KR20040027944A - 여기 안테나 시스템을 갖는 자기 공명 장치 - Google Patents

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KR20040027944A
KR20040027944A KR10-2004-7002497A KR20047002497A KR20040027944A KR 20040027944 A KR20040027944 A KR 20040027944A KR 20047002497 A KR20047002497 A KR 20047002497A KR 20040027944 A KR20040027944 A KR 20040027944A
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카이트쳐울리히
보에르네르트피터
반덴브링크요한에스
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

자기 공명 영상 시스템은 RF-여기 필드[B1(t)]를 방출하기 위한 다수의 안테나들을 구비하는 여기 안테나 시스템(13, 16)을 포함한다. 활성화 제어 유닛(ACU)이 여기 안테나 시스템에 결합되어 여기 안테나 시스템을 활성화한다. 개별 안테나는 개별 RF-여기 성분들[Bn(t)]을 동시에 방출하도록 활성화된다. RF-여기 성분들은 k-공간에 걸쳐 서로 다른 활성화 분포들을 갖는다. RF-여기에 필요한 시간은 복잡한 공간적 여기 패턴들에 대해서도 단축된다.

Description

여기 안테나 시스템을 갖는 자기 공명 장치{Magnetic resonance apparatus with excitation antennae system}
이러한 자기 공명 영상 시스템은 존 폴리(John Pauly) 등의 자기 공명 저널 81(1989) 43-56의 논문 '소형 팁 각도 여기의 k-공간 분석'으로부터 공지되어 있다.
상기 인용 문헌은 자기 공명 영상 시스템에 공간적 선택 RF-여기들을 이용하는 것을 제안하고 있다. 이러한 공간적 선택 RF-여기들은 k-공간을 가로질러 인가된 RF-에너지를 스캐닝함으로써 성취된다. 특히, 상기 인용 문헌은 절편 선택(slice selection) RF-여기들의 고유의 집속이 성취되고 또한 2차원의 공간적 선택 RF-여기들이 성취되는 것을 개시하고 있다.
그러나, 상기 인용 문헌에 제안된 바와 같은 k-공간의 스캐닝은 일시적 자기경사 필드들 및 RF-여기 펄스들의 복잡하고 긴 시퀀스들을 인가할 필요를 초래한다. 따라서, 공지된 공간적 선택 RF-여기들은 시간 소비적이고 고속 연속적인 자기 공명 이미지들의 형성을 방해한다.
본 발명은 RF-여기 필드[B1(t)]를 방출하기 위한 다수의 안테나들을 구비하는 여기 안테나 시스템과, 여기 안테나 시스템에 결합되고 여기 안테나 시스템을 활성화시키기 위해 배치되는 활성화 제어 유닛을 포함하는 자기 공명 영상 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명이 사용되는 자기 공명 영상 시스템을 개략적으로 도시하는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 방법의 입력 공간적 RF-방출 프로파일들을 도식적으로 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 방법에 사용된 계산된 개별 파형들 및 대응 펄스 프로파일들을 도식적으로 도시하는 도면.
도 4는 이미지 영역 및 푸리에 영역에 대응 코일들을 갖는 전송된 개별 펄스 프로파일들(구조 수치 해석에서의)을 도식적으로 도시하는 도면.
본 발명의 목적은 RF-여기를 성취하는데 더 적은 시간이 요구되는 자기 공명 영상 시스템을 제공하는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은 공간적 선택 RF-여기들에 요구되는 시간을 감소시키는 것이다.
상기 목적은 활성화 제어 시스템이,
- 개별 안테나들이 개별 RF-여기 성분들[Bn(t)]을 동시에 방출하도록 활성화되고,
- RF-여기 성분들이 k-공간에 걸쳐 서로 다른 활성화 분포들을 갖도록 배치되는 본 발명에 따른 자기 공명 영상 시스템에 의해 성취된다.
본 발명에 따른 자기 공명 영상 시스템은 그로부터 자기 공명 이미지가 재현되는 자기 공명 신호들을 생성한다. 자기 공명 영상 시스템은 실질적으로 균일한 주 자기장을 제공하는 자석 시스템을 포함한다. 검사될 대상물은 주 자기장 내에 배치된다. 자기 공명 신호들은 RF-여기시에 발생된다. RF-여기는 대상물의 자기 스핀들이 여기되도록 하고 그 후에 이들 자기 신호들이 자기 공명 신호들을 방출하면서 릴렉스된다. 자기 공명 신호들은 일시적 자기 경사들, 특히 소위 위상-인코딩 경사들의 인가에 의해 공간적으로 인코딩되고 판독-경사들은 자기 공명 신호들의 공간적 인코딩을 제공한다. 또한 일시적 자기 경사 필드들은 k-공간을 가로지르는 인가된 RF-에너지의 스캐닝, 즉 RF-여기 파동벡터의 스캐닝을 유발하도록 RF-여기 중에 인가될 수 있다. 경사 펄스들로서 또한 언급되는 일시적 자기 경사 필드들은 자석 시스템에 의해 인가된 주 자기장에 중첩된다. 일반적으로 경사 코일들이 경사 펄스들을 제공하도록 이용된다. RF-여기들은 하나 이상의 안테나를 갖는 안테나 시스템에 의해 인가된다. 바람직하게는, RF-코일들은 이들 안테나로서 이용된다.
본 발명에 따른 자기 공명 영상 시스템의 활성화 유닛은 완전 시간 변화 자기 여기 필드의 다수의 RF-여기 성분들로의 분해를 수행한다. 개별 RF-여기 성분들은 각각의 안테나 또는 RF-코일들에 의해 동시에 방출된다. 따라서, RF-여기를 평행하게 큰 정도로 수행하는 것이 성취된다. 수반되는 평행도는 이용되는 RF-여기 성분들의 수에 의존한다. 따라서, RF-여기를 인가하는데 요구되는 시간이 이에 따라 감소된다. 특히, 본 발명의 자기 공명 영상 시스템은 RF-여기에 이용 가능한 시간의 더욱 효율적인 사용을 가능하게 하므로, 여기를 수행하는데 더 적은 시간이 필요하고 또는 더욱 복잡한 RF-여기가 허용 가능한 시간 주기 내에서 여전히 이용될 수 있다. 본 발명에 따른 자기 공명 영상 시스템은 복잡한 형상들의 구역들의 RF 여기에 특히 적합하다.
본 발명의 상기 및 다른 양태들은 종속 청구항들에 규정된 실시예들을 참조하여 더 상세히 설명될 것이다.
바람직하게는, RF-여기 성분들은 개별 안테나의 RF-방출 프로파일들의 조화성분들로의 분해에 따라 RF-여기 필드에 기여한다.
본 발명에 따르면, 공간적 인코딩은 RF-여기 코일의 공간적 RF-방출 프로파일에 기초하는 인코딩 및 경사 인코딩 모두에 의해 이용된다. 따라서, 여기는 비교적 짧은 더욱 간단한 여기 시퀀스를 필요로 하고 필요 구역의 정확한 여기를 성취한다.
실제로, 이는 하기와 같이 성취된다:
1. 여기될 공간 구역을 결정한다.
2. 픽셀들이 여기될 원래 공간 구역의 픽셀들의 중첩부들, 즉 국부 RF-여기들 레벨들이고, 이 중첩부는 여기 안테나의 공간적 RF-방출 프로파일들에 기초하여 인코딩(가중)되는, '겹쳐진' 구역들로 상기 구역을 분해한다. 이들 '겹쳐진' 구역들은 개별 안테나를 위한 앨리어스된(aliased) 공간적 RF-방출 프로파일들을 형성한다. 중첩부들은 접혀진 구역들의 조합 시에, 예를 들어 추가시에, 조합된 RF-여기 성분들에 기인하는 전체 RF-여기들이 미리 결정된 공간 구역을 제외하고는 상쇄되도록 한다.
3. k-공간을 가로지르는 스캐닝을 유발하는 경사 펄스들과 함께 수반되는 RF-코일들 각각에 대한 RF-여기들 성분들을 형성하는 여기 파형들을 유도하도록 접혀진 구역에 고속 푸리에 변환을 수행한다.
여기된 RF-코일들에 의해 동시에 인가된 RF-여기 성분들은 동일한 경사 펄스가 인가되는 동안 활성화된다는 것을 주목하라. 따라서, 동시 RF-여기 성분들 동안 서로 다른 경사 펄스들을 인가하는데 부가의 시간이 요구되지 않는다. 동시RF-여기 성분들은 k-공간을 통한 동시 순회와 관련된다, 즉 k-공간 궤적들에 동시에 기여하지만 서로 다른 진폭들을 가질 수 있다.
본 발명의 자기 공명 영상 시스템의 일 실시예는 k-공간 상에 서로 다른 지지부들을 각각 갖는 RF-여기 성분들을 이용한다. 이 RF-여기 성분의 k-공간 상의 지지부는 RF-여기 성분이 0이 아닌 복잡한 값을 갖는 파동벡터들(k-벡터값들)의 집합이다. 본 실시예는 공간적 사인 곡선 공간적 RF-방출 프로파일을 갖는 여기 안테나, 특히 RF-코일들을 이용한다.
본 발명에 따른 자기 공명 영상 시스템의 바람직한 실시예에서, RF-여기 성분들은 부스캐닝 방향을 따르는 k-공간의 부스캐닝을 유발하는 k-공간에 걸쳐 활성화 분포들을 갖는다. 용어 부스캐닝은 여기될 공간적 구역의 공간적 해상도의 관점에서 요구되는 것보다 적은 밀도의 k-공간의 스캐닝이 방출시에 RF-여기 성분에 의해 실행되는 것을 의미한다. RF-여기 성분들의 계산은 여기 안테나의 공간적 RF-방출 프로파일들의 우세한 공간적 편차가 부스캐닝 방향을 따르기 때문에 더욱 안정한 행렬 변환을 포함한다.
바람직하게는, RF-표면 코일들이, 그의 공간적 RF-방출 프로파일이 주로 RF-표면 코일들의 평면 내에서 방출 위상 변화들을 갖는 안테나로서 이용된다. RF-표면 코일들은 실질적으로 평면형이다. 바람직하게는 각각의 RF-표면 코일들은 판독 방향을 따라 분리된 평면들을 갖는다. 이 구성에서, RF-표면 코일 방출 위상들은 위상 인코딩 방향에서, 즉 RF-표면 코일의 평면에 평행하게 주로 변화되고 방출 진폭은 RF-표면 코일 평면을 가로지르는 판독 방향을 따라 주로 변화한다. 이 상태에서 특히 직교 궤적들에서의 RF-여기 성분들의 계산은 더욱 안정한 행렬 변환을 포함한다. 행렬 변환은 적절한 k-공간 궤적들 및 적절하게 설계되어 위치된 코일들을 사용함으로써 안정화될 수 있다. 일반적으로, 궤적들은 가능한 한 원활하게 k-공간을 덮어야 하고, 코일들은 k-공간 내의 스캐닝된 위치들의 밀도가 낮은 부스캐닝 방향에서, 즉 직교 좌표계에서의 위상 인코딩 또는 준비 방향, 나선형에서의 반경 방향 및 방사상 궤적들에서의 접선 방향에서 사인 곡선 위상(가능하다면)을 가져야 한다.
본 발명은 또한 청구항 6에 청구된 바와 같은 자기 공명 영상 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 자기 공명 영상 방법은, 여기를 수행하는데 더 적은 시간이 필요하도록 RF-여기에 이용 가능한 시간의 더욱 효율적인 사용을 가능하게 하거나 더욱 복잡한 RF-여기가 허용 가능한 시간 주기 내에서 여전히 이용될 수 있도록 한다. 본 발명에 따른 자기 공명 영상 방법은 복잡한 형상의 공간적 형상화 구역들을 실행하는데 특히 양호하게 이용된다.
본 발명은 또한 청구항 7에 청구된 바와 같은 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다. 컴퓨터 프로그램은 본 발명의 자기 공명 영상 방법을 수행하는데 특히 적합하다. 또한, 본 발명에 따른 자기 공명 영상 시스템은 본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램을 일반적인 종래의 자기 공명 영상 시스템에 통합된 컴퓨터의 작업 메모리 내에 로딩함으로써 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 CD-롬과 같은 데이터 캐리어 상에 제공될 수 있고 컴퓨터 프로그램은 또한 월드 와이드 웹과 같은 데이터 네트워크를 통해 제공될 수 있고, 이 데이터 네트워크를 통해 본 발명에 따른 컴퓨터프로그램이 자기 공명 영상 시스템의 컴퓨터의 작업 메모리 내로 다운로딩될 수 있다.
본 발명의 상기 및 다른 양태들은 이하에 설명된 실시예들 및 첨부 도면을 참조로 하여 명료해질 것이다.
도 1은 본 발명이 사용되는 자기 공명 영상 시스템을 개략적으로 도시한다. 자기 공명 영상 시스템은, 이에 의해 안정되고 균일한 자기장이 발생되는 한 세트의 주 코일들(10)을 포함한다. 주 코일들은, 예를 들어 터널형 검사 공간을 둘러싸는 방식으로 구성된다. 검사될 환자는 이 터널형 검사 공간 내로 활주 이동한다. 자기 공명 영상 시스템은 또한 다수의 경사 코일들(11, 12)을 포함하고, 이에 의해 특히 개별 방향들에서 일시적 자기 경사 필드들의 형태인, 공간적 편차들을나타내는 자기장들이 균일한 자기장에 중첩되도록 발생된다. 일시적 경사 필드들은 자기 공명 신호들을 공간적으로 인코딩하고 또한 k-공간을 가로지르는 RF-여기 동안 RF-에너지를 스캐닝하는 기능을 한다. 경사 코일들(11, 12)은 제어 가능한 전원 유닛(21)에 접속된다. 경사 코일들(11, 12)은 전원 유닛(21)에 의한 전류의 인가에 의해 여기된다. 경사들의 강도, 방향 및 기간은 전원 유닛의 제어에 의해 제어된다. 자기 공명 영상 시스템은 또한 각각 RF-여기 펄스들을 발생시키고 자기 공명 신호들을 포착하기 위한 전송 및 수신 코일들(13, 16)을 포함한다. 여기 안테나 시스템(13, 16)은 한 세트의 표면 코일들(16)을 포함하는 것이 바람직하고, 이에 의해 검사될 대상물(의 부분)이 포위된다. 동일 세트의 표면 코일들 또는 안테나 시스템이 일반적으로 전송 코일 및 수신 코일로서 교번적으로 사용된다. 전송 및 수신 코일은 예를 들어 다중 채널 또는 '시너지(synergy)' 코일로서 실시된다. 이러한 '시너지' 코일들은 큰 시야각 및 비교적 작은 투시 깊이가 요구되는 경우에 유리하다. 더욱이, 전송 및 수신 코일은 일반적으로 코일로서 형성되지만, 전송 및 수신 코일이 RF 전자기 신호들을 위한 전송 및 수신 안테나로서 작용하는 다른 기하학적 형상들이 또한 가능하다. 전송 및 수신 코일 시스템(16)은 전자 전송 및 수신 회로(15)에 접속된다.
이러한 표면 코일들은 비교적 작은 체적에서 높은 방출을 갖는다. 표면 코일들과 같은 RF-코일들은 전자기 신호들을 위한 전송 및 수신 안테나로서 작용하고 복조기(24)에 접속되고, 수신된 자기 공명 신호들(MS)은 복조기(24)에 의해 복조된다. 게다가 전송 및 수신 코일들은 본체 코일(13)을 포함한다. 본체 코일은 일반적으로 검사될 환자(30)가 자기 공명 영상 시스템 내에 배치될 때 본체 코일(13)에 의해 포위되는 방식으로 자기 공명 영상 시스템 내에 배치된다. 본체 코일(13)은 RF-여기 펄스들 및 RF-재집속 펄스들의 전송을 위한 전송 안테나로서 작용한다. 바람직하게는, 본체 코일(13)은 전송된 RF-펄스들(RFS)의 공간적으로 균일한 강도의 분포를 수반한다. 본체 코일은 표면 코일들의 공간적 RF-방출 프로파일들을 결정하도록 유리하게 사용된다. 또한, 본체 코일(13)은, 본체 코일이 고유적으로 매우 낮은 또는 0의 공간 조화에서 조화 공간적 RF-방출 프로파일을 갖기 때문에, 조화(사인 곡선) 공간적 RF-방출 프로파일들을 갖는 표면 코일들과 편리하게 조합된다.
복조된 자기 공명 신호들(DMS)은 재현 유닛에 인가된다. 수신 코일은 증폭기(23)에 접속된다. 증폭기(23)는 수신 코일(16)에 의해 수신된 RF-공명 신호(MS)를 증폭하고 증폭된 RF-공명 신호는 복조기(24)에 인가된다. 복조기(24)는 증폭된 RF-공명 신호를 복조한다. 복조된 공명 신호는 영상화될 대상물의 부분의 국부 스핀 밀도들과 관련한 실제 정보를 포함한다. 더욱이, 전송 및 수신 회로(15)는 RF-여기 및 집속 펄스들을 전송하기 위해 전송 코일(13)을 활성화한다. 재현 유닛은 복조된 자기 공명 신호들(DMS)로부터 하나 이상의 이미지 신호들을 유도하고, 이 이미지 신호들은 검사될 대상물의 영상화된 부분의 이미지 정보를 표현한다. 재현 유닛(25)은 실제로 영상화될 대상물의 부분의 이미지 정보를 표현하는 이미지 신호들을 복조된 자기 공명 신호들로부터 유도하도록 프로그램된 디지털 이미지 처리 유닛(25)으로서 구성되는 것이 바람직하다. 재현 모니터(26)의 출력 상의 신호는모니터가 자기 공명 이미지를 표시할 수 있도록 한다. 대안적으로 부가의 처리를 대기하면서 재현 유닛(25)으로부터의 신호를 버퍼 유닛(27)에 저장하는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 자기 공명 영상 시스템은 또한 예를 들어 (마이크로)프로세서를 포함하는 컴퓨터의 형태인 제어 유닛(20)을 구비한다. 제어 유닛(20)은 RF-여기들의 실행 및 일시적 경사 필드들의 인가를 제어한다. 특히 본 발명에 따른 자기 공명 영상 시스템의 제어 유닛은 활성화 제어 유닛(ACU)을 포함한다. 활성화 제어 유닛은 RF-여기들과 관련된 다양한 기능들을 수행하도록 배치된다. 바람직하게는, 이들 기능들은 소프트웨어로 실시되고 제어 유닛(20)의 컴퓨터에 합체될 수도 있다. 이를 위해, 본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램은 예를 들어 제어 유닛(20) 및 재현 유닛(25) 내로 로딩된다.
Rf-여기의 평행화를 성취하기 위한 RF-여기 성분들 및 이들의 동시 방출을 소정 상세로 설명할 것이다. RF-여기 필드는 k-공간의 소정 궤적을 따르며 k-공간을 가로지르는 RF-에너지의 스캐닝에 대응하는 RF-펄스의 형태를 갖는다. 이 궤적을 단축시키는 것은 펄스폭을 단축시킨다. 고유의 시간 의존성 파형 및 공간적 방출을 각각 갖는 다중 전송 코일들의 사용은 k-공간의 누락 부분들을 보상한다.
R을 미리 결정된 임의의 공간적 RF-방출 프로파일들 Sr(x), r=1...R 및 여기 FOV 내의 미지의 개별 공간적 펄스 프로파일들 Pr(x)를 갖는 여기 안테나 시스템의 전송 코일들의 수라 하자. 개별 펄스 프로파일들의 중첩은 소정의 펄스 프로파일들 Pdes(x)를 제공한다.
k-공간으로 변환하면, 수학식 1은 수학식 2를 제공한다.
k-공간 궤적들의 시간 좌표를 이산화하면, pdes및 pr은 벡터들 pdes및 pr및 행렬 sr로서 고려될 수 있다. 이 이산화는 행렬 곱셈에 의해 회선(convolution)을 교체한다.
펄스 프로파일들이 공간적 영역의 N×N 행렬 상에 규정된다고 가정하면,및는 N2= M 성분들을 갖는 벡터들이고,는 M×M크기를 갖는다. 이제, 전송 주기의 R-겹침 감소의 특정 경우를 도입한다. 따라서,는 M/R 성분들을 갖는 벡터들이 되고,는 M×M/R 크기의 직사각형 행렬들이 된다. 감소된 크기의 변수들및는, 지수들 u 및 r을 예를 들어 수학식 4로 표현되는 새로운 지수 w로 적절하게 재할당하는 것에 관한 적절한 함수 w=f(u,r)에 의해 단일의 전체 크기 변수들및에 조합될 수 있다.
수학식 3은 수학식 5로서 다시 표현될 수 있다.
두 개의 전송 코일들이 평행하게 이용되는 간단한 예에서, R=2이고 r=1, 2이다. 다음, 도식적인 표시에서, 수학식 5는 이하와 같이 표현된다.
미지수 pfull은 이제 직선 행렬 변환(straight-forward matrix inversion),
또는 대응 규칙화 기술들에 의해 계산될 수 있다. 다음, 펄스 프로파일들 pdes및 pfull이 대응 파형들및로 변환되어야 한다.
소형 플립각에서, 수학식 7은 일반적으로 유효하지만, 대형 플립각들에서는 수학식 7은 특정 k-공간 궤적들[4]에만 유효하다. 함수 D는 선택된[3] k-공간 궤적 k(t)에 의존하고 직교 좌표계 k(t)에서 일정하다. 상술한 방식으로 수학식 7을이산화하면 대각 행렬 D(k(t))를 갖는 수학식 8이 제공된다.
특히 시간 t=0에서 시작되어 t=T에서 종료되는 2D RF-펄스는 k-공간을 통해 궤적 k(t)를 규정하는 2차원 경사 파형 G(t)를 수반하는 RF-파형 B1(t)로 구성된다.
이 규정은 영상 시퀀스들의 k-공간 묘사에 사용되는 것과 매우 유사하다. 소형 플립각들에서, 횡방향 자화 Mt(r)의 최종 공간 분포는 수학식 9로서 유도될 수 있다.
여기서, M0는 평형 종방향 자화를 나타내고, γ는 회전 자기 비율을 나타낸다. 반대로, 횡방향 자화의 소정 패턴 Pdes(r)을 여기하기 위한 관련 B1-파형은 k-공간 궤적을 따라 샘플링된 Pdes(r)의 2D 푸리에 변환으로부터 얻어질 수 있다. 이 파형은 k-공간 속도 ｜γG(t)｜의 크기 및 k-공간 샘플링 밀도 S(k(t))만큼 가중되어야 한다.
여기서, 적분 기호 앞의 계수는 상기 도입된 D(k(t))이다.
수학식 6 및 수학식 8을 조합하면, 수학식 11이 제공된다.
마지막으로, 개별 파형들는 수학식 4에서 규정된 바와 같이로부터 분리되어야 한다.
완전 및 감소된 k-공간 궤적들 k(t) 및에 대한 가정들은 수행되지 않았음을 주목하라. 이들은 직교 좌표계일 필요는 없다. 더욱이, 감소된 궤적는 완전 궤적 k(t)의 부분일 필요는 없다. k(t)는 단지 가상 궤적이기 때문에, 주어진 경사 시스템 상에서 물리적으로 실현 가능해야 할 필요는 없다. 단지만이 경사 시스템의 필요 조건들을 만족해야 한다.
간단한 실시예에서, 두 개의 전송 코일들이 사용되고, 감소 계수 R=2이다. 도 2는 지원자의 복부 상에서 측정된 선택된 소정 펄스 프로파일 Pdes(x) 및 공간적 RF-방출 프로파일들 Sr(x)을 도시한다. 도 3은 수학식 8에 따른 여기 k-공간에서의 계산된 개별 파형들(크기 표현) 및 대응 펄스 프로파일들 Pr(x)을 도시한다. k(t) 및는 직교 좌표계(EPI형)로 선택되고, k(t)는 모든 칼럼을 커버하고는 k-공간의 모든 제2 칼럼을 커버한다. 파형들은 동시에 경사 시스템이 감소된 k-공간 궤적을 수행하는 동안 서로 다른 전송 코일들 상에 전송되어야 한다. 이 실험은 수치 해석에 의해 시뮬레이션된다. 도 4는 이미지 영역 Sr(x)Pr(x) 및 푸리에 영역의 대응 코일들에 의해 전송된 개별 펄스 프로파일들을 도시한다. k-공간의 회선은 감소된 k-공간 궤적의 누락 부분들을 채우는 데이터의 스미어링(smearing)으로서 작용하는 것을 볼 수 있다. 도 4에 도시한 S1(x)P1(x) 및 S2(x)P2(x)의 중첩은 도 2에 도시한 소정 펄스 프로파일Pdes(x)를 초래한다.
도 2는 실험을 위한 입력을 도시한다. 좌측은 선택된 펄스 프로파일 Pdes(x)이다. 중간 및 우측은 지원자의 복부 상에서 측정된 전송 코일들의 공간적 RF-방출 프로파일들 S1(x) 및 S2(x)이다.
도 3은 균일 코일 감도들이라 가정할 때, 공간적 영역에서의 두 개의 코일들에 대한 크기 표현으로 제공된 계산된 개별 파형들(좌측) 및 대응 펄스 프로파일들 Pr(x)(우측)을 도시한다. k(t) 및는 직교 좌표계 형상으로 선택되고, k(t)는 모든 칼럼을 커버하고는 k-공간의 모든 제2 칼럼을 커버한다.
도 4는 이미지 영역 Sr(x)Pr(x)(좌측) 및 푸리에 영역(우측)의 대응 코일들에 의해 전송된 개별 펄스 프로파일들을 도시한다(대응 실험의 수치적 시뮬레이션 결과들). 좌측의 두 개의 펄스 프로파일들의 중첩은 도 2의 좌측에 도시한 소정 펄스 프로파일을 야기한다.
본 발명에 따른 방법은 다중 전송 코일들을 사용하는 2D RF-펄스들의 단축의 가능성을 설명한다. 방법의 실현 가능성은 수치 해석들의 구성에서 증명되었다. 또한, 본 발명에 따른 방법은,
·RF-펄스를 단축시키는 대신 펄스 프로파일의 공간적 해상도를 향상시키고,
·종래의 평행 영상 방법과 마찬가지로, 코일들의 수보다 낮거나 높은 감소팩터를 사용하고,
·3D RF-펄스들을 위해 이용될 수도 있다.
특히, 3D RF-펄스들은 본 접근의 매우 유망한 적용인 것으로 고려된다. 다수의 RF-여기 성분들의 동시 방출에 의해 성취된 RF-펄스 단축은 고속릴렉스 방식들에서조차 RF-펄스들을 실현 가능하게 할 수 있다. 임의의 코일 감도들 대신에 사인 곡선의 사용은 상술한 알고리즘을 매우 간단하게 한다.

Claims (7)

  1. RF-여기 필드[B1(t)]를 방출하기 위한 다수의 안테나들을 구비하는 여기 안테나 시스템과,
    개별 안테나들이 개별 RF-여기 성분들[Bn(t)]을 동시에 방출하도록 활성화되고 k-공간에 걸쳐 서로 다른 활성화 분포들을 갖는 RF-여기 성분들이 얻어지도록, 상기 여기 안테나 시스템을 활성화하기 위해 배치되고, 상기 여기 안테나 시스템에 결합된 활성화 제어 유닛을 포함하는, 자기 공명 영상 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 개별 안테나들은 각각의 공간적 RF-방출 프로파일들[Sn(r)]을 갖고,
    상기 활성화 제어 유닛은,
    미리 선택된 RF-여기 필드 데이터[B1(t)]를 수신하고,
    k-공간 궤적들을 따라 상기 공간적 RF-방출 프로파일들의 조화 성분들[]을 유도하고,
    k-공간 궤적들을 따르는 상기 공간적 RF-여기 프로파일들의 상기 조화 성분들[] 및 상기 RF-여기 필드 데이터[B1(t)]로부터의 각각의 안테나의 상기 RF-여기 성분들[Bn(t)]을 계산하기 위해 배치되는, 자기 공명 영상 시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 개별 안테나들은 각각의 공간적 RF-방출 프로파일들[Sn(r)]을 갖고,
    상기 활성화 제어 유닛은,
    상기 개별 안테나들을 위한 앨리어스(alias)된 공간적 프로파일들을 유도하기 위해 미리 선택된 RF-여기 필드 데이터[B1(t)]를 수신하고,
    상기 앨리어스된 공간적 프로파일들에 따라 상기 개별 RF-여기 성분들[Bn(t)]을 동시에 방출하도록 상기 개별 안테나드을 활성화하고,
    상기 앨리어스된 공간적 프로파일들은, 상기 미리 선택된 RF-여기 필드 데이터[B1(t)] 및 상기 공간적 RF-방출 프로파일들[Sn(r)]로부터 조합된 복합 국부 여기 레벨들을 갖도록 배치되는, 자기 공명 영상 시스템.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 개별 RF-여기 성분들[Bn(t)]은 k-공간 상에 분리된 지지부들을 갖는, 자기 공명 영상 시스템.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 RF-여기 성분들은 k-공간에 적어도 하나의 부스캐닝 방향들에서 부스캐닝을 야기시키는 활성화 분포들을 갖고,
    상기 공간적 RF-방출 프로파일들은 상기 부스캐닝 방향들을 따르는 우세한 공간적 편차들을 갖는, 자기 공명 영상 시스템.
  6. 개별 안테나들이 개별 RF-여기 성분들[Bn(t)]을 동시에 방출하도록 활성화되고,
    k-공간에 걸쳐 서로 다른 활성화 분포들을 갖는 RF-여기 성분들이 얻어지도록, RF-여기 필드[B1(t)]를 방출하기 위한 다수의 안테나들을 구비하는 여기 안테나 시스템을 활성화하는 단계를 포함하는, 자기 공명 영상 방법.
  7. 개별 안테나가 개별 RF-여기 성분들[Bn(t)]을 동시에 방출하도록 활성화되고,
    k-공간에 걸쳐 서로 다른 활성화 분포들을 갖는 RF-여기 성분들이 얻어지도록, RF-여기 필드[B1(t)]를 방출하기 위한 다수의 안테나들을 구비하는 여기 안테나 시스템을 활성화하기 위한 명령들을 포함하는, 컴퓨터 프로그램.
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