KR20020031061A - 위상 오차 측정 방법 및 장치, 위상 오차 보정 방법 및장치, 기록 매체 및 자기 공명 촬상 장치 - Google Patents

위상 오차 측정 방법 및 장치, 위상 오차 보정 방법 및장치, 기록 매체 및 자기 공명 촬상 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20020031061A
KR20020031061A KR1020010064555A KR20010064555A KR20020031061A KR 20020031061 A KR20020031061 A KR 20020031061A KR 1020010064555 A KR1020010064555 A KR 1020010064555A KR 20010064555 A KR20010064555 A KR 20010064555A KR 20020031061 A KR20020031061 A KR 20020031061A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
excitation
magnetic field
time period
spin
phase error
Prior art date
Application number
KR1020010064555A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100458774B1 (ko
Inventor
미요시미츠하루
야마자키아키
Original Assignee
추후제출
지이 메디컬 시스템즈 글로발 테크놀러지 캄파니 엘엘씨
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 추후제출, 지이 메디컬 시스템즈 글로발 테크놀러지 캄파니 엘엘씨 filed Critical 추후제출
Publication of KR20020031061A publication Critical patent/KR20020031061A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100458774B1 publication Critical patent/KR100458774B1/ko

Links

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
    • 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
    • G01R33/565Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities
    • 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
    • G01R33/565Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities
    • G01R33/56518Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities due to eddy currents, e.g. caused by switching of the gradient magnetic field
    • 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
    • G01R33/565Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities
    • G01R33/56563Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities caused by a distortion of the main magnetic field B0, e.g. temporal variation of the magnitude or spatial inhomogeneity of B0

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

위상축 방향의 스핀에서 위상 오차를 정확하게 측정하고 보정하기 위하여, 적분값 0을 가지는 그레디언트 자기장을 제 1 180°여기 및 제 2 180°여기 사이의 시간 주기동안 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코(SE1)를 판독하고, 적분값 0을 가지는 그레디언트 자기장을 제 2 180°여기 및 제 3 180°여기 사이의 시간 주기동안 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코(SE2)를 판독하고, 이들 스핀 에코를 기초로 하여 잔류 자화(Gp0)의 영향에 기인한 위상 오차를 판정한다.

Description

위상 오차 측정 방법 및 장치, 위상 오차 보정 방법 및 장치, 기록 매체 및 자기 공명 촬상 장치{PHASE ERROR MEASURING METHOD AND APPARATUS, PHASE ERROR CORRECTING METHOD AND APPARATUS, RECORDING MEDIUM AND MAGNETIC RESONANCE IMAGING APPARATUS}
본 발명은 위상 오차 측정(phase error measuring) 방법 및 장치와, 위상 오차 보정(phase error correcting) 방법 및 장치와, 기록 매체(recording medium)와 자기 공명 촬상(magnetic resonance imaging) 장치에 관한 것이며, 보다 구체적으로는, 잔류 자화(residual magnetization) 등의 효과에 의한 스핀(spin)의 위상 오차를 측정하는 방법 및 장치와, 그러한 위상 오차를 보정하는 방법 및 장치와, 컴퓨터가 위상 오차 측정 기능을 수행하도록 작동시키는 프로그램이 기록된 기록 매체와, 컴퓨터가 위상 오차 보정 기능을 수행하도록 작동시키는 프로그램이 기록된 기록 매체와, 위상 오차 측정 수단을 갖춘 자기 공명 촬상 장치와, 위상 오차 보정 수단을 갖춘 자기 공명 촬상 장치에 관한 것이다.
자기 공명 촬상 장치에서는, 마그네트 시스템(magnet system)의 내부공간, 즉 정자기장(static magnetic field)이 생성되는 공간으로 촬상의 피검체를 반입하고, 그레디언트 자기장 및 고주파수 자기장을 인가하여 피검체내의 스핀(spin)으로부터 자기 공명 신호를 발생시켜, 수신된 신호를 기초로 해서 단층 이미지(tomographic image)를 재구성한다.
그레디언트 자기장은 세 개의 서로 수직한 축 방향으로 인가된다. 세 개의 서로 수직한 축은, 슬라이스(slice)축, 위상축 및 주파수축이다. 슬라이스축 방향의 그레디언트 자기장은 RF(radio frequency) 여기 신호에 의하여 슬라이스축 상에서 바람직한 슬라이스를 선택적으로 여기시키는 것으로서, 때때로 슬라이스 그레디언트라고 불린다. 위상축 방향의 그레디언트 자기장은 스핀의 위상 인코딩(encoding)을 가능하게 하는 것으로서, 때때로 위상 인코딩 그레디언트라고 불린다. 주파수축 방향의 그레디언트 자기장은 자기 공명 신호의 판독(readout)을 가능하게 하는 것으로서, 판독 그레디언트라고 불린다. 자기 공명 신호는 에코(echo) 신호로서 판독된다.
자기 공명 촬상 방법의 하나는 고속 스핀 에코(FSE : fast spin echo) 기법이다. 이러한 기법은 스핀을 90°여기시킨 다음, 180°여기에 의한 스핀의 반전(inversion)을 여러 번 반복하여 각각의 90°여기마다 다수의 뷰(view)를 위한 복수의 스핀 에코를 획득하는 것이다.
FSE 기법의 펄스 시퀀스(pulse sequence)가 도 1에 도시되어 있다. 도 1에서, (1)은 90°여기 및 180°여기의 시퀀스이며, (2), (3), (4)는 각각 슬라이스 그레디언트(Gs), 위상 인코딩 그레디언트(Gp), 판독 그레디언트(Gr)의 시퀀스이며, (5)는 스핀 에코(SE)의 시퀀스이다. 이들 시퀀스는 시간축 t를 따라 진행한다.
도시되는 바와 같이, 슬라이스 그레디언트(Gs1)를 인가하면서 90°여기가 수행된다. 그런 다음, 시간 주기(U1) 이후에, 슬라이스 그레디언트(Gs2)를 인가하면서 제 1 180°여기가 수행된다. 그런 다음, 시간 주기(U2) 이후에 슬라이스 그레디언트(Gs3)를 인가하면서 제 2 180°여기가 수행된다. 그런 다음 이하 마찬가지 방식으로 매 시간 주기(U2)마다 슬라이스 그레디언트(Gs4, Gs5,...)를 각각 인가하면서 제 3, 제 4,...의 180°여기가 수행된다.
90°여기로부터 제 1 180°여기까지의 시간 주기 동안, 판독 그레디언트(Gr1)를 인가하여 스핀의 위상 분산(phase dispersion), 즉 디페이징(dephasing)을 수행한다. 그런 다음, 제 1 180°여기로부터 제 2 180°여기까지의 시간 주기 동안, 판독 그레디언트(Gr2)를 인가하여, 스핀의 위상 포커싱(phase focusing), 즉 리페이징(rephasing)을 수행하고 제 1 스핀 에코(SE1)를 발생시킨다. 스핀 에코를 발생시킨 판독 그레디언트(Gr2)는 후반부에서 스핀을 디페이징한다.
판독 그레디언트(Gr2)의 인가 이전에, 위상 인코딩 그레디언트(Gp1)를 인가하여 위상 인코딩을 수행하고, 판독 그레디언트(Gr2) 인가를 완료한 다음, 위상 인코딩 그레디언트(Gp1)를 역방향으로 인가하여 위상 인코딩을 소거(cancel)한다.
이하 마찬가지 방식으로, 매 180°여기 사이의 매 시간 주기마다 판독 그레디언트(Gr3, Gr4,...)를 인가하여 스핀 에코(SE2, SE3,...)를 각각 발생시킨다. 또한, 위상 인코딩 그레디언트(Gp2, Gp3,...)에 의하여 위상 인코딩이 달성된다. 위상 인코딩은 매회 다르다.
스핀 에코는 에코의 중심에서 최대의 진폭을 가지는 RF 신호이다. 제 1 스핀 에코(SE1)의 최대 진폭, 즉 피크(peak)는 90°여기로부터 시간 주기(TE)(echo time)가 지난 다음에 발생한다. 제 2 스핀 에코(SE2)의 피크는 제 1 스핀 에코(SE1)의 피크로부터 시간 주기(TE)가 지난 다음에 발생한다. 그런 다음 마찬가지 방식으로, 시간 주기(TE) 간격으로 스핀 에코(SE3, SE4,...)의 피크가 발생한다. 때때로 피크의 발생을 스핀 에코의 결상(focalization)이라고 부른다.
영구 자석에 의하여 정자기장의 발생을 달성하는 마그네트 시스템에서는, 예컨대 그레디언트 자기장에 의한 영구 자석의 자극편(pole pieces)의 자화때문에 잔류 자화가 발생할 수 있다. 90°여기와 180°여기 사이의 시간 주기 동안 주파수축 방향의 잔류 자화가 스핀의 디페이징에 영향을 미치므로, 스핀 에코 결상의 타이밍, 즉 피크 발생의 타이밍에 오차가 발생한다. 이와 유사한 현상은 맴돌이 전류(eddy current)에 의해서도 발생한다.
예컨대, 제 1 스핀 에코(SE1)가 정규의 TE보다 더 짧은 시간 주기(TE')에서 결상한다면, 결상의 타이밍 오차에 기인하여 제 2 스핀 에코(SE2)는 정규의 TE보다 더 긴 시간 주기(TE")에서 결상하고 제 3 스핀 에코(SE3)는 정규의 TE보다 더 짧은 타이밍(TE')에서 결상한다. 그런 다음, 정규의 TE보다 더 긴 시간 주기와 더 짧은 시간 주기의 타이밍에서 스핀 에코 (SEi)(i:4,5,6,...)가 번갈아 결상한다.
이러한 결상 오차가 재구성되는 이미지에서의 아티팩트 발생(artifact generation) 원인이 되기 때문에, 판독 그레디언트를 조정함으로써 주파수축 방향의 잔류 자화나 맴돌이 전류 등의 영향을 소거하여 결상 오차를 보정하고자 하는 시도가 이루어진다.
또한 위상축 방향으로 잔류 자화가 존재하는 경우, 그 잔류 자화의 영향으로 인하여 결상 오차가 발생한다. 그러나, 이러한 결상 오차는 그레디언트 축이 다르기 때문에 판독 그레디언트를 조정함으로써 보정될 수 없다. 또한, 무엇보다, 스핀의 위상에 대한 위상축 방향의 잔류 자화 등의 영향을 정확하게 측정할 수가 없다.
그러므로 본 발명의 목적은 위상축 방향의 스핀의 위상 오차를 정확하게 측정하는 방법 및 장치, 그러한 위상 오차를 보정하는 방법 및 장치, 위상 오차 측정 기능을 수행하도록 컴퓨터를 작동시키는 프로그램을 기록한 기록 매체, 위상 오차 보정 기능을 수행하도록 컴퓨터를 작동시키는 프로그램을 기록한 기록 매체, 위상오차 측정 수단을 갖춘 자기 공명 촬상 장치, 그리고 위상 오차 보정 수단을 갖춘 자기 공명 촬상 장치를 제공하는 것이다.
(1) 전술한 과제를 해결하기 위한 하나의 관점에 따르면, 본 발명은 위상 오차 측정 방법으로서 피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하는 단계와, 90°여기로부터 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하는 단계와, 제 1 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하는 단계와, 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하는 단계와, 제 1 180°여기로부터 제 2 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하는 단계와, 제 2 180°여기로부터 제 3 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하는 단계와, 제 1 스핀 에코 신호와 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 앞서의 90°여기로부터 제 1 180°여기까지의 시간 주기 동안의 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 오차 측정 방법이다.
(2) 전술한 과제를 해결하기 위한 다른 관점에 따르면, 본 발명은 위상 오차 측정 장치로서 피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하고, 90°여기로부터 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하고, 제 1 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하고, 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하는 스핀 여기 수단과, 제 1 180°여기로부터 제 2 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하고, 제 2 180°여기로부터 제 3 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하는 에코 판독 수단과, 제 1 스핀 에코 신호와 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 앞서의 90°여기로부터 제 1 180°여기까지의 시간 주기 동안의 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하는 위상 오차 계산 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 위상 오차 측정 장치이다.
(3) 전술한 과제를 해결하기 위한 또 다른 관점에 따르면, 본 발명은 기록 매체로서 컴퓨터로 하여금 피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하고, 90°여기로부터 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하고, 제 1 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하고, 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하고, 제 1 180°여기로부터 제 2 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하고, 제 2 180°여기로부터 제 3 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하고, 제 1 스핀 에코 신호와 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 앞서의 90°여기로부터 제 1 180°여기까지의 시간 주기 동안의 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하도록 하는 프로그램을 컴퓨터 판독 가능한 방식으로 기록한 것을 특징으로 하는 기록 매체이다.
(4) 전술한 과제를 해결하기 위한 또 다른 관점에 따르면, 본 발명은 정자기장, 그레디언트 자기장 및 고주파수 자기장을 이용하여 피검체로부터 자기 공명 신호를 획득하고, 획득한 자기 공명 신호를 기초로 하여 이미지를 구성하는 자기 공명 촬상 장치로서, 피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하고, 90°여기로부터 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하고, 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하고, 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하는 스핀 여기 수단과, 제 1 180°여기로부터 제 2 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하고, 제 2 180°여기로부터 제 3 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하는 에코 판독 수단과, 제 1 스핀 에코 신호와 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 앞서의 90°여기로부터 제 1 180°여기까지의 시간 주기 동안의 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하는 위상 오차 계산 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 공명 촬상 장치이다.
(1)∼(4)에 기재된 각 관점에 있어서 본 발명에 따르면, 90°여기와 180°여기 사이의 시간 주기동안 위상축 방향으로 어떠한 그레디언트 자기장도 인가하지 않으며, 180°여기 사이의 시간 주기동안 각각 시간 적분값이 0이 되는 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 각각의 스핀 에코 신호를 판독하기 때문에, 90°여기와 180°여기의 사이의 시간 주기동안 위상축 방향의 잔류 자화 등에 의해서 서로에 대하여 반대로 영향을 미치는 2개의 스핀 에코 신호를 얻을 수 있다. 그러므로, 이들 스핀 에코 신호로부터 계산을 거쳐 스핀의 위상 오차를 판정할 수 있다.
(1)∼(4)에 기재된 각 관점에 있어서 본 발명에 따르면, 매 180°여기의 전후에 주파수축 방향으로 크러셔(crusher) 그레디언트 자기장을 인가함으로써, FID 신호에 의한 간섭을 제거하고 또한 자극 에코(stimulated echo)의 생성을 저지하여 측정의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
(5) 전술한 과제를 해결하기 위한 또 다른 관점에 따르면, 본 발명은 위상 오차 측정 방법으로서 피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하는 단계와, 90°여기로부터 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하는 단계와, 제 1 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하는 단계와,제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하는 단계와, 제 1 180°여기로부터 제 2 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하는 단계와, 제 2 180°여기로부터 제 3 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하는 단계와, 제 1 스핀 에코 신호와 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 앞서의 90°여기로부터 제 1 180°여기까지의 시간 주기 동안의 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하는 단계와, 앞서의 그레디언트 자기장의 극성을 반전하여 시험적으로 앞서의 단계를 2회 반복하는 단계와, 먼저 판정된 위상 오차와 뒤에 판정된 위상 오차의 평균을 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 오차 측정 방법이다.
(6) 전술한 과제를 해결하기 위한 다른 관점에 따르면, 본 발명은 위상 오차 측정 장치로서 피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하고, 90°여기로부터 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하고, 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하고, 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하는 스핀 여기 수단과, 제 1 180°여기로부터 제 2 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하고, 제 2 180°여기로부터 제 3 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하는 에코 판독 수단과, 제 1스핀 에코 신호와 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 앞서의 90°여기로부터 제 1 180°여기까지의 시간 주기 동안의 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하는 위상 오차 계산 수단과, 앞서의 그레디언트 자기장의 극성을 반전하여 스핀 여기 수단에 의한 스핀 여기와, 에코 판독 수단에 의한 스핀 에코 판독과 위상 오차 계산 수단에 의한 위상 오차 계산을 시험적으로 2회 반복시키는 제어 수단과, 먼저 판정된 위상 오차와 뒤에 판정된 위상 오차의 평균을 구하는 평균 계산 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 위상 오차 측정 장치이다.
(7) 전술한 과제를 해결하기 위한 또 다른 관점에 따르면, 본 발명은 기록 매체로서 컴퓨터로 하여금 피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하고, 90°여기로부터 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하고, 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하고, 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하고, 제 1 180°여기로부터 제 2 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하고, 제 2 180°여기로부터 제 3 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하고, 제 1 스핀 에코 신호와 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 앞서의 90°여기로부터 제 1 180°여기까지의 시간 주기 동안의 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하고, 앞서의 그레디언트 자기장의 극성을 반전하여 시험적으로 앞서의 단계를 2회 반복하고, 먼저 판정된 위상 오차와 뒤에 판정된 위상 오차의 평균을 구하도록 하는 프로그램을 컴퓨터 판독 가능한 방식으로 기록한 것을 특징으로 하는 기록 매체이다.
(8) 전술한 과제를 해결하기 위한 또 다른 관점에 따르면, 본 발명은 정자기장, 그레디언트 자기장 및 고주파수 자기장을 이용하여 피검체로부터 자기 공명 신호를 획득하고, 획득한 자기 공명 신호를 기초로 하여 이미지를 구성하는 자기 공명 촬상 장치로서, 피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하고, 90°여기로부터 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하고, 제 1 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하고, 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하는 스핀 여기 수단과, 제 1 180°여기로부터 제 2 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하고, 제 2 180°여기로부터 제 3 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하는 에코 판독 수단과, 제 1 스핀 에코 신호와 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 앞서의 90°여기로부터 제 1 180°여기까지의 시간 주기 동안의 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하는 위상 오차 계산 수단과, 앞서의 그레디언트 자기장의 극성을 반전하여 스핀 여기 수단에 의한 스핀 여기와 에코 판독 수단에 의한 스핀 에코 판독과 위상 오차 계산 수단에 의한 위상 오차 계산을 시험적으로 2회 반복시키는 제어 수단과, 먼저 판정된 위상 오차와 뒤에 판정된 위상 오차의 평균을 구하는 평균 계산 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 자기 공명 촬상 장치이다.
(5)∼(8)에 기재된 각 관점에 있어서 본 발명에 따르면, 90°여기와 180°여기 사이의 시간 주기동안 위상축 방향으로 어떠한 그레디언트 자기장도 인가하지 않으며, 180°여기 사이의 시간 주기동안 각각 시간 적분값이 0이 되는 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 각각의 스핀 에코 신호를 판독하기 때문에, 90°여기와 180°여기의 사이의 시간 주기동안 위상축 방향의 잔류 자화 등에 의해서 서로에 대하여 반대로 영향을 미치는 2개의 스핀 에코 신호를 얻을 수 있다. 그러므로, 이들 스핀 에코 신호로부터 계산을 거쳐 스핀의 위상 오차를 판정할 수 있다.
그레디언트 자기장의 극성을 반전하여 시험적으로 그러한 위상 오차 측정을 2회 반복하고, 얻어진 측정값을 평균함으로써, 매 180°여기 사이의 시간 주기 동안 인가된 그레디언트 자기장이 그 측정값에 미치는 영향을 제거하여, 고정밀도의 측정값을 얻을 수 있다.
(5)∼(8)에 기재된 각 관점에 있어서 본 발명에 따르면, 매 180°여기의 전후에 주파수축 방향으로 크러셔 그레디언트 자기장을 인가함으로써, FID 신호에 의한 간섭을 제거하고 또한 자극 에코의 생성을 저지하여 측정의 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.
이러한 경우, 2회의 시험에 있어서 극성을 반전하여 크러셔 그레디언트 자기장을 인가함으로써, 크러셔로서 인가된 그레디언트 자기장이 측정값에 미치는 영향을 제거하여, 한층 더 고정밀도의 측정을 할 수 있다.
(9) 전술한 과제를 해결하기 위한 또 다른 관점에 따르면, 본 발명은 위상 오차 보정 방법으로서 피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하는 단계와, 90°여기로부터 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하는 단계와, 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하는 단계와, 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하는 단계와, 제 1 180°여기로부터 제 2 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하는 단계와, 제 2 180°여기로부터 제 3 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하는 단계와, 제 1 스핀 에코 신호와 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 앞서의 90°여기로부터 제 1 180°여기까지의 시간 주기 동안의 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하는 단계와, 그레디언트 자기장을 인가하여 90°여기로부터 180°여기까지의 시간 주기 동안 위상축 방향의 상기 위상 오차를 0이 되게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 오차 보정 방법이다.
(10) 전술한 과제를 해결하기 위한 다른 관점에 따르면, 본 발명은 위상 오차 보정 장치로서 피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하고, 90°여기로부터 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하고, 제 1 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하고, 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하는 스핀 여기 수단과, 제 1 180°여기로부터 제 2 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하고, 제 2 180°여기로부터 제 3 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하는 에코 판독 수단과, 제 1 스핀 에코 신호와 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 앞서의 90°여기로부터 제 1 180°여기까지의 시간 주기 동안의 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하는 위상 오차 계산 수단과, 그레디언트 자기장을 인가하여 90°여기로부터 180°여기까지의 시간 주기 동안 위상축 방향의 상기 위상 오차를 0이 되게 하는 보정 그레디언트 자기장 인가 수단(corrective gradient magnetic field applying means)을 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 오차 보정 장치이다.
(11) 전술한 과제를 해결하기 위한 또 다른 관점에 따르면, 본 발명은 기록 매체로서 컴퓨터로 하여금 피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하고, 90°여기로부터 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하고, 제 1 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하고, 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하고, 제 1 180°여기로부터 제 2 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하고, 제 2 180°여기로부터 제 3 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하고, 제 1 스핀 에코 신호와 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 앞서의 90°여기로부터 제 1 180°여기까지의 시간 주기 동안의 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하고, 그레디언트 자기장을 인가하여 90°여기로부터 180°여기까지의 시간 주기 동안 위상축 방향의 상기 위상 오차를 0이 되게 하는 프로그램을 컴퓨터 판독 가능한 방식으로 기록 것을 특징으로 하는 기록 매체이다.
(12) 전술한 과제를 해결하기 위한 또 다른 관점에 따르면, 본 발명은 정자기장, 그레디언트 자기장 및 고주파수 자기장을 이용하여 피검체로부터 자기 공명 신호를 획득하고, 획득한 자기 공명 신호를 기초로 하여 이미지를 구성하는 자기 공명 촬상 장치로서, 피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하고, 90°여기로부터 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하고, 제 1 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하고, 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하는 스핀 여기 수단과, 제 1 180°여기로부터 제 2 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하고, 제 2 180°여기로부터 제 3 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하는 에코 판독 수단과, 제 1 스핀 에코 신호와 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 앞서의 90°여기로부터 제 1 180°여기까지의 시간 주기 동안의 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하는 위상 오차 계산 수단과, 그레디언트 자기장을 인가하여 90°여기로부터 180°여기까지의 시간 주기 동안 위상축 방향의 상기 위상 오차를 0이 되게 하는 보정 그레디언트 자기장 인가 수단을 포함하는 것을 특징으로 자기 공명 촬상 장치이다.
(9)∼(12)에 기재된 각 관점에 따르면, 본 발명의 (1)∼(4)에 기재된 각 관점과 같이 위상 오차를 측정하여, 90°여기로부터 제 1 180°여기까지의 시간 주기동안 위상축 방향으로 위상 오차가 0이 되게 하는 그레디언트 자기장을 인가하므로, 위상축 방향의 잔류 그레디언트 자기장에 기인한 위상 오차를 보정할 수 있다.
(13) 전술한 과제를 해결하기 위한 또 다른 관점에 따르면, 본 발명은 위상 오차 보정 방법으로서 피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하는 단계와, 90°여기로부터 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하는 단계와, 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하는 단계와, 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하는 단계와, 제 1 180°여기로부터 제 2 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하는 단계와, 제 2 180°여기로부터 제 3 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하는 단계와, 제 1 스핀 에코 신호와 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 앞서의 90°여기로부터 제 1 180°여기까지의 시간 주기 동안의 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하는 단계와, 앞서의 그레디언트 자기장의 극성을 반전하여 시험적으로 앞서의 단계를 2회 반복하는 단계와, 먼저 판정된 위상 오차와 뒤에 판정된 위상 오차의 평균을 구하는 단계와, 그레디언트 자기장을 인가하여 90°여기로부터 180°여기까지의 시간 주기 동안 위상축 방향의 상기 위상 오차의 평균을 0이 되게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 오차 보정 방법이다.
(14) 전술한 과제를 해결하기 위한 다른 관점에 따르면, 본 발명은 위상 오차 보정 장치로서 피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하고, 90°여기로부터제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하고, 제 1 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하고, 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하는 스핀 여기 수단과, 제 1 180°여기로부터 제 2 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하고, 제 2 180°여기로부터 제 3 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하는 에코 판독 수단과, 제 1 스핀 에코 신호와 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 앞서의 90°여기로부터 제 1 180°여기까지의 시간 주기 동안의 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하는 위상 오차 계산 수단과, 앞서의 그레디언트 자기장의 극성을 반전하여 스핀 여기 수단에 의한 스핀 여기와, 에코 판독 수단에 의한 스핀 에코 판독과 위상 오차 계산 수단에 의한 위상 오차 계산을 시험적으로 2회 반복시키는 제어 수단과, 먼저 판정된 위상 오차와 뒤에 판정된 위상 오차의 평균을 구하는 평균 계산 수단과, 그레디언트 자기장을 인가하여 90°여기로부터 180°여기까지의 시간 주기 동안 위상축 방향의 상기 위상 오차 평균을 0이 되게 하는 보정 그레디언트 자기장 인가 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 오차 보정 장치이다.
(15) 전술한 과제를 해결하기 위한 또 다른 관점에 따르면, 본 발명은 기록 매체로서 컴퓨터로 하여금 피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하고, 90°여기로부터 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하고, 제 1 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하고, 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하고, 제 1 180°여기로부터 제 2 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하고, 제 2 180°여기로부터 제 3 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하고, 제 1 스핀 에코 신호와 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 앞서의 90°여기로부터 제 1 180°여기까지의 시간 주기 동안의 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하고, 앞서의 그레디언트 자기장의 극성을 반전하여 시험적으로 앞서의 단계를 2회 반복하고, 먼저 판정된 위상 오차와 뒤에 판정된 위상 오차의 평균을 구하도록 하고, 그레디언트 자기장을 인가하여 90°여기로부터 180°여기까지의 시간 주기 동안 위상축 방향의 상기 위상 오차 평균을 0이 되게 하는 프로그램을 컴퓨터 판독 가능한 방식으로 기록 것을 특징으로 하는 기록 매체이다.
(16) 전술한 과제를 해결하기 위한 또 다른 관점에 따르면, 본 발명은 정자기장, 그레디언트 자기장 및 고주파수 자기장을 이용하여 피검체로부터 자기 공명 신호를 획득하고, 획득한 자기 공명 신호를 기초로 하여 이미지를 구성하는 자기 공명 촬상 장치로서, 피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하고, 90°여기로부터 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하고, 제 1 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하고, 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하는 스핀 여기 수단과, 제 1 180°여기로부터 제 2 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하고, 제 2 180°여기로부터 제 3 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하는 에코 판독 수단과, 제 1 스핀 에코 신호와 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 앞서의 90°여기로부터 제 1 180°여기까지의 시간 주기 동안의 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하는 위상 오차 계산 수단과, 앞서의 그레디언트 자기장의 극성을 반전하여 스핀 여기 수단에 의한 스핀 여기와 에코 판독 수단에 의한 스핀 에코 판독과 위상 오차 계산 수단에 의한 위상 오차 계산을 시험적으로 2회 반복시키는 제어 수단과, 먼저 판정된 위상 오차와 뒤에 판정된 위상 오차의 평균을 구하는 평균 계산 수단과, 그레디언트 자기장을 인가하여 90°여기로부터 180°여기까지의 시간 주기 동안 위상축 방향의 상기 위상 오차 평균을 0이 되게 하는 보정 그레디언트 자기장 인가 수단을 포함하는 것을 특징으로 자기 공명 촬상 장치이다.
(13)∼(16)에 기재된 각 관점에 따르면, 본 발명의 (5)∼(8)에 기재된 각 관점과 같이 위상 오차를 측정하여, 90°여기로부터 제 1 180°여기까지의 시간 주기 동안 위상축 방향으로 위상 오차가 0이 되게 하는 그레디언트 자기장을 인가하므로, 위상축 방향의 잔류 그레디언트 자기장에 기인한 위상 오차를 보정할 수 있다.
그러므로, 본 발명은 위상축 방향으로 스핀의 위상 오차를 정밀하게 측정하는 방법 및 장치와, 그러한 위상 오차를 보정하는 방법 및 장치와, 컴퓨터가 그러한 위상 오차 측정 기능을 수행하도록 작동시키는 프로그램을 기록한 기록 매체와, 컴퓨터가 그러한 위상 오차 보정 기능을 수행하도록 작동시키는 프로그램을 기록한기록 매체와, 위상 오차 측정 수단을 구비한 자기 공명 촬상 장치와, 위상 오차 보정 수단을 구비한 자기 공명 촬상 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적 및 이점은 첨부 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 관한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
도 1 은 FSE 기법의 펄스 시퀀스를 도시하는 도면,
도 2 는 본 발명의 실시예에 따르는 장치의 블록도,
도 3 은 위상 오차 측정을 위한 예시적 펄스 시퀀스를 도시하는 도면,
도 4 는 위상 오차 계산에 대한 개념적 도면,
도 5 는 위상 오차 측정의 예시적 펄스 시퀀스를 도시하는 도면,
도 6 은 위상 오차 계산의 개념적 도면,
도 7 은 위상 오차 측정을 위한 예시적 펄스 시퀀스를 도시하는 도면,
도 8 은 위상 오차 측정을 위한 예시적 펄스 시퀀스를 도시하는 도면,
도 9 는 자기 공명 촬상을 위한 예시적 펄스 시퀀스를 도시하는 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100: 마그네트 시스템102 : 주자기장 마그네트 섹션
106 : 그레디언트 코일 섹션108 : RF 코일 섹션
130 : 그레디언트 구동 섹션140 : RF 구동 섹션
150 : 데이터 수집 섹션160 : 제어 섹션
170 : 데이터 처리 섹션180 : 디스플레이 섹션
도면을 참조하여 본 발명의 여러 실시예가 상세히 설명될 것이다. 도 2는 본 발명의 일실시예인 자기 공명 촬상 장치의 블록도를 도시하고 있다. 본 장치의 구성은 본 발명에 따르는 장치의 일실시예이다. 본 장치의 동작은 본 발명에 따르는 방법의 일실시예를 나타낸다.
도 2에 도시된 바에 따르면, 본 장치는 마그네트 시스템(magnet system)(100)을 포함한다. 마그네트 시스템(100)은 주자기장 마그네트 섹션(main magnetic field section)(102), 그레디언트 코일 섹션(106) 및 RF 코일 섹션(108)을 구비한다. 주자기장 마그네트 섹션(102) 및 코일 섹션들은 각각 공간을 사이에 두고 서로 대향하는 한 쌍으로 구성된다. 이들 섹션은 일반적으로 원반과 같은 형상을 갖고 중심축을 공유하도록 배치되어 있다. 피검체(300)는 받침대(500)에 눕혀져서 반송 수단(carrier mean)(도시되지 않음)에 의하여 마그네트 시스템(100)의 내부 공간 안팎으로 반입 반출된다.
주자기장 마그네트 섹션(102)은 마그네트 시스템(100)의 내부 공간에 정자기장을 형성한다. 정자기장의 방향은 일반적으로 피검체(300)의 인체축 방향과 직교한다. 즉, 소위 "수직(vertical)" 자기장을 형성한다. 주자기장 마그네트 섹션(102)은 예컨대, 영구 자석을 이용하여 구성된다.
그레디언트 코일 섹션(106)은 서로 수직인 3개의 축, 즉 슬라이스축, 위상축 및 주파수축의 방향으로 정자기장 강도에 대하여 그레디언트를 주기 위하여 3개의 그레디언트 자기장을 생성한다.
정자기장 공간에서 서로 수직인 좌표축을 x, y, 및 z라고 표시했을 때, 그 축들 중 임의의 하나가 슬라이스축이 될 수 있다. 이러한 경우, 나머지 2개의 축 중에서 한 쪽이 위상축이고, 다른 쪽이 주파수축이다. 또한, 슬라이스축, 위상축 및 주파수축은 서로에 대한 수직성을 유지하면서 x, y, 및 z 축에 대하여 임의의 기울기를 가질 수 있다.
슬라이스축 방향의 그레디언트 자기장을 슬라이스 그레디언트 자기장이라고 부른다. 위상축 방향의 그레디언트 자기장을 위상 인코딩 그레디언트 자기장이라고 부른다. 주파수축 방향의 그레디언트 자기장을 판독 그레디언트 자기장이라고 부른다. 이러한 그레디언트 자기장의 생성을 가능하게 하기 위해서, 그레디언트 코일 섹션(106)은 3개의 그레디언트 코일(도시되지 않음)을 포함하고 있다. 이하에서는 그레디언트 자기장을 간단히 그레디언트라고 부를 것이다.
RF 코일 섹션(108)은 정자기장 공간에서 피검체(300) 체내의 스핀을 여기시키기 위하여 RF 여기 신호를 송신한다. RF 코일 섹션(108)은 또한 여기된 스핀에 의하여 생성되는 자기 공명 신호를 수신한다.
RF 코일 섹션(108)은 송신 코일 및 수신 코일(도시되지 않음)을 구비한다.송신 코일 및 수신 코일로서, 동일한 코일을 겸용할 수도 있고 또는 별도의 전용 코일을 이용할 수도 있다.
그레디언트 코일 섹션(106)은 그레디언트 구동 섹션(130)과 접속되어 있다. 그레디언트 구동 섹션(130)은 그레디언트 코일 섹션(106)에 구동 신호를 부여하여 그레디언트 자기장을 발생시킨다. 그레디언트 구동 섹션(130)은 그레디언트 코일 섹션(106)에 있어서의 3개의 그레디언트 코일에 대응하는 3개의 구동 회로(도시되지 않음)를 갖는다.
RF 코일 섹션(108)은 RF 구동 섹션(140)과 접속되어 있다. RF 구동 섹션(140)은 RF 코일 섹션(108)으로 구동 신호를 부여하여 RF 여기 신호를 송신하고, 이로써 피검체(300) 체내의 스핀을 여기시킨다.
RF 코일 섹션(108)은 데이터 수집 섹션(150)과 접속되어 있다. 데이터 수집 섹션(150)은 RF 코일 섹션(108)이 수신한 수신 신호를 샘플링(sampling)함으로써 모으고 그 신호를 디지털 데이터로서 수집한다.
그레디언트 구동 섹션(130), RF 구동 섹션(140) 및 데이터 수집 섹션(150)은 제어 섹션(160)과 접속되어 있다. 제어 섹션(160)은 그레디언트 구동 섹션(130), RF 구동 섹션(140) 및 데이터 수집 섹션(150)을 제어하여 촬상을 수행한다.
제어 섹션(160)은 예컨대 컴퓨터 등을 이용하여 구성된다. 제어 섹션(160)은 메모리(도시되지 않음)를 포함한다. 메모리는 제어 섹션(160)을 위한 프로그램 및 여러 종류의 데이터를 저장하고 있다. 제어 섹션(160)의 기능은 컴퓨터가 메모리에 저장된 프로그램을 실행함으로써 구현된다.
데이터 수집 섹션(150)의 출력단은 데이터 처리 섹션(170)과 접속되어 있다. 데이터 수집 섹션(150)이 수집한 데이터가 데이터 처리 섹션(170)으로 입력된다. 데이터 처리 섹션(170)은 예컨대, 컴퓨터 등을 이용하여 구성된다. 데이터 처리 섹션(170)은 메모리(도시되지 않음)를 포함한다. 메모리는 데이터 처리 섹션(170)을 위한 프로그램 및 여러 종류의 데이터를 저장하고 있다.
데이터 처리 섹션(170)은 제어 섹션(160)과 접속되어 있다. 데이터 처리 섹션(170)은 제어 섹션(160)의 상위에 있고 그것을 제어한다. 본 장치의 기능은 데이터 처리 섹션(170)이 메모리에 기억된 프로그램을 실행함으로써 달성된다.
데이터 처리 섹션(170)은 데이터 수집 섹션(150)이 수집한 데이터를 메모리에 저장한다. 메모리 내에 데이터 공간이 형성된다. 이 데이터 공간은 2차원 푸리에(Fourier) 공간을 구성한다. 이하에서는 푸리에 공간을 때때로 k 공간(k-space)이라고도 부를 것이다. 데이터 처리 섹션(170)은 k 공간의 데이터에 대하여 2차원 역푸리에 변환을 수행하여 피검체(300)의 이미지를 재구성한다.
데이터 처리 섹션(170)은 디스플레이 섹션(180) 및 조작 섹션(190)과 접속되어 있다. 디스플레이 섹션(180)은 그래픽 디스플레이 등을 포함한다. 조작 섹션(190)은 지정 장치(pointing device)를 구비한 키보드 등을 포함한다.
디스플레이 섹션(180)은 데이터 처리 섹션(170)으로부터 출력되는 재구성 이미지 및 여러 종류의 정보를 디스플레이한다. 조작 섹션(190)은 사용자에 의하여 조작되어, 각종의 지령이나 정보 등을 데이터 처리 섹션(170)에 입력한다. 사용자는 디스플레이 섹션(180) 및 조작 섹션(190)을 통하여 본 장치를 인터랙티브하게조작한다.
이러한 본 장치의 구성을 이용하여, 위상축 방향의 잔류 자화에 기인한 위상오차의 측정 및 보정이 수행된다. 마그네트 시스템(100), 그레디언트 구동 섹션(130), RF 구동 섹션(140), 데이터수집 섹션(150), 제어 섹션(160) 및 데이터 처리 섹션(170)으로 구성되는 부분은 본 발명의 위상 오차 측정 장치의 일실시예이다. 또한, 본 발명의 위상 오차 보정 장치의 일실시예이다. 본 장치의 구성은 본 발명에 따르는 장치의 일실시예를 나타낸다. 본 장치의 동작은 본 발명에 따르는 방법의 일실시예를 나타낸다.
위상 오차를 측정하기 위하여 본 장치에서 실행되는 예시적 펄스 시퀀스가 도 3에 도시되어 있다. 도 3에서, (1)은 RF 여기의 시퀀스이고, (2)는 슬라이스 그레디언트(Gs)의 시퀀스이며, (3)은 위상축 방향의 그레디언트(Gp)의 시퀀스이고, (4)는 주파수축 방향의 그레디언트(Gr)의 시퀀스이고, (5)는 스핀 에코(SE)의 시퀀스이다. 각 시퀀스는 시간 t를 따라 진행한다.
(1) 및(2)에 도시되어 있는 선택적 여기를 위한 시퀀스는 도 1에 도시된 것과 동일하다. 시퀀스의 실행에 관련되는 마그네트 시스템(100), 그레디언트 구동 섹션(130) 및 RF 구동 섹션(140)으로 구성된 부분은 본 발명에 있어서 스핀 여기 수단의 일실시예이다.
(3)에 도시된 바에 따르면, 제 1 180°여기와 제 2 180°여기 사이의 시간 주기 동안 극성이 2회 번갈아 바뀌는 그레디언트(Gp11, Gp12, Gp13)를 위상축 방향으로 인가하고, 제 2 180°여기와 제 3 180°여기 사이의 시간 주기동안 극성이 2회 번갈아 바뀌는 그레디언트(Gp21, Gp22, Gp23)를 인가한다. 90°여기와 제 1 180°여기 사이의 시간 주기동안은 어떠한 그레디언트도 인가하지 않는다. 또한, (4)에 도시하는 바와 같이, 본 예에서는 주파수축 방향으로 어떠한 그레디언트도 인가하지 않는다.
제 1 180°여기와 제 2 180°여기의 사이의 시간 주기동안, 먼저 음극성(negative polarity)의 그레디언트(Gp11)를 인가하고, 극성을 변환하여 양극성(positive polarity)의 그레디언트(Gp12)를 인가하고, 그런 다음 다시 극성을 변환하여 음극성의 그레디언트(Gp13)를 인가한다.
제 2 180°여기와 제 3 180°여기 사이의 시간 주기동안에도, 먼저 음극성의 그레디언트(Gp21)를 인가하고, 극성을 변환하여 양극성의 그레디언트(Gp22)를 인가하고, 그런 다음 다시 극성을 변환하여 음극성의 그레디언트(Gp23)를 인가한다.
이러한 그레디언트에 의해, 위상축 방향에서 스핀의 디페이징과 리페이징이 교대로 행하여진다. 구체적으로, 그레디언트(Gp11)에 의해 디페이징이 이루어지고, 그레디언트(Gp12)에 의해 리페이징이 이루어지고, 그런 다음 그레디언트(Gp13)에 의해 디페이징이 이루어진다. 이와 마찬가지로, 그레디언트(Gp21, Gp22, Gp23)에 의해서 디페이징, 리페이징, 그리고 디페이징이 각각 이루어진다.
그레디언트(Gp11, Gp12, Gp13)는 각각 전체 그레디언트에 대하여 시간 적분값이 0이 되도록 설정되어 있다. 즉, 그레디언트(Gp12)의 앞 절반의 시간 적분값은 그레디언트(Gp11)의 시간 적분값과 동일하며, 뒤 절반의 시간 적분값은 그레디언트(Gp13)의 시간 적분값과 동일하다. 그레디언트(Gp21, Gp22, Gp23)에 관해서도마찬가지이다. 이하, 시간 적분값을 단순히 적분값이라고 부를 것이다.
(5)에 도시되는 바에 따르면, 그레디언트(Gp11, Gp12, Gp13)가 스핀 에코(SE1)를 생성한다. 스핀 에코(SE1)는 그레디언트(Gp12)에 의한 리페이징이 선행 디페이징과 균형을 이루고는 지점에서 결상하고, 이 시점에서 진폭의 최대값, 즉 피크를 가진다.
그레디언트(Gp12)의 적분값이 그레디언트(Gp11)의 적분값과 동일해지는 시점, 즉, 90°여기로부터 시간(TE)이 지난 다음 스핀 에코(SE1)의 피크가 일어나야 하지만, 위상축 방향으로 잔류 자화(Gp0)가 존재할 경우, 90°여기와 180°여기 사이의 시간 주기 동안 그레디언트(Gp0)에 의한 디페이징으로 인하여 스핀 에코(SE1)의 피크 출현 시기에 오차(Δt1)가 발생한다. 맴돌이 전류가 발생하는 경우에도 이와 마찬가지의 효과가 발생한다. 다음으로 잔류 자화의 관점에서 설명이 이루어질 것이다.
오차(Δt1)는 잔류 자화(Gp0)에 의한 디페이징의 방향이 그레디언트(Gp11)에 의한 디페이징과 같은 방향인 경우 포지티브이고, 반대 방향인 경우 네거티브이다. 다음의 설명은 포지티브 오차의 경우에 대하여 이루어질 것이며, 오차가 네거티브인 경우, 포지티브와 네거티브가 교체된다는 점을 제외하고는 마찬가지이다.
그레디언트(Gp21, Gp22, Gp23)는 스핀 에코(SE2)를 생성한다. 스핀 에코(SE2)는 그레디언트(Gp22)에 의한 리페이징이 선행하는 디페이징과 균형을 이루는 지점에서 결상한다. 즉, 스핀 에코(SE1)의 피크 발생 이후에 그레디언트(Gp21, Gp22)의 적분값이 그레디언트(Gp12, Gp13)의 적분값과 동일한 시점에서 결상한다. 그러므로, 스핀 에코(SE2)는 적절한 결상 시점으로부터 -Δt2만큼의 벗어난 시점에서 피크를 가지게 된다.
스핀 에코(SE1, SE2)에 관한 데이터는 데이터 수집 섹션(150)에 의해서 수집된다. 스핀 에코(SEl, SE2)의 발생 및 그 데이터 수집에 관련되는 마그네트 시스템(100), 그레디언트 구동 섹션(130) 및 데이터 수집 섹션(150)으로 이루어지는 부분은 본 발명에 있어서의 에코 판독 수단의 일실시예이다.
오차(+Δt1) 및 오차(-Δt2)사이의 차이는 90°여기와 180°여기 사이의 시간 주기동안의 잔류 자화(Gp0)로 인한 스핀의 위상 오차를 나타낸다. 위상 오차는, 그 시간 주기동안의 잔류 자화(Gp0)의 적분값에 비례한다.
잔류 자화(Gp0)를 제외하고는 이러한 펄스 시퀀스에 있어서 90°여기로부터 180°여기까지 사이에 위상축 방향으로 어떠한 그레디언트도 존재하지 않기 때문에, +Δt1과 -Δt2의 차이가 잔류 자화(Gp0)에 기인한 위상 오차를 정확하게 나타낸다.
스핀 에코(SE1, SE2)에 관련되는 데이터가 데이터 처리 섹션(170)으로 입력된다. 데이터 처리 섹션(170)은 입력 데이터를 이용하는 계산을 수행하여 위상 오차의 측정값을 판정한다.
데이터 처리 섹션(170)에 의한 위상 오차 계산의 개념적 도면이 도 4에 도시되어 있다. 스핀 에코(SE1)의 데이터는 도 4에서 그래프(1)의 좌측 그래프에서 도시된 바와 같이, 피크의 위치가 시간축 t 상에서 원점으로부터 +Δt1만큼 변위하여 있다.
그러한 에코 데이터가 푸리에 변환되면, 복소수의 데이터 시퀀스가 얻어진다. 이 복소수 데이터 시퀀스는 우측의 그래프에 도시된 바와 같이, 원점에 대하여 대칭적인 선형 위상 프로파일을 갖는다. Δt = O인 때의 위상 프로파일에 있어서, 모든 위상이 0이라고 가정함에 주의해야한다. 이하의 설명에서도 동일한 가정이 이루어진다.
위상 프로파일의 기울기는 스핀 에코(SE1)의 피크 위치의 변화(+Δt2)를 나타낸다. 기울기의 크기는 피크 위치의 변화량(Δt1)에 비례한다. 기울기의 부호는 피크 위치 변화의 부호와 일치하여 포지티브가 된다.
스핀 에코(SE2)의 데이터는 도 4의 그래프(2)의 좌측 그래프에 도시된 바와 같이, 피크의 위치가 시간축 t 상에서 원점으로부터 -Δt2만큼 변위하여 있다. 그러한 에코 데이터가 푸리에 변환되는 경우, 그 위상 프로파일은 우측 그래프에 도시된 바와 같이, 원점에 대하여 대칭인 선형 프로파일이 된다.
위상 프로파일의 기울기는 피크 위치의 변화량(Δt2)에 비례한다. 기울기의 부호는 피크 위치 변화의 부호와 일치하여 네거티브가 된다.
이들 위상 프로파일 사이에서 차이를 구함으로써, (3)에 도시되어 있는 위상 차이 프로파일이 얻어진다. 이 위상 차이 프로파일은 2개의 스핀 에코의 피크 위치 변화의 차이, 즉 90°여기와 180°여기 사이의 시간 주기동안의 잔류 자화(Gp0)로 인한 스핀의 위상 오차를 나타낸다. 위상 차이 프로파일은 기울기의 크기에 의하여 위상 오차의 크기를 나타내고, 기울기의 부호에 의하여 위상 오차의 부호를 나타낸다.
전술된 바와 같은 위상 차이 프로파일의 계산이 데이터 처리 섹션(170)에서 수행된다. 데이터 처리 섹션(170)은 본 발명의 위상 오차 계산 수단의 일실시예이다.
그레디언트(Gp11, Gp12, Gp13, Gp21, Gp22, Gp23)를 인가함으로써 부수적 잔류 자화가 발생한다면, 위상 오차 측정값은 그 부수적 잔류 자화의 영향으로 인하여 오차를 포함할 수 있다.
그러한 상황의 대책으로서, 예시적으로 도 5에 도시된 시퀀스를 이용하여 스핀 에코(SEl', SE2')를 수집하는데, 이 때 그레디언트(Gp11, Gp12, Gp13, Gp21, Gp22, Gp23)의 극성은 모두 반전된다.
도 4에서의 그레디언트(Gp11', Gp12', Gp13', Gp21', Gp22', Gp23')는 도 3에서의 그레디언트(Gpl1, Gp12, Gp13, Gp21, Gp22, Gp23)의 극성과 반대의 극성을 갖는다. 극성이외의 조건은 도 3 및 도 5의 그레디언트 간에 동일하다.
그러한 스핀 에코(SE1', SE2')의 결상 타이밍 오차(-Δt1', +Δt2') 간의 차이를 기초로 하여 위상 오차를 구함으로써, 그레디언트(Gp11, Gp12, Gp13, Gp21, Gp22, Gp23)에 의한 부수적 잔류 자화의 영향이 반전된 측정값을 얻을 수 있다.
도 6은 스핀 에코(SE1', SE2')를 기초로 하는 위상 오차 계산의 개념적 도면을 도시하고 있다. 스핀 에코(SE1')의 데이터는 도 6의 그래프(1)의 좌측 그래프에 의하여 도시된 바와 같이, 피크의 위치가 시간축 t 상에서 원점으로부터 -Δtl'만큼 변위하여 있다.
에코 데이터를 푸리에 변환하여 얻어지는 복소수 데이터 시퀀스의 위상 프로파일은 우측 그래프에 의하여 도시된 것과 같다. 위상 프로파일의 기울기가 피크위치의 변화량(Δtl')에 비례한다. 기울기의 부호는 피크 위치의 변화 방향에 대응하여 네거티브가 된다.
스핀 에코 SE2'의 데이터는 그래프(2)의 좌측 그래프에 의하여 도시된 바와 같이, 피크의 위치나 시간축 t 상에서 원점으로부터 +Δt2'만큼 변위하여 있다. 이러한 에코 데이터를 푸리에 변환하여 얻어지는 위상 프로파일은 우측 그래프에 의하여 도시된 것과 같다. 위상 프로파일의 기울기가 피크 위치의 변화량(+Δt2')에 비례한다. 기울기의 부호는 피크 위치의 변화 방향에 대응하여 포지티브가 된다.
이들 위상 프로파일의 차이를 구함으로써, (3)에 도시된 바와 같은 위상 차이 프로파일이 얻어진다. 그레디언트(Gp11', Gp12', Gp13', Gp21', Gp22', Gp23')의 극성이 반전되기 때문에, (2) -(1)의 뺄셈 동작에 의하여 위상 차이 프로파일이 얻어진다는 점에 주의해야 한다.
이 위상 차이 프로파일은 90°여기와 180°여기 사이 시간 주기 동안의 잔류자화(Gp0)에 의한 스핀의 위상 오차를 나타낸다. 그러나, 그레디언트(Gp11, Gp12, Gp13, Gp21, Gp22, Gp23)에 부수되는 잔류 자화의 영향이 반전된다.
도 3에 도시된 펄스 시퀀스의 실행 및 2개의 스핀 에코(SE1, SE2)를 기초로 하는 위상 오차 계산과, 도 5에 도시된 펄스 시퀀스의 실행 및 2개의 스핀 에코(SE1', SE2')를 기초로 하는 위상 오차 계산은 제어 섹션(160)의 제어하에 순차적으로 수행된다. 제어 섹션(160)은 본 발명의 제어 수단의 일실시예이다.
도 4의 (3)의 위상 차이 프로파일과 도 5의 (3)의 위상 차이 프로파일을 평균함으로써, 부수적 잔류 자화의 영향에 의한 오차가 제거될 수 있으며, 이로써 좋은 정밀도로 위상 차이 프로파일, 즉 위상 오차 측정값을 얻을 수 있다.
2개의 위상 차이 프로파일의 평균은 데이터 처리 섹션(170)에 의해서 수행된다. 데이터 처리 섹션(170)은 본 발명의 평균 계산 수단의 일실시예이다.
제 1 180°여기에 따라 발생하는 FID(Free Induction Decay) 신호가 잡음으로서 스핀 에코(SE1)에 혼입되어, 이로써 위상 오차 측정의 정밀도에 악영향을 미친다.
따라서, FID 신호에 근거한 잡음을 제거하기 위하여, 도 7의 (4)에 예시적으로 도시된 바와 같이, 제 1 180°여기의 전후로 그레디언트(Gr11, Gr12)가 주파수축 방향으로 각각 인가되고, 제 2 180° 여기의 전후로 그레디언트(Gr21, Gr22)가 인가된다.
제 1 180°여기이후에 인가되는 그레디언트(Gr12)는 소위 크러셔(crusher)이며, 여기된 스핀의 위상을 분산시켜 FID 신호의 신호 강도가 0이 되게 하여, 스핀 에코(SE1)에 대하여 잡음을 방지한다.
제 1 180°여기이전에 인가되는 그레디언트(Gr11)는 스핀 에코(SE1)가 크러셔에 의한 영향을 받지 않도록, 미리 스핀의 위상을 분산시키는 그레디언트이다. 그레디언트(Gr11)에 의해서 분산된 위상은 180°여기이후에 인가되는 그레디언트(Gr12)에 의해서 리페이징되어 원래 상태로 돌아간다.
제 2 180°여기이후에 인가되는 그레디언트(Gr22)도 크러셔이며, 여기된 스핀의 위상을 분산시켜 FID 신호의 신호 강도가 0이 되게 하여, 스핀 에코(SE2)에 관해서 잡음을 방지한다.
제 2 180°여기이전에 인가되는 그레디언트(Gr21)는 스핀 에코(SE2)가 크러셔에 의한 영향을 받지 않도록, 미리 스핀의 위상을 분산시키는 그레디언트이다. 그레디언트(Gr21)에 의해서 분산된 위상은 180°여기이후에 인가되는 그레디언트(Gr22)에 의해서 리페이징되어 원래 상태로 돌아간다.
제 2 180°여기이후에 인가되는 그레디언트(Gr22)는 자극 에코에 대한 크러셔이다. 자극 에코를 발생시키는 스핀은 제 1 180°여기로부터 제 2 180°여기까지 세로 자화(longitudinal magnetization)로서 존재하고, 이 시간 주기동안 그레디언트 자기장의 영향을 받지 않는다.
세로 자화는 제 2 180°여기에 의해서 가로 자화()로 바뀌어 자극 에코 발생의 소스가 된다. 크러셔(Gr22)에 의하여 위상을 분산시킴으로써, 에코의 결상을 저지하여, 자극 에코의 발생을 방지한다. 이로써, 자극 에코가 스핀 에코(SE2)로 혼입되어 위상 오차 측정을 방해하는 것이 방지된다.
그레디언트(Gr11, Gr12, Gr21, Gr22) 인가에 의하여 관련되는 마그네트 시스템(100) 및 그레디언트 구동 섹션(130)으로 이루어지는 부분은 본 발명의 크러셔 그레디언트 자기장 인가 수단의 일실시예이다.
그레디언트(Grl1, Gr12, Gr21, Gr22)를 인가함으로써 부수적 잔류 자화가 발생하는 경우, 위상 오차 측정값은 그 부수적 잔류 자화의 영향에 기인한 오차를 포함할 수 있다.
그러한 상황의 대책으로서, 도 8에 예시적으로 도시된 시퀀스가 이용되어 스핀 에코(SE1', SE2')를 수집하는데, 여기서 그레디언트(Gp11, Gp12, Gp13, Gp21, Gp22, Gp23)의 극성 및 그레디언트(Grl1, Gr12, Gr21, Gr22)의 극성은 모두 반전된다.
도 7에 있어서의 그레디언트(Gp11', Gp12', Gp13', Gp21', Gp22', Gp23') 및 그레디언트(Gr11', Gr12', Gr21', Gr22')는 각각 도 6에 있어서의 그레디언트(Gp11, Gp12, Gp13, Gp21, Gp22, Gp23) 및 그레디언트(Gr11, Gr12, Gr21, Gr22)의 극성과 반대되는 극성을 갖는다. 극성이외의 조건은 도 7과 도 8의 그레디언트 사이에 있어서 동일하다.
그러한 스핀 에코(SE1', SE2')의 결상 타이밍의 오차(-Δt1',+Δt2')의 차이를 기초로 하여 위상 오차를 구함으로써, 그레디언트(Gp11, Gp12, Gp13, Gp21, Gp22, Gp23) 및 그레디언트(Gr11, Gr12, Gr21, Gr22)에 의한 부수적 잔류 자화의 영향이 반전된 측정값을 얻을 수 있다.
그러므로, 도 7의 스핀 에코(SE1, SE2)로부터 얻어진 위상 오차, 즉 위상 차이 프로파일과, 도 8의 스핀 에코(SE1', SE2')로부터 얻어진 위상 오차, 즉 위상 차이 프로파일을 평균함으로써, 그레디언트(Gp11, Gp12, Gp13, Gp21, Gp22, Gp23) 및 그레디언트(Grl1, Gr12, Gr21, Gr22)에 기인한 부수적 잔류 자화의 영향을 받지 않는 위상 오차 측정값을 얻을 수 있다.
이렇게 얻어진 위상 오차를 기초로 하여, 위상 오차의 보정을 수행한다. 위상 오차는 90°여기와 180°여기의 사이의 시간 주기동안의 잔류 자화(Gp0)에 의한디페이징에 의해서 발생하므로, 그 시간 주기내에 잔류 자화(Gp0)의 적분값과 동일한 적분값을 갖는 그레디언트가 역으로 인가될 수 있다.
그레디언트의 적분값과 디페이징량의 관계가 이론적으로 결정되기 때문에, 위상 오차 측정값을 기초로 하여 계산을 거쳐 위상 오차 보정용 그레디언트 적분값이 얻어질 수 있다.
FSE 기법에 의한 자기 공명 촬상을 수행함에 있어서, 그러한 적분값을 가지는 그레디언트를 위상축 방향으로 부가하는 펄스 시퀀스에 의해서 스캔을 수행한다. 이와 같은 펄스 시퀀스의 일례가 도 8에 도시되어 있다.
도 9에서 (3)에 도시된 바와 같이, 그레디언트(Gp0')가 90°여기와 180°여기 사이의 시간 주기 동안 위상축 방향으로 인가된다. 그레디언트(Gp0')의 적분값은 그 주기내에서의 잔류 자화(Gp0)의 적분값과 동일하고 반대의 극성을 갖는다. 이로써 그 주기내의 디페이징이 0이 되어 위상 오차를 없앤다. 그레디언트(Gp0')의 인가에 관련되는 마그네트 시스템(100) 및 그레디언트 구동 섹션(130)으로 구성되는 부분은 본 발명에 있어서 보정 그레디언트 자기장 인가 수단의 일실시예이다.
이러한 펄스 시퀀스는, 그레디언트(Gp0')를 제외하고, 도 1에 도시된 보통의 FSE 기법에 있어서의 펄스 시퀀스와 동일하다. 이 펄스 시퀀스에 의해서, 예컨대, 일회의 90°여기에 대하여 16개의 뷰를 위한 스핀 에코 데이터가 수집된다. 예컨대, 이러한 수집을 32회 반복함으로써, 512개의 뷰를 위한 스핀 에코 데이터가 얻어진다. 이들 스핀 에코 데이터를 2차원 역푸리에 변환함으로써 이미지가 재구성된다.
어떠한 위상 오차도 없기 때문에, 모든 스핀 에코의 피크가 적절한 타이밍에 발생한다. 따라서, 위상 오차에 기인한 부수적 아티팩트를 포함하지 않는 고품질의 재구성 이미지를 얻을 수 있다.
위상 오차의 측정 및 보정은 바람직하게 FSE 기법에 의한 촬상을 하기 전에 매회 실행된다. 이는 이전에 수행된 스캔에 의해서 잔류 자화의 상태가 변화되더라도 그 스캔을 항상 가장 최근의 상태로 적응되도록 하여, 항상 고품질의 재구성 이미지를 얻을 수 있도록 한다.
전술된 위상 오차 측정 및 보정은 FSE 기법을 이용하는 촬상뿐만 아니라, 예컨대 IR-FSE(Inversion Recovery FSE) 기법이나, 고속 FLAIR(Fast Fluid Attenuated Inversion Recovery) 기법 등과 같은 FSE 기법으로부터 유도된 펄스 시퀀스를 이용하는 촬상과 조합될 수 있다는 점을 주의해야 한다.
전술된 위상 오차 측정 기능을 컴퓨터가 수행하도록 동작시키는 프로그램이 기록 매체에 컴퓨터 판독 가능한 형태로 기록된다. 그 기록 매체로서는, 예컨대, 자기 기록 매체, 광(optical) 기록 매체, 광자기(magneto-optical) 기록 매체 및 기타 임의의 적절한 유형의 기록 매체가 이용될 수 있다. 기록 매체는 반도체 저장 매체일 수도 있다. 본 명세서에서는 저장 매체가 기록 매체와 동의어로 이용된다.
또한, 전술된 위상 오차 보정 기능을 컴퓨터가 수행하도록 동작시키는 프로그램이 기록 매체에 컴퓨터 판독 가능한 형태로 기록된다. 그 기록 매체로서는, 예컨대, 자기 기록 매체, 광 기록 매체, 광자기 기록 매체 및 기타 임의의 적절한유형의 기록 매체가 이용될 수 있다. 기록 매체는 반도체 저장 매체일 수도 있다. 본 명세서에서는 저장 매체가 기록 매체와 동의어로 이용된다.
본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않는 범위에서 본 발명의 광범위하게 다양한 실시예들이 구성될 수 있다. 본 발명은, 다음의 청구 범위로 정의되는 점을 제외하고는, 본 명세서에 설명된 특정 실시예로 제한되는 것이 아님을 이해해야 할 것이다.
본 발명은 위상축 방향으로 스핀의 위상 오차를 정밀하게 측정하는 방법 및 장치와, 그러한 위상 오차를 보정하는 방법 및 장치와, 컴퓨터가 그러한 위상 오차 측정 기능을 수행하도록 작동시키는 프로그램을 기록한 기록 매체와, 컴퓨터가 그러한 위상 오차 보정 기능을 수행하도록 작동시키는 프로그램을 기록한 기록 매체와, 위상 오차 측정 수단을 구비한 자기 공명 촬상 장치와, 위상 오차 보정 수단을 구비한 자기 공명 촬상 장치를 제공할 수 있다.

Claims (34)

  1. 위상 오차 측정 방법(phase error measuring method)으로서,
    피검체의 스핀에 대하여 90°여기(excitation)를 실행하는 단계와,
    상기 90°여기로부터 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하는 단계와,
    상기 제 1 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하는 단계와,
    상기 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하는 단계와,
    상기 제 1 180°여기로부터 상기 제 2 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안 시간 적분값(time integral value)이 0인 그레디언트 자기장(gradient magnetic field)을 위상축(phase axis) 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호(spin echo signal)를 판독하는 단계와,
    상기 제 2 180°여기로부터 상기 제 3 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 상기 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하는 단계와,
    상기 제 1 스핀 에코 신호와 상기 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 상기 90°여기로부터 상기 제 1 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안의 상기 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하는 단계를 포함하는
    위상 오차 측정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 180°여기 각각의 전후에 주파수축 방향으로 크러셔(crusher) 그레디언트 자기장을 인가하는 단계를 더 포함하는
    위상 오차 측정 방법.
  3. 위상 오차 측정 방법으로서,
    피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하는 단계와,
    상기 90°여기로부터 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하는 단계와,
    상기 제 1 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하는 단계와,
    상기 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하는 단계와,
    상기 제 1 180°여기로부터 상기 제 2 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하는 단계와,
    상기 제 2 180°여기로부터 상기 제 3 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하는 단계와,
    상기 제 1 스핀 에코 신호와 상기 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 상기 90°여기로부터 제 1 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안의 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하는 단계와,
    상기 그레디언트 자기장의 극성(polarity)을 반전(inverted)하여 시험적으로 상기 단계들을 2회 반복하는 단계와,
    먼저 판정된 위상 오차와 뒤에 판정된 위상 오차의 평균을 구하는 단계를 포함하는
    위상 오차 측정 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 180°여기 각각의 전후에 주파수축 방향으로 크러셔 그레디언트 자기장을 인가하는 단계를 더 포함하는
    위상 오차 측정 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    그 극성이 반전된 상기 2회 시도에서 상기 크러셔 그레디언트 자기장을 인가하는 단계를 더 포함하는
    위상 오차 측정 방법.
  6. 위상 오차 보정 방법(phase error correcting method)으로서,
    피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하는 단계와,
    상기 90°여기로부터 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하는 단계와,
    상기 제 1 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하는 단계와,
    상기 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하는 단계와,
    상기 제 1 180°여기로부터 상기 제 2 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하는 단계와,
    상기 제 2 180°여기로부터 상기 제 3 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하는 단계와,
    상기 제 1 스핀 에코 신호와 상기 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 상기90°여기로부터 상기 제 1 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안의 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하는 단계와,
    그레디언트 자기장을 인가하여 90°여기로부터 180°여기까지의 시간 주기 동안 위상축 방향의 상기 위상 오차를 0이 되게 하는 단계를 포함하는
    위상 오차 보정 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 180°여기 각각의 전후에 주파수축 방향으로 크러셔 그레디언트 자기장을 인가하는 단계를 더 포함하는
    위상 오차 보정 방법.
  8. 위상 오차 보정 방법으로서,
    피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하는 단계와,
    상기 90°여기로부터 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하는 단계와,
    상기 제 1 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하는 단계와,
    상기 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를실행하는 단계와,
    상기 제 1 180°여기로부터 상기 제 2 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하는 단계와,
    상기 제 2 180°여기로부터 상기 제 3 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하는 단계와,
    상기 제 1 스핀 에코 신호와 상기 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 상기 90°여기로부터 상기 제 1 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안의 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하는 단계와,
    상기 그레디언트 자기장의 극성을 반전하여 시험적으로 상기 단계들을 2회 반복하는 단계와,
    먼저 판정된 위상 오차와 뒤에 판정된 위상 오차의 평균을 구하는 단계와,
    그레디언트 자기장을 인가하여 90°여기로부터 180°여기까지의 시간 주기 동안 위상축 방향의 상기 위상 오차의 평균이 0이 되게 하는 단계를 포함하는
    위상 오차 보정 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 180°여기 각각의 전후에 주파수축 방향으로 크러셔 그레디언트 자기장을 인가하는 단계를 더 포함하는
    위상 오차 보정 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    그 극성이 반전된 상기 2회 시도에서 상기 크러셔 그레디언트 자기장을 인가하는 단계를 더 포함하는
    위상 오차 보정 방법.
  11. 위상 오차 측정 장치(phase error measuring apparatus)로서,
    피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하고,
    상기 90°여기로부터 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하고, 상기 제 1 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하고, 상기 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하는 스핀 여기 수단(spin exciting device)과,
    상기 제 1 180°여기로부터 상기 제 2 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하고, 상기 제 2 180°여기로부터 상기 제 3 180°여기까지의 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 상기 위상축 방향으로 인가하여제 2 스핀 에코 신호를 판독하는 에코 판독 수단(echo readout device)과,
    상기 제 1 스핀 에코 신호와 상기 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 상기 90°여기로부터 상기 제 1 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안의 상기 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하는 위상 오차 계산 수단(phase error calculating device)을 구비하는
    위상 오차 측정 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 180°여기 각각의 전후에 주파수 축 방향으로 크러셔 그레디언트 자기장을 인가하는 크러셔 그레디언트 자기장 인가 수단을 더 구비하는
    위상 오차 측정 장치.
  13. 위상 오차 측정 장치로서,
    피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하고,
    상기 90°여기로부터 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하고, 상기 제 1 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하고, 상기 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하는 스핀 여기 수단과,
    상기 제 1 180°여기로부터 상기 제 2 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하고, 상기 제 2 180°여기로부터 상기 제 3 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 상기 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하는 에코 판독 수단과,
    상기 제 1 스핀 에코 신호와 상기 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 상기 90°여기로부터 상기 제 1 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안의 상기 위상축 방향 스핀의 상기 위상 오차를 판정하는 위상 오차 계산 수단과,
    상기 그레디언트 자기장의 극성을 반전하여 상기 스핀 여기 수단에 의한 상기 스핀 여기와, 상기 에코 판독 수단에 의한 상기 스핀 에코 판독과, 상기 위상 오차 계산 수단에 의한 상기 위상 오차 계산을 시험적으로 2회 반복시키는 제어 수단(control device)과,
    먼저 판정된 위상 오차와 뒤에 판정된 위상 오차의 평균을 구하는 평균 계산 수단(average calculating device)을 구비하는
    위상 오차 측정 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 180° 여기 각각의 전후에 주파수 축 방향으로 크러셔 그레디언트 자기장을 인가하는 크러셔 그레디언트 자기장 인가 수단을 더 구비하는
    위상 오차 측정 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제어 수단이 그 극성이 반전된 상기 2회 시도에서 상기 크러셔 그레디언트 자기장 인가 수단이 상기 크러셔 그레디언트 자기장을 인가하도록 하는
    위상 오차 측정 장치.
  16. 위상 에러 보정 장치로서,
    피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하고,
    상기 90°여기로부터 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하고, 상기 제 1 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하고, 상기 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하는 스핀 여기 수단과,
    상기 제 1 180°여기로부터 상기 제 2 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하고, 상기 제 2 180°여기로부터 상기 제 3 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 상기 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하는 에코 판독 수단과,
    상기 제 1 스핀 에코 신호와 상기 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 상기 90°여기로부터 상기 제 1 180°여기까지의 시간 주기 동안의 상기 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하는 위상 오차 계산 수단과,
    그레디언트 자기장을 인가하여 90°여기로부터 180°여기까지의 시간 주기 동안 상기 위상축 방향의 상기 위상 오차를 0이 되게 하는 보정 그레디언트 자기장 인가 수단(corrective gradient magnetic field applying device)을 구비하는
    위상 오차 보정 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 180° 여기 각각의 전후에 주파수 축 방향으로 크러셔 그레디언트 자기장을 인가하는 크러셔 그레디언트 자기장 인가 수단을 더 구비하는
    위상 오차 측정 장치.
  18. 위상 에러 보정 장치로서,
    피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하고, 상기 90°여기로부터 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하고, 상기 제 1 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하고, 상기 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하는 스핀 여기 수단과,
    상기 제 1 180°여기로부터 상기 제 2 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하고, 상기 제 2 180°여기로부터 상기 제 3 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 상기 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하는 에코 판독 수단과,
    상기 제 1 스핀 에코 신호와 상기 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 상기 90°여기로부터 상기 제 1 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안의 상기 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하는 위상 오차 계산 수단과,
    상기 그레디언트 자기장의 극성을 반전하여 상기 스핀 여기 수단에 의한 상기 스핀 여기와, 상기 에코 판독 수단에 의한 상기 스핀 에코 판독과, 상기 위상 오차 계산 수단에 의한 상기 위상 오차 계산을 시험적으로 2회 반복시키는 제어 수단과,
    먼저 판정된 위상 오차와 뒤에 판정된 위상 오차의 평균을 구하는 평균 계산 수단과,
    그레디언트 자기장을 인가하여 90°여기로부터 180°여기까지의 시간 주기 동안 상기 위상축 방향의 상기 위상 오차의 평균이 0이 되게 하는 보정 그레디언트 자기장 인가 수단을 구비하는
    위상 오차 보정 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 180° 여기 각각의 전후에 주파수 축 방향으로 크러셔 그레디언트 자기장을 인가하는 크러셔 그레디언트 자기장 인가 수단을 더 구비하는
    위상 오차 측정 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제어 수단이 그 극성이 반전된 상기 2회 시도에서 상기 크러셔 그레디언트 자기장 인가 수단이 상기 크러셔 그레디언트 자기장을 인가하도록 하는
    위상 오차 측정 장치.
  21. 프로그램이 컴퓨터 판독 가능한 방식으로 기록된 기록 매체로서,
    컴퓨터로 하여금
    피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하고,
    상기 90°여기로부터 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하고,
    상기 제 1 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하고,
    상기 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하고,
    상기 제 1 180°여기로부터 상기 제 2 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하고,
    상기 제 2 180°여기로부터 상기 제 3 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 상기 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하고,
    상기 제 1 스핀 에코 신호와 상기 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 상기 90°여기로부터 상기 제 1 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안의 상기 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하는 기능을 수행하도록 하는 프로그램이 기록된
    기록 매체.
  22. 프로그램이 컴퓨터 판독 가능한 방식으로 기록된 기록 매체로서,
    컴퓨터로 하여금
    피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하고,
    상기 90°여기로부터 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하고, 상기 제 1 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하고,
    상기 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하고,
    상기 제 1 180°여기로부터 상기 제 2 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하고,
    상기 제 2 180°여기로부터 상기 제 3 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하고,
    상기 제 1 스핀 에코 신호와 상기 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 상기 90°여기로부터 상기 제 1 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안의 상기 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하고,
    상기 그레디언트 자기장의 극성을 반전하여 시험적으로 상기 단계들을 2회 반복하고,
    먼저 판정된 위상 오차와 뒤에 판정된 위상 오차의 평균을 구하도록 하는 프로그램이 기록된
    기록 매체.
  23. 프로그램이 컴퓨터 판독 가능한 방식으로 기록된 기록 매체로서,
    컴퓨터로 하여금
    피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하고,
    상기 90°여기로부터 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하고,
    상기 제 1 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하고,
    상기 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하고,
    상기 제 1 180°여기로부터 상기 제 2 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하고,
    상기 제 2 180°여기로부터 상기 제 3 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 상기 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하고,
    상기 제 1 스핀 에코 신호와 상기 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 상기 90°여기로부터 상기 제 1 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안의 상기 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하고,
    그레디언트 자기장을 인가하여 90°여기로부터 180°여기까지의 시간 주기 동안 상기 위상축 방향의 상기 위상 오차를 0이 되게 하는 프로그램이 기록된
    기록 매체.
  24. 프로그램이 컴퓨터 판독 가능한 방식으로 기록된 기록 매체로서,
    컴퓨터로 하여금
    피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하고,
    상기 90°여기로부터 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하고,
    상기 제 1 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하고,
    상기 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하고,
    상기 제 1 180°여기로부터 상기 제 2 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하고,
    상기 제 2 180°여기로부터 상기 제 3 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하고,
    상기 제 1 스핀 에코 신호와 상기 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 상기 90°여기로부터 상기 제 1 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안의 상기 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하고,
    상기 그레디언트 자기장의 극성을 반전하여 시험적으로 상기 단계들을 2회반복하고,
    먼저 판정된 위상 오차와 뒤에 판정된 위상 오차의 평균을 구하고,
    그레디언트 자기장을 인가하여 90°여기로부터 180°여기까지의 시간 주기 동안 상기 위상축 방향의 상기 위상 오차 평균을 0이 되게 하는 프로그램이 기록된
    기록 매체.
  25. 정자기장(static gradient field), 그레디언트 자기장 및 고주파수 자기장을 이용하여 피검체로부터 자기 공명 신호(magnetic resonance signal)를 획득하고, 상기 획득한 자기 공명 신호를 기초로 하여 이미지를 구성하는 자기 공명 촬상 장치로서,
    상기 피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하고, 상기 90°여기로부터 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하고, 상기 제 1 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하고, 상기 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하는 스핀 여기 수단과,
    상기 제 1 180°여기로부터 상기 제 2 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하고, 상기 제 2 180°여기로부터 상기 제 3 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 상기 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하는 에코 판독 수단과,
    상기 제 1 스핀 에코 신호와 상기 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 상기 90°여기로부터 상기 제 1 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안의 상기 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하는 위상 오차 계산 수단을 구비하는
    자기 공명 촬상 장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 180° 여기 각각의 전후에 주파수 축 방향으로 크러셔 그레디언트 자기장을 인가하는 크러셔 그레디언트 자기장 인가 수단을 더 구비하는
    위상 오차 측정 장치.
  27. 정자기장, 그레디언트 자기장 및 고주파수 자기장을 이용하여 피검체로부터 자기 공명 신호를 획득하고, 상기 획득한 자기 공명 신호를 기초로 하여 이미지를 구성하는 자기 공명 촬상 장치로서,
    상기 피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하고, 상기 90°여기로부터 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하고, 상기 제 1 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하고, 상기 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하는 스핀 여기 수단과,
    상기 제 1 180°여기로부터 상기 제 2 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하고, 상기 제 2 180°여기로부터 상기 제 3 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 상기 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하는 에코 판독 수단과,
    상기 제 1 스핀 에코 신호와 상기 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 상기 90°여기로부터 상기 제 1 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안의 상기 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하는 위상 오차 계산 수단과,
    상기 그레디언트 자기장의 극성을 반전하여 상기 스핀 여기 수단에 의한 상기 스핀 여기와, 상기 에코 판독 수단에 의한 상기 스핀 에코 판독과, 상기 위상 오차 계산 수단에 의한 상기 위상 오차 계산을 시험적으로 2회 반복시키는 제어 수단과,
    먼저 판정된 위상 오차와 뒤에 판정된 위상 오차의 평균을 구하는 평균 계산 수단을 구비하는
    자기 공명 촬상 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 180° 여기 각각의 전후에 주파수 축 방향으로 크러셔 그레디언트 자기장을 인가하는 크러셔 그레디언트 자기장 인가 수단을 더 구비하는
    자기 공명 장치.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 제어 수단이 그 극성이 반전된 상기 2회 시도에서 상기 크러셔 그레디언트 자기장 인가 수단이 상기 크러셔 그레디언트 자기장을 인가하도록 하는
    자기 공명 장치.
  30. 정자기장, 그레디언트 자기장 및 고주파수 자기장을 이용하여 피검체로부터 자기 공명 신호를 획득하고, 상기 획득한 자기 공명 신호를 기초로 하여 이미지를 구성하는 자기 공명 촬상 장치로서,
    상기 피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하고, 상기 90°여기로부터 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하고, 상기 제 1 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하고, 상기 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하는 스핀 여기 수단과,
    상기 제 1 180°여기로부터 상기 제 2 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하고, 상기 제 2 180°여기로부터 상기 제 3 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 상기 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하는 에코 판독 수단과,
    상기 제 1 스핀 에코 신호와 상기 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 상기90°여기로부터 상기 제 1 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안의 상기 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하는 위상 오차 계산 수단과,
    그레디언트 자기장을 인가하여 90°여기로부터 180°여기까지의 시간 주기 동안 상기 위상축 방향의 상기 위상 오차를 0이 되게 하는 보정 그레디언트 자기장 인가 수단을 구비하는
    공명 촬상 장치.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 180° 여기 각각의 전후에 주파수 축 방향으로 크러셔 그레디언트 자기장을 인가하는 크러셔 그레디언트 자기장 인가 수단을 더 구비하는
    자기 공명 장치.
  32. 정자기장, 그레디언트 자기장 및 고주파수 자기장을 이용하여 피검체로부터 자기 공명 신호를 획득하고, 상기 획득한 자기 공명 신호를 기초로 하여 이미지를 구성하는 자기 공명 촬상 장치로서,
    상기 피검체의 스핀에 대하여 90°여기를 실행하고, 상기 90°여기로부터 상기 제 1 시간 주기가 지난 다음 제 1 180°여기를 실행하고, 상기 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 2 180°여기를 실행하고, 상기 제 2 180°여기로부터 제 2 시간 주기가 지난 다음 제 3 180°여기를 실행하는 스핀 여기 수단과,
    상기 제 1 180°여기로부터 상기 제 2 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 위상축 방향으로 인가하여 제 1 스핀 에코 신호를 판독하고, 상기 제 2 180°여기로부터 상기 제 3 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안 시간 적분값이 0인 그레디언트 자기장을 상기 위상축 방향으로 인가하여 제 2 스핀 에코 신호를 판독하는 에코 판독 수단과,
    상기 제 1 스핀 에코 신호와 상기 제 2 스핀 에코 신호를 기초로 하여 상기 90°여기로부터 상기 제 1 180°여기까지의 상기 시간 주기 동안의 상기 위상축 방향 스핀의 위상 오차를 판정하는 위상 오차 계산 수단과,
    상기 그레디언트 자기장의 극성을 반전하여 상기 스핀 여기 수단에 의한 상기 스핀 여기와, 상기 에코 판독 수단에 의한 상기 스핀 에코 판독과, 상기 위상 오차 계산 수단에 의한 상기 위상 오차 계산을 시험적으로 2회 반복시키는 제어 수단과,
    먼저 판정된 위상 오차와 뒤에 판정된 위상 오차의 평균을 구하는 평균 계산 수단과,
    그레디언트 자기장을 인가하여 90°여기로부터 180°여기까지의 시간 주기 동안 상기 위상축 방향의 상기 위상 오차 평균을 0이 되게 하는 보정 그레디언트 자기장 인가 수단을 구비하는
    자기 공명 촬상 장치.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 180° 여기 각각의 전후에 주파수 축 방향으로 크러셔 그레디언트 자기장을 인가하는 크러셔 그레디언트 자기장 인가 수단을 더 구비하는
    자기 공명 장치.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 제어 수단이 그 극성이 반전된 상기 2회 시도에서 상기 크러셔 그레디언트 자기장 인가 수단이 상기 크러셔 그레디언트 자기장을 인가하도록 하는
    자기 공명 장치.
KR10-2001-0064555A 2000-10-20 2001-10-19 위상 오차 측정 방법 및 장치, 기록 매체 및 자기 공명 촬상 장치 KR100458774B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2000-00320827 2000-10-20
JP2000320827A JP3875479B2 (ja) 2000-10-20 2000-10-20 磁気共鳴撮影装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020031061A true KR20020031061A (ko) 2002-04-26
KR100458774B1 KR100458774B1 (ko) 2004-12-03

Family

ID=18799048

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2001-0064555A KR100458774B1 (ko) 2000-10-20 2001-10-19 위상 오차 측정 방법 및 장치, 기록 매체 및 자기 공명 촬상 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6664787B2 (ko)
EP (1) EP1199578A3 (ko)
JP (1) JP3875479B2 (ko)
KR (1) KR100458774B1 (ko)
CN (1) CN1196930C (ko)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3453089B2 (ja) * 1999-08-20 2003-10-06 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 Mri装置
GB2374672A (en) * 2001-04-20 2002-10-23 Marconi Medical Systems Uk Ltd Magnetic Resonance Imaging
JP2005512648A (ja) * 2001-12-19 2005-05-12 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 周期的に振幅が変調されたクラッシャーグラジエントを有する拡散重み付けされた複数スピンエコー(rare)シーケンス
CN100375904C (zh) * 2002-12-24 2008-03-19 深圳安科高技术股份有限公司 一种射频脉冲直角相位设置方法及电路
JP2005152114A (ja) * 2003-11-21 2005-06-16 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Mri方法およびmri装置
JP3968352B2 (ja) 2004-02-03 2007-08-29 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー Mri装置
JP3968353B2 (ja) * 2004-02-18 2007-08-29 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー Mri装置
JP4619674B2 (ja) * 2004-03-24 2011-01-26 株式会社東芝 磁気共鳴イメージング装置
JP4347788B2 (ja) * 2004-12-01 2009-10-21 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー Mri装置
US7187171B2 (en) * 2005-02-10 2007-03-06 Kaburhiki Kaisha Toshiba Magnetic resonance imaging apparatus and its control method
DE102005015069B4 (de) * 2005-04-01 2008-03-27 Siemens Ag Verfahren zur Vermeidung linearer Phasenfehler in der Magnetresonanz-Spektroskopie
WO2008005409A2 (en) * 2006-06-29 2008-01-10 Vassol Inc. Automatic segmentation of stationary tissue in pcmr imaging
US8085041B2 (en) * 2008-04-10 2011-12-27 General Electric Company Three-point method and system for fast and robust field mapping for EPI geometric distortion correction
DE102012205587B4 (de) * 2012-04-04 2013-12-24 Siemens Aktiengesellschaft Schichtspezifische Phasenkorrektur bei Schicht-Multiplexing
KR101474757B1 (ko) 2013-07-08 2014-12-19 삼성전자주식회사 자장 측정 방법 및 장치
US10222437B2 (en) * 2013-10-21 2019-03-05 Koninklijke Philips N.V. MR imaging with temperature mapping
CN104458785B (zh) * 2014-12-12 2016-09-07 中国科学院武汉物理与数学研究所 一种核磁共振波谱谱峰对齐及谱峰提取方法
US10126402B2 (en) * 2015-06-02 2018-11-13 Case Western Reserve University Magnetic resonance imaging (MRI) with artifact-free T2 mapping
CN106814339B (zh) * 2015-11-27 2019-11-12 西门子(深圳)磁共振有限公司 相位信息获取方法、系统及磁共振成像系统
CN107024670B (zh) * 2016-01-29 2020-08-04 上海联影医疗科技有限公司 磁共振系统的校正方法及装置
CN106353706B (zh) 2016-10-08 2019-07-23 上海东软医疗科技有限公司 磁共振成像序列相位校正方法及磁共振设备
CN110988765B (zh) * 2019-12-25 2022-03-04 东软医疗系统股份有限公司 一种磁共振相位校正方法和装置
DE102020212281B4 (de) * 2020-09-29 2022-05-12 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren zur zeitsparenden Erzeugung einer B0-Karte basierend auf einer Doppelecho-Sequenz mit stimulierten Echos und Magnetresonanzvorrichtung
CN115685032B (zh) * 2022-11-02 2023-06-23 佛山瑞加图医疗科技有限公司 一种幅条k空间下的快速自旋回波的校正方法及系统

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4714884A (en) * 1986-06-13 1987-12-22 General Electric Company Method of eliminating effects of spurious NMR signals caused by imperfect 180 degree RF pulses
US4978918A (en) * 1988-04-24 1990-12-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Magnetic resonance imaging method
DE4027252A1 (de) * 1990-08-29 1992-03-05 Philips Patentverwaltung Verfahren fuer die zweidimensionale kernresonanzspektroskopie
US5270654A (en) * 1991-07-05 1993-12-14 Feinberg David A Ultra-fast multi-section MRI using gradient and spin echo (grase) imaging
US5493224A (en) * 1992-03-03 1996-02-20 Hitachi, Ltd. Ultra high-speed magnetic resonance imaging method and apparatus
EP0577188B1 (en) * 1992-06-29 1999-09-01 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and apparatus for magnetic resonance imaging
US5281916A (en) * 1992-07-29 1994-01-25 General Electric Company NMR angiography using fast spin echo pulse sequences
JP3246020B2 (ja) * 1992-12-31 2002-01-15 株式会社島津製作所 Mrイメージング装置
JPH06217959A (ja) * 1993-01-26 1994-08-09 Toshiba Corp 磁気共鳴イメージングにおける位相エンコード量調整法
EP0633480A1 (en) * 1993-07-09 1995-01-11 Koninklijke Philips Electronics N.V. Artefact suppression in GRASE MR imaging
US5378985A (en) * 1993-07-15 1995-01-03 General Electric Company Fast spin echo prescan for MRI system
WO1995005610A1 (en) * 1993-08-13 1995-02-23 The Government Of The United States Of America As Represented By The Secretary, Department Of Health And Human Services Method for magnetic resonance spectroscopic imaging with multiple spin-echoes
JP3688773B2 (ja) * 1995-10-31 2005-08-31 株式会社東芝 Mri装置
JP3573570B2 (ja) * 1996-04-26 2004-10-06 株式会社日立メディコ 磁気共鳴イメージング装置
JP3384944B2 (ja) * 1996-07-11 2003-03-10 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 Mri装置
US6078176A (en) * 1996-11-08 2000-06-20 General Electric Company Fast spin echo pulse sequence for diffusion weighted imaging
US6008647A (en) * 1997-02-11 1999-12-28 General Electric Company Method for reducing Maxwell term artifacts in fast spin echo MR images
US5899858A (en) * 1997-04-10 1999-05-04 Mayo Foundation For Medical Education And Research MR imaging with enhanced sensitivity of specific spin motion
US6011392A (en) * 1997-04-10 2000-01-04 General Electric Company Method for reducing Maxwell term artifacts in fast spin echo MR images
DE19826864A1 (de) * 1998-06-17 1999-12-23 Philips Patentverwaltung MR-Verfahren
US6369568B1 (en) * 1999-06-03 2002-04-09 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Fast spin echo phase correction for MRI system
JP3365983B2 (ja) * 1999-09-28 2003-01-14 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 Mri装置
KR100331449B1 (ko) * 1999-11-12 2002-04-09 윤종용 패스트 스핀 에코 영상법에서 위상 부호화 경사 자계펄스의 위상 오류 보정방법
US6392411B1 (en) * 2000-01-03 2002-05-21 Ge Yokogawa Medical Systems, Limited MR imaging method, phase shift measuring method and MR imaging system
JP3440049B2 (ja) * 2000-02-25 2003-08-25 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー Mri装置
US6541971B1 (en) * 2001-06-28 2003-04-01 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Multi-dimensional spatial NMR excitation

Also Published As

Publication number Publication date
EP1199578A3 (en) 2004-06-02
JP3875479B2 (ja) 2007-01-31
CN1350176A (zh) 2002-05-22
JP2002136498A (ja) 2002-05-14
US6664787B2 (en) 2003-12-16
EP1199578A2 (en) 2002-04-24
US20020047708A1 (en) 2002-04-25
KR100458774B1 (ko) 2004-12-03
CN1196930C (zh) 2005-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100458774B1 (ko) 위상 오차 측정 방법 및 장치, 기록 매체 및 자기 공명 촬상 장치
Morgan et al. Correction of spatial distortion in EPI due to inhomogeneous static magnetic fields using the reversed gradient method
US7619411B2 (en) Generalized method for MRI chemical species separation using arbitrary k-space trajectories
KR101863893B1 (ko) 자기 공명 데이터를 취득하기 위한 방법 및 이를 위한 수단
US7235971B2 (en) Shimming of MRI scanner involving fat suppression and/or black blood preparation
US10429476B2 (en) Algebraic reconstruction method for off-resonance and eddy-current correction in functional and diffusion weighted magnetic resonance imaging
JP2007117765A (ja) Epiシーケンスにおける傾斜誘起された交差項磁場の測定および補正
US6528996B1 (en) Diffusion-weighted imaging method and apparatus for fast pulse sequence with MPG pulses
EP0835454A2 (en) Method of and device for the imaging of objects by means of magnetic resonance
EP0204320A2 (en) Magnetic resonance imaging method
US5929637A (en) Flow velocity calculating method in magnetic resonance imaging apparatus
JPH0315455B2 (ko)
Bhavsar et al. Fast, variable system delay correction for spiral MRI
US4920314A (en) Magnetic resonance imaging system
JP4566039B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置
JPH09117426A (ja) 核スピントモグラフィ装置における画像シェーデングの防止方法
EP1202072A2 (en) MRI phase error compensation
Bookwalter et al. Multiple overlapping k-space junctions for investigating translating objects (MOJITO)
JP3585897B2 (ja) 磁気共鳴映像装置
JP4386354B2 (ja) 磁気共鳴撮像装置
JP3707829B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置
Nugent et al. T1ρ imaging using magnetization‐prepared projection encoding (MaPPE)
Epstein et al. A novel technique for imaging with inhomogeneous fields
JPH0856920A (ja) 磁気共鳴イメージング方法
Wu Dynamic field mapping and distortion correction using single‐shot blip‐rewound EPI and joint multi‐echo reconstruction

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121105

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131106

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee