KR101819030B1 - 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 장치를 위한 방법 - Google Patents

자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 장치를 위한 방법 Download PDF

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Abstract

다중 에코 시퀀스를 이용하여 자기 공명 영상을 획득하는 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 장치를 위한 방법이 개시된다.
자기 공명 영상 장치는 제1 에코 시간(TE1)에 생성되는 에코를 이용하여 제1 에코 데이터(E1)를 획득하고, 제1 에코 시간 보다 늦은 제2 에코 시간(TE2)에 생성되는 에코를 이용하여 제2 에코 데이터(E2)를 획득하는 데이터 획득부 및 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)에 기초하여 자기 공명 영상을 재구성하는 영상 처리부를 포함할 수 있고, 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)는 상기 k 공간 내에서 중복(overlap)되는 부분을 포함할 수 있다.

Description

자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 장치를 위한 방법 {MAGNETIC RESONANCE IMAGING APPARATUS AND METHOD THEREOF}
자기 공명 영상 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 다중 에코 시퀀스(multi-echo sequence)를 이용하여 자기 공명 영상(MRI: magnetic resonance imaging)을 획득하는 자기 공명 영상 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
자기 공명 영상 장치는 자기장을 이용해 피사체를 촬영하는 장치로, 뼈는 물론 디스크, 관절, 신경 인대, 심장 등을 원하는 각도에서 입체적으로 보여줄 수 있다.
자기 공명 영상 장치는 비침습적이고(noninvasive), CT에 비하여 조직의 대조도(contrast)가 우수하며, 골조직에 의한 아티팩트(artifact)가 없다는 장점이 있다. 또한, 자기 공명 영상 장치는 대상체의 위치 변환 없이도 원하는 방향에 따라 다양한 단면을 촬영할 수 있다는 장점이 존재하여, 다른 화상 진단 장치와 함께 널리 이용된다.
자기 공명 영상 장치는 다중 에코 시퀀스를 이용하여 k 공간 데이터를 획득할 수 있다. 구체적으로, 다중 에코 시퀀스를 이용하는 경우, 하나의 RF 펄스의 여기 후, 생성된 여러 개의 에코를 이용하여 MR 신호를 획득함으로써 영상 획득 시간을 감소시킬 수 있다.
자기 공명 영상 장치가 다중 에코 시퀀스를 이용하는 경우, 하나의 TR 동안 위상 인코딩을 위한 경사자장을 한 번만 인가시킴으로써 복수개의 에코 시간에 각각 대응되는 복수개의 k 공간 데이터를 획득하는 방식이 있을 수 있다.
다른 방식으로는, 자기 공명 영상 장치가 하나의 TR 동안 생성되는 복수개의 에코를 이용하여 하나의 k 공간 데이터를 획득하는 방식이 있을 수 있다. 이러한 방식을 EPI(Echo Planer Imaging)이라고 한다. EPI 방식을 이용하는 MRI 장치에서, 복수의 에코 신호에 기초하여 k 공간 데이터를 획득하는 선행문헌으로는 미국특허 8,890,525 가 있다.
한편, 다중 에코 시퀀스는 경사자장 에코를 이용할 수도 있고, 스핀 에코를 이용할 수도 있다. 만약, 다중 에코 시퀀스에서 그라디언트 에코를 이용하는 경우, 리드아웃 경사자장의 부호가 계속하여 반전되어야 하므로, 자기 공명 영상 장치가 고성능의 경사자장을 생성하는 것이 요구된다. 최근에는 자기 공명 영상 장치의 성능이 향상되어 그라디언트 에코를 이용할 때, 반복 시간(Repetition Time, TR)을 줄이고도 원하는 대비를 가진 영상을 획득하는 것이 가능해졌다.
본 발명은 자기 공명 영상을 획득할 때에 있어서, 서로 다른 에코 시간에서 획득된 제1 에코 데이터(E1)와 제2 에코 데이터(E2)가 k 공간 상에서 중복되는 부분에 대한 데이터인 추가 데이터를 획득함으로써, 재구성되는 최종 영상의 화질을 향상시키기 위한 것이다.
또한 본 발명은 서로 다른 에코 시간에서 획득된 제1 에코 데이터(E1)와 제2 에코 데이터(E2)의 위상 보정을 수행하는 것에 의해 서로 다른 에코 시간에서 획득되는 데이터들을 이용함에 따라 발생할 수 있는 최종 영상에서의 블러(blur) 또는 에일리어싱(aliasing)의 영향을 감소시키기 위한 것이다.
일 실시예에 따른 다중 에코 시퀀스를 이용하여 자기 공명 영상을 획득하는 자기 공명 영상 장치는 제1 에코 시간(TE1)에 생성되는 에코를 이용하여 제1 에코 데이터(E1)를 획득하고, 제1 에코 시간 보다 늦은 제2 에코 시간(TE2)에 생성되는 에코를 이용하여 제2 에코 데이터(E2)를 획득하는, 데이터 획득부; 및 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)에 기초하여 자기 공명 영상을 재구성하는 영상 처리부를 포함할 수 있고, 일 실시예에 따른 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)는 k 공간 내에서 중복(overlap)되는 부분을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 영상 처리부는 제1 에코 데이터 및 제2 에코 데이터 중 적어도 하나에 위상 보정(phase correction)을 수행하고, 위상 보정된 제1 에코 데이터 및 제2 에코 데이터 중 적어도 하나를 이용하여 자기 공명 영상을 재구성할 수 있다.
일 실시예에 따른 데이터 획득부는 자기 공명 영상의 특성을 결정하고, 결정된 자기 공명 영상의 특성에 따라, 제1 에코 데이터 및 제2 에코 데이터 중 어느 하나가 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하도록 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 영상 처리부는 제1 에코 데이터 및 제2 에코 데이터 중 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하는 데이터의 위상을 기준으로 위상 보정을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는 다중 에코 시퀀스에 따라 경사자장을 인가하도록 제어하는 경사자장 제어부를 더 포함할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따라, 제1 에코 시간에 인가되는 리드아웃 경사자장 및 제2 에코 시간에 인가되는 리드아웃 경사자장은 동일한 부호를 가질 수 있다.
일 실시예에 따른 영상 처리부는 제3 에코 시간 (TE1') 및 제4 에코 시간(TE2')에서 생성되는 에코를 이용하여 획득된 제3 에코 데이터(E1') 및 제4 에코 데이터(E2')를 이용하여 B0 맵을 생성하고, 생성된 B0 맵을 이용하여 제1 에코 데이터 및 제2 에코 데이터 중 적어도 하나에 위상 보정을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따른 데이터 획득부는 제1 에코 데이터가 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하고, 제2 에코 데이터가 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하지 않는 경우, 제1 에코 시간에 생성되는 에코를 이용하여 상기 중복되는 부분에 대한 데이터인 추가 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른 데이터 획득부는 제2 에코 데이터가 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하고, 제1 에코 데이터가 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하지 않는 경우, 제2 에코 시간에 생성되는 에코를 이용하여 상기 중복되는 부분에 대한 데이터인 추가 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른 데이터 획득부는 자기 공명 영상의 특성을 결정하고, 결정된 자기 공명 영상의 특성에 따라, 제1 에코 데이터 및 상기 제2 에코 데이터 중 어느 하나가 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하도록 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 영상 처리부는 제1 에코 데이터(E1) 중 k 공간에서 중복되는 부분의 데이터인 추가 데이터를 제외한 부분과 제2 에코 데이터에 기초하여 k 공간 데이터를 재구성하고, 재구성된 k 공간 데이터에 포함된 제2 에코 데이터에 위상 보정(phase correction)을 수행하고, 제1 에코 데이터(E1)의 추가 데이터와 위상 보정된 제2 에코 데이터에 기초하여 k 공간 데이터를 다시 재구성할 수 있다.
일 실시예에 따른 다중 에코 시퀀스를 이용하여 자기 공명 영상을 획득하는 자기 공명 영상 장치를 위한 방법은, 제1 에코 시간(TE1)에 생성되는 에코를 이용하여 제1 에코 데이터(E1)를 획득하고, 제1 에코 시간 보다 늦은 제2 에코 시간(TE2)에 생성되는 에코를 이용하여 제2 에코 데이터(E2)를 획득하는 단계; 및 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)에 기초하여 자기 공명 영상을 재구성하는 단계를 포함할 수 있고, 일 실시예에 따른 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)는 k 공간 내에서 중복(overlap)되는 부분을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 자기 공명 영상을 재구성하는 단계는 제1 에코 데이터 및 제2 에코 데이터 중 적어도 하나에 위상 보정(phase correction)을 수행하는 단계; 및 위상 보정된 제1 에코 데이터 및 제2 에코 데이터 중 적어도 하나를 이용하여 자기 공명 영상을 재구성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 획득하는 단계는 획득될 자기 공명 영상의 특성을 결정하는 단계; 및 결정된 자기 공명 영상의 특성에 따라, 제1 에코 데이터 및 제2 에코 데이터 중 어느 하나가 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하도록 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 자기 공명 영상을 재구성하는 단계는 제3 에코 시간 (TE1') 및 제4 에코 시간(TE2')에서 획득된 k 공간 데이터를 이용하여 B0 맵을 생성하는 단계; 및 생성된 B0 맵을 이용하여 제1 에코 데이터 및 제2 에코 데이터 중 적어도 하나에 위상 보정을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 자기 공명 영상을 재구성하는 단계는 제1 에코 데이터(E1) 중 k 공간에서 중복되는 부분의 데이터인 추가 데이터를 제외한 부분과 제2 에코 데이터에 기초하여 k 공간 데이터를 재구성하는 단계; 재구성된 k 공간 데이터에 포함된 제2 에코 데이터에 위상 보정(phase correction)을 수행하는 단계; 및 제1 에코 데이터(E1)의 추가 데이터와 위상 보정된 제2 에코 데이터에 기초하여 k 공간 데이터를 다시 재구성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치에 의하면 서로 다른 에코 시간에서 획득된 제1 에코 데이터(E1)와 제2 에코 데이터(E2)가 k 공간 상에서 중복되는 부분에 대한 데이터인 추가 데이터를 획득함으로써, 재구성되는 최종 영상의 화질을 향상시킬 수 있게 된다.
또한 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치에 의하면 서로 다른 에코 시간에서 획득된 제1 에코 데이터(E1)와 제2 에코 데이터(E2)의 위상 보정을 수행하는 것에 의해 서로 다른 에코 시간에서 획득되는 데이터들을 이용함에 따라 발생할 수 있는 최종 영상에서의 블러(blur) 또는 에일리어싱(aliasing)의 영향을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(100)를 나타내는 도면이다.
도 2a는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치가 다중 에코 시퀀스를 이용하여 k 공간 데이터를 획득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 2b는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치가 경사 에코 시퀀스를 이용하여 자기 공명 영상을 획득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상장치(300a)를 나타내는 블록도이다.
도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300b)를 나타내는 블록도이다.
도 4a는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 인가하는 ETL이 2인 펄스 시퀀스의 펄스 시퀀스 모식도(410)를 설명하기 위한 도면이다.
도 4b는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 도 4a에 도시된 펄스 시퀀스(410)에 따라 자기 공명 영상을 획득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 인가하는 ETL이 2인 다른 펄스 시퀀스의 펄스 시퀀스 모식도(510)를 설명하기 위한 도면이다.
도 5b는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 도 5a에 도시된 펄스 시퀀스(510)에 따라 자기 공명 영상을 획득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 인가하는 ETL이 3인 펄스 시퀀스의 펄스 시퀀스 모식도(610)를 설명하기 위한 도면이다.
도 6b는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 도 6a에 도시된 펄스 시퀀스(610)에 따라 자기 공명 영상을 획득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 인가하는 ETL이 2인 펄스 시퀀스의 펄스 시퀀스 모식도(710)를 설명하기 위한 도면이다.
도 7b는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 도 7a에 도시된 펄스 시퀀스(710)에 따라 자기 공명 영상을 획득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 인가하는 ETL이 3인 펄스 시퀀스의 펄스 시퀀스 모식도(810)를 설명하기 위한 도면이다.
도 8b는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 도 8a에 도시된 펄스 시퀀스(810)에 따라 자기 공명 영상을 획득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 9a는 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 획득한 제1 에코 데이터(E1) 중에서 제2 에코 데이터(E2)를 나타내는 도면이다.
도 9b는 일 실시예에 따라, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 획득한 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)에 GRAPPA 방식을 적용하여 k 공간 데이터를 재구성하는 과정을 도시한 것이다.
도 10a는 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 멀티 밴드 (Multi-Band) 방식을 통해 획득한 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)를 나타내는 도면이다.
도 10b는 일 실시예에 따라, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 멀티 밴드 방식을 통해 획득한 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)에 GRAPPA 방식을 적용하여 k 공간 데이터를 재구성하는 과정을 도시한 것이다.
도 11은 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치를 위한 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치를 위한 다른 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치를 위한 다른 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 14는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치를 위한 다른 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 15는 일반적인 MRI 시스템의 개략도이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 통신부(70)의 구성을 도시하는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부"는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다.
본 명세서에서 "이미지"는 이산적인 이미지 요소들(예를 들어, 2차원 이미지에 있어서의 픽셀들 및 3차원 이미지에 있어서의 복셀들)로 구성된 다차원(multi-dimensional) 데이터를 의미할 수 있다. 예를 들어, 이미지는 X-ray 장치, CT 장치, MRI 장치, 초음파 진단 장치, 및 다른 의료 영상 장치에 의해 획득된 대상체의 의료 이미지 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 "대상체(object)"는 사람 또는 동물, 또는 사람 또는 동물의 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 간, 심장, 자궁, 뇌, 유방, 복부 등의 장기, 또는 혈관을 포함할 수 있다. 또한, "대상체"는 팬텀(phantom)을 포함할 수도 있다. 팬텀은 생물의 밀도와 실효 원자 번호에 아주 근사한 부피를 갖는 물질을 의미하는 것으로, 신체와 유사한 성질을 갖는 구형(sphere)의 팬텀을 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 "사용자"는 의료 전문가로서 의사, 간호사, 임상 병리사, 의료 영상 전문가 등이 될 수 있으며, 의료 장치를 수리하는 기술자가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 본 명세서에서 "자기 공명 영상 (MR image: Magnetic Resonance image)"이란 핵자기 공명 원리를 이용하여 획득된 대상체에 대한 영상을 의미한다.
또한, 본 명세서에서 "펄스 시퀀스"란, MRI 시스템에서 반복적으로 인가되는 신호의 연속을 의미한다. 펄스 시퀀스는 RF 펄스의 시간 파라미터, 예를 들어, 반복 시간(Repetition Time, TR) 및 에코 시간(Time to Echo, TE) 등을 통하여 특정될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 "펄스 시퀀스 모식도"란, MRI 시스템 내에서 일어나는 인가되는 신호들의 순서를 설명하기 위한 모식도일 수 있다. 예컨대, 펄스 시퀀스 모식도는 RF 펄스, 경사 자장, MR 신호 등의 인가를 시간에 따라 보여주는 모식도일 수 있다.
MRI 시스템은 특정 세기의 자기장에서 발생하는 RF(Radio Frequency) 신호에 대한 MR(Magnetic Resonance) 신호의 세기를 명암 대비로 표현하여 대상체의 단층 부위에 대한 이미지를 획득하는 기기이다. 예를 들어, 대상체를 강력한 자기장 속에 눕힌 후 특정의 원자핵(예컨대, 수소 원자핵 등)만을 공명시키는 RF 신호를 대상체에 순간적으로 조사했다가 중단하면 상기 특정의 원자핵에서 MR 신호가 방출되는데, MRI 시스템은 이 MR 신호를 수신하여 MR 이미지를 획득할 수 있다. MR 신호는 대상체로부터 방사되는 RF 신호를 의미한다. MR 신호의 크기는 대상체에 포함된 소정의 원자(예컨대, 수소 등)의 농도, 이완시간 T1, 이완시간 T2 및 혈류 등의 흐름에 의해 결정될 수 있다.
MRI 시스템은 다른 이미징 장치들과는 다른 특징들을 포함한다. 이미지의 획득이 감지 하드웨어(detecting hardware)의 방향에 의존하는 CT와 같은 이미징 장치들과 달리, MRI 시스템은 임의의 지점으로 지향된 2D 이미지 또는 3D 볼륨 이미지를 획득할 수 있다. 또한, MRI 시스템은, CT, X-ray, PET 및 SPECT와 달리, 대상체 및 검사자에게 방사선을 노출시키지 않으며, 높은 연부 조직(soft tissue) 대조도를 갖는 이미지의 획득이 가능하여, 비정상적인 조직의 명확한 묘사가 중요한 신경(neurological) 이미지, 혈관 내부(intravascular) 이미지, 근 골격(musculoskeletal) 이미지 및 종양(oncologic) 이미지 등을 획득할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치가 다중 에코 시퀀스를 이용하여 자기 공명 영상을 획득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
구체적으로 도 1을 참조하여 보면, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치가 제1 에코 시간(TE1)에 대응되는 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 시간(TE2)에 대응되는 제2 에코 데이터(E2)에 기초하여 최종 영상을 재구성하는 과정이 도시된다.
일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는 다중 에코 시퀀스(multi-echo sequence)에 기초하여 생성되는 MR 신호를 획득할 수 있다.
다중 에코 시퀀스는 자기 공명 영상 장치가 한 번의 RF 펄스를 가해준 후 생성되는 복수개의 에코를 이용하여 영상을 획득하기 위한 펄스 시퀀스를 의미한다. 즉, 다중 에코 시퀀스는 하나의 반복 시간(Repetition Time, TR) 동안 적어도 두 번의 에코 시간을 가질 수 있다.
다중 에코 시퀀스를 이용하여 획득된 MR 신호는 이에 대응되는 k 공간 데이터로 나타낼 수 있다.
k 공간 데이터(k space data)는 고주파 멀티 코일(미도시)에 포함되는 채널 별 코일들 각각에서 수신된 고주파(RF: radio frequency) 신호인 자기 공명 신호를 k 공간에 배치하여 생성된 신호를 뜻한다.
k 공간 데이터는 2차원 k 공간 데이터 또는 3차원 k 공간 데이터가 될 수 있다. 예를 들어, 2차원 k 공간 데이터는 2차원 공간의 주파수 도메인(spatial frequency domain)을 가지며, 주파수 인코딩(frequency encoding)에 대응되는 kx 축과 위상 인코딩(phase encoding)에 대응되는 ky 축에 의해서 형성된다. 또한, 3차원 k 공간 데이터는 kx 축, ky 축 및 공간상의 진행 방향에 대응되는 kz 축에 의해서 형성된다. 여기서, kz 축은 슬라이스 선택 그라디언트(slice selection gradient)에 대응된다.
k 공간 데이터는 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform, FFT) 또는 푸리에 변환 (Fourier transform, FT)에 의해 자기 공명 영상으로 재구성될 수 있다.
전술한 바와 같이 다중 에코 시퀀스를 이용하는 경우, 자기 공명 영상 장치가 하나의 TR 동안 위상 인코딩을 위한 경사자장을 한 번만 인가시킴으로써 복수개의 에코 시간에 각각 대응되는 복수개의 k 공간 데이터를 획득하는 방식이 있을 수 있다.
다중 에코 시퀀스를 이용하는 경우에 대한 또 다른 방식으로는, 자기 공명 영상 장치가 하나의 TR 동안 생성되는 복수개의 에코를 이용하여 총 하나의 k 공간 데이터를 얻는 방식이 있을 수 있다. 이러한 방식을 EPI(Echo Planer imaging) 라고 한다.
도 1은 일 실시예에 따라 자기 공명 영상 장치가 복수개의 에코 시간에 각각 대응되는 복수개의 k 공간 데이터를 획득하는 전자의 방식을 사용하는 경우를 도시하였다. 도 1에 도시된 사각형 형태는 k 공간을 나타낸 것이다.
도 1을 참고하면, 제1 에코 데이터(E1)는 하나의 TR 내에 포함되는 여러 개의 에코 시간 중 제1 에코 시간(TE1)에 생성되는 에코를 이용하여 획득되는 데이터일 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 제1 에코 데이터(E1)는 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 제1 에코 데이터(E1)는 k 공간에서 ky 축 좌표가 0인 경우의 데이터를 포함할 수 있다.
제2 에코 데이터(E2)는 하나의 TR 내에 포함되는 여러 개의 에코 시간 중에 제1 에코 시간(TE1) 보다 늦은 시간인 제2 에코 시간(TE2)에 생성되는 에코를 이용하여 획득되는 데이터일 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 제2 에코 데이터(E2)는 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하지 않을 수 있다. 또한, 제2 에코 데이터(E2)는 k 공간에서 ky 축 좌표가 0인 경우의 데이터를 포함하지 않을 수 있다.
한편, 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)는 로 데이터(raw data)를 의미할 수도 있고, k 공간 데이터를 의미할 수도 있다.
여기서 로 데이터(raw data)는 자기 공명 영상 촬영을 통하여 고주파 멀티 코일(미도시)에 포함되는 복수 개의 채널 코일들 각각에서 수신되는 RF 신호인 자기 공명 신호가 될 수 있다.
k 공간 데이터는 획득된 자기 공명 신호가 k 공간 상에서 샘플링된 데이터일 수 있다. k 공간 데이터는 획득된 자기 공명 신호가 k 공간의 모든 지점들에서 풀 샘플링(full sampling)된 데이터일 수도 있고, k 공간의 일부 지점들에서는 획득하고 다른 지점들에서는 획득하지 않는 언더 샘플링(under sampling)에 의해 획득된 데이터일 수도 있다. 언더 샘플링을 통하여 획득된 불완전한 k 공간 데이터들의 미 획득된 지점에 대한 신호들은 그라파(GRAPPA: generalized autocalibrating partially parallel acquisitions) 기법, 추가적인 코일 정보를 가진 맵(Coil Sensitivity Maps) 을 이용한 스매쉬(SMASH: simultaneous acquisition of spatial harmonics) 기법 등을 이용하여 복원될 수 있다.
설명의 편의를 위해 도 1에서는 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)가 k 공간 상에서 샘플링된 데이터인 k 공간 데이터인 경우를 도시한다. 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2) k 공간에 배치된 형태는 도 1에 도시된 형태에 제한되는 것이 아니라, 다양한 형태가 될 수 있다.
다시 도 1을 참고하여 자기 공명 영상이 획득되는 과정을 살펴보면, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는 먼저 제1 에코 시간(TE1)에 대응되는 제1 에코 데이터(E1)를 획득하고, 제1 에코 시간 보다 늦은 제2 에코 시간(TE2)에 대응되는 제2 에코 데이터(E2)를 획득할 수 있다.
이 때, 제1 에코 데이터(E1)는 제2 에코 데이터(E2)와 k 공간 상에서 중복되는 부분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 에코 데이터(E1)는 제2 에코 데이터(E2)와 k 공간 상에서 중복되는 부분에 대한 데이터인 추가 데이터(15)를 더 포함할 수 있다. 추가 데이터(15)는 예를 들어, 전체 k 공간에서 약 10%의 비율을 가질 수 있다. 구체적으로 256*256의 해상도를 갖는 영상을 복원하기 위하여 k 공간이 256 행을 갖는 경우, 추가 데이터(15)는 약 25개 내지 26개의 행을 이용하여 획득될 수 있다.
여기서, 도 1에 도시된 바와 같이 제1 에코 데이터(E1)는 k 공간 상에서 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하고, 추가 데이터(15)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 에코 데이터(E1)를 '기준 에코 데이터'라고 할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치가 기준 에코 데이터를 획득하기 위해 생성하는 에코의 에코 시간을 '기준 에코 시간'이라고 할 수 있다.
획득하고자 하는 최종 영상의 특성은 k 공간의 기준 에코 데이터에 기초하여 결정될 수 있다. 다시 말하면, 획득하고자 하는 최종 영상의 특성에 따라 기준 에코 시간이 상이하게 결정될 수 있다.
예를 들어, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는 T1 강조 영상을 획득하고자 하는 경우 기준 에코 시간을 제1 에코 시간(TE1)으로 결정할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는 T2 강조 영상을 획득하고자 하는 경우 기준 에코 시간을 제1 에코 시간(TE1) 보다 늦은 제2 에코 시간(TE2)으로 결정할 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는 획득하고자 하는 최종 영상의 특성에 따라, k 공간의 중심 부분의 데이터의 에코 시간인 기준 에코 시간을 이른 에코(Early Echo) 또는 늦은 에코(Late Echo)로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는 제2 에코 데이터(E2)에 위상 보정(phase correction)을 수행할 수 있다. 위상 보정은 에코 데이터의 위상을 기준 에코 시간에 대응되는 위상으로 보정해주는 것을 의미한다.
일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는 서로 다른 에코 시간에서 획득되는 데이터들을 이용하는 경우, 에코 시간의 시프트, 자기장 불균일, 스핀들의 탈위상 및 와류(Eddy current)에 의한 영향이 있을 수 있다.
구체적으로 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치가 서로 다른 에코 시간에서 획득되는 데이터들을 이용하는 경우, 복수의 에코 시간은 미리 설계된 에코 시간과 차이가 있을 수 있다. 또한 각각의 에코 시간은 에코 시간이 시프트되는 정도가 상이할 수 있다.
일 실시예에 따라, 자기 공명 영상 장치가 그라디언트 에코 펄스 시퀀스를 사용하는 경우, 스핀에코 펄스 시퀀스를 사용하는 경우보다 자기장의 불균일에 의한 영향이 클 수 있다.
또한, 자기 공명 영상 장치가 그라디언트 에코 펄스 시퀀스를 사용하는 경우, 스핀 에코 펄스 시퀀스와 비교하였을 때, 180도 펄스가 사용되지 않기 때문에, 스핀 에코 시퀀스를 이용할 때와 비교하여 스핀들의 탈위상이 크게 일어날 수 있다.
일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는 에코 시간 시프트, 자기장의 불균일 및 스핀들의 탈위상 등에 따라 발생하는 신호 크기의 감소에 대한 영향 중 적어도 하나를 보정하기 위해서 위상 보정을 수행할 수 있다.
즉, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는 위상 보정을 수행하는 것에 의해 서로 다른 에코 시간에서 획득되는 데이터들을 이용함에 따라 발생할 수 있는 최종 영상에서의 블러(blur) 또는 에일리어싱(aliasing)의 영향을 감소시킬 수 있다.
도 1을 참조하여 보면, 제1 에코 데이터(E1)를 기준 에코 데이터라고 할 때, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는 제2 에코 데이터(E2)에 위상 보정을 수행하여, 위상이 제1 에코 시간(TE1)을 기준으로 하여 보정된 제2 에코 데이터(E2C)를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는 제1 에코 데이터(E1)와 보정된 제2 에코 데이터(E2C)에 기초하여, 최종 k 공간 데이터(101)를 획득할 수 있다. 또한, 최종 k 공간 데이터(101)에 기초하여 최종 영상을 재구성할 수 있다.
한편, 최종 k 공간 데이터(101)는 k 스페이스 상에서 재구성된 데이터 일 수 있다. 예를 들어, 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)가 언더 샘플링된 k 공간 데이터인 경우 최종 k 공간 데이터(101)는 예를 들어, GRAPPA, SMASH 등의 방식을 이용하여 재구성된 데이터일 수 있다.
한편, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치가 재구성한 최종 k 공간 데이터(101)의 중복 부분 데이터(19)는 제1 에코 데이터(E1)의 추가 데이터(15)에 GRAPPA 등의 방식을 적용하여 재구성된 k 공간 데이터일 수 있다.
일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는 최종 k 공간 데이터(101)를 푸리에 변환(FT)하는 것에 의해 최종 영상을 획득할 수 있게 된다. 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는 최종 k 공간 데이터(101)에 예를 들어, SENSE 또는 PILS 방식 등을 적용하여 최종 영상을 재구성할 수 있다.
일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는 제1 에코 데이터(E1)와 제2 에코 데이터(E2)가 k 공간 상에서 중복되는 부분에 대한 데이터인 추가 데이터(15)를 획득함으로써, 재구성되는 최종 영상의 화질을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치가 서로 다른 에코 시간에서 획득된 제1 에코 데이터(E1)와 제2 에코 데이터(E2)를 이용하는 경우, 각각의 에코 데이터의 특성을 조합하여 최종 영상의 SNR 및 대조도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는 서로 다른 에코 시간에서 획득된 제1 에코 데이터(E1)와 제2 에코 데이터(E2)를 이용하여 최종 k 공간 데이터(101)를 획득함에 따라, 최종 영상을 획득하는 데에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
도 2a는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치가 다중 에코 시퀀스를 이용하여 k 공간 데이터를 획득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a를 참고하면, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치에서 이용되는 다중 에코 시퀀스는 예를 들어 그라디언트 에코 시퀀스일 수 있다.
일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는 하나의 RF 펄스를 여기시킨 후에, 인가되는 리드아웃 경사자장(Gread)의 세기는 동일하게 하고, 부호를 역전시킴에 따라 복수개의 그라디언트 에코를 생성할 수 있다.
도 2a에는 리드아웃 경사자장(Gread)에 따라 생성되는 에코에 대한 설명의 편의를 위하여 위상 인코딩을 위한 경사자장은 도시하지 않았다.
도 2a를 참고하면, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는 하나의 TR 동안 복수 개의 에코를 생성할 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는 하나의 TR 동안 제1 에코 시간(TE1), 제2 에코 시간(TE2), 제3 에코 시간(TE3) 및 제4 에코 시간(TE4)에 에코를 생성할 수 있다.
도 2a를 참고하면, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는 제1 에코 시간(TE1)에 대응되는 리드아웃 경사자장을 이용하여 양의 방향(211)을 따라 k 공간(201)의 한 줄의 데이터를 채울 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는 제2 에코 시간(TE2)에 대응되는 리드아웃 경사자장을 이용하여 음의 방향(213)을 따라 k 공간(203)의 한 줄의 데이터를 채울 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는 제3 에코 시간(TE3)에 대응되는 리드아웃 경사자장을 이용하여 양의 방향(215)을 따라 k 공간(205)의 한 줄의 데이터를 채울 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는 제4 에코 시간(TE4)에 대응되는 리드아웃 경사자장을 이용하여 음의 방향(217)을 따라 k 공간(207)의 한 줄의 데이터를 채울 수 있다.
일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는 복수의 에코 시간들을 이용하여, 서로 상이한 특성을 갖는 k 공간 데이터를 획득할 수 있다.
예를 들어, 자기 공명 영상 장치는 에코 시간이 짧은 제1 에코 시간(TE1)에서 획득한 k 공간 데이터를 이용하여 영상을 재구성하는 경우, T2 효과나 T2*의 효과가 감소되고, T1 의 효과가 강조되는 영상을 획득할 수 있다.
또한, 자기 공명 영상 장치는 에코 시간이 긴 제4 에코 시간(TE4)에서 획득한 k 공간 데이터를 이용하여 영상을 재구성하는 경우, T1 의 효과가 감소되고, T2 효과나 T2*의 효과가 강조되는 영상을 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는 상이한 에코 시간을 갖는 k 공간 데이터들을 조합하여 최종 영상을 재구성하는 것에 의해, 조직 대조도, 단면에 포함되는 정맥혈의 선명도 및 SNR 등을 조절할 수 있다.
도 2b는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치가 경사 에코 시퀀스를 이용하여 자기 공명 영상을 획득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는 에코 시간에 가장 큰 세기의 MR 신호를 획득할 수 있다. MR 신호는 예를 들어, 자기 공명 영상 장치에 포함되는 RF 코일(미도시)을 통하여 수신될 수 있다.
일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는, 에코 시간에 획득된 가장 큰 세기의 MR 신호에 대응되는 k 공간 데이터를 k 공간상의 kx 축의 좌표 값이 0인 곳에 배치할 수 있다.
예를 들어, 도 2a를 통하여 전술한 바와 같이 자기 공명 영상 장치가 제1 에코 시간(TE1)에 대응되는 리드아웃 경사자장을 이용하여 양의 방향(211)을 따라 k 공간(201)의 한 줄의 데이터를 채울 때, k 공간의 kx 축의 좌표가 0인 곳의 k 공간 데이터는 에코 신호의 최고점에 대응될 수 있다.
도 2b를 참고하면, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는 제1 에코 시간(TE1), 제2 에코 시간(TE2), 제3 에코 시간(TE3) 및 제4 에코 시간(TE4)에서 에코 신호의 최고점에 대응하는 MR 신호를 획득하는 경사 에코 시퀀스를 이용할 수 있다.
이 때, 도 2b에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치에서 하나의 TR 동안 획득되는 복수의 에코에서 에코 시간의 시프트가 발생할 수 있다. 즉, 하나의 TR 동안 획득되는 복수의 에코의 에코 시간인 제1 에코 시간(TE1), 제2 에코 시간(TE2), 제3 에코 시간(TE3) 및 제4 에코 시간(TE4)에서 에코 신호의 최고점이 아닌 부분에 대응하는 MR 신호가 획득될 수 있다.
예를 들어, 도 2b에 도시된 바와 같이, 제1 에코 시간(TE1)은 τ1 만큼 왼쪽으로 시프트되고, 제2 에코 시간(TE2)은 τ2 만큼 오른쪽으로 시프트될 수 있다. 또한, 제3 에코 시간(TE3)은 τ3 만큼 왼쪽으로 시프트될 수 있고, 제4 에코 시간(TE4)은 τ4 만큼 오른쪽으로 시프트될 수 있다.
일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는 에코 시간이 시프트 된 만큼을 보상해줌으로써 획득된 k 공간 데이터를 1차원적으로 보정해줄 수도 있다. 또한, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는 전체 k 공간상의 데이터들의 위상 보정을 2차원 또는 3차원적으로 수행할 수도 있다.
예를 들어, 자기 공명 영상 장치는 위상 보정을 수행하기 위하여 B0 맵을 이용할 수 있다. B0 맵은 에코 시간의 차이에 따른 위상 또는 주파수의 차이를 k 공간에 나타낸 것을 의미한다. 구체적으로 자기 공명 영상 장치는 에코 시간의 차이를 갖는 두 개의 k 공간 데이터의 위상의 차이를 이용하여 k 공간상의 B0 맵을 획득할 수 있다. 자기 공명 영상 장치는 B0 맵에 매핑된 위상의 차이에 대응되는 주파수 차이를 획득할 수도 있다. 자기 공명 영상 장치는 에코 시간의 차이에 따른 주파수에 대응하는 컬러를 매핑한 B0 맵을 생성할 수도 있다. 이와 같은 방식으로 에코 시간의 차이를 갖는 두 개의 k 공간 데이터의 위상의 차이를 이용하여 획득된 B0 맵을 통하여 위상 보정을 수행하는 것을 켤레 위상 복원(conjugate phase reconstruction) 이라고 할 수 있다. B0 맵을 통하여 위상 보정을 수행 할 때에는 켤레 위상 복원과 같이 공지된 다양한 방식을 적용할 수 있다.
일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치는 B0 맵에 의해 위상 보정을 수행함으로써 k 공간 데이터의 에코 시간의 시프트에 의한 영향을 감소시킬 수 있고, 획득되는 최종 영상의 블러(blur) 또는 에일리어싱(aliasing) 등에 의한 영향을 감소시킬 수 있다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상장치(300a)를 나타내는 블록도이다.
도 3a에 도시된 자기 공명 영상 장치(300a)는 다중 에코 시퀀스를 이용하여 자기 공명 영상을 획득하는 장치이다. 구체적으로, 자기 공명 영상 장치(300a)는 다중 에코 시퀀스를 이용하여 대상체를 자기 공명 영상 촬영하기 위한 장치 또는 다중 에코 시퀀스를 이용하여 대상체를 자기 공명 영상 촬영하여 획득된 데이터를 처리하기 위한 장치일 수 있다.
예를 들어, 자기 공명 영상 장치(300a)는 고주파 멀티 코일(미도시)에 포함되는 복수 개의 채널 코일들을 통해 다중 에코 시퀀스를 이용한 RF 펄스를 대상체에 인가하고, 복수 개의 채널 코일들을 통해 획득되는 자기 공명 신호를 이용하여 자기 공명 영상을 복원하는 장치가 될 수 있다.
또한, 자기 공명 영상 장치(300a)는 대상체에 인가될 다중 에코 시퀀스를 제공하고, 이에 따라 획득되는 자기 공명 신호를 이용하여 자기 공명 영상을 복원하는 서버 장치가 될 수 있다. 여기서, 서버 장치는 환자가 자기 공명 영상 촬영을 진행하는 병원 또는 다른 병원 내의 의료용 서버 장치가 될 수 있다.
도 3a를 참고하면, 자기 공명 영상장치(300a)는 데이터 획득부(310) 및 영상 처리부(320)를 포함할 수 있다
데이터 획득부(310)는 제1 에코 시간(TE1)에 생성되는 에코를 이용하여 제1 에코 데이터(E1)를 획득하고, 제1 에코 시간 보다 늦은 제2 에코 시간(TE2)에 생성되는 에코를 이용하여 제2 에코 데이터(E2)를 획득할 수 있다. 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)는 k 공간 내에서 중복(overlap)되는 부분을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른, 제1 에코 데이터 및 제2 에코 데이터는 로 데이터일 수도 있고, 로 데이터에 대응되는 k 공간 데이터일 수도 있다.
데이터 획득부(310)는 복수개의 에코 각각에 대응되는 복수개의 불완전한 k 공간 데이터를 획득할 수 있다. 여기서, '불완전한 k 공간 데이터'는 k 공간 내의 적어도 하나의 지점에서 자기 공명 신호가 샘플링되지 않아서, k 공간 내의 적어도 하나의 지점에서의 신호를 복원해야 할 필요가 있는 k 공간 데이터를 의미한다. '불완전한 k 공간 데이터' 중 미획득된 신호들은 획득된 신호들을 이용하여 복원될 수 있다.
일 실시예에 따른 데이터 획득부(310)는 기준 에코 데이터의 기준 에코 시간에 생성되는 에코를 이용하여 중복되는 부분에 대한 데이터인 추가 데이터를 획득할 수 있다.
기준 에코 데이터는 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하는 에코 데이터를 의미할 수 있다. 또한, 기준 에코 시간은 기준 에코 데이터의 획득을 위해 생성하는 에코의 에코 시간을 의미할 수 있다.
일 실시예에 따른 제1 에코 데이터 및 제2 에코 데이터 중 어느 하나는 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 데이터 획득부(310)는 획득될 자기 공명 영상의 특성을 결정할 수 있다. 또한 데이터 획득부(310)는 결정된 자기 공명 영상의 특성에 따라, 제1 에코 데이터 및 제2 에코 데이터 중 어느 하나가 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하도록 결정할 수 있다. 여기서 자기 공명 영상의 특성을 결정하는 것은 예를 들어 T1 강조 영상인지, T2(또는 T2*) 강조 영상인지를 결정하는 것을 포함할 수 있다.
데이터 획득부는(310)는 T1 강조 영상을 획득하고자 하는 경우 기준 에코 시간을 가장 짧은 에코 시간으로 결정할 수 있다. 이 경우, 기준 에코 데이터는 가장 짧은 에코 시간에 생성되는 에코를 이용하여 획득될 수 있다. 예를 들어, 데이터 획득부는(310)는 T1 강조 영상을 획득하고자 하는 경우 제1 에코 데이터가 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하도록 결정할 수 있다. 이와 같은 경우 기준 에코 시간을 이른 에코(Early Echo)라고 칭할 수 있다.
또한, 데이터 획득부는(310)는 T2 또는 T2* 강조 영상을 획득하고자 하는 경우 기준 에코 시간을 가장 긴 에코 시간으로 결정할 수 있다. 이 경우, 기준 에코 데이터는 가장 긴 에코 시간에 생성되는 에코를 이용하여 획득될 수 있다. 예를 들어, 데이터 획득부는(310)는 T2 또는 T2* 강조 영상을 획득하고자 하는 경우 제2 에코 데이터가 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하도록 결정할 수 있다. 이와 같은 경우를 기준 에코 시간을 늦은 에코(Late Echo) 라고 칭할 수 있다.
데이터 획득부(310)는 제1 에코 데이터가 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하고, 제2 에코 데이터가 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하지 않는 경우, 제1 에코 시간에 생성되는 에코를 이용하여 중복되는 부분에 대한 데이터인 추가 데이터를 획득할 수 있다.
데이터 획득부(310)는 제2 에코 데이터가 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하고, 제1 에코 데이터가 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하지 않는 경우, 제2 에코 시간에 생성되는 에코를 이용하여 상기 중복되는 부분에 대한 데이터인 추가 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따라, 제1 에코 데이터 및 제2 에코 데이터가 대상체로부터 방출되는 자기 공명 신호를 k 공간 상에서 샘플링하여 획득되는 k 공간 데이터인 경우에 대해 설명하였다. 이와는 달리, 데이터 획득부(310)가 RF 코일(미도시)으로부터 자기 공명 신호만을 수신할 수 있으며, k 공간 상의 샘플링 동작은 영상 처리부(320)에서 수행될 수도 있을 것이다.
영상 처리부(320)는 제1 에코 데이터 및 제2 에코 데이터에 기초하여 자기 공명 영상을 재구성할 수 있다.
예를 들어, 제1 에코 데이터 및 제2 에코 데이터는 자기 공명 신호를 언더 샘플링(under sampling)한 k 공간 데이터 즉, 불완전한 k 공간 데이터일 수 있다. 이 경우, 불완전한 k 공간 데이터는 영상 처리부(320)에서, 그라파 기법과 같이 추가적인 캘리브레이션(calibration) 신호, 스매쉬 기법과 같이 추가적인 코일 정보를 가진 맵(coil sensitivity maps) 등에 기초하여 복원될 수 있다.
또한, 영상 처리부(320)는 제1 에코 데이터 및 제2 에코 데이터 중 적어도 하나에 위상 보정을 수행하고, 위상 보정된 제1 에코 데이터 및 제2 에코 데이터 중 적어도 하나를 이용하여 자기 공명 영상을 재구성할 수 있다.
영상 처리부(320)는 제1 에코 데이터 및 제2 에코 데이터 중 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하는 데이터의 위상을 기준으로 위상 보정을 수행할 수 있다.
예를 들어, 영상 처리부(320)는 제1 에코 데이터가 기준 에코 데이터인 경우, 제2 에코 데이터에 제1 에코 데이터의 위상을 기준으로 위상 보정을 수행할 수 있다.
도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300b)를 나타내는 블록도이다.
자기 공명 영상 장치(300b)는 데이터 획득부(315), 영상 처리부(325), 경사자장 제어부(330) 및 출력부(340)를 포함할 수 있다.
도 3b에 도시된 데이터 획득부(315) 및 영상 처리부(325)는 도 3a에서 설명한 데이터 획득부(310) 및 영상 처리부(320)의 기능을 모두 포함할 수 있다. 데이터 획득부(315) 및 영상 처리부(325)에 대하여 도 3a에서 설명한 것과 중복되는 설명은 생략한다.
데이터 획득부(315)는 제1 에코 시간(TE1)에 생성되는 에코를 이용하여 제1 에코 데이터(E1)를 획득하고, 제1 에코 시간 보다 늦은 제2 에코 시간(TE2)에 생성되는 에코를 이용하여 제2 에코 데이터(E2)를 획득할 수 있다. 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)는 k 공간 내에서 중복(overlap)되는 부분을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 영상 처리부(325)는 제3 에코 시간 및 제4 에코 시간에서 생성되는 에코를 이용하여 획득된 제3 에코 데이터 및 제4 에코 데이터를 이용하여 B0 맵을 생성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 에코 시간, 제2 에코 시간, 제3 에코 시간 및 제4 에코 시간은 다중 에코 시퀀스의 하나의 TR에 포함될 수 있다.
또한, 영상 처리부(325)는 생성된 B0 맵을 이용하여 제1 에코 데이터 및 제2 에코 데이터 중 적어도 하나에 위상 보정을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따른 경사자장 제어부(330)는 다중 에코 시퀀스에 따라 경사자장을 인가하도록 제어할 수 있다.
경사자장 제어부(330)에서 제1 에코 시간에 인가되는 제1 리드아웃 경사자장 및 제2 에코 시간에 인가되는 제2 리드아웃 경사자장은 동일한 부호를 가질 수 있다.
또한, 경사자장 제어부(330)에서 제3 에코 시간에 인가되는 제3 리드아웃 경사자장 및 제4 에코 시간에 인가되는 제4 리드아웃 경사자장은 동일한 부호를 가질 수 있다.
출력부(340)는 영상 처리부(325)에 의해 생성된 영상 데이터, 복원된 자기 공명 영상 등을 사용자에게 출력할 수 있다. 또한, 출력부(340)는 UI(user interface), 사용자 정보 또는 대상체 정보 등 사용자가 자기 공명 영상 장치(300b)를 조작하기 위해 필요한 정보를 출력할 수 있다.
구체적으로, 출력부(340)는 CRT 디스플레이, LCD 디스플레이, PDP 디스플레이, OLED 디스플레이, FED 디스플레이, LED 디스플레이, VFD 디스플레이, DLP(Digital Light Processing) 디스플레이, 평판 디스플레이(PFD: Flat Panel Display), 3D 디스플레이, 투명 디스플레이 등을 포함하여, 전술한 다양한 형태의 디스플레이를 통하여 소정 화면을 디스플레이 할 수 있다.
또한, 출력부(340)는 자기 공명 영상 장치의 촬영에 관한 정보를 디스플레이하기 위한 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이 할 수 있다.
예를 들어, 출력부(340)는 자기 공명 영상 장치에서 이용되는 다중 에코 시퀀스, 자기 공명 영상 장치의 촬영 환경을 디스플레이하기 위한 화면과 다중 에코 시퀀스를 설계하기 위한 사용자 인터페이스 화면을 디스플레이 할 수 있다.
또한, 출력부(340)는 자기 공명 영상을 복원하는 과정에서 생성되는 영상들 및 현재 진행되고 있는 촬영 프로토콜에 관한 정보 및 이후 진행될 촬영 프로토콜에 관한 정보를 디스플레이 할 수 있다.
또한, 출력부(340)는 위상 보정을 수행하기 위하여 생성되는 B0 맵을 사용자가 시각적으로 인식할 수 있도록, 컬러 매팽된 B0 맵을 포함하는 화면을 디스플레이 할 수도 있다.
한편, 자기 공명 영상 장치(300b)는 입력부(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 사용자 인터페이스 화면을 통하여 입력되는 정보에 기초하여 자기 공명 영상 촬영에 이용될 다중 에코 시퀀스 및 자기 공명 영상의 복원에 이용될 정보 등을 결정할 수 있다.
구체적으로, 자기 공명 영상 장치(300b)는 사용자 인터페이스 화면을 통하여 입력되는 에코 트레인 렝스(ETL Echo train length)에 대한 정보에 기초하여 자기 공명 영상 촬영에 이용될 다중 에코 시퀀스를 결정할 수 있다. 또한, 자기 공명 영상 장치(300b)는 사용자 인터페이스 화면을 통하여 입력되는 기준 에코 데이터에 대한 정보에 기초하여 기준 에코 데이터를 결정할 수 있다.
또한, 자기 공명 영상 장치(300b)는 사용자 인터페이스 화면을 통하여 입력되는 자기 공명 데이터의 복원 방식에 대한 정보에 기초하여 복원 방식을 결정할 수 있다.
또한, 자기 공명 영상 장치(300b)는 사용자 인터페이스 화면을 통하여 입력되는 정보에 기초하여 B0 맵을 생성하기 위해 이용되는 데이터의 종류를 결정할 수도 있다.
도 4a는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 인가하는 ETL이 2인 펄스 시퀀스의 펄스 시퀀스 모식도(410)를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a를 참고하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 펄스 시퀀스 모식도(410)에 나타나는 다중 에코 시퀀스에 의해 경사자장(420)을 인가할 수 있다.
구체적으로, 펄스 시퀀스 모식도(410)는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 하나의 TR 동안 인가하는 리드아웃 방향의 경사자장(420) 및 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE1, PE2, PE2 rewind)을 나타낼 수 있다. 리드아웃 방향은 k 공간의 kx 방향에 대응될 수 있고, 위상 인코딩 방향은 k 공간의 ky 방향에 대응될 수 있다.
펄스 시퀀스 모식도(410)는 다중 에코 시퀀스를 나타낼 수 있다. 이와 같은 다중 에코 시퀀스의 하나의 TR에서 데이터를 얻기 위해 사용되는 에코의 수를 ETL(Echo Train Length)라 할 수 있다. 도 4a의 펄스 시퀀스 모식도(410)에 도시된 다중 에코 시퀀스에 의하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 시간(TE1) 및 제2 에코 시간(TE2)에서 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)를 획득하여 최종 k 공간을 재구성하게 된다. 즉, 펄스 시퀀스 모식도(410)는 ETL = 2인 경우를 나타낸다.
도 4a에 도시된 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE1, PE2, PE2 rewind)은 위상 인코딩 방향의 경사자장이 인가되는 시간 구간을 나타내는 것이다. 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE1, PE2, PE2 rewind)은 각각의 TR 마다 서로 상이한 크기를 갖는다.
도 4a를 참고하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 펄스 시퀀스 모식도(410)에 도시된 것과 같이 k 공간의 리드아웃 방향을 따라, 복수 개의 에코를 생성하기 위한 경사자장(420)을 인가할 수 있다. 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 경사자장(420)을 인가하여 하나의 TR 동안 제1 에코 시간(TE1), 제2 에코 시간(TE2) 및 제3 에코 시간(TE1')에 에코를 생성할 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 데이터(E1)를 획득하기 전에 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE1)을 인가하여 k 공간에서 제1 에코 데이터(E1)를 배치할 ky 축의 위치를 결정할 수 있다.
위상 인코딩 방향의 경사자장(PE1)이 인가된 후, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 시간(TE1)에 대응되는 리드아웃 경사자장을 이용하여 양의 방향(411)을 따라 k 공간의 제1 에코 데이터(E1) 중 한 줄의 데이터를 채울 수 있다. 여기서, 제1 에코 데이터(E1)는 최종 k 공간 데이터를 재구성하기 위한 데이터이며, 또한 위상 보정을 위해 이용되는 데이터일 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 리드아웃 경사자장의 부호를 바꾸어 제3 에코 시간(TE1')에 대응되는 리드아웃 경사자장을 이용하여 음의 방향(413)을 따라 k 공간의 제3 에코 데이터(E1') 중 한 줄의 데이터를 채울 수 있다. 도 4a에 도시된 실시예에 의하면, 제3 에코 데이터(E1')는 최종 k 공간 데이터를 재구성할 때 이용되는 데이터가 아닌 위상 보정을 위해 이용되는 데이터일 수 있다. 다른 실시예에 의하면, 제3 에코 데이터(E1')는 최종 k 공간 데이터를 재구성할 때에 이용되는 데이터를 포함할 수도 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제2 에코 데이터(E2)를 획득하기 전에 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE2)을 인가하여 k 공간에서 제2 에코 데이터(E2)를 배치할 ky 축의 위치를 결정할 수 있다.
도 4a를 참조하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE2)을 인가하는 것에 의해 k 공간상의 데이터가 배치되는 위치가 ky 축의 원점에서 먼 방향으로 이동할 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 또 다시 리드아웃 경사자장의 부호를 바꾸어 제2 에코 시간(TE2)에 대응되는 리드아웃 경사자장을 이용하여 양의 방향(415)을 따라 k 공간의 제2 에코 데이터(E2) 중 한 줄의 데이터를 채울 수 있다. 그 후, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 다음 TR 로 넘어가기 전에, 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE2)과 크기는 갖고 방향이 반대되는 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE2 rewind)를 인가할 수 있다. 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE2 rewind)를 인가하는 것에 의해 다음 TR 에서 획득될 k 공간상의 데이터가 ky 축의 원점에 배치될 수 있는 상태로 되돌릴 수 있다.
그 후 다음 TR에서, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE1)을 인가하여 k 공간에서 제1 에코 데이터(E1)를 배치할 ky 축의 위치를 결정할 수 있다.
도 4a를 참고하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 여러 번의 TR을 거쳐 경사자장(420)을 인가함으로써 제1 에코 시간(TE1)에 대응되는 제1 에코 데이터(E1), 제2 에코 시간(TE2)에 대응되는 제2 에코 데이터(E2) 및 제3 에코 시간(TE1')에 대응되는 제3 에코 데이터(E1')를 획득할 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 데이터(E1)와 제2 에코 데이터(E2)를 획득할 때에 k 공간 상에서 데이터를 배치하는 방향(411, 415)이 동일하다. 즉, 제1 에코 시간(TE1)에 인가되는 리드아웃 경사자장 및 제2 에코 시간(TE2)에 인가되는 리드아웃 경사자장은 동일한 부호를 갖는다.
리드아웃 경사자장이 동일한 부호를 갖는 경우, 에코 시간이 시프트되는 방향이 서로 동일하게 될 수 있고, 이 경우, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 복원되는 최종 영상에서 에코 시간의 시프트에 따른 오차를 감소시킬 수 있다.
도 4a를 참조하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 제1 에코 데이터(E1)를 획득한 뒤에 제3 에코 데이터(E1')를 획득할 때에 위상 인코딩 경사자장을 인가하지 않기 때문에, 제1 에코 데이터(E1)와 제3 에코 데이터(E1')는 k 공간에서의 ky축 상의 위치가 서로 대응될 수 있다.
한편, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 제1 에코 데이터(E1)와 제3 에코 데이터(E1')를 획득할 때 k 공간 상에서 데이터를 배치하는 방향(411, 413)이 서로 상이하다. 만약, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 제1 에코 데이터(E1)와 제3 에코 데이터(E1')를 이용하여 B0 맵을 생성하는 경우에는, 에코 시간의 시프트의 방향이 서로 상이함에 따른 오차를 보정해주는 것이 요구된다.
도 4a에 도시된 바와 같이 제1 에코 데이터(E1)는 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함할 수 있고, 제2 에코 데이터(E2)는 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하지 않을 수 있다.
도 4a를 참조하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 T1 강조 영상을 획득하고자 하는 경우 기준 에코 시간을 제1 에코 시간(TE1)으로 결정할 수 있다. 이 때, 기준 에코 데이터인 제1 에코 데이터(E1)는 제2 에코 데이터(E2)와 k 공간 상에서 중복되는 부분을 포함할 수 있다.
도 4b는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 도 4a에 도시된 펄스 시퀀스(410)에 따라 자기 공명 영상을 획득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 4b를 참조하여 보면, 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 제1 에코 시간(TE1)에 대응되는 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 시간(TE2)에 대응되는 제2 에코 데이터(E2)에 기초하여 최종 영상을 재구성하는 과정이 도시된다
도 4b를 참고하여 자기 공명 영상이 획득되는 과정을 살펴보면, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 먼저 제1 에코 시간(TE1)에 대응되는 제1 에코 데이터(E1)를 획득하고, 제1 에코 시간 보다 늦은 제2 에코 시간(TE2)에 대응되는 제2 에코 데이터(E2)를 획득할 수 있다. 또한, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제3 에코 시간(E1')에 대응되는 제3 에코 데이터(E1')를 획득할 수 있다.
도 4b에 따르면, 기준 에코 데이터는 제1 에코 데이터(E1)일 수 있고, 기준 에코 시간은 제1 에코 시간(TE1)일 수 있다. 이 때, 제1 에코 데이터(E1)는 제2 에코 데이터(E2)와 k 공간 상에서 중복되는 부분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 에코 데이터(E1)는 제2 에코 데이터(E2)와 k 공간 상에서 중복되는 부분에 대한 데이터인 추가 데이터(425)를 더 포함할 수 있다. 추가 데이터(425)는 예를 들어, 전체 k 공간에서 약 10%의 비율을 가질 수 있다.
일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제2 에코 데이터(E2)에 위상 보정(phase correction)을 수행할 수 있다. 한편, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 데이터(E1)와 제3 에코 데이터(E1')를 이용하여 B0 맵을 생성할 수 있고, 생성된 B0 맵을 이용하여 위상 보정을 수행할 수 있다.
도 4a를 통하여 설명한 바와 같이, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 제1 에코 데이터(E1)와 제3 에코 데이터(E1')를 획득할 때 k 공간 상에서 데이터를 배치하는 방향(411, 413)이 서로 상이한 경우, B0 맵을 생성할 때에 있어서, 에코 시간의 시프트의 방향이 서로 상이함에 따른 오차를 보정해주는 것이 요구된다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제2 에코 데이터(E2)에 위상 보정을 수행하여, 위상이 제1 에코 시간(TE1)을 기준으로 하여 보정된 제2 에코 데이터(E2C)를 획득할 수 있다. 위상 보정을 통하여 서로 다른 에코 시간에서 획득되는 데이터들을 이용함에 따라 발생할 수 있는 최종 영상에서의 블러(blur) 또는 에일리어싱(aliasing)의 영향을 감소시킬 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 데이터(E1)와 보정된 제2 에코 데이터(E2C)에 기초하여, 최종 k 공간 데이터(E1+E2C)를 획득할 수 있다. 만약, 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)가 언더 샘플링된 k 공간 데이터인 경우 최종 k 공간 데이터(E1+E2C)는 예를 들어, GRAPPA, SMASH 등의 방식을 이용하여 재구성된 데이터일 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 최종 k 공간 데이터(E1+E2C)를 재구성 할 때에, 먼저, 제1 에코 데이터(E1) 중에서 추가 데이터(425)를 제외한 데이터와 제2 에코 데이터(E2)에 기초하여 k 공간 데이터를 재구성할 수 있다. 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 k 공간 데이터를 재구성할 때에, GRAPPA 등의 방식을 적용할 수 있다. 그 후, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 추가 데이터(425)를 포함하는 제1 에코 데이터(E1)와 보정된 제2 에코 데이터(E2C)에 기초하여 다시 k 공간 데이터를 재구성할 수 있다. 이 때, 추가 데이터(425)에 GRAPPA 등의 방식이 다시 적용될 수 있으며, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 최종 k 공간 데이터(E1+E2C)를 획득할 수 있다.
도 4a 및 도 4b 에 도시된 실시예에 의하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 하나의 TR에서 획득되는 에코 데이터를 이용하여, 최종 k 공간 데이터 및 위상 보정을 수행하기 위한 B0 맵을 생성할 수 있다. 이에 따라, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 추가적으로 위상 보정을 위한 펄스 시퀀스를 이용할 필요가 없이 k 공간 데이터를 획득하기 위한 펄스 시퀀스만을 이용하여 위상 보정에 필요한 데이터를 획득할 수 있게 된다.
도 5a는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 인가하는 ETL이 2인 다른 펄스 시퀀스의 펄스 시퀀스 모식도(510)를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a를 참고하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 펄스 시퀀스 모식도(510)에 나타나는 다중 에코 시퀀스에 의해 경사자장(520)을 인가할 수 있다.
도 4a를 이용하여 설명한 것과 유사하게, 펄스 시퀀스 모식도(510)는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 하나의 TR 동안 인가하는 리드아웃 방향의 경사자장(520) 및 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE1, PE2, PE2 rewind)을 나타낼 수 있다.
도 5a를 참고하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 펄스 시퀀스 모식도(510)에 나타난 것과 같이 k 공간의 리드아웃 방향을 따라, 복수 개의 에코를 생성하기 위한 경사자장(520)을 인가할 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 경사자장(520)을 인가하여 하나의 TR 동안 제1 에코 시간(TE1), 제2 에코 시간(TE2), 제3 에코 시간(TE1') 및 제4 에코 시간(TE2')에 에코를 생성할 수 있다. 즉, 도 4a에서 설명한 펄스 시퀀스 모식도(410)와 비교하여, 도 5a에 도시된 펄스 시퀀스 모식도(510)에 의하면 제4 에코 시간(TE2')에 대응되는 에코가 추가적으로 생성될 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 하나의 TR에 포함된 제1 에코 시간(TE1) 및 제2 에코 시간(TE2)에 생성되는 에코를 이용하여 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)를 획득할 수 있다. 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)를 획득하여 최종 k 공간을 재구성하게 된다.
한편, 도 5a에 도시된 실시예에 의하면, 제3 에코 데이터(E1') 및 제4 에코 데이터(E2')는 최종 k 공간 데이터를 재구성할 때 이용되는 데이터가 아닌 위상 보정을 위해 이용되는 데이터일 수 있다. 다른 실시예에 의하면, 제3 에코 데이터(E1') 및 제4 에코 데이터(E2')는 최종 k 공간 데이터를 재구성할 때에 이용되는 데이터를 포함할 수도 있다.
먼저, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 데이터(E1)를 획득하기 전에 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE1)을 인가하여 k 공간에서 제1 에코 데이터(E1)를 배치할 ky 축의 위치를 결정할 수 있다.
위상 인코딩 방향의 경사자장(PE1)이 인가된 후, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 시간(TE1)에 대응되는 리드아웃 경사자장을 이용하여 양의 방향(511)을 따라 k 공간의 제1 에코 데이터(E1) 중 한 줄의 데이터를 채울 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 리드아웃 경사자장의 부호를 바꾸어 제3 에코 시간(TE1')에 대응되는 리드아웃 경사자장을 이용하여 음의 방향(513)을 따라 k 공간의 제3 에코 데이터(E1') 중 한 줄의 데이터를 채울 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제2 에코 데이터(E2)를 획득하기 전에 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE2)을 인가하여 k 공간에서 제2 에코 데이터(E2)를 배치할 ky 축의 위치를 결정할 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 또 다시 리드아웃 경사자장의 부호를 바꾸어 제2 에코 시간(TE2)에 대응되는 리드아웃 경사자장을 이용하여 양의 방향(515)을 따라 k 공간의 제2 에코 데이터(E2) 중 한 줄의 데이터를 채울 수 있다.
그 후, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE2)과 크기는 갖고 방향이 반대되는 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE2 rewind)를 인가할 수 있다. 그 후, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 다시 리드아웃 경사자장의 부호를 바꾸어 제4 에코 시간(TE2')에 대응되는 리드아웃 경사자장을 이용하여 음의 방향(517)을 따라 k 공간의 제4 에코 데이터(E2') 중 한 줄의 데이터를 채울 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE2 rewind)의 인가에 의해, 다음 TR 의 k 공간상의 데이터가 ky 축의 원점에 배치될 수 있는 상태로 될 수 있다.
그 후 다음 TR에서, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE1)을 인가하여 k 공간에서 제1 에코 데이터(E1)를 배치할 ky 축의 위치를 결정할 수 있다.
도 5a를 참고하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 여러 번의 TR을 거쳐 경사자장(520)을 인가함으로써 제1 에코 시간(TE1)에 대응되는 제1 에코 데이터(E1), 제2 에코 시간(TE2)에 대응되는 제2 에코 데이터(E2), 제3 에코 시간(TE1')에 대응되는 제3 에코 데이터(E1') 및 제4 에코 시간(TE2')에 대응되는 제4 에코 데이터(E2')의 전체를 획득할 수 있다.
도 5a를 참조하면, 제3 에코 데이터(E1') 와 제4 에코 데이터(E2') 는 k 공간에서의 ky 축 상의 위치가 서로 대응될 수 있다. 제1 에코 데이터(E1)와 제3 에코 데이터(E1')의 ky 축 상의 위치는 서로 상이할 수도 있다.
한편, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 제3 에코 데이터(E1')와 제4 에코 데이터(E2')를 획득할 때 k 공간 상에서 데이터를 배치하는 방향(513, 517)이 서로 동일하다. 만약, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 제3 에코 데이터(E1')와 제4 에코 데이터(E2')를 이용하여 B0 맵을 생성하는 경우에는, 에코 시간의 시프트의 방향이 서로 상이함에 따른 오차가 최소화 될 수 있다.
도 5a에 도시된 바와 같이 제1 에코 데이터(E1)는 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함할 수 있고, 제2 에코 데이터(E2)는 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하지 않을 수 있다.
도 5a를 참고하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 T1 강조 영상을 획득하고자 하는 경우 기준 에코 시간을 제1 에코 시간(TE1)으로 결정할 수 있다. 이 때, 기준 에코 데이터인 제1 에코 데이터(E1)는 제2 에코 데이터(E2)와 k 공간 상에서 중복되는 부분을 포함할 수 있다.
도 5b는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 도 5a에 도시된 펄스 시퀀스(510)에 따라 자기 공명 영상을 획득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5b를 참조하여 보면, 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 제1 에코 시간(TE1)에 대응되는 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 시간(TE2)에 대응되는 제2 에코 데이터(E2)에 기초하여 최종 영상을 재구성하는 과정이 도시된다
일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 시간(TE1)에 대응되는 제1 에코 데이터(E1)를 획득하고, 제1 에코 시간 보다 늦은 제2 에코 시간(TE2)에 대응되는 제2 에코 데이터(E2)를 획득할 수 있다. 또한, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 위상 보정을 수행하기 위하여 제3 에코 시간(E1')에 대응되는 제3 에코 데이터(E1') 및 제4 에코 시간(TE2')에 대응되는 제4 에코 데이터(E2')를 획득할 수 있다.
도 5b에 따르면, 기준 에코 데이터는 제1 에코 데이터(E1)일 수 있고, 기준 에코 시간은 제1 에코 시간(TE1)일 수 있다. 이 때, 제1 에코 데이터(E1)는 제2 에코 데이터(E2)와 k 공간 상에서 중복되는 부분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 에코 데이터(E1)는 제2 에코 데이터(E2)와 k 공간 상에서 중복되는 부분에 대한 데이터인 추가 데이터(525)를 더 포함할 수 있다. 추가 데이터(525)는 예를 들어, 전체 k 공간에서 약 10%의 비율을 가질 수 있다.
일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제2 에코 데이터(E2)에 위상 보정(phase correction)을 수행할 수 있다. 도 5a를 통하여 설명한 바와 같이, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 제3 에코 데이터(E1')와 제4 에코 데이터(E2')를 획득할 때 k 공간 상에서 데이터를 배치하는 방향(513, 517)을 서로 동일하게 함으로써 에코 시간의 시프트에 따른 오차를 최소화할 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제2 에코 데이터(E2)에 위상 보정을 수행하여, 위상이 제1 에코 시간(TE1)을 기준으로 하여 보정된 제2 에코 데이터(E2C)를 획득할 수 있다. 위상 보정은 제3 에코 데이터(E1')와 제4 에코 데이터(E2')를 이용하여 생성되는 B0맵을 이용하여 수행될 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 데이터(E1)와 보정된 제2 에코 데이터(E2C)에 기초하여, 최종 k 공간 데이터(E1+E2C)를 획득할 수 있다. 최종 k 공간 데이터(E1+E2C)는 k 공간상에서 재구성된 k 공간 데이터일 수 있다. 최종 k 공간 데이터(E1+E2C)를 재구성 할 때에, 먼저, 제1 에코 데이터(E1) 중에서 추가 데이터(525)를 제외한 데이터와 제2 에코 데이터(E2)에 기초하여 k 공간 데이터를 재구성할 수 있다. 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 k 공간 데이터를 재구성할 때에, GRAPPA 등의 방식을 적용할 수 있다. 그 후, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 추가 데이터(525)를 포함하는 제1 에코 데이터(E1)와 보정된 제2 에코 데이터(E2C)에 기초하여 다시 k 공간 데이터를 재구성 할 수 있다. 이 때, 추가 데이터(525)에 GRAPPA 등의 방식이 다시 적용될 수 있으며, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 최종 k 공간 데이터(E1+E2C)를 획득할 수 있다.
도 5a 및 도 5b 에 도시된 실시예에 의하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 동일한 부호를 갖는 경사자장의 인가에 의해 획득되는 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)에 의해 k 공간 데이터를 획득할 수 있다. 마찬가지로, 동일한 부호를 갖는 경사자장의 인가에 의해 획득되는 제3 에코 데이터(E1')와 제4 에코 데이터(E2')를 이용하여 B0 맵을 생성할 수 있다. 이에 따라, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 에코 시간의 오차에 따른 영향을 최소화 할 수 있다.
또한, 도 5a 및 도 5b 에 도시된 실시예에 의하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 하나의 TR에서 획득되는 에코 데이터를 이용하여, 최종 k 공간 데이터 및 위상 보정을 수행하기 위한 B0 맵을 생성할 수 있다. 이에 따라, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 추가적으로 위상 보정을 위한 펄스 시퀀스를 이용할 필요가 없이 k 공간 데이터를 획득하기 위한 펄스 시퀀스만을 이용하여 위상 보정에 필요한 데이터를 획득할 수 있게 된다.
도 6a는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 인가하는 ETL이 3인 펄스 시퀀스의 펄스 시퀀스 모식도(610)를 설명하기 위한 도면이다.
도 6a를 참고하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 펄스 시퀀스 모식도(610)에 나타나는 다중 에코 시퀀스에 의해 경사자장(620)을 인가할 수 있다.
펄스 시퀀스 모식도(610)는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 하나의 TR 동안 인가하는 리드아웃 방향의 경사자장(620) 및 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE1, PE2, PE2 rewind, PE2 + PE3, PE rewind)을 나타낼 수 있다.
도 6a를 참고하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 펄스 시퀀스 모식도(610)에 도시된 것과 같이 k 공간의 리드아웃 방향을 따라, 복수 개의 에코를 생성하기 위한 경사자장(620)을 인가할 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 경사자장(620)을 인가하여 하나의 TR 동안 제1 에코 시간(TE1), 제2 에코 시간(TE2), 제3 에코 시간(TE1'), 제4 에코 시간(TE2') 및 제5 에코 시간(TE3)에 에코를 생성할 수 있다. 즉, 도 5a에서 설명한 펄스 시퀀스 모식도(510)와 비교하여, 도 6a에 도시된 펄스 시퀀스 모식도(610)에 의하면 제5 에코 시간(TE3)에 대응되는 에코가 추가적으로 생성될 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 하나의 TR에 포함된 제1 에코 시간(TE1), 제2 에코 시간(TE2) 및 제5 에코 시간(TE3)에 생성되는 에코를 이용하여 제1 에코 데이터(E1), 제2 에코 데이터(E2) 및 제5 에코 데이터(E3)를 획득할 수 있다. 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 데이터(E1), 제2 에코 데이터(E2) 및 제5 에코 데이터(E3)를 획득하여 최종 k 공간을 재구성하게 된다.
한편, 도 6a에 도시된 실시예에 의하면, 제3 에코 데이터(E1') 및 제4 에코 데이터(E2')는 최종 k 공간 데이터를 재구성할 때 이용되는 데이터가 아닌 위상 보정을 위해 이용되는 데이터일 수 있다. 다른 실시예에 의하면, 제3 에코 데이터(E1') 및 제4 에코 데이터(E2')는 최종 k 공간 데이터를 재구성할 때에 이용되는 데이터를 포함할 수도 있다.
먼저, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 데이터(E1)를 획득하기 전에 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE1)을 인가하여 k 공간에서 제1 에코 데이터(E1)를 배치할 ky 축의 위치를 결정할 수 있다.
위상 인코딩 방향의 경사자장(PE1)이 인가된 후, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 시간(TE1)에 대응되는 리드아웃 경사자장을 이용하여 양의 방향(611)을 따라 k 공간의 제1 에코 데이터(E1) 중 한 줄의 데이터를 채울 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 리드아웃 경사자장의 부호를 바꾸어 제3 에코 시간(TE1')에 대응되는 리드아웃 경사자장을 이용하여 음의 방향(613)을 따라 k 공간의 제3 에코 데이터(E1') 중 한 줄의 데이터를 채울 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제2 에코 데이터(E2)를 획득하기 전에 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE2)을 인가하여 k 공간에서 제2 에코 데이터(E2)를 배치할 ky 축의 위치를 결정할 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 또 다시 리드아웃 경사자장의 부호를 바꾸어 제2 에코 시간(TE2)에 대응되는 리드아웃 경사자장을 이용하여 양의 방향(615)을 따라 k 공간의 제2 에코 데이터(E2) 중 한 줄의 데이터를 채울 수 있다.
그 후, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE2)과 크기는 같고 방향이 반대되는 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE2 rewind)를 인가할 수 있다. 그 후, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 다시 리드아웃 경사자장의 부호를 바꾸어 제4 에코 시간(TE2')에 대응되는 리드아웃 경사자장을 이용하여 음의 방향(617)을 따라 k 공간의 제4 에코 데이터(E2') 중 한 줄의 데이터를 채울 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 그 후 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE2+PE3)를 인가하여 k 공간에서 제5 에코 데이터(E3)를 배치할 ky 축의 위치를 결정할 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 또 다시 리드아웃 경사자장의 부호를 바꾸어 제5 에코 시간(TE3)에 대응되는 리드아웃 경사자장을 이용하여 양의 방향(619)을 따라 k 공간의 제5 에코 데이터(E3) 중 한 줄의 데이터를 채울 수 있다.
도 6a를 참고하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 여러 번의 TR을 거쳐 경사자장(520)을 인가함으로써 제1 에코 시간(TE1)에 대응되는 제1 에코 데이터(E1), 제2 에코 시간(TE2)에 대응되는 제2 에코 데이터(E2), 제3 에코 시간(TE1')에 대응되는 제3 에코 데이터(E1') 및 제4 에코 시간(TE2')에 대응되는 제4 에코 데이터(E2') 및 제5 에코 시간(E3)에 대응되는 제5 에코 데이터(E3)를 획득할 수 있다.
한편, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 데이터(E1), 제2 에코 데이터(E2) 및 제5 에코 데이터(E3)를 획득할 때에 k 공간 상에서 데이터를 배치하는 방향(611, 615, 619)이 동일하다. 즉, 제1 에코 시간(TE1)에 인가되는 리드아웃 경사자장, 제2 에코 시간(TE2)에 인가되는 리드아웃 경사자장 및 제5 에코 시간(TE5)에 인가되는 리드아웃 경사자장은 동일한 부호를 갖는다.
도 6a를 참조하면, 제3 에코 데이터(E1')와 제4 에코 데이터(E2') 는 k 공간에서의 ky 축 상의 위치가 서로 대응될 수 있다. 제1 에코 데이터(E1)와 제3 에코 데이터(E1')의 ky 축 상의 위치는 서로 상이할 수도 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 제3 에코 데이터(E1')와 제4 에코 데이터(E2')를 획득할 때 k 공간 상에서 데이터를 배치하는 방향(613, 617)은 서로 동일하다. 만약, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 제3 에코 데이터(E1')와 제4 에코 데이터(E2')를 이용하여 B0 맵을 생성하는 경우에는, 에코 시간의 시프트의 방향이 서로 상이함에 따른 오차가 최소화 될 수 있다.
도 6a에 도시된 바와 같이 제1 에코 데이터(E1)는 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함할 수 있고, 제2 에코 데이터(E2) 및 제5 에코 데이터(E3)는 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하지 않을 수 있다.
도 6a를 참고하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 T1 강조 영상을 획득하고자 하는 경우 기준 에코 시간을 제1 에코 시간(TE1)으로 결정할 수 있다. 이 때, 기준 에코 데이터인 제1 에코 데이터(E1)는 제2 에코 데이터(E2)와 k 공간 상에서 중복되는 부분을 포함할 수 있다. 또한, 제2 에코 데이터(E2)는 제5 에코 데이터(E3)와 k 공간 상에서 중복되는 부분을 포함할 수 있다.
도 6b는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 도 6a에 도시된 펄스 시퀀스(610)에 따라 자기 공명 영상을 획득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 6b를 참조하여 보면, 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 제1 에코 시간(TE1)에 대응되는 제1 에코 데이터(E1), 제2 에코 시간(TE2) 에 대응되는 제2 에코 데이터(E2) 및 제5 에코 시간(TE3)에 대응되는 제5 에코 데이터(E3)에 기초하여 최종 영상을 재구성하는 과정이 도시된다
일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 먼저 제1 에코 시간(TE1)에 대응되는 제1 에코 데이터(E1)를 획득하고, 제1 에코 시간 보다 늦은 제2 에코 시간(TE2)에 대응되는 제2 에코 데이터(E2)를 획득하고, 제2 에코 시간 보다 늦은 제5 에코 시간(TE3)에 대응되는 제5 에코 데이터(E3)를 획득할 수 있다. 또한, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 위상 보정을 수행하기 위하여 제3 에코 시간(E1')에 대응되는 제3 에코 데이터(E1') 및 제4 에코 시간(TE2')에 대응되는 제4 에코 데이터(E2')를 획득할 수 있다.
도 6b에 따르면, 기준 에코 데이터는 제1 에코 데이터(E1)일 수 있고, 기준 에코 시간은 제1 에코 시간(TE1)일 수 있다. 이 때, 제1 에코 데이터(E1)는 제2 에코 데이터(E2)와 k 공간 상에서 중복되는 부분에 대한 데이터인 추가 데이터(625)를 더 포함할 수 있다. 또한, 제2 에코 데이터(E2)는 제3 에코 데이터(E3)와 k 공간 상에서 중복되는 부분에 대한 데이터인 추가 데이터(635)를 더 포함할 수 있다.
먼저, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제5 에코 데이터(E3)에 위상 보정(phase correction)을 수행할 수 있다. 도 6a를 통하여 설명한 바와 같이, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 위상 보정에 이용되는 제3 에코 데이터(E1')와 제4 에코 데이터(E2')를 획득할 때 k 공간 상에서 데이터를 배치하는 방향(613, 617)을 서로 동일하게 함으로써 에코 시간의 시프트에 따른 오차를 최소화할 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제5 에코 데이터(E3)에 위상 보정을 수행하여, 위상이 제2 에코 시간(TE2)을 기준으로 하여 보정된 제5 에코 데이터(E3CE2)를 획득할 수 있다. 위상 보정은 제3 에코 데이터(E1')와 제4 에코 데이터(E2')를 이용하여 생성되는 B0맵을 이용하여 수행될 수 있다.
여기서, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제5 에코 데이터(E3)에 상기와 같이 위상 보정을 수행하고, 그 후, 제2 에코 데이터(E2)와 보정된 제5 에코 데이터(E3CE2)에 기초하여 획득되는 중간 과정 k 공간 데이터(E2+E3CE2)에 다시 한번 위상 보정을 수행하게 된다. 첫번째 위상 보정은 제2 에코 데이터(E2)의 위상을 기준으로 수행되고, 두번째 위상 보정은 제1 에코 데이터(E1)의 위상을 기준으로 수행될 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제2 에코 데이터(E2)와 보정된 제5 에코 데이터(E3CE2)에 기초하여, 중간 과정 k 공간 데이터(E2+E3CE2)를 획득할 수 있다. 만약, 제2 에코 데이터(E2) 및 제5 에코 데이터(E3)가 언더 샘플링된 k 공간 데이터인 경우 중간 과정 k 공간 데이터(E2+E3CE2)는 예를 들어, GRAPPA, SMASH 등의 방식을 이용하여 재구성된 데이터일 수 있다.
또한, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 중간 과정 k 공간 데이터(E2+ E3CE2)를 재구성 할 때에, 먼저, 제2 에코 데이터(E2) 중에서 추가 데이터(635)를 제외한 데이터와 제5 에코 데이터(E3)에 기초하여 k 공간 데이터를 재구성할 수 있다. 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 k 공간 데이터를 재구성할 때에, GRAPPA 등의 방식을 적용할 수 있다. 그 후, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 추가 데이터(635)를 포함하는 제2 에코 데이터(E2)와 보정된 제5 에코 데이터(E3CE2)에 기초하여 다시 k 공간 데이터를 재구성 할 수 있다. 이 때, 추가 데이터(635)에 GRAPPA 등의 방식이 다시 적용될 수 있으며, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 중간 과정 k 공간 데이터(E2+ E3CE2)를 획득할 수 있다.
그 후, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제2 에코 데이터(E2)와 보정된 제5 에코 데이터(E3CE2)에 기초하여 획득되는 중간 과정 k 공간 데이터(E2+ E3CE2)에 두번째 위상 보정을 수행할 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 중간 과정 k 공간 데이터(E2+ E3CE2)에 위상 보정을 수행하여, 위상이 제1 에코 시간(TE1)을 기준으로 하여 보정된 중간 과정 k 공간 데이터((E2+ E3CE2)CE1)를 획득할 수 있다. 위상 보정은 제3 에코 데이터(E1')와 제4 에코 데이터(E2')를 이용하여 생성되는 B0맵을 이용하여 수행될 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 데이터(E1)와 보정된 중간 과정 k 공간 데이터((E2+ E3CE2)CE1)에 기초하여, 최종 k 공간 데이터(E1+(E2+ E3CE2)CE1)를 획득할 수 있다. 최종 k 공간 데이터(E1+(E2+E3CE2)CE1)는 k 공간상에서 재구성된 k 공간 데이터일 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 추가 데이터(625)를 이용하여 최종 k 공간 데이터(E1+(E2+E3CE2)CE1)를 재구성하는 방식은 도 5b를 이용하여 설명한 것과 유사하므로 이에 대한 설명은 생략한다.
도 6a 및 도 6b 에 도시된 실시예에 의하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 동일한 부호를 갖는 경사자장의 인가에 의해 획득되는 제1 에코 데이터(E1), 제2 에코 데이터(E2) 및 제5 에코 데이터(E3)에 의해 k 공간 데이터를 획득할 수 있다. 마찬가지로, 동일한 부호를 갖는 경사자장의 인가에 의해 획득되는 제3 에코 데이터(E1')와 제4 에코 데이터(E2')를 이용하여 B0 맵을 생성할 수 있다. 이에 따라, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 에코 시간의 오차에 따른 영향을 최소화 할 수 있다.
또한, 도 6a 및 도 6b 에 도시된 실시예에 의하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 하나의 TR에서 획득되는 에코 데이터를 이용하여, 최종 k 공간 데이터 및 위상 보정을 수행하기 위한 B0 맵을 생성할 수 있다. 이에 따라, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 추가적으로 위상 보정을 위한 펄스 시퀀스를 이용할 필요가 없이 k 공간 데이터를 획득하기 위한 펄스 시퀀스만을 이용하여 위상 보정에 필요한 데이터를 획득할 수 있게 된다.
한편, 도 4a 내지 도 6b를 통하여 설명한 실시예들에 의하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 기준 에코 시간을 이른 에코(Early Echo)로 결정한 경우, 기준 에코 데이터를 제1 에코 데이터로 결정할 수 있다.
이하, 도 7a 내지 도 8b에서는 기준 에코 시간이 늦은 에코(Late Echo)인 경우에 대해 설명한다.
도 7a는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 인가하는 ETL이 2인 펄스 시퀀스의 펄스 시퀀스 모식도(710)를 설명하기 위한 도면이다.
도 7a를 참고하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 펄스 시퀀스 모식도(710)에 나타나는 다중 에코 시퀀스에 의해 경사자장(720)을 인가할 수 있다.
구체적으로, 펄스 시퀀스 모식도(710)는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 하나의 TR 동안 인가하는 리드아웃 방향의 경사자장(720) 및 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE1, PE2, PE rewind)을 나타낼 수 있다.
도 7a의 펄스 시퀀스 모식도(710)와 전술한 도 5a의 펄스 시퀀스 모식도(510)를 비교하여 보면, 리드아웃 방향의 경사자장(720)은 펄스 시퀀스 모식도(510)에서의 리드아웃 방향의 경사자장(520)과 동일할 수 있다. 펄스 시퀀스 모식도(710)는 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE1, PE2, PE rewind)에 있어서, 도 5a의 펄스 시퀀스 모식도(510)와 차이점이 있으므로, 차이점이 있는 부분을 중심으로 설명한다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 데이터(E1)를 획득하기 전에 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE1)을 인가하여 k 공간에서 제1 에코 데이터(E1)를 배치할 ky 축의 위치를 결정할 수 있다.
위상 인코딩 방향의 경사자장(PE1)이 인가된 후, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 시간(TE1)에 대응되는 리드아웃 경사자장을 이용하여 양의 방향(711)을 따라 k 공간의 제1 에코 데이터(E1) 중 한 줄의 데이터를 채울 수 있다. 여기서, 제1 에코 데이터(E1)는 k 공간의 ky축이 0인 부분의 데이터를 포함하지 않을 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제3 에코 데이터(E1')를 획득하기 전에 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE2)을 인가하여 k 공간에서 제3 에코 데이터(E1')를 배치할 ky 축의 위치를 결정할 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 리드아웃 경사자장의 부호를 바꾸어 제3 에코 시간(TE1')에 대응되는 리드아웃 경사자장을 이용하여 음의 방향(713)을 따라 k 공간의 제3 에코 데이터(E1') 중 한 줄의 데이터를 채울 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 또 다시 리드아웃 경사자장의 부호를 바꾸어 제2 에코 시간(TE2)에 대응되는 리드아웃 경사자장을 이용하여 양의 방향(715)을 따라 k 공간의 제2 에코 데이터(E2) 중 한 줄의 데이터를 채울 수 있다.
그 후, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 다시 리드아웃 경사자장의 부호를 바꾸어 제4 에코 시간(TE2')에 대응되는 리드아웃 경사자장을 이용하여 음의 방향(717)을 따라 k 공간의 제4 에코 데이터(E2') 중 한 줄의 데이터를 채울 수 있다.
그 후, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE rewind)를 인가할 수 있다. 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE rewind)의 인가에 의해, 다음 TR 의 k 공간상의 데이터가 ky 축의 좌표가 0인 곳에 배치될 수 있는 상태로 될 수 있다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 시간(TE1)에 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하지 않는 제1 에코 데이터(E1)를 획득할 수 있고, 제2 에코 시간(TE2)에 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하는 제2 에코 데이터(E2)를 획득할 수 있다.
도 7a를 참고하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 T2 또는 T2* 강조 영상을 획득하고자 하는 경우 기준 에코 시간을 제2 에코 시간(TE2)으로 결정할 수 있다. 이 때, 기준 에코 데이터인 제2 에코 데이터(E2)는 제1 에코 데이터(E1)와 k 공간 상에서 중복되는 부분을 포함할 수 있다.
도 7b는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 도 7a에 도시된 펄스 시퀀스(710)에 따라 자기 공명 영상을 획득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 7b를 참조하여 보면, 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 제1 에코 시간(TE1)에 대응되는 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 시간(TE2)에 대응되는 제2 에코 데이터(E2)에 기초하여 최종 영상을 재구성하는 과정이 도시된다
일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 먼저 제1 에코 시간(TE1)에 대응되는 제1 에코 데이터(E1)를 획득하고, 제1 에코 시간 보다 늦은 제2 에코 시간(TE2)에 대응되는 제2 에코 데이터(E2)를 획득할 수 있다. 또한, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제3 에코 시간(E1')에 대응되는 제3 에코 데이터(E1') 및 제4 에코 시간(TE2')에 대응되는 제4 에코 데이터(E2')를 획득할 수 있다.
도 7b에 따르면, 기준 에코 데이터는 제2 에코 데이터(E2)일 수 있고, 기준 에코 시간은 제2 에코 시간(TE2)일 수 있다. 도 7b를 도 5b와 비교하여 보면, 기준 에코 데이터와 기준 에코 시간에 있어서 차이점이 있고, 도 7b와 도 5b의 다른 부분들은 서로 대응될 수 있다. 이하에서는 도 5b에 도시된 것과 차이점이 있는 부분을 중심으로 설명한다.
도 7b에 따르면, 기준 에코 데이터는 제2 에코 데이터(E2)이고, 이 때, 제2 에코 데이터(E2)는 제1 에코 데이터(E1)와 k 공간 상에서 중복되는 부분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 에코 데이터(E2)는 제1 에코 데이터(E1)와 k 공간 상에서 중복되는 부분에 대한 데이터인 추가 데이터(725)를 더 포함할 수 있다. 추가 데이터(725)는 예를 들어, 전체 k 공간에서 약 10%의 비율을 가질 수 있다.
일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 데이터(E1)에 위상 보정(phase correction)을 수행할 수 있다. 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 제3 에코 데이터(E1')와 제4 에코 데이터(E2')를 획득할 때 k 공간 상에서 데이터를 배치하는 방향(도 7a의 713, 717)을 서로 동일하게 함으로써 에코 시간의 시프트에 따른 오차를 최소화할 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 데이터(E1)에 위상 보정을 수행하여, 위상이 제2 에코 시간(TE2)을 기준으로 하여 보정된 제1 에코 데이터(E1C)를 획득할 수 있다. 위상 보정은 제3 에코 데이터(E1')와 제4 에코 데이터(E2')를 이용하여 생성되는 B0맵을 이용하여 수행될 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 데이터(E1)와 보정된 제2 에코 데이터(E2C)에 기초하여, 최종 k 공간 데이터(E1C+E2)를 획득할 수 있다. 최종 k 공간 데이터(E1C+E2)는 k 공간상에서 재구성된 k 공간 데이터일 수 있다. 최종 k 공간 데이터(E1C+E2)를 재구성 할 때에, 먼저, 제2 에코 데이터(E2) 중에서 추가 데이터(725)를 제외한 데이터와 제1 에코 데이터(E1)에 기초하여 k 공간 데이터를 재구성할 수 있다. 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 k 공간 데이터를 재구성할 때에, GRAPPA 등의 방식을 적용할 수 있다. 그 후, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 추가 데이터(725)를 포함하는 제2 에코 데이터(E2)와 보정된 제1 에코 데이터(E1C)에 기초하여 다시 k 공간 데이터를 재구성 할 수 있다. 이 때, 추가 데이터(725)에 GRAPPA 등의 방식이 다시 적용될 수 있으며, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 최종 k 공간 데이터(E1C+E2)를 획득할 수 있다.
도 8a는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 인가하는 ETL이 3인 펄스 시퀀스의 펄스 시퀀스 모식도(810)를 설명하기 위한 도면이다.
도 8a를 참고하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 펄스 시퀀스 모식도(810)에 나타나는 다중 에코 시퀀스에 의해 경사자장(820)을 인가할 수 있다.
펄스 시퀀스 모식도(610)는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 하나의 TR 동안 인가하는 리드아웃 방향의 경사자장(820) 및 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE1, PE2, PE rewind)을 나타낼 수 있다.
도 8a를 참고하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 펄스 시퀀스 모식도(810)에 도시된 것과 같이 k 공간의 리드아웃 방향을 따라, 복수 개의 에코를 생성하기 위한 경사자장(820)을 인가할 수 있다. 도 7a에서 설명한 펄스 시퀀스 모식도(710)와 비교하여, 도 8a에 도시된 펄스 시퀀스 모식도(810)에 의하면 제5 에코 시간(TE3)에 대응되는 에코가 추가적으로 생성될 수 있다.
도 8a의 펄스 시퀀스 모식도(810)와 전술한 도 7a의 펄스 시퀀스 모식도(710)를 비교하여 보면, 리드아웃 방향의 경사자장(820)은 펄스 시퀀스 모식도(710)에서의 리드아웃 방향의 경사자장(520)과 비교하여 ETL이 3으로 증가하여, 리드 아웃 방향의 경사자장(820)과, 위상 인코딩 방향의 경사자장 (PE1, PE2, PE rewind)에 있어서 차이점이 있으므로, 차이점이 있는 부분을 중심으로 설명한다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 하나의 TR에 포함된 제1 에코 시간(TE1), 제2 에코 시간(TE2) 및 제5 에코 시간(TE3)에 생성되는 에코를 이용하여 제1 에코 데이터(E1), 제2 에코 데이터(E2) 및 제5 에코 데이터(E3)를 획득할 수 있다. 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 데이터(E1), 제2 에코 데이터(E2) 및 제5 에코 데이터(E3)를 획득하여 최종 k 공간을 재구성하게 된다.
먼저, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 데이터(E1)를 획득하기 전에 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE1)을 인가하여 k 공간에서 제1 에코 데이터(E1)를 배치할 ky 축의 위치를 결정할 수 있다.
위상 인코딩 방향의 경사자장(PE1)이 인가된 후, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 시간(TE1)에 대응되는 리드아웃 경사자장을 이용하여 양의 방향(811)을 따라 k 공간의 제1 에코 데이터(E1) 중 한 줄의 데이터를 채울 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제2 에코 데이터(E2)를 획득하기 전에 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE2)을 인가하여 k 공간에서 제2 에코 데이터(E2)를 배치할 ky 축의 위치를 결정할 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 에코 시간(TE2)에 대응되는 리드아웃 경사자장의 부호를 제1 에코 데이터(E1)를 획득할 때와 동일하게 하여, 양의 방향(813)을 따라 k 공간의 제2 에코 데이터(E2) 중 한 줄의 데이터를 채울 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제3 에코 데이터(E1')를 획득하기 전에 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE3)을 인가하여 k 공간에서 제3 에코 데이터(E1')를 배치할 ky 축의 위치를 결정할 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 리드아웃 경사자장의 부호를 바꾸어 제3 에코 시간(TE1')에 대응되는 리드아웃 경사자장을 이용하여 음의 방향(813)을 따라 k 공간의 제3 에코 데이터(E1') 중 한 줄의 데이터를 채울 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 또 다시 리드아웃 경사자장의 부호를 바꾸어 제5 에코 시간(TE3)에 대응되는 리드아웃 경사자장을 이용하여 양의 방향(817)을 따라 k 공간의 제5 에코 데이터(E3) 중 한 줄의 데이터를 채울 수 있다.
그 후, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 다시 리드아웃 경사자장의 부호를 바꾸어 제4 에코 시간(TE2')에 대응되는 리드아웃 경사자장을 이용하여 음의 방향(819)을 따라 k 공간의 제4 에코 데이터(E2') 중 한 줄의 데이터를 채울 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 그 후 위상 인코딩 방향의 경사자장(PE rewind)의 인가에 의해, 다음 TR 의 k 공간상의 데이터가 ky 축의 좌표가 0인 곳에 배치될 수 있는 상태로 될 수 있다.
도 8a를 참고하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 여러 번의 TR을 거쳐 경사자장(820)을 인가함으로써 제1 에코 시간(TE1)에 대응되는 제1 에코 데이터(E1), 제2 에코 시간(TE2)에 대응되는 제2 에코 데이터(E2), 제3 에코 시간(TE1')에 대응되는 제3 에코 데이터(E1') 및 제4 에코 시간(TE2')에 대응되는 제4 에코 데이터(E2') 및 제5 에코 시간(TE3)에 대응되는 제5 에코 데이터(E3)를 획득할 수 있다.
한편, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 데이터(E1), 제2 에코 데이터(E2) 및 제5 에코 데이터(E3)를 획득할 때에 k 공간 상에서 데이터를 배치하는 방향(811, 813, 617)이 동일하다. 즉, 제1 에코 시간(TE1)에 인가되는 리드아웃 경사자장, 제2 에코 시간(TE2)에 인가되는 리드아웃 경사자장 및 제5 에코 시간(TE5)에 인가되는 리드아웃 경사자장은 동일한 부호를 갖는다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 제3 에코 데이터(E1')와 제4 에코 데이터(E2')를 획득할 때 k 공간 상에서 데이터를 배치하는 방향(815, 819)은 서로 동일하다. 만약, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 제3 에코 데이터(E1')와 제4 에코 데이터(E2')를 이용하여 B0 맵을 생성하는 경우에는, 에코 시간의 시프트의 방향이 서로 상이함에 따른 오차가 최소화 될 수 있다.
도 8a에 도시된 바와 같이 제5 에코 데이터(E3)는 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함할 수 있고, 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)는 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하지 않을 수 있다.
도 8a를 참고하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 T2 또는 T2* 강조 영상을 획득하고자 하는 경우 기준 에코 시간을 제5 에코 시간(TE3)으로 결정할 수 있다. 이 때, 기준 에코 데이터인 제5 에코 데이터(E3)는 제2 에코 데이터(E2)와 k 공간 상에서 중복되는 부분을 포함할 수 있다. 또한, 제2 에코 데이터(E2)는 제1 에코 데이터(E1)와 k 공간 상에서 중복되는 부분을 포함할 수 있다.
도 8b는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 도 8a에 도시된 펄스 시퀀스(810)에 따라 자기 공명 영상을 획득하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 8b를 참조하여 보면, 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 제1 에코 시간(TE1)에 대응되는 제1 에코 데이터(E1), 제2 에코 시간(TE2) 에 대응되는 제2 에코 데이터(E2) 및 제5 에코 시간(TE3)에 대응되는 제5 에코 데이터(E3)에 기초하여 최종 영상을 재구성하는 과정이 도시된다.
일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 시간(TE1)에 대응되는 제1 에코 데이터(E1)를 획득하고, 제1 에코 시간 보다 늦은 제2 에코 시간(TE2)에 대응되는 제2 에코 데이터(E2)를 획득하고, 제2 에코 시간 보다 늦은 제5 에코 시간(TE3)에 대응되는 제5 에코 데이터(E3)를 획득할 수 있다. 또한, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 위상 보정을 수행하기 위해 제3 에코 시간(E1')에 대응되는 제3 에코 데이터(E1') 및 제4 에코 시간(TE2')에 대응되는 제4 에코 데이터(E2')를 획득할 수 있다.
도 8b에 따르면, 기준 에코 데이터는 제5 에코 데이터(E3)일 수 있고, 기준 에코 시간은 제5 에코 시간(TE3)일 수 있다. 이 때, 제5 에코 데이터(E3)는 제2 에코 데이터(E2)와 k 공간 상에서 중복되는 부분에 대한 데이터인 추가 데이터(825)를 더 포함할 수 있다. 또한, 제2 에코 데이터(E2)는 제1 에코 데이터(E1)와 k 공간 상에서 중복되는 부분에 대한 데이터인 추가 데이터(835)를 더 포함할 수 있다.
먼저, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 데이터(E1)에 위상 보정(phase correction)을 수행할 수 있다. 도 6a를 통하여 설명한 바와 같이, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 제3 에코 데이터(E1')와 제4 에코 데이터(E2')를 획득할 때 k 공간 상에서 데이터를 배치하는 방향(815, 819)을 서로 동일하게 함으로써 에코 시간의 시프트에 따른 오차를 최소화할 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 데이터(E1)에 위상 보정을 수행하여, 위상이 제2 에코 시간(TE2)을 기준으로 하여 보정된 제1 에코 데이터(E1CE2)를 획득할 수 있다. 위상 보정은 제3 에코 데이터(E1')와 제4 에코 데이터(E2')를 이용하여 생성되는 B0맵을 이용하여 수행될 수 있다.
여기서, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 데이터(E1)에 상기와 같이 위상 보정을 수행하고, 그 후, 제2 에코 데이터(E2)와 보정된 제1 에코 데이터(E1CE2)에 기초하여 획득되는 중간 과정 k 공간 데이터(E2+E1CE2)에 다시 한번 위상 보정을 수행하게 된다. 첫번째 위상 보정은 제2 에코 데이터(E2)의 위상을 기준으로 수행되고, 두번째 위상 보정은 제5 에코 데이터(E3)의 위상을 기준으로 수행될 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제2 에코 데이터(E2)와 보정된 제1 에코 데이터(E1CE2)에 기초하여, 중간 과정 k 공간 데이터(E2+E1CE2)를 획득할 수 있다. 만약, 제2 에코 데이터(E2) 및 제5 에코 데이터(E3)가 언더 샘플링된 k 공간 데이터인 경우 중간 과정 k 공간 데이터(E2+E1CE2)는 예를 들어, GRAPPA, SMASH 등의 방식을 이용하여 재구성된 데이터일 수 있다.
또한, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 중간 과정 k 공간 데이터(E2+ E1CE2)를 재구성 할 때에, 먼저, 제2 에코 데이터(E2) 중에서 추가 데이터(835)를 제외한 데이터와 제5 에코 데이터(E1)에 기초하여 k 공간 데이터를 재구성할 수 있다. 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 k 공간 데이터를 재구성할 때에, GRAPPA 등의 방식을 적용할 수 있다. 그 후, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 추가 데이터(835)를 포함하는 제2 에코 데이터(E2)와 보정된 제1 에코 데이터(E1CE2)에 기초하여 다시 k 공간 데이터를 재구성 할 수 있다. 이 때, 추가 데이터(835)에 GRAPPA 등의 방식이 다시 적용될 수 있으며, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 중간 과정 k 공간 데이터(E2+ E1CE2)를 획득할 수 있다.
그 후, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제2 에코 데이터(E2)와 보정된 제1 에코 데이터(E1CE2)에 기초하여 획득되는 중간 과정 k 공간 데이터(E2+ E1CE2)에 두번째 위상 보정을 수행할 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 중간 과정 k 공간 데이터(E2+ E1CE2)에 위상 보정을 수행하여, 위상이 제5 에코 시간(TE3)을 기준으로 하여 보정된 중간 과정 k 공간 데이터((E2+ E1CE2)CE3)를 획득할 수 있다. 위상 보정은 제3 에코 데이터(E1')와 제4 에코 데이터(E2')를 이용하여 생성되는 B0맵을 이용하여 수행될 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 데이터(E1)와 보정된 중간 과정 k 공간 데이터((E2+ E1CE2)CE3)에 기초하여, 최종 k 공간 데이터(E3+(E2+ E1CE2)CE3)를 획득할 수 있다. 최종 k 공간 데이터(E3+(E2+E1CE2)CE3)는 k 공간상에서 재구성된 k 공간 데이터일 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 추가 데이터(825)를 이용하여 최종 k 공간 데이터(E3+(E2+E1CE2)CE3)를 재구성하는 방식은 도 7b를 이용하여 설명한 것과 유사하므로 이에 대한 설명은 생략한다.
도 9a는 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 획득한 제1 에코 데이터(E1) 중에서 제2 에코 데이터(E2)를 나타내는 도면이다.
구체적으로, 도 9a는 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 언더 샘플링된 제1 에코 데이터(E1) 및 언더 샘플링된 제2 에코 데이터(E2)를 k 공간에 나타낸다.
도 9a를 참조하면 실제로 데이터를 획득한 열은 실선으로 표시하였다. 또한, 점선으로 표시된 부분은 GRAPPA를 적용하여 데이터를 재구성하여야 하는 부분을 표시한 것이다. 또한, ACS(auto calibrating signal)은 k 공간의 ky 축의 0에 가까운 부분에서 획득될 수 있다. 예를 들어, 굵은 실선으로 표시된 열(905)은 ACS 열이 될 수 있다.
또한, 도 9a에 도시된 커널들(911, 913, 915, 917) 각각은 2 * 5의 크기를 갖는 커널일 수 있다. 즉, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 커널들(911, 913, 915, 917) 에 포함된 2 * 5 개의 데이터들간의 상관 관계를 이용하여 GRAPPA를 적용할 수 있다.
도 9a를 참고하면, 제1 커널(911) 및 제4 커널(917)은 제1 에코 데이터(E1)만을 포함할 수 있다. 또한, 제2 커널(913)은 제2 에코 데이터(E2)만을 포함할 수 있다. 한편, 제3 커널(915)은 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)를 모두 포함할 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 동일한 에코에 의한 에코 데이터를 포함하고 있는 제1 커널(911), 제2 커널(913) 및 제4 커널(917)에 기초하여 GRAPPA를 적용하는 경우에 비하여, 서로 다른 에코에 의한 에코 데이터, 즉 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)를 모두 포함하는 제3 커널(915)에 기초하여 GRAPPA를 적용하는 경우, 재구성된 데이터의 정확도가 떨어질 수 있다.
이하, 도 9b를 참조하여 제3 커널(915)에 기초하여 재구성된 데이터의 정확도를 향상시키기 위해, 제1 에코 데이터(E1)와 제2 에코 데이터(E2)의 중복되는 부분인 추가 데이터를 이용하는 실시예에 대해 살펴본다.
도 9b는 일 실시예에 따라, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 획득한 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)에 GRAPPA 방식을 적용하여 k 공간 데이터를 재구성하는 과정을 도시한 것이다.
도 9b의 910은, 언더 샘플링된 제1 에코 데이터(E1) 및 언더 샘플링된 제2 에코 데이터(E2)를 나타낸 것이다. 도 9b의 910은 언더 샘플링된 제1 에코 데이터(E1) 중에서 제2 에코 데이터(E2)와 k 공간 상에서 중복되는 부분에 대한 데이터인 추가 데이터를 제외하고 도시한 것이다. 또한, 도 9b의 920은 언더 샘플링된 제1 에코 데이터(E1)의 추가 데이터(922, 924)를 도시한 것이다.
먼저, 도 9b의 930에 도시된 바와 같이, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 언더 샘플링된 제1 에코 데이터(E1) 및 언더 샘플링된 제2 에코 데이터(E2)에 기초하여 재구성된 k 공간 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 언더 샘플링된 제1 에코 데이터(E1) 및 언더 샘플링된 제2 에코 데이터(E2)에 GRAPPA를 적용하여 재구성된 k 공간 데이터를 획득할 수 있다.
그 후, 도 9b의 940에 도시된 바와 같이, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 930의 제2 에코 데이터(E2) 부분에 위상 보정을 수행한 뒤, 보정된 제2 에코 데이터(E2C)를 획득할 수 있다.
그 후, 도 9b의 950에 도시된 바와 같이, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 추가 데이터(952, 954)에 GRAPPA를 적용할 수 있다.
도 9b의 950에 도시된 추가 데이터(952, 954)는 920의 추가 데이터(922, 924)에 대응될 수 있다. 또한, 도 9b의 950의 추가 데이터(952, 954) 부분은 930의 재구성된 k 공간 데이터 중에서 정확도가 떨어지는 부분에 대응될 수 있다. 도 9b의 950에 도시된 바와 같이, 추가 데이터(952, 954) 부분에 기초하여 GRAPPA를 다시 적용하는 경우, 재구성된 k 공간 데이터의 정확도를 향상시킬 수 있다.
여기서, 도 9b의 950의 추가 데이터(952)는 언더 샘플링된 제1 에코 데이터(E1)일 수 있다. 즉, 추가 데이터(952)는 GRAPPA가 적용되는 데이터 열(953)과 실제 획득된 데이터 열(955)을 포함할 수 있다. 도 9b에는 추가 데이터(952, 954)가 두 줄로 도시되었으나, 구체적인 실시예에서는 전체 k 공간 데이터 열의 10% 정도를 차지하는 부분일 수 있다. 도 9b의 950의 추가 데이터(954)도 추가 데이터(952)와 마찬가지로 언더 샘플링된 제1 에코 데이터(E1)일 수 있다.
한편, 950에 도시된 바와 같이, 추가 데이터(952, 954)에 GRAPPA를 적용할 때에, 커널의 크기를 고려하여 추가 데이터(952, 954)의 아래 위로 데이터 열이 더 필요할 수 있다. 예를 들어, 추가 데이터(952, 954)의 아래 위에는 도 9b의 940의 데이터 열이 배치될 수 있다.
예를 들어, 추가 데이터(952)의 아래에 배치된 데이터 열(951)은 도 9b의 940의 데이터 열(941)에 대응될 수 있고, 추가 데이터(952)의 위에 배치된 데이터 열(957)은 도 9b의 940의 데이터 열(947)에 대응될 수 있다. 마찬가지로, 추가 데이터(954)의 아래와 위에도 도 9b의 940의 데이터 열이 배치될 수 있다.
도 9b의 960을 참고하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 950의 추가 데이터(952, 954)에 GRAPPA를 적용하여 재구성된 추가 데이터(962, 964)를 획득할 수 있다. 도 9b의 960의 재구성된 추가 데이터(962, 964)의 GRAPPA가 적용된 후의 데이터 열(963, 969)은 950의 추가 데이터(952, 954)의 데이터 열(953, 959)에 대응될 수 있다.
도 9b의 970을 참고하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 도 9b의 940의 데이터 열 중 추가 데이터에 대응되는 제1 에코 데이터(942, 944)를 재구성된 추가 데이터(962, 964)로 대체하여 최종 k 공간 데이터를 획득할 수 있다.
도 10a는 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 멀티 밴드 (Multi-Band) 방식을 통해 획득한 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)를 나타내는 도면이다.
구체적으로, 도 10a는 멀티 밴드 (Multi-Band) 방식을 통해 획득한 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)를 ky축과 kz축 상에 나타낸 것이다. kx축에 대한 데이터는 도시를 생략하였다. 여기서, 멀티 밴드 방식을 통해 획득한 에코 데이터는 z 축 방향의 좌표가 상이한 두 개의 슬라이스에 대한 k 공간 데이터를 의미한다. 예를 들어, 멀티 밴드 방식을 통해 획득한 에코 데이터는 두 개의 슬라이스에 대한 k 공간 데이터의 합일 수도 있고, 두 개의 슬라이스에 대한 k 공간 데이터의 차일 수도 있다. 멀티 밴드 방식을 통해 획득한 에코 데이터를 GRAPPA 방식을 이용하여 재구성할 때에 있어서, 도시된 kz 축 방향으로 두 줄에 대한 데이터를 재구성하는 것에 의해 두 개의 슬라이스에 대한 최종 영상을 재구성할 수 있다.
도 10a를 참조하면, O로 표시된 부분은, 데이터를 획득한 부분을 의미하고, X로 표시된 부분은 데이터를 획득하지 않은 부분을 의미한다. 또한, A로 표시된 부분은 ACS(Auto calibrating signal)을 의미한다.
구체적으로, 도 10a의 O로 표시된 부분은 멀티 밴드 방식을 통해 획득한 두 개의 슬라이스에 대한 데이터를 모두 포함하는 부분이다.
또한, 도 10a의 X로 표시된 부분은 GRAPPA를 적용하여 데이터를 획득하여야 하는 부분일 수 있다. 도 10a의 X로 표시된 부분은 예를 들어, 2*1의 커널에 포함된 데이터들의 상관 관계를 이용하여 획득될 수 있다.
도 10a를 참고하면, 제1 커널(1011)은 제1 에코 데이터(E1)만을 포함할 수 있다. 또한, 제2 커널(1015)은 제2 에코 데이터(E2)만을 포함할 수 있다. 한편, 제3 커널(1019)은 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)를 모두 포함할 수 있다.
자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 동일한 에코에 의한 에코 데이터를 포함하고 있는 제1 커널(1011) 및 제2 커널(1015)에 기초하여 GRAPPA를 적용하는 경우에 비하여, 서로 다른 에코에 의한 에코 데이터, 즉 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)를 모두 포함하는 제3 커널(1019)에 기초하여 GRAPPA를 적용하는 경우, 재구성된 데이터의 정확도가 떨어질 수 있다.
이하, 도 10b를 참조하여 제3 커널(1019)에 기초하여 재구성된 데이터의 정확도를 향상시키기 위해, 제1 에코 데이터(E1)와 제2 에코 데이터(E2)의 중복되는 부분인 추가 데이터를 이용하는 실시예에 대해 살펴본다.
도 10b는 일 실시예에 따라, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)가 멀티 밴드 방식을 통해 획득한 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)에 GRAPPA 방식을 적용하여 k 공간 데이터를 재구성하는 과정을 도시한 것이다.
도 10b의 1010은, 멀티 밴드 방식을 통해 획득한 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)를 나타낸 것이다. 도 10b의 1010은 멀티 밴드 방식을 통해 획득한 제1 에코 데이터(E1) 중에서 제2 에코 데이터(E2)와 k 공간 상에서 중복되는 부분에 대한 데이터인 추가 데이터를 제외하고 도시한 것이다. 또한, 도 10b의 1020은 멀티 밴드 방식을 통해 획득한 제1 에코 데이터(E1)의 추가 데이터(1022, 1024)를 도시한 것이다.
먼저, 도 10b의 1030에 도시된 바와 같이, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 멀티 밴드 방식을 통해 획득한 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)에 기초하여 재구성된 k 공간 데이터를 획득할 수 있다. 도 10b의 O로 표시된 부분은 멀티 밴드 방식을 통해 획득한 두 개의 슬라이스에 대한 데이터를 모두 포함하는 부분이다.
예를 들어, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 멀티 밴드 방식을 통해 획득한 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)에 GRAPPA를 적용하여 재구성된 k 공간 데이터를 획득할 수 있다. 이 때, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 2*1 크기의 커널(1031)을 이용하여 1010에 도시된 X로 표시된 부분에 대한 k공간 데이터를 재구성할 수 있다. 도 10b의 1030를 참조하면, o로 표시된 부분은 동일한 종류의 에코에 의한 에코 데이터에 의해 재구성되는 k 공간 데이터를 나타내는 부분이다. 또한, c로 표시된 부분은 다른 종류의 에코에 의한 에코 데이터에 의해 재구성되는 k 공간 데이터를 나타내는 부분이다.
그 후, 도 10b의 1040에 도시된 바와 같이, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 1030의 제2 에코 데이터(E2) 부분에 위상 보정을 수행한 뒤, 보정된 제2 에코 데이터(E2C)를 획득할 수 있다.
그 후, 도 10b의 1050에 도시된 바와 같이, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 추가 데이터(1052, 1054)에 GRAPPA를 적용할 수 있다.
도 10b의 1050에 도시된 추가 데이터(1052, 1054)는 1020의 추가 데이터(1022, 1024)에 대응될 수 있다. 또한, 도 10b의 1050의 추가 데이터(1052, 1054) 부분은 1030의 재구성된 k 공간 데이터 중에서 정확도가 떨어지는 부분에 대응될 수 있다. 도 10b의 1050에 도시된 바와 같이, 추가 데이터(1052, 1054) 부분에 기초하여 GRAPPA를 다시 적용하는 경우, 재구성된 k 공간 데이터의 정확도를 향상시킬 수 있다.
여기서, 도 10b의 1050의 추가 데이터(1052, 1054)는 멀티 밴드 방식을 통해 획득한 제1 에코 데이터(E1)일 수 있다. 또한, 추가 데이터(1052, 1054)는 X로 표시된 GRAPPA가 적용되어야 하는 부분과, O로 표시된 실제 획득된 데이터 부분을 포함할 수 있다. 도 10b에는 추가 데이터(1052, 1054)가 한 줄로 도시되었으나, 이는 실제로 전체 k 공간에서 10% 정도를 차지하는 데이터 열에 대응될 수 있다.
한편, 1050에 도시된 바와 같이, 추가 데이터(1052, 1054)에 GRAPPA를 적용할 때에, 커널의 크기를 고려하여 추가 데이터(1052, 1054)의 아래 위로 데이터가 더 필요할 수 있다. 예를 들어, 추가 데이터(1052, 1054)의 아래 위에는 도 10b의 1040의 데이터가 배치될 수 있다.
예를 들어, 추가 데이터(1052)의 아래에 배치된 데이터(1051, 1053)는 도 10b의 1040의 데이터(1041, 1043)에 대응될 수 있고, 추가 데이터(1052)의 위에 배치된 데이터 (1055)는 도 10b의 1040의 데이터(1045)에 대응될 수 있다. 마찬가지로, 추가 데이터(1054)의 아래와 위에도 도 10b의 1040의 데이터가 배치될 수 있다.
도 10b의 1060을 참고하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 1050의 추가 데이터(1052, 1054)에 GRAPPA를 적용하여 재구성된 추가 데이터(1062, 1064)를 획득할 수 있다. 도 10b의 1060의 재구성된 추가 데이터(1062, 1064)는 도 10b의 1060에 도시된 커널(1061)에 포함된 데이터들의 상관 관계를 이용하여 획득될 수 있다. 재구성된 추가 데이터(1062)는 동일한 종류의 에코에 의한 에코 데이터에 의해 재구성되는 k 공간 데이터를 포함할 수 있고, 재구성된 추가 데이터(1064)는 다른 종류의 에코에 의한 에코 데이터에 의해 재구성되는 k 공간 데이터를 포함할 수 있다.
도 10b의 1070을 참고하면, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 도 10b의 1040의 데이터 중 추가 데이터를 포함하는 데이터(1042, 1044) 중 적어도 일부를 재구성된 추가 데이터(1062, 1064)로 대체하여 최종 k 공간 데이터를 획득할 수 있다. 즉, 최종 k 공간 데이터의 데이터(1072, 1074)의 일부는 재구성된 추가 데이터(1062, 1064)와 대응될 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치를 위한 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치를 위한 방법은 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)에서 수행될 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치를 위한 방법은 다중 에코 시퀀스를 이용하여 자기 공명 영상을 획득하는 자기 공명 영상 장치를 위한 방법일 수 있다.
단계 S110에서, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 k 공간 내에서 중복(overlap)되는 부분을 포함하는 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)를 획득할 수 있다(S110).
구체적으로, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 시간(TE1)에 생성되는 에코를 이용하여 제1 에코 데이터(E1)를 획득하고, 제1 에코 시간(TE1) 보다 늦은 제2 에코 시간(TE2)에 생성되는 에코를 이용하여 제2 에코 데이터(E2)를 획득할 수 있다.
단계 S120에서, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)에 기초하여 자기 공명 영상을 재구성할 수 있다(S120).
도 12는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치를 위한 다른 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치를 위한 다른 방법은 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)에서 수행될 수 있다. 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 서로 다른 에코에서 획득된 에코 데이터에 위상 보정을 수행하고, 위상 보정을 수행한 ㄷ
단계 S210에서, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 k 공간 내에서 중복(overlap)되는 부분을 포함하는 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)를 획득할 수 있다(S210)
단계 S220에서, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 데이터(E1) 중 추가 데이터를 제외한 부분과 제2 에코 데이터(E2)에 기초하여 k 공간 데이터 재구성할 수 있다(S220).
단계 S230에서, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 재구성된 k 공간 데이터에 포함된 제2 에코 데이터(E2)에 위상 보정을 수행할 수 있다(S230).
단계 S240에서, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 데이터(E1) 의 추가 데이터와 위상 보정된 제2 에코 데이터(E2C)에 기초하여 다시 k 공간 데이터를 재구성할 수 있다(S240).
도 13은 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치를 위한 다른 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치를 위한 다른 방법은 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)에서 수행될 수 있다.
단계 S310에서, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 자기 공명 영상의 특성을 결정할 수 있다(S310).
단계 S320에서, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 결정된 자기 공명 영상의 특성에 따라, 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2) 중 어느 하나가 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하도록 결정할 수 있다(S320).
단계 S330에서, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 k 공간 내에서 중복(overlap)되는 부분을 포함하는 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)를 획득할 수 있다(S330).
구체적으로, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 시간(TE1)에 생성되는 에코를 이용하여 제1 에코 데이터(E1)를 획득하고, 제1 에코 시간(TE1) 보다 늦은 제2 에코 시간(TE2)에 생성되는 에코를 이용하여 제2 에코 데이터(E2)를 획득할 수 있다.
단계 S340에서, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)에 기초하여 자기 공명 영상을 재구성할 수 있다(S340).
도 14는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치를 위한 다른 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치를 위한 다른 방법은 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)에서 수행될 수 있다.
단계 S410에서, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 데이터(E1), 제2 에코 데이터(E2) 및 제5 에코 데이터(E3)를 획득할 수 있다(S410).
단계 S420에서, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제5 에코 데이터(E3)에 위상 보정을 수행할 수 있다(S420).
단계 S430에서, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제2 에코 데이터(E2) 및 위상 보정된 제5 에코 데이터(E3CE2)에 기초하여 중간 과정 k 공간 데이터(E2+E3CE2)를 획득할 수 있다(S430).
단계 S440에서, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 중간 과정 k 공간 데이터에 위상 보정을 수행하여 보정된 중간 과정 k 공간 데이터((E2+E3CE2)CE1)를 획득할 수 있다(S440).
단계 S450에서, 자기 공명 영상 장치(300a, 300b)는 제1 에코 데이터(E1)와 보정된 중간 과정 k 공간 데이터((E2+E3CE2)CE1)에 기초하여 k 공간 데이터를 재구성할 수 있다(S450).
도 15는 일반적인 MRI 시스템의 개략도이다. 도 15을 참조하면, MRI 시스템은 갠트리(gantry)(20), 신호 송수신부(30), 모니터링부(40), 시스템 제어부(50) 및 오퍼레이팅부(60)를 포함할 수 있다.
갠트리(20)는 주 자석(22), 경사 코일(24), RF 코일(26) 등에 의하여 생성된 전자파가 외부로 방사되는 것을 차단한다. 갠트리(20) 내 보어(bore)에는 정자기장 및 경사자장이 형성되며, 대상체(10)를 향하여 RF 신호가 조사된다.
주 자석(22), 경사 코일(24) 및 RF 코일(26)은 갠트리(20)의 소정의 방향을 따라 배치될 수 있다. 소정의 방향은 동축 원통 방향 등을 포함할 수 있다. 원통의 수평축을 따라 원통 내부로 삽입 가능한 테이블(table)(28)상에 대상체(10)가 위치될 수 있다.
주 자석(22)은 대상체(10)에 포함된 원자핵들의 자기 쌍극자 모멘트(magnetic dipole moment)의 방향을 일정한 방향으로 정렬하기 위한 정자기장 또는 정자장(static magnetic field)을 생성한다. 주 자석에 의하여 생성된 자장이 강하고 균일할수록 대상체(10)에 대한 비교적 정밀하고 정확한 MR 영상을 획득할 수 있다.
경사 코일(Gradient coil)(24)은 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축 방향의 경사자장을 발생시키는 X, Y, Z 코일을 포함한다. 경사 코일(24)은 대상체(10)의 부위 별로 공명 주파수를 서로 다르게 유도하여 대상체(10)의 각 부위의 위치 정보를 제공할 수 있다.
RF 코일(26)은 환자에게 RF 신호를 조사하고, 환자로부터 방출되는 MR 신호를 수신할 수 있다. 구체적으로, RF 코일(26)은, 세차 운동을 하는 환자 내에 존재하는 원자핵을 향하여, 세차운동의 주파수와 동일한 주파수의 RF 신호를 전송한 후 RF 신호의 전송을 중단하고, 환자 내에 존재하는 원자핵으로부터 방출되는 MR 신호를 수신할 수 있다.
예를 들어, RF 코일(26)은 어떤 원자핵을 낮은 에너지 상태로부터 높은 에너지 상태로 천이시키기 위하여 이 원자핵의 종류에 대응하는 무선 주파수(Radio Frequency)를 갖는 전자파 신호, 예컨대 RF 신호를 생성하여 대상체(10)에 인가할 수 있다. RF 코일(26)에 의해 생성된 전자파 신호가 어떤 원자핵에 가해지면, 이 원자핵은 낮은 에너지 상태로부터 높은 에너지 상태로 천이될 수 있다. 이후에, RF 코일(26)에 의해 생성된 전자파가 사라지면, 전자파가 가해졌던 원자핵은 높은 에너지 상태로부터 낮은 에너지 상태로 천이하면서 라모어 주파수를 갖는 전자파를 방사할 수 있다. 다시 말해서, 원자핵에 대하여 전자파 신호의 인가가 중단되면, 전자파가 가해졌던 원자핵에서는 높은 에너지에서 낮은 에너지로의 에너지 준위의 변화가 발생하면서 라모어 주파수를 갖는 전자파가 방사될 수 있다. RF 코일(26)은 대상체(10) 내부의 원자핵들로부터 방사된 전자파 신호를 수신할 수 있다.
RF 코일(26)은 원자핵의 종류에 대응하는 무선 주파수를 갖는 전자파를 생성하는 기능과 원자핵으로부터 방사된 전자파를 수신하는 기능을 함께 갖는 하나의 RF 송수신 코일로서 구현될 수도 있다. 또한, 원자핵의 종류에 대응하는 무선 주파수를 갖는 전자파를 생성하는 기능을 갖는 송신 RF 코일과 원자핵으로부터 방사된 전자파를 수신하는 기능을 갖는 수신 RF 코일로서 각각 구현될 수도 있다.
또한, 이러한 RF 코일(26)은 갠트리(20)에 고정된 형태일 수 있고, 착탈이 가능한 형태일 수 있다. 착탈이 가능한 RF 코일(26)은 머리 RF 코일, 흉부 RF 코일, 다리 RF 코일, 목 RF 코일, 어깨 RF 코일, 손목 RF 코일 및 발목 RF 코일 등을 포함한 대상체의 일부분에 대한 RF 코일을 포함할 수 있다.
또한, RF 코일(26)은 유선 및/또는 무선으로 외부 장치와 통신할 수 있으며, 통신 주파수 대역에 따른 듀얼 튠(dual tune) 통신도 수행할 수 있다.
또한, RF 코일(26)은 코일의 구조에 따라 새장형 코일(birdcage coil), 표면 부착형 코일(surface coil) 및 횡전자기파 코일(TEM 코일)을 포함할 수 있다.
또한, RF 코일(26)은 RF 신호 송수신 방법에 따라, 송신 전용 코일, 수신 전용 코일 및 송/수신 겸용 코일을 포함할 수 있다.
또한, RF 코일(26)은 16 채널, 32 채널, 72채널 및 144 채널 등 다양한 채널의 RF 코일을 포함할 수 있다.
갠트리(20)는 갠트리(20)의 외측에 위치하는 디스플레이(29)와 갠트리(20)의 내측에 위치하는 디스플레이(미도시)를 더 포함할 수 있다. 갠트리(20)의 내측 및 외측에 위치하는 디스플레이를 통해 사용자 또는 대상체에게 소정의 정보를 제공할 수 있다.
신호 송수신부(30)는 소정의 MR 시퀀스에 따라 갠트리(20) 내부, 즉 보어에 형성되는 경사자장을 제어하고, RF 신호와 MR 신호의 송수신을 제어할 수 있다.
신호 송수신부(30)는 경사자장 증폭기(32), 송수신 스위치(34), RF 송신부(36) 및 RF 수신부(38)를 포함할 수 있다.
경사자장 증폭기(Gradient Amplifier)(32)는 갠트리(20)에 포함된 경사 코일(24)을 구동시키며, 경사자장 제어부(54)의 제어 하에 경사자장을 발생시키기 위한 펄스 신호를 경사 코일(24)에 공급할 수 있다. 경사자장 증폭기(32)로부터 경사 코일(24)에 공급되는 펄스 신호를 제어함으로써, X축, Y축, Z축 방향의 경사 자장이 합성될 수 있다.
RF 송신부(36) 및 RF 수신부(38)는 RF 코일(26)을 구동시킬 수 있다. RF 송신부(36)는 라모어 주파수의 RF 펄스를 RF 코일(26)에 공급하고, RF 수신부(38)는 RF 코일(26)이 수신한 MR 신호를 수신할 수 있다.
송수신 스위치(34)는 RF 신호와 MR 신호의 송수신 방향을 조절할 수 있다. 예를 들어, 송신 모드 동안에 RF 코일(26)을 통하여 대상체(10)로 RF 신호가 조사되게 하고, 수신 모드 동안에는 RF 코일(26)을 통하여 대상체(10)로부터의 MR 신호가 수신되게 할 수 있다. 이러한 송수신 스위치(34)는 RF 제어부(56)로부터의 제어 신호에 의하여 제어될 수 있다.
도 15에 도시된 신호 송수신부(30)는 도 3a의 데이터 획득부(310) 또는 도 3b의 데이터 획득부(315)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 3a의 데이터 획득부(310) 또는 도 3b의 데이터 획득부(315)는 신호 송수신부(30)에 포함된 RF 수신부(38)와 연결될 수 있으며, RF 수신부(38)로부터 자기 공명 신호를 전송받을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 신호 송수신부(30)는 RF 수신부(38)를 통하여 수신된 MR 신호를 이용하여 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)를 획득할 수 있다.
모니터링부(40)는 갠트리(20) 또는 갠트리(20)에 장착된 기기들을 모니터링 또는 제어할 수 있다. 모니터링부(40)는 시스템 모니터링부(42), 대상체 모니터링부(44), 테이블 제어부(46) 및 디스플레이 제어부(48)를 포함할 수 있다.
시스템 모니터링부(42)는 정자기장의 상태, 경사자장의 상태, RF 신호의 상태, RF 코일의 상태, 테이블의 상태, 대상체의 신체 정보를 측정하는 기기의 상태, 전원 공급 상태, 열 교환기의 상태, 컴프레셔의 상태 등을 모니터링하고 제어할 수 있다.
대상체 모니터링부(44)는 대상체(10)의 상태를 모니터링한다. 구체적으로, 대상체 모니터링부(44)는 대상체(10)의 움직임 또는 위치를 관찰하기 위한 카메라, 대상체(10)의 호흡을 측정하기 위한 호흡 측정기, 대상체(10)의 심전도를 측정하기 위한 ECG 측정기, 또는 대상체(10)의 체온을 측정하기 위한 체온 측정기를 포함할 수 있다.
테이블 제어부(46)는 대상체(10)가 위치하는 테이블(28)의 이동을 제어한다. 테이블 제어부(46)는 시퀀스 제어부(50)의 시퀀스 제어에 따라 테이블(28)의 이동을 제어할 수도 있다. 예를 들어, 대상체의 이동 영상 촬영(moving imaging)에 있어서, 테이블 제어부(46)는 시퀀스 제어부(50)에 의한 시퀀스 제어에 따라 지속적으로 또는 단속적으로 테이블(28)을 이동시킬 수 있으며, 이에 의해, 갠트리의 FOV(field of view)보다 큰 FOV로 대상체를 촬영할 수 있다.
디스플레이 제어부(48)는 갠트리(20)의 외측 및 내측에 위치하는 디스플레이를 제어한다. 구체적으로, 디스플레이 제어부(48)는 갠트리(20)의 외측 및 내측에 위치하는 디스플레이의 온/오프 또는 디스플레이에 출력될 화면 등을 제어할 수 있다. 또한, 갠트리(20) 내측 또는 외측에 스피커가 위치하는 경우, 디스플레이 제어부(48)는 스피커의 온/오프 또는 스피커를 통해 출력될 사운드 등을 제어할 수도 있다.
시스템 제어부(50)는 갠트리(20) 내부에서 형성되는 신호들의 시퀀스를 제어하는 시퀀스 제어부(52), 및 갠트리(20)와 갠트리(20)에 장착된 기기들을 제어하는 갠트리 제어부(58)를 포함할 수 있다.
시퀀스 제어부(52)는 경사자장 증폭기(32)를 제어하는 경사자장 제어부(54), 및 RF 송신부(36), RF 수신부(38) 및 송수신 스위치(34)를 제어하는 RF 제어부(56)를 포함할 수 있다. 시퀀스 제어부(52)는 오퍼레이팅부(60)로부터 수신된 펄스 시퀀스에 따라 경사자장 증폭기(32), RF 송신부(36), RF 수신부(38) 및 송수신 스위치(34)를 제어할 수 있다. 여기에서, 펄스 시퀀스(pulse sequence)란, 경사자장 증폭기(32), RF 송신부(36), RF 수신부(38) 및 송수신 스위치(34)를 제어하기 위해 필요한 모든 정보를 포함하며, 예를 들면 경사 코일(24)에 인가하는 펄스(pulse) 신호의 강도, 인가 시간, 인가 타이밍(timing) 등에 관한 정보 등을 포함할 수 있다.
오퍼레이팅부(60)는 시스템 제어부(50)에 펄스 시퀀스 정보를 지령하는 것과 동시에, MRI 시스템 전체의 동작을 제어할 수 있다.
오퍼레이팅부(60)는 RF 수신부(38)가 수신한 MR 신호를 전송 받아서 처리하는 영상 처리부(62), 출력부(64) 및 입력부(66)를 포함할 수 있다.
영상 처리부(62)는 RF 수신부(38)로부터 수신되는 MR 신호를 처리하여, 대상체(10)에 대한 MR 화상 데이터를 생성할 수 있다.
영상 처리부(62)는 RF 수신부(38)가 수신한 MR 신호를 전송받고, 전송받은 MR 신호에 증폭, 주파수 변환, 위상 검파, 저주파 증폭, 필터링(filtering) 등과 같은 각종의 신호 처리를 가한다.
영상 처리부(62)는, 예를 들어, 메모리의 k 공간 (예컨대, 푸리에(Fourier) 공간 또는 주파수 공간이라고도 지칭됨)에 디지털 데이터를 배치하고, 이러한 데이터를 2차원 또는 3차원 푸리에 변환을 하여 영상 데이터로 재구성할 수 있다.
또한, 영상 처리부(62)는 필요에 따라, 재구성된 영상 데이터(data)에 합성 처리나 차분 연산 처리 등을 수행할 수 있다. 합성 처리는, 픽셀에 대한 가산 처리, 최대치 투영(MIP)처리 등 일 수 있다. 또한, 영상 처리부(62)는 재구성되는 화상 데이터뿐만 아니라 합성 처리나 차분 연산 처리가 행해진 화상 데이터를 메모리 또는 외부의 서버에 저장할 수 있다.
또한, 영상 처리부(62)가 MR 신호에 대해 적용하는 각종 신호 처리는 병렬적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 다채널 RF 코일에 의해 수신되는 복수의 MR 신호에 신호 처리를 병렬적으로 가하여 복수의 MR 신호를 화상 데이터로 재구성할 수도 있다.
도 15에 도시된 영상 처리부(62)는 도 3a의 영상 처리부(320) 또는 도 3b의 영상 처리부(325)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 영상 처리부(62)는 신호 송수신부(30)에서 획득된 제1 에코 데이터(E1) 및 제2 에코 데이터(E2)를 이용하여 자기 공명 영상을 재구성 할 수 있다.
출력부(64)는 영상 처리부(62)에 의해 생성된 화상 데이터 또는 재구성 화상 데이터를 사용자에게 출력할 수 있다. 또한, 출력부(64)는 UI(user interface), 사용자 정보 또는 대상체 정보 등 사용자가 MRI 시스템을 조작하기 위해 필요한 정보를 출력할 수 있다. 출력부(64)는 스피커, 프린터, CRT 디스플레이, LCD 디스플레이, PDP 디스플레이, OLED 디스플레이, FED 디스플레이, LED 디스플레이, VFD 디스플레이, DLP(Digital Light Processing) 디스플레이, 평판 디스플레이(PFD: Flat Panel Display), 3D 디스플레이, 투명 디스플레이 등 일을 포함할 수 있고, 기타 당업자에게 자명한 범위 내에서 다양한 출력 장치들을 포함할 수 있다.
도 15에 도시된 출력부(64)는 도 3b의 출력부(340)를 포함할 수 있다.
사용자는 입력부(66)를 이용하여 대상체 정보, 파라미터 정보, 스캔 조건, 펄스 시퀀스, 화상 합성이나 차분의 연산에 관한 정보 등을 입력할 수 있다. 입력부(66)의 예들로는 키보드, 마우스, 트랙볼, 음성 인식부, 제스처 인식부, 터치 스크린 등을 포함할 수 있고, 기타 당업자에게 자명한 범위 내에서 다양한 입력 장치들을 포함할 수 있다.
도 15는 신호 송수신부(30), 모니터링부(40), 시스템 제어부(50) 및 오퍼레이팅부(60)를 서로 분리된 객체로 도시하였지만, 신호 송수신부(30), 모니터링부(40), 시스템 제어부(50) 및 오퍼레이팅부(60) 각각에 의해 수행되는 기능들이 다른 객체에서 수행될 수도 있다. 예를 들어, 영상 처리부(62)는, RF 수신부(38)가 수신한 MR 신호를 디지털 신호로 변환한다고 전술하였지만, 이 디지털 신호로의 변환은 RF 수신부(38) 또는 RF 코일(26)이 직접 수행할 수도 있다.
갠트리(20), RF 코일(26), 신호 송수신부(30), 모니터링부(40), 시스템 제어부(50) 및 오퍼레이팅부(60)는 서로 무선 또는 유선으로 연결될 수 있고, 무선으로 연결된 경우에는 서로 간의 클럭(clock)을 동기화하기 위한 장치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 갠트리(20), RF 코일(26), 신호 송수신부(30), 모니터링부(40), 시스템 제어부(50) 및 오퍼레이팅부(60) 사이의 통신은, LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 등의 고속 디지털 인터페이스, UART(universal asynchronous receiver transmitter) 등의 비동기 시리얼 통신, 과오 동기 시리얼 통신 또는 CAN(Controller Area Network) 등의 저지연형의 네트워크 프로토콜, 광통신 등이 이용될 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 통신부(70)의 구성을 도시하는 도면이다. 통신부(70)는 도 15에 도시된 갠트리(20), 신호 송수신부(30), 모니터링부(40), 시스템 제어부(50) 및 오퍼레이팅부(60) 중 적어도 하나에 연결될 수 있다.
통신부(70)는 의료 영상 정보 시스템(PACS, Picture Archiving and Communication System)을 통해 연결된 병원 서버나 병원 내의 다른 의료 장치와 데이터를 주고 받을 수 있으며, 의료용 디지털 영상 및 통신(DICOM, Digital Imaging and Communications in Medicine) 표준에 따라 데이터 통신할 수 있다.
도 16에 도시된 바와 같이, 통신부(70)는 유선 또는 무선으로 네트워크(80)와 연결되어 서버(92), 의료 장치(94), 또는 휴대용 장치(96)와 통신을 수행할 수 있다.
구체적으로, 통신부(70)는 네트워크(80)를 통해 대상체의 진단과 관련된 데이터를 송수신할 수 있으며, CT, MRI, X-ray 등 의료 장치(94)에서 촬영한 의료 이미지 또한 송수신할 수 있다. 나아가, 통신부(70)는 서버(92)로부터 환자의 진단 이력이나 치료 일정 등을 수신하여 대상체의 진단에 활용할 수도 있다. 또한, 통신부(70)는 병원 내의 서버(92)나 의료 장치(94)뿐만 아니라, 의사나 고객의 휴대폰, PDA, 노트북 등의 휴대용 장치(96)와 데이터 통신을 수행할 수도 있다.
또한, 통신부(70)는 MRI 시스템의 이상 유무 또는 의료 영상 품질 정보를 네트워크(80)를 통해 사용자에게 송신하고 그에 대한 피드백을 사용자로부터 수신할 수도 있다.
통신부(70)는 외부 장치와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈(72), 유선 통신 모듈(74) 및 무선 통신 모듈(76)을 포함할 수 있다.
근거리 통신 모듈(72)은 소정 거리 이내의 위치하는 기기와 근거리 통신을 수행하기 위한 모듈을 의미한다. 본 발명의 실시예에 따른 근거리 통신 기술에는 무선 랜(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스, 지그비(zigbee), WFD(Wi-Fi Direct), UWB(ultra wideband), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), BLE (Bluetooth Low Energy), NFC(Near Field Communication) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
유선 통신 모듈(74)은 전기적 신호 또는 광 신호를 이용한 통신을 수행하기 위한 모듈을 의미하며, 본 발명의 실시예에 따른 유선 통신 기술에는 페어 케이블(pair cable), 동축 케이블, 광섬유 케이블 등을 이용한 유선 통신 기술이 포함될 수 있고, 그 밖에 당업자에게 자명한 유선 통신 기술이 포함될 수 있다.
무선 통신 모듈(76)은, 이동 통신망 상에서의 기지국, 외부의 장치, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 여기에서, 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
MRI 시스템과 연결된 외부의 서버(92), 외부의 의료 장치(94) 또는 외부의 휴대용 장치(96)는 예를 들어, 도 3에 도시된 자기 공명 영상 장치(300)일 수 있다. 즉, 도 16에 도시된 통신부(70)는 자기 공명 영상 장치(300)와 접속되어 동작할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.
상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (25)

  1. 다중 에코 시퀀스를 이용하여 자기 공명 영상을 획득하는 자기 공명 영상 장치에 있어서,
    제1 에코 시간(TE1)에 생성되는 에코를 이용하여 제1 에코 데이터(E1)를 획득하고, 상기 제1 에코 시간 보다 늦은 제2 에코 시간(TE2)에 생성되는 에코를 이용하여 제2 에코 데이터(E2)를 획득하는, 데이터 획득부; 및
    상기 제2 에코 데이터에 상기 제1 에코 데이터(E1)의 위상을 기준으로 위상 보정(phase correction)을 수행하고, 상기 제1 에코 데이터(E1) 및 위상 보정된 상기 제2 에코 데이터(E2)에 기초하여 상기 자기 공명 영상을 재구성하는 영상 처리부를 포함하고,
    상기 제1 에코 데이터(E1) 및 상기 제2 에코 데이터(E2)는 k 공간 내에서 중복(overlap)되는 부분을 포함하고, 상기 제1 에코 데이터(E1)는 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하는, 자기 공명 영상 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 다중 에코 시퀀스에 따라 경사자장을 인가하도록 제어하는 경사자장 제어부를 더 포함하고,
    상기 제1 에코 시간에 인가되는 리드아웃 경사자장 및 상기 제2 에코 시간에 인가되는 리드아웃 경사자장은 동일한 부호를 갖는, 자기 공명 영상 장치.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 데이터 획득부는
    상기 제1 에코 데이터가 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하고, 상기 제2 에코 데이터가 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하지 않는 경우,
    상기 제1 에코 시간에 생성되는 에코를 이용하여 상기 중복되는 부분에 대한 데이터인 추가 데이터를 획득하는, 자기 공명 영상 장치.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 데이터 획득부는
    상기 제2 에코 데이터가 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하고, 상기 제1 에코 데이터가 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하지 않는 경우,
    상기 제2 에코 시간에 생성되는 에코를 이용하여 상기 중복되는 부분에 대한 데이터인 추가 데이터를 획득하는, 자기 공명 영상 장치.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 데이터 획득부는
    상기 자기 공명 영상의 특성을 결정하고, 상기 결정된 자기 공명 영상의 특성에 따라, 상기 제1 에코 데이터 및 상기 제2 에코 데이터 중 어느 하나가 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하도록 결정하는, 자기 공명 영상 장치.
  9. 제1 항에 있어서, 상기 영상 처리부는
    제3 에코 시간 (TE1') 및 제4 에코 시간(TE2')에서 생성되는 에코를 이용하여 획득된 제3 에코 데이터(E1') 및 제4 에코 데이터(E2')를 이용하여 B0 맵을 생성하고,
    상기 생성된 B0 맵을 이용하여 상기 제1 에코 데이터 및 상기 제2 에코 데이터 중 적어도 하나에 위상 보정을 수행하는, 자기 공명 영상 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 다중 에코 시퀀스에 따라 경사자장을 인가하도록 제어하는 경사자장 제어부를 더 포함하고,
    상기 제3 에코 시간에 인가되는 리드아웃 경사자장 및 상기 제4 에코 시간에 인가되는 리드아웃 경사자장은 동일한 부호를 갖는, 자기 공명 영상 장치.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 에코 시간, 상기 제2 에코 시간, 상기 제3 에코 시간 및 상기 제4 에코 시간은 하나의 TR에 포함되는, 자기 공명 영상 장치.
  12. 제1 항에 있어서, 상기 영상 처리부는
    상기 제1 에코 데이터(E1) 중 상기 k 공간에서 중복되는 부분의 데이터인 추가 데이터를 제외한 부분과 상기 제2 에코 데이터에 기초하여 k 공간 데이터를 재구성하고,
    상기 재구성된 k 공간 데이터에 포함된 상기 제2 에코 데이터에 위상 보정(phase correction)을 수행하고,
    상기 제1 에코 데이터(E1)의 상기 추가 데이터와 위상 보정된 제2 에코 데이터에 기초하여 k 공간 데이터를 다시 재구성하는, 자기 공명 영상 장치.
  13. 다중 에코 시퀀스를 이용하여 자기 공명 영상을 획득하는 자기 공명 영상 장치를 위한 방법에 있어서,
    제1 에코 시간(TE1)에 생성되는 에코를 이용하여 제1 에코 데이터(E1)를 획득하고, 상기 제1 에코 시간 보다 늦은 제2 에코 시간(TE2)에 생성되는 에코를 이용하여 제2 에코 데이터(E2)를 획득하는 단계;
    상기 제2 에코 데이터에 상기 제1 에코 데이터(E1)의 위상을 기준으로 위상 보정(phase correction)을 수행하는 단계; 및
    상기 제1 에코 데이터(E1) 및 위상 보정된 상기 제2 에코 데이터(E2)에 기초하여 상기 자기 공명 영상을 재구성하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 에코 데이터(E1) 및 상기 제2 에코 데이터(E2)는 k 공간 내에서 중복(overlap)되는 부분을 포함하고, 상기 제1 에코 데이터(E1)는 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하는, 자기 공명 영상 장치를 위한 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제13 항에 있어서,
    상기 다중 에코 시퀀스에 따라 경사자장을 인가하도록 제어하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제1 에코 시간에 인가되는 리드아웃 경사자장 및 상기 제2 에코 시간에 인가되는 리드아웃 경사자장은 동일한 부호를 갖는, 자기 공명 영상 장치를 위한 방법.
  18. 제13 항에 있어서, 상기 획득하는 단계는
    상기 제1 에코 데이터가 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하고, 상기 제2 에코 데이터가 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하지 않는 경우,
    상기 제1 에코 시간에 생성되는 에코를 이용하여 상기 중복되는 부분에 대한 데이터인 추가 데이터를 획득하는 단계를 더 포함하는, 자기 공명 영상 장치를 위한 방법.
  19. 제13 항에 있어서, 상기 획득하는 단계는
    상기 제2 에코 데이터가 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하고, 상기 제1 에코 데이터가 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하지 않는 경우,
    상기 제2 에코 시간에 생성되는 에코를 이용하여 상기 중복되는 부분에 대한 데이터인 추가 데이터를 획득하는 단계를 더 포함하는, 자기 공명 영상 장치를 위한 방법.
  20. 제13 항에 있어서, 상기 획득하는 단계는
    획득될 자기 공명 영상의 특성을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 자기 공명 영상의 특성에 따라, 상기 제1 에코 데이터 및 상기 제2 에코 데이터 중 어느 하나가 k 공간의 중심 부분의 데이터를 포함하도록 결정하는 단계를 포함하는, 자기 공명 영상 장치를 위한 방법.
  21. 제13 항에 있어서, 상기 자기 공명 영상을 재구성하는 단계는
    제3 에코 시간 (TE1') 및 제4 에코 시간(TE2')에서 획득된 k 공간 데이터를 이용하여 B0 맵을 생성하는 단계; 및
    생성된 상기 B0 맵을 이용하여 상기 제1 에코 데이터 및 상기 제2 에코 데이터 중 적어도 하나에 위상 보정을 수행하는 단계를 더 포함하는, 자기 공명 영상 장치를 위한 방법.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 다중 에코 시퀀스에 따라 경사자장을 인가하도록 제어하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제3 에코 시간에 인가되는 리드아웃 경사자장 및 상기 제4 에코 시간에 인가되는 리드아웃 경사자장은 동일한 부호를 갖는, 자기 공명 영상 장치를 위한 방법.
  23. 제21 항에 있어서,
    상기 제1 에코 시간, 상기 제2 에코 시간, 상기 제3 에코 시간 및 상기 제4 에코 시간은 하나의 TR에 포함되는, 자기 공명 영상 장치를 위한 방법.
  24. 제13 항에 있어서, 상기 자기 공명 영상을 재구성하는 단계는
    상기 제1 에코 데이터(E1) 중 상기 k 공간에서 중복되는 부분의 데이터인 추가 데이터를 제외한 부분과 상기 제2 에코 데이터에 기초하여 k 공간 데이터를 재구성하는 단계;
    상기 재구성된 k 공간 데이터에 포함된 상기 제2 에코 데이터에 위상 보정(phase correction)을 수행하는 단계; 및
    상기 제1 에코 데이터(E1)의 상기 추가 데이터와 위상 보정된 제2 에코 데이터에 기초하여 k 공간 데이터를 다시 재구성하는 단계를 포함하는, 자기 공명 영상 장치를 위한 방법.
  25. 제13 항 및 제17 항 내지 제24 항 중 어느 한 항에 기재된 자기 공명 영상 장치를 위한 방법을 실행하기 위한 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
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