KR101949491B1 - Device and method for generating magnetic resonance imaging - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 생성 방법은 복수의 슬라이스에 대한 이미징 펄스열이 대상체로 인가됨에 따라 자기 공명 신호를 획득하는 단계, 복수의 슬라이스 중 하나의 슬라이스에 대해 리포커싱 펄스(refocusing pulse)의 위상이 반전된 캘리브레이션 펄스열을 대상체로 인가함으로써, 자유유도붕괴(Free Induction Decay, FID) 신호를 획득하는 단계, 자기 공명 신호에서 FID 신호를 감산 보정하는 단계, 및 FID 신호가 감산 보정된 자기 공명 신호를 기초로 자기 공명 영상을 생성하는 단계를 포함한다.A method for generating a magnetic resonance image according to an embodiment of the present invention includes acquiring a magnetic resonance signal as an imaging pulse train for a plurality of slices is applied to a target object, obtaining a refocusing pulse Obtaining a free induction decay (FID) signal by applying a calibration pulse string in which the phase of the FID signal is inverted to a target object, subtracting and correcting the FID signal from the magnetic resonance signal, And generating a magnetic resonance image based on the resonance signal.

Description

자기 공명 영상 생성 방법 및 그 자기 공명 영상 처리 장치{DEVICE AND METHOD FOR GENERATING MAGNETIC RESONANCE IMAGING}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a magnetic resonance imaging method and a magnetic resonance imaging method,

본 발명은 자기 공명 영상 생성 방법 및 그 자기 공명 영상 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 자유 유도 붕괴(Free Induction Decay, FID) 신호에 따른 아티팩트(artifact)가 제거된 자기 공명 영상을 생성하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of generating a magnetic resonance image and a magnetic resonance imaging apparatus thereof, and more particularly, to a method of generating a magnetic resonance image in which artifacts according to a free induction decay (FID) signal are removed .

스핀 에코(spin echo) 기법은 자기 공명 영상(magnetic resonance imaging, MIR) 에서 가장 널리 사용되고 있는 기법으로서, 90도 여기 펄스 이후에 180도 리포커싱 펄스를 대상체로 인가함으로써 에코 신호를 획득하여 영상화한다. 이러한 스핀 에코 기법은 SNR(signal to noise ratio)과 대조도가 우수한 영상을 생성할 수 있다는 점에서 각광받고 있다. The spin echo technique is the most widely used technique in magnetic resonance imaging (MIR). After a 90-degree excitation pulse, a 180-degree refocusing pulse is applied to a target object to acquire and image an echo signal. Such a spin-echo technique is attracting attention because it can generate images with excellent SNR (signal to noise ratio) and contrast.

한편, 스핀 에코 기법은 스캔 시간(scan time)을 단축시키기 위해 90도 여기 펄스가 인가된 후 복수의 리포커싱 펄스를 인가하는 방식으로 발전하고 있다. 그러나, 180도의 플립각을 갖는 리포커싱 펄스들이 연속하여 대상체로 인가되는 경우, 피검체로 흡수되는 전자파 흡수율(Specific Absorption Rate, SAR)이 높아짐에 따른 안정성 문제가 발생한다. 이에 따라, 다양한 고속화 기법은 의도적으로 180도 보다 작은 플립각을 갖는 리포커싱 펄스들을 인가하는 방식으로 발전되고 있다. 그러나, 시스템의 불안정성에 의하거나, SAR 문제의 해결을 위해 의도적으로 리포커싱 펄스의 플립각들이 180도보다 낮은 각도로 조정되면, 에코 신호 이외에 의도치 않은 자유유도붕괴(Free Induction Decay, FID) 신호가 함께 획득되며, 이러한 FID 신호는 자기 공명 영상에서 아티팩트로 작용하여 영상의 SNR을 떨어뜨린다. 따라서, 최근에는 피검체의 안전을 확보하면서도 스핀 에코 기법이 갖는 높은 SNR 과 대조도를 유지하기 위한 연구가 활발히 수행되고 있다. On the other hand, in order to shorten the scan time, the spin echo technique is developed by applying a plurality of refocusing pulses after a 90-degree excitation pulse is applied. However, when the re-focusing pulses having a 180 DEG flip angle are continuously applied to a target object, stability problems arise as the Specific Absorption Rate (SAR) absorbed by the subject increases. Accordingly, various accelerating techniques are intentionally being developed in such a way as to apply refocusing pulses with a flip angle smaller than 180 degrees. However, if the flip angles of the re-focusing pulses are intentionally adjusted to less than 180 degrees due to instability of the system or intentionally to solve the SAR problem, an unintended free induction decay (FID) signal And the FID signal acts as an artifact in the magnetic resonance image, thereby lowering the SNR of the image. Therefore, in recent years, studies have been actively carried out to maintain the SNR and contrast of the spin echo technique while securing the safety of the subject.

상기한 문제를 해결하기 위한 방안으로써, 종래에는 각 슬라이스를 스캔한 후 해당 슬라이스에 대해 위상 반전된 리포커싱 펄스를 적용하여 반복 스캔함으로써, 본래의 영상과 위상 반전 영상을 가산하여 아티팩트를 제거하였다. 그러나, 상기 방법은 각 슬라이스에 대한 반복 스캔을 수행한다는 점에서, 슬라이스의 개수가 증가하는 경우에 스캔 시간이 과도하게 증가한다는 단점이 있다. Conventionally, artifacts have been removed by adding the original image and the phase-inverted image by repeating scanning by applying a phase-inverted refocusing pulse to each slice after scanning each slice. However, since the above method performs repetitive scans for each slice, there is a disadvantage that the scan time excessively increases when the number of slices increases.

한국공개특허 제 10-1560463호(발명의 명칭: 오프 공명 라디오주파수 펄스를 사용하는 자기 공명 영상 시스템에서 인공물 및 원하지 않는 신호를 제거하는 자기 공명 영상 획득 방법)Korean Patent Publication No. 10-1560463 (entitled " Magnetic Resonance Image Acquisition Method for Removing Artifacts and Undesired Signals in Magnetic Resonance Imaging System Using Off-Resonance Radio Frequency Pulse)

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 일부 실시예는 FID 신호를 정량화함으로써, 이미징 펄스열을 통해 획득된 자기 공명 신호로부터 FID 신호에 따른 아티팩트를 제거하는 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, And a method therefor.

또한, 본 발명의 일부 실시예는 스캔 시간을 과도하게 증가시키지 않으면서 FID 신호를 정량화하는데에 그 목적이 있다. Also, some embodiments of the present invention are directed to quantifying the FID signal without unduly increasing the scan time.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제1 측면은, 복수의 슬라이스에 대한 이미징 펄스열이 대상체로 인가됨에 따라 자기 공명 신호를 획득하는 단계; 복수의 슬라이스 중 하나의 슬라이스에 대해 리포커싱 펄스(refocusing pulse)의 위상이 반전된 캘리브레이션 펄스열을 대상체로 인가함으로써, 자유유도붕괴(Free Induction Decay, FID) 신호를 획득하는 단계; 자기 공명 신호에서 FID 신호를 감산 보정하는 단계; 및 FID 신호가 감산 보정된 자기 공명 신호를 기초로 자기 공명 영상을 생성하는 단계를 포함하는 자기 공명 영상 생성 방법을 제공한다. As a technical means for achieving the above technical object, a first aspect of the present invention is a method for acquiring a magnetic resonance signal, comprising: acquiring an MR signal as an imaging pulse train for a plurality of slices is applied to a target object; Acquiring a free induction decay (FID) signal by applying a calibration pulse string in which a phase of a refocusing pulse is inverted to one of a plurality of slices, to a target object; Subtracting and correcting the FID signal in the magnetic resonance signal; And generating a magnetic resonance image based on the magnetic resonance signal in which the FID signal is subtracted and corrected.

또한, 본 발명의 제2 측면은, MRI스캐너로 펄스열 정보를 지령하며, MRI 스캐너로부터 수신한 자기 공명 신호로부터 자기 공명 영상을 생성하는 프로그램이 저장된 메모리 및 상기 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하는 자기 공명 영상 장치를 제공한다. 이때, 프로세서는 복수의 슬라이스에 대한 이미징 펄스열을 인가하여 자기 공명 신호를 획득하며, 복수의 슬라이스 중 하나의 슬라이스에 대해 리포커싱 펄스의 위상이 반전된 캘리브레이션 펄스열을 인가하여 FID 신호를 획득하고, 자기 공명 신호에서 FID 신호를 감산 보정하며, FID 신호가 감산 보정된 자기 공명 신호를 기초로 자기 공명 영상을 생성한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a magnetic resonance imaging apparatus including a memory for storing a program for instructing pulse train information with an MRI scanner and generating a magnetic resonance image from a magnetic resonance signal received from an MRI scanner, Thereby providing a video device. At this time, the processor obtains the magnetic resonance signal by applying the imaging pulse string for the plurality of slices, acquires the FID signal by applying a calibration pulse string in which the phase of the refocusing pulse is inverted to one slice of the plurality of slices, Subtracts and corrects the FID signal in the resonance signal, and generates a magnetic resonance image based on the magnetic resonance signal in which the FID signal is subtracted and corrected.

또한, 본 발명의 제3 측면은, 상기 제1 측면의 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체를 제공한다. A third aspect of the present invention provides a computer-readable recording medium on which a program for implementing the method of the first aspect is recorded.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 스핀 에코 기법 기반의 다양한 고속화 펄스열에서 하나의 TR을 소요하는 캘리브레이션 펄스열을 추가함으로써, 스캔 시간을 과도하게 증가시키지 않으면서도, 피검체의 안전성 문제를 해결함과 동시에 높은 SNR 및 대조도를 유지할 수 있다. According to the above-described object of the present invention, by adding a calibration pulse string that takes one TR in various high-speed pulse strings based on the spin echo technique, the safety problem of the subject is solved without excessively increasing the scan time High SNR and contrast can be maintained.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 방법을 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 이미징 펄스열에 의해 FID 신호가 방사되는 영역을 도시한 일례이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 FID 신호를 추출하는 방법을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 팬텀에 포함된 하나의 슬라이스에 대해 캘리브레이션 펄스열을 적용하여 FID 신호를 추출한 결과를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 도 5에서 추출된 FID 신호를 이용하여 FID 신호에 따른 아티팩트가 제거된 자기 공명 영상을 생성한 결과를 도시한 도면이다.
1 is a view showing a magnetic resonance imaging apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a magnetic resonance imaging method according to an embodiment of the present invention.
3 is an example showing an area where an FID signal is radiated by an imaging pulse train according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 illustrates a method of extracting an FID signal according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
5 is a diagram illustrating a result of extracting an FID signal by applying a calibration pulse sequence to one slice included in a phantom according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a result of generating an artifact-free magnetic resonance image according to an FID signal using the FID signal extracted in FIG. 5 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 a part is referred to as "including " an element, it does not exclude 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(또는 펄스열)"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 (or 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)는 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 X 코일, 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 시퀀스(즉, 펄스열)에 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 (i.e., a pulse train), and can control the 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.

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

이때, 메모리에는 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 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, 180도 이하의 리포커싱 펄스들을 포함하는 펄스열 정보를 지령하며, 이후 대상체로부터 방사되는 자기 공명 신호를 이용하여 자기 공명 영상을 생성한다. 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.The processor instructs the pulse train information including the refocusing pulses of 180 degrees or less according to the execution of the program stored in the memory, and then generates a magnetic resonance image using the magnetic resonance signal emitted from the object. 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 펄스열 지령에 따른 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, in order to generate a magnetic resonance signal according to a pulse train command, the MRI scanner 10 adjusts another magnetic field by using an electromagnetic pulse while fixing one magnetic field, (not shown). 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 FID 신호에 따른 아티팩트가 제거된 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 magnetic resonance image in which artifacts according to the FID signal are removed using the magnetic resonance signal obtained from the MRI scanner 10. [

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 방법을 도시한 순서도이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating a magnetic resonance imaging method according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 자기 공명 영상 장치(1)는 복수의 슬라이스에 대한 이미징 펄스열을 대상체로 인가하여 자기 공명 신호를 획득한다(S110). 여기서, 이미징 펄스열은 스핀 에코 기법에 기반한 다양한 펄스열일 수 있으며, 180도 이하의 고정 및/또는 가변 플립각을 갖는 복수의 리포커싱 펄스(refocusing pulse)를 포함하여 구성된다. 이미징 펄스열은, 예를 들어, 고속스핀에코(FSE), 터보스핀에코(TSE), 그레이스(Gradient and Spin echo, GRASE), 또는 이들의 조합에 기반할 수 있다. Referring to FIG. 2, the magnetic resonance imaging apparatus 1 acquires magnetic resonance signals by applying imaging pulse sequences for a plurality of slices to a target object (S110). Here, the imaging pulse train may be various pulse trains based on a spin echo technique and is configured to include a plurality of refocusing pulses having a fixed and / or variable flip angle of 180 degrees or less. The imaging pulse train may be based on, for example, fast spin echo (FSE), turbo spin echo (TSE), grayscale (Gradient and Spin echo, GRASE), or a combination thereof.

한편, 이미징 펄스열의 에코 트레인 길이(echo train length, ETL)가 길어지고 짧은 에코 간격(echo spacing, ESP)을 갖도록 구성되는 경우, 펄스의 지속시간이 짧은 리포커싱 펄스를 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 펄스의 지속시간은 펄스의 공간적 대역폭과 반비례하므로, 슬라이스 방향의 FOV(field of view)에 대응하거나 이보다 넓은 공간 대역폭을 갖는 펄스를 사용하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 리포커싱 펄스는 이미징되는 복수의 슬라이스를 모두 포함할 수 있는 넓은 공간 대역폭(즉, 와이드밴드(wide-band))의 리포커싱 펄스이거나 비선택적인 리포커싱 펄스일 수 있다. On the other hand, when the echo train length (ETL) of the imaging pulse train is long and configured to have a short echo spacing (ESP), it is preferable to use a re-focusing pulse having a short duration of the pulse. At this time, since the duration of the pulse is inversely proportional to the spatial bandwidth of the pulse, it is preferable to use a pulse corresponding to the field of view (FOV) in the slice direction or having a larger spatial bandwidth. Accordingly, the re-focusing pulse according to an exemplary embodiment of the present invention may be a wide-bandwidth (i.e., wide-band) refocusing pulse that may include all of a plurality of slices to be imaged, Lt; / RTI >

한편, 와이드밴드(wide-band) 리포커싱 펄스 또는 비선택적 리포커싱 펄스에 의해 발생되는 자유유도붕괴(Free Induction Decay, FID) 신호는 도 3에 도시된 바와 같이, 일 슬라이스 영역(301) 외에 슬라이스 방향의 FOV 에 대응되는 영역(302)으로부터 수신될 수 있다. On the other hand, as shown in FIG. 3, a free induction decay (FID) signal generated by a wide-band refocusing pulse or a non-selective refocusing pulse includes a slice area 301, Direction FOV of the received signal.

일반적으로, FID 신호는 자기화된 원자핵들이 디페이징(dephasing)됨에 따라 발생되는 불안정한 신호로서, 시스템의 불안정한 경우 또는 SAR 문제를 해결하기 위해 상기 이미징 펄스열이 의도적으로 180도 보다 작은 플립각을 갖는 리포커싱 펄스를 포함하는 경우에 의도치 않게 발생되며 최종 영상에 영항을 미친다. 즉, 자기 공명 영상 장치(1)는 180 이하의 리포커싱 펄스를 이용함에 따라 에코 신호뿐 아니라 FID 신호를 더 포함하는 자기 공명 신호를 수신하며, 이러한 FID 신호는 영상에 아티팩트(artifact)로 작용하여 영상의 SNR 및 대조도를 떨어뜨린다. 따라서, 자기 공명 영상 장치(1)는 하기의 동작을 수행하여 상기 이미징 펄스열을 통해 획득된 자기 공명 신호로부터 FID 신호를 제거함으로써, 영상의 SNR 및 대조도가 떨어지는 것을 방지한다. Generally, the FID signal is an unstable signal generated as the magnetized nuclei are dephased. In order to solve the unstable case of the system or the SAR problem, the imaging pulse string is intentionally made to have a flip angle smaller than 180 degrees Including focusing pulses unintentionally occurs and affects the final image. That is, the magnetic resonance imaging apparatus 1 receives a magnetic resonance signal including an FID signal as well as an echo signal by using a refocusing pulse of 180 or less, and the FID signal acts on the image as artifact Thereby reducing the SNR and contrast of the image. Therefore, the magnetic resonance imaging apparatus 1 performs the following operation to remove the FID signal from the magnetic resonance signal acquired through the imaging pulse string, thereby preventing the SNR and contrast of the image from dropping.

먼저, 자기 공명 영상 장치(1)는 복수의 슬라이스 중 하나의 슬라이스에 대해 리포커싱 펄스의 위상이 반전된 캘리브레이션(calibration) 펄스열을 대상체로 인가함으로써, FID 신호를 획득한다(S120). 이때, 캘리브레이션 펄스열은 하나의 TR을 소요하며, 이미징 펄스열보다 먼저 인가되거나, 이미징 펄스열이 인가된 후에 인가될 수 있다. 또는, 캘리브레이션 펄스열은 이미징 펄스열의 중간에 인가될 수도 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 하나의 슬라이스에 대한 이미징 펄스열이 인가된 후에 이어서, 해당 슬라이스의 이미징 펄스열(410)에 포함된 리포커싱 펄스의 위상이 반전된 캘리브레이션 펄스열(420)을 대상체로 인가할 수 있다. First, the magnetic resonance imaging apparatus 1 acquires an FID signal by applying a calibration pulse string in which the phase of the re-focusing pulse is inverted to one of a plurality of slices, as a target object (S120). At this time, the calibration pulse train takes one TR and can be applied before the imaging pulse train or after the imaging pulse train is applied. Alternatively, the calibration pulse train may be applied in the middle of the imaging pulse train. For example, as shown in FIG. 4, after the imaging pulse sequence for one slice is applied, the calibration pulse sequence 420 in which the phase of the re-focusing pulse included in the imaging pulse sequence 410 of the slice is reversed It can be applied as a target object.

이에 따라, 자기 공명 영상 장치(1)는 이미징 펄스열(410)을 통해 상기 슬라이스에 대해 에코 신호(401) 및 FID 신호(402a)를 포함하는 제1 자기 공명 신호를 획득한 후, 캘리브레이션 펄스열(420)을 통해 동일 슬라이스에 대한 에코 신호(401) 및 위상 반전된 FID 신호(402b)를 포함하는 제2 자기 공명 신호를 획득한다. 이후, 자기 공명 영상 장치(1)는 제1 자기 공명 신호와 제2 자기 공명 신호를 감산하여, 에코 신호(401)가 제거된 FID 신호(402a)를 추출할 수 있다. The magnetic resonance imaging apparatus 1 acquires the first magnetic resonance signal including the echo signal 401 and the FID signal 402a for the slice through the imaging pulse train 410 and then outputs the first magnetic resonance signal including the calibration pulse string 420 To obtain a second magnetic resonance signal comprising an echo signal 401 for the same slice and a phase-inverted FID signal 402b. Thereafter, the magnetic resonance imaging apparatus 1 can extract the FID signal 402a from which the echo signal 401 has been removed by subtracting the first magnetic resonance signal and the second magnetic resonance signal.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 팬텀에 포함된 하나의 슬라이스에 대해 캘리브레이션 펄스열을 적용하여 FID 신호(530)를 추출한 결과를 도시한 도면이다. 이때, 팬텀은 도 6에 도시된 바와 같이 제1 내지 제5 슬라이스(610 내지 650)로 구분되며, 상기 캘리브레이션 펄스열은 제3 슬라이스(630)에 적용된 것으로 가정한다. 즉, 제1 자기 공명 신호(510)는 제3 슬라이스(630)의 이미징 펄스열을 통해 획득된 자기 공명 신호를 영상화하여 도시한 것이며, 제2 자기 공명 신호(520)는 상기 이미징 펄스열에서 리포커싱 펄스들의 위상을 반전시킨 캘리브레이션 펄스열을 통해 획득된 자기 공명 신호를 영상화하여 도시한 것이다. 5 is a diagram showing a result of extracting an FID signal 530 by applying a calibration pulse string to one slice included in a phantom according to an embodiment of the present invention. At this time, it is assumed that the phantom is divided into first to fifth slices 610 to 650 as shown in FIG. 6, and the calibration pulse sequence is applied to the third slice 630. In other words, the first magnetic resonance signal 510 shows imaging of the magnetic resonance signal obtained through the imaging pulse train of the third slice 630, and the second magnetic resonance signal 520 is the imaging signal of the re- And the magnetic resonance signal obtained through the calibration pulse string obtained by inverting the phases of the magnetic resonance signals.

한편, 추출된 FID 신호(530)는 도 3에서 전술한 바와 같이, 제3 슬라이스(630)보다 넓은 영역으로부터 방사되므로, 제1 내지 5 슬라이스(610 내지 650)의 이미징 펄스열에 의해 발생가능한 FID 신호와 동일 또는 유사하다. 3, since the extracted FID signal 530 is radiated from a region wider than the third slice 630, the FID signal 530, which can be generated by the imaging pulse sequences of the first to fifth slices 610 to 650, .

다시 도 2를 참조하면, 자기 공명 영상 장치(1)는 획득된 자기 공명 신호에서 FID 신호를 감산 보정한다(S130). 이를 통해, 자기 공명 영상 장치(1)는 자기 공명 신호로부터 FID 신호를 제거함으로써 영상화에 적합한 에코 신호를 추출할 수 있다. Referring again to FIG. 2, the MRI apparatus 1 subtracts and corrects the FID signal from the obtained magnetic resonance signal (S130). Thereby, the magnetic resonance imaging apparatus 1 can extract an echo signal suitable for imaging by removing the FID signal from the magnetic resonance signal.

이후, 자기 공명 영상 장치(1)는 FID 신호가 감산 보정된 자기 공명 신호를 기초로 자기 공명 영상을 생성한다(S140). 즉, 자기 공명 영상 장치(1)는 에코 신호를 이용하여 자기 공명 영상을 생성함으로써, 대상체에 대한 SAR 문제를 해결함과 동시에 높은 SNR 및 대조도를 갖는 자기 공명 영상을 생성할 수 있다. Thereafter, the magnetic resonance imaging apparatus 1 generates a magnetic resonance image based on the magnetic resonance signal whose FID signal is subtracted and corrected (S140). That is, the magnetic resonance imaging apparatus 1 generates a magnetic resonance image using an echo signal, thereby solving the SAR problem for a target object, and generating a magnetic resonance image having a high SNR and a high contrast.

한편, 상기한 이미징 펄스열은 다중대역 멀티-슬라이스 이미징(simultaneously multi-slice imaging)에 기반하여 두 개 이상의 슬라이스를 동시에 자기화시키는 여기 펄스를 포함할 수도 있다. The imaging pulse sequence may include excitation pulses that simultaneously magnetize two or more slices based on multi-band multi-slice imaging.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 도 5에서 추출된 FID 신호를 이용하여 FID 신호에 따른 아티팩트가 제거된 자기 공명 영상을 생성한 결과를 도시한 도면이다. 즉, 자기 공명 영상 장치(1)는 제3 슬라이스(630)를 이용하여 획득된 FID 신호(530)를 제1 내지 제5 슬라이스(610 내지 650)에서 획득된 자기 공명 신호로부터 감산 보정함으로써, 모든 슬라이스(610 내지 650)에서 FID 신호(530)에 따른 아티팩트를 제거할 수 있다. FIG. 6 is a diagram illustrating a result of generating an artifact-free magnetic resonance image according to an FID signal using the FID signal extracted in FIG. 5 according to an embodiment of the present invention. That is, the magnetic resonance imaging apparatus 1 subtracts and corrects the FID signal 530 obtained using the third slice 630 from the magnetic resonance signals obtained from the first to fifth slices 610 to 650, The artifacts according to the FID signal 530 can be removed from the slices 610 to 650. [

이와 같이, 개시된 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(1)는 하나의 TR 을 소요하는 캘리브레이션 펄스열을 추가하여 스캔 시간을 과도하게 증가시키지 않으면서, 스핀 에코 기법 기반의 고속화 펄스열에서 발생되는 안정성 문제를 해결함과 동시에 스핀 에코 기법의 장점인 높은 SNR 및 대조도를 유지할 수 있다. As described above, the MRI apparatus 1 according to the disclosed embodiment adds a calibration pulse string that requires one TR to increase the stability problem generated in the fast pulse train based on the spin echo technique without excessively increasing the scan time At the same time, it is possible to maintain high SNR and contrast which are advantages of the spin echo technique.

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 매체를 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. 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. The computer-readable medium may also include computer storage 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.

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 (9)

자기 공명 영상 장치가 자기 공명 영상을 생성하는 방법에 있어서,
복수의 슬라이스에 대한 이미징 펄스열이 대상체로 인가됨에 따라 자기 공명 신호를 획득하는 단계;
상기 복수의 슬라이스 중 하나의 슬라이스에 대해 리포커싱 펄스(refocusing pulse)의 위상이 반전된 캘리브레이션 펄스열을 상기 대상체로 인가함으로써, 자유유도붕괴(Free Induction Decay, FID) 신호를 획득하는 단계;
상기 자기 공명 신호에서 상기 FID 신호를 감산 보정하는 단계; 및
상기 FID 신호가 감산 보정된 자기 공명 신호를 기초로 자기 공명 영상을 생성하는 단계를 포함하는 자기 공명 영상 생성 방법.
A method for generating a magnetic resonance imaging (MRI)
Acquiring a magnetic resonance signal as an imaging pulse train for a plurality of slices is applied to the object;
Acquiring a free induction decay (FID) signal by applying a calibration pulse train in which a phase of a refocusing pulse is inverted to one of the plurality of slices to the object;
Subtracting the FID signal from the magnetic resonance signal; And
And generating a magnetic resonance image based on the magnetic resonance signal in which the FID signal is subtracted and corrected.
제 1 항에 있어서,
상기 FID 신호를 획득하는 단계는
상기 하나의 슬라이스에 대한 이미징 펄스열을 대상체로 인가함으로써 에코 신호 및 FID 신호를 포함하는 제1 자기 공명 신호를 획득하는 단계;
상기 이미징 펄스열에 포함된 리포커싱 펄스의 위상이 반전된 캘리브레이션 펄스열을 상기 대상체로 인가함으로써 에코 신호와 위상 반전된 FID 신호를 포함하는 제2 자기 공명 신호를 획득하는 단계; 및
상기 제1 자기 공명 신호에서 제2 자기 공명 신호를 감산하여 상기 FID 신호를 추출하는 단계를 포함하는 것인 자기 공명 영상 생성 방법.
The method according to claim 1,
The step of acquiring the FID signal
Acquiring a first magnetic resonance signal including an echo signal and an FID signal by applying an imaging pulse train for the one slice to a target;
Obtaining a second magnetic resonance signal including an echo signal and a phase-inverted FID signal by applying a calibration pulse string inverted in phase of a refocusing pulse included in the imaging pulse string to the object; And
And subtracting the second magnetic resonance signal from the first magnetic resonance signal to extract the FID signal.
제 1 항에 있어서,
상기 이미징 펄스열은 180도 이하의 플립각을 갖는 복수의 리포커싱 펄스를 포함하는 것인 자기 공명 영상 생성 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the imaging pulse train comprises a plurality of refocusing pulses having a flip angle of 180 degrees or less.
제 3 항에 있어서,
상기 복수의 리포커싱 펄스는 가변 플립각 또는 고정 플립각을 갖는 것인 자기 공명 영상 생성 방법.
The method of claim 3,
Wherein the plurality of refocusing pulses have a variable flip angle or a fixed flip angle.
제 3 항에 있어서,
상기 캘리브레이션 펄스열은 하나의 TR(repetition time)을 소요하는 것인 자기 공명 영상 생성 방법.
The method of claim 3,
Wherein the calibration pulse sequence takes one TR (repetition time).
제 1 항에 있어서,
상기 이미징 펄스열에 포함된 리포커싱 펄스의 공간적 대역폭(spatial bandwidth)은 슬라이스 방향의 FOV 에 대응되는 것인 자기 공명 영상 생성 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the spatial bandwidth of the refocusing pulse included in the imaging pulse sequence corresponds to the FOV in the slice direction.
자기 공명 영상 장치에 있어서,
MRI스캐너로 펄스열 정보를 지령하며, 상기 MRI 스캐너로부터 수신한 자기 공명 신호로부터 자기 공명 영상을 생성하는 프로그램이 저장된 메모리 및
상기 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하고,
상기 프로세서는
복수의 슬라이스에 대한 이미징 펄스열을 인가하여 자기 공명 신호를 획득하며, 상기 복수의 슬라이스 중 하나의 슬라이스에 대해 리포커싱 펄스(refocusing pulse)의 위상이 반전된 캘리브레이션 펄스열을 인가하여 자유유도붕괴(Free Induction Decay, FID) 신호를 획득하고,
상기 자기 공명 신호에서 상기 FID 신호를 감산 보정하며, 상기 FID 신호가 감산 보정된 자기 공명 신호를 기초로 자기 공명 영상을 생성하는 자기 공명 영상 장치.
In a magnetic resonance imaging apparatus,
A memory for storing a program for instructing pulse train information by an MRI scanner and generating a magnetic resonance image from a magnetic resonance signal received from the MRI scanner;
And a processor for executing the program,
The processor
Applying an imaging pulse train to a plurality of slices to acquire a magnetic resonance signal and applying a calibration pulse string in which a phase of a refocusing pulse is inverted to one slice of the plurality of slices, Decay, FID) signal,
And subtracts the FID signal from the magnetic resonance signal to generate a magnetic resonance image based on the subtraction-corrected magnetic resonance signal.
제 7 항에 있어서,
상기 프로세서는
상기 하나의 슬라이스에 대한 이미징 펄스열을 인가하여 에코 신호 및 FID 신호를 포함하는 제1 자기 공명 신호를 획득하고, 상기 이미징 펄스열에 포함된 리포커싱 펄스의 위상이 반전된 캘리브레이션 펄스열을 인가하여 에코 신호와 위상 반전된 FID 신호를 포함하는 제2 자기 공명 신호를 획득하고, 상기 제1 자기 공명 신호에서 제2 자기 공명 신호를 감산하여 FID 신호를 추출하는 것인 자기 공명 영상 장치.
8. The method of claim 7,
The processor
Acquiring a first magnetic resonance signal including an echo signal and an FID signal by applying an imaging pulse train for the one slice, applying a calibration pulse string in which the phase of the refocusing pulse included in the imaging pulse string is inverted, Acquires a second magnetic resonance signal including a phase-inverted FID signal, and subtracts a second magnetic resonance signal from the first magnetic resonance signal to extract an FID signal.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.A computer-readable recording medium on which a program for implementing the method according to any one of claims 1 to 6 is recorded.
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