KR101630903B1 - 자기 공명-기반 슬라이스 노출들을 생성하는 방법 - Google Patents

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Abstract

검사 대상(0)의 자기 공명-기반 슬라이스 노출들(KS1, KS2, KS3, ..., KS8)을 생성하는 방법이 설명된다. 검사 대상(0)에 걸친 측정 슬라이스들(WS1, WS2, WS3, ..., WS9, FS1, FS2, FS3, ..., FS9)의 스택에 대한 측정 데이터가 처음에 일련의 슬라이스 측정 시퀀스들에 의해 획득된다. 일련의 슬라이스 측정 시퀀스들은, 제1 물질과 관련하여 정의된 화학적 시프트를 갖는 제2 물질로부터 제1 물질의 분리를 허용하도록 디자인되고, 제1 물질에 대한 측정 데이터를 갖는 측정 슬라이스(WS1, WS2, WS3, ..., WS9)의 위치(PWS1, PWS2)는 제2 물질에 대한 측정 데이터를 갖는 측정 슬라이스(FS1, FS2, FS3, ..., FS9)의 위치(PFS1)에 대해 공간적으로 시프트된다. 그 다음, 각각의 제1 및 제2 물질이 표시되는, 조합 슬라이스 노출들(KS1, KS2, KS3, ..., KS8)이 형성되는데, 적어도 제1 슬라이스 측정 시퀀스로부터의 제1 물질의 측정 데이터는 적어도 하나의 제2 슬라이스 측정 시퀀스로부터의 제2 물질의 측정 데이터와 조합되어, 제1 및 제2 물질의 이미지 데이터가 조합 슬라이스 노출들(KS1, KS2 , KS3, ..., KS8)에서 서로에 대해 정확하게 위치하도록(적어도 미리 결정된 허용 오차의 정도 이내) 공간적으로 배열된다. 또한, 본 발명에 따른 방법의 구현을 위한 측정 데이터 처리 유닛(20) 및 그러한 측정 데이터 처리 유닛(20)을 갖는 자기 공명 시스템(1)이 설명된다.

Description

자기 공명-기반 슬라이스 노출들을 생성하는 방법{METHOD TO GENERATE MAGNETIC RESONANCE-BASED SLICE EXPOSURES}
본 발명은, 검사 대상(examination subject)의 자기 공명-기반 슬라이스 노출들을 생성하는 방법; 자기 공명 슬라이스 노출들을 생성하는 측정 데이터 처리 유닛; 및 특히, 이러한 측정 데이터 처리 유닛을 갖는 자기 공명 시스템에 관한 것이다.
검사 대상인 신체(body)의 내측의 한 영역으로부터 자기 공명-기반 슬라이스 노출들(즉, 자기 공명 단층 촬영기(magnetic resonance tomograph)에 의해 생성된 이미지 데이터)을 얻기 위해, 신체 또는 검사될 신체 부위는 각각 처음에 B0 필드로서 가장 자주 명시되는 최적으로 균일한 정적 기본 자기장(static basic magnetic field)에 노출되어야 한다. 이로써, 신체에서 핵 스핀들(nuclear spins)은 B0 필드의 방향(일반적으로 z-방향으로 명시됨)에 평행하게 정렬된다. 또한, 현재의 자기장에서 여기(excite)될 핵의 공진 주파수(라모 주파수(Larmor frequency)로 알려짐)의 범위 내에 그의 주파수가 있는 무선-주파수 펄스들(RF 펄스들)이 적절한 무선-주파수 안테나들에 의해 검사 대상으로 방출된다. 검사 대상에서 여기될 핵 - 보통 수소 핵(hydrogen nuclei) - 의 스핀들은 이러한 무선-주파수 펄스들에 의해 여기되고, 그들은 기본 자기장 B0에 평행한 그들의 정상 상태(steady state)로부터 "여기 플립 각도(excitation flip angle)"로 알려진 것만큼 편향된다. 그 다음, 핵 스핀들은 처음에 z-방향 주위로 세차운동하고 조금씩(bit by bit) 다시 이완(relax)되는데, 이완(relaxation)은 여기된 핵이 위치하는 분자 환경 및 화학적 시프트에 의존한다. 이완 시에 생성된 자기 공명 신호들은 무선-주파수 수신 안테나들을 통해 원시 데이터로 알려진 것으로서 획득되고, 자기 공명 이미지들은 획득된 원시 데이터에 근거하여 궁극적으로 재구성된다. 공간적 코딩(spatial coding)은, 자기 공명 무선-주파수 펄스들의 방출 및/또는 원시 데이터의 획득 동안 기본 자기장에 중첩되는(superimposed) 신속하게 전환된 기본 자기장들의 도움으로 이루어진다.
일반적인 MRI(magnetic resonance imaging)는 대개 검사 대상에 있어서 임의로 배향된 슬라이스들의 순차적 여기(sequential excitation) 및 판독(readout)에 기초한 것이다. "ROI(region of interest)"로 알려진 것의 3-차원 볼륨을 커버하기 위해, 측정 데이터는 보통 정의된 스택 방향(예를 들어, z-방향)으로 서로에 대해 공간적으로 시프트되는, 검사 대상에 걸친 병렬 측정 슬라이스들의 완전한 스택에 대한 일련의 슬라이스 측정 시퀀스들을 통해 생성된다. 이러한 슬라이스 스택은, 하나의 슬라이스가 다음 슬라이스 바로 옆에 붙어 있도록 구성될 수 있어, 볼륨이 끊김없이 커버된다. 그러나, 결정된 슬라이스 간격으로 슬라이스들을 획득하는 것도 가능하다. 스택 방향에서, 예를 들어, z-방향에서 슬라이스 선택 그래디언트(slice selection gradient)의 동시 적용을 고려할 때, 슬라이스의 정의된 여기(defined excitation of a slice)는 무선-주파수 펄스의 전송을 통해 발생할 수 있다. 선택된 슬라이스의 두께는 RF 펄스의 대역폭뿐만 아니라 슬라이스 선택 그래디언트의 진폭에 의해 결정되고; 슬라이스 위치는 각각의 위치에 존재하는 라모 주파수(Larmor frequency)에 의해 결정되는데, 라모 주파수는 상기 각각의 위치에 존재하는 자기장에 의존한다.
이러한 일반적으로 사용된 유형의 슬라이스 여기(slice excitation)에 있어서, 신체 조직(body tissue)에서 여기된 핵(excited nuclei)은 자기장에서 균일한 세차운동 주파수(uniform precession frequency)를 갖지 않고; 오히려, 상이한 조직 유형들에 대한 그들의 화학적 환경에 따라 다를 수 있다는 문제가 존재한다. 이는 보통 화학적 시프트(chemical shift)로 명시된다. MRI에 있어서, 많은 신체 영역들에는 상당한 양의 지방(fat)이 존재하기 때문에, 일반적으로 여기된 물에 대한 지방 조직(adipose tissue)의 화학적 시프트가 특히 방해한다. 지방 조직과 물 사이의 화학적 시프트는 거의 3.5 ppm에 이른다. 슬라이스 여기 시에, 화학적 시프트의 효과는, 편향 주파수(deviating frequency)를 갖는 조직의 신호가 스택 방향에서 시프트되는 효과를 갖는다. 이는, 극단적인 경우에, 측정된 이미지에 표시된 지방 신호가 완전히 상이한 슬라이스 위치에서 기원하는 상황을 초래할 수 있고, 이로 인해, 추후 생성된 이미지에서 콘트라스트들(contrasts) 및 아나토미(anatomy)가 저하(adulterate)된다.
이러한 문제는, 두 가지 이유로, 필드 강도가 증가하면 심해진다. 한편으로는, 슬라이스 오프셋이 필드 강도에 비례하여 증가한다. 예를 들어, 1.5 테슬라의 필드 강도에서, 슬라이스 두께가 3㎜이고 여기하는(exciting) RF 펄스의 대역폭이 1㎑인 경우에, 지방 신호는 물 신호에 대해 거의 0.63㎜(이는 슬라이스 두께의 거의 23%를 이룬다)만큼 시프트된다. 3 테슬라에서, 이러한 시프트는 1.5 테슬라 자기장에 비해 두 배이며, 이는 1.26㎜(이는 슬라이스 두께의 42%를 이룬다)에 이른다는 것을 의미한다. 7 테슬라에서, 거리는 이미 2.98㎜(이는 슬라이스 두께의 98%를 이룬다)에 이른다. 1.5 테슬라 시스템들에서 일상적인 검사들(routine examinations)을 고려할 때, 시프트는 여전히 허용가능한 것으로 보이지만, 7 테슬라 시스템에서 지방 신호는 완전히 상이한 슬라이스 위치로부터 온 것으로, 이는 추후 진단 평가(later diagnostic evaluation)에서 상당한 문제들을 초래할 수 있다.
자기장 강도가 증가하면 문제가 심해지는 추가의 이유는, 더 높은 필드 강도들에서, SAR(specific absorption rate)로 알려진, 환자의 무선-주파수 노출을 줄이기 위해, 낮은 대역폭의 무선-주파수 펄스들이 사용되어야 한다는 점이다. 더 낮은 대역폭의 RF 펄스를 사용하라는 조치는 화학적 시프트와 관련있는 아티팩트들에 대해서는 역효과를 낳지만, 그럼에도 불구하고, 그렇지 않을 경우에 필수적인 SAR 제한들을 방지하기 위해 자주 적용된다.
본 발명의 목적은, 자기 공명 슬라이스 노출들을 생성하는 방법은 물론, 이에 적합한 측정 데이터 처리 유닛을 명시하기 위한 것으로, 이러한 방법 및 처리 유닛에 의해, 스택 방향의 화학적 시프트로 인한 아티팩트들이 감소될 수 있고, 가장 바람직한 경우에는 심지어 그러한 아티팩트들을 완전히 방지할 수 있다.
이러한 목적은 청구항 1에 따른 방법을 통해, 그리고 청구항 13에 따른 측정 데이터 처리 유닛을 통해 달성된다.
본 발명에 따른 방법의 범위 내에서, 검사 대상에 걸친 측정 슬라이스들의 스택에 대해 측정 데이터가 생성되도록, 자기 공명 시스템은 처음에 일련의 슬라이스 측정 시퀀스들에 의해 활성화된다. 이로써, 측정 슬라이스의 측정 데이터는, 이러한 측정 슬라이스에 대해 획득된 원시 데이터 및 상기 원시 데이터로부터 재구성되는 슬라이스의 이미지 데이터 둘 다라는 것이 이해될 것이다.
이러한 스택의 개개의 측정 슬라이스들은 정의된 스택 방향에서(바람직하게는, z-방향, 즉, z-그래디언트(gradient)의 방향에서) 서로의 반대 방향으로 공간적으로 시프트되는데 바람직하게는 평행하다. 이로써, 스택 방향은 이미지 평면(image plane)의 외부로 돌출하는 방향, 즉, 슬라이스 평면에 비스듬하거나 바람직하게는 직각이며, 그를 따라, 연속적인 측정 슬라이스들이 서로 옆에 배열된다. 본 발명에 따르면, 슬라이스 측정 시퀀스들의 시퀀스는, 제1 물질과 관련하여 정의된 화학적 시프트를 갖는 제2 물질로부터 제1 물질의 분리를 허용하도록 구성되고, 제1 물질에 대한 측정 데이터를 갖는 측정 슬라이스의 위치는 제2 물질에 대한 측정 데이터를 갖는 측정 슬라이스의 위치에 대해 공간적으로 시프트된다.
슬라이스는 일련의 슬라이스 측정 시퀀스들의 각각의 슬라이스 측정 시퀀스와 관련되고, 관련된(appertaining) 측정 슬라이스에 대한 원시 데이터의 해당 판독은 물론 일련의 무선-주파수 펄스들 및 그래디언트 펄스들은 슬라이스 측정 시퀀스로서 이해될 것이다. 추후 설명되는 바와 같이, 본 발명의 범위 내에서, 제1 물질에 대한 측정 데이터를 갖는 하나의 측정 슬라이스 및 제2 물질에 대한 측정 데이터를 갖는 시프트된 측정 슬라이스를 동시에 획득하는 슬라이스 측정 시퀀스들을 사용하는 것이 가능하다. 그러나, 대안적으로, 일련의 슬라이스 측정 시퀀스들이 또한 사용될 수 있는데, 측정 슬라이스들은 별도의 슬라이스 측정 시퀀스들에서 제1 물질 및 제2 물질 각각에 대해 획득된다.
본 발명에 따르면, 생성된 측정 데이터를 기반으로, 제1 및 제2 물질이 각각 표시되는 조합 슬라이스 노출들(combination slice exposures)의 형성이 후속하여 이루어 진다. 적어도 하나의 제1 측정 슬라이스로부터의 제1 물질의 측정 데이터는 제1 측정 슬라이스에 대해 시프트되는 적어도 하나의 제2 측정 슬라이스로부터의 제2 물질의 측정 데이터와 조합되고, 조합 슬라이스 노출들에서, 제1 물질 및 제2 물질의 이미지 데이터는, 적어도 미리 결정된 허용 오차의 정도(predetermined degree of tolerance) 내에서, 서로에 대해 정확한 위치에 공간적으로 배열된다. 미리 결정된 허용 오차의 정도 내에서 위치적으로 정확하고 올바른 관계는, 위치들이 물질의 실제 공간적 위치에 가능한 정확하게 대응하고, 편차는 바람직하게는 슬라이스 두께의 최대 50%(특히 바람직하게는 최대 25%, 특별히 바람직하게는 최대 10%)에 이른다는 것이 이해될 것이다. 이는, 바람직하게는, 시프트로 인한 진단 관련 아티팩트들(diagnostically relevant artifacts)이 조합 슬라이스 노출들에 더 이상 존재하지 않도록, 허용 오차의 정도가 선택된다는 것을 의미한다.
일반적인 측정 방법들과 함께, 본 발명에 따른 방법을 통해, 단지 낮은 무선-주파수 대역폭들만 사용되어 환자에 대한 무선-주파수 노출은 감소되지만, 스택 방향에서의 화학적 시프트로 인한 아티팩트들을 생성하지 않고 슬라이스 이미지들을 생성하는 것이 가능하다. 이는 주로 3 테슬라 이상의 무선-주파수 자기 시스템들에 적용된다. 특히, 터보 스핀 에코 시퀀스들(turbo spin echo sequences; TSE 시퀀스들)의 범위 내에서 지방-억제 이미지들(fat-suppressed images)을 생성하지 않는 것이 또한 가능하다. 이러한 TSE 시퀀스들은, 로컬 자기장 불균일성과 관련있는 상대적인 간섭-무감각(relative interference-insensitivity)은 물론 임상 콘트라스트(clinical contrast)의 넓은 스펙트럼(주로 양성자 밀도의 가중, T1 및 T2 이완)으로 인해 일상적인 이미징(routine imaging)을 위해 상당히 중요한 것이다. 그러나, 높은 플립 각도(high flip angle)를 갖는 무선-주파수 펄스들의 단 시간 시퀀스로 인해, 상기 TSE 시퀀스들은, 한편으로는, 환자들에 대한 상대적으로 높은 무선-주파수 노출과 접속되어, 높은 필드 시스템을 고려할 때 펄스 대역폭이 상당히 감소되어야 하고, 결국 본 발명에 따른 솔루션 없이는 상당한 아티팩트들을 사전에 초래한다.
검사 대상에 대한 자기 공명 슬라이스 노출들을 생성하기 위한 본 발명에 따른 측정 데이터 처리 유닛은, 한편으로는, 검사 대상에 걸친 측정 슬라이스들의 스택에 대한 일련의 슬라이스 측정 시퀀스들에 의해 생성된 측정 데이터를 받아들이는 측정 데이터 인터페이스를 필요로 하며, 측정 데이터는, 제1 물질, 및 제1 물질과 관련하여 정의된 화학적 시프트를 갖는 제2 물질의 측정 데이터를 적어도 포함하고, 제1 물질에 대한 측정 데이터를 갖는 측정 슬라이스의 위치는 제2 물질에 대한 측정 데이터를 갖는 측정 슬라이스의 위치에 대해 공간적으로 시프트된다.
다른 한편으로, 측정 데이터 처리 유닛은 측정 데이터에 기초하여 조합 슬라이스 노출들을 생성하기 위해 측정 데이터 조합 유닛을 필요로 하고, 조합 슬라이스 노출들에서, 제1 및 제2 물질이 각각 표시되고, 적어도 하나의 제1 측정 슬라이스로부터의 제1 물질의 측정 데이터가 적어도 하나의 제2 측정 슬라이스로부터의 제2 물질의 측정 데이터와 조합되어, 조합 자기 공명 노출들에서 제1 및 제2 물질의 이미지 데이터는 조합 자기 공명 노출들에서 서로에 대해 정확한 위치로(미리 결정된 허용 오차의 정도 이내로) 공간적으로 배열된다.
본 발명에 따른 자기 공명 시스템은 다음과 같은 컴포넌트들을 포함한다:
검사 대상이 위치한 측정 공간에 균일한 기본 자기장을 인가하기 위한 기본 필드 자석 시스템(basic field magnet system),
검사 대상에 무선-주파수 펄스들을 방출하기 위한 RF 전송 안테나 시스템,
전술한 바와 같이 그래디언트 펄스들(gradient pulses)을 방출하기 위한 그래디언트 시스템(gradient system),
검사 대상으로부터의 자기 공명 신호들을 캡처하기 위한 RF 수신 안테나 시스템. RF 전송 안테나 시스템과 RF 수신 안테나 시스템은 상이한 안테나 시스템들일 수 있고, 또는 동일한 안테나 시스템일 수 있다.
또한, 자기 공명 시스템은 - 검사 대상의 자기 공명 슬라이스 노출들을 생성하는 동작시에 - 기본 필드 자석 시스템, RF 전송 안테나 시스템, 그래디언트 시스템, 및 RF 수신 안테나 시스템을 활성화하는 제어 디바이스를 필요로 하여, 검사 대상에 걸친 측정 슬라이스들의 스택에 대한 측정 데이터가 일련의 슬라이스 측정 시퀀스들에 의해 생성되고, (전술한 바와 같이) 일련의 슬라이스 측정 시퀀스들은 제1 물질과 관련하여 정의된 화학적 시프트를 갖는 제2 물질로부터 제1 물질의 분리를 허용하도록 구성되어, 제1 물질에 대한 측정 데이터를 갖는 측정 슬라이스의 위치가 제2 물질에 대한 측정 데이터를 갖는 측정 슬라이스의 위치에 대해 공간적으로 시프트된다.
예를 들어, 제어 디바이스는, RF 전송 안테나 시스템으로 무선-주파수 펄스들을 보내는 무선-주파수 전송 디바이스; 그래디언트 시스템을 제어하는 그래디언트 시스템 인터페이스; RF 수신 안테나 시스템을 통해 원시 데이터를 수신하는 무선-주파수 수신 디바이스; 및 무선-주파수 전송 디바이스에게 측정 시퀀스 제어 데이터를 전달하는 시퀀스 제어 유닛과 같은, 다양한 서브-컴포넌트들을 가질 수 있고, 그래디언트 시스템 인터페이스 및 무선-주파수 수신 디바이스는 동작 시에 자기 공명 노출들을 생성하여, (이전에 설명한 바와 같이) 이러한 측정 시퀀스 제어 데이터는, 측정 슬라이스들의 스택에 대한 측정 데이터를 생성하는 본 발명에 따른 방식으로, 기본 필드 자석 시스템, RF 전송 안테나 시스템, 그래디언트 시스템 및 RF 수신 안테나 시스템을 제어한다.
또한, 자기 공명 시스템은, 전술한 바와 같이, 측정 데이터에 기초하여 조합 슬라이스 노출들을 생성하는 본 발명에 따른 측정 데이터 처리 유닛을 필요로 한다.
측정 데이터 처리 유닛이 반드시 자기 공명 시스템의 직접적인 일부(immediate part)일 필요는 없고; 오히려, 본 발명에 따른 측정 데이터의 조합이, 예를 들어, 원시 데이터로부터의 이미지 데이터의 재구성을 위해 순전히 컴퓨터 시스템에 위치하거나, 추가의 후속 측정들이 없이 자기 공명 시스템의 컴퓨팅 용량을 유지하기 위해 파인딩 워크스테이션(finding workstation)에 위치하는 외부 측정 데이터 처리 유닛에서 대신하는 것 또한 가능하다.
특히, 측정 데이터 처리 유닛 및/또는 시퀀스 제어 유닛은 바람직하게는 해당 메모리 용량을 갖는 적절한 프로그램가능한 제어 디바이스에서 소프트웨어의 형태로 실현될 수 있다. 무선-주파수 전송 디바이스, 그래디언트 시스템 인터페이스 및 무선-주파수 수신 디바이스 또한 소프트웨어 유닛들의 형태로 적어도 부분적으로 실현될 수 있고, 이러한 컴포넌트들의 다른 유닛들은 결국 순전히 하드웨어 유닛들, 예를 들어, 무선-주파수 증폭기, 무선-주파수 전송 디바이스, 그래디언트 시스템 인터페이스의 그래디언트 펄스 생성 디바이스 또는 무선-주파수 수신 디바이스의 아날로그/디지털 변환기 등이다. - 특히 시퀀스 제어 유닛의 - 소프트웨어로의 실현의 경우, 훨씬 이전에 사용된 자기 공명 시스템 제어 디바이스들은, 본 발명에 따른 방식으로 동작하기 위해, 소프트웨어 업데이트를 통한 간단한 방식으로 업그레이드될 수 있다는 장점을 갖는다.
상기 목적은, 운반가능한 메모리에 저장되고 및/또는 네트워크를 통한 전송을 위해 제공되며, 따라서 프로그램가능한 자기 공명 시스템 제어 디바이스의 메모리 및/또는 측정 데이터 처리 유닛에 직접 로드될 수 있고, 제어 디바이스들 및/또는 측정 데이터 처리 유닛에서 프로그램이 실행될 때 본 발명에 따른 방법의 모든 단계들을 실행하기 위한 프로그램 세그먼트들을 갖는, 컴퓨터 프로그램 제품을 통해 달성된다.
종속항들은 물론 후속하는 명세서는 각각 본 발명의 특히 바람직한 실시예들 및 전개를 포함한다. 하나의 청구항 카테고리의 청구항들은, 특히, 또 다른 청구항 카테고리의 종속항들과 유사하게 전개될 수 있다. 그 외에도, 본 발명의 범위 내에서, 상이한 예시적인 실시예들 및 청구항들의 상이한 특징들이 새로운 예시적인 실시예들로 조합될 수도 있다.
본 발명에 따른 방법은, 예를 들어, 특정 대사물들(metabolites)의 측정에서와 같이, 서로에 대한 화학적 시프트를 보이는 임의의 물질들을 고려할 때 적용가능하다. 그러나, 이미 전술한 바와 같이, 대부분의 임상 검사의 주요 문제는 일반적으로 여기된 물에 대한 지방 부분의 화학적 시프트이므로, 물과 지방의 화학적 시프트로 인해 발생하는 아티팩트들을 방지하기 위해 바람직하게 상기 방법이 사용된다. 이는, 바람직하게는 물 또는 지방 각각이 본 발명의 측면에서 제1 및 제2 물질인 것으로 이해될 것임을 의미한다. 다음에서, 이러한 물질들은 본 발명을 이들로 한정하려는 것이 아니라 항상 예로서 사용된다.
물질들 및 그들의 화학적 시프트가 알려진 경우, 서로에 대한 제1 및 제2 물질의 측정 슬라이스들의 상대적인 위치 시프트(상대적인 위치 시프트는 이러한 화학적 시프트로 인한 것임)는 바람직하게는 특정 슬라이스 측정 시퀀스 또는, 일련의 슬라이스 측정 시퀀스들 각각에 대해 자동으로 결정 또는 각각 계산될 수 있다. 추가 입력 값은, 슬라이스 측정 시퀀스 또는 슬라이스 측정 시퀀스들 각각 내에서 슬라이스 여기 무선-주파수 펄스들(slice excitation radio-frequency pulses)의 사용된 펄스 대역폭이다. 조합 슬라이스 획득들의 적절한 형성은 이러한 미리 계산된 위치 시프트에 기초하여 이루어질 수 있으므로, 상기 위치 시프트는 다시 정정된다.
원칙적으로, 본 발명의 범위 내에서, 일련의 슬라이스 측정 시퀀스들 모두는 두 가지 물질의 분리(따라서 예를 들어 지방/물 분리)를 허용하도록 사용될 수 있다. 예를 들어, 일련의 슬라이스 측정 시퀀스들이 사용될 수 있는데, 제1 물질의 독립 여기(separate excitation) 및 제2 물질의 독립 여기는 상대적으로 낮은 대역폭으로 각각 발생한다. 슬라이스들의 별개의 공간적 변위(distinct spatial displacement)가 사실상 달성된다. 그러나, 슬라이스 변위는 본 발명에 따라 보상되기 때문에 문제가 되지 않는다.
그러나, 이미 간단히 언급한 바와 같이, 슬라이스 측정 시퀀스들은 바람직하게는 슬라이스 측정 시퀀스 내에서 제2 물질로부터 제1 물질의 분리를 각각 허용하도록 디자인되고, 이에 의해 제1 물질에 대한 측정 데이터를 갖는 측정 슬라이스의 위치는 제2 물질에 대한 측정 데이터를 갖는 측정 슬라이스의 위치에 대해 공간적으로 시프트된다(즉, 동일한 슬라이스 측정 시퀀스). 조합 슬라이스 노출들의 계산에서, 상이한 슬라이스 측정 시퀀스들(바람직하게는 바로 연속적인(immediate succession) 슬라이스 측정 시퀀스들)로부터의 해당 측정 데이터가 서로 조합된다. 이러한 슬라이스 측정 시퀀스는, 예를 들어, 딕슨 시퀀스(Dixon sequence)로 알려지고, 단일 여기 이후의 시퀀스 내에서 다수의 에코가 획득되고, 상이한 물질들의 이미지 데이터는 그들의 위상의 측면에서 시프트된다. 이러한 딕슨 시퀀스는, 예를 들어, 2004년 11월, 국제 자기 공명 의과 학회지, 2686에서, H. Yu 등의 "Implementation and Noise Analysis of Chemical Shift Correction for Fast Spin Echo Dixon Imaging"에 설명되고, 본원에 설명된 방법을 고려할 때, 딕슨 시퀀스는 특정 위상 항(specific phase term)과 k-공간 라인들의 곱을 통해 이미지 평면 내에서 화학적 시프트의 정정을 달성하기 위해 사용된다.
제1 물질 및 제2 물질에 대한 측정 데이터가 슬라이스 측정 시퀀스 내에서 동시에 측정되는 일련의 슬라이스 측정 시퀀스들의 장점은, 이러한 시퀀스들이 두 가지 물질의 독립 여기보다 시간을 더 절약한다는 점이다. 다수의 물질들 각각의 신호 내용의 분리에 대한 딕슨 방법의 추가 장점은, 예를 들어, 무선-주파수 펄스들을 통한 다양한 물질들의 스펙트럼 여기 또는 억제에 각각 기초하는 방법들보다 - 기본 자기장의 불균일성에 대해 - 더 강건(robust)하다는 점이다.
측정 슬라이스에 대해 획득된 원시 데이터는 이미지에 대한 모든 정보를 이미 포함하기 때문에, 적절한 방식으로 이러한 원시 데이터를 링크하고 이어서 이러한 조합된 원시 데이터로 만든 조합 슬라이스 노출들을 생성하는 것이 원칙적으로 가능하다. 그러나, 측정 데이터의 조합이 바람직하게는 단지 이미지 데이터 레벨에서만 이루어지는데, 이는 관련된(appertaining) 측정 슬라이스들에 대한 이미지 데이터는 처음에 개개의 측정 슬라이스들에 대한 원시 데이터로부터 생성된다는 것을 의미하고, 그 다음 이러한 개개의 측정 슬라이스들이 조합된다. 측정 데이터의 조합은 바람직하게는 서로에 대해 정확한 위치(적어도 미리 결정된 허용 오차의 정도 이내)로 공간적으로 배열되는 제1 및 제2 물질의 이미지 데이터의 추가를 포함하고, 이는, 두 가지 물질에 대한 이미지 데이터가 조합 슬라이스 노출들에서 정확한 위치(허용 오차의 정도 이내)에서 서로에 겹쳐지는 것이 보장된다는 것을 의미한다. 이로써, 가중된 추가가 또한 가능하고, 가중 팩터들에서 음의 대수 부호(negative algebraic sign)가 또한 가능하다.
조합 슬라이스 노출들의 생성을 위한 다양한 가능성이 존재한다.
바람직한 변형에서, 일련의 슬라이스 측정 시퀀스는, 제1 슬라이스 측정 시퀀스로부터의 제1 물질에 대한 측정 데이터를 갖는 측정 슬라이스의 위치와 타임 시프트된 제2 슬라이스 측정 시퀀스로부터의 제2 물질에 대한 측정 데이터를 갖는 측정 슬라이스의 위치가 적어도 미리 결정된 허용 오차의 정도 내에서 일치하도록 선택된다. 이러한 방법은 또한 제1 물질에 대한 측정 데이터와 제2 물질에 대한 측정 데이터 둘 다 측정 슬라이스 내에서 생성될 때 가능하다. 이를 위해, 제1 물질 및 제2 물질의 측정 슬라이스들의 서로에 대한 위치의 공간적 시프트(화학적 시프트로 인한)는 바람직하게는 사전에 결정되며 슬라이스 측정 시퀀스의 디자인에 고려된다. 예를 들어, 물에 대한 제1 측정 슬라이스 및 물에 대한 상기 제1 측정 슬라이스에 대해 공간적으로 시프트되는 지방에 대한 제1 측정 슬라이스는 제1 슬라이스 측정 시퀀스로 생성될 수 있다. 바로 다음의 슬라이스 측정 시퀀스에서, 제2 측정 슬라이스가 물에 대해 생성되고 공간적으로 시프트된 제2 측정 슬라이스가 지방에 대해 생성되며, 물에 대한 이러한 제2 측정 슬라이스는, 그의 위치의 관점에서, 제1 슬라이스 측정 시퀀스로부터의 지방에 대한 제1 측정 슬라이스 내(미리 결정된 허용 오차의 정도 이내)에서 일치하는 것이 보장된다. 제2 슬라이스 측정 시퀀스로부터의 물에 대한 측정 데이터는 결과적으로 제1 슬라이스 측정 시퀀스로부터의 지방에 대한 측정 데이터와 직접 조합될 수 있다(예를 들어, 이미지 데이터가 단순히 중첩될 수 있다). 제2 슬라이스 측정 시퀀스로부터의 물에 대한 측정 데이터는 제3 슬라이스 측정 시퀀스 등으로부터의 지방에 대한 측정 데이터와 상응하는 방식으로 조합될 수 있다.
이를 위해, 일련의 슬라이스 측정 시퀀스들은 측정 세션 전(즉, 측정 슬라이스들의 스택의 완전한 획득 전)에 제어 사양에 기초하여 자동으로 계산될 수 있고, 이러한 제어 사양들은 측정 프로토콜에 구축 및/또는 오퍼레이터에 의해 미리 결정될 수 있다. 제어 사양들은 바람직하게는 다음과 같은 측정 파라미터들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다:
- 측정 슬라이스의 슬라이스 두께, 또는 원하는 모든 측정 슬라이스들의 슬라이스 두께 각각,
- 측정 슬라이스의 중간 지점에서 후속하는 측정 슬라이스의 중간 지점까지의 슬라이스 간격을 의미하는, 연속적인 슬라이스 측정 시퀀스들의 측정 슬라이스들의 위치 간격,
- 슬라이스 측정 시퀀스의 슬라이스 선택 무선-주파수 펄스의 펄스 길이 및/또는 펄스 형상(시간적 진폭 곡선(temporal amplitude curve)), 예를 들어, 최소 및/또는 최대 또는 심지어 틀림없이 정확한 펄스 길이가 미리 결정될 수 있다. 모든 슬라이스 측정 시퀀스들의 펄스 길이/형상은 바람직하게는 미리 결정된다.
슬라이스 측정 시퀀스의 무선-주파수 펄스들의 펄스 대역폭은 이러한 모든 데이터로부터 계산될 수 있어, 이전에 설명한 바와 같이, 상이한 슬라이스 측정 시퀀스들(바람직하게는 직접 연속적인 슬라이스 측정 시퀀스들)로부터의 상이한 물질들의 측정 슬라이스들이 서로 매치하게 된다.
더 바람직한 변형에서, 공간적 정정은, 적어도 물질들 중 하나의 측정 데이터에 대한, 조합 슬라이스 노출들의 형성 이전 및/또는 형성시 결정된 위치 시프트에 기초하여 구현되고, 이는 측정 데이터가 적절한 방식으로 공간적으로 시프트된다는 것을 의미한다.
바람직하게, 이러한 정정은, 물질들 중 적어도 하나에 대해, 가상 슬라이스에 대한 합성 측정 데이터가, 서로의 반대 방향으로 공간적으로 시프트되고(보통 서로에게서 떨어져 이격되고), 일련의 슬라이스 측정 시퀀스들의 타임-시프트된 상이한 슬라이스 측정들에 의해 생성된 측정 데이터로부터 가상 슬라이스에 대해 생성되므로, 가능하다. "합성 측정 데이터"는, (그러나) 실제 측정 슬라이스들로부터의 측정 데이터의 조합을 통해 생성된 실제 측정 데이터에, 그들의 포맷과 관련하여, 대응하는 인위적으로 생성된 데이터임이 이해될 것이다. 따라서, "측정 데이터"는, 바람직하게는, 합성 측정 데이터의 생성을 위한 측정 데이터가 기원하는 측정 슬라이스들 사이에서 임의의 원하는 위치에 있는 슬라이스 - "가상 슬라이스" - 에 대해 생성될 수 있다. 이러한 합성 측정 데이터는 바람직하게는 측정 슬라이스들로부터의 측정 데이터의 보간을 통해 생성될 수 있다.
물질에 대한 합성 측정 데이터에 의한 가상 슬라이스의 위치는, 바람직하게는, 미리 결정된 허용 오차의 정도 내에서, 다른 물질의 측정 데이터를 갖는 측정 슬라이스의 위치와 일치하도록 선택될 수 있다. 그 다음, 원하는 조합 슬라이스 노출들을 얻기 위해서는, 하나의 물질에 대한 가상 측정 슬라이스로부터의 이러한 합성 측정 데이터와, 매칭 위치에서 실제 측정 슬라이스로부터의 다른 물질에 대한 측정 데이터의 조합을 통해, 조합하는 것이 상대적으로 간단하다.
- 측정 슬라이스들의 생성에서, 상이한 물질들의 이러한 측정 슬라이스들이 매칭 방식으로 위치되는 것이 이미 보장되었는지 여부, 또는 물질의 정정이, 예를 들어, 보간을 통해 이루어지는지 여부에 독립적인 - 절차들 둘 다에서, 측정 슬라이스들의 수는 바람직하게는 조합 슬라이스 노출들 수보다 더 크도록 선택된다. 사실, 원칙적으로, 물질들 각각에 대해 측정된 측정 슬라이스들 전부만큼 많은 수의 조합 슬라이스 노출들을 생성하는 것이 또한 가능할 것이다. 그러나, 슬라이스 스택의 경계 영역에서는, (예를 들어 외삽법(extrapolation method)을 통해) 슬라이스 스택의 외측에 합성 측정 데이터를 생성할 필요가 있는데, 이는 슬라이스 스택에서 양쪽 측면들에 대해 이웃하는 측정 슬라이스들로부터의 정보에 의지할 수 있는 보간 방법이나 또 다른 정정 방법보다 더 큰 불확실성과 자연스럽게 연관된다.
이미 위에서 설명된 바와 같이, 기본 자기장이 최적으로 균일해야 한다. 그러나, 기술적인 이유로, 특히 자기 공명 단층 촬영기의 경계 영역에서 기본 자기장에 있어서의 불균일성(또한 B0 필드 왜곡으로서 명시됨)이 때때로 발생할 수 있다는 것은 사실이다. 상이한 자화율들(magnetic susceptibilities)을 갖는 대상들은 또 다른 불균일성의 소스를 대표한다. 예를 들어, 신체 조직으로부터 주위 공기로의 이행(transition)에서 로컬 필드 변화들은 불가피하다. 로컬 필드 불균일성은, 추가의 주파수 오프셋, 및 알려진 오프셋의 크기를 고려할 때, 이미지 재구성에서 고려될 수 있는 추가의 공간 신호 변위를 야기한다. 따라서, 바람직한 변형에서, -특히 측정 데이터의 정정을 고려할 때, 예를 들어, 적절한 슬라이스 측정 시퀀스의 결정을 고려할 때 - 기본 자기장의 이러한 불균일성들을 고려하는 것이 가능하고, 이러한 불균일성들을 다시 보상하기 위해, 그에 따라 정정들을 구현하거나 그에 따라 슬라이스 측정 시퀀스들을 각각 디자인하는 것이 가능하다.
B0-필드 왜곡은, 예를 들어, 관련된 자기 공명 시스템에 대해 사전에 측정되어 메모리에 저장될 수 있다. 그러나, 원칙적으로, 조정 측정(adjustment measurement)에서 실제 사용가능한 측정 직전에 B0 필드 분포의 측정을 통해 개별적으로 이러한 B0 필드 왜곡들(자석에 도입된 대상에 의해 야기된 로컬 필드 변화들을 포함하는)을 결정하는 것, 및 본 발명에 따른 방법을 위해 그 데이터를 사용하는 것 또한 가능하다. 또한, 예를 들어, 측정 데이터 자체의 분석을 통해, 신호 위상에서의 변화들(필드 변화들)을 결정하는 것이 가능하다.
그러나, 화학적 시프트의 효과는, 슬라이스 방향(일반적으로 z-축)은 물론 주파수 코딩의 방향의 평면(예를 들어, x-축)에서 신호의 잘못된 공간 연관성(false spatial association)("시프트")을 생산한다. 주파수 코딩의 방향을 따른 시프트의 크기와 방향은 시퀀스 파라미터들을 통해 구축되기(따라서 알려지기) 때문에, 조합된 슬라이스들의 계산을 고려하면, 바람직하게는, 이러한 효과 또한 고려될 수 있다. 이를 위해, 제2 물질의 슬라이스는, 제1 물질의 슬라이스와의 조합을 고려할 때, 단지 주파수 코딩의 방향을 따라 그에 따라 시프트되어야 한다. 따라서, 화학적 시프트는, 바람직하게는, 이러한 방법에 의해 완전히(즉, 두 방향으로) 보상될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면들을 참조하고 예시적인 실시예들을 사용하여 아래에 자세히 다시 설명된다.
도 1은, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른, 자기 공명 시스템에 대한 개략도이다.
도 2는 슬라이스 선택 무선-주파수 펄스의 펄스 대역폭에 대한 슬라이스 폭 및 슬라이스 간격의 의존성에 대한 개략도이다.
도 3은, 본 발명에 따른 방법의 제1 변형예에 따른, 상이한 측정 슬라이스들로부터의 상이한 물질들의 측정 데이터의 조합의 개략도이다.
도 4는, 본 발명에 따른 방법의 제2 변형예에 따른, 상이한 측정 슬라이스들로부터의 상이한 물질들의 측정 데이터의 조합의 개략도이다.
도 5는 딕슨 스퀀스(Dixon sequence)로 획득되는 물과 지방에 대한 별도의 슬라이스들은 물론, 하나의 슬라이스 노출로의 그들의 조합에 대한 개략적인 예로서, 조합된 이미지는 물과 지방이 중첩되는 종래의 측정 결과에 상응하고, 물 비율과 지방 비율이 부정확하게 공간적으로 등록되는 것이 분명하다.
도 6은, 도 5에 따른 물과 지방에 대한, 딕슨 시퀀스로 획득된 별도의 슬라이스들은 물론, 본 발명에 따른 방법에 따른 슬라이스 노출로의 그들의 조합의 예이다.
본 발명에 따른 자기 공명 시스템(1)(이하 간단히 "MR 시스템"으로 불림)은 도 1에 대충 개략적으로 제시된다. 한편으로, 그것은, 검사 공간(3), 또는 신체에서 검사 대상(예를 들어, 특정 기관(specific organ))이 위치하는 검사 대상(0)(또는, 여기에서는 각각 환자나 테스트 대상)이 침대(8) 위에서 그 안으로 드라이브될 수 있는 환자 터널을 갖는 실제 자기 공명 스캐너(2)를 포함한다.
자기 공명 스캐너(2)는 일반적으로 기본 필드 자석 시스템(4), 그래디언트 시스템(6) 뿐만 아니라 RF 전송 안테나 시스템(5) 및 RF 수신 안테나 시스템(7)을 갖춘다. 도시된 예시적인 실시예에서, RF 전송 안테나 시스템(5)은 자기 공명 스캐너(2)에 영구적으로 설치된 전신 코일(whole-body coil)이고, 이에 반해, RF 수신 안테나 시스템(7)은 환자 또는 각각 테스트 대상에 배열될 로컬 코일들(도 1에서, 단지 단일 로컬 코일로 기호화됨)을 포함한다. 그러나, 원칙적으로, 전신 코일이 RF 수신 안테나 시스템으로 사용될 수도 있고, (RF가 시스템을 실행함에 따라) 로컬 코일들이 상이한 동작 모드들로 각각 전환될 수 있다. 여기에서, 기본 필드 자석 시스템(4)은, 환자의 세로 방향에서, 즉, z-방향으로 이동하는 자기 공명 스캐너(2)의 세로 축을 따라 기본 자기장을 생성하도록, 일반적인 방식으로 디자인된다. 그래디언트 시스템(6)은 일반적으로 서로에 대해 독립적으로 x-방향, y-방향 또는 z-방향에서 그래디언트들을 전환할 수 있기 위해 개별적으로 제어가능한 그래디언트 코일들을 포함한다.
다음과 같은 예시적인 실시예들에서, 슬라이스 스택은 z-방향으로 이동하는 스택 방향에서 획득된다고 가정하고, 이는 모든 측정 슬라이스들이 x/y 평면에 평행하게 있다는 것을 의미한다. 그 결과, 개개의 슬라이스들은 무선-주파수 여기 펄스(radio-frequency excitation pulse)의 방출시 z-방향에서 슬라이스 선택 그래디언트 Gz의 동시 적용을 통해 생길 수 있다. 그러나, 본 발명의 원리는 z-축을 따라 배열된 슬라이스 스택에 한정되지 않고; 오히려, 임의의 배열의 슬라이스 스택들이 주어지는 경우에 또한 적용될 수 있다.
도 1에 도시된 MR 시스템은 환자가 완전히 도입될 수 있는 환자 터널을 갖는 전신 시스템이다. 그러나, 원칙적으로, 본 발명은, 예를 들어, 측면이 개방된 C형 하우징은 물론, 특히, 예를 들어, 단지 하나의 신체 일부가 위치할 수 있는 작은 자기 공명 스캐너들을 갖는 다른 MR 시스템에서 또한 사용될 수 있다.
또한, MR 시스템(1)은 MR 시스템(1)을 제어하는데 사용되는 중앙 제어 디바이스(13)를 갖는다. 이 중앙 제어 디바이스(13)는 측정 시퀀스 제어를 위한 시퀀스 제어 유닛(14)을 포함한다. 이에 의해, 일련의 무선-주파수 펄스들(RF 펄스들)과 그래디언트 펄스들은, 선택된 슬라이스 측정 시퀀스 또는 측정 세션 내에서 다수의 슬라이스를 획득하는 일련의 다수의 슬라이스 측정 시퀀스들에 각각 의존하여 제어될 수 있다. 예를 들어, 이러한 일련의 슬라이스 측정 시퀀스들은 측정 또는 제어 프로토콜 내에서 미리 결정될 수 있다. 상이한 측정들이나 측정 세션들에 대한 상이한 제어 프로토콜들은 일반적으로 메모리(19)에 저장되고, 오퍼레이터에 의해 선택(및 아마 필요에 따라 수정)될 수 있으며, 그 다음, 측정을 구현하는데 사용될 수 있다.
개개의 RF 펄스들을 출력하기 위해, 중앙 제어 디바이스(13)는 RF 펄스들을 생성 및 증폭하고 그들을 적절한 인터페이스(상세히 도시되지 않음)를 통해 RF 전송 안테나 시스템(5)에 피드하는 무선-주파수 전송 디바이스(15)를 갖는다. 그래디언트 시스템(6)의 그래디언트 코일들을 제어하기 위해, 제어 디바이스(13)는 그래디언트 시스템 인터페이스(16)를 갖는다. 시퀀스 제어 유닛(14)은 슬라이스 측정 시퀀스들을 방출하기 위해 무선-주파수 전송 디바이스(15) 및 그래디언트 시스템 인터페이스(16)와 적절한 방식(예를 들어, 시퀀스 제어 데이터 SD의 방출을 통해)으로 통신한다. 또한, 제어 디바이스(13)는 개개의 측정 슬라이스들에 대한 자기 공명 신호들(즉, 원시 데이터)을 획득하기 위해 무선-주파수 수신 디바이스(17)(마찬가지로 적절한 방식으로 시퀀스 제어 유닛(14)과 통신함)를 갖고, 자기 공명 신호들은 슬라이스 측정 시퀀스들의 범위 내에서 RF 전송 안테나 시스템(7)으로부터 코디네이트된 방식으로 수신된다.
여기서, 재구성 유닛(18)은 획득된 원시 데이터를 채택하고, 측정 슬라이스들에 대한 이러한 자기 공명 이미지 데이터로부터 재구성한다. 예를 들어, 이러한 이미지 데이터는 그 후에 메모리(19)에 저장될 수 있다. 또한, 개개의 측정 슬라이스들의 측정 데이터로서의 이미지 데이터는 본 발명에 따른 방식으로 측정 데이터 처리 유닛(20)에서 더 처리될 수 있다. 이러한 측정 데이터 처리 유닛(20)은 특히 측정 데이터를 받아들이기 위해 측정 데이터 인터페이스(11)를 갖는다. 측정 데이터 조합 유닛(12)에서, 조합 슬라이스 노출들은 도 3 및 도 4를 사용하여 추후에 다시 설명되는 바와 같이 측정 데이터를 기반으로 생성된다.
이러한 조합 슬라이스 노출들은 측정 데이터 인터페이스(11)를 통해 다시 출력 - 예를 들어 메모리(19)에 저장 - 될 수 있다. 대안적으로, 측정 데이터 처리 유닛(20)(특히, 측정 데이터 조합 유닛(12))은 또한 재구성 유닛(18)에 통합될 수 있거나 네트워크 등을 통해 중앙 제어 디바이스(13)에 외부에서 접속될 수 있다.
중앙 제어 디바이스(13)의 동작은 입력 유닛(10) 및 디스플레이 유닛(9)을 갖춘 터미널을 통해 이루어질 수 있는데, 이를 통해, 전체 MR 시스템(1) 또한 오퍼레이터에 의해 동작될 수 있다. MR 이미지들은 또한 디스플레이 유닛(9)에 표시될 수 있고, 측정들은 입력 유닛(10)(아마도 디스플레이 유닛(9)과 조합하여) 및 특히 적절한 제어 프로토콜들을 통해 계획되고 시작될 수 있는데, 적절한 제어 프로토콜들은 상술한 바와 같은 적절한 일련의 슬라이스 측정 시퀀스들에 의해 선택(및 아마도 수정)될 수 있다.
본 발명에 따른 MR 시스템(1), 및 특히 제어 디바이스(13)는, 자세히 도시되지는 않지만 그러한 시스템들에 일반적으로 존재하는 복수의 추가 컴포넌트들을 또한 추가로 가질 수 있는데, 예를 들어, 전체 시스템을 네트워크와 접속하고 원시 데이터 및/또는 이미지 데이터 또는 파라미터 맵들은 물론 추가 데이터(예를 들어, 환자-관련 데이터 또는 제어 프로토콜들) 또한 교환할 수 있도록 네트워크 인터페이스를 가질 수 있다.
RF 펄스들의 방사 및 그래디언트 필드들의 생성을 통해 얼마나 적절한 원시 데이터가 획득될 수 있는지, 및 이들로부터 MR 이미지들이 어떻게 재구성될 수 있는지는 원칙적으로 당업자에게 알려져 있고, 여기에 상세하게 설명되지 않는다. 매우 다양한 슬라이스 측정 시퀀스들(예를 들어, TSE 측정 시퀀스들 또는 딕슨 측정 시퀀스들)도 마찬가지로 근본적으로 당업자에게 알려져 있다.
슬라이스 선택을 위해 방출된 무선-주파수 펄스의 대역폭 Δf, 적용된 슬라이스 선택 그래디언트 필드의 강도 Gz나 진폭(및 이로부터 얻는 슬라이스 두께 Δz) 및 슬라이스 인터페이스 Oz 사이의 연관성(connection)이 처음에 도 2와 관련하여 다시 설명된다.
도 2에서, 주파수 f(임의의 유닛들에서)는 위치 z(임의의 유닛들에서)에 따라 플롯된다. 현재의 그래디언트 강도 Gz는 마찬가지로 직선으로 그려진다. 이러한 직선의 슬로프는 그래디언트 펄스의 강도(즉, 진폭)와 연관되어 있다.
슬라이스 선택 여기 펄스의 주파수 대역폭 Δf는 두 개의 블록들 WP, FP의 형태로 주파수 축을 따라 표시된다. 여기에서, 여기 펄스(excitation pulse)의 주파수 범위의 반폭(half width)이 주파수 대역폭으로 여겨진다. 상부 블록(upper block) WP는 물의 원하는 라모 주파수의 범위에 있고, 이는 그것이 물의 여기 대역폭(excitation bandwidth)을 나타낸다는 것을 의미한다. 하부 블록 FP는 지방의 라모 주파수 주위의 동일한 주파수 대역폭 Δf를 나타내고, 따라서 지방의 여기 대역폭을 나타내며, (그러나) 지방의 라모 주파수는 물의 라모 주파수보다 3.5ppm만큼 더 낮다. 라모 주파수 또는 여기 주파수에서의 이러한 차이는 주파수 오프셋 OF으로도 명시된다.
소정의 주파수 대역폭 Δf에서, 및 소정의 그래디언트 강도 Gz(= 슬라이스 선택 그래디언트의 진폭)에서, 선택된 슬라이스의 두께 Δz는 다음 방정식에 의해 제공된다:
Figure 112013018306444-pat00001
γ는 프로톤(proton)들에 대한 회전자기 모멘트(gyromagnetic moment), 즉 상수이다.
도 2에서, 소정의 그래디언트 강도 Gz에서 특정 대역폭 Δ가 어떻게 특정 슬라이스 두께 Δz로 이어지는지가 분명하다. z-축에 표시된 것은 여기된 물 슬라이스 ES의 폭 및 위치와, 여기된 지방 슬라이스 FS의 폭 및 위치이다. 슬라이스들의 두께는 물과 지방 둘 다에 대해 동일하고, 주파수 대역폭 Δf에 해당한다. 그러나, - 주파수 오프셋 Of로 인해 - 물 슬라이스 WS는 특정 간격 Oz(이하에서 위치 오프셋 Oz로 불림)만큼 지방 슬라이스 FS에 대해 시프트된다는 것이 분명히 명백하다. 이러한 위치 오프셋 Oz는, 수학식 1과 유사한, 다음의 수학식에 의해 설명될 수 있다:
Figure 112013018306444-pat00002
Of는, 소정의 자기장에서 프로톤들의 기본 주파수에 대하여, 물과 지방에 대한 3.5ppm의 고정 주파수 오프셋 Of이다. 공간적 위치 오프셋 Oz은 단지 그래디언트 강도 Gz와 정적 기본 자기장의 강도에만 의존하는 것이 분명하다. 물 슬라이스 WS 및 지방 슬라이스 FS가 여전히 오버랩하고 동일한 공간적 영역으로부터의 정보를 표시하는지 여부는, 선택된 그래디언트 강도 Gz는 물론 슬라이스 선택 무선-주파수 펄스의 펄스 대역폭 Δz의 자기장 강도에 의존한다. - 여기에서와 같이 - 비교적 좁은 펄스 대역폭 Δf가 선택되는 경우, 정의된 대역폭 Δf와 정의된 주파수를 갖는 특정 슬라이스 선택 무선-주파수 펄스의 방출 시에 생성되는 지방 물질의 자기 공명 신호들은 물 신호의 자기 공명 신호들과는 공간적으로 완전히 상이한 슬라이스에서 생산되고, 이는 상응하는 아티팩트들을 초래한다.
이러한 문제에 대응하기 위해, 최적으로 높은 대역폭으로 측정하려고 항상 사전에 시도했으나, 이는 (그러나) 결국 최적으로 낮은 SAR 노출을 위한 노력에 위배된다. 따라서, 본 발명에 따르면, 이제 별도의 일련의 슬라이스 측정 시퀀스들에 의해 계획적으로 측정하고, 바로 후속하여 정확한 위치에 있는 측정 데이터를 적절한 방식으로 조합하고, 또는 (다음과 같은 예시적인 실시예들에서 설명하는 바와 같이) 정확한 위치를 갖는 상이한 측정 슬라이스들로부터 재구성된 이미지 데이터를 중첩하는 것이 제안된다.
이와 관련하여 제1 예시적인 실시예는 도 3에서 개략적으로 제시된다. 임의로 선택된 z-방향은 도 2에 대해 도 3 및 도 4에서 회전된다는 것에 주의해야 한다. 물에 대한 다수의 측정 슬라이스들(WS1, WS2, WS3, ..., WS9) 및 지방에 대한 다수의 측정 슬라이스들(FS1, FS2, FS3, ..., FS9)이 개략적으로 도시되고, 이러한 측정 슬라이스들은 획득 단계 AQ의 범위 내에서 딕슨 측정 시퀀스로 획득된다. 물질들에 대한 슬라이스들은 각각 z-방향으로 서로 옆에 표시된다. 물에 대한 측정 슬라이스들(WS1, WS2, WS3, ..., WS9)은 가장 위의 행(row)에 표시되고, 지방에 대한 측정 슬라이스들(FS1, FS2, FS3, ..., FS9)은 그 아래 행에 표시된다. 물에 대한 슬라이스들(WS1, WS2, WS3, ..., WS9)과 지방에 대한 슬라이스들(FS1, FS2, FS3, ..., FS9)의 번호 또는 색인 작성(indexing)은, 동일한 색인을 갖는 슬라이스들이 슬라이스 측정 시퀀스에서 동시에 획득되도록 이루어져, 두 개의 에코 - 물에 대한 하나의 에코 및 지방에 대한 하나의 에코 - 가 생성된다.
딕슨 측정 시퀀스의 파라미터들은, 두 개의 연속적으로 측정된 물 슬라이스들(WS1, WS2, WS3, ..., WS9) 사이 또는 두 개의 연속적인 지방 슬라이스들(FS1, FS2, FS3, ..., FS9) 사이의 슬라이스 인터페이스 dz가, 동일한 슬라이스 측정 시퀀스 내에서 획득되는 물에 대한 측정 슬라이스(WS1, WS2, WS3, ..., WS9) 및 지방에 대한 측정 슬라이스(FS1, FS2, FS3, ..., FS9) 사이의 위치 오프셋 Oz에 정확하게 대응하도록 설정된다. 이는 처음 두 개의 슬라이스들(WS1, WS2, FS1, FS2)을 사용하여 표시된다. 물에 대한 제1 측정 슬라이스(WS1)는 위치 PWS1에 자리 잡고 있다. 위치 오프셋 Oz로 인해, 이러한 슬라이스 측정 시퀀스에서 획득되는 지방에 대한 측정 슬라이스(FS1)는 거리 dz만큼 시프트된다. 딕슨 시퀀스의 상응하는 조정에 의해(즉, 연속적인 슬라이스 측정 시퀀스들의 슬라이스 간격의 매칭 조정을 통해), 이러한 제2 슬라이스 측정 시퀀스로부터의 물에 대한 연속적인 측정 슬라이스(WS2)의 슬라이스 간격(dz)이 위치 오프셋 Oz에 정확히 대응하도록 보장되어, 물에 대한 제2 측정 슬라이스(WS2)의 위치(PWS2)는 지방에 대한 제1 측정 슬라이스(FS1)의 위치(PFS)에 정확히 대응한다. 이러한 슬라이스 간격(dz)은 또한 모든 추가 측정 슬라이스들 또는 슬라이스 측정 시퀀스들에서 유지되어, 슬라이스 측정 시퀀스의 지방 슬라이스는 항상 후속하는 슬라이스 측정 시퀀스의 물 층과 정확한 위치에서 일치한다.
이러한 방식으로 개별로 결정되는 물과 지방에 대한 측정 데이터는 후-처리 단계(post-processing step) PP에서 조합되어, 서로의 맨 위에 정확한 위치에 위치하는 측정 데이터가 조합 슬라이스 노출들(KS1, KS2, KS3, ..., KS8)로 조합된다. 이는, 여기에서, 간단한 이미지 데이터의 픽셀당 추가를 통해 가능하다.
이러한 방식으로, 물과 지방 사이의 화학적 시프트로 인한 아티팩트들이 없는 물 신호 및 지방 신호 양측을 포함하는 슬라이스 노출들이 생성된다. 이러한 방법은, SAR-감소 측정들이, 예를 들어, 7 테슬라의 매우 높은 자기장을 갖는 자기 공명 단층 촬영기(tomographs)에서도 가능하도록, 여기 펄스들(excitation pulses)의 임의의 대역폭을 고려하여 구현될 수 있다. 딕슨 시퀀스를 위해 설정될 슬라이스 간격은 알려진 슬라이스-선택 그래디언트 강도 Gz 및 알려진 주파수 대역폭 Δf을 고려하여 (도 2를 이용하여 전술한 바와 같이) 아주 간단히 계산될 수 있고, 위치 오프셋 Oz이 계산되어 그에 따라 슬라이스 간격 dz이 선택된다.
도 3에서 명백한 바와 같이, 바람직하게는, 나중에 생성되는 조합 슬라이스 노출들(KS1, KS2, KS3, ..., KS8)보다 더 많은 슬라이스 측정 시퀀스들이 구현되는데, 그 이유는 에지에 있는 측정 슬라이스, 즉, 제1 물 측정 슬라이스(WS1) 및 마지막 지방 측정 슬라이스(FS9)는 각각 사용되지 않을 수 있기 때문이다.
도 4는, 예를 들어, 매우 밀집한 커버리지의 ROI가 요구되지 않고 따라서 더 큰 슬라이스 간격들이 선택되어야 하기 때문에, 물질들 중 하나에 대한 두 개의 연속적인 측정 슬라이스들(WS1, WS2, WS3, ..., WS9, FS1, FS2, FS3, ..., FS9) 사이의 간격이 위치 오프셋 Oz와 일치하지 않을 때, 사용될 수 있는 대안적인 방법을 도시한다.
도 4에 도시된 예시적인 실시예에서, 획득 슬라이스 AQ' 내에서 딕슨 시퀀스에 의한 측정이 처음에 다시 이루어진다. 슬라이스 간격(dz)은 위치 오프셋(Oz)에 비해 2배 큰 것으로 선택되어, 지방에 대한 측정 슬라이스(FS1)의 위치(PFS1)가 물에 대한 두 개의 연속적인 측정 슬라이스들(WS1, WS2)의 위치들(PWS1, PWS2) 사이에 정확하게 놓이는 상황을 초래한다.
그럼에도 불구하고, 위치적으로 정확한 방식으로 측정 데이터를 조합할 수 있도록 하기 위해서는, 후-처리 단계 PP'에서, 가상 측정 슬라이스들(VS1, VS2, ..., VS6)에서 각각의 합성 측정 데이터가 제1 보간 단계 IP에서 지방에 대한 측정 슬라이스들(FS1, FS2, ..., FS7)의 측정 데이터로부터 처음에 생성된다. 이러한 합성 측정 데이터는 두 개의 인접한 지방 측정 슬라이스(FS1, FS2, ..., FS7)의 실제 측정 데이터로부터 각각 보간되는 측정 데이터이다. 지방에 대한 이러한 가상 슬라이스(VS1)의 공간적 위치는, 그것이 물에 대한 측정 슬라이스(WS2)의 위치(PWS2)에 정확하게 대응하도록 선택되는데, 제2 물 슬라이스(WS2) 및 지방에 대한 제1 가상 측정 슬라이스(VS1)에 대해서는 도 4의 상단에 도시된다.
또한, 조합 단계 SK에서, 원하는 조합 슬라이스 이미지들(KS1, KS2, ..., KS6)을 생성하기 위해, 지방에 대한 가상 측정 슬라이스들(VS1, VS2, ..., VS6)로부터의 합성 측정 데이터는, 그에 대응하고 공간적으로 상관된 물에 대한 측정 슬라이스들(WS2, WS3, ..., WS7)로부터의 실제 측정 데이터와 중첩된다. 이는 픽셀당 추가를 통해 다시 이루어질 수 있다.
지방-억제되지 않은 슬라이스 이미지들은, 화학적 시프트로 인한 아티팩트들을 생성하지 않고, 이러한 제2 방법으로 비교적 간단하게 생성될 수 있다.
상기 방법의 이러한 장점은 도 5 및 6과 관련하여 테스트 측정의 이미지들을 사용하여 다시 표시된다.
가장 왼쪽 이미지와 중간 이미지에서, 도 5는 3 테슬라 자기 공명 단층 촬영기에서 2-포인트 딕슨 TSE 시퀀스로 획득되는 무릎에 걸친 (개략적) 슬라이스 노출들을 도시한다. 350㎐의 여기 무선-주파수 대역폭이 여기에 사용되었다. 슬라이스 두께는 4㎜이고 슬라이스 간격은 0.5㎜이다. 선택된 대역폭이 350㎐인 것을 고려할 때(이것이 측정 데이터의 이전 처리에서 가정됨), 화학적 시프트로 인한 위치 오프셋은 이미 4.5㎜이고, 이는, 지방 신호의 실제 공간적 위치가 더 이상 동일한 슬라이스 측정 시퀀스로부터의 물 신호의 공간적 위치와 일치하지 않는 상황을 초래한다. 가장 왼쪽 이미지는 물 신호(WS)의 세 번째 슬라이스를 보여주고, 중간 이미지(FS)는 지방 신호의 세 번째 슬라이스을 보여준다. 이러한 이미지 데이터가 조합 이미지를 형성하기 위해 일반적인 방식으로 중첩되는 경우, 맨 오른쪽에 위치한 조합 슬라이스 노출(KS')이 획득되고, 여기에서는, 지방 신호와 물 신호의 공간적 변위로 인해 조합 슬라이스 노출(KS') 아티팩트들이 분명히 형성되는데, 이는 표시된 구조가 무릎에서 실제 구조와 더 이상 일치하지 않는다는 것을 의미한다. 아티팩트로 성가신(artifact-plauged) 조합 이미지(KS')는 (딕슨 방법 없이) 기존의 TSE 시퀀스의 결과에 해당하는 것으로, 그것은 일반적으로 보통 지방 포화 없는 임상 이미징을 위해 사용된다.
이와 대조적으로, 본 발명에 따른 방법의 (개략적인) 이미지들이 도 6에 도시된다. 가장 왼쪽 이미지는 물 신호의 세 번째 슬라이스에 해당하고, 중간 이미지는 지방 신호의 두 번째 슬라이스에 해당한다. 두 개의 연속적인 딕슨 시퀀스로부터의 이러한 이미지 데이터(이러한 이미지 데이터는 정확한 위치에서 중첩됨)는 이제 서로 조합되고, 생성된 조합 슬라이스 노출(KS)(맨 오른쪽)은 물과 지방 모두가 동일한 공간적 위치에서 기원한다는 점에서 아티팩트들이 없이 생성된다.
앞서 설명된 예시적인 실시예들은, 지방이 억제되지 않은 이미지들이 본 발명에 따른 방법의 도움으로 단지 약간의 노력으로 생성되는 방법을 매우 분명하게 보여주고, 이러한 이미지들은 지방과 물 사이의 화학적 시프트로 인한 아티팩트들이 없다. 특히, 예시적인 실시예들은, 심지어 3 테슬라 이상의 자기 공명 시스템을 고려할 때에도, 추가 조치들 없이, 감소된 대역폭(= 감소된 SAR)을 갖고 지방이 억제되지 않은 터보 스핀 에코 시퀀스들(turbo spin echo sequences)을 드라이브하고 일상적인 이미징을 위해 이러한 시퀀스들을 사용하는 것이 가능하다는 것을 보여준다.
마지막으로, 앞에서 자세히 설명된 방법과 디자인은 단지 예시적인 실시예들로서, 기본 원리는, 청구항들에 의해 제공되는 한, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 당업자에 의해 광범위하게 달라질 수 있다는 것에 주목해야 한다. 특히, 이미 언급된 바와 같이, 상이한 슬라이스들에 대해 재구성된 이미지 데이터 대신 원시 데이터를 직접 조합하는 것도 가능하고, 그렇게 조합된 원시 데이터에 기초하여 이미지 데이터 재구성을 구현하는 것이 가능하다. 완벽을 기하기 해서, 정확히 규정할 수 없는 "한, 하나(a, an)"라는 아티클을 사용하였으나, 이는 관련된 특징들이 여러 번 제시될 수도 있다는 것을 배제하지 않는다는 것에 주의한다. 마찬가지로, "유닛"이라는 용어는, 이것이 아마도 공간에서 배포될 수도 있는 다수의 컴포넌트들을 포함한다는 것을 배제하지 않는다.

Claims (16)

  1. 검사 대상(examination subject; 0)의 자기 공명-기반 슬라이스 노출들(KS1, KS2, KS3, ..., KS8)을 생성하는 방법으로서,
    - 일련의 슬라이스 측정 시퀀스들에 의해, 상기 검사 대상(0)에 걸친 측정 슬라이스들(WS1, WS2, WS3, ..., WS9, FS1, FS2, FS3, ..., FS9)의 스택에 대한 측정 데이터를 획득하는 단계로서, 상기 일련의 슬라이스 측정 시퀀스들은 제1 물질과 관련하여 정의된 화학적 시프트를 갖는 제2 물질로부터 상기 제1 물질의 분리를 허용하도록 디자인되고, 그에 의해, 상기 제1 물질에 대한 측정 데이터를 갖는 측정 슬라이스(WS1, WS2, WS3, ..., WS9)의 위치(PWS1, PWS2)는 상기 제2 물질에 대한 측정 데이터를 갖는 측정 슬라이스(FS1, FS2, FS3, ..., FS9)의 위치(PFS1)에 대해 공간적으로 시프트되는, 측정 데이터를 획득하는 단계, 및
    - 각각의 상기 제1 및 제2 물질이 표시되는 조합 슬라이스 노출들(KS1, KS2, KS3, ..., KS8)을 형성하는 단계로서, 적어도 제1 슬라이스 측정 시퀀스로부터의 상기 제1 물질의 측정 데이터는 적어도 하나의 제2 슬라이스 측정 시퀀스로부터의 상기 제2 물질의 측정 데이터와 조합되어, 상기 제1 및 제2 물질의 이미지 데이터가 상기 조합 슬라이스 노출들(KS1, KS2 , KS3, ..., KS8)에서 서로에 대해 적어도 미리 결정된 허용 오차의 정도 이내로 정확하게 위치하도록 공간적으로 배열되는, 조합 슬라이스 노출들을 형성하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 서로에 대한 상기 제1 및 제2 물질의 상기 측정 슬라이스들(WS1, WS2, WS3, ..., WS9, FS1, FS2, FS3, ..., FS9)의 위치 시프트(position shift; Oz)는 적어도 슬라이스 측정 시퀀스에서 사용된 무선-주파수 펄스의 펄스 대역폭(Δf)에 근거하여 슬라이스 측정 시퀀스에 대해 결정되고, 이에 기초하여 상기 조합 슬라이스 노출들(KS1, KS2, KS3, ..., KS8)을 형성하고, 상기 위치 시프트(Oz)는 화학적 시프트로 인한 것인, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 슬라이스 측정 시퀀스들은, 그들이 슬라이스 측정 시퀀스 내에서 상기 제2 물질로부터 상기 제1 물질의 분리를 각각 허용하도록 디자인되고, 이에 의해 슬라이스 측정 시퀀스로부터의 상기 제1 물질에 대한 측정 데이터를 갖는 측정 슬라이스(WS1, WS2, WS3, ..., WS9)의 위치는 이러한 슬라이스 측정 시퀀스로부터의 상기 제2 물질에 대한 측정 데이터를 갖는 측정 슬라이스(FS1, FS2, FS3, ..., FS9)의 위치에 대해 시프트되는 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 측정 데이터의 조합은 이미지 데이터 레벨에서 이루어지는, 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 일련의 슬라이스 측정 시퀀스들은, 제1 슬라이스 측정 시퀀스로부터의 상기 제1 물질에 대한 측정 데이터를 갖는 측정 슬라이스(WS2)의 위치(PWS2)와 제2 슬라이스 측정 시퀀스로부터의 상기 제2 물질에 대한 측정 데이터를 갖는 측정 슬라이스(FS1)의 위치(PFS1)가 적어도 미리 결정된 허용 오차의 정도 내에서 일치하도록 선택되는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 일련의 슬라이스 측정 시퀀스들은 측정 세션 이전에 제어 사양들에 근거하여 자동으로 계산되고, 상기 제어 사양들은 다음의 측정 파라미터들,
    - 측정 슬라이스(WS1, WS2, WS3, ..., WS9, FS1, FS2, FS3, ..., FS9)의 슬라이스 두께(Δz),
    - 연속적인 슬라이스 측정 시퀀스들의 측정 슬라이스들(WS1, WS2, WS3, ..., WS9, FS1, FS2, FS3, ..., FS9)의 위치 간격(dz),
    - 슬라이스 측정 시퀀스의 슬라이스 선택 무선-주파수 펄스의 최소 및/또는 최대 또는 정확한 펄스 길이, 및
    - 슬라이스 측정 시퀀스의 슬라이스 선택 무선-주파수 펄스의 최소 및/또는 최대 또는 정확한 대역폭을 갖는 펄스 형상
    중 적어도 하나를 포함하는 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 공간적 정정(spatial correction)은, 적어도 상기 물질들 중 하나의 상기 측정 데이터에 대한 상기 조합 슬라이스 노출들의 형성 이전 및/또는 형성시에 결정된 위치 시프트에 기초하여 이루어지는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 물질들 중 적어도 하나에 대한, 가상 슬라이스(VS1, VS2, VS3, ..., VS6)에 대한 합성 측정 데이터는, 서로의 반대 방향으로 공간적으로 시프트되고 상기 일련의 슬라이스 측정 시퀀스들과 상이한 슬라이스 측정 시퀀스들에 의해 생성된 측정 슬라이스들(FS1, FS2, FS3, ..., FS7)에서 기원하는 측정 데이터로부터 생성되는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 합성 측정 데이터는 상기 측정 슬라이스들(FS1, FS2, FS3, ..., FS7)로부터의 상기 측정 데이터의 보간을 통해 생성되는 방법.
  10. 제8항에 있어서, 한 물질에 대한 상기 합성 측정 데이터를 갖는 가상 슬라이스(VS1)의 위치(PVS1)는, 그것이, 적어도 미리 결정된 허용 오차의 정도 내에서, 다른 물질의 측정 데이터를 갖는 측정 슬라이스의 위치(PWS2)와 일치하도록 선택되는 방법.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 측정 슬라이스들(WS1, WS2, WS3, ..., WS9, FS1, FS2, FS3, ..., FS9)의 수는 조합 슬라이스 노출들(KS1, KS2, KS3, ..., KS8)의 수보다 더 큰 방법.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 측정 데이터의 조합에서, 기본 자기장의 불균일성(inhomogeneity)이 고려되는 방법.
  13. 검사 대상(0)의 자기 공명-기반 슬라이스 노출들(KS1, KS2, KS3, ..., KS8)을 생성하는 측정 데이터 처리 유닛(20)으로서,
    - 상기 검사 대상(0)에 걸친 측정 슬라이스들(WS1, WS2, WS3, ..., WS9, FS1, FS2, FS3, ..., FS9)의 스택에 대해 일련의 슬라이스 측정 시퀀스들에 의해 생성된 측정 데이터를 받아들이는 측정 데이터 인터페이스(11)로서, 상기 측정 데이터는 적어도 제1 물질 및 상기 제1 물질과 관련하여 정의된 화학적 시프트를 갖는 제2 물질의 측정 데이터를 포함하고, 상기 제1 물질에 대한 측정 데이터를 갖는 측정 슬라이스(WS1, WS2, WS3, ..., WS9)의 위치(PWS1, PWS2)는 상기 제2 물질에 대한 측정 데이터를 갖는 측정 슬라이스(FS1, FS2, FS3, ..., FS9)의 위치(PFS1)에 대해 공간적으로 시프트되는, 측정 데이터 인터페이스(11), 및
    - 상기 측정 데이터(WS1, WS2, WS3, ..., WS9, FS1, FS2, FS3, ..., FS9)에 근거하여 조합 슬라이스 노출들(KS1, KS2, KS3, ..., KS8)을 생성하기 위한 측정 데이터 조합 유닛(12)으로서, 상기 측정 데이터 조합 유닛(12)에는 각각의 상기 제1 및 제2 물질이 표시되며, 적어도 하나의 제1 슬라이스 측정 시퀀스로부터의 상기 제1 물질의 측정 데이터가 적어도 하나의 제2 슬라이스 측정 시퀀스로부터의 상기 제2 물질의 측정 데이터와 조합되어, 상기 제1 및 제2 물질의 이미지 데이터는, 적어도 미리 결정된 허용 오차의 정도 내에서, 상기 조합 슬라이스 노출들(KS1, KS2, KS3, ..., KS8)에서, 서로에 대해 정확하게 위치하도록 공간적으로 배열되는, 측정 데이터 조합 유닛(12)
    을 포함하는 측정 데이터 처리 유닛.
  14. 자기 공명 시스템(1)으로서,
    - 기본 필드 자석 시스템(basic field magnet system; 4),
    - RF 전송 안테나 시스템(5),
    - 그래디언트 시스템(gradient system; 6),
    - RF 수신 안테나 시스템(7),
    - 검사 대상(0)에 걸친 측정 슬라이스들(WS1, WS2, WS3, ..., WS9, FS1, FS2, FS3, ..., FS9)의 스택에 대한 측정 데이터가 일련의 슬라이스 측정 시퀀스들에 의해 생성되도록, 자기 공명-기반 슬라이스 노출들(KS1, KS2, KS3, ..., KS8)을 생성하는 동작시에, 상기 기본 필드 자석 시스템(4), 상기 RF 전송 안테나 시스템(5), 상기 그래디언트 시스템(6) 및 상기 RF 수신 안테나 시스템(7)을 제어하는 제어 디바이스(13)로서, 상기 슬라이스 측정 시퀀스들은 그들이 제1 물질과 관련하여 정의된 화학적 시프트를 갖는 제2 물질로부터 상기 제1 물질의 분리를 각각 허용하도록 디자인되며, 이에 의해, 상기 제1 물질에 대한 측정 데이터를 갖는 측정 슬라이스(WS1, WS2, WS3, ..., WS9)의 위치는 상기 제2 물질에 대한 측정 데이터를 갖는 측정 슬라이스(FS1, FS2, FS3, ..., FS9)의 위치에 대해 공간적으로 시프트되는, 제어 디바이스(13), 및
    - 상기 측정 데이터에 근거하여 조합 슬라이스 노출들(KS1, KS2, KS3, ..., KS8)을 생성하는 제13항에 따른 측정 데이터 처리 유닛(20)
    을 포함하는 자기 공명 시스템.
  15. 기록 매체 상에 기록된 명령어를 갖는 컴퓨터 판독가능 기록 매체로서, 상기 명령어는 자기 공명 시스템(1)을 위한 프로그램가능한 제어 디바이스(13) 및/또는 측정 데이터 처리 유닛(20)의 메모리에 직접 로딩될 수 있으며, 상기 프로그램가능한 제어 디바이스(13) 및/또는 상기 측정 데이터 처리 유닛(20)에 의해 실행될 때, 제1항 또는 제2항에 따른 방법의 모든 단계를 수행하는 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
  16. 제4항에 있어서,
    상기 측정 데이터의 조합은, 적어도 미리 결정된 허용 오차의 정도 이내로 정확하게 위치하도록 공간적으로 배열되는 상기 제1 및 제2 물질의 이미지 데이터의 추가를 수행하는 것을 포함하는, 방법.
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