KR101852112B1 - Device and method for contrast enhanced magnetic resonance imaging - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치가 자기 공명 영상을 제공하는 방법은 백혈류 자기 공명 영상 획득을 위한 펄스 시퀀스와 흑혈류 자기 공명 영상 획득을 위한 펄스 시퀀스를 인가하여 자기 공명 영상 데이터를 획득하는 단계 및 자기 공명 영상 데이터에 기초하여 백혈류 자기 공명 영상과 흑혈류 자기 공명 영상을 생성하는 단계를 포함한다.A method for providing a magnetic resonance imaging apparatus according to an embodiment of the present invention includes applying a pulse sequence for acquiring a white blood magnetic resonance imaging image and a pulse sequence for acquiring an angiography magnetic resonance imaging And generating the white blood magnetic resonance image and the black blood magnetic resonance image based on the magnetic resonance image data.

Description

조영 증강 자기 공명 영상 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR CONTRAST ENHANCED MAGNETIC RESONANCE IMAGING}Technical Field [0001] The present invention relates to a contrast enhancing magnetic resonance imaging apparatus and a contrast enhancing magnetic resonance imaging apparatus,

본 발명은 조영 증강 자기 공명 영상을 제공하는 자기 공명 영상 장치 및 방법에 관한 것 이다. The present invention relates to a magnetic resonance imaging apparatus and a method for providing a contrast enhanced magnetic resonance imaging.

조영 증강 자기 공명 영상은 조영제를 주입하여 영상의 대조도(contrast)를 증대 시키고 이를 통해 병변을 보다 명확하게 확인하기 위한 목적으로 많이 응용되고 있다.Contrast enhanced magnetic resonance imaging (MRI) has been widely applied for the purpose of enhancing the contrast of images by injecting contrast agents and thereby confirming lesions more clearly.

일반적인 조영 증강 자기공명영상 제공 방법을 이용한 결과물을 확인해 보면, 암이나 염증과 같은 질병 의심 영역과 주변의 혈류 신호의 강도가 비슷하고, 조영 증강 시에도 동시에 증강되어 구분이 매우 어렵다는 문제점이 있다. 따라서, 혈류의 신호가 증강되어 병변으로 오인될 수 있는 거짓-참(False-Positiveness) 오류가 발생할 확률이 매우 높다.When the results obtained using the conventional enhanced MR imaging method are checked, the intensity of the blood flow signal around the suspected area such as cancer or inflammation is similar to that of the peripheral blood flow, and the enhancement of the contrast enhancement is difficult at the same time. Therefore, there is a high probability that a false-positive error that can be mistaken for a lesion due to enhancement of the blood flow signal is very high.

기존의 조영 증강 자기 공명 영상 제공 방법 중 백혈류(white blood) 영상은 혈류 및 병변이 동시에 조영 증강되어 정확한 진단이 매우 어렵다는 문제가 있다. 또한, 기존의 조영 증강 자기 공명 영상 제공 방법 중 흑혈류(black blood) 영상은 혈류의 속도가 낮은 지역에서 병변과 혈류의 구분이 매우 어렵다는 문제가 있다.Among the conventional methods of providing contrast enhanced MR imaging, white blood images have a problem that blood flow and lesions are enhanced at the same time, making accurate diagnosis very difficult. In addition, among the conventional methods of providing contrast enhanced MRI, there is a problem that it is very difficult to distinguish between lesions and blood flow in a region where blood flow velocity is low.

예를 들어, 뇌암 또는 뇌전이암의 신호를 증강시키기 위해서, 조영제를 주입하는데, 조영제는 T1 회복 속도를 빠르게 하여, T1 강조 영상에서 강한 신호를 발생시키지만 정상적인 뇌 조직에서는 혈액-뇌 장벽 (BBB, Blood-Brain Barrier)에 의하여 혈액속의 조영제가 뇌 조직으로 침투 할 수 없다. 하지만 뇌암 또는 뇌전이암이 생긴 부분에서는 혈액-뇌 장벽이 파괴되어서 혈액속의 조영제가 뇌암 또는 뇌전이암이 있는 영역으로 침투할 수 있다. 즉, 조영증강 자기공명영상에서 뇌암 또는 뇌전이암의 신호를 증강시키기 위해서 조영제를 주입하면, 뇌암 또는 뇌전이암 영역뿐만 아니라 조영제가 들어있는 혈류의 신호도 함께 증강이 되어 병변을 명확히 특정하기 어렵게 된다.For example, contrast agents are injected to enhance the signal of brain cancer or brain metastases. The contrast agent accelerates T1 recovery and produces strong signals on T1-weighted images, but in normal brain tissue, blood-brain barrier (BBB, Blood-Brain Barrier) can not penetrate into the brain tissue. However, in areas where cancer of the brain or brain is cancerous, the blood-brain barrier may be destroyed and the contrast agent in the blood may penetrate into areas of cancer such as brain cancer or brain cancer. In contrast, when contrast medium is injected to enhance the signal of brain cancer or brain cancer in contrast-enhanced MR imaging, it is difficult to clearly identify the lesion because the signals of blood flow containing contrast agent as well as cancerous brain cancer or brain shadow are also increased do.

이를 해결하기 위하여, 혈류억제부가 포함된 가변 숙임각 3차원 터보스핀에코 시퀀스를 이용하거나(대한민국 등록특허 제 10-1056451 호, 유동성 혈류의 신호를 선택적으로 제거하면서 조직체의 T1-강조 영상을 획득하는 방법), 혈류억제 펄스를 적용하여 혈류의 신호를 선택적으로 제거하는 방법(US20110092797, MOTION-SENSITIZED DRIVEN EQUILIBRIUM BLOOD-SUPPRESSION SEQUENCE FOR VESSEL WALL IMAGING)을 사용하면 뇌전이암의 신호만 선택적으로 증강된 영상을 획득 할 수 있다. 두 방법 모두 움직임에 민감한 자기공명영상 기법을 이용하여, 움직이는 부분 혹은 물체에서 나오는 신호를 선택적으로 억제 할수 있다. 하지만 혈류신호가 억제된 조영증강 자기공명영상은 혈류의 움직임을 기반으로 신호를 억제하므로, 움직임이 느린 혈류의 신호는 충분히 억제되지 않아서 여전히 뇌암 또는 뇌전이암과의 구분이 어렵다. To solve this problem, a three-dimensional turbo-spin echo sequence with a variable cantilever including a blood flow suppressing part is used (Korean Patent No. 10-1056451), or a method of selectively obtaining a T1- (US20110092797, MOTION-SENSITIZED DRIVEN EQUILIBRIUM BLOOD-SUPPRESSION SEQUENCE FOR VESSEL WALL IMAGING) by applying a blood flow suppression pulse to selectively remove the signal of blood flow, Can be obtained. Both methods can selectively suppress signals from moving parts or objects using motion-sensitive magnetic resonance imaging techniques. However, contrast-enhanced MR imaging with suppressed blood flow signal suppresses signals based on the motion of blood flow, so that signals of slow-moving blood flow are not sufficiently suppressed and it is difficult to distinguish brain cancer or brain metastasis from cancer.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 일부 실시예는 흑혈류 영상과 백혈류 영상을 함께 획득하고 이를 이용하여 병변을 보다 명확하게 특정할 수 있는 자기 공명 영상 장치 및 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a magnetic resonance imaging apparatus and a magnetic resonance imaging apparatus capable of acquiring a black blood flow image and a white blood flow image together, There is a purpose in providing a method.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치가 자기 공명 영상을 제공하는 방법은 (a) 백혈류 자기 공명 영상 획득을 위한 펄스 시퀀스와 흑혈류 자기 공명 영상 획득을 위한 펄스 시퀀스를 인가하여 자기 공명 영상 데이터를 획득하는 단계 및 (b) 상기 자기 공명 영상 데이터에 기초하여 백혈류 자기 공명 영상과 흑혈류 자기 공명 영상을 생성하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for providing a magnetic resonance imaging (MRI) image in a magnetic resonance imaging apparatus, including: (a) a pulse sequence for acquiring a white blood magnetic resonance image; Acquiring magnetic resonance image data by applying a pulse sequence for acquiring a resonance image; and (b) generating a white blood magnetic resonance image and an autofluorescence magnetic resonance image based on the magnetic resonance image data.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 조영 증강 자기 공명 영상을 제공하는 자기 공명 영상 장치는 MRI스캐너로부터 수신한 자기 공명 신호로부터 조영 증강 자기 공명 영상을 생성하는 프로그램이 저장된 메모리 및 상기 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 백혈류 자기 공명 영상 획득을 위한 펄스 시퀀스와 흑혈류 자기 공명 영상 획득을 위한 펄스 시퀀스를 인가하여 자기 공명 영상 데이터를 획득하고, 획득된 자기 공명 영상 데이터에 기초하여 백혈류 자기 공명 영상과 흑혈류 자기 공명 영상을 생성하여 출력한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a magnetic resonance imaging apparatus that provides a contrast enhancement magnetic resonance imaging apparatus including a memory for storing a program for generating a contrast enhancement magnetic resonance image from a magnetic resonance signal received from an MRI scanner, Wherein the processor acquires magnetic resonance image data by applying a pulse sequence for obtaining a white blood magnetic resonance imaging image and a pulse sequence for acquiring an angiography magnetic resonance imaging image, and based on the acquired magnetic resonance imaging data, And generates and outputs a blood flow magnetic resonance image and an angiographic magnetic resonance image.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 백혈류 자기 공명 영상 획득을 위한 펄스 시퀀스와 흑혈류 자기 공명 영상 획득을 위한 펄스 시퀀스를 순차적으로 함께 인가함으로써, 각각의 영상을 별개의 절차로 획득한 경우에 비해 환자의 움직임을 억제할 수 있고, 혈관과 병변에 남아있는 조영제 농도의 차이에 의한 영향을 최소화할 수 있다. 그에 따라, 백혈류 자기 공명 영상과 흑혈류 자기 공명 영상을 비교 분석 또는 융합(fusion)할 때 오차를 최소화할 수 있다.According to the above-mentioned object of the present invention, when a pulse sequence for acquiring a white blood magnetic resonance imaging image and a pulse sequence for acquiring an angiographic magnetic resonance imaging image are sequentially applied together to acquire respective images by a separate procedure The patient's motion can be suppressed and the effect of contrast agent concentration remaining in the blood vessels and lesions can be minimized. Accordingly, the error can be minimized when the white blood flow magnetic resonance image and the black blood flow magnetic resonance image are compared or fused.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 통상적인 자기 공명 영상장치의 동작과 관련된 펄스 시퀀스를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조영 증강 자기 공명 영상 처리 방법을 도시한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 시퀀스의 예시를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 조영 증강 자기 공명 영상 처리 방법에서 병변을 특정하는 과정을 도시한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 적용되는 혈관 로드맵 생성 과정을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 병변 특정 과정을 도시한 도면이다.
1 is a view showing a magnetic resonance imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing a pulse sequence related to the operation of a conventional magnetic resonance imaging apparatus.
3 is a flowchart illustrating a method of processing a contrast enhanced MRI image according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 illustrates an example of a pulse sequence according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a process of specifying a lesion in a contrast enhanced MR imaging method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a procedure of generating a blood vessel road map according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
7 is a view illustrating a lesion identification process according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another part in between . Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

본 명세서에서 "자기 공명 영상 (MRI: Magnetic Resonance Imaging)"이란 핵자기 공명 원리를 이용하여 획득된 대상체에 대한 영상을 의미한다.In the present specification, "MRI (Magnetic Resonance Imaging)" means an image of a target object obtained using the nuclear magnetic resonance principle.

또한, "영상(image)” 또는 “이미지"는 이산적인 요소들로 이루어진 다차원(multi-dimensional) 데이터를 의미하는 것으로, 2차원 이미지에서의 복수의 픽셀들 및 3차원 이미지에서의 복수의 복셀들로 구성된 것을 의미한다. Further, the term "image" or " image " refers to multi-dimensional data consisting of discrete elements. It means that a plurality of pixels in a two-dimensional image and a plurality of voxels .

또한, "대상체(object)"는 자기 공명 영상장치의 영상 촬영의 대상이 되는 것으로, 사람이나 동물 또는 그 일부를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 대상체는 심장, 뇌 또는 혈관과 같은 각종 장기나 다양한 종류의 팬텀(phantom)을 포함할 수 있다. Also, the "object" is an object of imaging of a magnetic resonance imaging apparatus, and may include a person, an animal, or a part thereof. The subject may also include various organs such as heart, brain or blood vessels or various types of phantoms.

또한, "사용자"는 의료 전문가로서 의사, 간호사, 의료 영상 전문가 등이나 장치 수리 기술자가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The term "user" may be, but is not limited to, a medical professional such as a doctor, a nurse, a medical imaging specialist, or a device repair technician.

또한, "펄스 시퀀스"란, 자기 공명 영상장치에서 반복적으로 인가되는 신호를 의미한다. 펄스 시퀀스는 RF 펄스의 시간 파라미터로서 반복 시간(Repetition Time, TR)이나 에코 시간(Time to Echo, TE) 등을 포함할 수 있다. The term "pulse sequence" means a signal repeatedly applied in a magnetic resonance imaging apparatus. The pulse sequence may include a repetition time (TR) or an echo time (Time to Echo, TE) as a time parameter of the RF pulse.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 자기 공명 영상장치의 실시예들에 대해서 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of a magnetic resonance imaging apparatus will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치를 도시한 도면이다.1 is a view showing a magnetic resonance imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.

자기 공명 영상 장치(1)은 MRI 스캐너(10), 신호 처리부(20), 모니터링부(40), 제어부(50) 및 인터페이스부(60)를 포함할 수 있다.The magnetic resonance imaging apparatus 1 may include an MRI scanner 10, a signal processing unit 20, a monitoring unit 40, a control unit 50, and an interface unit 60.

MRI 스캐너(10)는 자기장을 형성하고 원자핵에 대한 공명 현상을 발생시키는 것으로서, 대상체가 MRI 스캐너(10) 내부에 위치한 상태에서 자기 공명 영상이 촬영된다. MRI 스캐너(10)는 주 자석(12), 경사 코일(14), RF 코일(16) 등을 포함하고, 이를 통해 정자기장 및 경사자장이 형성되며, 대상체를 향하여 RF 신호가 조사된다.The MRI scanner 10 forms a magnetic field and generates a resonance phenomenon with respect to an atomic nucleus. A magnetic resonance image is photographed when the object is positioned inside the MRI scanner 10. The MRI scanner 10 includes a main magnet 12, a gradient coil 14, an RF coil 16 and the like, through which a static magnetic field and a gradient magnetic field are formed, and an RF signal is radiated toward a target object.

주 자석(12), 경사 코일(14) 및 RF 코일(16)은 미리 설정된 방향에 따라 MRI 스캐너(10)내에 배치된다. 원통의 수평축을 따라 원통 내부로 삽입 가능한 테이블상에 대상체가 위치하며, 테이블의 이동에 따라 대상체가 MRI 스캐너(10)의 보어 내부에 위치할 수 있다.The main magnet 12, the gradient coil 14 and the RF coil 16 are arranged in the MRI scanner 10 according to a predetermined direction. The object is positioned on a table that can be inserted into the cylinder along the horizontal axis of the cylinder and the object can be positioned inside the bore of the MRI scanner 10 as the table moves.

주 자석(12)은 대상체에 포함된 원자핵들의 자기 쌍극자 모멘트(magnetic dipole moment)의 방향을 일정한 방향으로 정렬하는 정자기장(static magnetic field)을 생성한다. The main magnet 12 generates a static magnetic field that aligns the direction of the magnetic dipole moment of the nuclei included in the object in a predetermined direction.

경사 코일(Gradient coil)(14)은 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축 방향의 경사자기장을 발생시키는 X코일, Y 코일 및 Z 코일을 포함한다. 경사 코일(14)은 대상체의 각 부위 별로 공명 주파수를 서로 다르게 유도하여 대상체의 각 부위의 위치 정보를 획득할 수 있도록 한다.The gradient coil 14 includes an X-coil, a Y-coil, and a Z-coil that generate mutually orthogonal X-axis, Y-axis, and Z-axis gradient magnetic fields. The gradient coil 14 induces different resonance frequencies for the respective parts of the object so that position information of each part of the object can be obtained.

RF 코일(16)은 대상체에게 RF 신호를 조사하고, 대상체로부터 방출되는 자기 공명 영상 신호를 수신할 수 있다. RF 코일(16)은 세차 운동을 하는 원자핵을 향하여 세차운동의 주파수와 동일한 주파수의 RF 신호를 출력한 후, 대상체로부터 방출되는 자기 공명 영상 신호를 수신할 수 있다. The RF coil 16 can radiate an RF signal to a target object and receive a magnetic resonance image signal emitted from the target object. The RF coil 16 outputs an RF signal having the same frequency as the frequency of the carrot motion toward the nucleus of the car wash motion, and can receive the magnetic resonance image signal emitted from the target body.

예를 들어, RF 코일(16)은 원자핵을 낮은 에너지 상태로부터 높은 에너지 상태로 천이시키기 위하여, 해당 원자핵에 대응하는 주파수를 갖는 RF 신호를 생성하여 대상체에 인가한다. 이후에, RF 코일(16)이 RF 신호의 전송을 중단하면, 전자파가 가해졌던 원자핵은 높은 에너지 상태로부터 낮은 에너지 상태로 천이하면서 라모어 주파수를 갖는 전자파를 방사하게 되며, RF 코일(16)은 해당 전자파 신호를 수신한다. For example, the RF coil 16 generates an RF signal having a frequency corresponding to the atomic nucleus, and applies the RF signal to the object, in order to transition the atomic nucleus from a low energy state to a high energy state. Thereafter, when the RF coil 16 stops transmitting the RF signal, the atomic nucleus to which the electromagnetic wave has been applied transits from a high energy state to a low energy state and emits an electromagnetic wave having a Lamor frequency, and the RF coil 16 And receives the corresponding electromagnetic wave signal.

RF 코일(16)은 원자핵의 종류에 대응하는 무선 주파수를 갖는 RF 신호를 송신하는 송신 RF 코일과 원자핵으로부터 방사된 전자파를 수신하는 수신 RF 코일을 각각 포함한다. The RF coil 16 includes a transmitting RF coil for transmitting an RF signal having a radio frequency corresponding to the type of the atomic nucleus and a receiving RF coil for receiving electromagnetic waves emitted from the atomic nucleus.

또한, RF 코일(16)은 MRI 스캐너(10)에 고정된 형태이거나, 착탈이 가능한 형태일 수 있다. 착탈이 가능한 RF 코일(16)은 대상체의 일부에 결합될 수 있는 머리 RF 코일, 흉부 RF 코일, 다리 RF 코일, 목 RF 코일, 어깨 RF 코일, 손목 RF 코일 및 발목 RF 코일 등과 같은 형태로 구현될 수 있다.Further, the RF coil 16 may be fixed to the MRI scanner 10, or may be detachable. The removable RF coil 16 may be implemented in the form of a head RF coil, a chest RF coil, a leg RF coil, a neck RF coil, a shoulder RF coil, a wrist RF coil, and an ankle RF coil, which may be coupled to a part of a target object .

MRI 스캐너(10)는 디스플레이를 통해 사용자나 대상체에게 각종 정보를 제공할 수 있으며, 외측에 배치된 디스플레이(18)와 내측에 배치된 디스플레이(미도시)를 포함할 수 있다.The MRI scanner 10 can provide various information to a user or a target through a display, and can include a display 18 disposed on the outside and a display (not shown) disposed on the inside.

신호 처리부(20)는 소정의 MR 펄스 시퀀스에 따라 MRI 스캐너(10)의 내부에 형성되는 경사자장을 제어하고, RF 신호와 자기 공명 영상 신호의 송수신을 제어할 수 있다. The signal processing unit 20 controls a gradient magnetic field formed inside the MRI scanner 10 according to a predetermined MR pulse sequence and can control transmission and reception of an RF signal and a magnetic resonance image signal.

신호 처리부(20)는 경사자장 증폭기(22), 스위칭부(24), RF 송신부(26) 및 RF 수신부(28)를 포함할 수 있다.The signal processing section 20 may include a gradient magnetic field amplifier 22, a switching section 24, an RF transmission section 26 and an RF reception section 28.

경사자장 증폭기(Gradient Amplifier)(22)는 MRI 스캐너(10)에 포함된 경사 코일(14)을 구동하며, 경사자장 제어부(44)의 제어 하에 경사자장을 발생시키는 펄스 신호를 경사 코일(14)에 공급한다. 경사자장 증폭기(22)로부터 경사 코일(14)에 공급되는 펄스 신호를 제어함으로써, X축, Y축, Z축 방향의 경사 자장이 합성될 수 있다.The gradient magnetic field amplifier 22 drives the gradient coil 14 included in the MRI scanner 10 and outputs a pulse signal for generating a gradient magnetic field under the control of the gradient magnetic field control unit 44 to the gradient coil 14, . By controlling the pulse signals supplied from the oblique magnetic field amplifier 22 to the gradient coil 14, gradient magnetic fields in the X axis, Y axis, and Z axis directions can be synthesized.

RF 송신부(26)는 RF 펄스를 RF 코일(16)에 공급하여 RF 코일(16)을 구동한다. RF 수신부(28)는 RF 코일(16)이 수신한 후 전달한 자기 공명 영상 신호를 수신한다. The RF transmitting unit 26 supplies RF pulses to the RF coil 16 to drive the RF coil 16. [ The RF receiver 28 receives the MRI image signal transmitted by the RF coil 16 after receiving the RF signal.

스위칭부(24)는 RF 신호와 자기 공명 영상 신호의 송수신 방향을 조절할 수 있다. 예를 들어, 송신 동작 동안에는 RF 코일(16)을 통하여 대상체로 RF 신호가 조사되게 하고, 수신 동작 동안에는 RF 코일(16)을 통하여 대상체로부터의 자기 공명 영상 신호가 수신되게 한다. 스위칭부(24)는 RF 제어부(46)로부터의 제어 신호에 의하여 스위칭 동작이 제어된다. The switching unit 24 can adjust the transmission and reception directions of the RF signal and the magnetic resonance image signal. For example, during a transmit operation, an RF signal is applied to an object through an RF coil 16, and during a receive operation, a magnetic resonance image signal from a subject is received via the RF coil 16. [ The switching unit 24 is controlled in switching operation by a control signal from the RF control unit 46. [

인터페이스부(30)는 사용자의 조작에 따라 제어부(40)에 펄스 시퀀스 정보를 지령하는 것과 동시에, MRI 시스템 전체의 동작을 제어하는 명령을 전달할 수 있다. 인터페이스부(30)는 RF 수신부(38)로부터 수신되는 자기 공명 영상 신호를 처리하는 영상 처리부(36), 출력부(34) 및 입력부(32)를 포함할 수 있다.The interface unit 30 may instruct the control unit 40 to transmit the pulse sequence information according to an operation of the user and may transmit a command for controlling the operation of the entire MRI system. The interface unit 30 may include an image processing unit 36, an output unit 34, and an input unit 32 for processing a magnetic resonance image signal received from the RF receiving unit 38.

영상 처리부(36)는 RF 수신부(38)로부터 수신되는 자기 공명 영상 신호를 처리하여, 대상체(10)에 대한 MR 화상 데이터를 생성할 수 있다.The image processor 36 can process the MR image signal received from the RF receiver 38 to generate MR image data for the object 10.

영상 처리부(36)는 RF 수신부(38)가 수신한 자기 공명 영상 신호에 증폭, 주파수 변환, 위상 검파, 저주파 증폭, 필터링(filtering) 등과 같은 각종의 신호 처리를 가한다.The image processor 36 applies various signal processing such as amplification, frequency conversion, phase detection, low frequency amplification, filtering, and the like to the MRI image signal received by the RF receiver 38.

영상 처리부(36)는, 예를 들어, k 공간에 디지털 데이터를 배치하고, 이러한 데이터를 2차원 또는 3차원 푸리에 변환을 하여 화상 데이터로 재구성할 수 있다.The image processing unit 36 can arrange the digital data in the k space, for example, and reconstruct the image data into two-dimensional or three-dimensional Fourier transformed data.

또한, 영상 처리부(36)가 자기 공명 영상 신호에 대해 적용하는 각종 신호 처리는 병렬적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 다채널 RF 코일에 의해 수신되는 복수의 자기 공명 영상 신호에 신호 처리를 병렬적으로 가하여 복수의 자기 공명 영상 신호를 화상 데이터로 재구성할 수도 있다.In addition, various signal processes applied to the magnetic resonance image signal by the image processing unit 36 can be performed in parallel. For example, a plurality of magnetic resonance image signals may be reconstructed into image data by applying signal processing in parallel to a plurality of magnetic resonance image signals received by the multi-channel RF coil.

출력부(34)는 영상 처리부(36)에 의해 생성된 화상 데이터 또는 재구성 화상 데이터를 사용자에게 출력할 수 있다. 또한, 출력부(54)는 UI(user interface), 사용자 정보 또는 대상체 정보 등 사용자가 MRI 시스템을 조작하기 위해 필요한 정보를 출력할 수 있다. 출력부(54)는 스피커, 프린터 또는 각종 영상 디스플레이 수단을 포함할 수 있다.The output unit 34 can output the image data or the reconstructed image data generated by the image processing unit 36 to the user. The output unit 54 may output information necessary for a user to operate the MRI system, such as a UI (user interface), user information, or object information. The output unit 54 may include a speaker, a printer, or various image display means.

사용자는 입력부(32)를 통해 대상체 정보, 파라미터 정보, 스캔 조건, 펄스 시퀀스, 화상 합성이나 차분의 연산에 관한 정보 등을 입력할 수 있다. 입력부(32)는 키보드, 마우스, 트랙볼, 음성 인식부, 제스처 인식부, 터치 스크린 등을 포함할 수 있고, 기타 당업자에게 자명한 범위 내에서 다양한 입력 장치들을 포함할 수 있다.The user can input object information, parameter information, scan condition, pulse sequence, information on image synthesis and calculation of difference through the input unit 32. The input unit 32 may include a keyboard, a mouse, a trackball, a voice recognition unit, a gesture recognition unit, a touch screen, and the like, and may include various input devices within a range obvious to those skilled in the art.

제어부(40)는 MRI 스캐너(10) 내부에서 형성되는 신호들의 시퀀스를 제어하는 시퀀스 제어부(42), 및 MRI 스캐너(10)와 MRI 스캐너(10)에 장착된 기기들을 제어하는 스캐너 제어부(48)를 포함할 수 있다.The control unit 40 includes a sequence control unit 42 for controlling a sequence of signals formed in the MRI scanner 10 and a scanner control unit 48 for controlling the MRI scanner 10 and the devices mounted on the MRI scanner 10, . ≪ / RTI >

시퀀스 제어부(42)는 경사자장 증폭기(22)를 제어하는 경사자장 제어부(44), 및 RF 송신부(26), RF 수신부(28) 및 스위칭부(24)를 제어하는 RF 제어부(46)를 포함한다. 시퀀스 제어부(42)는 인터페이스부(30)로부터 수신된 펄스 시퀀스에 따라 경사자장 증폭기(22), RF 송신부(26), RF 수신부(28) 및 스위칭부(24)를 제어할 수 있다. 펄스 시퀀스는 경사자장 증폭기(22), RF 송신부(26), RF 수신부(28) 및 스위칭부(24)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.The sequence control unit 42 includes an inclination magnetic field control unit 44 for controlling the gradient magnetic field amplifier 22 and an RF control unit 46 for controlling the RF transmission unit 26, the RF reception unit 28 and the switching unit 24. [ do. The sequence control unit 42 can control the gradient magnetic field amplifier 22, the RF transmission unit 26, the RF reception unit 28 and the switching unit 24 according to the pulse sequence received from the interface unit 30. [ The pulse sequence includes all information necessary for controlling the gradient magnetic field amplifier 22, the RF transmitter 26, the RF receiver 28 and the switching unit 24, and for example, a pulse applied to the gradient coil 24 the intensity of the pulse signal, the application time, the application timing, and the like.

모니터링부(50)는 MRI 스캐너(10) 또는 MRI 스캐너(10)에 장착된 기기들을 모니터링 또는 제어한다. 모니터링부(50)는 시스템 모니터링부(52), 대상체 모니터링부(54), 테이블 제어부(56) 및 디스플레이 제어부(58)를 포함할 수 있다.The monitoring unit 50 monitors or controls devices mounted on the MRI scanner 10 or the MRI scanner 10. The monitoring unit 50 may include a system monitoring unit 52, an object monitoring unit 54, a table control unit 56, and a display control unit 58.

시스템 모니터링부(52)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.The system monitoring unit 52 monitors the state of the static magnetic field, the state of the gradient magnetic field, the state of the RF signal, the state of the RF coil, the state of the table, the state of the device for measuring the body information of the object, You can monitor and control the state of the compressor.

대상체 모니터링부(54)는 대상체의 상태를 모니터링하는 것으로, 대상체의 움직임 또는 위치를 촬영하는 카메라, 대상체의 호흡을 측정하는 호흡 측정기, 대상체의 심전도를 측정하기 위한 ECG 측정기, 또는 대상체의 체온을 측정하는 체온 측정기를 포함할 수 있다.The object monitoring unit 54 monitors the state of the object and may be a camera for photographing the movement or position of the object, a respiration measuring unit for measuring the respiration of the object, an ECG measuring unit for measuring the electrocardiogram of the object, And a temperature measuring device for measuring temperature.

테이블 제어부(56)는 대상체가 위치하는 테이블의 이동을 제어한다. 테이블 제어부(56)는 시퀀스 제어부(42)가 출력하는 시퀀스 제어 신호에 동기하여 테이블의 이동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 대상체의 이동 영상 촬영(moving imaging)에 있어서, 테이블 제어부(56)는 시퀀스 제어에 따라 테이블을 이동시킬 수 있으며, 이에 의해, MRI 스캐너의 FOV(field of view)보다 큰 FOV로 대상체를 촬영할 수 있다.The table control unit 56 controls the movement of the table in which the object is located. The table control unit 56 can control the movement of the table in synchronization with the sequence control signal output by the sequence control unit 42. [ For example, in moving imaging of a subject, the table control unit 56 may move the table in accordance with the sequence control, thereby causing the FOV (field of view) of the MRI scanner to move to the target object Can be photographed.

디스플레이 제어부(58)는 MRI 스캐너(10)의 외측 및 내측에 위치하는 디스플레이를 온/오프 또는 디스플레이에 출력될 화면 등을 제어한다. 또한, MRI 스캐너(10) 내측 또는 외측에 스피커가 위치하는 경우, 디스플레이 제어부(58)는 스피커의 온/오프 또는 스피커를 통해 출력될 사운드 등을 제어할 수도 있다.The display control unit 58 controls on / off of a display located outside and inside of the MRI scanner 10 or a screen to be output to the display. When the speaker is located inside or outside the MRI scanner 10, the display controller 58 may control on / off of the speaker or sound to be output through the speaker.

MRI 스캐너(10), RF 코일(16), 신호 처리부(20), 모니터링부(50), 제어부(40) 및 인터페이스부(30)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. MRI 스캐너(10), RF 코일(16), 신호 처리부(20), 모니터링부(50), 제어부(40) 및 인터페이스부(30) 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 있으며, 당업자에게 자명한 범위 내에서 다양한 통신 방법이 이용될 수 있다.The MRI scanner 10, the RF coil 16, the signal processing unit 20, the monitoring unit 50, the control unit 40 and the interface unit 30 may be connected to each other wirelessly or wired, (Not shown) for synchronizing the clocks of the mobile stations. Communication between the MRI scanner 10, the RF coil 16, the signal processing unit 20, the monitoring unit 50, the control unit 40 and the interface unit 30 is performed by a high-speed digital communication unit such as LVDS (Low Voltage Differential Signaling) Interface, an asynchronous serial communication such as a universal asynchronous receiver transmitter (UART), a hypo-synchronous serial communication, or a CAN (Controller Area Network) can be used. A communication method can be used.

도 2는 통상적인 자기 공명 영상장치의 동작과 관련된 펄스 시퀀스를 도시한 도면이다.2 is a diagram showing a pulse sequence related to the operation of a conventional magnetic resonance imaging apparatus.

z축 경사 코일(14z)에 일정 시간 동안 전류를 흘려 주어 경사자장이 형성되면, 공명 주파수는 경사자장의 크기에 따라 크거나 작게 변화된다. 그리고, 특정 위치에 해당하는 고주파 신호를 RF 코일(16)을 통해 인가하면 그 특정 위치에 대응되는 단면의 양성자 만이 공명을 일으킨다. 따라서, z축 경사 코일(154)은 슬라이스 선택에 사용된다. 그리고, z축 방향으로 형성되는 경사자장의 기울기가 클수록 얇은 두께의 슬라이스를 선택할 수 있다.When a current is supplied to the z-axis tilted coil 14z for a predetermined period of time to form a gradient magnetic field, the resonant frequency is changed to be larger or smaller depending on the size of the oblique magnetic field. When a high frequency signal corresponding to a specific position is applied through the RF coil 16, only a proton having a cross section corresponding to the specific position causes resonance. Thus, the z-axis gradient coil 154 is used for slice selection. As the slope of the oblique magnetic field formed in the z-axis direction is larger, a thin slice can be selected.

z축 경사 코일(14z)에 의해 형성된 경사자장을 통해 슬라이스가 선택되면, 슬라이스를 구성하는 스핀들은 모두 동일한 주파수 및 동일한 위상을 가지므로 각 스핀을 구별할 수 없다. When the slice is selected through the inclined magnetic field formed by the z-axis tilted coil 14z, the spins constituting the slice all have the same frequency and the same phase, so that it is not possible to distinguish each of the spins.

이 때, y축 경사 코일(14y)에 의해 y축 방향으로 경사자장이 형성되면, 경사자장은 슬라이스의 행(row)들이 서로 다른 위상을 갖도록 위상 시프트를 일으킨다. At this time, if a gradient magnetic field is formed in the y-axis direction by the y-axis gradient coil 14y, the gradient magnetic field causes a phase shift such that the rows of the slice have different phases.

즉, y축 경사자장이 형성되면 큰 경사자장이 걸린 행의 스핀들은 높은 주파수로 위상이 변하고 작은 경사자장이 걸린 행의 스핀들은 보다 낮은 주파수로 위상이 변한다. y축 경사자장이 사라지면 선택된 슬라이스의 각 행들은 위상 시프트가 일어나 서로 다른 위상을 갖게 되고, 이로 인해 행들을 구별할 수 있다. 이와 같이 y축 경사 코일(14y)에 의해 생긴 경사자장은 위상 부호화(phase encoding)에 사용된다. That is, when a y-axis oblique magnetic field is formed, the spindle of a row with a large oblique magnetic field changes its phase at a high frequency and the spindle of a row with a small oblique magnetic field changes its phase to a lower frequency. When the y-axis oblique magnetic field disappears, each row of the selected slice has a phase shift and has a different phase, thereby distinguishing the rows. Thus, the gradient magnetic field generated by the y-axis gradient coil 14y is used for phase encoding.

z축 경사 코일(14z)에 의해 형성된 경사자장을 통해 슬라이스가 선택되고, y축 경사 코일(14y)에 의해 형성된 경사자장을 통해 선택된 슬라이스를 구성하는 행들을 서로 다른 위상으로 구별한다. 그러나, 행을 구성하는 각 스핀들은 모두 동일한 주파수 및 동일한 위상을 가지므로 구별할 수 없다.the slice is selected through the inclined magnetic field formed by the z-axis gradient coil 14z and the rows constituting the selected slice are distinguished in different phases through the gradient magnetic field formed by the y-axis gradient coil 14y. However, since each spindle constituting a row has the same frequency and the same phase, it can not be distinguished.

이때 x축 경사 코일(14x)에 의해 x축 방향으로 경사자장이 형성되면, x축 경사자장은 각 행을 구성하는 스핀들이 서로 다른 주파수를 갖도록 하여 각각의 스핀을 구별하도록 해준다. 이와 같이 x축 경사 코일(14x)에 의해 생긴 경사자장은 주파수 부호화(frequency encoding)에 사용된다.At this time, if a gradient magnetic field is formed in the x-axis direction by the x-axis gradient coil 14x, the x-axis gradient magnetic field causes the spinders constituting each row to have different frequencies to distinguish each of the spins. The inclined magnetic field generated by the x-axis gradient coil 14x is used for frequency encoding in this manner.

이와 같이, z, y, x축 경사 코일에 의해 형성되는 경사자장은 슬라이스 선택, 위상 부호화, 주파수 부호화를 통해 각 스핀들의 공간 위치를 부호화(spatial encoding)한다.Thus, the oblique magnetic field formed by the z, y, and x-axis gradient coils encodes the spatial position of each spindle through slice selection, phase encoding, and frequency encoding.

한편, 위에서는 z 축 방향은 슬라이스 선택, y 축 방향은 위상 부호화, x 축 방향은 주파수 부호화에 사용되는 것으로 설명하였으나, 이러한 방향은 예시를 위한 것이며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In the above description, the z-axis direction is used for slice selection, the y-axis direction is used for phase encoding, and the x-axis direction is used for frequency encoding. However, this direction is for illustrative purposes only.

본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(1)는 영상 처리부(36)의 구성에 특징을 가진 것이다. 이때, 영상 처리부(36) 또는 영상 처리부(36)가 포함된 인터페이스부(30)는 별도의 컴퓨팅 장치 형태로 구현될 수 있으며, 컴퓨팅 장치에 탑재된 메모리와 프로세서에 기반하여 후술할 조영 증강 자기 공명 영상을 생성하는 동작을 수행한다.The magnetic resonance imaging apparatus 1 according to an embodiment of the present invention is characterized by the configuration of the image processing unit 36. [ At this time, the interface unit 30 including the image processing unit 36 or the image processing unit 36 may be implemented as a separate computing device, and based on the memory and the processor mounted on the computing device, And performs an operation of generating an image.

이때, 메모리에는 조영 증강 자기 공명 영상을 생성하는 프로그램이 저장된다. 메모리는 전원이 공급되지 않아도 저장된 정보를 계속 유지하는 비휘발성 저장장치 및 저장된 정보를 유지하기 위하여 전력이 필요한 휘발성 저장장치를 통칭하는 것이다.At this time, a program for generating a contrast enhanced magnetic resonance image is stored in the memory. A memory is a nonvolatile storage device that keeps stored information even when no power is supplied, and a volatile storage device that requires power to maintain stored information.

프로세서는 메모리에 저장된 프로그램의 실행에 따라, 신호 처리부(20)로부터 수신한 자기 공명 신호에 기반하여 조영 증강 자기 공명 영상을 생성한다.The processor generates a contrast enhancement magnetic resonance image based on the magnetic resonance signal received from the signal processing section 20 according to the execution of the program stored in the memory.

이때, 자기 공명 신호는 시공간 인코딩 영역(k, t-space)에서의 시간의 흐름에 따라 공간을 표현하는 복수의 프레임(frame) 을 포함하는 영상 데이터일 수 있다.At this time, the magnetic resonance signal may be image data including a plurality of frames representing a space according to a time flow in the space-time encoding region (k, t-space).

앞에서 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, MRI 스캐너(10)는 자기 공명 신호를 발생하기 위하여, 하나의 자기장을 고정시킨 채 다른 자기장을 전자기 펄스를 이용하여 조절하여, 스핀 시스템을 여기(excitation) 시킬 수 있다. 그리고 MRI 스캐너(10)는 복수의 경사 코일(14)에 기초하여, 자기장을 형성하여 시공간 영역에 대한 자기 공명 신호를 획득할 수 있다.As described above with reference to FIG. 1, the MRI scanner 10 adjusts another magnetic field with an electromagnetic pulse while fixing one magnetic field to generate a magnetic resonance signal, thereby exciting the spin system . Then, the MRI scanner 10 can obtain a magnetic resonance signal with respect to the space-time domain by forming a magnetic field based on the plurality of gradient coils 14.

이와 같이, 자기 공명 영상 장치(1)의 프로세서는 MRI 스캐너(10)로부터 획득된 신호를 수신할 수 있다. 그리고 자기 공명 영상 장치(1)는 MRI 스캐너(10)로부터 획득된 자기 공명 신호를 이용하여 조영 증강 자기 공명 영상을 생성할 수 있다.As described above, the processor of the MRI apparatus 1 can receive the signal obtained from the MRI scanner 10. The magnetic resonance imaging apparatus 1 can generate a contrast enhanced magnetic resonance image using the magnetic resonance signal obtained from the MRI scanner 10.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조영 증강 자기 공명 영상 처리 방법을 도시한 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a method of processing a contrast enhanced MRI image according to an embodiment of the present invention.

먼저, 자기 공명 영상 장치(1)를 통해 백혈류 자기 공명 영상 획득을 위한 펄스 시퀀스와 흑혈류 자기 공명 영상 획득을 위한 펄스 시퀀스를 인가하고, 이에 대한 응답으로서 출력되는 자기 공명 영상 데이터를 획득한다 (S310). 이때, 촬영 대상체에는 조영제가 주입된 상태이다.First, a pulse sequence for acquiring a white blood magnetic resonance imaging image and a pulse sequence for acquiring a black blood magnetic resonance imaging image are applied through the magnetic resonance imaging apparatus 1, and magnetic resonance imaging data output as a response thereto is acquired S310). At this time, a contrast agent is injected into the object to be photographed.

예를 들어, 백혈류 자기 공명 영상 획득을 위한 펄스 시퀀스로는 혈류의 신호를 크게 획득할 수 있는 경사자장을 이용하는데, FLASH(Fast Low Angle Shot) 기법등을 적용할 수 있다. FLASH 기법은 대표적인 T1강조 영상 기법으로, 조영제로 인해 T1 값이 짧아진 혈류부분에서 밝은 신호가 나오는 백혈류 영상을 획득 하는데에 적합한 영상기법이다. 흑혈류 신호는 움직이는 스핀의 신호가 억제 될 수 있는 영상기법으로 획득하는 것이 적절한데, 대표적으로 스핀에코 계열의 펄스 시퀀스와 스핀에코 기법을 자화준비에 적용한 모션 기반 신호 억제 모듈 (MSDE) 또는 움직임에 민감한 경사자장( Flow-sensitized GRE) 등을 이용할 수 있다. For example, FLASH (Fast Low Angle Shot) technique can be used as a pulse sequence for acquisition of white blood flow magnetic resonance image using an oblique magnetic field capable of obtaining a large signal of blood flow. The FLASH technique is a representative T1-weighted imaging technique and is suitable for acquisition of white blood flow images in which a bright signal is generated in the bloodstream portion where the T1 value is decreased due to the contrast agent. It is appropriate to acquire the black blood flow signal by an imaging technique in which the signal of the moving spin can be suppressed. Typically, the pulse sequence and the spin echo technique of the spin echo series are applied to the motion based signal suppression module (MSDE) Sensitive gradient magnetic field (flow-sensitized GRE).

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 시퀀스의 예시를 도시한 것이다.FIG. 4 illustrates an example of a pulse sequence according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 백혈류 자기 공명 영상 획득을 위한 펄스 시퀀스와 흑혈류 자기 공명 영상 획득을 위한 펄스 시퀀스를 순차적으로 반복하여, 자기 공명 영상 데이터를 획득한다. 도면에서는 백혈류 자기 공명 영상 획득을 위한 펄스 시퀀스와 흑혈류 자기 공명 영상 획득을 위한 펄스 시퀀스가 각각 1회 인가되는 것으로 도시되어 있으나, 이러한 펄스 시퀀스가 반복하여 인가된다.As shown in the figure, the pulse sequence for acquiring the white blood magnetic resonance image and the pulse sequence for acquiring the black blood magnetic resonance image are sequentially repeated to acquire magnetic resonance image data. In the drawing, a pulse sequence for acquiring a white blood magnetic resonance image and a pulse sequence for acquiring a black blood magnetic resonance image are shown to be applied once, respectively, but such a pulse sequence is repeatedly applied.

예를 들면, (a)에 도시된 바와 같이, FLASH 기법에 해당하는 펄스 시퀀스를 인가한 후, (b)에 도시된 바와 같이, 혈류 억제 기능을 갖는 가변 숙임각 3차원 터보 스핀 에코 기법에 해당하는 펄스 시퀀스를 인가한다. 해당 기법은 가변 숙임각 3차원 터보스핀에코 시퀀스에 움직이는 스핀의 신호를 억제 할 수 있게 경사자기장에 변화를 주는 방법으로서, 90도 펄스 이후에 처음 가해지는 재초점 펄스의 양쪽에 큰 경사자기장을 추가해 주거나, 재초점 펄스 양쪽에 가해져 있는 스포일러 경사자기장의 크기를 크게 하는 방법을 사용한다.For example, as shown in (a), a pulse sequence corresponding to the FLASH technique is applied, and then, as shown in (b), corresponds to each variable three-dimensional turbo spin echo technique having a blood flow suppression function Lt; / RTI > This technique is a method of changing the gradient magnetic field so as to suppress a signal of a moving spin in each variable three-dimensional turbo-spin echo sequence. A large oblique magnetic field is added to both sides of the refocusing pulse applied after the 90- Or to increase the magnitude of the spoiler gradient field applied to both refocusing pulses.

이와 같이, 백혈류 자기 공명 영상 획득을 위한 펄스 시퀀스와 흑혈류 자기 공명 영상 획득을 위한 펄스 시퀀스를 순차적으로 함께 인가한 후 그에 대한 자기 공명 영상 데이터를 한번에 획득함으로써, 각각의 영상을 별개의 절차로 획득한 경우에 비해 환자의 움직임을 억제할 수 있고, 혈관과 병변에 남아있는 조영제 농도의 차이에 의한 영향을 최소화할 수 있다. 즉, 백혈류 자기 공명영상과 흑혈류 자기공명영상을 순차적으로 획득하는 경우에는 환자의 움직임에 의한 에러가 동일한 양상으로 나타나기 때문에, 두 영상을 분석할때 오차를 최소화 할 수 있다. 그에 따라, 백혈류 자기 공명 영상과 흑혈류 자기 공명 영상을 비교 분석 또는 융합(fusion)할 때 오차를 최소화할 수 있다. As described above, the pulse sequence for acquiring the white blood flow magnetic resonance image and the pulse sequence for acquiring the black blood flow magnetic resonance imaging are sequentially applied together, and the magnetic resonance imaging data for the acquired sequence is obtained at one time, The movement of the patient can be suppressed and the effect of the difference in the concentration of the contrast agent remaining in the blood vessel and the lesion can be minimized. That is, in the case of acquiring the white blood flow magnetic resonance image and the black blood flow magnetic resonance imaging sequentially, the error due to the motion of the patient appears in the same manner, so that the error can be minimized when analyzing the two images. Accordingly, the error can be minimized when the white blood flow magnetic resonance image and the black blood flow magnetic resonance image are compared or fused.

다음으로, 획득된 자기 공명 데이터를 이용하여, 백혈류 자기 공명 영상과 흑혈류 자기 공명 영상을 생성한다(S320). Next, a white blood magnetic resonance image and an angiographic magnetic resonance image are generated using the obtained magnetic resonance data (S320).

예를 들어, 자기 공명 신호가 나이퀴스트 비율로 샘플링되었다면 푸리에 변환을 통해 간단히 영상을 재구성할 수 있다. 또한, 자기 공명 신호가 나이퀴스트 비율 보다 낮은 비율로 샘플링되었다면 압축센싱 기법이나 병렬영상 기법과 같은 종래에 알려진 영상 재구성 알고리즘을 활용하여 영상을 재구성할 수 있다. 이와 같은 재구성 알고리즘은 종래에 알려진 것이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.For example, if the magnetic resonance signal is sampled at a Nyquist rate, the image can be reconstructed simply through a Fourier transform. In addition, if the magnetic resonance signal is sampled at a rate lower than the Nyquist rate, the image can be reconstructed using a conventional image reconstruction algorithm such as a compression sensing technique or a parallel imaging technique. Since such a reconfiguration algorithm is known in the art, a detailed description thereof will be omitted.

이와 같이 생성된 백혈류 자기 공명 영상과 흑혈류 자기 공명 영상은 영상 진단 자에게 제공되어, 대상체에서의 병변 발생 여부를 진단하도록 사용될 수 있으며, 예를 들면 아래 도 7에서와 같이 하나의 화면에 병렬 배치된 상태로 표시될 수 있다. 또한, 아래에서와 같이 병변을 더욱 명확히 특정하는 영상 처리가 수행될 수 있다.The white blood flow magnetic resonance image and the black blood flow magnetic resonance image generated in this way are provided to an image diagnostic person and can be used to diagnose whether a lesion occurs in a target object. For example, as shown in FIG. 7, And can be displayed in a deployed state. In addition, image processing can be performed to more clearly specify the lesion as described below.

흑혈류 자기 공명 영상에서 특정된 병변 추정 영역과, 백혈류 자기 공명 영상에서의 혈관 영역의 상태에 기초하여 병변 추정 영역으로부터 병변을 특정한다(S330).The lesion is specified from the lesion estimation region based on the lesion estimation region specified in the black blood magnetic resonance imaging image and the blood vessel region in the white blood magnetic resonance imaging image (S330).

도면을 참조하여 좀더 상세히 살펴보기로 한다.A more detailed description will be made with reference to the drawings.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 조영 증강 자기 공명 영상 처리 방법에서 병변을 특정하는 과정을 도시한 순서도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 적용되는 혈관 로드맵 생성 과정을 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 병변 특정 과정을 도시한 도면이다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a procedure for specifying a lesion in a contrast enhancement MRI image processing method according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a flowchart illustrating a procedure for generating a blood vessel road map according to an embodiment of the present invention. And FIG. 7 is a view illustrating a lesion identification process according to an embodiment of the present invention.

먼저, 흑혈류 자기 공명 영상에서 밝기가 밝은 영역을 중심으로 병변 추정 영역이 특정된다(S332). 영상 진단자에 의하여 흑혈류 자기 공명 영상에서 수동으로 해당 영역이 특정되거나, 각 픽셀의 밝기 강도 값에 기초하여 영상 처리 알고리즘에 의하여 자동으로 병변 추정 영역이 특정될 수 있다. First, a lesion estimation region is specified in a region having a high brightness in a black blood flow magnetic resonance image (S332). The lesion estimation region can be automatically specified by the image processing algorithm based on the brightness intensity value of each pixel or the corresponding region is manually specified in the black blood flow magnetic resonance image by the image diagnostic person.

다음으로, 백혈류 자기 공명 영상에서 혈관 로드맵을 구성한다(S334).Next, a blood vessel road map is constructed from the white blood magnetic resonance imaging (S334).

즉, 백혈류 자기 공명 영상에서 혈관에 해당하는 영역을 각각 별도의 세그멘트로 구분하고, 이를 기반으로 혈관의 로드맵을 구성한다. 혈관 로드맵 구성을 위한 영상 처리 기법으로는 패턴인식 기반 기술, 모델 기반 기술, 추적 기반 기술, 인공지능 기반 기술, 신경망 기반 기술 등이 적용될 수 있다. 예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 모델기반 알고리즘인 액티브 컨투어 (active contour) 방법을 사용하여 백혈류 영상으로부터 혈관 영역을 추출 해 낼 수 있다. 액티브 컨투어 방법은 하나의 폐 곡선의 영역을 넓혀가며 혈관 영역을 추출 해 내는 방법으로, 그림과 같이 폐곡선의 영역(60~65)을 점차 넓혀가면서 혈관 영역을 추출할 수 있다.That is, the region corresponding to the blood vessel in the white blood magnetic resonance image is divided into separate segments, and a road map of the blood vessel is constructed based on the segments. Image processing techniques for constructing the vascular roadmap can be based on pattern recognition based technology, model based technology, tracking based technology, artificial intelligence based technology, and neural network based technology. For example, as shown in FIG. 6, an active contour method, which is a model-based algorithm, can be used to extract a blood vessel region from a white blood flow image. The active contour method extracts a blood vessel region by widening the area of one lung curve. As shown in the figure, the blood vessel region can be extracted while gradually expanding the closed curve region (60 to 65).

다음으로, 병변 추정 영역과 혈관 로드맵을 비교하여 병변을 특정한다(S336).Next, the lesion is estimated by comparing the lesion estimation region with the blood vessel road map (S336).

이를 위해, 앞서 특정된 병변 추정 영역에 대응하는 영역을 백혈류 자기 공명 영상에서 특정하고, 해당 영역에 혈관 영역이 존재하는지 여부를 나타내는 혈관 영역의 상태 정보에 기초하여 병변을 정밀하게 특정한다. 이를 위해, 앞서 구성된 혈관 로드맵이 활용된다.To this end, a region corresponding to the lesion estimation region specified above is specified in the white blood magnetic resonance imaging image, and the lesion is precisely specified based on the state information of the blood vessel region indicating whether or not the blood vessel region exists in the region. To this end, the previously configured vascular roadmap is utilized.

즉, 백혈류 자기 공명 영상의 혈관 로드맵에 병변 추정 영역과 대응되는 영역이 존재하지 않는다면 병변 추정 영역 전체가 병변으로 특정될 수 있다.That is, if there is no region corresponding to the lesion estimation region on the blood vessel road map of the white blood flow magnetic resonance image, the entire lesion estimation region can be specified as a lesion.

또한, 백혈류 자기 공명 영상의 혈관 로드맵에 병변 추정 영역과 대응되는 영역이 존재하는 경우, 해당 영역과 병변 추정 영역의 연속성에 기초하여 병변 추정 영역에서 혈관 영역을 제외할 수 있고, 나지 영역을 병변으로 특정할 수 있다. 앞서 소개한 패턴인식 기반 기술, 모델 기반 기술, 추적 기반 기술, 인공지능 기반 기술, 신경망 기반 기술 등을 통해 연속성을 판단할 수 있다.In addition, if there is a region corresponding to the lesion estimation region on the blood vessel road map of the white blood flow magnetic resonance image, the blood vessel region can be excluded from the lesion estimation region based on the continuity of the region and the lesion estimation region, . Continuity can be judged by the pattern recognition based technology, the model based technology, the tracking based technology, the artificial intelligence based technology, and the neural network based technology described above.

이와 같은 과정을 통해 병변을 특정하고, 특정된 병변을 디스플레이를 통해 출력하도록 한다.Through such a process, the lesion is specified and the specified lesion is output through the display.

도 7을 통해 설명하면, 좌측 상부는 흑혈류 영상을 나타내는 것으로서, 신호가 밝게 나오는 부분(71, 73)을 병변 의심 영역으로 추정 할 수 있다. 흑혈류 영상에서 1차로 찾아낸 병변 의심 영역(71, 73)을 3차원 백혈류 영상을 이용하여 혈관 여부를 육안으로 구분하면 위의 예시와 같다. 제 1 병변 의심 영역(71)은 3차원 영상에서 어느 방향으로도 이어져 있지 않으므로 병변으로 특정 할 수 있고, 제 2 병변 의심 영역(73)은 3차원 영상에서 연속성이 발견되므로 (우측 하단 영상) 혈관 영역으로 특정 할 수 있다. 이는 육안으로 구분하는 가장 기본적인 방법이고, 백혈류 영상으로부터 혈관 로드맵을 구성하면, 보다 정밀하고 정확하게 병변 영역을 특정 할 수 있다.Referring to FIG. 7, the upper left portion shows the black blood flow image, and the portions 71 and 73 in which the signal is bright can be estimated as the lesion suspicious region. The lesion suspected areas (71, 73), which were firstly found in the black blood flow image, are visualized using the 3D blood flow image. Since the first lesion suspected region 71 can be specified as a lesion since it is not connected to any direction in the three-dimensional image, and the second lesion suspected region 73 has continuity in the three-dimensional image (right lower image) Area. ≪ / RTI > This is the most basic method to distinguish by the naked eye. By constructing a blood vessel road map from white blood flow image, the lesion area can be specified more precisely and accurately.

본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.One embodiment of the present invention may also be embodied in the form of a recording medium including instructions executable by a computer, such as program modules, being executed by a computer. Computer readable media can be any available media that can be accessed by a computer and includes both volatile and nonvolatile media, removable and non-removable media. In addition, the computer-readable medium may include both computer storage media and communication media. Computer storage media includes both volatile and nonvolatile, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storage of information such as computer readable instructions, data structures, program modules or other data. Communication media typically includes any information delivery media, including computer readable instructions, data structures, program modules, or other data in a modulated data signal such as a carrier wave, or other transport mechanism.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

1: 자기 공명 영상 장치
10: MRI 스캐너
20: 신호 처리부
30: 인터페이스부
40: 제어부
50: 모니터링부
1: Magnetic Resonance Imaging Device
10: MRI Scanner
20: Signal processor
30:
40:
50: Monitoring section

Claims (12)

자기 공명 영상 장치가 자기 공명 영상을 제공하는 방법에 있어서,
(a) 백혈류 자기 공명 영상 획득을 위한 펄스 시퀀스와 흑혈류 자기 공명 영상 획득을 위한 펄스 시퀀스를 인가하여 자기 공명 영상 데이터를 획득하는 단계;
(b) 상기 자기 공명 영상 데이터에 기초하여 백혈류 자기 공명 영상과 흑혈류 자기 공명 영상을 생성하는 단계; 및
(c) 상기 흑혈류 자기 공명 영상에서 특정된 병변 추정 영역과, 상기 백혈류 자기 공명 영상에서 상기 병변 추정 영역에 대응하는 혈관 영역의 상태에 기초하여, 상기 병변 추정 영역으로부터 병변을 특정하는 단계;를 포함하는 자기 공명 영상 제공 방법.
A method for providing a magnetic resonance imaging apparatus with a magnetic resonance imaging apparatus,
(a) acquiring magnetic resonance imaging data by applying a pulse sequence for acquisition of a white blood flow magnetic resonance image and a pulse sequence for acquiring a blood flow magnetic resonance imaging;
(b) generating a white blood magnetic resonance imaging image and an angiography magnetic resonance imaging image based on the magnetic resonance imaging data; And
(c) specifying a lesion from the lesion estimation region based on the lesion estimation region specified in the black blood magnetic resonance imaging image and the state of the blood vessel region corresponding to the lesion estimation region in the white blood magnetic resonance imaging image; And a magnetic resonance imaging method.
제 1 항에 있어서,
상기 (a) 단계는 상기 백혈류 자기 공명 영상 획득을 위한 펄스 시퀀스와 흑혈류 자기 공명 영상 획득을 위한 펄스 시퀀스를 순차적으로 인가한 후 상기 자기 공명 영상 데이터를 함께 획득하는 것인 자기 공명 영상 제공 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step (a) sequentially applies the pulse sequence for obtaining the white blood magnetic resonance imaging image and the pulse sequence for acquiring the blood magnetic resonance imaging image, and then acquires the magnetic resonance imaging data together, .
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 (c) 단계는 상기 백혈류 자기 공명 영상에서 혈관에 해당하는 영역을 각각 별도의 세그멘트로 구분한 혈관 로드맵과 상기 병변 추정 영역을 비교하고, 상기 병변 추정 영역에 대응하는 세그멘트와 해당 병변 추정 영역의 연속성에 기초하여 혈관 영역을 제외함으로써 병변을 특정하는 것인 자기 공명 영상 제공 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step (c) includes comparing the lesion estimation region with a blood vessel road map in which a region corresponding to a blood vessel in the white blood magnetic resonance imaging image is divided into separate segments, and comparing the segment corresponding to the lesion estimation region with the lesion estimation region Wherein the lesion is specified by excluding the blood vessel region based on continuity of the lesion.
제 4 항에 있어서,
상기 (c) 단계는 패턴인식 기반 기술, 모델 기반 기술, 추적 기반 기술, 인공지능 기반 기술 또는 신경망 기반 기술에 기초하여 상기 혈관 로드맵을 생성하는 것인 자기 공명 영상 제공 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the step (c) generates the blood vessel road map based on a pattern recognition based technique, a model based technique, a tracking based technique, an artificial intelligence based technique, or a neural network based technique.
제 1 항에 있어서,
상기 (b) 단계를 통해 생성된 백혈류 자기 공명 영상과 흑혈류 자기 공명 영상을 동일 화면에 배치하여 표시하는 단계를 더 포함하는 자기 공명 영상 제공 방법.
The method according to claim 1,
And displaying the white blood magnetic resonance image and the black blood magnetic resonance image generated through the step (b) on the same screen.
조영 증강 자기 공명 영상을 제공하는 자기 공명 영상 장치에 있어서,
MRI스캐너로부터 수신한 자기 공명 신호로부터 조영 증강 자기 공명 영상을 생성하는 프로그램이 저장된 메모리 및
상기 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는 백혈류 자기 공명 영상 획득을 위한 펄스 시퀀스와 흑혈류 자기 공명 영상 획득을 위한 펄스 시퀀스를 인가하여 자기 공명 영상 데이터를 획득하고, 획득된 자기 공명 영상 데이터에 기초하여 백혈류 자기 공명 영상과 흑혈류 자기 공명 영상을 생성하여 출력하고,
상기 흑혈류 자기 공명 영상에서 특정된 병변 추정 영역과, 상기 백혈류 자기 공명 영상에서 상기 병변 추정 영역에 대응하는 혈관 영역의 상태에 기초하여, 상기 병변 추정 영역으로부터 병변을 특정하는 자기 공명 영상 장치.
A magnetic resonance imaging apparatus for providing a contrast enhanced MR image,
A memory for storing a program for generating a contrast enhanced magnetic resonance image from a magnetic resonance signal received from an MRI scanner,
And a processor for executing the program,
The processor obtains magnetic resonance imaging data by applying a pulse sequence for acquiring a white blood magnetic resonance imaging image and a pulse sequence for acquiring an angiography magnetic resonance imaging image. Based on the acquired magnetic resonance imaging data, And generates and outputs a black blood flow magnetic resonance image,
And specifies a lesion from the lesion estimation region based on a lesion estimation region specified in the black blood magnetic resonance imaging image and a state of a blood vessel region corresponding to the lesion estimation region in the white blood magnetic resonance imaging image.
제 7 항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 백혈류 자기 공명 영상 획득을 위한 펄스 시퀀스와 흑혈류 자기 공명 영상 획득을 위한 펄스 시퀀스를 순차적으로 인가한 후 상기 자기 공명 영상 데이터를 함께 획득하는 것인 자기 공명 영상 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the processor sequentially applies the pulse sequence for acquiring the white blood magnetic resonance image and the pulse sequence for acquiring the black blood magnetic resonance image, and then acquires the magnetic resonance image data together.
삭제delete 제 7 항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 백혈류 자기 공명 영상에서 혈관에 해당하는 영역을 각각 별도의 세그멘트로 구분한 혈관 로드맵과 상기 병변 추정 영역을 비교하고, 상기 병변 추정 영역에 대응하는 세그멘트와 해당 병변 추정 영역의 연속성에 기초하여 혈관 영역을 제외함으로써 병변을 특정하는 것인 자기 공명 영상 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the processor compares the lesion estimation region with a blood vessel road map in which a region corresponding to a blood vessel in the white blood magnetic resonance image is segmented into a separate segment and determines whether the segment corresponding to the lesion estimation region and the continuity of the lesion estimation region Wherein the lesion is identified by excluding the blood vessel region based on the detected lesion.
제 10 항에 있어서,
상기 프로세서는 패턴인식 기반 기술, 모델 기반 기술, 추적 기반 기술, 인공지능 기반 기술 또는 신경망 기반 기술에 기초하여 상기 혈관 로드맵을 생성하는 것인 자기 공명 영상 장치.
11. The method of claim 10,
Wherein the processor generates the vascular roadmap based on a pattern recognition based technique, a model based technique, a tracking based technique, an artificial intelligence based technique, or a neural network based technique.
제 7 항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 생성된 백혈류 자기 공명 영상과 흑혈류 자기 공명 영상을 동일 화면에 배치하여 표시하는 것인 자기 공명 영상 장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the processor arranges and displays the generated white blood magnetic resonance image and the black blood magnetic resonance image on the same screen.
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