KR101837689B1 - 자기 공명 영상 장치의 동작 방법 및 자기 공명 영상 장치 - Google Patents

자기 공명 영상 장치의 동작 방법 및 자기 공명 영상 장치 Download PDF

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Abstract

심장의 제1 RR 간격 동안 복수의 슬라이스 중 제1 슬라이스에 제1 펄스 시퀀스를 적용함으로써 제1 MR 신호를 획득하고, 심장의 제2 RR 간격 동안 제2 슬라이스에 제2 펄스 시퀀스를 적용함으로써 제2 MR 신호를 획득하며, 제1 MR 신호로부터 제1 자기 공명 영상을 복원하고, 제2 MR 신호로부터 제2 자기 공명 영상을 복원하는 프로세서, 및 프로세서와 연결되는 메모리를 포함하는 자기 공명 영상 장치를 개시한다.

Description

자기 공명 영상 장치의 동작 방법 및 자기 공명 영상 장치 {magnetic resonance imaging apparatus and image processing method thereof}
자기 공명 영상 장치의 동작 방법 및 그 자기 공명 영상 장치에 관한 것이다.
자기 공명 영상 장치(MRI: magnetic resonance imaging)는 자기장을 이용해 피사체를 촬영하는 장치로, 뼈는 물론 디스크, 관절, 신경 인대 등을 원하는 각도에서 입체적으로 보여주기 때문에 정확한 질병 진단을 위해서 널리 이용되고 있다.
특히, 자기 공명 영상 장치를 이용하여 피사체의 심장을 촬영하는 경우, 스캔 시간이 길어지고, 심장의 움직임에 따른 영상 왜곡으로 인해 병변을 식별하는데 어려움이 있다. 따라서, 자기 공명 영상 장치가 심장의 병변을 용이하게 식별하기 위해, 심장의 해부학적 정보를 갖는 영상과 심장의 병변을 식별하기 위한 영상을 동시에 생성할 필요가 있다.
미국 특허 공보 US 7412277 (2008.08.12)
다양한 실시예들은, 스캔(scan) 시간 동안 서로 다른 대조도를 갖는 복수의 자기 공명 영상을 복원하는 자기 공명 영상 장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 기술적 수단으로서, 개시된 실시예의 제1 측면은, 심장의 제1 RR 간격 동안, 복수의 슬라이스 중 제1 슬라이스에 제1 펄스 시퀀스를 적용하여, 제1 MR 신호를 획득하고, 심장의 제2 RR 간격 동안, 복수의 슬라이스 중 제2 슬라이스에 제2 펄스 시퀀스를 적용하여, 제2 MR 신호를 획득하며, 제1 MR 신호로부터 제1 자기 공명 영상을 복원하고, 제2 MR 신호로부터 제2 자기 공명 영상을 복원하는 프로세서, 및 프로세서와 연결되는 메모리를 포함하는 자기 공명 영상 장치를 제공할 수 있다.
또한, 제1 펄스 시퀀스는 긴 에코 타임(long TE(echo time))을 이용하며, 제2 MR 신호는 짧은 에코 타임(short TE)을 이용할 수 있다.
또한, 제1 펄스 시퀀스는, 제1 슬라이스의 혈액(blood) 신호를 억제하기 위한 제1 반전(inversion) 펄스 시퀀스, 및 제1 MR 신호를 획득하기 위한 제1 여기(excitation) 펄스 시퀀스를 포함하며, 제2 펄스 시퀀스는, 제2 슬라이스의 혈액 신호를 억제하기 위한 제2 반전 펄스 시퀀스, 및 제2 MR 신호를 획득하기 위한 제2 여기 펄스 시퀀스를 포함할 수 있다.
또한, 프로세서는, 제1 반전 펄스 시퀀스에 기초하여, 대상체의 자화(magnetization)를 반전시키기 위한 제1 반전 RF 펄스를 대상체로 적용하고, 제1 반전 RF 펄스에 의해 반전된 자화를 회복시키기 위한 제2 반전 RF 펄스를 제1 슬라이스에 적용할 수 있다.
또한, 프로세서는, 제2 반전 펄스 시퀀스에 기초하여, 대상체의 자화를 반전시키기 위해 제1 반전 RF 펄스를 대상체로 적용하고, 제1 반전 RF 펄스에 의해 반전된 자화를 회복시키기 위해 제2 반전 RF 펄스를 제1 슬라이스 및 제2 슬라이스에 적용할 수 있다.
또한, 제1 자기 공명 영상은 T2 강조 영상이며, 제2 자기 공명 영상은 T1 강조 영상일 수 있다.
또한, 프로세서는, 제1 여기 펄스 시퀀스에 기초하여, 지방(fat) 신호를 억제하기 위한 제3 반전 RF 펄스를 제1 슬라이스에 적용하고, 제1 MR 신호를 획득하기 위한 적어도 하나의 RF 여기 펄스를 제1 슬라이스에 적용할 수 있다.
또한, 제2 펄스 시퀀스가 긴 TR (repetition time)을 이용하는 경우, 프로세서는, 제1 반전 펄스 시퀀스에 기초하여, 대상체의 자화를 반전시키기 위한 제1 반전 RF 펄스를 대상체로 적용하고, 제1 반전 RF 펄스에 의해 반전된 자화를 회복시키기 위한 제2 반전 RF 펄스를 제1 슬라이스 및 제2 슬라이스에 적용할 수 있다.
또한, 제1 자기 공명 영상은 T2 강조 영상이며, 제2 자기 공명 영상은 PD 강조 영상일 수 있다.
또한, 제2 슬라이스의 위치는, 제1 슬라이스의 위치와 비연속적일 수 있다.
개시된 실시예의 제2 측면은, 심장의 제1 RR 간격 동안, 복수의 슬라이스 중 제1 슬라이스에 제1 펄스 시퀀스를 적용하여, 제1 MR 신호를 획득하는 단계, 심장의 제2 RR 간격 동안, 복수의 슬라이스 중 제2 슬라이스에 제2 펄스 시퀀스를 적용하여, 제2 MR 신호를 획득하는 단계, 및 제1 MR 신호로부터 제1 자기 공명 영상을 복원하고, 제2 MR 신호로부터 제2 자기 공명 영상을 복원하는 단계를 포함하는, 자기 공명 영상 장치의 동작 방법을 제공할 수 있다.
개시된 실시예의 제3 측면은, 상기 제1 측면의 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체를 제공할 수 있다.
도 1은 MRI 시스템의 개략도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치의 블록도이다.
도 3은 프로세서(210)가 제1 슬라이스 및 제2 슬라이스를 결정하는 일례이다.
도 4는 일 실시예에 따라 프로세서(210)가 심장의 RR 간격에 대한 정보를 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 제1 펄스 시퀀스 및 제2 펄스 시퀀스를 도시한 도면이다.
도 6은 프로세서(210)에 의해 제1 펄스 시퀀스가 대상체로 적용되는 일례를 도시한 도면이다.
도 7은 프로세서(210)에 의해 제2 펄스 시퀀스가 대상체로 적용되는 일례를 도시한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따라 대상체 내 자화(magnetization)의 변화를 도시한 도면이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 대상체 내 자화의 변화를 도시한 도면이다.
도 10은 또 다른 실시예에 따라 프로세서(210)가 제1 펄스 시퀀스 및 제2 펄스 시퀀스를 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 또 다른 실시예에 따라 프로세서(210)가 제2 펄스 시퀀스를 대상체로 적용하는 일례를 도시한 도면이다.
도 12는 또 다른 실시예에 따라 대상체 내 자화의 변화를 도시한 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 14는 일 실시예에 따라 자기 공명 영상 장치가 제1 펄스 시퀀스에 따라 제1 MR 신호를 획득하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 15는 일 실시예에 따라 자기 공명 영상 장치가 제2 펄스 시퀀스를 제2 슬라이스에 적용하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 16은 다른 실시예에 따라 자기 공명 영상 장치가 긴 TR 을 이용하는 제1 펄스 시퀀스 및 제2 펄스 시퀀스를 대상체로 적용하는 방법을 도시한 흐름도이다.
본 명세서는 본 발명의 권리범위를 명확히 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 실시할 수 있도록, 본 발명의 원리를 설명하고, 실시예들을 개시한다. 개시된 실시예들은 다양한 형태로 구현될 수 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부'(part, portion)라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부'가 하나의 요소(unit, element)로 구현되거나, 하나의 '부'가 복수의 요소들을 포함하는 것도 가능하다. 이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
본 명세서에서 영상은 자기 공명 영상(MRI) 장치, 컴퓨터 단층 촬영(CT) 장치, 초음파 촬영 장치, 또는 엑스레이 촬영 장치 등의 의료 영상 장치에 의해 획득된 의료 영상을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 '대상체(object)'는 촬영의 대상이 되는 것으로서, 사람, 동물, 또는 그 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 신체의 일부(장기 또는 기관 등; organ) 또는 팬텀(phantom) 등을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 '슬라이스(slice)'는 자기 공명(magnetic resonance, MR) 신호를 획득하는 대상체 상의 단위 영역일 수 있다.
MRI 시스템은 자기 공명 신호를 획득하고, 획득된 자기 공명 신호를 영상으로 재구성한다. 자기 공명 신호는 대상체로부터 방사되는 RF 신호를 의미한다.
MRI 시스템은 주자석이 정자장(static magnetic field)을 형성하여, 정자장 속에 위치한 대상체의 특정 원자핵의 자기 쌍극자 모멘트 방향을 정자장 방향으로 정렬시킨다. 경사자장 코일은 정자장에 경사 신호를 인가하여, 경사자장을 형성시켜, 대상체의 부위 별로 공명 주파수를 다르게 유도할 수 있다.
RF 코일은 영상 획득을 원하는 부위의 공명 주파수에 맞추어 RF 신호를 조사할 수 있다. 또한, RF 코일은 경사자장이 형성됨에 따라, 대상체의 여러 부위로부터 방사되는 서로 다른 공명 주파수의 MR 신호들을 수신할 수 있다. 이러한 단계를 통해 MRI 시스템은 영상 복원 기법을 이용하여 MR 신호로부터 영상을 획득한다.
도 1은 MRI 시스템의 개략도이다. 도 1을 참조하면, MRI 시스템(1)은 오퍼레이팅부(10), 제어부(30) 및 스캐너(50)를 포함할 수 있다. 여기서, 제어부(30)는 도 1에 도시된 바와 같이 독립적으로 구현될 수 있다. 또는, 제어부(30)는 복수 개의 구성 요소로 분리되어, MRI 시스템(1)의 각 구성 요소에 포함될 수도 있다. 이하에서는 각 구성 요소에 대해 구체적으로 살펴보도록 한다.
스캐너(50)는 내부 공간이 비어 있어, 대상체가 삽입될 수 있는 형상(예컨대, 보어(bore) 형상)으로 구현될 수 있다. 스캐너(50)의 내부 공간에는 정자장 및 경사자장이 형성되며, RF 신호가 조사된다.
스캐너(50)는 정자장 형성부(51), 경사자장 형성부(52), RF 코일부(53), 테이블부(55) 및 디스플레이부(56)를 포함할 수 있다. 정자장 형성부(51)는 대상체에 포함된 원자핵들의 자기 쌍극자 모멘트의 방향을 정자장 방향으로 정렬하기 위한 정자장을 형성한다. 정자장 형성부(51)는 영구 자석으로 구현되거나 또는 냉각 코일을 이용한 초전도 자석으로 구현될 수도 있다.
경사자장 형성부(52)는 제어부(30)와 연결된다. 제어부(30)로부터 전송 받은 제어신호에 따라 정자장에 경사를 인가하여, 경사자장을 형성한다. 경사자장 형성부(52)는 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축 방향의 경사자장을 형성하는 X, Y, Z 코일을 포함하며, 대상체의 부위 별로 공명 주파수를 서로 다르게 유도할 수 있도록 촬영 위치에 맞게 경사 신호를 발생 시킨다.
RF 코일부(53)는 제어부(30)와 연결되어, 제어부(30)로부터 전송 받은 제어신호에 따라 대상체에 RF 신호를 조사하고, 대상체로부터 방출되는 MR 신호를 수신할 수 있다. RF 코일부(53)는 세차 운동을 하는 원자핵을 향하여 세차운동의 주파수와 동일한 주파수의 RF 신호를 대상체에게 전송한 후 RF 신호의 전송을 중단하고, 대상체로부터 방출되는 MR 신호를 수신할 수 있다.
RF 코일부(53)는 원자핵의 종류에 대응하는 무선 주파수를 갖는 전자파를 생성하는 송신 RF 코일과, 원자핵으로부터 방사된 전자파를 수신하는 수신 RF 코일로서 각각 구현되거나 또는 송/수신 기능을 함께 갖는 하나의 RF 송수신 코일로서 구현될 수도 있다. 또한, RF 코일부(53)외에, 별도의 코일이 대상체에 장착될 수도 있다. 예를 들어, 촬영 부위 또는 장착 부위에 따라, 헤드 코일(Head coil), 척추 코일(spine coil), 몸통 코일(torso coil), 무릎 코일(knee coil) 등이 별도의 코일로 이용될 수 있다.
스캐너(50)의 외측 및/또는 내측에는 디스플레이부(56)가 마련될 수 있다. 디스플레이부(56)는 제어부(30)에 의해 제어되어, 사용자 또는 대상체에게 의료 영상 촬영과 관련된 정보를 제공할 수 있다.
또한, 스캐너(50)에는 대상체의 상태에 관한 모니터링정보를 획득하여 전달하는 대상체 모니터링정보 획득부가 마련될 수 있다. 예를 들어, 대상체 모니터링정보 획득부(미도시)는 대상체의 움직임, 위치 등을 촬영하는 카메라(미도시), 대상체의 호흡을 측정하기 위한 호흡 측정기(미도시), 대상체의 심전도를 측정하기 위한 ECG 측정기(미도시), 또는 대상체의 체온을 측정하기 위한 체온 측정기(미도시)로부터 대상체에 관한 모니터링정보를 획득하여 제어부(30)로 전달할 수 있다. 이에 따라, 제어부(30)는 대상체에 관한 모니터링정보를 이용하여 스캐너(50)의 동작을 제어할 수 있다. 이하에서는 제어부(30)에 대해 살펴보도록 한다.
제어부(30)는 스캐너(50)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
제어부(30)는 스캐너(50) 내부에서 형성되는 신호들의 시퀀스를 제어할 수 있다. 제어부(30)는 오퍼레이팅부(10)로부터 수신받은 펄스 시퀀스(pulse sequence) 또는 설계한 펄스 시퀀스에 따라 경사자장 형성부(52) 및 RF 코일부(53)를 제어할 수 있다.
펄스 시퀀스란, 경사자장 형성부(52), 및 RF 코일부(53)를 제어하기 위해 필요한 모든 정보를 포함하며, 예를 들어 경사자장 형성부(52)에 인가하는 펄스(pulse) 신호의 강도, 인가 지속시간, 인가 타이밍 등에 관한 정보 등을 포함할 수 있다.
제어부(30)는 펄스 시퀀스에 따라 경사 파형, 즉 전류 펄스를 발생시키는 파형 발생기(미도시), 및 발생된 전류 펄스를 증폭시켜 경사자장 형성부(52)로 전달하는 경사 증폭기(미도시)를 제어하여, 경사자장 형성부(52)의 경사자장 형성을 제어할 수 있다.
제어부(30)는 RF 코일부(53)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(30)는 공명 주파수의 RF 펄스를 RF 코일부(53)에 공급하여 RF 신호를 조사할 수 있고, RF 코일부(53)가 수신한 MR 신호를 수신할 수 있다. 이때, 제어부(30)는 제어신호를 통해 송수신 방향을 조절할 수 있는 스위치(예컨대, T/R 스위치)의 동작을 제어하여, 동작 모드에 따라 RF 신호의 조사 및 MR 신호의 수신을 조절할 수 있다.
제어부(30)는 대상체가 위치하는 테이블부(55)의 이동을 제어할 수 있다. 촬영이 수행되기 전에, 제어부(30)는 대상체의 촬영 부위에 맞추어, 테이블부(55)를 미리 이동시킬 수 있다.
제어부(30)는 디스플레이부(56)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(30)는 제어신호를 통해 디스플레이부(56)의 온/오프 또는 디스플레이부(56)를 통해 표시되는 화면 등을 제어할 수 있다.
제어부(30)는 MRI 시스템(1) 내 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘, 프로그램 형태의 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
오퍼레이팅부(10)는 MRI 시스템(1)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 오퍼레이팅부(10)는 영상 처리부(11), 입력부(12) 및 출력부(13)를 포함할 수 있다.
영상 처리부(11)는 메모리를 이용하여 제어부(30)로부터 수신 받은 MR 신호를 저장하고, 이미지 프로세서를 이용하여 영상 복원 기법을 적용함으로써, 저장한 MR 신호로부터 대상체에 대한 영상 데이터를 생성할 수 있다.
예를 들어, 영상 처리부(11)는 메모리의 k-공간(예컨대, 푸리에(Fourier) 공간 또는 주파수 공간이라고도 지칭됨)에 디지털 데이터를 채워 k-공간 데이터가 완성되면, 이미지 프로세서를 통해 다양한 영상 복원기법을 적용하여(예컨대, k-공간 데이터를 역 푸리에 변환하여) k-공간 데이터를 영상 데이터로 복원할 수 있다.
또한, 영상 처리부(11)가 MR 신호에 대해 적용하는 각종 신호 처리는 병렬적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 다채널 RF 코일에 의해 수신되는 복수의 MR 신호를 병렬적으로 신호 처리하여 영상 데이터로 복원할 수도 있다. 한편, 영상 처리부(11)는 복원한 영상 데이터를 메모리에 저장하거나 또는 후술할 바와 같이 제어부(30)가 통신부(60)를 통해 외부의 서버에 저장할 수 있다.
입력부(12)는 사용자로부터 MRI 시스템(1)의 전반적인 동작에 관한 제어 명령을 입력 받을 수 있다. 예를 들어, 입력부(12)는 사용자로부터 대상체 정보, 파라미터 정보, 스캔 조건, 펄스 시퀀스에 관한 정보 등을 입력 받을 수 있다. 입력부(12)는 키보드, 마우스, 트랙볼, 음성 인식부, 제스처 인식부, 터치 스크린 등으로 구현될 수 있다.
출력부(13)는 영상 처리부(11)에 의해 생성된 영상 데이터를 출력할 수 있다. 또한, 출력부(13)는 사용자가 MRI 시스템(1)에 관한 제어 명령을 입력 받을 수 있도록 구성된 유저 인터페이스(User Interface, UI)를 출력할 수 있다. 출력부(13)는 스피커, 프린터, 디스플레이 등으로 구현될 수 다.
한편, 도 1에서는 오퍼레이팅부(10), 제어부(30)를 서로 분리된 객체로 도시하였으나, 전술한 바와 같이, 하나의 기기에 함께 포함될 수도 있다. 또한, 오퍼레이팅부(10), 및 제어부(30) 각각에 의해 수행되는 프로세스들이 다른 객체에서 수행될 수도 있다. 예를 들어, 영상 처리부(11)는, 제어부(30)에서 수신한 MR 신호를 디지털 신호로 변환하거나 또는, 제어부(30)가 직접 변환할 수도 있다.
MRI 시스템(1)은 통신부(60)를 포함하며, 통신부(60)를 통해 외부 장치(미도시)(예를 들면, 서버, 의료 장치, 휴대 장치(스마트폰, 태블릿 PC, 웨어러블 기기 등))와 연결할 수 있다.
통신부(60)는 외부 장치와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈(미도시), 유선 통신 모듈(61) 및 무선 통신 모듈(62) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
통신부(60)가 외부 장치로부터 제어 신호 및 데이터를 수신하고, 수신된 제어 신호를 제어부(30)에 전달하여 제어부(30)로 하여금 수신된 제어 신호에 따라 MRI 시스템(1)을 제어하도록 하는 것도 가능하다.
또는, 제어부(30)가 통신부(60)를 통해 외부 장치에 제어 신호를 송신함으로써, 외부 장치를 제어부의 제어 신호에 따라 제어하는 것도 가능하다.
예를 들어 외부 장치는 통신부(60)를 통해 수신된 제어부(30)의 제어 신호에 따라 외부 장치의 데이터를 처리할 수 있다.
외부 장치에는 MRI 시스템(1)을 제어할 수 있는 프로그램이 설치될 수 있는바, 이 프로그램은 제어부(30)의 동작의 일부 또는 전부를 수행하는 명령어를 포함할 수 있다.
프로그램은 외부 장치에 미리 설치될 수도 있고, 외부장치의 사용자가 어플리케이션을 제공하는 서버로부터 프로그램을 다운로드하여 설치하는 것도 가능하다. 어플리케이션을 제공하는 서버에는 해당 프로그램이 저장된 기록매체가 포함될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치의 블록도이다.
도 2에 도시된 자기 공명 영상 장치(200)는 자기 공명 영상을 촬영 및/또는 처리(및/또는 복원) 할 수 있는 모든 장치가 될 수 있다. 예를 들어, 자기 공명 영상 장치(200)는 스캐너(미도시)에 포함된 복수의 채널 코일들을 통해 RF 펄스를 대상체에 인가하고, 복수의 채널 코일들을 통해 획득된 MR 신호(즉, 자기 공명 신호)를 획득하는 장치가 될 수 있다.
예를 들어, 자기 공명 영상 장치(200)는 도 1을 참조하여 설명한 MRI 시스템(1)에 포함될 수 있다. 자기 공명 영상 장치(200)가 도 1의 MRI 시스템(1)에 포함되는 경우, 도 2의 프로세서(210)는 도 1의 오퍼레이팅부(10)(및/또는 제어부(30))에 대응될 수 있다. 그리고, 전술한 스캐너(미도시)는 도 1의 RF 스캐너(50)에 대응될 수 있다.
또한, 자기 공명 영상 장치(200)는 대상체에 인가될 펄스 시퀀스를 제공하고, 자기 공명 영상 촬영하여 획득된 MR 신호를 수신하여, 수신된 MR 신호를 이용하여 자기 공명 영상을 복원하는 서버 장치가 될 수 있다. 예를 들어, 자기 공명 영상 장치(200)는 도 1을 참조하여 설명한 MRI 시스템(1)의 통신부(60)와 통신하는 서버, 의료 장치 또는 휴대폰 장치가 될 수 있으며, MRI 시스템(1)으로부터 획득된 MR 신호를 전송 받아 자기 공명 영상의 복원 동작을 수행할 수 있다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(200)는 프로세서(210) 및 메모리(220)를 포함한다.
프로세서(210)는 자기 공명 영상 장치(200)의 전반적인 동작을 제어하여, 스캔 시간(scan time) 동안 대상체로 적용되는 펄스 시퀀스를 결정하고, 스캔 시간 동안 획득된 MR 신호를 이용하여 자기 공명 영상을 복원할 수 있다.
일 실시예에 따라 프로세서(210)는 스캔 시간 동안, 서로 다른 반복 시간(TR: repetition time) 및 에코 시간(TE: echo time)을 이용하는 제1 펄스 시퀀스 및 제2 펄스 시퀀스를 대상체에 적용함으로써, 서로 다른 대조도를 갖는 복수의 자기 공명 영상을 복원할 수 있다. 여기서, 펄스 시퀀스를 대상체로 적용한다는 것은, 프로세서(210)가 대상체에 적용될 펄스 시퀀스를 스캐너(미도시)로 전송하는 동작을 포함할 수 있다. 또는, 펄스 시퀀스를 대상체로 적용한다는 것은, 프로세서(210)가 펄스 시퀀스에 따라 스캐너(미도시)를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(210)는 심장 또는 심장 주변을 스캔(scan)할 수 있다. 이 경우, 대상체는 심장 박동에 따라 움직임일 수 있다. 따라서, 프로세서(210)는 심장의 RR 간격(R 파장과 다음 R 파장 간의 간격)을 이용하여, 제1 펄스 시퀀스 및 제2 펄스 시퀀스가 대상체로 적용되는 타이밍(timing)을 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 제1 RR 간격 동안 제1 펄스 시퀀스를 대상체로 적용하고, 제2 RR 간격 동안 제2 펄스 시퀀스를 대상체로 적용할 수 있다. 프로세서(210)가 심장의 RR 간격에 대한 정보를 획득하는 방법에 대해서는 도 4 를 참조하여 후술한다.
또한, 프로세서(210)는 제1 펄스 시퀀스 및 제2 펄스 시퀀스를 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 긴 TR 및 긴 TE 를 이용하는 제1 펄스 시퀀스, 및 짧은 TE 를 이용하는 제2 펄스 시퀀스를 결정할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(210)는 대상체의 혈액 신호를 억제하는 블랙 블러드 이미징(black-blood imaging) 기법을 이용하여, 제1 펄스 시퀀스를 결정할 수 있다. 제1 펄스 시퀀스는, 예를 들어, 두 개 이상의 RR 간격을 하나의 TR 로 이용할 수 있다. 또한, 프로세서(210)는 대상체 내의 조직들(tissues) (예를 들어, 심벽) 간의 신호 차이를 증가시키기 위하여, 긴 TE(echo time, 에코 타임)을 이용하는 제1 펄스 시퀀스를 결정할 수 있다.
또한, 프로세서(210)는 지방(fat) 신호를 더 억제하는 제1 펄스 시퀀스를 결정할 수도 있다. 프로세서(210)가 제1 펄스 시퀀스를 결정하는 방법에 대해서는, 도 5 및 도 6을 참조하여 상세히 후술한다.
또한, 프로세서(210)는 대상체 내의 조직들 간의 신호 차이를 증가시키기 위하여, 짧은 TE 를 이용하는 제2 펄스 시퀀스를 결정할 수 있다. 프로세서(210)가 제2 펄스 시퀀스를 결정하는 동작에 대해서는, 도 5 및 도 7을 참조하여 후술한다.
한편, 제1 펄스 시퀀스는 긴 TR (예를 들어, 두 개의 RR 간격 기간)을 이용하므로, 제1 RR 간격 동안 제1 펄스 시퀀스가 대상체로 적용되면, 제1 펄스 시퀀스에 의해 여기된 대상체 내의 원자핵들은 제2 RR 간격 동안 이완될 필요가 있다. 따라서, 프로세서(210)는 제1 펄스 시퀀스가 적용되는 대상체 상의 위치와 상이한 위치에 제2 펄스 시퀀스가 적용되도록 제어할 수 있다.
이를 위해, 프로세서(210)는 제1 RR 간격 동안 대상체(즉, 심장 또는 심장 주변) 내의 촬영 대상 영역에 해당되는 복수의 슬라이스 중 제1 슬라이스에 제1 펄스 시퀀스를 적용할 수 있다. 또한, 프로세서(210)는 제2 RR 간격 동안 제1 슬라이스의 위치에 비연속적으로 이격되어 있는 제2 슬라이스에 제2 펄스 시퀀스를 적용할 수 있다. 제1 슬라이스에 비연속적인 제2 슬라이스에 제2 펄스 시퀀스가 적용됨에 따라, 제1 펄스 시퀀스에 의해 여기된 제1 슬라이스 내의 원자핵들은 제2 RR 간격 동안 이완될 수 있다.
한편, 제1 슬라이스에 제1 펄스 시퀀스가 적용됨에 따라, 프로세서(210)는 제1 슬라이스에 대응되는 제1 MR 신호를 획득할 수 있다. 프로세서(210)는 제1 MR 신호에 기초하여 제1 슬라이스에 대응되는 제1 자기 공명 영상을 복원할 수 있다. 이때, 제1 자기 공명 영상은, 긴 TR 및 긴 TE 에 따른 T2 강조 영상일 수 있다. 또한, 제1 자기 공명 영상은, 혈류와 조직(예를 들어, 심벽) 간의 대조도가 높은 영상이므로, 대상체(심장 또는 심장 주변) 내의 병변을 용이하게 식별하는데 이용될 수 있다.
또한, 제2 슬라이스에 제2 펄스 시퀀스가 적용됨에 따라, 프로세서(210)는 제2 슬라이스에 대응되는 제2 MR 신호를 획득할 수 있다. 프로세서(210)는 제2 MR 신호에 기초하여 제2 슬라이스에 대응되는 제2 자기 공명 영상을 복원할 수 있다. 이때, 제2 자기 공명 영상은, 짧은 TR 및 짧은 TE 에 따른 T1 강조 영상일 수 있다. 또한, 제2 자기 공명 영상은, 조직들 간의 대조도가 높은 영상이므로, 대상체의 해부학적 정보를 식별하는데 효과적으로 이용될 수 있다.
한편, 프로세서(210)는 다양한 기법을 이용하여 자기 공명 영상을 복원할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 센스(SENSE: Sensitivity Encoding), 그라파(GRAPPA: GeneRalized Autocalibrating Partially Parallel Acquisitions) 기법 등을 이용하여, 자기 공명 영상을 복원할 수 있다.
메모리(220)는 프로세서(210)에 유선 또는 무선으로 연결되며, 프로세서(210)에서 처리되는 정보를 임시적 또는 영구적으로 저장될 수 있다. 일 실시예에 따라 메모리(220)는 프로세서(210)에 의해 획득된 제1 MR 신호 및 제2 MR 신호를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(220)는 프로세서(210)에 의해 복원된 제1 자기 공명 영상 및 제2 자기 공명 영상을 저장할 수 있다.
한편, 위에서는, 제1 RR 간격 및 제2 RR 간격 동안의 자기 공명 영상 장치(200)의 동작을 예로 설명하였으나, 자기 공명 영상 장치(200)는 제3 내지 제 N RR 간격에 대하여 전술한 동작을 반복적으로 수행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 제3 내지 제 N RR 간격 동안, 제1 RR 간격 및 제2 RR 간격 각각에 대응되는 동작을 번갈아 가며 수행하고, 홀수 번째 RR 간격 동안 획득된 MR 신호들을 이용하여 제1 자기 공명 영상을 복원하고, 짝수 번째 RR 간격 동안 획득된 MR 신호들을 이용하여 제2 자기 공명 영상을 복원할 수 있다.
이와 같이, 개시된 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(200)는 스캔 시간 동안 서로 다른 정보를 포함하는 복수의 자기 공명 영상을 복원함으로써, 자기 공명 영상 장치(200)가 효율적으로 동작하도록 할 수 있다.
도 3은 프로세서(210)가 제1 슬라이스 및 제2 슬라이스를 결정하는 일례이다. 도 3에서는 복수의 슬라이스(311 내지 320)의 개수를 10개로 도시하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것이다. 따라서, 복수의 슬라이스(311 내지 320)의 개수가 10개로 제한되는 것은 아니다.
도 3을 참조하면, 프로세서(210)는 대상체(300) 내의 자기 공명 영상 촬영 대상 영역에 해당되는 복수의 슬라이스(311 내지 320) 중에서, 제1 슬라이스(311) 및 제1 슬라이스(311)의 위치에 이격되고 비연속적인 제2 슬라이스(316) 을 결정할 수 있다. 프로세서(210)는 복수의 슬라이스 (311 내지 320)에 할당되는 번호를 이용하여 제2 슬라이스(316)을 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(210)는 수학식 1에 기초하여, 제2 슬라이스(316)를 결정할 수 있다.
Figure 112016098879855-pat00001
예를 들어, 프로세서(210)는 전체 슬라이스(311 내지 320) 의 개수를 기 결정된 수(예를 들어, '2')로 나눈 결과값에 제1 슬라이스(311) 의 번호를 더하여, 제2 슬라이스(316) 의 번호를 결정할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 슬라이스(311) 의 번호가 1인 경우, 프로세서(210)는 제2 슬라이스(316)의 번호를 6으로 결정할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따라 프로세서(210)가 심장의 RR 간격에 대한 정보를 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 프로세서(210)는 자기 공명 영상 장치(200)의 내부 또는 외부에 위치하는 ECG 측정기(미도시)를 통해 환자의 심장 박동에 대한 정보(410)를 획득할 수 있다. 또는, 프로세서(210)는 환자의 손가락에 착용되는 광전용적맥파 장치(PPG: Photoplethysmogram)를 통해 환자의 심장 박동에 대한 정보(410)를 획득할 수 있다.
프로세서(210)는 심장 박동에 대한 정보(510)를 분석하여, 심장의 R 파를 식별할 수 있다. 프로세서(210)는 제1 R파와 제2 R파 간의 간격을 제1 RR 간격(411)으로 결정할 수 있다. 또한, 프로세서(210)는 제2 R 파와 제3 R파 간의 간격을 제2 RR 간격(412)으로 결정할 수 있다.
한편, 프로세서(210)는 대상체를 스캔하기 전에 환자의 심장 박동에 대한 정보(410)를 분석하여, 연속하는 두 개의 R파들 간의 시간 간격을 산출할 수 있다. 또한, 프로세서(210)는 산출된 시간 간격을 이용하여 제1 펄스 시퀀스의 TR 이 몇 개의 RR 간격에 대응되는지 여부를 결정할 수 있다. 만약, 산출된 시간 간격이 700ms 이고, 제1 펄스 시퀀스의 TR 이 1400ms 이면, 프로세서(210)는 제1 펄스 시퀀스의 TR이 두 개의 RR 간격에 대응되는 것으로 결정할 수 있다. 또는, 산출된 시간 간격이 500ms 이고, 제1 펄스 시퀀스의 TR이 1400ms 이면, 프로세서(210)는 제1 펄스 시퀀스의 TR 이 세 개의 RR 간격에 대응되는 것으로 결정할 수 있다. 이 경우, 프로세서(210)는 제1 RR 간격(411) 동안 제1 펄스 시퀀스를 제1 슬라이스에 적용하고, 제2 RR 간격(412) 및 제3 RR 간격(413) 동안 제2 펄스 시퀀스를 제2 슬라이스에 연속하여 적용할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 제1 펄스 시퀀스(510) 및 제2 펄스 시퀀스(520)를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 프로세서(210)는 제1 RR 간격(411) 동안 제1 슬라이스에 적용되는 제1 펄스 시퀀스(510)를 결정하고, 제2 RR 간격(412) 동안 제2 슬라이스에 적용되는 제2 펄스 시퀀스(520)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라 제1 펄스 시퀀스(510)는, 대상체의 혈액 신호를 억제하기 위한 제1 반전(inversion) 펄스 시퀀스(511), 및 제1 슬라이스에 대응되는 제1 MR 신호를 획득하기 위한 제1 여기(excitation) 펄스 시퀀스(512)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 제1 반전 펄스 시퀀스(511)는 제1 반전 RF 펄스(501) 및 제2 반전 RF 펄스(502)를 포함할 수 있다. 제1 반전 RF 펄스(501)는, 대상체의 자화(magnetization)(예를 들어, 원자핵의 종축자기화)를 반전시키며, 제2 반전 RF 펄스(502)는 제1 반전 RF 펄스(501)에 의해 반전된 자화를 회복시킬 수 있다.
프로세서(210)는 제1 반전 펄스 시퀀스(511)에 기초하여, 제1 반전 RF 펄스(501)를 대상체 전체로 적용하고, 제2 반전 RF 펄스(502)를 제1 슬라이스 에 적용할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 제2 반전 RF 펄스(502)가 대상체로 인가되면, 스캐너(미도시) 내에서 제1 슬라이스에 대응되는 공간 부호화 경사자장을 발생시킴으로써, 제2 반전 RF 펄스(502)를 제1 슬라이스에 적용할 수 있다. 제2 반전 RF 펄스(502)가 제1 슬라이스에 적용됨에 따라, 프로세서(210)는 제1 슬라이스 내의 자화를 원상태로 회복시킬 수 있다. 한편, 반전 RF 펄스는, 약 180° RF 펄스일 수 있다.
이어서, 프로세서(210)는 자화가 회복된 제1 슬라이스에 제1 여기 펄스 시퀀스(512)를 적용할 수 있다. 제1 여기 펄스 시퀀스(512)는, 적어도 하나의 여기 RF 펄스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 스핀 에코(SE: spin echo), 고속 스핀 에코(FSE: fast spin echo) 등의 기법을 이용하여, 적어도 하나의 여기 RF 펄스를 포함하는 제1 여기 펄스 시퀀스(512)를 결정할 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며, 기술 발전에 따른 새로운 기법에 의해 제1 여기 펄스 시퀀스(512)를 결정할 수 있다. 한편, 여기 RF 펄스는, 약 90° RF 펄스일 수 있다.
프로세서(210)는 적어도 하나의 여기 RF 펄스가 대상체로 인가되면, 스캐너(미도시) 내에서 제1 슬라이스에 대응되는 공간 부호화 경사자장을 발생시킴으로써, 제1 슬라이스에 제1 여기 펄스 시퀀스(512)를 적용할 수 있다.
한편, 프로세서(210)는 혈액의 반전 시간(TI: inversion time)을 이용하여, 제1 여기 펄스 시퀀스(512)를 적용할 수 있다. 구체적으로, 제2 반전 RF 펄스(502)에 의해 자화가 회복된 제1 슬라이스 내의 혈액은 혈관을 따라 대상체 내의 다른 위치로 이동된다. 따라서, 제1 슬라이스 내에는 제1 반전 RF 펄스(601)에 의해 자화가 반전된 혈액이 존재할 수 있다. 프로세서(210)는 혈액의 반전 시간을 이용하여, 제1 반전 RF 펄스(501)에 의해 자화가 반전된 혈액으로부터의 MR 신호의 세기가 약해지는 시점을 예측하고, 예측된 시점을 이용하여 제1 여기 펄스 시퀀스(512)를 제1 슬라이스에 적용할 수 있다. 따라서, 제1 여기 펄스 시퀀스(512)에 의해 획득된 제1 MR 신호는, 제1 슬라이스에 대응되며, 혈액 신호가 억제된 것일 수 있다.
한편, 제1 여기 펄스 시퀀스(512)는, 대상체의 지방(fat) 신호를 억제하기 위한 펄스 시퀀스를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 역전 연쇄(STIR: short TI inversion recovery) 기법에 기초하여, 하나의 반전 RF 펄스 및, 적어도 하나의 여기 RF 펄스를 포함하는 제1 여기 펄스 시퀀스(512)를 제1 슬라이스에 적용할 수 있다. 이 경우, 프로세서(210)는 지방의 TI 를 이용하여, 제1 슬라이스 내의 지방 신호가 억제된 제1 MR 신호를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따라 제2 펄스 시퀀스(520)는, 대상체의 혈액 신호를 억제하기 위한 제2 반전 펄스 시퀀스(521), 및 제2 슬라이스에 대응되는 제2 MR 신호를 획득하기 위한 제2 여기 펄스 시퀀스(522)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 제2 반전 펄스 시퀀스(521)는 제3 반전 RF 펄스(503) 및 제4 반전 RF 펄스(504)를 포함할 수 있다. 제3 반전 RF 펄스(503)는 대상체의 자화를 반대 방향으로 반전시키며, 제4 반전 RF 펄스(504)는 제3 반전 RF 펄스(503)에 의해 반전된 자화를 회복시킬 수 있다. 프로세서(210)는 제2 반전 펄스 시퀀스(521)에 기초하여, 제3 반전 RF 펄스(503)를 대상체 전체로 적용하고, 제4 반전 RF 펄스(504)를 제1 슬라이스 및 제2 슬라이스에 적용할 수 있다. 이때, 제3 반전 RF 펄스(503)는, 대상체 전체로 적용되므로, 제1 슬라이스에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 프로세서(210)는 제4 반전 RF 펄스(504)가 대상체로 인가되면, 제2 슬라이스에 대응되는 공간 부호화 경사자장뿐 아니라, 제1 슬라이스에 대응되는 공간 부호화 경사자장을 더 발생시킴으로써, 제1 슬라이스 및 제2 슬라이스 내의 자화를 원상태로 회복시킬 수 있다.
이후, 프로세서(210)는 자화가 회복된 제2 슬라이스에 제2 여기 펄스 시퀀스(522)를 적용할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 적어도 하나의 여기 RF 펄스에 대해, 제2 슬라이스에 대응되는 공간 부호화 경사자장을 발생시킬 수 있다.
한편, 제2 여기 펄스 시퀀스(522)는 스핀 에코(SE: spin echo), 고속 스핀 에코(FSE: fast spin echo) 등의 기법에 따른 적어도 하나의 여기 RF 펄스를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
프로세서(210)는 혈액의 TI 를 이용하여, 제1 여기 펄스 시퀀스(521)를 적용하고, 제2 슬라이스 내의 혈액 신호가 억제된 제2 MR 신호를 획득할 수 있다.
도 6은 프로세서(210)에 의해 제1 펄스 시퀀스(610)가 대상체로 적용되는 일례를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 프로세서(210)는 제1 펄스 시퀀스(610)에 포함된 제1 내지 제3 반전 RF 펄스들(601, 602 및 603), 및 적어도 하나의 여기 RF 펄스(미도시)가 대상체 상의 전체 또는 소정 영역에 영향을 미치도록 제어할 수 있다.
구체적으로, 도 6의 631에 도시된 바와 같이, 제1 반전 RF 펄스(601)는 대상체 전체로 적용될 수 있다. 프로세서(210)는 제1 반전 RF 펄스(601)에 대응되는 공간 부호화 경사자장을 발생시키지 않음으로써, 대상체 전체에 제1 반전 RF 펄스(601)가 적용되도록 할 수 있다.
또한, 프로세서(210)는, 632에 도시된 바와 같이, 제2 반전 RF 펄스(602)를 제1 슬라이스(635)를 포함하는 제1 영역(633)에 적용할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 영역(633)은 2개 이상의 슬라이스들을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 프로세서(210)는 제2 반전 RF 펄스(602)가 대상체로 인가되면, 제1 영역(633)에 대응되는 공간 부호화 경사자장을 발생시킬 수 있다. 이때, 제1 영역(633)의 두께는, 제1 슬라이스(635)의 두께의 약 2배 이상일 수 있다.
이후, 프로세서(210)는 역전 연쇄(STIR) 기법에 따른 제1 여기 펄스 시퀀스(612)를 제1 슬라이스(635)에 적용할 수 있다. 프로세서(210)는, 제3 반전 RF 펄스(603)가 대상체로 인가되면, 도 6의 634와 같이, 제1 슬라이스 (635)에 대응되는 공간 부호화 경사자장을 발생시킬 수 있다.
또한, 프로세서(210)는 적어도 하나의 여기 RF 펄스(미도시)가 대상체로 인가되면, 도 6의 636과 같이, 제1 슬라이스 (635)에 대응되는 공간 부호화 경사자장을 발생시킬 수 있다.
한편, 프로세서(210)는 지방(fat)의 TI 를 이용하여, 제1 여기 펄스 시퀀스(612)에 포함된 적어도 하나의 여기 RF 펄스(미도시)가 대상체로 적용되는 타이밍을 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 제3 반전 RF 펄스(603)가 대상체로 인가된 후 160 ms 가 지난 시점에 여기 RF 펄스(미도시)를 대상체로 인가함으로써, 혈액 신호 및 지방 신호가 제거된 제1 MR 신호를 획득할 수 있다.
도 6의 637 은, 프로세서(210)가 획득한 제1 MR 신호를 사용하여 복원한 제1 자기 공명 영상의 일례이다. 일 실시예에서, 제1 자기 공명 영상은 혈액 신호 및 지방 신호가 억제된 T2 강조 영상일 수 있다.
한편, 위 설명에서, 프로세서(210)가 공간 부호화 경사자장을 발생시키는 동작은, 프로세서(210)가 자기 공명 영상 장치(200)의 내부 또는 외부에 위치하는 스캐너(미도시)에 제어 신호를 제공하는 동작을 포함할 수 있다.
도 7은 프로세서(210)에 의해 제2 펄스 시퀀스(710)가 대상체로 적용되는 일례를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 프로세서(210)는 제2 펄스 시퀀스(710)에 포함된 제1 및 제2 반전 RF 펄스들(701 및 702), 및 적어도 하나의 여기 RF 펄스(미도시)가 대상체 상의 전체 또는 소정 영역에 영향을 미치도록 제어할 수 있다.
도 7의 731에 도시된 바와 같이, 제1 반전 RF 펄스(701)는 대상체 전체로 적용될 수 있다. 프로세서(210)는 제1 반전 RF 펄스(701)에 대응되는 공간 부호화 경사자장을 발생시키지 않음으로써, 대상체 전체에 제1 반전 RF 펄스(701)가 적용되도록 할 수 있다.
또한, 프로세서(210)는, 732에 도시된 바와 같이, 제2 반전 RF 펄스(702)를 제1 슬라이스(도 7의 635)를 포함하는 제1 영역(733) 및 제2 슬라이스(736)을 포함하는 제2 영역(734)으로 적용할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 영역(733) 및 제2 영역(734)는 각각 2개 이상의 슬라이스를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 프로세서(210)는 제2 반전 RF 펄스(702)가 대상체로 인가되면, 제1 영역(733) 및 제2 영역(734)에 대응되는 공간 부호화 경사자장을 발생시킬 수 있다. 이때, 프로세서(210)가 제1 영역(733)에 대응되는 공간 부호화 경사자장을 발생시키는 것은, 제1 슬라이스(635)에 대한 제1 반전 RF 펄스(701)의 영향을 최소화하기 위함일 수 있다. 한편, 제1 영역(733) 및 제2 영역(734) 각각의 두께는, 제1 및 제2 슬라이스 (635 및 636) 각각 두께의 약 2배 이상일 수 있다.
이후, 프로세서(210)는 제2 MR 신호를 획득하기 위한 제2 여기 펄스 시퀀스(712)를 제2 슬라이스(736)에 적용할 수 있다. 프로세서(210)는 제2 여기 펄스 시퀀스(712)에 포함된 적어도 하나의 여기 RF 펄스(미도시)가 대상체로 인가되면, 735와 같이, 제2 슬라이스(736)에 대응되는 공간 부호화 경사자장을 발생시킬 수 있다.
도 7의 737 은, 프로세서(210)가 획득된 제2 MR 신호를 사용하여 복원한 제2 자기 공명 영상의 일례이다. 일 실시예에서, 제2 자기 공명 영상은, 조직들 간의 대조도가 높은 T1 강조 영상일 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따라 대상체 내 자화(magnetization)의 변화를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 프로세서(210)는 제1 펄스 시퀀스(801) 및 제2 펄스 시퀀스(802)에 의한 대상체 내 조직 및 혈액의 자화 변화(830-1 및 830-2)를 이용하여, 제1 MR 신호 및 제2 MR 신호를 획득할 수 있다.
구체적으로, 제1 펄스 시퀀스(801)에 포함된 제1 반전 RF 펄스(811)가 대상체 전체로 적용되면, 831에 도시된 바와 같이, 대상체 내 조직 및 혈액의 자화는 반전될 수 있다. 이후, 제1 펄스 시퀀스(801)에 포함된 제2 반전 RF 펄스(812)가 제1 슬라이스(810)에 적용되면, 832에 도시된 바와 같이, 제1 슬라이스(810)의 자화는 회복될 수 있다.
프로세서(210)는 혈액의 TI 를 이용하여, 적어도 하나의 여기 RF 펄스(미도시)를 제1 슬라이스(810)에 적용할 수 있다. 따라서, 프로세서(210)는 제1 반전 RF 펄스(811)에 의해 반전된 혈액의 자화가 '0'에 가까워지는 제1 시점(833) 에 제1 MR 신호를 획득할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(210)는 긴 TE 를 선택하여 제1 MR 신호를 획득할 수 있다.
연속하여, 제2 RR 간격 동안, 제2 펄스 시퀀스(802)에 포함된 제3 반전 RF 펄스(821)가 대상체 전체로 적용되면, 834에 도시된 바와 같이, 대상체 내 조직 및 혈액의 자화는 다시 반전될 수 있다. 이후, 제2 펄스 시퀀스(802)에 포함된 제4 반전 RF 펄스(822)가 제1 슬라이스(810) 및 제2 슬라이스(820)에 적용됨에 따라, 835에 도시된 바와 같이, 제1 슬라이스(810) 및 제2 슬라이스(820)의 자화는 회복될 수 있다.
한편, 제2 RR 간격 동안, 프로세서(210)는 혈액의 TI 를 이용하여, 적어도 하나의 여기 펄스(미도시)를 제2 슬라이스(820)에 적용할 수 있다. 따라서, 프로세서(210)는 제3 반전 RF 펄스(821)에 의해 반전된 혈액의 자화가 '0'에 가까워지는 제2 시점(836)에 제2 MR 신호를 획득할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(210)는 짧은 TE 를 선택하여 제2 MR 신호를 획득할 수 있다.
이와 같이, 개시된 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(200)는 비연속적인 슬라이스들에 매 RR 간격마다 펄스 시퀀스를 적용하고, MR 신호를 획득함으로써, 자기 공명 영상 장치(200)의 효율성을 향상시킬 수 있다.
도 9는 다른 실시예에 따른 대상체 내 자화의 변화를 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 프로세서(210)는 대상체 내 지방 신호를 억제하기 위한 제1 펄스 시퀀스(901)를 제1 슬라이스 (910)에 적용할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(210)는 제1 펄스 시퀀스(901)에 포함된 제1 반전 RF 펄스(911) 및 제2 반전 RF 펄스(912)를 적용한 후, 조직을 구성하는 성분 중 지방의 자화를 반전시키기 위한 제3 반전 RF 펄스(913)를 제1 슬라이스 (910)에 적용할 수 있다. 931에 도시된 바와 같이, 제3 반전 RF 펄스(913)에 의해 제1 슬라이스 (910)의 자화는 반전될 수 있다. 이때, 제1 슬라이스(910) 내 혈액의 자화 변화는 다른 슬라이스로부터 유입되는 혈액에 의해 희석될 수 있다.
프로세서(210)는 지방의 TI 를 이용하여, 제1 MR 신호를 획득할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(210)는 제3 반전 RF 펄스(913)에 의해 반전된 지방의 자화가 '0'에 가까워지는 제1 시점(932)에 제1 MR 신호를 획득할 수 있다. 따라서, 프로세서(210)는 지방 신호가 억제된 제1 MR 신호를 이용하여 제1 자기 공명 영상을 복원할 수 있다. 제1 반전 RF 펄스(911)에 의해 반전된 혈액의 자화는, 제1 시점(932)에 '0'에 가까울 수 있다.
연속하여, 프로세서(210)는, 제2 RR 간격 동안, 제2 펄스 시퀀스(902)를 제2 슬라이스에 적용함으로써, 제2 자기 공명 영상을 복원할 수 있다.
도 10은 또 다른 실시예에 따라 프로세서(210)가 제1 펄스 시퀀스 및 제2 펄스 시퀀스를 결정하는 동작을 설명하기 위한 도면이다. 일 실시예에 따라 프로세서(210)는 긴 TR 및 긴 TE 를 이용하는 제1 펄스 시퀀스 및 긴 TR 및 짧은 TE 를 이용하는 제2 펄스 시퀀스를 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 두 개의 RR 간격을 하나의 TR로 이용하는 제2 펄스 시퀀스를 결정할 수 있다.
도 10을 참조하면, 프로세서(210)는 두 개의 RR 간격을 하나의 TR로 이용하는 제1 펄스 시퀀스(1010) 및 두 개의 RR 간격을 하나의 TR로 이용하는 제2 펄스 시퀀스(1020)를 결정할 수 있다.
따라서, 제2 펄스 시퀀스(1020)의 제2 여기 펄스 시퀀스(1022)에 의해 여기된 제2 슬라이스 내의 원자핵들은 제3 RR 간격(1003) 동안 이완될 필요가 있다. 프로세서(210)는 제3 RR 간격(1003) 동안, 제2 슬라이스에 대한 제1 펄스 시퀀스(1010)의 영향을 최소화하기 위한 동작을 수행할 수 있다. 제3 RR 간격(1003) 동안의 프로세서(210)의 동작에 대해서는 도 11을 참조하여 후술한다.
한편, 프로세서(210)는 짧은 TE 를 이용하여 제2 MR 신호를 획득하므로, 제2 MR 신호로부터 복원되는 제2 자기 공명 영상은 PD(proton density) 강조 영상일 수 있다.
도 11은 또 다른 실시예에 따라 프로세서(210)가 제2 펄스 시퀀스를 대상체로 적용하는 일례를 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 프로세서(210)는, 제3 RR 간격(1003) 동안, 제2 슬라이스가 제1 펄스 시퀀스(1110)에 의해 받게 되는 영향을 최소화하기 위해, 제1 펄스 시퀀스(1110)에 포함된 제2 반전 RF 펄스(1102)가 적용되는 대상체 상의 범위를 달리할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(210)는 제1 반전 RF 펄스(1101)가 대상체 전체로 적용된 후(1131), 제2 반전 RF 펄스(1102)가 대상체로 인가되면, 도 1132에 도시된 바와 같이, 제1 슬라이스 (1136)를 포함하는 제1 영역(1133)에 대응되는 공간 부호화 경사자장 외에도, 제2 슬라이스를 포함하는 제2 영역(1134)에 대응되는 공간 부호화 경사자장을 발생시킬 수 있다. 따라서, 프로세서(210)는 제1 반전 RF 펄스(1101)에 의해 반전된 제2 슬라이스의 자화를 회복시킬 수 있다.
이후, 프로세서(210)는 1135에 도시된 바와 같이, 제1 슬라이스 (1136)으로 제1 여기 펄스 시퀀스(1112)를 적용함으로써, 제1 MR 신호를 획득할 수 있다.
한편, 위 에서는, 설명의 편의를 위하여 제3 RR 간격 동안의 프로세서(210)의 동작을 설명하였으나, 전술한 프로세서(210)의 동작은 제1 RR 간격 동안에도 적용될 수 있다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 대상체 내 자화의 변화를 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 프로세서(210)는 제1 펄스 시퀀스(1201) 및 제2 펄스 시퀀스(1202)에 의한 대상체 내 조직 및 혈액의 자화 변화(1230-1 및 1230-2)를 이용하여, 제1 MR 신호 및 제2 MR 신호를 획득할 수 있다.
구체적으로, 제1 펄스 시퀀스(1201)에 포함된 제1 반전 RF 펄스(1211)가 대상체 전체로 적용되면, 1231에 도시된 바와 같이, 대상체 내 조직 및 혈액의 자화는 반전될 수 있다. 이후, 제1 펄스 시퀀스(1201)에 포함된 제2 반전 RF 펄스(1212)가 제1 슬라이스 (1210) 및 제2 슬라이스 (1220)에 적용되면, 1232에 도시된 바와 같이, 제1 슬라이스 (1210) 및 제2 슬라이스 (1220)의 조직의 자화는 회복될 수 있다.
프로세서(210)는 혈액의 TI 를 이용하여 적어도 하나의 여기 RF 펄스(미도시)를 제1 슬라이스 (1210)에 적용함으로써, 혈액의 자화가 '0'에 가까워지는 제1 시점(1233)에 제1 MR 신호를 획득할 수 있다. 이때, 프로세서(210)는 긴 TE 를 선택할 수 있다.
연속하여, 제2 RR 간격 동안, 제2 펄스 시퀀스(1202)에 포함된 제3 반전 RF 펄스(1221)가 대상체 전체로 적용되면, 1234에 도시된 바와 같이, 제1 슬라이스(1210) 및 제2 슬라이스(1220) 의 자화는 다시 반전될 수 있다. 이후, 제2 펄스 시퀀스(1202)에 포함된 제4 반전 RF 펄스(1222)가 제1 슬라이스(1210) 및 제2 슬라이스 (1220)에 적용됨에 따라, 1235에 도시된 바와 같이, 제1 슬라이스(1210) 및 제2 슬라이스 (1220)의 자화는 회복될 수 있다.
한편, 제2 RR 간격 동안, 프로세서(210)는 혈액의 TI 를 이용하여, 제3 반전 RF 펄스(1221)에 의해 반전된 혈액의 자화가 '0'에 가까워지는 제2 시점(1236)에 제2 MR 신호를 획득할 수 있다. 이때, 프로세서(210)는 짧은 TE를 선택할 수 있다. 따라서, 프로세서(210)는 제2 MR 신호로부터 PD 강조 영상을 복원할 수 있다.
도 13 내지 도 16은 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(200)의 동작 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 13 내지 도 16에서 설명하는 자기 공명 영상 장치(200)의 동작 방법은, 앞서 설명된 도 1 내지 도 12 등에서 설명된 실시예와 관련된다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하여도, 도 1 내지 도 12 등에서 앞서 설명된 내용들은, 도 13 내지 도 16 의 방법에도 적용될 수 있다.
도 13은 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 14를 참조하면, 동작 S1310에서, 자기 공명 영상 장치(200)는 심장의 제1 RR 간격 동안, 복수의 슬라이스 중 제1 슬라이스에 제1 펄스 시퀀스를 적용함으로써, 제1 MR 신호를 획득한다. 자기 공명 영상 장치(200)는 심장 또는 심장 주변을 스캔(scan)하기 위하여, 심장의 RR 간격(R 파장과 다음 R 파장 간의 간격)을 식별하고, 식별된 RR 간격을 이용하여 제1 펄스 시퀀스를 제1 슬라이스에 적용할 수 있다.
일 실시예에 따라 자기 공명 영상 장치(200)는 긴 TR 및 긴 TE를 이용하는 제1 펄스 시퀀스를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1 펄스 시퀀스는, 두 개 이상의 RR 간격을 하나의 TR 로 이용하는 것일 수 있다.
또한, 자기 공명 영상 장치(200)는 블랙 블러드 이미징(black-blood imaging) 기법을 이용하여, 제1 슬라이스 내의 혈액 신호를 억제하는 제1 펄스 시퀀스를, 제1 슬라이스에 적용할 수 있다. 일 실시예에 따라 제1 펄스 시퀀스는 혈액 신호를 억제하기 위한 제1 반전 펄스 시퀀스 및 제1 MR 신호를 획득하기 위한 제1 여기 펄스 시퀀스를 포함할 수 있다.
또한, 자기 공명 영상 장치(200)는 지방 신호를 억제하기 위한 역전 연쇄(STIR) 기법을 이용하여, 조직을 구성하는 성분 중 지방 신호를 억제하는 제1 펄스 시퀀스를, 제1 슬라이스에 적용할 수도 있다. 이 경우, 자기 공명 영상 장치(200)는 제1 여기 펄스 시퀀스에 지방 신호를 억제하기 위한 RF 펄스를 더 추가할 수 있다. 자기 공명 영상 장치(200)가 제1 슬라이스에 적용하는 제1 펄스 시퀀스에 대해서는, 도 14를 참조하여 후술한다.
한편, 자기 공명 영상 장치(200)는 제1 펄스 시퀀스가 제1 슬라이스에 적용됨에 따라, 제1 슬라이스에 대응되는 제1 MR 신호를 획득할 수 있다. 이때, 자기 공명 영상 장치(200)는 긴 TE 를 이용함으로써, 혈액과 조직 간의 신호 차이가 큰 제1 MR 신호를 획득할 수 있다.
동작 S1320 에서, 자기 공명 영상 장치(200)는 심장의 제2 RR 간격 동안, 복수의 슬라이스 중 제2 슬라이스에 제2 펄스 시퀀스를 적용함으로써, 제2 MR 신호를 획득한다. 자기 공명 영상 장치(200)는 심장의 제2 RR 간격 동안, 복수의 슬라이스 중 제1 슬라이스의 위치와 이격되고, 비연속적인 제2 슬라이스에 제2 펄스 시퀀스를 적용할 수 있다.
일 실시예에 따라 자기 공명 영상 장치(200)는 복수의 슬라이스에 번호를 할당하고, 제1 슬라이스의 번호 및 전체 슬라이스의 개수를 이용하여 제1 슬라이스에 비연속적인 제2 슬라이스를 결정할 수 있다. 예를 들어, 자기 공명 영상 장치(200)는 전체 슬라이스의 개수를 2로 나눈 결과값에 제1 슬라이스의 번호를 더함으로써, 제2 슬라이스를 결정할 수 있다. 이는, 제1 펄스 시퀀스가 긴 TR 을 이용함에 따라, 제2 RR 간격 동안 제1 슬라이스에 대한 제2 펄스 시퀀스의 영향을 최소화하기 위함일 수 있다.
일 실시예에 따라 자기 공명 영상 장치(200)는 짧은 TR 및 짧은 TE 를 이용하는 제2 펄스 시퀀스를 제2 슬라이스에 적용할 수 있다. 예를 들어, 제2 펄스 시퀀스는 하나의 RR 간격 또는 그 이하의 기간을 하나의 TR로 이용하는 것일 수 있다. 따라서, 자기 공명 영상 장치(200)는 제1 펄스 시퀀스에서 제2 슬라이스를 고려하지 않을 수 있다. 자기 공명 영상 장치(200)가 제2 슬라이스에 적용하는 제2 펄스 시퀀스에 대해서는, 도 15를 참조하여 후술한다.
또는, 다른 실시예에 따라 자기 공명 영상 장치(200)는 긴 TR 및 짧은 TE 를 이용하는 제2 펄스 시퀀스를 제2 슬라이스에 적용할 수도 있다. 이 경우, 자기 공명 영상 장치(200)는 제1 펄스 시퀀스에서 제2 슬라이스에 대한 제1 펄스 시퀀스의 영향을 최소화하기 위해, 제1 펄스 시퀀스에 제2 슬라이스에 대한 RF 펄스를 더 추가할 수 있다. 자기 공명 영상 장치(200)가 긴 TR 을 이용하는 제2 펄스 시퀀스를 제2 슬라이스에 적용하는 방법에 대해서는, 도 16을 참조하여 후술한다.
한편, 자기 공명 영상 장치(200)는 제2 펄스 시퀀스가 제2 슬라이스에 적용됨에 따라, 제2 슬라이스에 대응되는 제2 MR 신호를 획득할 수 있다. 이때, 자기 공명 영상 장치(200)는 짧은 TE 를 이용함으로써, 조직들 간의 신호 차이가 큰 제2 MR 신호를 획득할 수 있다.
동작 S1330 에서, 자기 공명 영상 장치(200)는 제1 MR 신호로부터 제1 자기 공명 영상을 복원하고, 제2 MR 신호로부터 제2 자기 공명 영상을 복원한다. 자기 공명 영상 장치(200)는 제1 MR 신호와 제2 MR 신호 각각으로부터 상이한 대조도를 갖는 제1 및 제2 자기 공명 영상을 복원할 수 있다.
일 실시예에 따라 자기 공명 영상 장치(200)는 제1 MR 신호로부터, 혈류와 조직 간의 대조도가 높은 T2 강조 영상을 복원할 수 있다. 또한, 자기 공명 영상 장치(200)는 제2 MR 신호로부터, 조직들 간의 대조도가 높은 T1 강조 영상을 복원할 수도 있다.
또는, 자기 공명 영상 장치(200)가 긴 TR 및 짧은 TE 를 이용하는 제2 펄스 시퀀스를 제2 슬라이스에 적용한 경우, 자기 공명 영상 장치(200)는 제2 MR 신호로부터 PD(proton density) 강조 영상을 복원할 수 있다.
한편, 자기 공명 영상 장치(200)가 MR 신호로부터 자기 공명 영상을 복원하는 방법에는 다양한 복원 기법이 이용될 수 있다. 예를 들어, 자기 공명 영상 장치(200)는 센스(SENSE: Sensitivity Encoding), 그라파(GRAPPA: GeneRalized Autocalibrating Partially Parallel Acquisitions) 기법 등을 이용하여, 자기 공명 영상을 복원할 수 있다.
도 14는 일 실시예에 따라 자기 공명 영상 장치가 제1 펄스 시퀀스에 따라 제1 MR 신호를 획득하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 14를 참조하면, 동작 S1410 에서, 자기 공명 영상 장치(200)는 제1 반전 펄스 시퀀스에 기초하여, 대상체의 자화를 반전시키기 위한 제1 반전 RF 펄스를 대상체로 적용하고, 제1 반전 RF 펄스에 의해 반전된 자화를 회복시키기 위한 제2 반전 RF 펄스를 제1 슬라이스에 적용 할 수 있다. 여기서, 반전 RF 펄스는, 약 180° RF 펄스일 수 있다.
일 실시예에 따라 자기 공명 영상 장치(200)는 제1 반전 RF 펄스가 대상체 전체에 영향을 미칠 수 있도록, 제1 반전 RF 펄스에 대한 공간 부호화 경사자장을 발생시키지 않을 수 있다.
또한, 자기 공명 영상 장치(200)는 제2 반전 RF 펄스가 대상체로 인가되면, 제1 슬라이스에 대응되는 공간 부호화 경사자장을 발생시킬 수 있다. 이와 같이, 자기 공명 영상 장치(200)는 제2 반전 RF 펄스를 제1 슬라이스에 적용함으로써, 제1 슬라이스 내에서 제1 반전 RF 펄스에 의해 반전된 자화를 원상태로 회복시킬 수 있다.
동작 S1420 에서, 자기 공명 영상 장치(200)는 제1 여기 펄스 시퀀스에 기초하여, 제1 슬라이스에 대응되는 제1 MR 신호를 획득할 수 있다. 자기 공명 영상 장치(200)는 제1 여기 펄스 시퀀스에 기초하여, 제1 슬라이스에 대응되는 공간 부호화 경사자장을 대상체에 인가함으로써, 제1 슬라이스에 대응되는 제1 MR 신호를 획득할 수 있다.
구체적으로, 자기 공명 영상 장치(200)는 제1 여기 펄스 시퀀스에 기초하여, 지방 신호를 억제하기 위한 제3 반전 RF 펄스를 제1 슬라이스에 적용하고, 적어도 하나의 RF 여기 펄스를 제1 슬라이스에 적용할 수 있다. 이 경우, 자기 공명 영상 장치(200)는 제3 반전 RF 펄스를 제1 슬라이스에 적용시킨 후, 지방의 반전 시간(TI, inversion time)을 이용하여 제1 MR 신호를 획득(또는, 리드아웃(readout))할 수 있다.
그러나, 제1 여기 펄스 시퀀스의 제3 반전 RF 펄스는 생략될 수 있다. 이 경우, 자기 공명 영상 장치(200) 혈액의 TI 를 이용하여 제1 MR 신호를 획득할 수 있다.
도 15는 일 실시예에 따라 자기 공명 영상 장치가 제2 펄스 시퀀스를 제2 슬라이스에 적용하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 15를 참조하면, 동작 S1510 에서, 자기 공명 영상 장치(200)는 제2 반전 펄스 시퀀스에 기초하여, 대상체의 자화를 반전시키기 위한 제1 반전 RF 펄스를 대상체로 적용하고, 제1 반전 RF 펄스에 의해 반전된 자화를 회복시키기 위한 제2 반전 RF 펄스를 제1 슬라이스 및 제2 슬라이스에 적용할 수 있다.
일 실시예에 따라 자기 공명 영상 장치(200)는 제1 반전 RF 펄스가 대상체 전체에 영향을 미칠 수 있도록, 제1 반전 RF 펄스에 대한 공간 부호화 경사자장을 발생시키지 않을 수 있다.
또한, 자기 공명 영상 장치(200)는 제2 반전 RF 펄스가 대상체로 인가되면, 제2 슬라이스에 대응되는 공간 부호화 경사자장을 발생시킬 수 있다. 이와 같이, 자기 공명 영상 장치(200)는 제2 반전 RF 펄스를 제2 슬라이스에 적용함으로써, 제2 슬라이스 내에서 제1 반전 RF 펄스에 의해 반전된 자화를 원상태로 회복시킬 수 있다.
또한, 자기 공명 영상 장치(200)는 제2 반전 RF 펄스가 대상체로 인가되면, 제1 슬라이스에 대응되는 공간 부호화 경사자장을 더 발생시킬 수 있다. 이는, 제1 펄스 시퀀스가 긴 TR 을 이용하기 때문일 수 있다. 제1 슬라이스 내의 원자핵들은, 제1 펄스 시퀀스에 따라 여기된 후 회복되지 못한 상태로 제1 반전 RF 펄스에 영향을 받을 수 있다. 따라서, 자기 공명 영상 장치(200)는 제1 슬라이스에 제2 반전 RF 펄스를 적용함으로써, 제1 슬라이스의 자화를 원상태로 회복시킬 수 있다.
동작 S1520 에서, 자기 공명 영상 장치(200)는 제2 여기 펄스 시퀀스에 기초하여, 적어도 하나의 RF 여기 펄스를 제2 슬라이스에 적용할 수 있다. 자기 공명 영상 장치(200)는 제2 여기 펄스 시퀀스에 기초하여, 제2 슬라이스에 대응되는 공간 부호화 경사자장을 대상체에 인가함으로써, 제2 슬라이스에 대응되는 제2 MR 신호를 획득할 수 있다.
자기 공명 영상 장치(200)는 혈액의 TI 를 이용하여 제2 MR 신호를 획득할 수 있다.
도 16은 다른 실시예에 따라 자기 공명 영상 장치가 긴 TR 을 이용하는 제1 펄스 시퀀스 및 제2 펄스 시퀀스를 대상체로 적용하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 16을 참조하면, 동작 S1610 에서, 자기 공명 영상 장치(200)는 제1 반전 펄스 시퀀스에 기초하여, 대상체의 자화를 반전시키기 위한 제1 반전 RF 펄스를 대상체로 적용하고, 제1 반전 RF 펄스에 의해 반전된 자화를 회복시키기 위한 제2 반전 RF 펄스를 제1 슬라이스 및 제2 슬라이스에 적용할 수 있다.
긴 TR 을 이용하는 제2 펄스 시퀀스가 제2 슬라이스에 적용되는 경우, 자기 공명 영상 장치(200)는 제1 펄스 시퀀스 내에서 제2 슬라이스에 대한 제1 반전 RF 펄스에 따른 영향을 최소화하기 위해, 제2 반전 RF 펄스를 제2 슬라이스에 적용할 수 있다.
동작 S1620 에서, 자기 공명 영상 장치(200)는 제1 여기 펄스 시퀀스에 기초하여, 제1 슬라이스에 대응되는 제1 MR 신호를 획득할 수 있다. 이때, 제1 MR 신호에 기초하여 복원되는 제1 자기 공명 영상은, T2 강조 영상일 수 있다.
동작 S1630 에서, 자기 공명 영상 장치(200)는 제2 반전 펄스 시퀀스에 기초하여, 대상체의 자화를 반전시키기 위한 제3 반전 RF 펄스를 대상체로 적용하고, 제1 반전 RF 펄스에 의해 반전된 자화를 회복시키기 위한 제4 반전 RF 펄스를 제1 슬라이스 및 제2 슬라이스에 적용할 수 있다.
자기 공명 영상 장치(200)는 제1 펄스 시퀀스가 긴 TR을 이용하므로, 제2 펄스 시퀀스 내에서 제1 슬라이스에 대한 제3 반전 RF 펄스에 따른 영향을 최소화하기 위해, 제4 반전 RF 펄스를 제1 슬라이스에 적용할 수 있다.
동작 S1640 에서, 자기 공명 영상 장치(200)는 제2 여기 펄스 시퀀스에 기초하여, 제2 슬라이스에 대응되는 제2 MR 신호를 획득할 수 있다. 이때, 제2 MR 신호에 기초하여 복원되는 제2 자기 공명 영상은, PD 강조 영상일 수 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어 및 데이터를 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 상기 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 소정의 프로그램 모듈을 생성하여 소정의 동작을 수행할 수 있다. 또한, 상기 명령어는 프로세서에 의해 실행되었을 때, 개시된 실시예들의 소정의 동작들을 수행할 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (20)

  1. 프로세서 및 상기 프로세서와 연결되는 메모리를 포함하는 자기 공명 영상 장치에 있어서,
    상기 프로세서는,
    심장의 제1 RR 간격 동안, 대상체 내의 영상 촬영 영역에 대한 복수의 슬라이스 중 제1 슬라이스에 긴 에코 타임(long TE(echo time))을 이용하는 제1 펄스 시퀀스를 적용하여, 제1 MR 신호를 획득하고,
    상기 심장의 제2 RR 간격 동안, 상기 복수의 슬라이스 중 제2 슬라이스에 짧은 에코 타임(short TE)을 이용하는 제2 펄스 시퀀스를 적용하여, 제2 MR 신호를 획득하고,
    상기 제1 MR 신호로부터 제1 자기 공명 영상을 복원하고, 상기 제2 MR 신호로부터 제2 자기 공명 영상을 복원하며,
    상기 제1 자기 공명 영상 및 상기 제2 자기 공명 영상은 서로 상이한 대조도를 갖는 영상인 것을 특징으로 하는, 자기 공명 영상 장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 펄스 시퀀스는, 상기 제1 슬라이스의 혈액(blood) 신호를 억제하기 위한 제1 반전(inversion) 펄스 시퀀스, 및 상기 제1 MR 신호를 획득하기 위한 제1 여기(excitation) 펄스 시퀀스를 포함하며,
    상기 제2 펄스 시퀀스는, 상기 제2 슬라이스의 혈액 신호를 억제하기 위한 제2 반전 펄스 시퀀스, 및 상기 제2 MR 신호를 획득하기 위한 제2 여기 펄스 시퀀스를 포함하는, 자기 공명 영상 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제1 반전 펄스 시퀀스에 기초하여, 상기 대상체의 자화(magnetization)를 반전시키기 위한 제1 반전 RF 펄스를 상기 대상체로 적용하고, 상기 제1 반전 RF 펄스에 의해 반전된 자화를 회복시키기 위한 제2 반전 RF 펄스를 상기 제1 슬라이스에 적용하는, 자기 공명 영상 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제2 반전 펄스 시퀀스에 기초하여, 상기 대상체의 자화를 반전시키기 위해 제1 반전 RF 펄스를 상기 대상체로 적용하고, 상기 제1 반전 RF 펄스에 의해 반전된 자화를 회복시키기 위해 제2 반전 RF 펄스를 상기 제1 슬라이스 및 상기 제2 슬라이스에 적용하는, 자기 공명 영상 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 자기 공명 영상은 T2 강조 영상이며, 상기 제2 자기 공명 영상은 T1 강조 영상인, 자기 공명 영상 장치.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제1 여기 펄스 시퀀스에 기초하여, 지방(fat) 신호를 억제하기 위한 제3 반전 RF 펄스를 상기 제1 슬라이스에 적용하고, 상기 제1 MR 신호를 획득하기 위한 적어도 하나의 RF 여기 펄스를 상기 제1 슬라이스에 적용하는, 자기 공명 영상 장치.
  8. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 펄스 시퀀스가 긴 TR (repetition time)을 이용하는 경우,
    상기 프로세서는, 상기 제1 반전 펄스 시퀀스에 기초하여, 상기 대상체의 자화를 반전시키기 위한 제1 반전 RF 펄스를 상기 대상체로 적용하고, 상기 제1 반전 RF 펄스에 의해 반전된 자화를 회복시키기 위한 제2 반전 RF 펄스를 상기 제1 슬라이스 및 상기 제2 슬라이스에 적용하는, 자기 공명 영상 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 자기 공명 영상은 T2 강조 영상이며, 상기 제2 자기 공명 영상은 PD 강조 영상인, 자기 공명 영상 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 슬라이스의 위치는, 상기 제1 슬라이스의 위치와 비연속적인, 자기 공명 영상 장치.
  11. 심장의 제1 RR 간격 동안, 대상체 내의 영상 촬영 영역에 대한 복수의 슬라이스 중 제1 슬라이스에 긴 에코 타임(long TE(echo time))을 이용하는 제1 펄스 시퀀스를 적용하여, 제1 MR 신호를 획득하는 단계;
    상기 심장의 제2 RR 간격 동안, 상기 복수의 슬라이스 중 제2 슬라이스에 짧은 에코 타임(short TE)을 이용하는 제2 펄스 시퀀스를 적용하여, 제2 MR 신호를 획득하는 단계; 및
    상기 제1 MR 신호로부터 제1 자기 공명 영상을 복원하고, 상기 제2 MR 신호로부터 제2 자기 공명 영상을 복원하는 단계;를 포함하고,
    상기 제1 자기 공명 영상 및 상기 제2 자기 공명 영상은 서로 상이한 대조도를 갖는 영상인 것을 특징으로 하는, 자기 공명 영상 장치의 동작 방법.
  12. 삭제
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 펄스 시퀀스는, 상기 제1 슬라이스의 혈액(blood) 신호를 억제하기 위한 제1 반전(inversion) 펄스 시퀀스 및 상기 제1 MR 신호를 획득하기 위한 제1 여기(excitation) 펄스 시퀀스를 포함하며,
    상기 제2 펄스 시퀀스는, 상기 제2 슬라이스의 혈액 신호를 억제하기 위한 제2 반전 펄스 시퀀스 및 상기 제2 MR 신호를 획득하기 위한 제2 여기 펄스 시퀀스를 포함하는, 동작 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 MR 신호를 획득하는 단계는,
    상기 제1 반전 펄스 시퀀스에 기초하여, 상기 대상체의 자화를 반전시키기 위한 제1 반전 RF 펄스를 상기 대상체로 적용하고, 상기 제1 반전 RF 펄스에 의해 반전된 자화를 회복시키기 위한 제2 반전 RF 펄스를 상기 제1 슬라이스에 적용하는 단계; 및
    상기 제1 여기 펄스 시퀀스에 기초하여, 상기 제1 슬라이스에 대응되는 상기 제1 MR 신호를 획득하는 단계;를 포함하는, 동작 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 여기 펄스 시퀀스에 기초하여, 상기 제1 슬라이스에 대응되는 상기 제1 MR 신호를 획득하는 단계는,
    지방(fat) 신호를 억제하기 위한 제3 반전 RF 펄스를 상기 제1 슬라이스 에 적용하는 단계; 및
    적어도 하나의 여기 RF 펄스를 상기 제1 슬라이스에 적용하는 단계;를 포함하는, 동작 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제2 MR 신호를 획득하는 단계는,
    상기 제2 반전 펄스 시퀀스에 기초하여, 상기 대상체의 자화를 반전시키기 위한 제1 반전 RF 펄스를 상기 대상체로 적용하고, 상기 제1 반전 RF 펄스에 의해 반전된 자화를 회복시키기 위한 제2 반전 RF 펄스를 상기 제1 슬라이스 및 상기 제2 슬라이스에 적용하는 단계; 및
    상기 제2 여기 펄스 시퀀스에 기초하여, 적어도 하나의 RF 여기 펄스를 상기 제2 슬라이스에 적용하는 단계;를 포함하는, 동작 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 자기 공명 영상은 T2 강조 영상이며, 상기 제2 자기 공명 영상은 T1 강조 영상인, 동작 방법.
  18. 제13 항에 있어서,
    상기 제2 펄스 시퀀스가 긴 TR (repetition time)을 이용하는 경우,
    상기 제1 MR 신호를 획득하는 단계는,
    상기 제1 반전 펄스 시퀀스에 기초하여, 상기 대상체의 자화를 반전시키기 위한 제1 반전 RF 펄스를 상기 대상체로 적용하고, 상기 제1 반전 RF 펄스에 의해 반전된 자화를 회복시키기 위한 제2 반전 RF 펄스를 상기 제1 슬라이스 및 상기 제2 슬라이스에 적용하는 단계; 및
    상기 제1 여기 펄스 시퀀스에 기초하여, 상기 제1 슬라이스에 대응되는 상기 제1 MR 신호를 획득하는 단계;를 포함하는, 동작 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제1 자기 공명 영상은 T2 강조 영상이며, 상기 제2 자기 공명 영상은 PD 강조 영상인, 동작 방법.
  20. 제11 항 및 제13항 내지 제19 항 중의 어느 한 항의 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
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