KR101939445B1 - 적어도 부분적으로 움직인 검사 영역에서의 움직임을 기술하는 움직임 정보 항목을 확인하는 방법, 및 자기 공명 장치 - Google Patents

Abstract

적어도 부분적으로 움직인 검사 영역에서의 움직임을 기술하는 움직임 정보 항목을 확인하는 방법, 및 자기 공명 장치
적어도 부분적으로 움직인 검사 영역에서 전체 움직임의 부분적 움직임으로서 탐색된 움직임을 기술하는 적어도 하나의 움직임 정보 항목(25, 26)을 확인하는 방법으로서, 제1 주파수 대역을 갖는 적어도 하나의 여기 신호(10)가 출력되고 상기 여기 신호(10)에 의해 생성된 수신 신호들(16)이 복수의 수신 채널을 갖는 수신 코일 배열(3), 특히 자기 공명 장치(1)의 수신 코일 배열(3)을 이용해 기록되고, 상기 수신 코일 배열(3)의 코일들(4, 5, 6, 7)은 상기 제1 주파수 대역을 포함하는 수신 주파수 대역을 기록하도록 설계되고, 상기 움직임 정보(25, 26)를 확인하기 위해, 상기 수신 채널들의 복소 수신 신호들(16)은 상기 탐색된 움직임에 기여하는 적어도 하나의 움직임 성분을 식별하는 상기 수신 신호들(16)의 분석에 의해 소정 기간 동안 확인된 조합 명세에 따라 한 순간에 조합된다.

Description

적어도 부분적으로 움직인 검사 영역에서의 움직임을 기술하는 움직임 정보 항목을 확인하는 방법, 및 자기 공명 장치{METHOD FOR ASCERTAINING AN ITEM OF MOVEMENT INFORMATION DESCRIBING A MOVEMENT IN AN AT LEAST PARTIALLY MOVED EXAMINATION REGION, AND MAGNETIC RESONANCE DEVICE}

본 발명은 적어도 부분적으로 움직인 검사 영역에서 전체 움직임의 부분적 움직임으로서 탐색된 움직임을 기술하는 적어도 하나의 움직임 정보 항목을 확인하는 방법에 관한 것으로, 적어도 하나의 여기 신호가 제1 주파수 대역으로 출력되고, 여기 신호에 의해 생성된 수신 신호가 복수의 수신 채널을 갖는 수신 코일 배열, 특히 자기 공명 장치의 수신 코일 배열을 이용해 기록되고, 수신 코일 배열의 코일들은 제1 주파수 대역을 포함하는 수신 주파수 대역을 기록하도록 설계된다. 또한, 본 발명은 자기 공명 장치에 관한 것이다.

환자 내부 및/또는 환자의 움직임, 특히 검사 영역에서의 움직임을 관찰하는 것은 건강 검진 및/또는 중재의 여러 분야에서 중요하거나 적어도 유용하다. 이와 관련하여, 특히 촬영과 관련하여, 영상 기록 장치 외부의 보조 장치들, 예를 들어 호흡 벨트, 광학 모니터링 시스템 등에 부분적으로 기초하지만, 때때로 영상 기록 장치 자체의 기능들을 사용하기도 하는, 상이한 변형예들이 이미 제안되어 있다. 따라서, 예를 들어 자기 공명 촬영과 관련하여, 내비게이터(navigator)들이라고 알려져 있는 것, 즉 단순한 짧은 자기 공명 시퀀스들을 이용하여, 예를 들어 특정 에지의 움직임, 특히 호흡에 관한 횡격막의 움직임에 관하여 관찰하고, 이로부터 호흡 움직임에 관한 결론을 내리는 것이 제안되어 있다.

정확하게는 자기 공명 촬영과 관련하여 움직임 정보가 아티팩트를 줄이는 데 매우 유용하다는 것이 입증되었다. 예를 들어 공간 인코딩을 위한 그라디언트가 자기 공명 데이터를 기록하는 데 사용되는 경우, 기록된 자기 공명 신호들은 움직이기 쉽고, 이는 공간 분해된 분광 촬영뿐만 아니라 순수 촬영에도 적용된다. 호흡뿐만 아니라 심장 움직임이 기본적으로 존재하기 때문에, 특히 고려되어야 하는 본질적으로 주기적인 움직임 패턴이 존재하기 때문에, 고정된 환자의 경우에도 움직임을 완전히 피할 수는 없다. 따라서, 이러한 종류의 부분적 움직임에 대한 기존의 움직임 정보는 예를 들어, 자기 공명 장치를 이용한 데이터 기록을 트리거하는 데 사용될 수 있다.

특히 자기 공명 촬영 동안, 검사 영역들에서의 움직임 정보를 확인하기 위해, 선택적으로 부가적인 여기 신호의 사용에 기초하는, 신규한 프로세스가 DE 10 2015 203 385.6에 제안되었다.

구체적으로는, 제1 주파수 대역을 갖는 제1 여기 신호를 출력, 즉 방출함으로써 적어도 부분적으로 움직인 검사 영역에 관한 움직임 정보 항목을 생성하는 것이 제안되어 있으며, 제1 여기 신호는 수신 코일 배열, 특히 그 수신 주파수 대역이 제1 주파수 대역을 포함하는, 자기 공명 장치의 수신 코일 배열을 이용해 기록된다. 기록된 제1 여기 신호로부터 검사 영역의 움직임 정보 항목이 확인되어야 한다. 이것은, 제1 여기 신호로 인해 생성된, 검사 대상의 움직임으로부터 수신 신호의 경우에 차이가 발생하고, 이 차이는 제1 여기 신호의 송신기와 수신 코일 배열 사이의 신호 경로의 전송 특성의 변화를 야기한다는, 개념에 기초한다. 예를 들어, 상기 움직임은 수신 코일 배열의 코일들의 품질을 변화시킬 수 있다. 그것은 또한 수신 코일 배열의 방향을 변화시킬 수 있다. 제1 여기 신호가 잠재적으로 검사 대상을 통과할 때조차도, 움직임의 함수로서 신호 경로에서 차이가 발생할 수 있다(매질에서의 신호 전파의 변화). 나중에 공개된 출원에 따르면, 호흡 또는 움직임 위상에 대한 이러한 차이로부터 결론이 이루어져야 한다. 움직임 정보는, 특히 스캐닝 신호의 움직임 보정에 사용될 수 있다.

여기서 설명된 프로세스는 기본적으로 자기 공명 장치 없이 수행될 수 있지만, 제1 여기 신호는 공진 신호가 아니기 때문에, 그럼에도 불구하고 자기 공명 장치에 그 프로세스를 구현하는 것이 유리한데, 그 이유는 어쨌든 그 안에 수신 코일 배열이 존재하기 때문이다. 특히, 자기 공명 신호를 수신하기 위해 요구되는 제1 주파수 대역 및 제3 주파수 대역은 둘 다 수신 코일 배열의 수신 주파수 대역에 의해 통합되고, 특히 중첩되지 않도록 위치할 수 있다. 따라서, 제1 주파수 대역은 제2 주파수 대역에 있는 자기 공명 장치의 고주파 신호 및 제3 주파수 대역에 잇는, 실제 스캐닝 신호, 자기 공명 신호와 충돌하지 않는다. 나중에 공개된 문헌에 따르면, 움직임 정보는 제1 여기 신호에 기초하여 수신된 수신 신호의 신호 강도, 특히 적어도 진폭으로부터 확인될 수 있다. 그러나, 특히 전체 움직임, 예를 들어 호흡 움직임 또는 심장 움직임의 특정 부분적 움직임과 관련된 움직임 정보를 확인하는 것과 관련하여, 환자의 모든 움직임(및 송신기의 위치에 따라, 또한 추가 움직임)이 제1 여기 신호에 기초하여 생성된 수신 신호에 포함되는 것이 유지되어야 하고, 이는 평가를 어렵게 할 수 있다.

따라서, 본 발명은, 수신 코일 배열에 의해 수신되어야 하는 제1 여기 신호를 이용할 때, 특정의 미리 결정된 움직임, 특히 호흡 움직임 및/또는 심장 움직임에 기초하여 적어도 하나의 움직임 정보 항목을 도출하는 가능성을 개시하는 목적에 기초한다.

이러한 목적을 달성하기 위해, 서론에서 언급된 유형의 방법에서는, 움직임 정보를 확인하기 위해, 수신 채널들의 복소 수신 신호들은 탐색된 움직임에 기여하는 적어도 하나의 움직임 성분을 식별하는 수신 신호들의 분석에 의해 소정 기간 동안 확인된 조합 명세에 따라 한 순간에 조합된다.

따라서, 본 발명은 전체 움직임, 특히 본질적으로 주기적인 움직임, 바람직하게는 호흡 및/또는 심장 박동의 특정 부분적 움직임들을 강조하기 위해, 또는 상이한 수신 채널들의 수신 신호들의 숙련된 조합에 의해 전체 움직임으로부터 그것들을 추출하기 위해 복수의 수신 채널의 존재를 이용하는 것에 기초한다. 바람직하게는, 현대의 자기 공명 장치 및 그들의 수신 코일 배열에서 기본적으로 이미 공지된 바와 같이, 8개 이상의 수신 채널, 특히 16개 이상의 수신 채널이 사용된다. 확인되어야 할 조합 명세에 의해 적어도 하나의 움직임 정보 항목을 형성하기 위한 수신 신호들의 적어도 하나의 적합한 조합이 설명되며, 조합 명세는 바람직하게는 복수의, 특히 100개 초과의 스캐닝 순간을 포함하는 기간 동안 복소 수신 신호들의 분석에 의해 확인된다. 전체 움직임의 상이한 성분들은 특히 바람직하게는 분석에 의해 이 기간 동안 분리되며 움직임 정보에 의해 기술될 탐색된 사전 결정된 움직임에 기여하는 움직임 성분들이 선택된다. 전술한 바와 같이, 움직임 정보는 바람직하게는 적어도 본질적으로 주기적인 움직임, 특히 환자의 호흡 및/또는 심장 박동을 기술할 수 있다. 또한, 이 시점에서 복소 수신 신호는 적어도 하나의 스캐닝 순간에 대한 진폭 및 위상을 포함하는 스캐닝 정보 항목을 의미하는 것으로 간주된다는 것도 언급한다. 그 이유는 위상도 움직임에 의해 변조되고 관련성이 있다는 것이 밝혀졌기 때문이다.

환자의 전체 움직임이 수신 신호, 특히 수신 코일 배열의 코일들의 로딩에 잠재적으로 예측 불가능한 방식으로 영향을 주기 때문에 조합 명세를 확인하기 위한 본 발명의 분석이 제공된다. 예를 들어, 바람직하지 않은 환자 움직임, 예를 들어 머리 및/또는 발의 회전 등은 개별 수신 채널에 대한 오프셋을 추가함으로써 수신 신호에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 본 발명의 목적은, 탐색된 주기적인 움직임, 예를 들어 호흡 움직임에 대한 감도가 최대화되는 한편, 예를 들어 바람직하지 않은 환자 움직임의 기여를 억제하기 위해 개별 수신 채널의 기여도를 적절하게 가중시키는 최적 수신 채널 조합을 확인하는 것이다. 움직임 정보에 의해 기술되어야 하는 탐색된 미리 결정된 움직임이 반드시 다차원일 수 있으며, 따라서 움직임 정보는 상이한 움직임 성분들을 포함할 수 있다는 사실이 언급되어야 한다.

본 발명의 특정의 바람직한 실시예에서, 움직임 정보는 복소 수신 신호들의 선형 조합에 의해 확인될 수 있다는 것이 규정될 수 있다. 선형 조합들은 많은 수의 가능한 절차를 통해 얻을 수 있은 조합 명세를 구현하기가 특히 쉬운 것으로 자천한다. 따라서 조합 명세에 도달하기 위해 상이한 유형의 분석이 본 발명의 맥락 내에서 고려될 수 있다.

따라서, 본 발명의 하나의 바람직한 전개는 적어도 하나의 움직임 정보 항목 중 적어도 하나가 주성분 분석의 적어도 하나의 주성분 및/또는 독립 성분 분석의 독립 성분으로서 확인되는 것을 규정한다. 따라서, 수신 채널들의 이상적인 조합을 확인하기 위해, 복합 주성분 분석(PCA)이 그 기간의 수신 신호들에 적용되는 것이 규정될 수 있다. 주성분 분석은 데이터를 다변량 가우스 분포로 처리하고 내림차순으로 데이터의 전체 분산에 대한 기여도에 따라 주성분을 계산한다. 이러한 방식으로 상이한 움직임 성분들은 서로 상관이 없는 경우 분리될 수 있다. 선형 수신 채널 조합들은 주성분 분석의 주요 벡터로서 얻어진다. 독립 성분 분석(ICA)은 종래 기술에서 이미 공지되어 있다. 독립 성분 분석은 상이한 소스로부터의 혼합 신호의 상이한 성분들을 분리하는 동안 독립 신호 성분들의 비-가우스 특성을 강화한다.

움직임 정보로서 사용될 적어도 하나의 주성분 또는 독립 성분은 선택 기준에 의해 선택되거나 및/또는 수동으로 선택될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 모든 주성분 또는 독립 성분 또는, 고유값이 임계값을 초과하는 모든 주성분 또는 독립 성분을 디스플레이상에 디스플레이한 후에 올바른 주성분 또는 독립 성분이 조작자에 의해 수동으로 수행될 수 있는 것이 먼저 고려될 수 있지만, 탐색된 움직임에 대해 얼마나 알려져 있는지에 따라, 알려진 특성을 이용하여 이용될 적어도 하나의 주성분 또는 독립 성분을 식별하는 것도 고려될 수 있다. 특히, 적어도 본질적으로 주기적인 움직임, 특히 환자의 심장 박동 및/또는 호흡을 기술하는 움직임 정보 항목의 경우에, 선택 기준은 주기적인 움직임의 주파수 범위를 평가하는 대역 통과 필터 및/또는 주파수 범위 밖의 신호 에너지에 대한 주파수 범위 내의 신호 에너지의 비율을 확인하는 것을 포함한다. 정확하게는 이에 관한 움직임 정보를 얻기 위해 전체 움직임에서 적어도 본질적으로 주기적인 움직임이 탐색될 때, 움직임의 주기가 예를 들어 호흡 움직임의 경우 0.1에서 1Hz 사이와 같이 어느 주파수 범위에 있는지가 자주 알려져 있다. 따라서, 또한, 주기적인 움직임의 주파수 범위의 신호 에너지를 다른 주파수 범위의 신호 에너지와 비교하기 위해 대역 통과 필터가 사용될 수 있는 것도 바람직하게 고려될 수 있다. 움직임을 기술하는 추가의 측정 신호가 존재하는 경우, 당연히 그 기간 동안 또한 존재해야 하는, 주성분 또는 독립 성분과 이 측정 신호와의 상관 관계 또한 바람직하게는 선택 기준의 추가의 부분으로 간주될 수 있다. 이러한 종류의 측정 신호는 예를 들어 자기 공명 장치로 내비게이터 스캔으로부터 유래할 수 있다.

그러나, 본 발명의 바람직한 전개에서, 움직임을 기술하는 추가의 측정 신호가 존재하는 경우, 조합 명세는 특히 조합, 특히 선형 조합과 측정 신호의 상관 관계를 최대화하는 최적화 방법에서 결정된다는 것도 일반적으로 규정될 수 있다. 따라서, 이 실시예에서, 탐색된 움직임을 이미 측정할 수 있은 부가적인 신호원이 존재하는 경우, 특히 선형 최적화 패턴이 사용될 수 있다. 따라서, 부가적인 측정 신호와의 상관 관계를 최대화하는, 특히 선형 조합으로서의 수신 채널 조합이 결정될 수 있다. 특히, 그 기간 동안 자기 공명 촬영에 의해 확인된 내비게이터 기록으로부터 측정 신호가 확인되는 것이 규정될 수 있다. 정확하게는 자기 공명 촬영이 진행되는 동안 내비게이터들, 예를 들어 호흡 움직임을 위한 횡격막의 자기 공명 영상들이 자기 공명 촬영이 없는 경우에 어쨌든 자주 사용된다. 조합 명세가 이미 결정되었고 따라서 현재 수신 신호들로부터 현재 탐색된 움직임과 관련하여 현재 움직임 정보를 얻는 데 사용될 수 있기 때문에 실제 자기 공명 스캔 동안 대부분의 경우에 내비게이터 촬영이 더 이상 가능하지 않다는 것은 중요하지 않다.

이 시점에서 조합 명세가 우선 특정 기간을 사용하여 확인되면, 이는 복수의 연속적인 순간이 불가피하게 고려될 필요없이, 현재의 움직임 정보가 그 사용에 의해 임의의 추가의 현재의 순간에 확인될 수 있게 한다는 것이 다시 강조되어야 한다. 이에 불구하고, 본 발명의 편리한 전개는 조합 명세가 적어도 하나의 추가, 적어도 부분적으로 더 최근의 기간에 대한 분석에 의해 업데이트되는 것을 규정한다. 그러므로, 더 많은 데이터가 존재할 때, 이전에 고려된 기간이 보충되거나 운반되거나 또는 완전히 새로운 기간이 분석을 위해 선택된다는 점에서, 조합 명세의 세련되고 업데이트된 계산이 물론 수행될 수도 있으며, 이는 바람직하게는 더 최근의 수신 신호를 포함한다. 이러한 방식으로 조합 명세의 품질을 향상시키고 이를 최신 상태로 유지하는 것이 가능하다.

조합 명세를 확인하기 위해 분석을 준비하기 위해, 복소 수신 신호는 편의상 미리 처리될 수 있으며, 특히 적어도 본질적으로 주기적인 움직임의 주파수 범위에 기초한 다운샘플링 및/또는 복소 수신 신호들의 위상들을 기준 수신 신호의 기준 위상으로 정규화하는 것이 바람직하게는 발생할 수 있다. 수신 신호들의 잡음 성분은 다운샘플링을 통해 평활화되거나 감소될 수 있다. 이 목적으로, 예를 들어 10Hz의 호흡의 경우, 분석을 통해 탐색된 움직임을 발견하기 위한 적합한 샘플링 레이트를 얻기 위해 다수의 연속적인 복소 샘플링들을 평균할 수 있다. 따라서 샘플링 레이트는 탐색된 움직임의 시간 척도에 맞게 조정된다. 이 시점에서, 수신 코일 배열을 이용한 수신 신호들의 스캐닝은, 예를 들어, 2 내지 10 ㎲만큼 이격된 다수의 고려된 샘플링 순간들에 걸쳐 샘플링 기간에서 샘플링이 발생하며, 각각의 수신 신호들은 샘플링 기간에 걸친 샘플링 결과들로부터 샘플링 기간과 관련된 스캔 순간에 대해 확인된다는 점에서, 훨씬 더 빠른 시간 척도로 발생한다는 사실이 이미 언급되어야 하며, 이는 이하에서 더 상세히 논의될 것이다. 예를 들어, 복소 수신 신호가 전체적으로 1 내지 10 ms마다 존재할 수 있고, 그러한 경우에도 탐색된 움직임의 식별에 실제로 적합한 샘플링 레이트로 추가 다운샘플링하는 것이 편리할 수 있다.

또한, 모든 위상들이 선택된 기준 수신 채널의 기준 위상으로 정규화되고, 따라서 상대적인 위상 오프셋들만이 이 기준 채널에 대해 나중에 고려될 것이라는 점이 규정될 수 있다. 그 이유는 발진기들이 여기 신호의 신호 발생을 위해 그리고 전자 판독 장치의 측에서 통상적으로 결합되지 않기 때문이며, 따라서, 각각의 판독 간격에서 잠재적인 위상 드리프트가 발생할 수 있다. 발진기들의 결합이 기본적으로 고려될 수 있지만, 여기에서 상대적인 위상에 대해 제안된 제한은 처리 및 하드웨어의 구현을 단순화시킨다. 다시 말해서, 진폭 이외에, 위상도 움직임들에 의해 변조되며 따라서 수행되는 분석에서 중요한 역할을 한다는 것에 다시 주목해야 한다. 위상 정규화는, 예를 들어, 기준 채널에서 위상의 켤레 복소수에 의한 곱셈에 의해 발생할 수 있다. 샘플링 레이트가 감소된 정규화된 복소 수신 신호들은 전술한 바와 같이 움직임 성분들을 분리하기 위해 추가 처리된다.

적어도 본질적으로 주기적인 움직임, 특히 환자의 심장 박동 또는 호흡에 기초한 적어도 하나의 움직임 정보 항목 이외에, 환자의 다른 움직임에 기초한 적어도 하나의 추가의 움직임 정보 항목이 바람직하게 확인될 수 있다. 도시된 바와 같이, 본 발명은 주로 환자의 호흡 및/또는 심장 박동에 관한 움직임 정보의 추출에 기초하지만, 다른 움직임 성분들(특히 그것들이 진행 중인 검사, 특히 촬영에 영향을 미칠 수 있다면)이 관심 대상이 될 수 있다. 예를 들어, 검사, 특히 촬영 동안에, 환자의 바람직하지 않은 움직임, 예를 들어 체중의 변화, 머리 또는 다른 유사한 것의, 말단 부위의 움직임이 발생하면, 검사 결과가 위조될 수 있으므로, 호흡 및 심장 박동을 제외하고 환자의 또 다른 움직임에 기초한 움직임 정보 항목이 예를 들어, 재교정(recalibration), 영상 기록의 반복 또는 환자의 재배치와 같은 결정들을 자동으로 또는 적어도 부분적으로 수동으로 트리거하거나 그러한 결정들에 영향을 미치기 위해 사용될 수 있다. 후자는 또한 이 추가의 움직임 정보 및/또는 이로부터 도출된 정보를 조작자에게 디스플레이함으로써 가능해질 수 있다.

그러나, 이 시점에서, 실시예들은 검사 모드, 특히 촬영 모드가 움직임 정보의 함수로서 제어되게 할 수 있다고도 말할 수 있다는 사실이 언급되어야 한다. 따라서, 어떤 다른 방식으로 확인된 이전의 움직임 정보에 대해 알려진 바와 같이, 예를 들어, 적어도 본질적으로 주기적인 움직임에 기초한 움직임 정보 항목이, 기록된 영상 데이터 등에서 움직임 보정을 행하기 위해, 개별 촬영 프로세스를 트리거하는 데 이용될 수 있다. 따라서 이 경우 적어도 하나의 움직임 정보 항목이 자동으로 평가된다.

그러나, 유리하게, 특히 부가적으로, 적어도 하나의 움직임 정보 항목이 디스플레이 장치상의 디스플레이에서 프레젠테이션된다는 것도 규정될 수 있다. 특히, 움직임 정보의 프레젠테이션은 복소 수신 신호들의 조합의 값 및/또는 진폭에 기초할 수 있다. 조합 명세가 사실상 실시간으로 적용될 수 있기 때문에, 움직임 정보의 고속 시각적 피드백이 가능하며, 예를 들어, 상이한 주성분들 또는 독립 성분들 및/또는 일반적으로 상이한 움직임 정보가 온라인 디스플레이상에 프레젠테이션될 수 있으며, 디스플레이는 복소 수신 신호들의 조합의 진폭 또는 심지어 값에 기초할 수 있다. 이 온라인 디스플레이는, 특히 적어도 본질적으로 주기적인 움직임과 관련된 움직임 정보 항목 외에도, 환자의 다른 움직임과 관련된 추가의 움직임 정보 항목들이 확인되고 프레젠테이션될 때, 환자의 움직임을 모니터링하고, 또한 수동으로 워크플로우 결정을 내리는 데 사용될 수 있다. 이러한 종류의 디스플레이를 업데이트하는 것은 동시에 사용되는 영상 기록 장치의 영상 기록 간격에 맞춰질 수 있거나, 또는 그에 적응될 수 있다.

움직임 정보의 편리한 디스플레이를 생성하기 위해, 추가의 바람직한 실시예는 동시에 사용되는 영상 기록 장치를 이용한 영상의 기록 동안에 주기적인 움직임 사이클의 순간 또는 섹션을 기술하는 사이클 정보 항목이, 적어도 본질적으로 주기적인 움직임, 특히 환자의 심장 박동 또는 호흡에 기초한 움직임 정보 항목으로부터 확인되고, 그리고/또는 영상의 기록 동안의 움직임 정보 및/또는 사이클 정보는 영상과 함께 및/또는 영상과 관련되도록 저장된다. 따라서, 영상의 기록 기간 동안 또는 영상들의 기록 간격에 대해 움직임 정보를 평균하거나, 따라서 영상 속도에 적응시키거나, 영상 기록에 기초하여 평균 움직임 정보를 얻는 것이 고려될 수 있고, 이것은 그 후 예를 들어 영상 내의 오버레이 및/또는 영상 콘텐츠로서 및/또는 영상과 관련되도록 저장될 수 있으며, 이것은 특히 영상이 DICOM 포맷으로 저장되는 경우에 유리하게 가능하다. 예를 들어, 모니터링 작업 동안 영상들의 반복된 기록으로, 디스플레이 장치상에 결과 영상 스트림을 실시간 윈도우에 디스플레이하는 것이 가능하다. 따라서, 단지 영상 정보뿐만 아니라 적어도 본질적으로 주기적인 움직임에 기초한 움직임 정보도 용이하게 볼 수 있다.

특히 바람직한 전개에서, 수신 신호들은 적어도 하나의 추가의 유용한 신호, 특히 자기 공명 신호와 중첩되고, 전체 신호로서 기록되고 전체 신호로부터 추출된다. 서론에서 이미 언급되고 설명된 바와 같이, 기본 방법은, 수신 신호를 얻기 위해, 어쨌든 존재하는 그것의 자기의 수신 코일 배열이 수신 신호를 얻는 데 사용되는 자기 공명 장치에서 특히 유리하게 적용된다. 자기 공명 장치들을 위한 종래의 수신 코일 배열들은 어쨌든 복수의 수신 채널을 가지므로 기본적으로 본 발명의 방법을 수행하기에 적합하다. 그 수신 주파수 대역은 제1 주파수 대역뿐만 아니라 바람직하게 중첩되지 않는 유용한 신호/자기 공명 신호의 추가 주파수 대역을 포함한다. 자기 공명 장치에의 통합 및 그의 동작과 관련하여 기술된 나중에 공개된 DE 10 2015 203 385.6의 실시예들도 본 발명에 적용될 수 있으므로, 이 문헌의 대응하는 진술들은 본 출원의 개시 내용에 참고로 포함된다.

환자(또는 일반적으로 검사 영역)의 움직임은 기본 주파수의 경우 여기 신호를 변조하기 때문에, 여기 신호의 이 기본 주파수는 전체 신호로부터 수신 신호들로서 정확한 정보를 추출할 수 있기 위해서도 수신 신호들을 기록하는 순간에 가능한 한 정확하게 알려져야 한다. 이 상황은 송신 장치 측의 정보가 여기 신호에 대해 항상 충분하지 않은 경우에 발생할 수 있다.

본 발명의 맥락 내에서, 우선 수신 신호들의 기본 주파수가 교정 단계에서 확인되고, 이 기본 주파수는 복소 수신 신호들의 추출을 위한 추출 단계에서 사용된다. 기본 주파수의 최적의 정확한 결정을 위해, 바람직하게는 전체 신호들 자체의 평가로부터 이것이 확인되는 것이 규정될 수 있다. 유용한 신호와 비교되는 여기 신호(따라서 수신 신호)에 관한 배경 지식은 이와 관련하여 이용될 수 있다. 자기 공명 촬영의 경우, 여기 신호로 인해 생성되는 수신 신호의 값(크기)은 일반적으로 시간 및 상이한 채널들에 걸쳐 일정한 값들을 갖지 않는 자기 공명 신호와 비교할 때 약간만 변하는 것으로 가정하는 것이 합리적이다. 여기 신호는 움직임에 의해 약간만, 예를 들어 수 퍼센트의 영역에서 변조되지만, 자기 공명 신호는 늦어도 공간 인코딩에 의해 강하게 변조된다.

따라서, 본 발명의 적절한 전개는 교정 단계에서, 특히 윈도우 필터를 이용한 사전 필터링 후에, 모든 수신 채널들에 걸쳐 평균된 전체 신호들의 신호 크기들이, 사전 결정된 주파수 간격들에 대해, 수신 채널들 및 샘플링 기간의 고려되는 샘플링 순간들에 걸쳐 신호 크기들의 대응하는 차이, 특히 분산으로 나누어지고, 기본 주파수는 임계값을 초과하는 나눗셈 결과로부터 확인된다. 우선, 샘플링 기간에서의 판독 유형에 따라, 실수로 발생하는 간섭 주파수들/오버슈트들을 회피하기 위해 상이한 사전 필터링 동작들이 편리할 수 있다는 것을 알아야 한다. 따라서, 예를 들어, 전체 샘플링 기간에 걸쳐 실제로 판독하지 않는 것, 즉 모든 샘플링 순간에 대해 판독하지 않고, 예를 들어 특정 서브-인스턴트로부터 판독되지 않은 일부 스캔 값을 0으로 설정하는 것(비대칭 샘플링)이 알려져 있다. 이 경우 해닝 윈도우 필터(Hanning window filter)는 유한 샘플링으로 인해 발생하는 "주파수 누설" 효과로서 알려진 것을 억제하는 윈도우 필터로도 유용한 것으로 입증되었다. 수신 신호들의 값이 샘플링 기간에 걸쳐 비교적 일정하다는 가정하에, 특히 예를 들어 크기 형성에 의해, 상이한 신호 위상들의 제거 및 푸리에 변환 후에, 모든 수신 채널들에 걸쳐 개별 주파수 간격들에 대한 신호 성분들의 값들을 평균하고 그 값이 시간에 걸쳐 그리고 모든 수신 채널에 걸쳐 주파수 간격들의 값들의 분산으로 나누어지는 유형의 크기 영상을 생성하는 것이 제안된다. 이러한 방식으로 사실상 모든 일정하지 않은 신호 성분들이 억제되므로, 여기 신호로부터 나오는 신호 성분들만이 남는다.

구체적으로, 기본 주파수는 보간법의 맥락 내에서, 특히 나머지 나눗셈 결과들의 첫 번째 모멘트에 의해 결정될 수 있는데, 이것은 임계값을 사용하고 따라서 다른 신호 성분들이 사라진 후에, 특히 주파수 간격들로의 나눗셈에 대해 분수인 값이 나머지 신호 성분들을 적절하게 가중한 고려에 의해 주파수 최대값에 대해 결정된다는 것을 의미하며, 그 값은 따라서 주파수 간격의 디지털 스캐닝에 관계없이 기본 주파수의 위치를 나타낸다. 주파수들은 종종 자기 공명 장치의 현재 중심 주파수에 관련하여 고려되고, 이는 일반적으로 적용 가능하기 때문에, 옵션으로 기본 주파수에 대한 절대값으로의 대응하는 역계산이 존재해야 하지만, 기록 조건들에 대한 지식이 있으므로, 이것은 문제없이 가능하다.

일단 기본 주파수가 알려지면, 알려진 가능성들은 샘플링 기간 동안 복소 수신 신호에 대한 수신 신호들을 추출하고 평가하거나 또는 이와 관련된 스캐닝 순간을 획득하는 데 이용될 수 있다. 따라서, 샘플링 기간과 관련된 스캐닝 순간에 대한 전체 신호로부터 복소 수신 신호들을 추출하기 위해, 기본 주파수의 기준 신호가 생성되고 복소 진폭이 각각의 수신 채널에 대해 확인된다(즉, 전체 신호가 기준 신호의 켤레 복소수와 곱해지고 모든 샘플링 순간에 걸쳐 평균된다). 따라서, 기본 주파수의 단위 량 및 판독의 샘플링 레이트의 단위 량으로, 기본 주파수의 복소 고조파 기준 신호가 생성되고, 따라서 수신 신호들의 진폭 및 위상이 먼저 각각의 샘플링 순간에 대해 전체 신호를 기준 신호의 켤레 복소수와 곱함으로써 곱해지고, 그 후 샘플링 기간에 걸쳐 평균된다.

특히, 자기 공명 촬영의 경우에, 기본 주파수, 특히 중심 주파수 및 슬라이스 오프셋, 판독 대역폭, 기본 분해능 또는 판독 비대칭성에 관한 현재 판독 조건에 물론 주의를 기울여야 한다는 사실이 언급된다.

수신 신호들이 이러한 방식으로 결정될 수 있기 때문에, 개별적으로 추가 처리되어야 하는 유용한 신호의 추출을 위해, 기준 신호와 곱해진 복소 수신 신호가 전체 신호로부터 감산된다는 점에서 자기 공명 신호(또는 일반적으로 유용한 신호)를 용이하게 추출하는 것이 물론 가능하다. 따라서, 고품질의 자기 공명 영상들은 이러한 방식으로 얻어진 유용한 신호로서 자기 공명 신호로부터 문제없이 재구성될 수 있다.

상기 방법과는 별도로, 본 발명은 또한 수신 코일 배열 및 본 발명의 방법을 수행하도록 설계된 제어기를 갖는 자기 공명 장치에 관한 것이다. 본 발명의 방법과 관련된 모든 진술들은 본 발명의 자기 공명 장치에 유사하게 적용될 수 있으므로 이전에 언급된 이점들을 얻을 수 있다. 따라서 특히, 제어기는 조합 명세를 확인하기 위한 분석 유닛 및 적어도 하나의 움직임 정보 항목을 획득하기 위해 조합 명세의 적용을 위한 조합 유닛을 포함할 수 있다.

본 발명은 또한 그것이 연산 장치, 특히 본 발명의 자기 공명 장치의 제어기에서 실행될 때 본 발명의 방법의 단계들을 수행하는 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다. 마지막으로, 본 발명은 특히 비일시적인 데이터 캐리어, 예를 들어 CD-ROM일 수 있는 본 발명의 컴퓨터 프로그램이 저장된 전자 판독 가능 데이터 캐리어에 관한 것이다. 본 발명의 방법 및 자기 공명 장치와 관련된 모든 진술들은 명백하게 컴퓨터 프로그램 및 전자 판독 가능 데이터 캐리어에도 적용된다.

본 발명의 다른 이점들 및 세부 사항들은 하기의 예시적인 실시예들에서 다음의 도면들을 참조하여 알 수 있다.
도 1은 본 발명의 자기 공명 장치의 개략도를 도시하며,
도 2는 본 발명의 방법의 예시적인 실시예의 흐름도를 도시하며,
도 3은 기본 주파수의 확인을 나타내는 그래프를 도시하며,
도 4는 주성분 분석의 주성분들을 도시하며,
도 5는 움직임 정보를 디스플레이하기 위한 하나의 옵션을 도시한다.

도 1은 본 발명의 자기 공명 장치(1)의 도면을 도시한다. 이것은 바디 코일로서 여기에서 설계된 고주파 코일(2), 및 코일 어레이 형태의 수용 코일 배열(3)을 포함하며, 4개의 코일(4, 5, 6 및 7)이 여기에 도시되어 있지만 추가 코일도 있을 수 있다. 수신 코일 배열은 복수의 수신 채널을 제공하고, 이 경우에 32개의 수신 채널을 예로서 제공한다. 고주파 코일(2)과 같은 바디 코일은 공진 주파수에서 고주파 신호(9)가 출력되는 점에서 검사 영역에서 스핀들을 여기시키는데 사용되며, 이 경우에는 양성자들이다. 이 경우, 고주파 신호(9)는 0.5MHz 내지 1.0MHz의 대역폭으로 출력된다. 중심 주파수는 여기될 핵의 공진 주파수 및 자기 공명 장치(1)의 자기장 세기에 의존한다. 양성자 및 1.5 테슬라의 자기장 세기의 경우, 고주파 신호(9)의 중심 주파수는 통상 63.9MHz이다. 수신 코일 배열(3)은 자기 공명 신호를 판독하기 위해 제공된다. 코일 어레이의 코일들(4, 5, 6, 7)은 자기 공명 신호를 동시에 스캐닝한다.

이 경우, 고주파 코일(2)은 또한 여기 신호를 출력, 즉 방출하기 위해 사용되며, 그 때문에 그것은 변경될 수 있으므로, 고주파 신호(9)의 주파수 대역과 여기의 주파수 대역 신호(10)는 서로 이격되어 있다. 여기에서 점선으로만 도시된 대안적인 실시예에서, 여기 신호(10)는 외부 송신 유닛(11)에 의해, 특히 연속파 신호로서 출력될 수도 있는데, 그 이유는 외부 송신 유닛(11)은 자기 공명 장치(1)의 코일들의 송신으로부터 수신 체인으로의 전환에 의해 영향을 받지 않기 때문이다.

여기 신호(10)를 출력하는 유닛의 실시예와 무관하게, 여기 신호(10)에 의해 생성된 수신 신호는 자기 공명 장치(1)의 수신 코일 배열(3)에 의해 검출된다. 수신 코일 배열(3)의 수신 대역폭의 사용에 대한 가능한 실시예들은 이미 언급된 DE 10 2015 203 385.6에서 발견될 수 있다.

자기 공명 장치의 스캐닝 동작 동안에, 전체 신호가 수신 코일 배열(3)에 의해 기록되며, 전체 신호는 수신 신호 이외에, 개별 수신 채널들에 대한 자기 공명 신호들도 포함한다. 도 2를 참조하여 이하에 설명되는 본 발명의 방법의 예시적인 실시예는 이러한 종류의 전체 신호의 처리 및 평가를 언급하며, 그 방법은 도 1에 유사하게 도시된, 자기 공명 장치(1)의 제어기(8)에 의해 수행될 수 있다.

단계 S1에서, 우선 여기 신호(10)의 기본 주파수, 따라서 전체 신호에서 탐색된 수신 신호들이 있는 주파수가 교정 단계로서 수신 채널들의 전체 신호들로부터 확인된다. 이 목적으로, 우선 특히 비대칭 샘플링 및/또는 다른 샘플링 특성을 고려하는 윈도우 필터가 전체 신호의 매우 빈번한 샘플링이 샘플링 순간들에서 발생하는 샘플링 기간에 수신 채널들의 전체 신호들에 적용된다. 이러한 종류의 샘플링 기간들은 각각 스캐닝 순간을 정의하는데, 그 이유는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 움직임은 궁극적으로 더 느린 시간 척도에서 발생하는 그것의 변조에 의해 기술되기 때문에, 수신 신호들이 각각 이러한 종류의 샘플링 기간에 걸쳐 평균되도록 생성되기 때문이다.

기본 주파수를 확인하기 위해, 우선 푸리에 변환이 수행되어, 전체 신호의 값들(크기들)이 주파수 간격들("주파수 픽셀들")에 따라 분해되는 방식으로 발생한다. 자기 공명 신호의 경우, 이것이 크기의 빈번한 변화들에 의해 구별된다고 가정할 수 있지만, 여기 신호의 결과로 발생하는 수신 신호들에 대하여, 크기는 샘플링 기간에 걸쳐 약간만 변한다고 가정할 수 있다. 따라서 모든 수신 채널에 걸쳐 평균된 크기들은 시간 및 모든 수신 채널들에 걸쳐 이러한 크기들의 분산에 주파수 간격마다 관련된다. 이러한 프로세서의 결과는 도 3에서 발견될 수 있는데, 여기서는 우선 상이한 수신 채널들에 대한 모든 크기 특성들(12)이 주파수에 대해 도시되어 있다. 또한, 나눗셈 결과의 특성(13)은 굵은 활자로 도시되어 있다. 나눗셈의 결과로서, 자기 공명 신호들의 제2 주파수 대역(14)에 있는 자기 공명 신호들의 성분들은 높은 분산으로 인해 억제되는 반면, 모든 수신 채널들 및 샘플링 순간들에 대해 본질적으로 변하지 않는 피크(15)는 기본 주파수의 경우 강조된다는 것을 분명히 알 수 있다.

따라서, 억제된 자기 공명 신호 성분들은 단계 S1에서 임계값 연산에 의해 제거되고 나머지 나눗셈 결과들의 첫 번째 모멘트에 의해 기본 주파수가 매우 정확하게 결정될 수 있다. 따라서 현재의 기록 조건들(중심 주파수, 슬라이스 오프셋 등)에 대한 지식이 있으므로, 지금까지의 고려 사항이 상대적인 경우 기본 주파수에 대한 절대값이 확인될 수 있다.

이와 관련하여, 검사 동안에 한 번 및/또는 그것은 통상 본질적으로 변하지 않기 때문에 비교적 큰 간격으로 주기적으로 기본 주파수에 대한 값을 결정하는 것으로 충분하다. 그러나, 평가 및 계산 프로세스들의 특정 실시예에 따라, 필요하다면, 각각의 경우의 현재 기록 조건들이 적절하게 고려되어야 한다.

단계 S2에서, 결정된 기본 주파수는 자기 공명 신호를 추출하는 데 사용된다. 이 목적으로, 기준 신호는 판독의 샘플링 레이트에서 기본 주파수 및 단위 량으로 생성되며, 이것은 예상 복소 수신 신호에 대한 모델을 의미하는 것으로 간주될 수 있다. 그 후 각각의 샘플링 순간에 대한 수신 신호들, 즉 복소 수신 신호의 진폭들 및 위상들은 수신 채널에 대한 전체 신호를 기준 신호의 켤레 복소수와 곱함으로써 얻어질 수 있으며, 샘플링 기간과 관련된 스캐닝 순간에 각각의 수신 채널에 대한 복소 수신 신호를 얻기 위해 모든 샘플링 순간들의 평균이 형성된다.

동시에, 각각의 특정하게 샘플링된 스캔 값에 대해서 유사하게, 그에 따라 얻어진 복소 수신 신호를 샘플링 순간에 기준 함수와 곱한 것이 전체 신호로부터 감산된다는 점에서 자기 공명 신호를 추출하는 것이 가능하다. 따라서, 단계 S2의 결과들은 개별적으로 모든 수신 채널에 대한 수신 신호들(16)과 모든 수신 채널에 대한 자기 공명 신호들(17)이다. 자기 공명 신호들(17)의 추가 평가는 현재의 설명의 대상이 아니며, 종래 기술에서 기본적으로 알려진 바와 같이 발생할 수 있다.

그 후 단계 S3에서, 복수의, 예를 들면 100개 이상의 스캐닝 순간들을 포함하는 기간 동안 복소 수신 신호들(16)의 분석에 의해 조합 명세가 얻어져야 하고, 그 명세는 그 조합의 결과로 생기는 움직임 정보가 환자의 전체 움직임의 부분적 움직임으로서 탐색된 움직임을 기술하도록 수신 채널들의 조합을 기술하며, 여기서 복수의 탐색된 움직임, 예를 들어 호흡 및 심장 박동이 물론 고려될 수 있다. 다시 말해서, (전체 움직임의) 탐색된 (부분적) 움직임은 적어도 본질적으로 주기적인 움직임일 수 있다. 환자의 호흡 움직임은 탐색된 미리 결정된 움직임의 예로서 움직임 정보에 의해 아래에 매핑될 것이다.

조합 명세를 확인하기 위해, 먼저 복소 수신 신호들(16)의 다운샘플링 및 단계 S3의 전처리 단계에서의 수신 신호들(16)의 위상 정규화가 있다. 다운샘플링은 탐색된 호흡 움직임에 적합한 샘플링 레이트, 예를 들어, 10Hz를 선택하는 데 사용된다. 따라서, 수신 신호들(16)의 잡음 성분들이 평활화 될 수 있다. 선택된 수신 채널(기준 채널)의 기준 위상은 이 기준 위상에 대한 위상 오프셋만을 추가로 고려하기 위해 위상 정규화에 사용된다. 따라서 오실레이터의 결합을 피할 수 있고 하드웨어뿐만 아니라 계산의 더 간단한 실시예가 달성될 수 있다. 위상 정규화를 위해 스캐닝 순간의 위상의 켤레 복소수와의 곱셈이 기준 채널에서 발생한다.

따라서 이 경우 호흡을 이상적으로 기술하는, 다양한 수신 채널들의 수신 신호들의 선형 조합이 결합이 발견될 것이고, 그 목적으로 상이한 가능성들이 존재한다. 바람직하게는 전체 움직임의 상이한 움직임 성분들을 기술하는 주성분들 또는 독립 성분들을 찾기 위해 주성분 분석(PCA) 또는 독립 성분 분석(ICA)이 적용된다. 정확한 주성분들 또는 독립 성분들, 여기서는 호흡 움직임을 기술하는 것들은 조작자에 의해 수동으로 선택될 수 있지만, 이러한 올바른 주성분들 또는 독립 성분들을 식별할 수 있기 위해, 탐색된 움직임, 여기서는 호흡 움직임에 관한 배경 지식을 사용하는 것도 고려될 수 있다. 호흡의 주기가 특정 주파수 대역에 있기 때문에, 특히, 호흡이 통상적으로 발생하는 주파수 범위의 신호 에너지를 다른 주파수 범위들의 신호 에너지와 비교하기 위해, 예를 들어 대응하는 대역 필터가 사용될 수 있다. 하나의 선택 기준은 이러한 종류의 고려의 결과들을 평가할 수 있고 대응하는 선형 조합(옵션으로 특정 주성분 또는 독립 성분의 선택에 대응하지만, 복수의 주성분 또는 독립 성분을 포함할 수도 있음)을 조합 명세로서 확인할 수 있다. 이러한 종류의 선택 기준은 특히 유리하게도, 탐색된 움직임, 여기서는 호흡을 기술하는 기간과 관련된 다른 측정 신호들을 고려할 수 있는데, 이는 탐색된 움직임에 기여하는 움직임 성분들을 찾을 수 있기 위하여 주성분들 또는 독립 성분들과 이 측정 신호의 상관 관계를 고려함으로써 가능하다. 이러한 종류의 측정 신호는, 예를 들어, 횡격막 및/또는 복벽 및/또는 흉골을 관찰하는 하나의(또는 복수의) 내비게이터(들)로부터의 자기 공명 촬영의 과정 내에서 도출될 수 있지만, 다른 가능성들, 예를 들어 호흡 벨트 등의 사용도 고려될 수 있다.

이것은 예를 들어 임계값을 초과하는 고유값을 갖는 복수의 주성분들(18, 19, 20 및 21)의 시간에 대한 특성을 나타내는 도 4와 관련하여 더 상세히 설명될 것이다. 호흡 움직임은 여기에서 주성분(20), 분명히 본질적으로 주기적인 움직임 성분에 의해 주어진다. 나중 순간(22)에서 더 높은 값으로 점프할 때까지 본질적으로 0을 중심으로 움직이는 주성분(21)도 이 맥락에서 매우 주목할 만하다. 이것은 환자 자신이 여기서 위치를 변경했다는 표시이다.

따라서, 탐색된, 적어도 본질적으로 주기적인 움직임, 여기서는 호흡 움직임에 기초하지 않는 움직임 정보를 도출하거나 고려하는 것도 편리할 수 있는데, 그 이유는 이러한 종류의 움직임 정보, 여기서는 주성분(21)에 따른 조합이, 바람직하지 않은 환자 움직임들의 표시를 제공할 수 있기 때문이다. 물론 독립 성분들의 경우에도 동일한 고려 사항들이 이용될 수 있다.

단계 S3에서 적어도 하나의 움직임 정보 항목에 대해 적어도 하나의 조합 명세가 확인되면, 그것은 단계 S4에서 현재의 움직임 정보를 얻기 위해 현재의 복소 수신 신호들에 적용될 수 있다. 물론 움직임 정보의 전체 품질을 향상시키기 위해 추가의 및/또는 더 최근의 스캔들을 추가함으로써 언제든지 조합 명세를 업데이트할 수 있다.

그 후 단계 S5에서 확인된 움직임 정보는 먼저 자동 평가에 의해 자기 공명 장치(1)의 동작을 제어하기 위해 먼저 사용될 수 있지만, 두 번째로 시각적 평가를 위해 사용될 수 있으며, 그 목적으로 움직임 정보는 바람직하게는 자기 공명 장치(1)의 디스플레이 장치(여기서는 도시되지 않음)상에 디스플레이될 수 있다.

도 5는 서브 윈도우들(24)에서 실시간 프리젠테이션으로 시각화되는 개개의 움직임 정보 항목들(25, 26)을 갖는, 하나의 가능한 프리젠테이션(23)을 도시하며, 여기서 이것들은 불가피하게 연속적인 그래프로 도시될 필요는 없지만 컬러 코딩되거나 또는 유사한 방식으로 재생성될 수 있다. 예를 들어, 여기서 움직임 정보(25)는 본질적으로 주성분(20)에 대응하고, 움직임 정보(26)는 본질적으로 주성분(21)에 대응한다. 예를 들어, 움직임 정보(26)에 의해 기술된 환자의 바람직하지 않은 움직임에 대한 반응으로서 조작자에 의해 환자의 재배치, 자기 공명 촬영 시퀀스의 반복 등이 준비될 수 있다.

움직임 정보(25, 26)를 디스플레이하기 위해, 호흡 및/또는 심장 박동에 관련하여 요즘 이미 사용된 UI 요소들, 특히 디스플레이 윈도우들이 여전히 사용될 수 있음을 알아야 한다(예를 들어, ECG 및/또는 내비게이터/호흡 벨트의 신호들을 디스플레이하기 위해 사용된 바와 같이).

움직임 정보는 또한 영상들이 특정 영상 기록 레이트로 기록되는 모니터링 프로세스의 경우 영상들에서 시각화되거나 그 안에 통합될 수 있다. 이 목적으로, 움직임 정보는 편의상 영상 기록 레이트에 대해 평균된 방식으로 고려되고, 예를 들어, 오버레이, 그레이-스케일 정보 및/또는 메타정보로서 DICOM 영상에 저장된다. 대응하는 결과 영상 스트림이 움직임 정보의 시각화와 함께 실시간으로 디스플레이될 수 있다.

이 시점에서, 본 발명은 자기 공명 시스템을 포함하는 하이브리드 촬영 장치들에서, 예를 들어 자기 공명 촬영과 PET 촬영의 조합들에서 및/또는 X선 촬영과 자기 공명 촬영의 조합들에서 사용될 수도 있다는 것을 알아야 한다.

본 발명은 바람직한 예시적인 실시예에 의해 더 상세히 도시되고 기술되었지만, 개시된 예들에 의해 제한되지 않고 본 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고도 이로부터 다른 변형들을 도출할 수 있다.

Claims (30)

1. 적어도 부분적으로 움직인 검사 영역에서 전체 움직임의 부분적 움직임으로서 탐색된 움직임을 기술하는 적어도 하나의 움직임 정보 항목(25, 26)을 확인하는 방법으로서, 제1 주파수 대역을 갖는 적어도 하나의 여기 신호(10)가 출력되고 상기 여기 신호(10)에 의해 생성된 수신 신호들(16)이 복수의 수신 채널을 갖는 수신 코일 배열(3)을 이용해 기록되고, 상기 수신 코일 배열(3)의 코일들(4, 5, 6, 7)은 상기 제1 주파수 대역을 포함하는 수신 주파수 대역을 기록하도록 설계되는 상기 방법에 있어서,
   움직임 정보(25, 26)를 결정하기 위해, 상기 수신 채널들의 복소 수신 신호들(16)은 상기 탐색된 움직임에 기여하는 적어도 하나의 움직임 성분을 식별하는 상기 수신 신호들(16)의 분석에 의해 소정 기간 동안 확인된 조합 명세에 따라 한 순간에 조합되는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 움직임 정보(25, 26)는 상기 복소 수신 신호들(16)의 선형 조합에 의해 확인되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 움직임 정보 항목(25, 26) 중 적어도 하나가 주성분 분석의 적어도 하나의 주성분(18, 19, 20, 21) 및/또는 독립 성분 분석의 독립 성분으로서 확인되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제3항에 있어서,
   움직임 정보(25, 26)로서 사용될 상기 적어도 하나의 주성분(18, 19, 20, 21) 또는 독립 성분은 선택 기준에 의해 선택되거나 및/또는 수동으로 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제4항에 있어서,
   적어도 본질적으로 주기적인 움직임의 경우에, 상기 선택 기준은 상기 주기적인 움직임의 주파수 범위를 선택하는 대역 통과 필터 및/또는 상기 주파수 범위 밖의 신호 에너지에 대한 상기 주파수 범위 내의 신호 에너지의 비율을 확인하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 움직임을 기술하는 추가의 측정 신호가 존재하는 경우, 상기 조합 명세는 조합과 상기 측정 신호의 상관 관계를 최대화하는 최적화 방법에서 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 측정 신호는 상기 기간 동안 자기 공명 촬영에 의해 확인된 내비게이터 기록으로부터 확인되는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 조합 명세는 적어도 부분적으로 더 최근인 적어도 하나의 추가의 기간에 대한 분석에 의해 업데이트되는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 복소 수신 신호들(16)의 전처리로서 다운샘플링이 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 본질적으로 주기적인 움직임에 기초한 상기 적어도 하나의 움직임 정보 항목(25, 26) 이외에, 다른 움직임들에 기초한 적어도 하나의 추가의 움직임 정보 항목(25, 26)이 확인되는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 움직임 정보 항목(25, 26)은 자동으로 평가되고 및/또는 디스플레이 장치상의 디스플레이에서 프레젠테이션되는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제11항에 있어서,
    상기 움직임 정보(25, 26)의 프레젠테이션은 상기 복소 수신 신호들(16)의 조합의 값 및/또는 진폭에 기초하고 그리고/또는 업데이트 기간 및/또는 일시적 디스플레이 단계는 동시에 사용되는 영상 기록 장치의 영상 기록 간격에 적응되는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 본질적으로 주기적인 움직임에 기초한 움직임 정보 항목(25, 26)으로부터는 동시에 사용되는 영상 기록 장치를 이용한 영상의 기록 동안에 주기적인 움직임 사이클의 순간 또는 섹션을 기술하는 사이클 정보 항목이 확인되고, 그리고/또는 상기 영상의 기록 동안의 상기 움직임 정보(25, 26) 및/또는 상기 사이클 정보는 상기 영상과 함께 및/또는 상기 영상과 관련되도록 저장되는 것을 특징으로 하는 방법.
14. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수신 신호들(16)은 적어도 하나의 추가의 유용한 신호와 중첩되고, 전체 신호로서 기록되고 상기 전체 신호로부터 추출되는 것을 특징으로 하는 방법.
15. 제14항에 있어서,
    우선 교정 단계에서 상기 수신 신호들(16)의 기본 주파수가 확인되고, 상기 기본 주파수는 상기 복소 수신 신호들(16)을 추출하는 추출 단계에서 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
16. 제15항에 있어서,
    상기 교정 단계에서 모든 수신 채널들에 걸쳐 평균된 상기 전체 신호들의 신호 크기들이, 사전 결정된 주파수 간격들에 대해, 수신 채널들 및 샘플링 기간의 고려되는 샘플링 순간들에 걸쳐 상기 신호 크기들의 대응하는 차이로 나누어지고, 상기 기본 주파수는 임계값을 초과하는 나눗셈 결과들로부터 확인되는 것을 특징으로 하는 방법.
17. 제16항에 있어서,
    상기 기본 주파수는 나머지 나눗셈 결과들의 보간법의 프레임워크 내에서 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
18. 제16항에 있어서,
    상기 샘플링 기간과 관련된 스캐닝 순간에 대한 상기 복소 수신 신호들(16)을 추출하기 위해 상기 전체 신호로부터 상기 기본 주파수의 기준 신호가 생성되고, 각각의 수신 채널에 대해 상기 전체 신호는 상기 기준 신호의 켤레 복소수와 곱해지고 모든 샘플링 순간들에 걸쳐 평균되는 것을 특징으로 하는 방법.
19. 제18항에 있어서,
    개별적으로 추가 처리되어야 하는 상기 유용한 신호를 추출하기 위해 상기 기준 신호와 곱해진 상기 복소 수신 신호(16)가 상기 전체 신호로부터 감산되는 것을 특징으로 하는 방법.
20. 수신 코일 배열(3) 및 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 설계된 제어기(8)를 포함하는 자기 공명 장치(1).
21. 연산 장치에서 실행될 때 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 방법의 단계들을 수행하는, 컴퓨터 판독가능한 기록 매체 상에 저장된 컴퓨터 프로그램.
22. 제21항에 따른 컴퓨터 프로그램이 저장된 컴퓨터-판독 가능 기록 매체.
23. 제1항에 있어서,
    상기 수신 코일 배열(3)은 자기 공명 장치(1)의 수신 코일 배열(3)인 것을 특징으로 하는 방법.
24. 제5항에 있어서,
    상기 적어도 본질적으로 주기적인 움직임은 환자의 심장 박동 및/또는 호흡을 기술하는 움직임 정보(25, 26)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
25. 제9항에 있어서,
    상기 다운샘플링은 적어도 본질적으로 주기적인 움직임의 주파수 범위, 및/또는 기준 수신 신호의 기준 위상에 대한 상기 복소 수신 신호들(16)의 위상들의 정규화에 기초하여 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
26. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 본질적으로 주기적인 움직임은 환자의 심장 박동 또는 호흡을 포함하고, 상기 다른 움직임들은 상기 환자의 다른 움직임들을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
27. 제13항에 있어서,
    상기 적어도 본질적으로 주기적인 움직임은 환자의 심장 박동 또는 호흡을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
28. 제14항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 추가의 유용한 신호는 자기 공명 신호(17)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
29. 제16항에 있어서,
    모든 수신 채널들에 걸쳐 평균된 상기 전체 신호들의 상기 신호 크기들은 윈도우 필터를 이용한 사전 필터링 후에 나누어지고, 상기 신호 크기들의 대응하는 차이는 상기 신호 크기들의 분산을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
30. 제17항에 있어서,
    상기 기본 주파수는 상기 나머지 나눗셈 결과들의 첫 번째 모멘트(first moment)에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.

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