호를 증폭하는 전치 증폭기(preamplier), 전치 증폭기로부터의 자기 공명 신호를 전송받아 위상 검출하는 위상 검출기, 위상 검출에 의해 획득된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터를 포함한다. 그리고 데이터 수집부(161)는 디지털 변환된 자기 공명 신호를 데이터 저장부(162)로 전송한다.

데이터 저장부(162)에는 2차원 푸리에 공간을 구성하는 데이터 공간이 형성되며 스캔 완료된 전체 데이터의 저장이 완료되면 데이터 처리부(163)는 2차원 푸리에 공간 내의 데이터를 2차원 역 푸리에 변환하여 대상체(200)에 대한 영상을 재구성한다. 재구성된 영상은 디스플레이(112)에 표시된다.

원자핵으로부터 자기 공명 신호를 얻기 위해 주로 사용되는 방법으로 스핀 에코 펄스 시퀀스가 있다. RF 코일부(153)에서 RF 펄스를 인가 할 때, 첫 번째 RF 펄스 인가 후 적당한 시간 간격 △t를 두고 RF 펄스를 한번 더 송신하면, 그로부터 △t시간이 경과하였을 때 원자핵들에 강한 횡자화가 나타나며 이로부터 자기 공명 신호를 얻을 수 있다. 이를 스핀 에코 펄스 시퀀스라 하고, 첫번째 RF 펄스 인가후 자기 공명 신호가 발생할 때까지 걸리는 시간을 TE(Time Echo)라 한다.

양성자가 얼마나 플립되었는지 여부는 플립되기 전에 위치하던 축으로부터 이동한 각으로 나타낼 수 있으며, 플립 정도에 따라 90도RF 펄스, 180도RF 펄스 등으로 나타낸다.

이하 설명되는 본 발명의 실시예에서는 스핀 에코 펄스 시퀀스를 사용하는 것으로 한다. 또한, 첫 번째 RF 펄스를 90도RF 펄스로 하고, 두 번째 RF 펄스를 180도RF 펄스로 하며, 편의상 첫 번째 RF 펄스를 제 1 RF 펄스라 하고, 두 번째 RF 펄스를 제 2 RF 펄스라 한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 확산강조영상획득을 위한 펄스 시퀀스를 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사형 k 공간을 직교좌표형 k 공간과 비교하여 도시한 도면이다. 도 8은 k 공간의 중심부의 데이터가 영상의 대조도에 지배적인 영향을 미치는 이유를 에코 신호의 주파수 부호화 과정을 통해 설명한 도면이고, 도 9는 k 공간의 중심부의 데이터가 영상의 대조도에 지배적인 영향을 미치는 이유를 에코 신호의 위상 부호화 과정을 통해 설명한 도면이다. 도 10은 k 공간을 3차원으로 나타낸 도면이다.

확산강조영상은 경사 코일부(152)에서 확산경사자장(diffusion gradient)을 인가하여 인체 조직 내에서 발생하는 분자들의 확산 정도와 방향에 따른 대조도(contrast)의 차이가 강조된 영상이다.

하나의 복셀(voxel) 내에는 수많은 스핀들이 있는데 스핀 에코 펄스 시퀀스에서 180도RF 펄스가 인가되어 스핀들의 위상이 다시 포커싱(focusing)될 때 확산이 잘 일어나는 물질의 경우 스핀들의 위상이 불완전하게 포커싱되어, 즉 스핀들의 위상이 흩어져서 신호의 감소가 발생한다.

그에 반해, 확산이 잘 일어나지 않는 물질의 경우 스핀들의 위상이 포커싱되어 확산이 잘 일어나는 물질에 비해 신호의 감소가 거의 발생하지 않게 된다.

도 6에 도시한 것처럼, 스핀 에코 펄스 시퀀스에서 180도RF 펄스의 인가 전 후에 같은 크기, 다른 방향의 한 쌍의 경사자장 즉, 확산경사자장을 인가하면, 확산이 잘 일어나는 물질의 경우 확산경사자장에 의해 스핀들의 위상이 흩어지는 정도가 커져 신호의 감소가 더 커지게 된다. 확산이 잘 일어나지 않는 물질의 경우에는 확산경사자장에서 위상이 바뀌지 않으므로 신호의 감소가 거의 발생하지 않는다.

즉, 확산경사자장을 인가하면, 확산이 잘 일어나는 물질과 그렇지 않은 물질 간의 신호감소정도가 확산경사자장을 인가하지 않았을 때보다 증가하여, 확산이 잘 일어나는 물질과 그렇지 않은 물질 사이의 대조도가 강조된 영상을 얻을 수 있다.

이렇게 확산의 정도에 따라서 감소된 자기공명 신호는 다음의 [수학식 2]와 같이 정의할 수 있다.

[수학식 2]

SI=SI₀*exp(-b*ADC)

여기서, SI₀는 확산경사자장을 인가하지 않았을 때의 신호의 세기를 의미하고, SI는 확산경사자장을 인가했을 때의 신호의 세기를 의미한다. b는 b-value라고 부르며 인가한 확산경사자장의 양과 관련된 상수로 조절 가능한 파라미터이다.

ADC(Apparent Diffusion Coefficient)는 실제로 확산이 얼마만큼 일어났는지를 수치화해주는 값이다. b-value를 증가시킬수록 더 많은 양의 확산경사자장을 인가한 것이기 때문에 미세환 확산도 감지할 수 있다.

미세한 스핀들의 확산을 감지하기 위해서는 인가되는 확산경사자장의 양을 증가시켜야 한다. 인가된 확산경사자장의 양은 확산경사자장을 인가한 시간과 크기에 비례하기 때문에, 많은 양의 확산경사자장을 인가해주기 위해서는 경사자장의 크기를 증가시키거나 경사자장이 인가되는 시간을 늘려 주면된다.

일반적으로 경사자장의 크기를 증가시키는 것은 하드웨어적인 한계와 맴돌이 전류(eddy current)에 의한 제약으로 한계가 있으므로 경사자장을 인가하는 시간을 조절한다.

그러나 경사자장을 인가하는 시간을 늘려 주면 TE가 증가하게 되고, TE가 증가하게 되면, TR도 증가하게 되어 영상을 획득하는데 소요되는 시간이 증가하게 된다.

또한, 확산경사자장을 인가하면, 작은 움직임에도 민감해지기 때문에 motion artifact가 발생할 수 있다.

이러한 motion artifact를 줄이고, 영상을 획득하는데 소요되는 시간을 줄이기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 자기공명영상장치는 방사형 샘플링(radial trajectory sampling)을 통해 방사형 k 공간을 형성하여 확산강조영상을 획득한다.

도 7에는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사형 k 공간이 직교좌표형 k 공간과 비교되어 도시되어 있다.

영상 처리부(160)는 RF 코일부(153)에서 대상체(200)의 에코신호를 수신하면 이를 방사형 샘플링하여 도 7에 도시된 것처럼, 복수의 방사형 샘플링 라인을 포함하는 방사형 k 공간을 형성한다. 본 실시예에서는 방사형 샘플링을 통해 형성된 방사형 k 공간을 일 예로 들어 설명하고 있으나, 나선형 샘플링(spiral sampling)을 통해 k 공간을 형성할 수도 있다.

일반적으로 k 공간의 중심부에 위치하는 데이터는 영상의 대조도와 신호의 세기를 결정한다.

이는 도 8에 도시된 것처럼, k 공간의 중심부에 위치하는 데이터의 경우 주변부와 달리 주파수 부호화 과정에서 스핀들의 위상이 포커싱되어 동일한 위상(in-phase)을 갖게 되고, 도 9에 도시된 것처럼, 위상 부호화 과정에서 위상 시프트가 일어나지 않거나 그 정도가 작기 때문이다. 도 9에서 TR의 넘버가 작을 때 획득한 에코 신호가 k 공간의 중심부에 위치하게 되는데, TR 넘버 2를 보면 위상의 시프트가 일어난 정도가 작은 것을 알 수 있다.

이와 같은 이유로 확산강조영상과 같이 대조도가 강조된 영상을 복원할 때, 도 7의 왼쪽에 도시된 직교좌표형 k 공간의 경우 k 공간의 중심부를 지나는 특정 샘플링 라인이 영상복원(image reconstruction)에 지배적인 영향을 미친다.

그에 반해, 도 7의 오른쪽에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 방사형 k 공간의 경우, 모든 샘플링 라인이 k 공간의 중심부를 지나기 때문에 샘플링 라인 각각이 영상복원에 동일한 가중치로 영향을 미친다.

방사형 샘플링 라인을 얻을 때 수학식 1에 따라 확산에 의해 감소된 신호를 얻게 된다.

따라서 제어부(120)는 방사형 k 공간을 구성하는 샘플링 라인의 형성 시, 샘플링 라인마다 확산경사자장의 방향이 다르게 인가되도록 경사 코일부(152)를 제어하여 확산경사자장을 인가함으로써 각각의 샘플링 라인을 얻을 때 서로 다른 방향의 확산에 의해 감소된 신호를 얻게 된다. 따라서 이를 복원한 영상은 여러 방향의 확산 정보를 포함하게 된다.

보다 구체적으로, n개의 샘플링 라인을 얻을 때, n개의 샘플링 라인과 같은 방향으로 확산경사자장을 인가하면, 샘플링 라인의 방향이 서로 다르므로 인가되는 확산경사자장의 방향도 모두 다르게 된다. 따라서, n개의 서로 다른 확산방향이 고려된 확산강조영상을 얻을 수 있는 것이다. 도 7에 도시된 것처럼 방사형 k 공간은 kx축을 기준으로 대칭이므로 0도에서 180도까지의 방사방향을 가지는 샘플링 라인만 고려한다.

도 10은 방사형 k 공간을 구성하는 샘플링 라인에 따라 변하는 확산경사자장의 각도를 도시한 그래프이다. 그래프를 보면, 각 샘플링 라인마다 인가되는 확산경사자장의 각도 즉, 방향이 서로 다른 것을 알 수 있다.

이와 같은 방법은 k 공간을 얻는 동안 한 방향으로의 확산경사자장을 인가하여 하나의 영상에서 하나의 확산방향만 고려되는 종래의 방법보다 영상획득시간이 단축된다.

한편, 실제 인체의 확산 모델은 이방성(anisotropic) 정도가 크지는 않지만, 극단적으로 한 방향으로만 확산이 일어난다고 가정하면, 전술한 방법에서 확산방향과 같거나 비슷한 방향으로의 확산경사자장이 인가된 샘플링 라인은 확산에 의해서 그 세기가 줄어든 신호를 얻게 되고, 확산의 방향과 다른 방향으로 확산경사자장이 인가된 샘플링 라인은 그 세기가 줄어들지 않은 신호를 얻게 된다.

따라서 사이노그램(sinogram) 상에서 특정 영역의 신호는 작아지게 되고, 다른 특정영역의 신호는 작아지지 않는 문제가 발생한다.

실제 인체의 확산모델은 이방성 정도가 크지 않기 때문에 확산이 한 방향으로만 일어난다는 가정 하에 도출된 이런 문제가 전술한 방법으로 획득한 확산강조영상에 큰 영향을 미치지는 않는다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 확산강조영상획득방법은 방사형 k 공간을 형성할 때, 경사 코일부(152)에서 각각의 방사형 샘플링 라인과 같은 방향으로 확산경사자장을 인가하지 않고, 인접한 두 개의 샘플링 라인에서 인가되는 확산경사자장의 방향이 서로 교차하도록 확산경사자장을 인가한다.

보다 구체적으로 제어부(120)는 방사형 k 공간을 구성하는 각 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장의 방향이 인접한 두 개의 샘플링 라인에서 서로 직교(orthogonal)하도록 경사 코일부(152)를 제어하여 확산경사자장을 인가한다.

도 11은 방사형 k 공간을 구성하는 샘플링 라인에 따라 변하는 확산경사자장의 각도를 도시한 그래프로, 그래프를 보면, 짝수 번째 샘플링 라인과 홀수 번째 샘플링 라인에서 그 각도의 차이가 90도인 것을 알 수 있다.

인접한 샘플링 라인에서 확산경사자장의 방향이 서로 직교하게 되면, 확산이 한 방향으로 일어난다 하더라도 사이노그램 상에서 신호의 세기들이 반복적으로 커지고 작아지기 때문에, 특정 영역의 신호의 세기만 작아지게 되고 다른 특정영역의 신호의 세기는 작아지지 않는 문제를 해결할 수 있다.

여기서 짝수 번째 샘플링 라인과 홀수 번째 샘플링 라인에서 그 각도의 차이가 90도인 것으로 예시하였으나, 이에 한정되지 않고 90도를 포함하는 소정의 범위에 포함되는 각도의 차이를 가질 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 확산강조영상획득방법은 방사형 k 공간을 형성할 때, 각각의 방사형 샘플링 라인과 같은 방향으로 확산경사자장을 인가하지 않고, 인접한 두 개의 샘플링 라인에서 인가되는 확산경사자장의 방향이 서로 교차하도록 하되, 하기의 [수학식 3]에 따라 결정되는 각도로 확산경사자장을 인가한다.

[수학식 3]

* (180도/K)*(n/2), n: 짝수, K: 샘플링 라인의 개수

* (180도/K)*((m-1)/2)+90도, m: 홀수, K: 샘플링 라인의 개수

즉, 짝수 번째 샘플링 라인 형성 시 인가되는 확산경사자장의 각도는 위의 수학식에 따라 결정되고, 홀수 번째 샘플링 라인 형성 시 인가되는 확산경사자장의 각도는 아래의 수학식에 따라 결정된다. 예를 들어, 샘플링 라인의 개수가 180개일 때, 2번 째 샘플링 라인 형성 시, 인가되는 확산경사자장의 각도는 1도가 되고, 1번 째 샘플링 라인 형성 시, 인가되는 확산경사자장의 각도는 90도가 된다.

도 12는 수학식 3에 따라 결정된 확산경사자장의 각도를 도시한 그래프로, 그래프를 보면 홀수 번째 샘플링 라인에서의 확산경사자장의 각도가 바로 전 짝수 번째 샘플링 라인에서의 확산경사자장의 각도보다 90도 큰 것을 알 수 있고, 도 11과 달리 짝수 번째 샘플링 라인에서의 확산경사자장의 각도가 0도가 아니라 1도씩 증가하는 것을 알 수 있다.

도 11에 도시된 실시예와 유사하게 인접한 샘플링 라인에서 확산경사자장의 방향이 서로 직교하거나 직교에 가까우므로, 확산이 한 방향으로 일어난다 하더라도 사이노그램 상에서 신호의 세기들이 반복적으로 커지고 작아지기 때문에, 특정 영역의 신호의 세기만 작아지게 되고 다른 특정영역의 신호의 세기는 작아지지 않는 문제를 해결할 수 있다.

그리고, 도 10에 도시된 실시예처럼, 방사형 k 공간을 구성하는 샘플링 라인마다 인가된 확산경사자장의 방향이 다르므로, 복원된 영상은 여러 방향의 확산정보를 포함하게 된다.

따라서, 도 10에 도시된 실시예처럼 영상획득시간을 단축시킬 수 있고, 도 11에 도시된 실시예처럼, 확산이 한 방향으로 일어난다 하더라도 사이노그램 상에서 신호의 세기들이 반복적으로 커지고 작아지기 때문에, 특정 영역의 신호의 세기만 작아지게 되고 다른 특정영역의 신호의 세기는 작아지지 않는 문제를 해결할 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기공명영상장치의 확산강조영상획득방법을 나타낸 순서도이다.

도 13을 참조하면, 영상 처리부(160)는 대상체(200)에서 발생하는 에코신호를 RF 코일부(153)로부터 수신하고(600), 수신한 에코신호를 방사형 샘플링한다(610).

제어부(120)는, 영상 처리부(160)에서 에코신호를 방사형 샘플링하여 방사형 k 공간을 구성하는 샘플링 라인을 형성할 때, 샘플링 라인마다 확산경사자장의 방향이 다르게 인가되도록 경사 코일부(152)를 제어하여 확산경사자장을 인가한다(620).

이와 같이 샘플링 라인마다 인가되는 확산경사자장의 방향이 다르게 되도록 확산경사자장을 인가하면 각각의 샘플링 라인을 얻을 때 서로 다른 방향의 확산에 의해 감소된 신호를 얻게 되므로 이를 복원한 영상은 여러 방향의 확산 정보를 포함하게 된다.

보다 구체적으로, n개의 샘플링 라인을 얻을 때, n개의 샘플링 라인과 같은 방향으로 확산경사자장을 인가하면, 샘플링 라인의 방향이 서로 다르므로 인가되는 확산경사자장의 방향도 모두 다르게 된다. 따라서, n개의 서로 다른 확산방향이 고려된 확산강조영상을 얻을 수 있다.

에코신호를 방사형 샘플링하면서 각 샘플링 라인 형성 시, 각 샘플링 라인마다 그 방향이 서로 다르도록 확산경사자장을 인가하여 방사형 k 공간을 형성한다(630).

방사형 k 공간이 형성되면, 영상 처리부(160)는 방사형 k 공간으로부터 확산강조영상을 복원한다(640). 확산강조영상의 복원에는 FBP(Filtered Back Projection)알고리즘이 적용될 수 있다.

도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기공명영상장치의 확산강조영상획득방법을 나타낸 순서도이다.

도 14를 참조하면, 영상 처리부(160)는 대상체(200)에서 발생하는 에코신호를 RF 코일부(153)로부터 수신하고(500), 수신한 에코신호를 방사형 샘플링한다(510).

제어부(120)는, 영상 처리부(160)에서 에코신호를 방사형 샘플링하여 방사형 k 공간을 구성하는 샘플링 라인을 형성할 때, 인접한 두 개의 샘플링 라인에서 인가되는 확산경사자장의 방향이 서로 교차하도록 경사 코일부(152)를 제어하여 확산경사자장을 인가한다(520).

또는, 제어부(120)는 방사형 k 공간을 구성하는 각 샘플링 라인의 형성 시 인접한 두 개의 샘플링 라인에서 인가되는 확산경사자장의 방향이 서로 교차하도록 하되, [수학식 3]에 따라 결정되는 각도로 확산경사자장이 인가되도록 경사 코일부(152)를 제어하여 확산경사자장을 인가한다.

도 12는 수학식 3에 따라 결정된 확산경사자장의 각도를 도시한 그래프로, 그래프를 보면 홀수 번째 샘플링 라인에서의 확산경사자장의 각도가 바로 전 짝수 번째 샘플링 라인에서의 확산경사자장의 각도보다 90도 큰 것을 알 수 있고, 도 11과 달리 짝수 번째 샘플링 라인에서의 확산경사자장의 각도가 모두 0도가 아니라 수학식2에 따라 1도씩 증가하는 것을 알 수 있다.

에코신호를 방사형 샘플링하면서 각 샘플링 라인 형성 시, 인접한 두 개의 샘플링 라인에서 인가되는 확산경사자장의 방향이 서로 교차하도록 확산경사자장을 인가하여 방사형 k 공간을 형성한다(530).

방사형 k 공간이 형성되면, 영상 처리부(160)는 방사형 k 공간으로부터 확산강조영상을 복원한다(540). 확산강조영상의 복원에는 FBP(Filtered Back Projection)알고리즘이 적용될 수 있다.

110 : 사용자 조작부
120 : 제어부
121 : 정자장 제어부
122 : 펄스 시퀀스 제어부
150 : 자석 어셈블리
151 : 정자장 코일부
152 : 경사 코일부
153 : RF 코일부
160 : 영상 처리부
161 : 데이터 수집부
162 : 데이터 저장부
163 : 데이터 처리부

Claims

대상체에 확산경사자장을 인가하여 확산강조영상(Diffusion Weighted Image)을 획득하는 자기공명영상장치의 확산강조영상획득방법에 있어서,
상기 대상체에서 발생하는 에코 신호를 수신하고;
상기 수신된 에코 신호를 샘플링하여 복수의 샘플링 라인을 포함하는 k 공간을 형성하는 것을 포함하고,
상기 k 공간을 구성하는 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장은 그 방향이 서로 다른 것을 특징으로 하는 자기공명영상장치의 확산강조영상획득방법.
제1항에 있어서,
상기 수신된 에코신호를 샘플링하여 복수의 샘플링 라인을 포함하는 k 공간을 형성하는 것은,
상기 수신된 에코신호를 방사형 샘플링(radial sampling)하여 복수의 방사형 샘플링 라인을 포함하는 방사형 k 공간을 형성하는 것을 포함하는 자기공명영상장치의 확산강조영상획득방법.
제1항에 있어서,
상기 k 공간을 구성하는 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장은 그 방향이 서로 다른 것은,
상기 k 공간을 구성하는 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장은 인접한 두 개의 샘플링 라인에서 그 방향이 서로 교차하는 것을 포함하는 자기공명영상장치의 확산강조영상획득방법.
제1항에 있어서,
상기 k 공간을 구성하는 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장은 그 방향이 서로 다른 것은,
상기 k 공간을 구성하는 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장은 인접한 두 개의 샘플링 라인에서 그 방향이 서로 직교하는 것을 특징으로 하는 자기공명영상장치의 확산강조영상획득방법.
제1항에 있어서,
상기 k 공간을 구성하는 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장은, 짝수 번째 샘플링 라인과 홀수 번째 샘플링 라인에서 그 각도의 차이가 90도인 것을 특징으로 하는 자기공명영상장치의 확산강조영상획득방법.
제5항에 있어서,
상기 짝수 번째의 샘플링 라인이 형성될 때 인가되는 확산경사자장의 각도는 0도이고, 홀수 번째 샘플링 라인이 형성될 때 인가되는 확산경사자장의 각도는 90도인 자기공명영상장치의 확산강조영상획득방법.
제1항에 있어서,
상기 k 공간을 구성하는 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장은, 홀수 번째 샘플링 라인에서의 각도가 바로 전 짝수 번째 샘플링 라인에서의 각도보다 90도 큰 것을 특징으로 하는 자기공명영상장치의 확산강조영상획득방법.
제7항에 있어서,
짝수 번째 샘플링 라인이 형성될 때 인가되는 확산경사자장의 각도는 그 전의 짝수 번째 샘플링 라인이 형성될 때 인가되는 확산경사자장의 각도보다 증가된 것을 특징으로 하는 자기공명영상장치의 확산강조영상획득방법.
제1항에 있어서,
상기 k 공간이 형성되면, FBP(Filtered Back Projection)알고리즘을 이용하여 상기 k 공간의 데이터로부터 확산강조영상을 복원하는 것을 포함하는 자기공명영상장치의 확산강조영상획득방법.
대상체에 정자장을 인가하는 정자장 코일부;
상기 정자장에 확산경사자장을 형성하는 경사 코일부;
상기 대상체에 RF펄스를 인가하고 상기 대상체에서 발생하는 에코신호를 수신하는 RF 코일부;
상기 RF 코일부에서 수신한 대상체의 에코신호를 샘플링하여 복수의 샘플링 라인을 포함하는 k 공간을 형성하는 영상 처리부; 및
상기 k 공간을 구성하는 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장의 방향이 서로 다르도록 상기 경사 코일부를 제어하는 제어부를 포함하는 자기공명영상장치.
제10항에 있어서,
상기 영상 처리부는,
상기 RF 코일부에서 수신한 대상체의 에코신호를 방사형 샘플링(radial sampling)하여 복수의 방사형 샘플링 라인을 포함하는 방사형 k 공간을 형성하는 자기공명영상장치.
제10항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 k 공간을 구성하는 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장의 방향이 인접한 두 개의 샘플링 라인에서 서로 교차되도록 상기 경사 코일부를 제어하는 자기공명영상장치.
제10항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 k 공간을 구성하는 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장의 방향이 인접한 두 개의 샘플링 라인에서 서로 직교하도록 상기 경사 코일부를 제어하는 자기공명영상장치.
제10항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 k 공간을 구성하는 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장의 각도가 짝수 번째 샘플링 라인과 홀수 번째 샘플링 라인에서 90도의 차이가 나도록 상기 경사 코일부를 제어하는 자기공명영상장치.
제14항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 짝수 번째의 샘플링 라인이 형성될 때 인가되는 확산경사자장의 각도는 0도, 홀수 번째 샘플링 라인이 형성될 때 인가되는 확산경사자장의 각도는 90도가 되도록 상기 경사 코일부를 제어하는 자기공명영상장치.
제10항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 k 공간을 구성하는 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장의 홀수 번째 샘플링 라인에서의 각도가 바로 전 짝수 번째 샘플링 라인에서의 각도보다 90도 증가하도록 상기 경사 코일부를 제어하는 자기공명영상장치.
제16항에 있어서,
상기 제어부는,
짝수 번째 샘플링 라인이 형성될 때 인가되는 확산경사자장의 각도가 그 전의 짝수 번째 샘플링 라인이 형성될 때 인가되는 확산경사자장의 각도보다 증가하도록 상기 경사 코일부를 제어하는 자기공명영상장치.
제10항에 있어서,
상기 영상 처리부는 상기 k 공간이 형성되면, FBP(Filtered Back Projection)알고리즘을 이용하여 상기 k 공간의 데이터로부터 확산강조영상을 복원하는 자기공명영상장치.
대상체에 확산경사자장을 인가하여 확산강조영상(Diffusion Weighted Image)을 획득하는 자기공명영상장치의 확산강조영상획득방법에 있어서,
상기 대상체에서 발생하는 에코 신호를 수신하고;
상기 수신된 에코 신호를 방사형 샘플링(radial sampling)하여 복수의 방사형 샘플링 라인을 포함하는 방사형 k 공간을 형성하는 것을 포함하고,
상기 방사형 k 공간을 구성하는 각 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장의 각도가 상기 각 샘플링 라인마다 서로 다른 것을 특징으로 하는 자기공명영상장치의 확산강조영상획득방법.
제19항에 있어서,
상기 방사형 k 공간을 구성하는 각 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장의 각도가 상기 각 샘플링 라인의 각도와 동일한 것을 특징으로 하는 자기공명영상장치의 확산강조영상획득방법.
대상체에 정자장을 인가하는 정자장 코일부;
상기 정자장에 확산경사자장을 형성하는 경사 코일부;
상기 대상체에 RF펄스를 인가하고 상기 대상체에서 발생하는 에코신호를 수신하는 RF 코일부;
상기 RF 코일부에서 수신한 대상체의 에코신호를 방사형 샘플링하여 복수의 방사형 샘플링 라인을 포함하는 방사형 k 공간을 형성하는 영상 처리부; 및
상기 방사형 k 공간을 구성하는 각 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장의 각도가 상기 각 샘플링 라인마다 서로 다르도록 상기 경사 코일부를 제어하는 제어부를 포함하는 자기공명영상장치.
제21항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 방사형 k 공간을 구성하는 각 샘플링 라인의 형성 시 인가되는 확산경사자장의 각도가 상기 각 샘플링 라인의 각도와 동일하도록 상기 경사 코일부를 제어하는 자기공명영상장치.