KR101722354B1

KR101722354B1 - 자기 공명 촬영을 위한 방법

Info

Publication number: KR101722354B1
Application number: KR1020160032153A
Authority: KR
Inventors: 알토 스테머
Original assignee: 지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2015-03-19
Filing date: 2016-03-17
Publication date: 2017-03-31
Also published as: EP3078978A3; US9841476B2; US20160274202A1; EP3078978B1; DE102015204953B3; EP3078978A2; CN105988097B; CN105988097A; KR20160113025A

Abstract

본 발명은 자기 공명 촬영을 위한 방법, 자기 공명 장치, 및 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다. 본 발명은 자기 공명 촬영을 위해 적어도 하나의 심 채널의 향상된 조절을 가능하게 하기 위해서, 심 유닛을 포함하는 자기 공명 장치에 의한 검사 대상의 검사 영역에서 자기 공명 촬영을 위한 방법으로서, 심 유닛은 적어도 하나의 제1 심 채널을 갖는 제1 심 채널 볼륨과 적어도 하나의 제2 심 채널을 갖는 제2 심 채널 볼륨을 포함하고, - 검사 영역을 복수의 섹션으로 분할하는 단계, - 적어도 하나의 제1 심 채널에 대한 복수의 제1 심 파라미터 세트를 확정하는 단계로서, 복수의 제1 심 파라미터 세트 중 각각의 하나의 제1 심 파라미터 세트가 복수의 섹션에 대해 확정되는 단계, - 복수의 제1 확정된 심 파라미터 세트를 고려함으로써 적어도 하나의 제2 심 채널에 대한 제2 심 파라미터 세트를 확정하는 단계, - 검사 대상의 검사 영역의 자기 공명 영상 데이터를 획득하는 단계로서, 자기 공명 영상 데이터를 획득하기 전에, 적어도 하나의 제2 심 채널이 제2 심 파라미터 세트를 이용하여 조절되고, 적어도 하나의 제1 심 채널이 복수의 섹션 중 특정한 섹션으로부터의 자기 공명 영상 데이터를, 특정한 섹션에 대해 확정된 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 획득하기 위해 조절되는 단계를 포함한다.

Description

자기 공명 촬영을 위한 방법{METHOD FOR MAGNETIC RESONANCE IMAGING}

본 발명은 자기 공명 촬영을 위한 방법, 자기 공명 장치, 및 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.

자기 공명 단층 촬영 시스템으로 또한 불리는 자기 공명 장치에서, 검사될 검사자, 특히 환자의 신체는 종래에는 주 자석의 도움으로 예를 들어, 1.5, 3 또는 7 테슬라의 상대적으로 높은 주 자계(B0-필드)에 노출되었다. 또한, 그래디언트 펄스들은 그래디언트 코일 유닛의 도움으로 발생한다. 이어서, 고 주파수 펄스들, 예를 들어, 여기 펄스(excitation pulse)들은 적절한 안테나 장치들에 의하여 고 주파수 안테나 유닛에 의해 방출되고, 이것은 이들 고 주파수 펄스가 주 자계의 자계 라인들에 대해 정의된 플립 각도만큼 기울어지게 함으로써 공진 방식으로 여기되는 특정한 원자의 핵 스핀들을 유발한다. 핵 스핀들이 이완될 때, 자기 공명 신호들로 알려진 고 주파수 신호들이 조사되고, 이는 적절한 고 주파수 안테나에 의해 수신된 후 추가 처리된다. 결국, 원하는 영상 데이터는 이러한 방식으로 획득된 원시 데이터로부터 재구성될 수 있다.

그러므로, 특정한 스캔에서, 예를 들어, 여기 펄스들 및 재초점 펄스들과, 다양한 그래디언트 축에서 통합된 방식으로 다양한 방향으로 방출되는 적절한 그래디언트 펄스들과 같은 고 주파수 펄스들의 시퀀스를 포함하는 펄스 시퀀스로 또한 불리는 특정한 자기 공명 시퀀스가 방출되어야 한다. 적절한 시간에 판독 원도들은 설정되고, 이들은 유도된 자기 공명 신호들이 검출되는 기간들을 특정한다.

검사 볼륨에서 주 자계의 균일성은 자기 공명 장치에 의한 자기 공명 촬영에 매우 중요하다. 균일성에서 작은 편차들조차 핵 스핀의 주파수 분포에 큰 편차들을 야기할 수 있으며, 그래서 열악한 품질 자기 공명 영상 데이터가 기록된다. 예를 들어, 에코 평면 촬영(echo planar imaging) 또는 나선형 촬영(spiral imaging)과 같은 자기 공명 기록 방법들은 주 자계의 균일성에 높은 요구를 둔다.

기록될 검사 대상 자체가 불균일성의 소스를 구성한다. 예를 들어, 검사될 사람이 자기 공명 장치에 들어간다면, 신체의 물질은 주 자계의 균일성을 저해한다.

이런 문제에 대응하기 위해, 조절 가능한 심 유닛(shim unit)을 사용하는 것이 알려졌다. 이런 심 유닛에 의한, "생체 내 시밍(in vivo shimming)"으로 알려진 심 프로세스는 상이한 검사 대상들에 대해 개별적으로 수행될 수 있다. 이런 심 프로세스에서는, 먼저 검사 영역의 로컬 B0 필드가 통상적으로 스캐닝되고, B0 필드 맵(field map) 또는 B0 맵으로 또한 불리는 B0 필드 맵이 생성된다. 자기 공명 장치의 그래디언트 코일들을 통해 흐르는 일정한 심 전류(DC 오프셋 전류)들은 B0 필드 맵을 이용하여 확정된다. 게다가, B0 필드 맵을 이용하여, 고차의 특정한 심 채널들에 대한 전류들이 계산될 수 있고, 이것은 특히 유용하게 로컬 필드 왜곡들을 보상할 수 있다. 이들 전류의 조절 후에 공명 주파수는 검사된 조직, 특히 물에 결합된 양성자의 원하는 스펙트럼 컴포넌트에 대한 주파수 조절에서 통상 확정된다. DC 오프셋 심 전류들, 및/또는 고차의 심 채널들에 대한 전류, 및/또는 공명 주파수는 이후 자기 공명 영상 데이터를 획득하기 위해 이용되는 심 파라미터 세트를 형성할 수 있다.

로컬 필드 왜곡들의 보상은, 주 자계가 균일화될 볼륨이 작을수록 더 완전하게 작용을 한다고 알려졌다. 따라서, 검사 영역의 복수의 섹션에 대한 다양한 심 파라미터 세트를 개별적으로 확정하고, 복수의 섹션으로부터 자기 공명 영상 데이터를 획득하기 위해 다양한 심 파라미터 세트를 이용하여 심 유닛을 다르게 조절하는 것이 타당할 수 있다. 수 밀리초 내지 수 초의 시퀀스-의존적 시간 척도에 따른 자기 공명 영상 데이터를 획득하기 위해 자기 공명 시퀀스의 실행시간 동안 심 전류들과 공진 주파수의 빠른 전환이 필요할 수 있다. 이런 이유로 이런 타입의 심 프로세스는 또한 통상적으로 동적 시밍(dynamic shimming)으로 불린다.

동적 시밍은 예를 들어, 문헌 Blamire et al., "Dynamic Shim Updating: A New Approach Towards Optimized Whole Brain Shimming", 1996, MRM, 36, 159-165 and in the document Morrell et al., "Dynamic shimming for Multi-Slice Magnetic Resonance Imaging", 1997, MRM, 38, 477-483에 설명된다.

주 자계의 로컬 불균일성(local inhomogeneity)들이 보상되는 정확도는 특히, 기존의 사용 가능한 심 채널들의 수 및 차수에 의존한다. 현대의 MR 시스템들에서, 선형 심 항(linear shim term)들은 통상 예를 들어, 3개의 그래디언트 코일의 DC 오프셋 심 전류들에 의해 3개의 방향에서 발생된다. 그래디언트 방향에서 선형 필드 특성 때문에, 정적(DC-오프셋) 심 전류들로 채워진 그래디언트 코일들은 이후 1차의 심 채널들로 불릴 수 있다. 게다가, 자기 공명 장치들은 전용 심 코일들을 가질 수 있다. 이들 전용 심 코일은 이후 고차, 예를 들어 2차의 심 채널들을 형성할 수 있다. 이런 종류의 심 채널들은 이들이 발생하는 보상 필드들이 구면 조화 함수(spherical harmonics)들에 의해 기술될 수 있도록 종종 구성된다. 이들 심 채널은 그러므로, 고차의 보상 필드들을 발생할 수 있다. 예를 들어, 2차의 전형적인 심 채널들은 5개의 심 코일을 포함한다.

그래디언트 코일들 및 연관된 그래디언트 증폭기들은 그래디언트 필드들이 수 마이크로 초, 예를 들어 약 10 마이크로 초의 시간 척도에 따라 변할 수 있도록 전형적으로 설계된다. 이것은 보통 동적 시밍에 대해 충분하다. 반대로, 고차의 심 채널들의 필드는 전형적으로 대략 1초의 정착 시간(settle time) 이후에만 조절된다. 이것은 자주 동적 시밍에 대해 충분하지 않다. 그 이유는 그 설계에 기인할 수 있는데, 이들 심 채널의 더 빠른 조절이 더 강력한 증폭기들 및/또는 아마도 낮은 저항을 갖는 와이어들을 요구하기 때문이다. 이것은 자기 공명 장치의 비용을 증가시킬 수 있다. 고차의 심 채널들의 심 코일들에 이용 가능한 공간도 잠재적으로 제한될 수 있다.

이런 이유로 종종, 1차의 심 채널들, 즉, 통상적인 그래디언트 코일들 및/또는 주파수 조절로 생기는 RF 중심 주파수만이 동적 심 프로세스에서 동적으로 스위칭된다. 따라서, 전형적으로 1차의 심 채널들 내의 전류들만이 자기 공명 시퀀스의 실행 시간 동안 변한다. 고차의 심 채널들에서는 전류가 통상적으로 스캔 전에 한번 조절된다. 이 전류는 이후 스캔 내내 일정하게 유지되어야 한다. 일정한 DC 오프셋 심 전류는 장치-특정 조정 값(device-specific tune-up value)에 대응하거나 또는 검사 대상을 위해 미리 수행되는 특정한 조절에서 확정될 수 있다.

본 발명은 자기 공명 촬영을 위해 적어도 하나의 심 채널의 향상된 조절을 가능케 하는 목적을 기초로 한다. 이런 목적은 독립항들의 특징들에 의해 달성된다. 유리한 실시예는 종속항에 기재된다.

심 유닛을 포함하는 자기 공명 장치에 의한 검사 대상의 검사 영역에서의 자기 공명 촬영을 위한 본 발명의 방법으로서, 심 유닛은 적어도 하나의 제1 심 채널을 갖는 제1 심 채널 볼륨과 적어도 하나의 제2 심 채널을 갖는 제2 심 채널 볼륨을 포함하고, 상기 방법은

- 검사 영역을 복수의 섹션으로 분할하는 단계,

- 적어도 하나의 제1 심 채널에 대한 복수의 제1 심 파라미터 세트를 확정하는 단계로서, 복수의 제1 심 파라미터 세트 중 각각의 하나의 제1 심 파라미터 세트가 복수의 섹션에 대해 확정되는 단계,

- 복수의 제1 확정된 심 파라미터 세트를 고려함으로써 적어도 하나의 제2 심 채널에 대한 제2 심 파라미터 세트를 확정하는 단계,

- 검사 대상의 검사 영역의 자기 공명 영상 데이터를 획득하는 단계로서, 자기 공명 영상 데이터를 획득하기 전에, 적어도 하나의 제2 심 채널이 제2 심 파라미터 세트를 이용하여 조절되고, 적어도 하나의 제1 심 채널이 복수의 섹션 중 특정한 섹션으로부터의 자기 공명 영상 데이터를 특정한 섹션에 대해 확정된 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 획득하기 위해 조절되는 단계

를 포함한다.

또한 시야(Field Of View)(FOV)로 불리는 검사 영역은 특히, 기록된 자기 공명 영상 데이터에서 매핑되는 볼륨이다. 검사 영역은 전형적으로 사용자에 의해 예를 들어, 토포그램(topogram)(로컬라이저(localizer))에 대해 정의된다. 물론 검사 영역도 대안적으로 또는 추가적으로 예를 들어, 선택된 프로토콜에 기초하여 자동으로 정의될 수 있다. 검사 영역의 복수의 섹션은 특히, 전체 검사 영역을 함께 생성한다. 검사 대상은 환자, 실험 대상자(training person), 동물 또는 인체모형(phantom)일 수 있다. 획득된 자기 공명 영상 데이터는 특히, 공급되고, 즉, 표시 유닛 상에 사용자를 위해 표시되고/표시되거나 데이터베이스에 저장된다.

제안된 접근법에 따르면, 검사 영역은 복수의 섹션, 즉 특히 적어도 하나의 제1 섹션과 하나의 제2 섹션을 갖는다. 검사 영역은 물론 특히, 제1 및 제2 섹션들뿐만 아니라, 추가 섹션들도 가질 수 있다. 특히, 자기 공명 시퀀스의 단일 여기 슬라이스는 검사 영역의 한 섹션일 수 있다. 검사 영역의 섹션들의 수는 그러므로, 검사 영역의 슬라이스들의 수와 동일할 수 있다. 물론, 예를 들어, 복수의 슬라이스를 포함하는 검사 영역의 더 큰 섹션들 또는 더 작은 섹션들도 상상할 수 있다. 자기 공명 영상 데이터는 특히, 검사 영역의 복수의 섹션으로부터 복수의 섹션에 대해 개별적으로 획득된다. 본 발명은 특히, 자기 공명 영상 데이터가 제1 섹션으로부터 획득되는 시간 간격들이, 적어도 하나의 제2 심 채널의 조절 시간과 비교하여 작은 시간 척도에 따라, 자기 공명 영상 데이터가 제2 섹션으로부터 획득되는 시간 간격과 교번하는 그러한 시퀀스 기술들과 관련된다.

제1 심 채널 볼륨은 제1 심 채널 또는 복수의 제1 심 채널을 포함할 수 있다. 제1 심 채널 볼륨의 제1 심 채널은 특히, 자기 공명 장치의 그래디언트 코일에 의해 형성된다. 제1 심 채널 볼륨의 제1 심 채널이 심 유닛의 전용 심 코일에 의해 형성되는 것도 상상하는 것이 가능하다. 적어도 하나의 제1 심 채널은 특히, 1차의 심 필드, 특히 선형 심 필드를 발생할 수 있다. 이론상으로는 제1 심 채널 볼륨의 제1 심 채널이 고차, 예를 들어, 2차의 심 필드를 발생하는 것도 상상할 수 있다.

전술한 바와 같이, 자기 공명 스캔 데이터의 획득 동안 적어도 하나의 제1 심 채널은 상이한 심 전류들로 채워질 수 있다. 적어도 하나의 제1 심 채널 내의 심 전류들은 그러므로, 검사 영역의 상이한 섹션들로부터 자기 공명 스캔 데이터의 획득을 위해 전환될 수 있다. 따라서, 복수의 제1 심 파라미터 세트 중 상이한 제1 심 파라미터 세트들은 검사 영역의 제1 섹션과 제2 섹션으로부터 자기 공명 영상 데이터를 획득하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 제1 심 채널은 검사 영역의 상이한 슬라이스들로부터 자기 공명 영상 데이터의 획득을 위해 상이한 심 전류들로 채워질 수 있다. 이런 식으로, 필드 기여는 자기 공명 스캔 데이터의 획득 동안 적어도 하나의 제1 심 채널을 통해 흐르는 심 전류들에 기인하여 주 자계의 균일성에 대해 달라질 수 있다. 적어도 하나의 제1 심 채널은 그러므로, 유리하게 동적 시밍을 위해 설계된다.

제2 심 채널 볼륨은 제2 심 채널 또는 복수의 제2 심 채널을 포함할 수 있다. 이런 종류의 제2 심 채널 볼륨의 제2 심 채널은 특히, 전용 심 코일에 의해 형성된다. 적어도 하나의 제2 심 채널은 특히, 2차 또는 고차의 심 필드들을 발생할 수 있다. 이론상으로는 제2 심 채널 볼륨의 제2 심 채널이 1차의 심 필드들을 발생하는 것도 상상할 수 있다.

전술한 바와 같이, 자기 공명 스캔 데이터의 획득 동안 적어도 하나의 제2 심 채널은 특히, 동일한 심 전류들로 항상 채워진다. 적어도 하나의 제2 심 채널은 그러므로, 검사 영역의 상이한 섹션들로부터 자기 공명 영상 데이터의 획득을 위해 동일한 심 전류들로 채워질 수 있다. 이런 식으로, 필드 기여는 자기 공명 영상 데이터의 획득 동안 적어도 하나의 제2 심 채널을 통해 흐르는 심 전류들에 기인하여 주 자계의 균일성에 대해 일정하게 유지할 수 있다. 적어도 하나의 제2 심 채널은 그러므로, 동적 시밍을 위해 설계되지 않는다.

심 파라미터 세트는 자기 공명 장치의 심 유닛, 특히 심 유닛의 적어도 하나의 특정한 심 채널을 제어하기 위한 조절(adjustment)들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 심 파라미터 세트는 적어도 하나의 심 채널에서 전류를 정의할 수 있다. 자기 공명 영상 데이터의 기록 동안 심 제어 유닛은 이후 심 파라미터 세트에 의해 정의되는 전류를 적어도 하나의 심 채널에 로딩할 수 있다. 게다가, 심 파라미터 세트는 중심 주파수 및/또는 공명 주파수에 대한 적절한 값을 포함할 수 있다. 이런 식으로, 예를 들어 개별 주파수 조절은 생략될 수 있다.

적어도 하나의 제1 심 채널을 위한 복수의 제1 심 파라미터 세트는 예를 들어, 다음의 단락들 중 하나에서 설명되는 바와 같이 제1 B0 필드 맵을 이용하여 확정될 수 있다. 제안된 접근법에 따르면, 복수의 제1 심 파라미터 세트들은 이후 적어도 하나의 제2 심 채널에 대한 제2 심 파라미터 세트의 확정시 포함된다. 복수의 제1 심 파라미터 세트들은 그러므로, 제2 심 파라미터 세트를 확정하는데 사용되는 알고리즘에 대한 입력 파라미터들을 구성할 수 있다.

복수의 제1 심 파라미터 세트는 특히, 서로 상이하게 설계된다. 그들은 예를 들어, 적어도 하나의 심 채널에 대해 상이한 전류 값들을 가진다. 복수의 제1 심 파라미터 세트들은 그러므로 특히, 제1 섹션 심 파라미터 세트와 제2 섹션 심 파라미터 세트를 포함한다. 적어도 하나의 제1 심 채널은 그러므로, 복수의 섹션 중 제1 섹션으로부터 자기 공명 영상 데이터를 획득하기 위해 적어도 하나의 제1 심 채널이 제1 섹션 심 파라미터 세트를 이용하여 조절되고, 복수의 섹션 중 제2 섹션으로부터 자기 공명 영상 데이터를 획득하기 위해 적어도 하나의 제1 심 채널이 제2 섹션 심 파라미터 세트를 이용하여 조절되도록, 유리하게 제1 심 파라미터 세트들을 이용하여 조절된다. 특히, 복수의 제1 심 파라미터 세트 중 제1 심 파라미터 세트는 복수의 섹션의 각각의 섹션에 대해 확정된다.

대조적으로 단일의 제2 심 파라미터 세트는 특히, 자기 공명 영상 데이터를 획득하기 위해 적어도 하나의 제2 심 채널에 대해 확정된다. 이런 단일의 제2 심 파라미터를 이용하면, 적어도 하나의 제2 심 채널은 이후 검사 영역의 복수의 섹션, 특히 제1 섹션과 제2 섹션으로부터 자기 공명 영상 데이터의 획득 내내 조절될 수 있다. 특정한 애플리케이션들에서는 자기 공명 영상 데이터의 획득 동안 적어도 하나의 제2 심 채널이 상이한 심 전류들로 채워지는 것도 상상하는 것이 가능하다. 이것은, 복수의 제2 심 파라미터 세트가 특히, 복수의 제1 심 파라미터 세트를 고려함으로써 적어도 하나의 제2 심 채널에 대해 확정되는 것을 의미할 수 있다.

제안된 접근법은 제2 심 파라미터 세트를 확정할 때 복수의 제1 심 파라미터 세트의 고려가 특히 유리한 제2 심 파라미터 세트를 가져올 수 있다는 장점을 갖는다. 제2 심 파라미터 세트는 그러므로, 적어도 하나의 제2 심 채널에 대한 유리한, 특히 최적의 심 전류들을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 제2 심 채널은 특히 동적 시밍에 대해서는 충분히 빨리 스위칭될 수 없다. 제안된 방법을 이용하면 주 자계의 불균일성은 특히 현저하게 감소되고, 특히 적어도 하나의 고속 스위칭 가능한 제1 심 채널의 동적 스위칭된 보상 필드와, 고차의 적어도 하나의 제2 심 채널의 일정한 보상 필드를 포함하는 전체 보상 필드에 의해 최적으로 보상될 수 있다. 이 경우, 최적의 일정한 주 자계로부터의 주사 편차는 유리하게, 종래의 방법을 이용하는 것보다, 검사 영역의 모든 섹션들, 특히 슬라이스들에 대해 평균적으로 특히 강하게 보상되고, 특히 더 완전하게 보상될 수 있다. 이처럼, 이렇게 획득된 자기 공명 영상 데이터의 높은 영상 품질은 특히 전체 검사 영역에 걸쳐 평균적으로, 주 자계에서 특히 높은 균일성 레벨 덕분에 달성될 수 있다. 예를 들어, 주 자계에서 불균일성에 기인하는 자기 공명 영상 데이터의 아티팩트(artifact)들은 유리하게 감소될 수 있고, 특히 이런 식으로 크게 회피될 수 있다.

종래의 동적 시밍 방법들에서, 복수의 제1 심 파라미터 세트와 제2 심 파라미터 세트들은 특히 서로 독립적으로 확정된다. 대조적으로, 하기 단락들 중 하나에서 설명되는 바와 같이, 제2 심 파라미터 세트를 확정할 때 복수의 제1 심 파라미터 세트의 고려는 복수의 제1 심 파라미터 세트들의 필드 기여들의 고려를 포함할 수 있다.

이것은, 복수의 제1 심 파라미터 세트에 의해 이미 정정된 가상 주 자계가 동적 시밍 프로세스 이전에 실제 물리적으로 존재하는 주 자계보다 더 높은 균일성 및/또는 더 낮은 변동을 갖는다는 장점을 가져올 수 있다. 복수의 제1 심 파라미터 세트에 의해 정정되는 이런 종류의 가상 주 자계에서, 제2 심 파라미터 세트는 대개 적어도 하나의 정적 제2 심 채널에 대해 더 쉽고/쉽거나 바람직하게 확정될 수 있으며, 그 결과 적어도 하나의 제1 심 채널에 의한 동적 시밍의 필드 기여들을 고려한 후, 주 자계에서의 나머지 불균일성은 전체 검사 영역에 걸쳐 보다 완전히 보상될 수 있다. 검사 영역의 개별 섹션들 내의 주 자계의 변동은 이후 각각의 섹션들에 대한 적어도 하나의 제1 심 채널의 동적 조절과 적어도 하나의 제2 심 채널의 조절 이후에 유리하게 감소될 수 있다.

일 실시예는 제1 심 채널 볼륨과 제2 심 채널 볼륨이 분리되는 것을 제공한다. 이런 식으로, 특히 심 유닛의 각각의 심 채널은 제1 심 채널 볼륨 또는 제2 심 채널 볼륨에 속한다. 심 파라미터 세트들은 그러므로 유리하게, 제1 심 채널 볼륨의 적어도 하나의 제1 심 채널과 제2 심 채널 볼륨의 적어도 하나의 제2 심 채널에 대해 개별적으로 계산될 수 있다.

일 실시예는, 복수의 제1 심 파라미터 세트들을 확정하기 전에, 제1 B0 필드 맵이 획득되는 것을 제공하며, 복수의 제1 심 파라미터 세트들은 제1 B0 필드 맵을 이용하여 확정된다. 제1 B0 필드 맵을 획득하는 것은 특히, 통상의 기술자에게 익숙한 방법에 의해, 제1 B0 필드 맵을 스캐닝하는 것을 포함할 수 있다. B0 필드 맵은 특히, 자기 공명 장치의 주 자계의 필드 분포이다. B0 필드 맵은 이후 특히, 자기 공명 장치의 주 자계(B0 필드)에 비례한다. 이런 B0 필드 맵은 이하 제1 B0 필드 맵으로 불릴 것이다. 이에 따라, B0 필드 맵은 특히, 검사 대상이 자기 공명 장치에 위치할 때 발생하는 주 자계의 불균일성을 식별하는데 사용될 수 있다. 복수의 제1 심 파라미터 세트는 이후, 주 자계의 불균일성이 자기 공명 영상 데이터의 획득 동안 적어도 하나의 제1 심 채널에 적용되는 복수의 제1 심 파라미터 세트에 의해 적어도 부분적으로 보상될 수 있도록, 제1 B0 필드 맵을 이용하여 확정될 수 있다. 주 자계의 불균일성은 검사 영역의 제1 섹션과 제2 섹션에 대해 특별히 보상된다. 이런 식으로 제1 B0 필드 맵은 복수의 제1 심 파라미터 세트를 확정하기 위한 유리한 시작점을 구성한다.

일 실시예는 제2 B0 필드 맵이 제1 B0 필드 맵과 복수의 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 계산되는 것을 제공하고, 복수의 제1 심 파라미터 세트는, 제2 심 파라미터 세트가 제2 B0 필드 맵을 이용하여 확정되도록 제2 심 파라미터 세트를 확정할 때 고려된다. 복수의 제1 심 파라미터 세트는 그러므로 특히, 제2 심 파라미터 세트를 확정할 때 간접적으로, 즉 복수의 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 계산되는 제2 B0 필드 맵에 의해서 고려된다. 제2 B0 필드 맵은, 통상의 기술자에게 유리한 것처럼 보이는 상이한 접근법을 이용할지라도, 예를 들어 다음의 단락에서 설명되는 바와 같이 제1 B0 필드 맵과 복수의 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 계산될 수 있다. 복수의 제1 심 파라미터 세트는 계산된 제2 B0 필드 맵에 의해 제2 심 파라미터를 확정할 때 특히 유용하게 고려될 수 있다.

일 실시예는 제2 B0 필드 맵이, 복수의 제1 심 파라미터 세트로부터 생기는 B0 필드 기여가 제1 B0 필드 맵에 대해 오프셋되도록, 제1 B0 필드 맵과 복수의 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 계산되는 것을 제공한다. 각각의 심 파라미터 세트들의 B0 필드 기여들은 유리하게 섹션들에 대해 개별적으로 오프셋된다. 제2 B0 필드 맵의 제1 공간 섹션은 유리하게, 제1 B0 필드 맵의 제1 공간 섹션과, 제1 섹션에 대해 확정되는 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 계산되고, 이때 B0 필드 맵의 제1 공간 섹션이 발생하고, 제2 B0 필드 맵의 제2 공간 섹션은 제1 B0 필드 맵의 제2 공간 섹션과, 제2 공간 섹션에 대해 결정되는 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 계산되고, 이때 제2 B0 필드 맵의 제2 공간 섹션이 발생된다. 이런 식으로 제2 심 파라미터 세트는 제2 B0 필드 맵을 이용하여 확정될 수 있다. 제1 B0 필드 맵으로부터 복수의 제1 심 파라미터 세트의 B0 필드 기여들을 수학적으로 제거한 후에, 제2 B0 필드 맵은 제2 심 파라미터 세트를 확정하기 위해 특히 유리한 시작점을 구성할 수 있다. 이런 식으로, 제2 심 파라미터 세트는 특히 유용하게, 복수의 제1 심 파라미터 세트를 고려한 후에 남아 있는 주 자계의 불균일성을 보상할 수 있다.

일 실시예는 제1 B0 필드 맵의 공간 부분이, 복수의 제1 심 파라미터 세트 중 적절한 제1 심 파라미터 세트로부터 생기는 B0 필드 기여에 대해 오프셋되는 것을 제공하며, 적절한 제1 심 파라미터 세트는 공간 부분에 대응하는 복수의 섹션 중 해당 섹션에 대해 특별히 확정된다. 이런 식으로, B0 필드 기여는 유리하게, 제2 심 파라미터 세트를 확정할 때 복수의 제1 심 파라미터 세트들 중 상이한 제1 심 파라미터 세트들에 대해 개별적으로 고려된다.

일 실시예는 제3 B0 필드 맵이 제1 B0 필드 맵과 제2 심 파라미터 세트를 이용하여 계산되는 것을 제공하며, 복수의 조절된 제1 심 파라미터 세트는 제3 B0 필드 맵을 이용하여 적어도 하나의 제1 심 채널에 대해 확정되고, 적어도 하나의 제1 심 채널은 자기 공명 영상 데이터를 확정하기 위해 복수의 조절된 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 조절된다. 제2 B0 필드 맵은 제2 심 파라미터 세트로부터 생기는 B0 필드 기여들이 제1 B0 필드 맵에 대하여 오프셋되도록, 제2 심 파라미터 세트를 이용하여 조절될 수 있다. 이런 식으로, 최초의 복수의 제1 심 파라미터 세트는 제1 B0 필드 맵에 기초하여 확정되지 않고, 조절된 복수의 제1 심 파라미터 세트는 적어도 하나의 심 채널에 대한 자기 공명 영상 데이터를 획득할 때 설정되는 제3 B0 필드 맵에 기초하여 확정된다. 복수의 조절된 제1 심 파라미터 세트는 특히, 복수의 제1 심 파라미터 세트보다 훨씬 더 양호하게 검사 영역의 복수의 섹션에 존재하는 주 자계의 불균일성을 보상할 수 있다. 이에 대한 한가지 이유는, 적어도 하나의 제2 심 채널에 의해 유도된 보상 필드들이 검사 영역의 복수의 섹션에 대해 전면적이 아닌 특정적으로 이같이 고려될 수 있다는데 있다. 추가 스캐닝 시간은 제3 B0 필드 맵이 이미 스캐닝되어 있는 제1 B0 필드 맵으로부터 계산될 수 있기 때문에 이를 위해 요구되지 않는다.

일 실시예는, 자기 공명 영상 데이터를 획득하기 위해, 먼저 적어도 하나의 제2 심 채널이 제2 심 파라미터 세트를 이용하여 조절되고, 이후 적어도 하나의 제1 심 채널이 복수의 섹션 중 제1 섹션에 대해 확정되는 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 조절되고, 이후 자기 공명 영상 데이터가 제1 섹션으로부터 획득되고, 이후 적어도 하나의 제1 심 채널이 복수의 섹션 중 제2 섹션에 대해 확정되는 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 조절되고, 이후 자기 공명 영상 데이터가 제2 섹션으로부터 획득되는 것을 제공한다. 적어도 하나의 제2 심 채널은 특히, 제2 심 파라미터 세트를 이용하여 제1 섹션과 제2 섹션으로부터 자기 공명 영상 데이터의 획득을 위해, 이같이 조절된다. 적어도 하나의 제1 심 채널은 특히, 제1 섹션에 대해 확정되는 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 자기 공명 영상 데이터의 획득을 위해 조절된다. 특히, 적어도 하나의 제1 심 채널은 제2 섹션으로부터 자기 공명 영상 데이터를 확정하기 위해 제2 섹션에 대해 확정된 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 조절된다. 이런 식으로, 주 자계의 불균일성은 특히 유용하게 검사 영역의 상이한 섹션들에 대해 보상될 수 있다.

일 실시예는, 제2 정착 시간이 적어도 하나의 제2 심 채널의 조절과 제1 섹션으로부터의 자기 공명 영상 데이터의 획득 사이에 경과하고, 제1 정착 시간이 제1 심 파라미터 세트를 이용하는 적어도 하나의 제1 심 채널의 조절과 제1 섹션으로부터의 자기 공명 영상 데이터의 획득 사이에 경과하는 것을 제공하며, 제1 정착 시간은 제2 정착 시간보다 더 짧다. 정착 시간은 특히, 심 채널을 전류를 이용하여 조절하는 것과 심 채널의 원하는 필드 기여를 조절하는 것 사이에 경과되는 시간이다. 적어도 하나의 제1 심 채널은 이런 식으로 적어도 하나의 제2 심 채널보다 더 빨리 조절될 수 있다. 적어도 하나의 제1 심 채널은 그러므로 특히, 동적으로 조절될 수 있다.

일 실시예는 적어도 하나의 제2 심 채널을 조절한 후에 제4 B0 필드 맵이 획득되는 것을 제공하며, 복수의 변경된 제1 심 파라미터 세트는 제4 B0 필드 맵을 이용하여 적어도 하나의 제1 심 채널에 대해 획득되며, 자기 공명 영상 데이터의 획득 동안 적어도 하나의 제1 심 채널은 복수의 변경된 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 조절된다. 제4 B0 필드 맵을 획득하기 위한 추가 스캐닝 시간은 적어도 하나의 제2 심 채널에 의해 실제로 유도된 보상 필드들이 이론적 및/또는 계산된 보상 필드들과 상이한 경우에 가치가 있을 수 있다(상기 끝에서 2번째 단락에서의 제3 B0 필드 맵의 계산을 참고하라).

일 실시예는 제1 B0 필드 맵이 검색 영역의 여기 다음에 각각 획득되는 적어도 3개의 에코 신호를 포함하는 원시 데이터를 이용하여 획득되는 것을 제공한다. 상기 제4 B0 필드 맵도 이렇게 획득될 수 있다. 제1 에코 신호와 마지막 에코 신호 간의 에코 시간 차이의 특정한 선택은 제1 및 마지막 에코 신호들의 위상차 영상들로부터 계산되는 B0 필드 맵들이 로컬 B0 편차에만 의존하고 조직의 스펙트럼 구성에는 의존하지 않는 것을 의미한다. 제1 및 마지막 에코 신호들의 위상차로부터 계산되는 B0 맵은 이후 언랩(unwrap)될 수 있으며, 즉, 위상의 2π 주기성의 결과로서 위상 엔벨로프들은 수학적으로 제거될 수 있다. 그 중에서도 중간 에코들의 신호들은 언랩된 B0 필드 맵의 절대 교정을 위해 이용될 수 있다. 그 결과, B0 필드 맵이 계산될 수 있고, 이것의 픽셀 값은 공명 주파수로부터의 로컬 절대 편차에 비례한다. 이것은 RF 중심 주파수(0차의 심 채널)가 또한 B0 필드 맵으로부터 직접 결정될 수 있다는 장점을 갖는다. 따라서, 각각의 섹션들 내의 개별 주파수 조절은 생략될 수 있다.

본 발명의 자기 공명 장치는, 적어도 하나의 제1 심 채널을 갖는 제1 심 채널 볼륨과 적어도 하나의 제2 심 채널을 갖는 제2 심 채널 볼륨을 포함하는 심 유닛, 영상 데이터 획득 유닛, 및 분할 유닛, 제1 확정 유닛 및 제2 확정 유닛을 갖는 산술 유닛을 포함하고, 자기 공명 장치는 본 발명의 방법을 수행하도록 설계된다.

이런 식으로 자기 공명 장치는 검사 대상의 검사 영역에서 자기 공명 촬영을 위한 방법을 수행하기 위해 설계된다. 분할 유닛은 검사 영역을 복수의 섹션으로 분할하기 위해 설계된다. 제1 확정 유닛은 적어도 하나의 제1 심 채널에 대한 복수의 제1 심 파라미터 세트를 확정하기 위해 설계되고, 복수의 제1 심 파라미터 세트 중 각각의 하나의 제1 심 파라미터 세트는 복수의 섹션에 대해 확정된다. 제2 확정 유닛은 복수의 제1 확정된 심 파라미터 세트를 고려함으로써 적어도 하나의 제2 심 채널에 대한 제2 심 파라미터 세트를 확정하기 위해 설계된다. 영상 데이터 획득 유닛은 검사 대상의 검사 영역의 자기 공명 영상 데이터를 획득하기 위해 설계되고, 자기 공명 영상 데이터를 획득하기 전에, 적어도 하나의 제2 심 채널은 제2 심 파라미터 세트를 이용하여 조절되고, 복수의 섹션 중 특정한 섹션으로부터 자기 공명 영상 데이터를 획득하기 위한 적어도 하나의 제1 심 채널은 특정한 섹션에 대해 확정되는 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 조절된다.

자기 공명 장치의 일 실시예에 따르면, 심 유닛은 제1 심 채널 볼륨과 제2 심 채널 볼륨이 분리되도록 설계된다.

자기 공명 장치의 일 실시예에 따르면, 자기 공명 장치는 필드 맵 획득 유닛을 포함하며, 필드 맵 획득 유닛과 제1 확정 유닛은, 복수의 제1 심 파라미터 세트를 확정하기 전에 제1 B0 필드 맵이 획득되도록 설계되고, 복수의 제1 심 파라미터 세트는 제1 B0 필드 맵을 이용하여 확정된다.

자기 공명 장치의 일 실시예에 따르면, 자기 공명 장치는 필드 맵 획득 유닛을 포함하며, 필드 맵 획득 유닛, 제1 확정 유닛 및 제2 확정 유닛은 제2 B0 필드 맵이 제1 B0 필드 맵과 복수의 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 계산되도록 설계되고, 복수의 제1 심 파라미터 세트는 제2 심 파라미터 세트가 제2 B0 필드 맵을 이용하여 확정되도록 제2 심 파라미터 세트를 확정할 때 고려된다.

자기 공명 장치의 일 실시예에 따르면, 자기 공명 장치는 필드 맵 획득 유닛을 포함하며, 필드 맵 획득 유닛은, 제2 B0 필드 맵이 제1 B0 필드 맵 및 복수의 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 계산되고, 그래서 복수의 제1 심 파라미터 세트로부터 생기는 B0 필드 기여들이 제1 B0 필드 맵에 대해 오프셋되도록 설계된다.

자기 공명 장치의 일 실시예에 따르면, 자기 공명 장치는 필드 맵 획득 유닛을 포함하며, 필드 맵 획득 유닛은 제1 B0 필드 맵의 공간 부분이 복수의 제1 심 파라미터 세트 중 적절한 제1 심 파라미터 세트로부터 생기는 B0 필드 기여들에 대해 오프셋 되도록 설계되며, 적절한 제1 심 파라미터 세트는 공간 부분에 대응하는 복수의 섹션 중 해당 섹션에 대해 특별히 확정된다.

자기 공명 장치의 일 실시예에 따르면, 자기 공명 장치는 필드 맵 획득 유닛을 포함하며, 영상 데이터 획득 유닛, 제1 확정 유닛 및 필드 맵 획득 유닛은 제3 B0 필드 맵이 제1 B0 필드 맵과 제2 심 파라미터 세트를 이용하여 계산되도록 설계되고, 복수의 조절된 제1 심 파라미터 세트는 제3 B0 필드 맵을 이용하여 적어도 하나의 제1 심 채널에 대해 확정되고, 자기 공명 영상 데이터를 획득하기 위해 적어도 하나의 제1 심 채널은 복수의 조절된 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 조절된다.

자기 공명 장치의 일 실시예에 따르면, 영상 데이터 획득 유닛은, 자기 공명 영상 데이터를 획득하기 위해, 먼저 적어도 하나의 제2 심 채널이 제2 심 파라미터 세트를 이용하여 조절되고, 이후 적어도 하나의 제1 심 채널이 복수의 섹션 중 제1 섹션에 대해 확정되는 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 조절되고, 이후 자기 공명 영상 데이터가 제1 섹션으로부터 획득되고, 이후 적어도 하나의 제1 심 채널이 복수의 섹션 중 제2 섹션에 대해 확정되는 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 조절되고, 이후 자기 공명 영상 데이터가 제2 섹션으로부터 획득되도록, 설계된다.

자기 공명 장치의 일 실시예에 따르면, 영상 데이터 획득 유닛은, 제2 정착 시간이 적어도 하나의 제2 심 채널을 조절하는 것과 제1 섹션으로부터 자기 공명 영상 데이터를 획득하는 것 사이에서 경과하고, 제1 정착 시간이 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 적어도 하나의 제1 심 채널을 조절하는 것과 제1 섹션으로부터 자기 공명 영상 데이터를 획득하는 것 사이에서 경과하도록 설계되고, 제1 정착 시간은 제2 정착 시간보다 더 짧다.

자기 공명 장치의 일 실시예에 따르면, 자기 공명 장치는 필드 맵 획득 유닛을 포함하며, 필드 맵 획득 유닛과 영상 데이터 획득 유닛은, 적어도 하나의 제2 심 채널을 조절한 후에 제4 B0 필드 맵이 획득되도록 설계되고, 복수의 변경된 제1 심 파라미터 세트는 제4 B0 필드 맵을 이용하여 적어도 하나의 제1 심 채널에 대해 확정되고, 자기 공명 영상 데이터의 획득 동안 적어도 하나의 제1 심 채널은 복수의 변경된 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 조절된다.

자기 공명 장치의 일 실시예에 따르면, 자기 공명 장치는 필드 맵 획득 유닛을 포함하며, 필드 맵 획득 유닛은 제1 B0 필드 맵이 검사 영역의 여기 다음에 각각 획득되는 적어도 3개의 에코 신호를 포함하는 원시 데이터를 이용하여 획득되도록 설계된다.

본 발명의 컴퓨터 프로그램 제품은 자기 공명 장치의 프로그램 가능 산술 유닛의 메모리 내에 직접 로딩될 수 있고, 컴퓨터 프로그램 제품이 자기 공명 장치의 산술 유닛에서 실행될 때 본 발명의 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드 수단을 갖는다. 그 결과 본 발명의 방법은 빠르고 강건하게 수행될 수 있고, 동일하게 반복될 수 있는 방식으로 수행될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 이것이 산술 유닛에 의해 본 발명의 방법 단계들을 수행할 수 있도록 구성된다. 산술 유닛은 각각의 방법 단계들이 효율적으로 수행될 수 있도록 각각의 경우에 예를 들어, 적절한 메인 메모리, 적절한 그래픽 카드 또는 적절한 로직 유닛과 같은 요건들을 갖춰야만 한다. 컴퓨터 프로그램 제품은, 예를 들어 컴퓨터 판독 가능 매체 또는 네트워크 또는 서버상에 저장되고, 이들로부터 컴퓨터 프로그램 제품은 자기 공명 장치에 직접 연결되거나 또는 자기 공명 장치의 일부로서 설계될 수 있는 로컬 확정 유닛의 프로세서에 로딩될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품의 제어 정보도 전자적으로 판독 가능한 데이터 캐리어 상에 저장될 수 있다. 전자적으로 판독 가능한 데이터 캐리어의 제어 정보는 데이터 캐리어가 자기 공명 장치의 산술 유닛에 사용될 때 본 발명의 방법을 수행하도록 구성될 수 있다. 전자적으로 판독 가능한 데이터 캐리어들의 예들은, 전자적으로 판독 가능한 제어 정보, 특히 소프트웨어(위를 참조)가 저장되는, DVD, 자기 테이프 또는 USB 스틱이다. 이 제어 정보(소프트웨어)가 데이터 캐리어로부터 판독되고 자기 공명 장치의 제어기 및/또는 산술 유닛에 저장될 때, 상술한 방법들의 모든 본 발명의 실시예들이 수행될 수 있다. 따라서, 본 발명은 또한 상기 컴퓨터 판독 가능 매체 및/또는 상기 전자적으로 판독 가능한 데이터 캐리어로부터 시작할 수 있다.

본 발명의 자기 공명 장치 및 본 발명의 컴퓨터 프로그램 제품의 장점들은 본질적으로 위에 상세히 설명했던 본 발명 방법의 장점들과 일치한다. 이와 관련하여 언급된 특징들, 장점들 또는 대안적 실시예들은 다른 청구 발명의 주제들에도 유사하게 적용되며, 그 역도 마찬가지이다. 다시 말하면, 실제 청구항들은 또한 방법과 결합하여 설명되거나 청구되는 특징들로 전개될 수 있다. 방법의 대응하는 기능 특징들은 적절한 실제 모듈, 특히 하드웨어 모듈들에 의해 형성된다.

본 발명은 이하에서 도면에 도시된 예시적 실시예를 참고하여 더 상세하게 설명되고 예시될 것이다.

도 1은 본 발명의 자기 공명 장치의 개략도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 방법의 제1 실시예의 흐름도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 방법의 제2 실시예의 흐름도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 방법의 제3 실시예의 흐름도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 방법의 제4 실시예의 흐름도를 도시한다.

도 1은 본 발명의 자기 공명 장치(11)를 개략적으로 도시한다. 자기 공명 장치(11)는 강하고, 특히 일정한 주 자계(18)를 발생하기 위한 주 자석(17)을 갖는자기성 유닛(13)에 의해 형성되는 검출기 유닛을 포함한다. 게다가, 자기 공명 장치(11)는 검사 대상(15), 이 경우에는 환자를 수용하기 위한 원통형 환자 수용 영역(14)을 가지며, 환자 수용 영역(14)은 자기성 유닛(13)에 의해 원주 방향에서 원통형으로 둘러싸여 있다. 환자(15)는 자기 공명 장치(11)의 환자 자세 지정 장치(16)에 의해 환자 수용 영역(14) 내로 밀어 넣어질 수 있다. 환자 자세 지정 장치(16)는 이런 목적을 위해 자기 공명 장치(11) 내로 움직이도록 배열된 검사 테이블을 갖는다. 자기성 유닛(13)은 자기 공명 장치의 하우징 패널(31)에 의해 외부로부터 차폐된다.

자기성 유닛(13)은 또한, 촬영 동안 공간 인코딩을 위해 사용되는 자계 그래디언트를 발생하기 위한 그래디언트 코일 유닛(19)을 가진다. 그래디언트 코일 유닛(19)은 그래디언트 제어 유닛(28)에 의해 제어된다. 자기성 유닛(13)은 또한, 예시된 예에서 자기 공명 장치(10)에 영구적으로 일체화된 바디 코일로서 설계되는 고 주파수 안테나 유닛(20), 및 주 자석(17)에 의해 발생되는 주 자계(18)에 구축되는 분극을 여기하기 위한 고 주파수 안테나 제어 유닛(29)을 포함한다. 고 주파수 안테나 유닛(20)은 고 주파수 안테나 제어 유닛(29)에 의해 제어되고, 본질적으로 환자 수용 영역(14)에 의해 형성되는 검사 공간 내에 고 주파수 자기 공명 시퀀스를 방출한다. 고 주파수 안테나 유닛(20)은 또한 특히, 환자(15)로부터 자기 공명 신호들을 수신하도록 설계된다.

주 자석(17), 그래디언트 제어 유닛(28), 및 고 주파수 안테나 제어 유닛(29)을 제어하기 위해, 자기 공명 장치(11)는 산술 유닛(24)을 갖는다. 산술 유닛(24)은 예를 들어, 미리 정해진 촬영 그래디언트 에코 시퀀스를 수행하는 것과 같이, 자기 공명 장치(11)를 집중 제어한다. 예를 들어, 촬영 파라미터들과 같은 제어 정보, 및 재구성된 자기 공명 영상들은 공급 유닛(25), 본 예에서는 자기 공명 장치(11)의 표시 유닛(25) 상에서 사용자에게 제공될 수 있다. 게다가, 자기 공명 장치(11)는 입력 유닛(26)을 가지며, 이에 의해 사용자는 스캐닝 프로세스 동안 정보 및/또는 파라미터들을 입력할 수 있다. 산술 유닛(24)은 그래디언트 제어 유닛(28) 및/또는 고 주파수 안테나 제어 유닛(29) 및/또는 표시 유닛(25) 및/또는 입력 유닛(26)을 포함할 수 있다. 예시된 예에서, 산술 유닛(24)은 분할 유닛(38), 제1 확정 유닛(33) 및 제2 확정 유닛(34)을 포함한다.

자기 공명 장치는 또한, 적어도 하나의 제1 심 채널(36)을 갖는 제1 심 채널 볼륨과 적어도 하나의 제2 심 채널(37)을 갖는 제2 심 채널 볼륨을 포함하는 심 유닛(35)를 포함한다.

제1 심 채널 볼륨은 예를 들어, 3개의 심 채널(36)을 포함한다. 도 1에 도시된 예에서, 3개의 제1 심 채널(36)은 그래디언트 코일 유닛(19)의 3개의 그래디언트 코일에 의해 형성된다. 이들 3개의 제1 심 채널(36)은 x 방향, y 방향 및 z 방향으로 심 필드들을 발생할 수 있다. 예로서, x 방향은 검사 대상(15)의 후방에 놓여있는 수평 신체 축을 따르며, y 방향은 검사 대상(15)의 수직 신체 축을 따르며, z 방향은 검사 대상(15)의 시상 축(sagittal axis)을 따른다. 상이한 이유로, 그래디언트 코일들과 그래디언트 증폭기들은 그래디언트 필드들이 수 마이크로초의 시간 척도에 따라 변할 수 있도록 설계된다. 다시 말하면, 이 시간은 상이한 섹션들로부터의 데이터의 획득 및/또는 검사 영역의 슬라이스들 사이에서 경과하는 시간과 비교해서 짧다. 따라서, 1차의 3개의 제1 심 채널(36)은 전형적으로 동적 시밍에 사용될 수 있다. 제1 심 채널 볼륨은 또한 RF 중심 주파수를 포함한다. 이 RF 중심 주파수는 제1 B0 필드 맵의 획득 동안 조절되는 RF 중심 주파수로부터, 각각의 제1 심 파라미터 세트가 할당되는 섹션 내의 공명 주파수의 평균편차를 재생한다. RF 중심 주파수는 심 채널, 즉, 0차의 심 채널과 같이 공식적으로 처리될 수 있다.

제2 심 채널 볼륨은 또한, 예를 들어 5개의 전용 제2 심 채널(37)을 포함한다. 이들 5개의 제2 심 채널(37)은 2차의 심 필드들을 발생할 수 있다. 이들 심 필드는 제2 심 채널(37)을 통해 흐르는 전류에 비례하고, 심 필드들의 공간 특성은 예를 들어, z²-(x²+y²)/2, xz, yz, (x²-y²)/2 및 xy에 의해 양호한 근사로 기술될 수 있다. 제2 심 채널(37)과 연관되는 증폭기들은 전형적으로, 대략 1초 이상의 정착 시간이 제2 심 채널(37)을 통한 전류의 변화와 원하는 필드의 조절 사이에서 경과하도록 설계된다. 이에 따라 이런 정착 시간은 상이한 섹션들로부터의 데이터의 획득 및/또는 검사 영역의 슬라이스들 사이의 전형적인 시간보다 더 길다. 따라서, 2차의 5개의 제2 심 채널(37)은 전형적으로 동적 시밍에 사용될 수 없다. 물론 제2 심 채널(37)은 또한 예를 들어 3차 또는 4차의 심 필드들을 발생하는 고차의 심 채널들을 포함할 수 있다. 제1 심 채널 볼륨과 제2 심 채널 볼륨은 예시된 예에서 분리된다.

자기 공명 장치(11)는 또한 영상 데이터 획득 유닛(32)을 포함한다. 본 경우에 영상 데이터 획득 유닛(32)은 고 주파수 안테나 제어 유닛(29)과 그래디언트 제어 유닛(28)과 함께 자기성 유닛(13)에 의해 형성된다. 자기 공명 장치(11)는 그러므로, 자기 공명 촬영을 위한 본 발명의 방법을 수행하기 위해 영상 데이터 획득 유닛(32), 산술 유닛(24) 및 심 유닛(35)과 함께 설계된다.

예시된 자기 공명 장치(11)는 당연히 자기 공명 장치들(11)이 종래에 갖던 추가 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 자기 공명 장치(11)의 일반적인 동작은 통상의 기술자에게 알려졌으므로, 추가 컴포넌트들의 상세한 설명은 이하에서 생략된다.

도 2는 자기 공명 장치(11)에 의한 검사 대상(15)의 검사 영역에서 자기 공명 촬영을 위한 본 발명의 방법의 제1 실시예의 흐름도를 도시한다.

제1 방법 단계(39)에서 검사 영역은 분할 유닛(38)에 의해 복수의 섹션으로 분할된다. 예를 들어, 슬라이스 스택의 각각의 여기 슬라이스는 복수의 섹션 중 한 섹션을 형성한다.

추가 방법 단계(40)에서, 복수의 제1 심 파라미터 세트는 적어도 하나의 제1 심 채널(36)에 대해 확정되며, 복수의 제1 심 파라미터 세트 중 각각의 하나의 제1 심 파라미터 세트는 제1 확정 유닛(33)에 의해 복수의 섹션에 대해 확정된다.

추가 방법 단계(41)에서, 복수의 제2 심 파라미터 세트는 제2 확정 유닛(34)에 의해 복수의 제1 확정된 심 파라미터 세트를 고려함으로써 적어도 하나의 제2 심 채널(37)에 대해 확정된다.

추가 방법 단계(42)에서, 검사 대상(15)의 검사 영역의 자기 공명 영상 데이터는 영상 데이터 획득 유닛(32)에 의해 확정되며, 자기 공명 영상 데이터의 획득 전에, 적어도 하나의 제2 심 채널(37)은 제2 심 파라미터 세트를 이용하여 조절되고, 적어도 하나의 제1 심 채널(36)은 특정한 섹션에 대해 확정된 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 복수의 섹션 중 특정한 섹션으로부터 자기 공명 영상 데이터를 획득하기 위해 조절된다.

획득된 자기 공명 영상 데이터는 표시 유닛(25)에 출력되고/출력되거나 데이터베이스에 저장될 수 있다.

도 3은 자기 공명 장치(11)에 의한 검사 대상(15)의 검사 영역에서 자기 공명 촬영을 위한 본 발명의 방법의 제2 실시예의 흐름도를 도시한다.

다음의 설명은 본질적으로 도 2의 예시적 실시예와의 차이로 제한되고, 항상 일정한 방법 단계들의 측면에서 도 2의 예시적 실시예의 설명을 참고한다. 본질적으로 변함이 없는 방법 단계들은 동일 참조 번호들로 기본적으로 넘버링된다.

도 3에 도시된 본 발명의 방법의 실시예는 본질적으로 도 2에 따르는 본 발명의 방법의 제1 실시예의 방법 단계들(39, 40, 41, 및 42)을 포함한다. 게다가, 도 3에 도시된 본 발명의 방법의 실시예는 추가 방법 단계들과 하위 단계들을 포함한다. 도 3에 대한 대안적인 방법 시퀀스는 또한, 도 2에 도시된 추가 방법 단계들 및/또는 하위 단계들 중 일부만을 갖는 것으로 상상할 수 있다. 물론 도 3에 대한 대안적인 방법 시퀀스는 또한, 추가 방법 단계들 및/또는 하위 단계들을 가질 수 있다.

도 3의 예에서는 검사 영역이 제1 방법 단계(39)에서 2개의 섹션으로 분할되는, 즉 예를 들어, 2개의 개별 슬라이스를 포함하는 더 나은 개요가 가정된다. 개념은 물론 더 많은 섹션으로의 분할로 임의로 확장될 수 있다.

추가 방법 단계(43)에서, 제1 B0 필드 맵은 복수의 제1 심 파라미터 세트들을 확정하기 전에 획득된다. 제1 B0 필드 맵은 특히, 검사 영역의 복수의 섹션 내의 이상적인 일정한 주 자계(18)로부터의 로컬 편차들을 재생한다. B0 필드 맵은 또한 시스템 주파수로부터 공명 주파수의 로컬 편차를 재생하는 주파수 맵을 포함할 수 있다. 주파수 맵 Δf(x,y,z) 및 B0 필드 맵 ΔB₀(x,y,z)은 전형적으로 다음과 같이 변환될 수 있다:

여기서 γ/(2π)는 자기회전 비(gyromagnetic ratio)이고, 이것은 양성자들에 대해 42.576MHz/T이다.

복수의 제1 심 파라미터 세트는 제1 B0 필드 맵을 이용하여 추가 방법 단계(40)에서 확정된다. 추가 방법 단계(40)의 제1 하위 단계(40-1)에서, 제1 섹션 심 파라미터 세트는 제1 B0 필드 맵을 이용하여 확정되고, 추가 방법 단계(40)의 제2 하위 단계(40-2)에서, 제2 섹션 심 파라미터 세트는 제1 B0 필드 맵을 이용하여 확정된다. 제1 섹션 심 파라미터 세트는 특히, 제1 섹션에 대해 확정되는 제1 심 파라미터 세트이다. 제2 섹션 심 파라미터 세트는 특히, 제2 섹션에 대해 확정되는 제1 심 파라미터 세트이다. 물론 추가 섹션 심 데이터 세트들도 확정될 수 있다. 특히, 섹션 심 파라미터 세트는 검사 영역의 각각의 슬라이스에 대해 확정될 수 있다.

제1 섹션에 대해 확정되는 제1 심 파라미터 세트 △f₀ ⁽¹⁾, △G_x ⁽¹⁾, △G_y ⁽¹⁾,△G_z ⁽¹⁾는 특히, 주파수 조절을 위한 제1 공명 주파수 △f₀ ⁽¹⁾, x 방향에서 그래디언트 코일에 대한 제1 x 그래디언트 오프셋 전류 △G_x ⁽¹⁾, y 방향에서 그래디언트 코일에 대한 제1 y 그래디언트 오프셋 전류 △G_y ⁽¹⁾, 및 z 방향에서 그래디언트 코일에 대한 제1 z 그래디언트 오프셋 전류 △G_z ⁽¹⁾를 포함한다. 제1 섹션에 대해 확정되는 제1 심 파라미터 세트 △f₀ ⁽¹⁾, △G_x ⁽¹⁾, △G_y ⁽¹⁾,△G_z ⁽¹⁾는 유리하게, 제1 섹션에서의 로컬 필드 편차들 △B₀(x,y,z)이 최적으로 보상되도록 선택된다.

제2 섹션에 대해 확정되는 제1 심 파라미터 세트 △f₀ ⁽²⁾, △G_x ⁽²⁾, △G_y ⁽²⁾,△G_z ⁽²⁾는 특히, 주파수 조절을 위한 제2 공명 주파수 △f₀ ⁽²⁾, x 방향에서 그래디언트 코일에 대한 제2 x 그래디언트 오프셋 전류 △G_x ⁽²⁾, y 방향에서 그래디언트 코일에 대한 제2 y 그래디언트 오프셋 전류 △G_y ⁽²⁾, 및 z 방향에서 그래디언트 코일에 대한 제2 z 그래디언트 오프셋 전류 △G_z ⁽²⁾를 포함한다. 제2 섹션에 대해 확정되는 제1 심 파라미터 세트 △f₀ ⁽²⁾, △G_x ⁽²⁾, △G_y ⁽²⁾,△G_z ⁽²⁾⁾는 유리하게, 제2 섹션에서의 로컬 필드 편차들 △B₀(x,y,z)이 최적으로 보상되도록 선택된다.

제1 섹션 및/또는 제2 섹션을 위한 심 파라미터 세트들을 확정하기 위해서, 다음의 다항식을 갖는 수학식은 제1 섹션 및/또는 제2 섹션 내의 제1 B0 필드 맵의 각각의 픽셀에 대해 활용될 수 있다:

여기서 (x,y,z)는 각각의 픽셀의 좌표이고, (x₀,y₀,z₀)는 제1 B0 필드 맵 내의 그래디언트 코일 유닛(19)의 등각점(isocenter)의 좌표이다. 등각점은 그래디언트 코일 유닛(19)의 필드 기여가 0인 위치이다. △G_x는 B0 필드 맵의 획득 동안의 조절에 대한 제1 B0 필드 맵의 x 방향에서의 그래디언트 필드의 변화를 나타낸다. 따라서, △G_y 및 △G_z는 B0 필드 맵의 획득 동안의 대응하는 조절에 대한 B0 필드 맵의 y 및 z 방향 각각의 그래디언트 필드의 변화를 나타낸다. △f₀은 B0 필드 맵의 획득 동안의 조절에 대한 RF 중심 주파수의 변화를 나타낸다.

전반적으로, 상기 수학식들은 검사 영역의 각각의 섹션에 대한 과도하게 결정된 선형 수학식 시스템을 형성하고, 이것은 표준 방법들을 이용하여 해결될 수 있다. 따라서, 제1 섹션에 대한 제1 심 파라미터 세트의 4개의 미지수 △f₀ ⁽¹⁾, △G_x ⁽¹⁾, △G_y ⁽¹⁾,△G_z ⁽¹⁾, 또는 제2 섹션에 대한 제1 심 파라미터 세트의 △f₀ ⁽²⁾, △G_x ⁽²⁾, △G_y ⁽²⁾,△G_z ⁽²⁾는 각각 확정될 수 있다. B0 필드 맵의 생성이 상이한 에코 시간을 가진 획득된 MR 영상들 간의 위상차의 스캔에 기초하는 경우, 로컬 B0 필드 편차에 대한 정보는 노이즈만을 본질적으로 포함하는 픽셀들로부터 획득될 수 없다. 따라서, 이런 종류의 픽셀들은 수학식 시스템들에 대한 해결책에서 제외되어야 한다. 이것은 위치 (x,y,z)에서 크기 영상의 픽셀 값에 비례하는, 개별 수학식의 배경 분할(background segmenting) 및/또는 가중처리에 의해 일어날 수 있다. 크기 영상은 마찬가지로 제1 B0 필드 맵을 생성하기 위해 획득되는 자기 공명 스캔 데이터로부터 추출될 수 있다.

추가 방법 단계(44)에서, 제2 B0 필드 맵은 제1 B0 필드 맵 및 복수의 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 계산된다. 제2 B0 필드 맵은, 복수의 제1 심 파라미터 세트로부터 생기는 B0 필드 기여들이 제1 B0 필드 맵에 대하여 오프셋되도록, 제1 B0 필드 맵 및 복수의 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 계산된다. 특히, 제1 B0 필드 맵의 공간 섹션은 복수의 제1 심 파라미터 세트 중 적절한 제1 심 파라미터 세트로부터 생기는 B0 필드 기여들에 대해 오프셋되고, 적절한 제1 심 파라미터 세트로는 공간 섹션에 대응하는 복수의 섹션 중 해당 섹션에 대해 특별히 확정된다.

예시된 예에서, 제2 B0 필드 맵의 제1 공간 섹션은 제1 B0 필드 맵의 제1 공간 섹션과 제1 섹션에 대해 확정된 제1 심 파라미터 세트를 이용하는 추가 방법 단계(44)의 제1 하위 단계(44-1)에서 계산된다. 추가 방법 단계(44)의 제2 하위 단계(44-2)에서, 제2 B0 필드 맵의 제2 공간 섹션은 제1 B0 필드 맵의 제2 공간 섹션과 제2 섹션에 대해 확정된 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 계산된다. 제2 B0 필드 맵은 이후 2개의 확정된 공간 섹션을 포함한다.

제2 B0 필드 맵을 계산하기 위해서, 적어도 하나의 제1 심 채널(36)에 대한 각각의 섹션에 대해 확정된 제1 심 파라미터 세트의 B0 필드 기여들은 예를 들어, 각각의 섹션에 대한 제1 B0 필드 맵에 픽셀별로 추가된다. 이것은 제2 B0 필드 맵이, 다음의 수학식이 적용되는 새로운 가상 B0 필드 맵 △B₀'(x,y,z)을 나타낸다는 것을 의미한다:

여기서, V1은 제1 섹션을 지칭하고, V2는 제2 섹션을 지칭하고, 본 명세서의 집합 이론에서의 엘리먼트 부호는, "좌표들(x,y,z)을 갖는 것으로 고려되는 픽셀들이 제1 섹션 V1 또는 제2 섹션 V2에 속한다"를 나타낸다. 제2, 특히 가상의 B0 필드 맵 △B₀'(x,y,z)은 일반적으로 최초 스캐닝된 제1 B0 필드 맵 △B₀(x,y,z)보다 낮은 B0 필드 편차들을 가질 것이다. 제2 B0 필드 맵은 섹션 내에서 국부적으로, 각각의 제1 심 파라미터 세트들을 이용하는 적어도 하나의 제1 심 채널(37)의 조절 이후의 B0 필드 특성을 거의 정확하게 재생할 수 있다.

추가 방법 단계(41)에서, 제2 심 파라미터 세트의 확정시, 복수의 제1 심 파라미터 세트는 제2 심 파라미터 세트가 제2 B0 필드 맵을 이용하여 확정되도록 제2 심 파라미터를 확정할 때 고려된다. 제2 심 파라미터 세트는 제2 B0 필드 맵 △B₀'(x,y,z)에 의해 재생된 B0 필드가 최적으로 보상되도록 유리하게 확정된다.

위치(x,y,z)에서 적어도 하나의 제2 심 채널(37)의 j번째 심 채널의 필드 기여 △B_j(x,y,z)는 j번째 심 채널에서 심 전류 I_j에 비례한다:

C_j(x,y,z)는 제2 심 채널 j의 알려진 표준 필드 기여이고, P_j는 제2 심 채널 j의 유사하게 알려진 위치-독립적 감도이다. 인덱스 j는 1, .., N2의 값들로 가정하고, N2는 제2 심 채널(37)의 수이다. 알려지지 않는 심 전류들 I₁, ...I_N2를 확정하기 위해, 다음의 다항식을 갖는 수학식은 검사 영역의 각각의 픽셀에 대해 활용될 수 있다:

검사 영역은 본 명세서에서 2개의 섹션의 결합된 볼륨을 의미하는 것으로 의도된다. 따라서, 전체적으로, 상기 수학식들은 과도하게 결정된 선형 수학식 시스템을 다시 형성한다. 검사 영역에서 픽셀들의 수가 일반적으로 미지의 수보다 훨씬 더 크기 때문에 과도하게 결정된다. 이런 수학식 시스템에서 요구되는 미지수는 제1 B0 필드 맵의 획득 동안의 조절과 비교해서, j번째 심 채널에서의 전류의 변화를 나타내는 N2 값들 △I_j, 및 위치 종속성이 없는 항 △f₀이다. 과도하게 결정된 수학식 시스템은 예를 들어, 표준 방법들을 이용하는 가장 작은 2차 편차의 감지 내에서 해결될 수 있다. 따라서, 단계(41)의 결과는 적어도 하나의 제2 심 채널(37)의 조절을 위한 제2 심 파라미터 세트 △f₀, I₁, ..., I_N2이다.

자기 공명 영상 데이터는 전형적으로 추가 방법 단계(42)에서 내포된 2D 다중 슬라이스 스캔으로 획득된다. 슬라이스들의 수는 전형적으로 5와 50의 사이에 있을 수 있다. 이들 슬라이스 각각은 전형적으로 2㎜ 내지 10㎜의 두께를 가질 수 있다. 슬라이스의 시야는 전형적으로 200 × 200 mm²(예를 들어, 축방향 머리 검사의 경우)와 400 × 400 mm²(예를 들어, 복부 검사의 경우) 사이에 있다. 대체로, 슬라이스들은 인접한 슬라이스들 사이에서 슬라이스 두께의 0 내지 50퍼센트의 갭을 두고 서로 평행하게 배향된다. 이들 슬라이스 각각 및/또는 각각의 슬라이스의 섹션은 검사 영역의 섹션을 나타낼 수 있다. 그러나 예시된 예에서는 명료성을 위해 검사 영역의 섹션이 2개만 있다. 상이한 슬라이스들의 데이터의 획득 간의 시간은 TR/N이며, TR은 반복 시간이고, N은 데이터가 반복 간격에서 획득되는 슬라이스들의 수이다. 반복 시간 TR은 특정한 슬라이스의 연속적인 여기들 간의 시간을 나타낸다. 기본적인 시퀀스 기술에 따라, TR 시간은 수 ms와 수 초 사이에 있다. 상이한 슬라이스들로부터의 데이터의 획득 간의 시간은 이에 따라 팩터 N만큼 감소된다. 본 명세서에 설명되는 파라미터들은 물론 단지 예들이다. 자기 공명 영상 데이터는 또한 설명된 것들과 상이한 스캐닝 파라미터들을 이용하여 추가 방법 단계(42)에서 획득될 수 있다.

추가 방법 단계(42)에서 자기 공명 영상 데이터를 획득하는 것은, 먼저 적어도 하나의 제2 심 채널(37)이 제2 심 파라미터 세트를 이용하여 조절되는 제1 하위 단계(42-1)를 포함한다. 예를 들어, 5개의 제2 심 채널(37)은 심 전류들 I₁,..., I₅를 이용하여 조절된다.

추가 방법 단계(42)의 제2 하위 단계(42-2)에서, 제2 정착 시간은 적어도 하나의 제2 심 채널(37)의 조절과, 제4 하위 단계(42-4)에서 제1 섹션으로부터의 자기 공명 영상 데이터의 획득 사이에 경과한다. 이런 제2 정착 시간은 제1 섹터에 대해 확정되는 제1 심 파라미터 세트를 이용하는 적어도 하나의 제1의 심 채널(36)의 조절과, 제1 섹션으로부터의 자기 공명 영상 데이터의 획득 사이에서 경과하는 제1 정착 시간보다 더 길다. 정착 시간은 적어도 하나의 제2 심 채널(37)의 실제 필드 기여가 계산된 필드 기여와 일치할 때까지 대기한다.

추가 방법 단계(42)의 제3 하위 단계(42-3)에서, 적어도 하나의 제1 심 채널(36)은 이후 제1 섹션에 대해 확정되는 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 조절된다. 예에서, 그래디언트 오프셋 전류들 △G_x ⁽¹⁾, △G_y ⁽¹⁾,△G_z ⁽¹⁾은 그러므로 제1 B0 필드 맵의 획득 동안 조절되는 그래디언트 오프셋 전류들에 추가된다. 더욱이, RF 진입 주파수(enter frequency)는 제1 B0 필드 맵의 획득 동안의 값에 대해 △f₀ ⁽¹⁾+ △f₀만큼 변경될 수 있다. 여기서, △f₀ ⁽¹⁾는 제1 섹션에 대해 M3 단계에서 확정되는 중심 주파수의 변화이고, △f₀은 제2 심 파라미터 세트로부터의 위치 종속성이 없는 상수항이다.

추가 방법 단계(42)의 제4 하위 단계(42-4)에서, 자기 공명 영상 데이터는 이후 제1 섹션으로부터 획득된다. 적어도 하나의 제1 심 채널(36)은 제1 섹션에 대해 확정되는 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 제1 섹션으로부터 자기 공명 영상 데이터의 획득을 위해 계속 조절된다.

추가 방법 단계(42)의 제5 하위 단계(42-5)에서, 적어도 하나의 제1 심 채널(36)은 이후 제2 섹션에 대해 확정되는 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 조절된다. 이런 목적을 위해, 그래디언트 오프셋 전류들 △G_x ⁽²⁾, △G_y ⁽²⁾,△G_z ⁽²⁾은 제1 B0 필드 맵의 획득 동안 조절되는 그래디언트 오프셋 전류들에 추가된다. RF 중심 주파수의 조절은 제1 B0 필드 맵의 획득 동안의 조절에 대해 △f₀ ⁽¹⁾+ △f₀만큼 변경된다.

이와 관련해서는, 특정한 섹션에 대한 적어도 하나의 제1 심 채널(36)을 조절할 때 자기 공명 시퀀스의 전송 및 수신 경로들 사이의 조절만이 활성화될 수 있음에 유의해야 한다. 예를 들어, 그래디언트 오프셋 전류들이 섹션 내의 제1 고 주파수 여기 펄스 이전에 스위칭 온 되는지, 또는 예를 들어 제1 고 주파수 여기 펄스의 슬라이스 선택 그래디언트만으로 스위칭 온 되는지의 여부는 변경된 그래디언트 전류의 결과로서 물리적 효과들이 고려되지 않는다면 상관없다. 변경된 그래디언트 전류의 결과로서, 전형적인 시상수에 의해 지수적으로 감쇄하는 불가피한 와전류들 때문에, 전체 스캐닝 시간을 연장하지 않고서 가능한 한 빨리 심 파라미터 세트를 이용하여 적어도 하나의 제1 심 채널(36)을 조절하는 것이 유리할 수 있다.

추가 방법 단계(42)의 제6 하위 단계(42-6)에서, 자기 공명 영상 데이터는 이후 제2 섹션으로부터 획득된다. 적어도 하나의 제1 심 채널(36)은 제2 섹션에 대해 확정되는 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 제2 섹션으로부터 자기 공명 영상 데이터의 획득을 위해 계속 조절된다.

방법 단계들(42-3 내지 42-6)은 모든 자기 공명 데이터가 영상들의 재구성에 필요한 2개의 섹션으로부터 획득될 때까지 반복될 수 있다.

추가 방법 단계(42)의 제7 하위 단계(42-7)에서, 제1 섹션을 매핑하는 자기 공명 영상 데이터, 제2 섹션을 매핑하는 자기 공명 영상 데이터는 전체 자기 공명 영상 데이터 세트를 형성하기 위해 결합된다. 2개의 섹션으로부터의 자기 공명 영상들은 이후 이런 전체 자기 공명 영상 데이터 세트로부터 재구성될 수 있다. 영상들은 이후 예를 들어, 표시 유닛(25)에 출력되고/출력되거나 데이터베이스에 저장될 수 있다.

도 4는 자기 공명 장치(11)에 의한 검사 대상(15)의 검사 영역에서 자기 공명 촬영을 위한 본 발명의 방법의 제3 실시예의 흐름도를 도시한다.

하기 설명은 본질적으로 도 3의 예시적 실시예와의 차이들로 제한되고, 항상 일정한 방법 단계들의 측면에서 도 3의 예시적 실시예의 설명을 참고한다. 본질적으로 변함이 없는 방법 단계들은 동일 참조 번호들로 기본적으로 넘버링된다.

도 3에 도시된 접근법과 달리, 적어도 하나의 제1 심 채널(36)은 추가 방법 단계(40)에서 확정되는 복수의 제1 심 파라미터 세트를 이용하는 추가 방법 단계(42)에서의 자기 공명 영상 데이터의 획득 동안 조절되지 않는다.

그 대신에, 도 4에 따르면, 제3 B0 필드 맵은 제1 B0 필드 맵과 제2 심 파라미터 세트를 이용하여 추가 방법 단계(45)에서 계산된다. 이것은 적어도 하나의 제2 심 채널(37) 내의 수정된 심 전류들이 검사 영역의 섹션들 내의 B0 필드에 영향을 미친다는 사실을 고려할 수 있다. 추가 방법 단계(40)에서 적어도 하나의 제1 심 채널(36)의 제1 심 파라미터 세트들을 계산할 때, 이 기여는 초기에 고려되지 않는다. 이러한 이유로, 적어도 하나의 제2 심 채널(37)의 알려진 필드 기여는 최초의 제1 B0 필드 맵 △B0(x,y,z)에 추가되고, 제3 B0 필드 맵 △B₀''(x,y,z)은 다음과 같이 발생된다:

새로운 제3 B0 필드 맵 △B₀''(x,y,z)은 적어도 하나의 제2 심 채널(37)의 조절 다음의 필드 특성을 (위치-독립 항(2π/γ)△f₀을 제외하고) 거의 정확하게 재생한다.

추가 방법 단계(46)에서, 복수의 조절된 제1 심 파라미터 세트는 이후 제3 B0 필드 맵을 이용하여 적어도 하나의 제1 심 채널(36)에 대해 확정된다. 추가 방법 단계(46)의 제1 하위 단계(46-1)에서, 조절된 제1 심 파라미터 세트는 그러므로 제1 섹션에 대해 확정되고, 추가 방법 단계(46)의 제2 하위 단계(46-2)에서, 조절된 제2 심 파라미터 세트는 제2 섹션에 대해 확정된다. 그 결과는, 제1 섹션에 대한 심 조절들 △f₀'⁽ ¹⁾, △G_x'⁽ ¹⁾, △G_y'⁽ ¹⁾,△G_z'⁽ ¹⁾ 및 제2 섹션에 대한 △f₀'⁽²⁾, △G_x'⁽²⁾, △G_y'⁽²⁾,△G_z'⁽²⁾의 새로운 세트가 된다.

추가 방법 단계(42)에서 자기 공명 영상 데이터의 획득 동안, 적어도 하나의 제1 심 채널(36)은 복수의 조절된 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 조절된다. 추가 방법 단계(42)의 제3 하위 단계(42-3)에서, 적어도 하나의 제1 심 채널(36)은 그러므로, 조절된 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 제1 섹션에 대해 조절된다. 추가 방법 단계(42)의 제5 하위 단계(42-5)에서, 적어도 하나의 제1 심 채널(37)은 이후 조절된 제2 심 파라미터 세트를 이용하여 제2 섹션에 대해 조절된다.

조절된 제1 심 파라미터 세트들과 조절된 제2 심 파라미터 세트들이 또한 반복적으로 확정될 수 있다는 점이 언급되어야 한다. 이런 목적을 위해, 방법 단계들(45, 46, 44 및 41)은 각각 i번째 반복 단계에서의 주어진 시퀀스에서 수행된다. 방법 단계(45)에서, B0''(i) 필드 맵은 제1 B0 필드 맵과 선행하는 반복 단계의 제2 심 파라미터 세트를 이용하여 계산된다. 방법 단계(46)에서, 조절된 제1 심 파라미터 세트들은 각각의 방법 단계(45)에서 계산된 B0 필드 맵 B0''(i)을 이용하여 개별 섹션들에 대해 계산된다. 방법 단계(44)에서, 추가 B0 필드 맵 B0'(i)은 각각의 반복 단계에서 계산된 B0''(i) 필드 맵(단계 45)과, 방법 단계(46)에서 각각 확정된 개별 섹션들에 대한 조절된 제1 심 파라미터 세트들을 이용하여 계산된다. 방법 단계(41)에서, 조절된 제2 심 파라미터 세트는 각각의 경우에 i번째 반복 단계의 방법 단계(41)에서 계산된 B0 필드 맵 B0'(i)에 기초하여 계산된다. 반복 방법의 중단 기준은, (i-1)번째 반복 단계의 조절된 제1 심 파라미터 세트와 비교하여, 각각의 섹션의 i번째 단계의 조절된 제1 심 파라미터 세트들에서의 변화가 제1 심 채널들에 대해 미리 정의된 제1 임계값 세트보다 대응하는 섹션에서 더 작은지와, (i-1)번째 단계에서 계산된 제2 심 파라미터 세트와 비교하여, i번째 반복 단계에서 계산된 제2 심 파라미터 세트에서의 변화가 제2 심 채널들에 대해 미리 정의된 제2 임계값 세트보다 작은지와, 반복 단계들이 미리 정의된 최대 수를 초과하는지의 여부에 있다.

도 5는 자기 공명 장치(11)에 의한 검사 대상(15)의 검사 영역에서 자기 공명 촬영을 위한 본 발명의 방법의 제4 실시예의 흐름도를 도시한다.

도 3에 도시된 접근법과 달리, 적어도 하나의 제1 심 채널(36)은 추가 방법 단계(40)에서 확정된 제1 심 파라미터 세트를 이용하는, 추가 방법 단계(42)에서 섹션으로부터의 자기 공명 영상 데이터의 획득 이전에 그 섹션에 대해 조절되지 않는다. 본 실시예는 또한, 적어도 하나의 제1 심 채널(36)에 대한 제1 심 파라미터 세트들의 계산에서 적어도 하나의 제2 심 채널(37)의 영향을 고려한다. 도 4에 따르는 제3 실시예와 달리, 적어도 하나의 제2 심 채널(37)의 조절 다음의 필드 특성은 계산되지 않고 실제로는 스캐닝된다.

그 대신에, 도 5에 따르면, 제4 B0 필드 맵은 추가 방법 단계(42)의 제1 하위 단계(42-1)에서의 적어도 하나의 제2 심 채널(37)의 조절 다음에 추가 방법 단계(42)의 추가 하위 단계(42-X)에서 획득된다. 제4 B0 필드 맵은 특히, 추가 방법 단계(42)의 추가 하위 단계(42-2)에서 제2 정착 시간이 경과했을 때 가능한 빨리 획득된다.

추가 방법 단계(42)의 추가 하위 단계(42-Y)에서, 복수의 변경된 제1 심 파라미터 세트는 이후 제4 B0 필드 맵을 이용하여 적어도 하나의 제1 심 채널(36)에 대해 확정된다. 하위 단계(42-Y)의 제1 하위 단계(42Y-1)에서, 조절된 제1 심 파라미터 세트는 그러므로 제1 섹션에 대해 확정되고, 하위 단계(42-Y)의 제2 하위 단계(42Y-2)에서, 조절된 제2 심 파라미터 세트는 제2 섹션에 대해 확정된다. 그 결과는 다시, 각각의 섹션에 대한 적어도 하나의 제1 심 채널(36)에 대한, 중심 주파수 △f₀''⁽ⁱ⁾와, 제1 심 파라미터 세트들 중 한 세트 △G_x''⁽ⁱ⁾, △G_y''⁽ⁱ⁾,△G_z''⁽ⁱ⁾가 된다.

적어도 하나의 제1 심 채널(36)은 추가 방법 단계(42)에서 자기 공명 영상 데이터의 획득 동안 복수의 조절된 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 조절된다. 추가 방법 단계(42)의 제3 하위 단계(42-3)에서, 적어도 하나의 제1 심 채널(36)은 그러므로 조절된 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 제1 섹션에 대해 조절된다. 추가 방법 단계(42)의 제5 하위 단계(42-5)에서, 적어도 하나의 제1 심 채널(37)은 이후 조절된 제2 심 파라미터 세트를 이용하여 제2 섹션에 대해 조절된다.

제1 B0 필드 맵 및/또는 제4 B0 필드 맵은 검사 영역의 여기 다음에 각각 획득되는 적어도 3개의 에코 신호를 포함하는 원시 데이터를 이용하여 획득될 수 있다.

도 2-5에 도시된 본 발명의 방법의 방법 단계들은 산술 유닛에 의해 수행된다. 이런 목적을 위해, 산술 유닛은 산술 유닛의 메모리 유닛에 저장되는 필수 소프트웨어 및/또는 컴퓨터 프로그램들을 포함한다. 소프트웨어 및/또는 컴퓨터 프로그램들은, 컴퓨터 프로그램 및/또는 소프트웨어가 산술 유닛의 프로세서 유닛에 의하여 산술 유닛에서 실행될 때 본 발명의 방법을 수행하도록 구성되는 프로그램 수단을 포함한다.

본 발명이 바람직한 예시적 실시예들에 의해 더 상세하게 도시되고 설명되었지만, 이것은 개시된 예들로 제한되지 않으며, 통상의 기술자는 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서 다른 변형들을 도출해낼 수 있다.

Claims

심 유닛(shim unit)을 포함하는 자기 공명 장치에 의한 검사 대상의 검사 영역에서의 자기 공명 촬영을 위한 방법으로서, 상기 심 유닛은 적어도 하나의 제1 심 채널을 갖는 제1 심 채널 볼륨과 적어도 하나의 제2 심 채널을 갖는 제2 심 채널 볼륨을 포함하고,
- 상기 검사 영역을 복수의 섹션으로 분할하는 단계,
- 상기 적어도 하나의 제1 심 채널에 대한 복수의 제1 심 파라미터 세트를 확정하는(ascertaining) 단계로서, 상기 복수의 제1 심 파라미터 세트 중 각각의 하나의 제1 심 파라미터 세트가 상기 복수의 섹션에 대해 확정되는 단계,
- 상기 복수의 제1 확정된 심 파라미터 세트를 고려함으로써 상기 적어도 하나의 제2 심 채널에 대한 제2 심 파라미터 세트를 확정하는 단계,
- 상기 검사 대상의 상기 검사 영역의 자기 공명 영상 데이터를 획득하는 단계로서, 상기 자기 공명 영상 데이터를 획득하기 전에, 상기 적어도 하나의 제2 심 채널이 상기 제2 심 파라미터 세트를 이용하여 조절되고, 상기 적어도 하나의 제1 심 채널이 상기 복수의 섹션 중 특정한 섹션으로부터의 자기 공명 영상 데이터를, 상기 특정한 섹션에 대해 확정된 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 획득하기 위해 조절되는 단계
를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 심 채널 볼륨과 상기 제2 심 채널 볼륨은 분리되는, 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복수의 제1 심 파라미터 세트를 확정하기 전에 제1 BO 필드 맵이 획득되고, 상기 복수의 제1 심 파라미터 세트는 상기 제1 BO 필드 맵을 이용하여 확정되는, 방법.
제3항에 있어서, 제2 BO 필드 맵은 상기 제1 BO 필드 맵과 상기 복수의 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 계산되고, 상기 복수의 제1 심 파라미터 세트는 상기 제2 심 파라미터 세트가 상기 제2 BO 필드 맵을 이용하여 확정되도록 상기 제2 심 파라미터 세트를 확정할 때 고려되는, 방법.
제4항에 있어서, 상기 제2 BO 필드 맵은, 상기 복수의 제1 심 파라미터 세트로부터 생기는 BO 필드 기여들이 상기 제1 BO 필드 맵에 대해 오프셋되도록 제1 BO 필드 맵과 상기 복수의 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 계산되는, 방법.
제5항에 있어서, 상기 제1 BO 필드 맵의 공간 부분은, 상기 복수의 제1 심 파라미터 세트 중 적절한 제1 심 파라미터 세트로부터 생기는 상기 BO 필드 기여들에 대해 오프셋되고, 상기 적절한 제1 심 파라미터 세트는 상기 공간 부분에 대응하는 상기 복수의 섹션 중 상기 섹션에 대해 특별히 확정되는, 방법.
제3항에 있어서, 제3 BO 필드 맵은 상기 제1 BO 필드 맵과 상기 제2 심 파라미터 세트를 이용하여 계산되고, 복수의 조절된 제1 심 파라미터 세트는 상기 제3 BO 필드 맵을 이용하여 상기 적어도 하나의 제1 심 채널에 대해 확정되고, 상기 적어도 하나의 제1 심 채널은 상기 자기 공명 영상 데이터를 획득하기 위해 상기 복수의 조절된 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 조절되는, 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 자기 공명 영상 데이터를 획득하기 위해,
- 먼저, 상기 적어도 하나의 제2 심 채널은 상기 제2 심 파라미터 세트를 이용하여 조절되고,
- 이후 상기 적어도 하나의 제1 심 채널은 상기 복수의 섹션 중 제1 섹션에 대해 확정되는 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 조절되고,
- 이후 자기 공명 영상 데이터는 상기 제1 섹션으로부터 획득되고,
- 이후 상기 적어도 하나의 제1 심 채널은 상기 복수의 섹션 중 제2 섹션에 대해 확정되는 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 조절되고,
- 이후 자기 공명 영상 데이터는 상기 제2 섹션으로부터 획득되는, 방법.
제8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제2 심 채널의 조절과, 상기 제1 섹션으로부터 상기 자기 공명 영상 데이터를 획득하는 것 사이에 제2 정착 시간이 경과하고, 상기 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 상기 적어도 하나의 제1 심 채널을 조절하는 것과 상기 제1 섹션으로부터 상기 자기 공명 영상 데이터를 획득하는 것 사이에 제1 정착 시간이 경과하고, 상기 제1 정착 시간은 상기 제2 정착 시간보다 더 짧은, 방법.
제8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제2 심 채널을 조절한 후에 제4 BO 필드 맵이 획득되고, 복수의 변경된 제1 심 파라미터 세트는 상기 제4 BO 필드 맵을 이용하여 상기 적어도 하나의 제1 심 채널에 대해 확정되고, 상기 자기 공명 영상 데이터의 획득 동안 상기 적어도 하나의 제1 심 채널은 상기 복수의 변경된 제1 심 파라미터 세트를 이용하여 조절되는, 방법.
제3항에 있어서, 상기 제1 BO 필드 맵은 상기 검사 영역의 여기 다음에 각각 획득되는 적어도 3개의 에코 신호를 포함하는 원시 데이터(raw data)를 이용하여 획득되는, 방법.
자기 공명 장치로서,
적어도 하나의 제1 심 채널을 갖는 제1 심 채널 볼륨과 적어도 하나의 제2 심 채널을 갖는 제2 심 채널 볼륨을 포함하는 심 유닛, 영상 데이터 획득 유닛, 및 분할 유닛, 제1 확정 유닛 및 제2 확정 유닛을 갖는 산술 유닛을 포함하고, 상기 자기 공명 장치는 제1항 또는 제2항의 방법을 수행하도록 설계되는, 자기 공명 장치.
자기 공명 장치의 프로그램 가능 산술 유닛의 메모리에 직접 로딩될 수 있는 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독가능 기록 매체로서,
상기 컴퓨터 프로그램이 상기 자기 공명 장치의 상기 산술 유닛에서 실행될 때 제1항 또는 제2항의 방법을 수행하기 위한 프로그램 코드를 갖는, 컴퓨터 판독가능 기록 매체.