KR102062766B1 - 물 지방 분리 영상을 획득하는 방법 및 그 자기 공명 영상 장치 - Google Patents

물 지방 분리 영상을 획득하는 방법 및 그 자기 공명 영상 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102062766B1
KR102062766B1 KR1020170169530A KR20170169530A KR102062766B1 KR 102062766 B1 KR102062766 B1 KR 102062766B1 KR 1020170169530 A KR1020170169530 A KR 1020170169530A KR 20170169530 A KR20170169530 A KR 20170169530A KR 102062766 B1 KR102062766 B1 KR 102062766B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
data
image data
space
partial
space data
Prior art date
Application number
KR1020170169530A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190069125A (ko
Inventor
최준성
서현상
서현석
송명성
이대호
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020170169530A priority Critical patent/KR102062766B1/ko
Priority to US16/770,287 priority patent/US11372067B2/en
Priority to PCT/KR2018/008923 priority patent/WO2019117417A1/ko
Priority to EP18888616.2A priority patent/EP3701864A4/en
Publication of KR20190069125A publication Critical patent/KR20190069125A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102062766B1 publication Critical patent/KR102062766B1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/055Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves  involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48Other medical applications
    • A61B5/4869Determining body composition
    • A61B5/4872Body fat
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48Other medical applications
    • A61B5/4869Determining body composition
    • A61B5/4875Hydration status, fluid retention of the body
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • G01R33/4818MR characterised by data acquisition along a specific k-space trajectory or by the temporal order of k-space coverage, e.g. centric or segmented coverage of k-space
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • G01R33/4828Resolving the MR signals of different chemical species, e.g. water-fat imaging
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • G01R33/54Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/561Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution by reduction of the scanning time, i.e. fast acquiring systems, e.g. using echo-planar pulse sequences
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • G01R33/54Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/561Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution by reduction of the scanning time, i.e. fast acquiring systems, e.g. using echo-planar pulse sequences
    • G01R33/5615Echo train techniques involving acquiring plural, differently encoded, echo signals after one RF excitation, e.g. using gradient refocusing in echo planar imaging [EPI], RF refocusing in rapid acquisition with relaxation enhancement [RARE] or using both RF and gradient refocusing in gradient and spin echo imaging [GRASE]
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T11/002D [Two Dimensional] image generation
    • G06T11/003Reconstruction from projections, e.g. tomography
    • G06T11/006Inverse problem, transformation from projection-space into object-space, e.g. transform methods, back-projection, algebraic methods
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T11/002D [Two Dimensional] image generation
    • G06T11/003Reconstruction from projections, e.g. tomography
    • G06T11/008Specific post-processing after tomographic reconstruction, e.g. voxelisation, metal artifact correction
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2210/00Indexing scheme for image generation or computer graphics
    • G06T2210/41Medical

Abstract

본 개시는 물 지방 분리 영상을 획득하는 방법 및 그 자기 공명 영상 장치에 관한 것으로서, 대상체에 대한 복수개의 에코 시간에 대응되는 자기 공명 신호인 제1 파셜 에코 신호, 제2 파셜 에코 신호, 및 제3 파셜 에코 신호에 기초하여 제1 파셜 k공간 데이터, 제2 파셜 k공간 데이터, 및 제3 파셜 k공간 데이터를 획득하고, 상기 제1 파셜 k공간 데이터, 상기 제2 파셜 k공간 데이터, 및 상기 제3 파셜 k공간 데이터에 기초하여, 상기 대상체에 대한 제1 복원 영상 데이터, 제2 복원 영상 데이터, 및 제3 복원 영상 데이터를 획득하고, 딕슨(Dixon) 기법을 이용하여, 상기 제1 복원 영상 데이터, 상기 제2 복원 영상 데이터, 및 상기 제3 복원 영상 데이터에 기초하여, 상기 대상체의 제1 물 영상 데이터, 제1 지방 영상 데이터, 및 제1 위상 영상 데이터를 획득하는 제어부를 포함하는 자기 공명 영상 장치가 제공된다.

Description

물 지방 분리 영상을 획득하는 방법 및 그 자기 공명 영상 장치{METHOD AND MAGNETIC RESONANCE IMAGING APPARATUS FOR OBTAINING WATER-FAT SEPARATION IMAGE}
물 지방 분리 영상을 획득하는 방법 및 그 자기 공명 영상 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 딕슨(Dixon) 기법을 이용한 물 지방 분리 영상을 획득하는 방법 및 그 자기 공명 영상 장치에 관한 것이다.
자기 공명 영상(MRI: magnetic resonance imaging) 촬영 장치는 자기장을 이용해 피사체를 촬영하는 장치로, 뼈는 물론 디스크, 관절, 신경 인대 등을 원하는 각도에서 입체적으로 보여주기 때문에 정확한 질병 진단을 위해서 널리 이용되고 있다.
자기 공명 영상 장치는 자기 공명(MR: magnetic resonance) 신호를 획득하고, 획득된 자기 공명 신호를 영상으로 재구성하여 출력한다. 구체적으로, 자기 공명 영상 장치는 RF 코일들을 포함하는 고주파 멀티 코일, 영구자석 및 그라디언트 코일 등을 이용하여 자기 공명 신호를 획득한다.
구체적으로, 고주파 멀티 코일에 고주파 신호(Radio Frequency signal)를 생성하기 위한 펄스 시퀀스를 인가하여 생성된 고주파 신호를 대상체에 인가하고, 인가된 고주파 신호에 대응하여 생성되는 자기 공명 신호를 샘플링하여 자기 공명 영상을 복원한다.
한편, 대부분의 임상 병리에서 관심이 있는 자기 공명 신호는 대상체 내의 수소 원자로부터 얻는 물의 자기 공명 신호이다. 그러나, 대상체 내에는 물에 포함된 수소뿐만 아니라, 지방에 포함된 수소가 있으며, 비교적 강한 지방의 자기 공명 신호는 비교적 약한 물의 자기 공명 신호를 방해한다. 이에 따라, 비교적 선명한 물의 자기 공명 신호를 얻기 위해 물 지방 분리 영상을 얻기 위한 다양한 영상 기법이 이용되고 있다.
이러한 물 지방 분리 영상 기법 중 하나로, 딕슨(Dixon) 기법이 있다. 딕슨 기법은 물과 지방의 라모어(Lamor) 주파수가 다른 특징을 이용하여, 에코 시간(Echo Time: TE)이 상이한 복수의 데이터를 획득 후 물과 지방의 자기 공명 신호를 분리하는 기법이다. 한편, 딕슨 기법의 경우, 물과 지방의 자기 공명 신호를 분리하기 위해, 복수의 데이터를 획득해야 하기 때문에 획득 시간이 오래 걸린다는 문제점이 있었다. 관련된 기술 문헌에는 미국등록특허6,249,595, 미국등록특허 6,560,353 및 미국공개특허 2016-0216352이 있다.
개시된 실시예들은, 물 지방 분리 영상의 획득 시간을 단축 시킬 수 있는 방법 및 그 자기 공명 영상 장치를 제공하고자 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 개시의 제1 측면은, 물 지방 분리 영상을 획득하기 위한 자기 공명 영상 장치에 있어서, 대상체에 대한 복수개의 에코 시간에 대응되는 자기 공명 신호인 제1 파셜 에코 신호, 제2 파셜 에코 신호, 및 제3 파셜 에코 신호에 기초하여 제1 파셜 k공간 데이터, 제2 파셜 k공간 데이터, 및 제3 파셜 k공간 데이터를 획득하고, 상기 제1 파셜 k공간 데이터, 상기 제2 파셜 k공간 데이터, 및 상기 제3 파셜 k공간 데이터에 기초하여, 상기 대상체에 대한 제1 복원 영상 데이터, 제2 복원 영상 데이터, 및 제3 복원 영상 데이터를 획득하고, 딕슨 기법을 이용하여, 상기 제1 복원 영상 데이터, 상기 제2 복원 영상 데이터, 및 상기 제3 복원 영상 데이터에 기초하여, 상기 대상체의 제1 물 영상 데이터, 제1 지방 영상 데이터, 및 제1 위상 영상 데이터를 획득하는 제어부를 포함하는 자기 공명 영상 장치를 제공할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 개시의 제2 측면은, 물 지방 분리 영상을 획득하기 위한 방법에 있어서, 대상체에 대한 복수개의 에코 시간에 대응되는 자기 공명 신호인 제1 파셜 에코 신호, 제2 파셜 에코 신호, 및 제3 파셜 에코 신호에 기초하여 제1 파셜 k공간 데이터, 제2 파셜 k공간 데이터, 및 제3 파셜 k공간 데이터를 획득하는 단계; 상기 제1 파셜 k공간 데이터, 상기 제2 파셜 k공간 데이터, 및 상기 제3 파셜 k공간 데이터에 기초하여, 상기 대상체에 대한 제1 복원 영상 데이터, 제2 복원 영상 데이터, 및 제3 복원 영상 데이터를 획득하는 단계; 및 딕슨 기법을 이용하여, 상기 제1 복원 영상 데이터, 상기 제2 복원 영상 데이터, 및 상기 제3 복원 영상 데이터에 기초하여, 상기 대상체의 제1 물 영상 데이터, 제1 지방 영상 데이터, 및 제1 위상 영상 데이터를 획득하는 단계를 포함하는 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 개시의 제3 측면은, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품에 있어서, 전술한 제2 측면의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 제공한다.
도 1은 일 실시예에 따른, 자기 공명 영상 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른, 자기 공명 영상 장치가 복수개의 에코 시간에 대응되는 복수의 파셜 에코 신호들을 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 및 3b는 일 실시예에 따른, 자기 공명 영상 장치가 딕슨 기법을 이용하여 물 지방 분리 영상 데이터를 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른, 자기 공명 영상 장치가 물 지방 분리 영상 데이터를 획득하는 방법에 대한 흐름도이다.
도 5는 일 실시예에 따른, 자기 공명 영상 장치가 물 지방 분리 영상 데이터를 획득하는 방법에 대한 흐름도이다.
도 6은 일 실시예에 따른, 자기 공명 영상 장치가 딕슨 기법을 이용하여 물 지방 분리 영상 데이터를 획득하기 위한 k공간 데이터를 업데이트하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a 및 7b는 개시된 실시예들에 따라 획득된 물 지방 분리 영상 및 위상 영상의 실험 결과들을 나타내는 도면이다.
도 8은 일반적인 MRI 시스템의 개략도이다.
본 명세서는 본 발명의 권리범위를 명확히 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 실시할 수 있도록, 본 발명의 원리를 설명하고, 실시예들을 개시한다. 개시된 실시예들은 다양한 형태로 구현될 수 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 ‘부’(part, portion)라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 ‘부’가 하나의 요소(unit, element)로 구현되거나, 하나의 ‘부’가 복수의 요소들을 포함하는 것도 가능하다. 이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
본 명세서에서 영상은 자기 공명 영상(MRI) 장치, 컴퓨터 단층 촬영(CT) 장치, 초음파 촬영 장치, 또는 엑스레이 촬영 장치 등의 의료 영상 장치에 의해 획득된 의료 영상을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 ‘대상체(object)’는 촬영의 대상이 되는 것으로서, 사람, 동물, 또는 그 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 신체의 일부(장기 또는 기관 등; organ) 또는 팬텀(phantom) 등을 포함할 수 있다.
MRI 시스템은 자기 공명(magnetic resonance, MR) 신호를 획득하고, 획득된 자기 공명 신호를 영상으로 재구성한다. 자기 공명 신호는 대상체로부터 방사되는 RF 신호를 의미한다.
MRI 시스템은 주자석이 정자장(static magnetic field)을 형성하여, 정자장 속에 위치한 대상체의 특정 원자핵의 자기 쌍극자 모멘트 방향을 정자장 방향으로 정렬시킨다. 경사자장 코일은 정자장에 경사 신호를 인가하여, 경사자장을 형성시켜, 대상체의 부위 별로 공명 주파수를 다르게 유도할 수 있다.
RF 코일은 영상 획득을 원하는 부위의 공명 주파수에 맞추어 RF 신호를 조사할 수 있다. 또한, RF 코일은 경사자장이 형성됨에 따라, 대상체의 여러 부위로부터 방사되는 서로 다른 공명 주파수의 MR 신호들을 수신할 수 있다. 이러한 단계를 통해 MRI 시스템은 영상 복원 기법을 이용하여 MR 신호로부터 영상을 획득한다.
도 1은 일 실시예에 따른, 자기 공명 영상 장치(100)를 나타내는 블록도이다 .
일 실시예에 따라, 자기 공명 영상 장치(100)는 자기 공명 영상 촬영에 의해서 획득되는 자기 공명 영상 데이터에 기초하여 자기 공명 영상을 획득할 수 있는 모든 영상 처리 장치를 포함할 수 있다. 또한, 자기 공명 영상 장치(100)는 자기 공명 영상 촬영에서 자기 공명 영상 데이터의 획득을 제어할 수 있는 컴퓨팅 장치를 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(100)는 RF 코일(110) 및 제어부(120)를 포함할 수 있다. 그러나, 자기 공명 영상 장치(100)의 구성 요소가 도 1에 도시된 구성 요소로 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에 따라, 자기 공명 영상 장치(100)는 도 1에 도시된 구성 요소보다 더 적은 구성 요소에 의해 구현되거나, 더 많은 구성 요소에 의해 구현될 수도 있다. 예를 들어, 자기 공명 영상 장치(100)는 도 1에 도시된 구성 요소 중, RF 코일(110)을 포함하지 않을 수 있다. 이 경우, 자기 공명 영상 장치(100)는 RF 코일을 포함하는 외부 장치에 의해 획득된 자기 공명 영상 신호를 획득하는 디바이스일 수 있다.
RF 코일(110)은 제어부(120)의 제어에 의해 대상체에 RF 신호를 조사하기 위한 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, RF 코일(110)은 복수의 RF 채널을 포함할 수 있다. 또한, RF 코일(110)은 대상체로부터 방출되는 자기 공명 신호들을 수신하여 제어부(120)에 제공할 수 있다.
실시예에 따라, 제어부(120)는 적어도 하나의 RF 여기 펄스(RF excitation pulse) 및 적어도 하나의 RF 리포커싱(refocusing) 펄스가 대상체에 조사되도록 RF 코일(110)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 적어도 하나의 RF 여기 펄스 및 적어도 하나의 리포커싱 펄스가 대상체로 조사되는 크기, 방향, 및 타이밍(timing) 등을 결정하고, 결정된 정보에 대응되는 제어 신호를 RF 코일(110)에 전송할 수 있다.
예를 들어, 제어부(120)는 스핀 에코(SE: spin echo) 기법에 기초하여, RF 여기 펄스 및 리포커싱 펄스가 대상체로 조사되는 크기, 방향, 및 타이밍 등을 결정할 수 있다. 여기서, 스핀 에코 기법은, 90도 RF 여기 펄스가 대상체의 특정 조직에 조사됨에 따라 특정 조직 내의 원자들의 탈위상화(dephasing)가 진행되었을 때 180도 리포커싱 펄스를 대상체로 조사함으로써, 조직 내의 원자들이 반대방향으로 동위상(in-phase)의 세차 운동을 함에 따른 자화(magnetization)를 이용하여 에코 신호(즉, 자기 공명 신호)를 수신하는 기법일 수 있다.
실시예에 따라, 제어부(120)는 복수개의 에코 시간(echo time: TE)에 각각 대응되는 시점에 복수개의 에코 신호를 수신하도록 RF 코일(110)을 제어할 수 있다. 여기서, 에코 시간은 RF 펄스가 대상체로 조사된 후로부터 에코 신호가 측정되는 시점까지의 시간을 의미할 수 있다.
구체적으로, 제어부(120)는 RF 여기 펄스를 대상체에 조사하고, 대상체로부터 복수개의 에코 시간(echo time: TE)에 각각 대응되는 자기 공명 신호들을 수신하도록 RF 코일(110)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 복수개의 에코 시간에는 제1 TE, 제2 TE, 및 제3 TE가 포함될 수 있다. 제1 TE, 제2 TE, 및 제3 TE는 서로 상이한 값일 수 있다. 또한, 복수개의 에코 시간에 각각 대응되는 자기 공명 신호들에는 제1 파셜(partial) 에코 신호, 제2 파셜 에코 신호, 및 제3 파셜 에코 신호가 포함될 수 있다. 여기서, 파셜 에코 신호는 k공간 데이터의 일부에 대응되는 에코 신호일 수 있다.
제어부(120)는 대상체에 대한 복수개의 에코 시간에 대응되는 자기 공명 신호인 제1 파셜 에코 신호, 제2 파셜 에코 신호, 및 제3 파셜 에코 신호를 획득할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 제1 파셜 에코 신호, 제2 파셜 에코 신호, 및 제3 파셜 에코 신호에 기초하여 제1 파셜 k공간 데이터, 제2 파셜 k공간 데이터, 및 제3 파셜 k공간 데이터를 획득할 수 있다. 제어부(120)는 제1 파셜 에코 신호, 제2 파셜 에코 신호, 및 제3 파셜 에코 신호를 각각 푸리에변환(Fourier transform)하여 제1 파셜 k공간 데이터, 제2 파셜 k공간 데이터, 및 제3 파셜 k공간 데이터를 획득할 수 있다.
제어부(120)는 제1 파셜 k공간 데이터, 제2 파셜 k공간 데이터, 및 제3 파셜 k공간 데이터에 기초하여, 대상체에 대한 제1 복원 영상 데이터, 제2 복원 영상 데이터, 및 제3 복원 영상 데이터를 획득할 수 있다. 제어부(120)는 파셜 푸리에(Partial Fourier) 기법을 이용하여 k공간 데이터의 일부만을 획득한 파셜 k공간 데이터의 나머지 부분을 복원할 수 있다.
여기서, 파셜 푸리에 기법은 1) 자기 공명 영상 데이터가 실수(real) 값만을 포함하는 경우 자기 공명 영상 데이터를 푸리에 변환한 k공간 데이터가 k공간을 기준으로 원점 대칭인 특징, 및 2) 자기 공명 영상 데이터의 위상(phase) 성분에는 변화가 크지 않은 저주파수(low frequency) 성분만이 포함되는 특징을 이용하여, 일부만이 획득된 파셜 k공간 데이터의 나머지 부분을 복원하는 기법일 수 있다. 보다 구체적으로, 파셜 푸리에 기법은, 자기 공명 영상 데이터가 실수 값만을 포함하는 경우, 자기 공명 영상 데이터가 푸리에 변환된 k공간 데이터는 k(r)=conjugate(k(-r))인 관계가 성립하는 특징에 기초하여 획득된 파셜 에코 신호의 k공간 데이터를 원점 대칭하여 획득되지 않은 영역의 자기 공명 영상 데이터를 복원한다. 하지만, 자기 공명 영상 데이터가 실수 값 이외에 허수 값을 포함하는 복소수(complex) 값을 갖는 경우, 자기 공명 영상 데이터의 k공간 데이터는 더 이상 k(r)=conjugate(k(-r))인 관계가 성립되지 않는다. 이 경우, 파셜 푸리에 기법은 자기 공명 영상 데이터의 위상 성분에는 저주파수 성분만이 포함된다는 특징에 기초하여 파셜 에코 신호의 k공간 데이터의 저주파수 데이터에 기초하여 위상 성분을 유추하여 제거하고, k(r)=conjugate(k(-r))인 관계를 만족하는 실수 값인 크기(magnitude) 성분에 기초하여 획득되지 않은 k공간 영역의 자기 공명 영상 데이터를 복원한다. 이러한 파셜 푸리에 기법에는, 예를 들어 POCS, homodyne reconstruction 기법 등이 포함될 수 있다.
제어부(120)는 딕슨 기법을 이용하여, 제1 복원 영상 데이터, 제2 복원 영상 데이터, 및 제3 복원 영상 데이터에 기초한 대상체의 제1 물 영상 데이터, 제1 지방 영상 데이터, 및 제1 위상 영상 데이터를 획득할 수 있다. 여기서, 딕슨 기법은 서로 다른 에코 시간들(예를 들어, TE, TE+Δt, TE-Δt)에 획득된 자기 공명 영상 데이터에 기초하여, 물 영상 데이터, 지방 영상 데이터, 및 위상 영상 데이터를 획득하기 위한 기법일 수 있다.
예를 들어, 제어부(120)는 아래 수학식 1의 3개의 방정식들에 기초하여, 변수에 해당하는 물 영상 데이터(w), 지방 영상 데이터(f), 및 위상 영상 데이터(Φ, Φ0)를 획득할 수 있다. 아래 수학식 1에서, S0는 TE에 획득된 제1 파셜 에코 신호에 대응되는 제1 복원 영상 데이터, S1은 TE+Δt에 획득된 제2 파셜 에코 신호에 대응되는 제2 복원 영상 데이터, S-1은 TE-Δt에 획득된 제3 파셜 에코 신호에 대응되는 제3 복원 영상 데이터일 수 있다. 또한, 아래 수학식 1에 포함된 위상 영상 데이터 중, Φ는 정자장(B0 field)에 의한 위상 영상 데이터이고, Φ0는 시스템 에 의한 위상 영상 데이터일 수 있다. 일 실시예를 따라, 제어부(120)가 스핀 에코 시퀀스를 이용하는 경우, 스핀 에코 시퀀스는 정자장에 의한 위상 변화를 보상하는 시퀀스를 포함하기 때문에, TE에서 획득된 S0는 Φ를 포함하지 않을 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112017123211822-pat00001
실시예에 따라, 제어부(120)는 획득된 제1 물 영상 데이터, 제1 지방 영상 데이터, 및 제1 위상 영상 데이터에 기초하여, 제1 물 강조 영상, 제1 지방 강조 영상, 및 제1 위상 영상 중 적어도 하나를 획득할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 획득된 제1 물 강조 영상, 제1 지방 강조 영상, 및 제1 위상 영상 중 적어도 하나를 디스플레이 하도록 디스플레이(미도시)를 제어할 수 있다.
개시된 실시예들에 따르면, 자기 공명 영상 장치(100)가 물 영상 데이터 및 지방 영상 데이터를 획득하는데 파셜 푸리에 기법 및 딕슨 기법을 이용함으로써, 물 지방 분리 영상을 획득하는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른, 자기 공명 영상 장치(100)가 복수개의 에코 시간에 대응되는 복수의 파셜 에코 신호들을 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른, 자기 공명 영상 장치(100)가 복수개의 에코 시간에 대응되는 복수의 파셜 에코 신호들을 획득하기 위한 시퀀스 다이어그램(sequence diagram)(200)이 도시된다.
일 실시예에 따른, 자기 공명 영상 장치(100)는 제1 물 영상 데이터, 제1 지방 영상 데이터, 및 제1 위상 영상 데이터를 획득하기 위해 스핀 에코 시퀀스를 이용할 수 있다. 도 2에 도시된 시퀀스 다이어그램(200)은 스핀 에코 시퀀스에 대응되는 시퀀스일 수 있다. 또한, 시퀀스 다이어그램(200)의 TE(202)는 스핀 에코 시퀀스의 에코 시간에 대응될 수 있다.
또한, 자기 공명 영상 장치(100)는 각각 제1 TE (=TE(202)) (210), 제2 TE(=TE(202)+Δt) (220), 및 제3 TE(=TE(202)-Δt) (230)에 각각 대응되는 제1 파셜 에코 신호, 제2 파셜 에코 신호, 및 제3 파셜 에코 신호를 획득할 수 있다.
또한, 자기 공명 영상 장치(100)는 제1 파셜 에코 신호, 제2 파셜 에코 신호, 및 제3 파셜 에코 신호를 각각 푸리에 변환하여 제1 k공간 파셜 데이터(212), 제2 k공간 파셜 데이터(222), 및 제3 k공간 파셜 데이터(232)를 획득할 수 있다.
자기 공명 영상 장치(100)는 전체 k공간 데이터에서 일부만이 획득된 제1 k공간 파셜 데이터(212), 제2 k공간 파셜 데이터(222), 및 제3 k공간 파셜 데이터(232)를 다양한 복원 기법(예를 들어, POCS)을 이용하여 복원할 수 있다. 본 명세서에서, 제1 k공간 파셜 데이터(212), 제2 k공간 파셜 데이터(222), 및 제2 k공간 파셜 데이터(232) 복원한 데이터는 각각 제1 복원 영상 데이터, 제2 복원 영상 데이터, 및 제3 복원 영상 데이터에 대응될 수 있다.
또한, 자기 공명 영상 장치(100)는 제1 복원 영상 데이터, 제2 복원 영상 데이터, 및 제3 복원 영상 데이터를 제1 물 영상 데이터, 제1 지방 영상 데이터, 및 제1 위상 영상 데이터를 획득하기 위한 딕슨 기법의 입력 데이터로 이용할 수 있다.
개시된 실시예들에 따른, 자기 공명 영상 장치(100)는 파셜 푸리에 기법에 의해 획득된 제1 복원 영상 데이터, 제2 복원 영상 데이터, 및 제3 복원 영상 데이터를 딕슨 기법의 입력 데이터로 이용함으로써, 물 지방 분리 영상의 획득 시간을 단축할 수 있다.
도 3a 및 3b는 일 실시예에 따른, 자기 공명 영상 장치(100)가 딕슨 기법을 이용하여 물 지방 분리 영상 데이터를 획득하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a를 참조하면, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(100)가 딕슨 기법을 이용하여 입력 데이터(310)에 기초한 출력 데이터(315)를 획득하는 일 예가 도시된다.
예를 들어, 딕슨 기법의 입력 데이터(310)는 도 2에서 전술한 제1 복원 영상 데이터, 제2 복원 영상 데이터, 및 제3 복원 영상 데이터를 각각 푸리에 변환(FFT)한 k공간 데이터인 k0, k1, 및 k- 1를 포함할 수 있다.
자기 공명 영상 장치(100)는 입력 데이터(310)에 포함된 k0, k1, 및 k-1에 대한 3개의 방정식을 풀어서, 4개의 미지수인 제1 물 영상 데이터(w), 제1 지방 영상 데이터(f), 및 제1 위상 영상 데이터(Φ0 Φ)를 획득할 수 있다.
도 3b를 참조하면, 다른 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(100)가 딕슨 기법을 이용하여 입력 데이터(310) 및 출력 데이터 조건(320)에 기초한 출력 데이터(330)를 획득하는 일 예가 도시된다.
도 3b에 도시된 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(100)는 도 3a에서 전술한 실시예와 비교하여, 출력 데이터 조건(320)을 추가적으로 고려하여, 출력 데이터(330)를 획득할 수 있다.
예를 들어, 파셜 푸리에 기법에 기초하여 복원된 제1 복원 영상 데이터, 제2 복원 영상 데이터, 및 제3 복원 영상 데이터를 딕슨 기법의 입력 데이터로 이용하는 경우, 딕슨 기법의 출력 데이터(315)에 기초하여 획득되는 물 지방 분리 영상의 품질은 저하될 수 있다.
획득된 물 지방 분리 영상의 품질이 저하되는 이유는 다음과 같다. 일반적으로 파셜 푸리에 기법의 경우, 획득된 자기 공명 영상 데이터의 위상 데이터에는 변화가 크지 않은 저주파수 성분만이 포함되는 특징에 기초하여, 파셜 에코 신호에 대한 k공간 데이터로 획득되지 않은 데이터를 복원한다. 그러나, 물 지방 분리 영상을 획득하기 위해 복수개의 에코 시간(TE)에서 획득된 복수개의 파셜 에코 신호들은 정자장에 의한 위상 영상 데이터(Φ)뿐만 아니라, 시스템에 의한 위상 영상 데이터(Φ0)를 더 포함할 수 있다([수학식 1] 참고). 또한, 정자장에 의한 위상 영상 데이터(Φ)는 비교적 값의 변화가 크지 않아 저주파수 성분만을 포함한다는 가정이 성립될 수 있지만, 시스템에 의한 위상 영상 데이터(Φ0)는 비교적 값의 변화가 크기 때문에 위상 데이터가 저주파수 성분만을 포함한다는 파셜 푸리에 기법에 적용되는 가정이 성립되지 않는다. 이에 따라, 물 지방 분리 영상을 획득하기 위한 복수개의 에코 시간(TE)에서 획득된 복수개의 파셜 에코 신호들에 파셜 푸리에 기법을 적용하여 복원된 제1 복원 영상 데이터, 제2 복원 영상 데이터, 및 제3 복원 영상 데이터에는 아티팩트가 포함될 수 있다. 이에 따라, 아티팩트가 포함된 제1 복원 영상 데이터, 제2 복원 영상 데이터, 및 제3 복원 영상 데이터에 기초하여 딕슨 기법을 이용하여 획득된 물 지방 분리 영상에도 아티팩트가 발생하여 영상 품질이 저하될 수 있다.
이에 따라, 일 실시예에 따른, 자기 공명 영상 장치(100)는 시스템에 의한 위상 영상 데이터(Φ0)에도 불구하고, 파셜 푸리에 기법의 영상 복원에 이용되는 실수인 k공간 데이터의 원점 대칭 특성이 성립되도록 하는 추가적인 출력 데이터 조건(320)을 적용할 수 있다. 출력 데이터 조건(320)은 파셜 푸리에 기법에 기초하여 복원된 제1 복원 영상 데이터, 제2 복원 영상 데이터, 및 제3 복원 영상 데이터에 포함된 제1 물 영상 데이터 및 제1 지방 영상 데이터 각각에 대응하는 k공간 데이터가 k공간의 중심을 기준으로 원점 대칭인 조건을 포함할 수 있다.
자기 공명 영상 장치(100)는 딕슨 기법을 이용하여 입력 데이터(310) 및 출력 데이터 조건(320)을 모두 만족시키는 출력 데이터(330)를 획득할 수 있다. 자기 공명 영상 장치(100)는 파셜 푸리에 기법 및 딕슨 기법을 이용하여 물 지방 분리 영상 획득 시 획득되는 제1 물 영상 데이터 및 제1 지방 영상 데이터에 대한 k공간 데이터가 k공간을 중심으로 원점 대칭이 되도록 제1 물 영상 데이터 및 제1 지방 영상 데이터를 획득할 수 있다. 이에 따라, 자기 공명 영상 장치(100)는 파셜 푸리에 기법 및 딕슨 기법을 모두 이용하여, 물 지방 분리 영상 획득 시간을 단축하면서도, 획득되는 물 지방 분리 영상의 품질의 저하를 방지할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른, 자기 공명 영상 장치(100)가 물 지방 분리 영상 데이터를 획득하는 방법에 대한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 단계 S420에서 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(100)는 복수개의 에코 시간에 대응되는 자기 공명 신호인 제1 파셜 에코 신호, 제2 파셜 에코 신호, 및 제3 파셜 에코 신호에 기초하여, 제1 파셜 k공간 데이터, 제2 파셜 k공간 데이터, 및 제3 파셜 k공간 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시에에서, 자기 공명 영상 장치(100)는 제1 TE, 제2 TE, 및 제3 TE를 포함하는 복수개의 에코 시간에 각각 대응되는 제1 파셜 에코 신호, 제2 파셜 에코 신호, 및 제3 파셜 에코 신호를 획득할 수 있다. 여기서, 제1 TE, 제2 TE, 및 제3 TE는 서로 상이한 값일 수 있다. 또한, 파셜 에코 신호는 k공간 데이터의 일부에 대응되는 에코 신호일 수 있다.
또한, 자기 공명 영상 장치(100)는 제1 파셜 에코 신호, 제2 파셜 에코 신호, 및 제3 파셜 에코 신호를 각각 푸리에 변환하여, 제1 파셜 에코 신호, 제2 파셜 에코 신호, 및 제3 파셜 에코 신호에 대응되는 제1 파셜 k공간 데이터, 제2 파셜 k공간 데이터, 및 제3 파셜 k공간 데이터를 획득할 수 있다.
단계 S440에서, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(100)는 제1 파셜 k공간 데이터, 제2 파셜 k공간 데이터, 및 제3 파셜 k공간 데이터에 기초하여, 대상체에 대한 제1 복원 영상 데이터, 제2 복원 영상 데이터, 및 제3 복원 영상 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시예에서, 자기 공명 영상 장치(100)는 파셜 푸리에 기법을 이용하여, 제1 파셜 k공간 데이터, 제2 파셜 k공간 데이터, 및 제3 파셜 k공간 데이터에 각각 대응하는 제1 복원 영상 데이터, 제2 복원 영상 데이터, 및 제3 복원 영상 데이터를 획득할 수 있다. 자기 공명 영상 장치(100)는 파셜 푸리에 기법을 이용하여, k공간 데이터의 일부만을 획득한 파셜 k공간 데이터의 나머지 부분을 복원할 수 있다.
단계 S460에서, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(100)는 딕슨 기법을 이용하여, 제1 복원 영상 데이터, 제2 복원 영상 데이터, 및 제3 복원 영상 데이터에 기초하여 대상체의 제1 물 영상 데이터, 제1 지방 영상 데이터, 및 제1 위상 영상 데이터를 획득할 수 있다.
예를 들어, 제1 복원 영상 데이터(S0), 제2 복원 영상 데이터(S1), 및 제3 복원 영상 데이터(Sn1)는 아래와 같은 [수학식 1]로 표현될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112017123211822-pat00002
자기 공명 영상 장치(100)는 [수학식 1]에 포함된 세 개의 방정식을 만족하는 제1 물 영상 데이터(w), 제1 지방 영상 데이터(f), 및 제1 위상 영상 데이터(Φ 및 Φ0)를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따라, 자기 공명 영상 장치(100)는 획득된 제1 물 영상 데이터(w) 및 제1 지방 영상 데이터(f)에 기초한 물 지방 분리 영상의 품질을 높이기 위해, 추가적인 조건에 기초하여 제1 물 영상 데이터(w) 및 제1 지방 영상 데이터(f)를 획득할 수 있다. 예를 들어, 자기 공명 영상 장치(100)는 딕슨 기법을 이용하여 획득된 제1 물 영상 데이터 및 제1 지방 영상 데이터 각각에 대응하는 k공간 데이터가 k공간의 중심을 기준으로 원점 대칭이 되게 하는 제1 물 영상 데이터, 제1 지방 영상 데이터, 및 제1 위상 영상 데이터를 획득할 수 있다. 다른 예에서, 자기 공명 영상 장치(100)는 제1 물 영상 데이터 및 제1 지방 영상 데이터 각각에 대응하는 k공간 데이터가 k공간의 중심을 기준으로 원점 대칭률이 소정의 값(예를 들어, 95%) 이상이 되도록 제1 물 영상 데이터, 제1 지방 영상 데이터, 및 제1 위상 영상 데이터를 획득할 수 있다.
자기 공명 영상 장치(100)가 제1 물 영상 데이터 및 제1 지방 영상 데이터 각각에 대응하는 k공간 데이터가 k공간의 중심을 기준으로 원점 대칭이 되게 하는 제1 물 영상 데이터, 제1 지방 영상 데이터, 및 제1 위상 영상 데이터를 획득하는 동작에는 다양한 실시예들이 적용될 수 있다.
이에 대한 일 실시예로, 자기 공명 영상 장치(100)는 딕슨 기법에 기초하여 획득된 제1 물 영상 데이터 및 제1 지방 영상 데이터와 제1 파셜 k공간 데이터, 제2 파셜 k공간 데이터, 제3 파셜 k공간 데이터에 기초하여 복수개의 에코 시간에 대응되는 대상체에 대한 제1 k공간 데이터, 제2 k공간 데이터, 및 제3 k공간 데이터를 획득할 수 있다. 제1 k공간 데이터, 제2 k공간 데이터, 및 제3 k공간 데이터는 파셜 푸리에 기법 및 딕슨 기법에 의해 복원된 제1 물 영상 데이터 및 제1 지방 영상 데이터와 대상체에 대한 원본 데이터인 제1 파셜 k공간 데이터, 제2 파셜 k공간 데이터, 제3 파셜 k공간 데이터를 결합하여 재구성된 데이터일 수 있다. 자기 공명 영상 장치(100)가 제1 k공간 데이터, 제2 k공간 데이터, 및 제3 k공간 데이터를 획득하는 동작과 관련한 보다 상세한 설명은 이하에서 도 5 및 도 6을 참조하여 후술한다.
도 5는 일 실시예에 따른, 자기 공명 영상 장치(100)가 물 지방 분리 영상 데이터를 획득하는 방법에 대한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른, 자기 공명 영상 장치(100)가 파셜 푸리에 기법 및 딕슨 기법에 기초하여 제1 물 영상 데이터, 제1 지방 영상 데이터, 및 제1 위상 영상 데이터 획득 후 추가적으로 수행할 수 있는 프로세스가 도시된다.
단계 S510에서 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(100)는 제1 물 영상 데이터 및 제1 지방 영상 데이터에 각각 대응되는 제1 물 k공간 데이터 및 제1 지방 k공간 데이터를 획득할 수 있다.
단계 S520에서 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(100)는 제1 물 k공간 데이터 및 제1 지방 k공간 데이터를 각각 k공간의 중심을 기준으로 원점 대칭하여, 원점 대칭된 제1 물 k공간 데이터 및 원점 대칭된 제1 지방 k공간 데이터를 획득할 수 있다.
단계 S530에서 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(100)는 원점 대칭된 제1 물 k공간 데이터 및 원점 대칭된 제1 지방 k공간 데이터, 및 제1 위상 영상 데이터에 기초하여 복수개의 에코 시간에 각각 대응되는 k공간 데이터들을 획득할 수 있다.
단계 S540에서 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(100)는 단계 S530에서 획득된 k공간 데이터들 중 일부를 제1 파셜 k공간 데이터, 제2 파셜 k공간 데이터, 및 제3 파셜 k공간 데이터로 대체하여 제1 k공간 데이터, 제2 k공간 데이터, 및 제3 k공간 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시예에서, 자기 공명 영상 장치(100)는 제1 k공간 데이터, 제2 k공간 데이터, 및 제3 k공간 데이터를 획득하기 위한 과정에서 마스크를 이용할 수 있다. 여기서, 마스크는 k공간 데이터에서 제1 파셜 k공간 데이터, 제2 파셜 k공간 데이터, 및 제3 파셜 k공간 데이터로 데이터가 획득된 영역은 '1'로 채워지고, 데이터가 획득되지 않은 영역은 '0'으로 채워진 마스크일 수 있다. 자기 공명 영상 장치(100)는 마스크를 이용하여, 단계 S520에서 획득된 k공간 데이터들에서 제1 파셜 k공간 데이터, 제2 파셜 k공간 데이터, 및 제3 파셜 k공간 데이터에 대응되는 부분을 제1 파셜 k공간 데이터, 제2 파셜 k공간 데이터, 및 제3 파셜 k공간 데이터로 대체하여 제1 k공간 데이터, 제2 k공간 데이터, 및 제3 k공간 데이터를 획득할 수 있다.
단계 S550에서 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(100)는 딕슨 기법을 이용하여, 제1 k공간 데이터, 제2 k공간 데이터 및 제3 k공간 데이터에 기초한 제2 물 영상 데이터, 제2 지방 영상 데이터, 및 제2 위상 영상 데이터를 획득할 수 있다.
단계 S560에서 자기 공명 영상 장치(100)는 제2 물 영상 데이터에 대응하는 k공간 데이터 및 제2 지방 영상 데이터에 대응하는 k공간 데이터 중 적어도 하나의 원점 대칭률이 소정의 임계 값 이상인지 여부를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 제2 물 영상 데이터에 대응하는 k공간 데이터 및 제2 지방 영상 데이터에 대응하는 k공간 데이터 중 적어도 하나의 원점 대칭률이 소정의 임계 값 이상인 경우, 프로세스를 종료할 수 있다. 또한, 자기 공명 영상 장치(100)는 획득된 제2 물 영상 데이터 및 제2 지방 영상 데이터에 기초하여 물 지방 분리 영상을 획득할 수 있다.
다른 일 실시예에서, 제2 물 영상 데이터에 대응하는 k공간 데이터 및 제2 지방 영상 데이터에 대응하는 k공간 데이터 중 적어도 하나의 원점 대칭률이 소정의 임계 값 미만인 경우, 단계 S570에서 자기 공명 영상 장치(100)는 제2 물 영상 데이터, 제2 지방 영상 데이터, 및 제2 위상 영상 데이터에 기초하여 복수개의 에코 신호에 각각 대응되는 k공간 데이터들을 업데이트할 수 있다. 또한, 자기 공명 영상 장치(100)는 업데이트된 k공간 데이터들 및 제1 파셜 에코 신호, 제2 파셜 에코 신호, 및 제3 파셜 에코 신호에 기초하여 제1 k공간 데이터, 제2 k공간 데이터 및 제3 k공간 데이터를 업데이트할 수 있다.
도 5에서는, 자기 공명 영상 장치(100)가 제2 물 영상 데이터에 대응하는 k공간 데이터 및 제2 지방 영상 데이터에 대응하는 k공간 데이터 중 적어도 하나의 원점 대칭률에 기초하여, 단계 S550 내지 단계 S570을 반복하는 것으로 설명하였으나 개시된 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 일 실시예에서, 자기 공명 영상 장치(100)는 원점 대칭률을 판단하는 프로세스 없이, 단계 S550 및 단계 S570을 소정의 횟수만큼 반복하여, 제2 물 영상 데이터 및 제2 지방 영상 데이터를 획득할 수 있다.
또 다른 일 실시예에서, 자기 공명 영상 장치(100)는 단계 S550 및 단계 S570를 반복하여 획득되는 제2 물 영상 데이터 및 제2 지방 영상 데이터가 특정 데이터 값에 수렴하여, 단계 S550 및 단계 S570를 반복함에 따른 데이터 변화 값이 소정의 값 이하인 경우 프로세스를 종료하고, 제2 물 영상 데이터 및 제2 지방 영상 데이터를 획득할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른, 자기 공명 영상 장치(100)가 딕슨 기법을 이용하여 물 지방 분리 영상 데이터를 획득하기 위한 k공간 데이터를 업데이트하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5에서 전술한 단계 S510 내지 단계 S540을 대응되는 수식으로 표현한 도면이다.
도 6을 참조하면, 단계 S610에서, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(100)는 제1 물 영상 데이터(w) 및 제1 지방 영상 데이터(f)에 각각 대응되는 제1 물 k공간 데이터(W=fft(w)) 및 제1 지방 k공간 데이터(F=fft(f))를 획득할 수 있다. 또한, 단계 S610은 도 5에 도시된 단계 S510에 대응되는 단계일 수 있다.
단계 S620에서, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(100)는 제1 물 k공간 데이터(W) 및 제1 지방 k공간 데이터(F)를 각각 k공간의 중심을 기준으로 원점 대칭하여, 원점 대칭된 제1 물 k공간 데이터(W*(-kx,-ky)) 및 원점 대칭된 제1 지방 k공간 데이터(F*(-kx,-ky))를 획득할 수 있다. 또한, 자기 공명 영상 장치(100)는 원점 대칭된 제1 물 k공간 데이터(W*(-kx,-ky)) 및 원점 대칭된 제1 지방 k공간 데이터(F*(-kx,-ky))를 각각 역 푸리에 변환(Inverse Fourier transform)하여, 원점 대칭된 제1 물 영상 데이터(w') 및 원점 대칭된 제1 지방 영상 데이터(f')를 획득할 수 있다. 단계 S620은 도 5에 도시된 단계 S520을 포함하는 단계일 수 있다.
단계 S630에서, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(100)는 원점 대칭된 제1 물 영상 데이터(w') 및 원점 대칭된 제1 지방 영상 데이터(f')와 제1 위상 영상 데이터에 기초하여, 복수개의 에코 시간에 각각 대응되는 k공간 데이터들(k0', k1', 및 k-1')을 획득할 수 있다. 단계 S630은 도 5에 도시된 단계 S530에 대응되는 단계일 수 있다.
단계 S640에서, 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(100)는 복수개의 에코 시간에 각각 대응되는 k공간 데이터들(k0', k1', 및 k-1')과 제1 파셜 k공간 데이터(k0,sub), 제2 파셜 k공간 데이터(k1,sub), 및 제3 파셜 k공간 데이터(k- 1,sub)에 기초하여, 제1 k공간 데이터(k0), 제2 k공간 데이터(k1), 및 제3 k공간 데이터(k-1)를 획득할 수 있다. 단계 S640은 도 5에 도시된 단계 S560에 대응되는 단계일 수 있다.
일 실시예에 따른, 자기 공명 영상 장치(100)는 제1 k공간 데이터(k0), 제2 k공간 데이터(k1), 및 제3 k공간 데이터(k-1)를 획득하기 위해 소정의 마스크(641)를 이용할 수 있다. 마스크(641)는 제1 영역(642)은 '1'로 채워지고, 제2 영역(644)은 '0'으로 채워진, k공간 데이터에 대응되는 데이터일 수 있다. 또한, 제1 영역(642)은 k공간 데이터에서 각각 제1 파셜 k공간 데이터, 제2 파셜 k공간 데이터, 및 제3 파셜 k공간 데이터로 데이터가 획득된 부분에 대응되는 영역일 수 있다. 자기 공명 영상 장치(100)는 마스크(641)를 이용하여, 각각의 k공간 데이터들(k0', k1', 및 k-1')에서 제1 파셜 k공간 데이터, 제2 파셜 k공간 데이터, 및 제3 파셜 k공간 데이터로 데이터가 획득된 부분은 각각 제1 파셜 k공간 데이터, 제2 파셜 k공간 데이터, 및 제3 파셜 k공간 데이터로 대체하여, 제1 k공간 데이터(k0), 제2 k공간 데이터(k1), 및 제3 k공간 데이터(k-1)를 획득할 수 있다.
도 7a 및 7b는 개시된 실시예들에 따라 획득된 물 지방 분리 영상 및 위상 영상의 실험 결과들을 나타내는 도면이다.
도 7a를 참조하면, 도 3a에서 전술한 일 실시예에 기초하여 획득된 (a)물 강조 영상, (b)지방 강조 영상, (c)정자장에 의한 위상 영상, 및 (d)시스템에 의한 위상 영상이 도시된다. 또한, 도 7b를 참조하면, 도 3b에서 전술한 다른 일 실시예에 기초하여, 획득된 (e) 물 강조 영상, (f)지방 강조 영상, (g)정자장에 의한 위상 영상, 및 (h)시스템에 의한 위상 영상이 도시된다.
도 7a 및 도 7b에 각각 도시된 (a)물 강조 영상과 (e) 물 강조 영상을 비교하면, (e) 물 강조 영상의 경우가 보다 아티팩트(artifact)가 감소하였음을 확인할 수 있다. 또한, 마찬가지로 도 7b에 도시된 (f)지방 강조 영상, (g)정자장에 의한 위상 영상, 및 (h)시스템에 의한 위상 영상이 각각 도 7a에 도시된 (b)지방 강조 영상, (c)정자장에 의한 위상 영상, 및 (d)시스템에 의한 위상 영상과 비교하여 아티팩트가 개선된 영상임을 확인할 수 있다.
이와 같이, 개시된 실시예들에 따른, 자기 공명 영상 장치(100)는 파셜 푸리에 기법 및 딕슨 기법을 이용하여 물 지방 분리 영상의 획득 시간을 가속화 할 수 있다.
또한, 개시된 실시예들에 따른, 자기 공명 영상 장치(100)는 파셜 푸리에 기법 및 딕슨 기법을 이용하여 획득된 제1 물 영상 데이터, 제1 지방 영상 데이터, 제1 위상 영상 데이터를 제1 파셜 k공간 데이터, 제2 파셜 k공간 데이터 및 제3 파셜 k공간 데이터에 기초하여 반복적으로 재구성한 제1 k공간 데이터, 제2 k공간 데이터 및 제3 k공간 데이터를 획득함으로써, 파셜 푸리에 기법 및 딕슨 기법을 병합 이용함에 따른 아티팩트를 감소시킬 수 있다.
도 8은 일반적인 MRI 시스템(1)의 개략도이다.
도 8을 참조하면, MRI 시스템(1)은 오퍼레이팅부(10), 제어부(30) 및 스캐너(50)를 포함할 수 있다. 여기서, 제어부(30)는 도 8에 도시된 바와 같이 독립적으로 구현될 수 있다. 또는, 제어부(30)는 복수 개의 구성 요소로 분리되어, MRI 시스템(1)의 각 구성 요소에 포함될 수도 있다. 이하에서는 각 구성 요소에 대해 구체적으로 살펴보도록 한다.
스캐너(50)는 내부 공간이 비어 있어, 대상체가 삽입될 수 있는 형상(예컨대, 보어(bore) 형상)으로 구현될 수 있다. 스캐너(50)의 내부 공간에는 정자장 및 경사자장이 형성되며, RF 신호가 조사된다.
스캐너(50)는 정자장 형성부(51), 경사자장 형성부(52), RF 코일부(53), 테이블부(55) 및 디스플레이부(56)를 포함할 수 있다. 정자장 형성부(51)는 대상체에 포함된 원자핵들의 자기 쌍극자 모멘트의 방향을 정자장 방향으로 정렬하기 위한 정자장을 형성한다. 정자장 형성부(51)는 영구 자석으로 구현되거나 또는 냉각 코일을 이용한 초전도 자석으로 구현될 수도 있다.
경사자장 형성부(52)는 제어부(30)와 연결된다. 제어부(30)로부터 전송 받은 제어신호에 따라 정자장에 경사를 인가하여, 경사자장을 형성한다. 경사자장 형성부(52)는 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축 방향의 경사자장을 형성하는 X, Y, Z 코일을 포함하며, 대상체의 부위 별로 공명 주파수를 서로 다르게 유도할 수 있도록 촬영 위치에 맞게 경사 신호를 발생 시킨다.
RF 코일부(53)는 제어부(30)와 연결되어, 제어부(30)로부터 전송 받은 제어신호에 따라 대상체에 RF 신호를 조사하고, 대상체로부터 방출되는 MR 신호를 수신할 수 있다. RF 코일부(53)는 세차 운동을 하는 원자핵을 향하여 세차운동의 주파수와 동일한 주파수의 RF 신호를 대상체에게 전송한 후 RF 신호의 전송을 중단하고, 대상체로부터 방출되는 MR 신호를 수신할 수 있다.
RF 코일부(53)는 원자핵의 종류에 대응하는 무선 주파수를 갖는 전자파를 생성하는 송신 RF 코일과, 원자핵으로부터 방사된 전자파를 수신하는 수신 RF 코일로서 각각 구현되거나 또는 송/수신 기능을 함께 갖는 하나의 RF 송수신 코일로서 구현될 수도 있다. 또한, RF 코일부(53)외에, 별도의 코일이 대상체에 장착될 수도 있다. 예를 들어, 촬영 부위 또는 장착 부위에 따라, 헤드 코일(Head coil), 척추 코일(spine coil), 몸통 코일(torso coil), 무릎 코일(knee coil) 등이 별도의 코일로 이용될 수 있다.
스캐너(50)의 외측 및/또는 내측에는 디스플레이부(56)가 마련될 수 있다. 디스플레이부(56)는 제어부(30)에 의해 제어되어, 사용자 또는 대상체에게 의료 영상 촬영과 관련된 정보를 제공할 수 있다.
또한, 스캐너(50)에는 대상체의 상태에 관한 모니터링정보를 획득하여 전달하는 대상체 모니터링정보 획득부가 마련될 수 있다. 예를 들어, 대상체 모니터링정보 획득부(미도시)는 대상체의 움직임, 위치 등을 촬영하는 카메라(미도시), 대상체의 호흡을 측정하기 위한 호흡 측정기(미도시), 대상체의 심전도를 측정하기 위한 ECG 측정기(미도시), 또는 대상체의 체온을 측정하기 위한 체온 측정기(미도시)로부터 대상체에 관한 모니터링정보를 획득하여 제어부(30)로 전달할 수 있다. 이에 따라, 제어부(30)는 대상체에 관한 모니터링정보를 이용하여 스캐너(50)의 동작을 제어할 수 있다. 이하에서는 제어부(30)에 대해 살펴보도록 한다.
제어부(30)는 스캐너(50)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
제어부(30)는 스캐너(50) 내부에서 형성되는 신호들의 시퀀스를 제어할 수 있다. 제어부(30)는 오퍼레이팅부(10)로부터 수신받은 펄스 시퀀스(pulse sequence) 또는 설계한 펄스 시퀀스에 따라 경사자장 형성부(52) 및 RF 코일부(53)를 제어할 수 있다.
펄스 시퀀스란, 경사자장 형성부(52), 및 RF 코일부(53)를 제어하기 위해 필요한 모든 정보를 포함하며, 예를 들어 경사자장 형성부(52)에 인가하는 펄스(pulse) 신호의 강도, 인가 지속시간, 인가 타이밍 등에 관한 정보 등을 포함할 수 있다.
제어부(30)는 펄스 시퀀스에 따라 경사 파형, 즉 전류 펄스를 발생시키는 파형 발생기(미도시), 및 발생된 전류 펄스를 증폭시켜 경사자장 형성부(52)로 전달하는 경사 증폭기(미도시)를 제어하여, 경사자장 형성부(52)의 경사자장 형성을 제어할 수 있다.
제어부(30)는 RF 코일부(53)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(30)는 공명 주파수의 RF 펄스를 RF 코일부(53)에 공급하여 RF 신호를 조사할 수 있고, RF 코일부(53)가 수신한 MR 신호를 수신할 수 있다. 이때, 제어부(30)는 제어신호를 통해 송수신 방향을 조절할 수 있는 스위치(예컨대, T/R 스위치)의 동작을 제어하여, 동작 모드에 따라 RF 신호의 조사 및 MR 신호의 수신을 조절할 수 있다.
제어부(30)는 대상체가 위치하는 테이블부(55)의 이동을 제어할 수 있다. 촬영이 수행되기 전에, 제어부(30)는 대상체의 촬영 부위에 맞추어, 테이블부(55)를 미리 이동시킬 수 있다.
제어부(30)는 디스플레이부(56)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(30)는 제어신호를 통해 디스플레이부(56)의 온/오프 또는 디스플레이부(56)를 통해 표시되는 화면 등을 제어할 수 있다.
제어부(30)는 MRI 시스템(1) 내 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘, 프로그램 형태의 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
오퍼레이팅부(10)는 MRI 시스템(1)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 오퍼레이팅부(10)는 영상 처리부(11), 입력부(12) 및 출력부(13)를 포함할 수 있다.
영상 처리부(11)는 메모리를 이용하여 제어부(30)로부터 수신 받은 MR 신호를 저장하고, 이미지 프로세서를 이용하여 영상 복원 기법을 적용함으로써, 저장한 MR 신호로부터 대상체에 대한 영상 데이터를 생성할 수 있다.
예를 들어, 영상 처리부(11)는 메모리의 k공간(예컨대, 푸리에(Fourier) 공간 또는 주파수 공간이라고도 지칭됨)에 디지털 데이터를 채워 k공간 데이터가 완성되면, 이미지 프로세서를 통해 다양한 영상 복원기법을 적용하여(예컨대, k공간 데이터를 역 푸리에 변환하여) k공간 데이터를 영상 데이터로 복원할 수 있다.
또한, 영상 처리부(11)가 MR 신호에 대해 적용하는 각종 신호 처리는 병렬적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 다채널 RF 코일에 의해 수신되는 복수의 MR 신호를 병렬적으로 신호 처리하여 영상 데이터로 복원할 수도 있다. 한편, 영상 처리부(11)는 복원한 영상 데이터를 메모리에 저장하거나 또는 후술할 바와 같이 제어부(30)가 통신부(60)를 통해 외부의 서버에 저장할 수 있다.
입력부(12)는 사용자로부터 MRI 시스템(1)의 전반적인 동작에 관한 제어 명령을 입력 받을 수 있다. 예를 들어, 입력부(12)는 사용자로부터 대상체 정보, 파라미터 정보, 스캔 조건, 펄스 시퀀스에 관한 정보 등을 입력 받을 수 있다. 입력부(12)는 키보드, 마우스, 트랙볼, 음성 인식부, 제스처 인식부, 터치 스크린 등으로 구현될 수 있다.
출력부(13)는 영상 처리부(11)에 의해 생성된 영상 데이터를 출력할 수 있다. 또한, 출력부(13)는 사용자가 MRI 시스템(1)에 관한 제어 명령을 입력 받을 수 있도록 구성된 유저 인터페이스(User Interface, UI)를 출력할 수 있다. 출력부(13)는 스피커, 프린터, 디스플레이 등으로 구현될 수 다.
한편, 도 8에서는 오퍼레이팅부(10), 제어부(30)를 서로 분리된 객체로 도시하였으나, 전술한 바와 같이, 하나의 기기에 함께 포함될 수도 있다. 또한, 오퍼레이팅부(10), 및 제어부(30) 각각에 의해 수행되는 프로세스들이 다른 객체에서 수행될 수도 있다. 예를 들어, 영상 처리부(11)는, 제어부(30)에서 수신한 MR 신호를 디지털 신호로 변환하거나 또는, 제어부(30)가 직접 변환할 수도 있다.
MRI 시스템(1)은 통신부(60)를 포함하며, 통신부(60)를 통해 외부 장치(미도시)(예를 들면, 서버, 의료 장치, 휴대 장치(스마트폰, 태블릿 PC, 웨어러블 기기 등))와 연결할 수 있다.
통신부(60)는 외부 장치와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈(미도시), 유선 통신 모듈(61) 및 무선 통신 모듈(62) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
통신부(60)가 외부 장치로부터 제어 신호 및 데이터를 수신하고, 수신된 제어 신호를 제어부(30)에 전달하여 제어부(30)로 하여금 수신된 제어 신호에 따라 MRI 시스템(1)을 제어하도록 하는 것도 가능하다.
또는, 제어부(30)가 통신부(60)를 통해 외부 장치에 제어 신호를 송신함으로써, 외부 장치를 제어부의 제어 신호에 따라 제어하는 것도 가능하다.
예를 들어 외부 장치는 통신부(60)를 통해 수신된 제어부(30)의 제어 신호에 따라 외부 장치의 데이터를 처리할 수 있다.
외부 장치에는 MRI 시스템(1)을 제어할 수 있는 프로그램이 설치될 수 있는바, 이 프로그램은 제어부(30)의 동작의 일부 또는 전부를 수행하는 명령어를 포함할 수 있다.
프로그램은 외부 장치에 미리 설치될 수도 있고, 외부장치의 사용자가 어플리케이션을 제공하는 서버로부터 프로그램을 다운로드하여 설치하는 것도 가능하다. 어플리케이션을 제공하는 서버에는 해당 프로그램이 저장된 기록매체가 포함될 수 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어 및 데이터를 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 상기 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 소정의 프로그램 모듈을 생성하여 소정의 동작을 수행할 수 있다. 또한, 상기 명령어는 프로세서에 의해 실행되었을 때, 개시된 실시예들의 소정의 동작들을 수행할 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (20)

  1. 물 지방 분리 영상을 획득하기 위한 자기 공명 영상 장치에 있어서,
    대상체에 대한 복수개의 에코 시간에 대응되는 자기 공명 신호인 제1 파셜 에코 신호, 제2 파셜 에코 신호, 및 제3 파셜 에코 신호에 기초하여 제1 파셜 k공간 데이터, 제2 파셜 k공간 데이터, 및 제3 파셜 k공간 데이터를 획득하고,
    상기 제1 파셜 k공간 데이터, 상기 제2 파셜 k공간 데이터, 및 상기 제3 파셜 k공간 데이터에 기초하여, 상기 대상체에 대한 제1 복원 영상 데이터, 제2 복원 영상 데이터, 및 제3 복원 영상 데이터를 획득하고,
    딕슨(Dixon) 기법을 이용하여, 상기 제1 복원 영상 데이터, 상기 제2 복원 영상 데이터, 및 상기 제3 복원 영상 데이터에 기초하여, 상기 대상체의 제1 물 영상 데이터, 제1 지방 영상 데이터, 및 제1 위상 영상 데이터를 획득하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 딕슨 기법을 이용하여 획득된 상기 제1 물 영상 데이터 및 상기 제1 지방 영상 데이터 각각에 대응하는 k공간 데이터가 k공간의 중심을 기준으로 원점 대칭률이 소정의 값 이상이 되도록, 상기 제1 물 영상 데이터, 상기 제1 지방 영상 데이터, 및 상기 제1 위상 영상 데이터를 획득하는, 자기 공명 영상 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    RF 여기 펄스(RF excitation pulse)를 상기 대상체에 조사하고, 상기 대상체로부터 상기 제1 파셜 에코 신호, 상기 제2 파셜 에코 신호, 및 상기 제3 파셜 에코 신호를 수신하는 RF 코일을 더 포함하는, 자기 공명 영상 장치.
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 물 영상 데이터, 상기 제1 지방 영상 데이터, 상기 제1 위상 영상 데이터, 상기 제1 파셜 k공간 데이터, 상기 제2 파셜 k공간 데이터 및 상기 제3 파셜 k공간 데이터에 기초하여, 상기 복수개의 에코 시간에 대응되는 상기 대상체의 제1 k공간 데이터, 제2 k공간 데이터 및 제3 k공간 데이터를 획득하는, 자기 공명 영상 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 물 영상 데이터 및 상기 제1 지방 영상 데이터에 각각 대응되는 제1 물 k공간 데이터 및 제1 지방 k공간 데이터를 획득하고,
    상기 제1 물 k공간 데이터 및 상기 제1 지방 k공간 데이터를 각각 k공간의 중심을 기준으로 원점 대칭하여 원점 대칭된 제1 물 k공간 데이터 및 원점 대칭된 제1 지방 k공간 데이터를 획득하고,
    상기 원점 대칭된 제1 물 k공간 데이터, 상기 원점 대칭된 제1 지방 k공간 데이터, 및 상기 제1 위상 영상 데이터에 기초하여 상기 제1 k공간 데이터, 상기 제2 k공간 데이터 및 상기 제3 k공간 데이터를 획득하는, 자기 공명 영상 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 원점 대칭된 제1 물 k공간 데이터, 상기 원점 대칭된 제1 지방 k공간 데이터, 및 상기 제1 위상 영상 데이터에 기초하여 상기 복수개의 에코 시간에 각각 대응되는 k공간 데이터들을 획득하고,
    상기 k공간 데이터들 중 일부를 상기 제1 파셜 k공간 데이터, 상기 제2 파셜 k공간 데이터 및 상기 제3 파셜 k공간 데이터로 대체하여 상기 제1 k공간 데이터, 상기 제2 k공간 데이터 및 상기 제3 k공간 데이터를 획득하는, 자기 공명 영상 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 딕슨(Dixon) 기법을 이용하여, 상기 제1 k공간 데이터, 상기 제2 k공간 데이터 및 상기 제3 k공간 데이터에 기초한 상기 대상체에 대한 제2 물 영상 데이터, 제2 지방 영상 데이터, 및 제2 위상 영상 데이터를 획득하는, 자기 공명 영상 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제2 물 영상 데이터에 대응하는 k공간 데이터 및 상기 제2 지방 영상 데이터에 대응하는 k공간 데이터 중 적어도 하나를 획득하고,
    상기 제2 물 영상 데이터에 대응하는 k공간 데이터 및 상기 제2 지방 영상 데이터에 대응하는 k공간 데이터 중 적어도 하나의 원점 대칭률이 소정의 임계 값 이하인지 결정하고,
    상기 원점 대칭률이 상기 소정의 임계 값 이하인 경우, 상기 제2 물 영상 데이터, 상기 제2 지방 영상 데이터, 및 상기 제2 위상 영상 데이터에 기초하여 상기 k공간 데이터들을 업데이트하며,
    상기 업데이트된 상기 k공간 데이터들 및 상기 제1 파셜 에코 신호, 상기 제2 파셜 에코 신호, 및 상기 제3 파셜 에코 신호에 기초하여 상기 제1 k공간 데이터, 상기 제2 k공간 데이터 및 상기 제3 k공간 데이터를 업데이트하는, 자기 공명 영상 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 물 영상 데이터, 상기 제1 지방 영상 데이터, 및 상기 제1 위상 영상 데이터에 기초하여, 제1 물 강조 영상, 제1 지방 강조 영상, 및 제1 위상 영상 중 적어도 하나를 획득하는, 자기 공명 영상 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 자기 공명 영상 장치는, 상기 획득된 제1 물 강조 영상, 제1 지방 강조 영상, 및 제1 위상 영상 중 적어도 하나를 디스플레이 하는, 디스플레이를 더 포함하는, 자기 공명 영상 장치.
  11. 물 지방 분리 영상을 획득하기 위한 방법에 있어서,
    대상체에 대한 복수개의 에코 시간에 대응되는 자기 공명 신호인 제1 파셜 에코 신호, 제2 파셜 에코 신호, 및 제3 파셜 에코 신호에 기초하여 제1 파셜 k공간 데이터, 제2 파셜 k공간 데이터, 및 제3 파셜 k공간 데이터를 획득하는 단계;
    상기 제1 파셜 k공간 데이터, 상기 제2 파셜 k공간 데이터, 및 상기 제3 파셜 k공간 데이터에 기초하여, 상기 대상체에 대한 제1 복원 영상 데이터, 제2 복원 영상 데이터, 및 제3 복원 영상 데이터를 획득하는 단계; 및
    딕슨(Dixon) 기법을 이용하여, 상기 제1 복원 영상 데이터, 상기 제2 복원 영상 데이터, 및 상기 제3 복원 영상 데이터에 기초하여, 상기 대상체의 제1 물 영상 데이터, 제1 지방 영상 데이터, 및 제1 위상 영상 데이터를 획득하는 단계를 포함하며,
    상기 대상체의 상기 제1 물 영상 데이터, 상기 제1 지방 영상 데이터, 및 상기 제1 위상 영상 데이터를 획득하는 단계는,
    상기 딕슨 기법을 이용하여 획득된 상기 제1 물 영상 데이터 및 상기 제1 지방 영상 데이터 각각에 대응하는 k공간 데이터가 k공간의 중심을 기준으로 원점 대칭률이 소정의 값 이상이 되도록 상기 제1 물 영상 데이터, 상기 제1 지방 영상 데이터, 및 상기 제1 위상 영상 데이터를 획득하는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 방법은,
    RF 여기 펄스(RF excitation pulse)를 상기 대상체에 조사하고, 상기 대상체로부터 상기 제1 파셜 에코 신호, 상기 제2 파셜 에코 신호, 및 상기 제3 파셜 에코 신호를 수신하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  13. 삭제
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 대상체의 상기 제1 물 영상 데이터, 상기 제1 지방 영상 데이터, 및 상기 제1 위상 영상 데이터를 획득하는 단계는,
    상기 제1 물 영상 데이터, 상기 제1 지방 영상 데이터, 상기 제1 위상 영상 데이터, 상기 제1 파셜 k공간 데이터, 상기 제2 파셜 k공간 데이터 및 상기 제3 파셜 k공간 데이터에 기초하여, 상기 복수개의 에코 시간에 대응되는 상기 대상체의 제1 k공간 데이터, 제2 k공간 데이터 및 제3 k공간 데이터를 획득하는 단계를 포함하는, 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 대상체의 상기 제1 k공간 데이터, 상기 제2 k공간 데이터 및 상기 제3 k공간 데이터를 획득하는 단계는,
    상기 제1 물 영상 데이터 및 상기 제1 지방 영상 데이터에 각각 대응되는 제1 물 k공간 데이터 및 제1 지방 k공간 데이터를 획득하는 단계;
    상기 제1 물 k공간 데이터 및 상기 제1 지방 k공간 데이터를 각각 k공간의 중심을 기준으로 원점 대칭하여 원점 대칭된 제1 물 k공간 데이터 및 원점 대칭된 제1 지방 k공간 데이터를 획득하는 단계; 및
    상기 원점 대칭된 제1 물 k공간 데이터, 상기 원점 대칭된 제1 지방 k공간 데이터, 및 상기 제1 위상 영상 데이터에 기초하여 상기 제1 k공간 데이터, 상기 제2 k공간 데이터 및 상기 제3 k공간 데이터를 획득하는 단계를 포함하는, 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 k공간 데이터, 상기 제2 k공간 데이터 및 상기 제3 k공간 데이터를 획득하는 단계는,
    상기 원점 대칭된 제1 물 k공간 데이터, 상기 원점 대칭된 제1 지방 k공간 데이터, 및 상기 제1 위상 영상 데이터에 기초하여 상기 복수개의 에코 시간에 각각 대응되는 k공간 데이터들을 획득하는 단계; 및
    상기 k공간 데이터들 중 일부를 상기 제1 파셜 k공간 데이터, 상기 제2 파셜 k공간 데이터 및 상기 제3 파셜 k공간 데이터로 대체하여 상기 제1 k공간 데이터, 상기 제2 k공간 데이터 및 상기 제3 k공간 데이터를 획득하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 딕슨(Dixon) 기법을 이용하여, 상기 제1 k공간 데이터, 상기 제2 k공간 데이터 및 상기 제3 k공간 데이터에 기초한 상기 대상체에 대한 제2 물 영상 데이터, 제2 지방 영상 데이터, 및 제2 위상 영상 데이터를 획득하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 제2 물 영상 데이터에 대응하는 k공간 데이터 및 상기 제2 지방 영상 데이터에 대응하는 k공간 데이터 중 적어도 하나를 획득하는 단계;
    상기 제2 물 영상 데이터에 대응하는 k공간 데이터 및 상기 제2 지방 영상 데이터에 대응하는 k공간 데이터 중 적어도 하나의 원점 대칭률이 소정의 임계 값 이하인지 결정하는 단계;
    상기 원점 대칭률이 상기 소정의 임계 값 이하인 경우, 상기 제2 물 영상 데이터, 상기 제2 지방 영상 데이터, 및 상기 제2 위상 영상 데이터에 기초하여 상기 k공간 데이터들을 업데이트하는 단계; 및
    상기 업데이트된 상기 k공간 데이터들 및 상기 제1 파셜 에코 신호, 상기 제2 파셜 에코 신호, 및 상기 제3 파셜 에코 신호에 기초하여 상기 제1 k공간 데이터, 상기 제2 k공간 데이터 및 상기 제3 k공간 데이터를 업데이트하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  19. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 물 영상 데이터, 상기 제1 지방 영상 데이터, 및 상기 제1 위상 영상 데이터를 획득하는 단계는,
    상기 제1 물 영상 데이터, 상기 제1 지방 영상 데이터, 및 상기 제1 위상 영상 데이터에 기초하여, 제1 물 강조 영상, 제1 지방 강조 영상, 및 제1 위상 영상 중 적어도 하나를 획득하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  20. 제11 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
KR1020170169530A 2017-12-11 2017-12-11 물 지방 분리 영상을 획득하는 방법 및 그 자기 공명 영상 장치 KR102062766B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170169530A KR102062766B1 (ko) 2017-12-11 2017-12-11 물 지방 분리 영상을 획득하는 방법 및 그 자기 공명 영상 장치
US16/770,287 US11372067B2 (en) 2017-12-11 2018-08-07 Method for acquiring water-fat separation image, and magnetic resonance imaging apparatus therefor
PCT/KR2018/008923 WO2019117417A1 (ko) 2017-12-11 2018-08-07 물 지방 분리 영상을 획득하는 방법 및 그 자기 공명 영상 장치
EP18888616.2A EP3701864A4 (en) 2017-12-11 2018-08-07 METHOD OF DETECTING WATER-GREASE SEPARATING IMAGES AND MAGNETIC RESONANCE IMAGING DEVICE FOR THIS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170169530A KR102062766B1 (ko) 2017-12-11 2017-12-11 물 지방 분리 영상을 획득하는 방법 및 그 자기 공명 영상 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190069125A KR20190069125A (ko) 2019-06-19
KR102062766B1 true KR102062766B1 (ko) 2020-01-06

Family

ID=66820388

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170169530A KR102062766B1 (ko) 2017-12-11 2017-12-11 물 지방 분리 영상을 획득하는 방법 및 그 자기 공명 영상 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11372067B2 (ko)
EP (1) EP3701864A4 (ko)
KR (1) KR102062766B1 (ko)
WO (1) WO2019117417A1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101775028B1 (ko) * 2016-09-26 2017-09-05 삼성전자주식회사 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 획득 방법

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6249595B1 (en) 1998-01-22 2001-06-19 General Electric Company Iterative reconstruction for EPI
US6560353B1 (en) 2000-03-21 2003-05-06 Magnetic Resonance Innovations, Inc. Method of MRI image reconstruction from partially acquired data in two or more dimensions using a multidimensional inverse transform technique
WO2002022014A1 (en) * 2000-09-14 2002-03-21 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Assessing the condition of a joint and devising treatment
US7277597B2 (en) 2003-06-17 2007-10-02 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Partial k-space reconstruction for radial k-space trajectories in magnetic resonance imaging
US7298144B2 (en) * 2005-05-06 2007-11-20 The Board Of Trustee Of The Leland Stanford Junior University Homodyne reconstruction of water and fat images based on iterative decomposition of MRI signals
EP2365354A1 (en) * 2010-02-22 2011-09-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Magnetic resonance imaging of chemical species with a spectral model
EP2626718A1 (en) * 2012-02-09 2013-08-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. MRI with motion correction using navigators acquired using a Dixon technique
CN103505210B (zh) 2012-06-28 2015-09-16 西门子(深圳)磁共振有限公司 一种实现水脂分离的磁共振成像方法和装置
CN105103001B (zh) 2013-04-03 2018-10-19 皇家飞利浦有限公司 使用高snr同相图像和较低snr至少部分地异相图像的dixon型水/脂肪分离mri
WO2015019449A1 (ja) * 2013-08-07 2015-02-12 株式会社日立製作所 磁気共鳴撮影装置および水脂肪分離方法
US20160216352A1 (en) 2013-08-30 2016-07-28 Koninklijke Philips N.V. Dixon magnetic resonance imaging
DE102013217651B4 (de) * 2013-09-04 2016-03-24 Siemens Aktiengesellschaft Mehrpunkt Dixon-Technik
JP6338849B2 (ja) * 2013-12-11 2018-06-06 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 画像解析装置、及び、x線診断装置
KR101664433B1 (ko) 2015-03-24 2016-10-10 삼성전자주식회사 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 장치의 영상 생성 방법
US20170131377A1 (en) 2015-11-10 2017-05-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Magnetic resonance imaging apparatus and method
KR101826702B1 (ko) * 2015-11-10 2018-03-22 삼성전자주식회사 자기 공명 영상 장치 및 그 방법
US20170131374A1 (en) 2015-11-10 2017-05-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Magnetic resonance imaging apparatus and image processing method thereof
KR101853821B1 (ko) 2015-11-10 2018-05-02 삼성전자주식회사 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 장치의 영상 생성 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101775028B1 (ko) * 2016-09-26 2017-09-05 삼성전자주식회사 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 획득 방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019117417A1 (ko) 2019-06-20
US20210173030A1 (en) 2021-06-10
EP3701864A4 (en) 2021-02-24
US11372067B2 (en) 2022-06-28
EP3701864A1 (en) 2020-09-02
KR20190069125A (ko) 2019-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102028126B1 (ko) 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 생성 방법
KR101775028B1 (ko) 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 획득 방법
US10598752B2 (en) Magnetic resonance imaging (MRI) apparatus and method of obtaining magnetic resonance image
KR101806902B1 (ko) 자기 공명 영상 복원 방법 및 장치
US20170131374A1 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and image processing method thereof
US20180217216A1 (en) Method and apparatus for acquiring magnetic resonance signal
US10488485B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and method for obtaining magnetic resonance image
US20180100906A1 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and method of operating the same
KR102393288B1 (ko) 자기공명영상장치 및 그 제어방법
KR102062766B1 (ko) 물 지방 분리 영상을 획득하는 방법 및 그 자기 공명 영상 장치
KR102386797B1 (ko) 위상 대조 속도 측정을 이용한 자기 공명 영상 생성 장치 및 방법
KR101853821B1 (ko) 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 장치의 영상 생성 방법
KR101949486B1 (ko) 자기 공명 영상 생성 방법 및 그 자기 공명 영상 장치
US20190033407A1 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and method of generating magnetic resonance image
KR20210130569A (ko) 볼륨 선택적 3차원 자기 공명 영상 생성 장치 및 방법
KR102008499B1 (ko) 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 획득 방법
KR102190577B1 (ko) 영상 신호 생성 방법, 영상 복원 방법 및 영상 획득 장치
KR102016422B1 (ko) 자기 공명 영상 장치 및 이를 이용한 혈류 영상 복원 방법
KR101852098B1 (ko) 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 생성 방법
KR101949491B1 (ko) 자기 공명 영상 생성 방법 및 그 자기 공명 영상 처리 장치
KR20230041216A (ko) 혈관벽 영상을 획득하기 위한 자기 공명 영상 생성 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant