KR20080059063A - 자기 공명 촬영 장치 - Google Patents

Abstract

정자기장 공간(B) 내의 피험자(SU)에서 여기되는 스핀으로부터 각각 생성된 자기 공명 신호를 촬영 데이터로서 얻기 위한 촬영 시퀀스를 실행하고, 촬영 시퀀스의 실행에 의해 얻어진 촬영 데이터에 기초하여 피험자(SU)에 대한 화상을 생성하는 자기 공명 촬영 장치(1)는, 촬영 시퀀스를 실행하고, 촬영 시퀀스의 실행 전에 자기 공명 신호의 신호 강도가 피험자(SU) 내에서 이동되는 스핀의 속도에 따라 상이한 방식으로 피험자(SU)에 준비 펄스를 전송하기 위한 준비 시퀀스를 실행하는 주사 섹션(2)을 포함하고, 주사 섹션(2)은 준비 펄스로서, 제 1 RF 펄스, 제 2 RF 펄스, 제 3 RF 펄스 및 제 4 RF 펄스 각각을 피험자(SU)에 순차적으로 전송하고, 주사 섹션(2)은 RF 펄스가 제 2 RF 펄스로서 전송되는 시간 지점이 시간 기반에서 간삽되는 방식으로 한 쌍의 구배 펄스로 구성된 제 1 분쇄기 구배 펄스를 피험자(SU)에 전송하고, 주사 섹션(2)은 RF 펄스가 제 3 RF 펄스로서 전송되는 시간 지점이 시간 기반에서 간삽되는 방식으로 한 쌍의 구배 펄스로 구성된 제 2 분쇄기 구배 펄스를 피험자(SU)에 전송하고, 주사 섹션(2)은 제 4 RF 펄스의 전송 후에 킬러 구배 펄스를 피험자(SU)에 전송한다.

자기 공명 촬영 장치, 스핀, 자기 공명 신호, 촬영 데이터, 촬영 시퀀스, 준비 시퀀스, 주사 섹션, RF 펄스, 구배 펄스, 킬러 펄스

Description

자기 공명 촬영 장치{MAGNETIC RESONANCE IMAGING APPARATUS}

본 발명은 정자기장(static magnetic field) 공간에서 피험자(SU)에 RF 펄스를 전송하고 RF 펄스가 전송되는 피험자에 구배 펄스를 전송함으로써 생성된 자기 공명 신호를 촬영 데이터로서 얻기 위한 촬영 시퀀스를 실행하고, 이에 의해 촬영 시퀀스의 실행에 의해 얻어진 촬영 데이터에 기초하여 피험자에 대한 화상을 생성하는 자기 공명 촬영 장치 및 자기 공명 촬영 장치에 관한 것이다.

자기 공명 촬영(MRI) 장치는 의료용 용도, 특히 핵 자기 공명(NMR) 현상을 사용하여 피험자의 단층 평면에 대한 화상을 촬상하기 위한 장치로서 빈번히 이용 가능하다.

자기 공명 촬영 장치에서, 피험자는 정자기장을 갖고 형성된 촬영 공간 내에 수용되고, 이에 의해 정자기장이 형성되어 있는 방향으로 피험자 내의 양성자(proton)의 스핀을 배열하고, 그의 자기화 벡터가 생성된다. 핵 자기 공명 현상을 생성하기 위한 공진 주파수를 갖는 RF 펄스를 인가하고 이에 의해 스핀을 플립 하고 양성자의 자기화 벡터가 변경된 후에 스핀이 정자기장 방향을 따라 배열되고 양성자가 자기화 벡터의 원래 상태로 복귀될 때 생성된 자기 공명(MR) 신호를 수신하기 위한 주사(scan)가 촬영 시퀀스로서 실행된다. 촬영 시퀀스의 실행에 의해 얻어진 자기 공명 신호는 촬영 데이터로서 설정되고, 피험자에 대한 슬라이스 화상 등과 같은 화상이 생성된다.

현재의 자기 공명 촬영 장치에서, "MRA(MR 혈관 조영술)"라 칭하는 혈액 촬영술이 혈관을 통해 유동하는 혈액 등의 유동을 표현하거나 또는 투영하기 위해 수행된다. MRA에 있어서 비행 시간(time of flight)(TOF) 효과, 위상 콘트라스트(phase contrast)(PC) 효과 등을 사용하는 촬영법이 공지되어 있다. FBI[신선혈 촬영(Fresh Blood Imaging)]가 조영제(contrast agent)를 사용하지 않는 촬영법으로서 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 및 2 참조).

[특허 문헌 1] 일본 미심사 특허 출원 공개 제 2000-5144호

[특허 문헌 2] 일본 미심사 특허 출원 공개 제 2002-200054호

FBI법에서, 촬영 시퀀스는 피험자에 대한 화상을 생성하도록 심장 확장기 및 심장 수축기 중에 수행된다. 피험자에 관한 MRA 화상은 이들 화상 사이의 차이값에 기초하여 얻어진다. 이 방법은 FSE(고속 스핀 에코)법의 유동 보이드(flow boid) 또는 유동 공백(flow void)을 적용한다.

구체적으로 설명하면, 촬영 시퀀스는 제 1 화상을 생성하도록 심장 확장기 중에 수행된다. 예를 들면, 분쇄기 구배 펄스(crusher gradient pulse)가 판독 방향으로 유동 보상을 위한 구배 펄스를 전송하지 않고 그리고 굽힘 방향(warp direction)으로 분쇄기 구배 펄스를 전송하지 않고 슬라이스 방향으로 전송되고, 이에 의해 제 1 화상을 생성하기 위한 주사를 수행한다.

촬영 시퀀스는 제 2 화상을 생성하도록 심장 수축기 중에 실행된다. 예를 들면, 주사는 자기 공명 신호를 판독하기 위한 판독 구배 펄스의 전송 전에 판독, 굽힘 및 슬라이스 방향을 분쇄기 구배 펄스를 전송함으로써 실행된다. 따라서, 유동 공백이 제 2 화상을 생성하도록 각각의 축방향으로 생성된다.

그 후에, 피험자에 대한 MRA 화상이 제 1 및 제 2 화상 사이의 차이값에 기초하여 얻어진다. 여기서, 동맥의 혈류 속도는 심장 수축기 중에 빠르기 때문에, 동맥으로부터의 신호 강도는 낮아지게 되고, 반면에 동맥의 혈류 속도는 심장 확장기 중에 느리기 때문에, 동맥으로부터의 신호 강도는 높아지게 된다. 따라서, 전술된 차이값에 기초하여 생성된 MRA 화상은 콘트라스트가 높아지게 된다. 구체적으로 설명하면, 유동 공백이 제 2 화상에 발생되어 있는 부분만이 투영된다.

그러나, 상기 방법은 유동 공백의 발생도의 예측의 어려움에 직면하기 때문에, MRA 화상은 충분히 높은 콘트라스트를 갖고 생성되지 않을 수 있다. 따라서, 적합한 화상 품질을 얻는 것이 곤란하다.

판독 및 굽힘 방향의 합성이 0이 되는 방향에 있는 유동에서는 유동 공백이 발생하지 않기 때문에, 유동은 적합하게 투영되지 않을 수 있다. 따라서, 상기 방 법은 높은 정확도를 갖는 MRA 화상을 생성하는데 있어서의 어려움에 직면한다.

MRA 화상은 상기 방법에서 제 1 및 제 2 화상 사이의 차이값에 기초하여 생성되기 때문에, 신호 강도는 제 1 화상보다 높지 않고 노이즈는 √2배에 도달한다. 따라서, MRA 화상이 제 1 화상에 대한 S/N비가 1/√2 이하가 되기 때문에 충분한 화상 품질을 얻는 것이 곤란한 경우가 있다.

자기 공명 신호의 수집이 FSE법에 한정되기 때문에, 범용성이 상기 방법에서 불충분한 경우가 있다.

따라서, 상기 방법은 범용성이 열악하고 화상 품질이 저하되기 때문에 진단 효율의 향상의 어려움에 직면한다.

전술된 문제점이 해결되는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 특징에서, 정자기장 공간 내의 피험자에서 여기되는 스핀으로부터 각각 생성된 자기 공명 신호를 촬영 데이터로서 얻기 위한 촬영 시퀀스를 실행하고, 촬영 시퀀스의 실행에 의해 얻어진 촬영 데이터에 기초하여 피험자에 대한 화상을 생성하는 자기 공명 촬영 장치는, 촬영 시퀀스를 실행하고, 촬영 시퀀스의 실행 전에 자기 공명 신호의 신호 강도가 피험자 내에서 이동되는 스핀의 속도에 따라 상이한 방식으로 피험자에 준비 펄스를 전송하기 위한 준비 시퀀스를 실행하는 주사 섹션을 포함한다. 주사 섹션은 준비 펄스로서, 제 1 RF 펄스, 제 2 RF 펄스, 제 3 RF 펄스 및 제 4 RF 펄스 각각을 피험자에 순차적으로 전송한다. 주사 섹션은 RF 펄스가 제 2 RF 펄스로서 전송되는 시간 지점이 시간 기반에서 간삽되는 방식으로 한 쌍의 구배 펄스로 구성된 제 1 분쇄기 구배 펄스를 피험자에 전송한다. 주사 섹션은 RF 펄스가 제 3 RF 펄스로서 전송되는 시간 지점이 시간 기반에서 간삽되는 방식으로 한 쌍의 구배 펄스로 구성된 제 2 분쇄기 구배 펄스를 피험자에 전송한다. 주사 섹션은 제 4 RF 펄스의 전송 후에 킬러 구배 펄스를 피험자에 전송한다.

바람직하게는, 주사 섹션은 이들의 위상이 동일하고, 이들의 플립각의 절대값이 동일하고, 이들의 부호가 서로 반대인 방식으로 제 1 RF 펄스 및 제 4 RF 펄스를 전송한다.

바람직하게는, 주사 섹션은 플립각의 절대값이 90°인 방식으로 제 1 RF 펄스 및 제 4 RF 펄스를 전송한다.

바람직하게는, 주사 섹션은 이들의 위상이 제 1 RF 펄스 및 제 4 RF 펄스의 위상에 직교하는 방식으로 제 2 RF 펄스 및 제 3 RF 펄스를 전송한다.

바람직하게는, 주사 섹션은 플립각의 절대값이 서로 동일한 방식으로 제 2 RF 펄스 및 제 3 RF 펄스를 전송한다.

바람직하게는, 주사 섹션은, 제 2 RF 펄스가 전송되는 중심 시간 지점과 제 3 RF 펄스가 전송되는 중심 시간 지점 사이에 규정된 제 2 시간 간격이 제 1 RF 펄스가 전송되는 중심 시간 지점과 제 2 RF 펄스가 전송되는 중심 시간 지점 사이에 규정된 제 1 시간 간격의 두 배이고, 제 3 RF 펄스가 전송되는 중심 시간 지점과 제 4 RF 펄스가 전송되는 중심 시간 지점 사이에 규정된 제 3 시간 간격이 제 1 시 간 간격과 동일한 방식으로 제 1 RF 펄스, 제 2 RF 펄스, 제 3 RF 펄스 및 제 4 RF 펄스를 각각 피험자에 순차적으로 전송한다.

바람직하게는, 주사 섹션은 제 2 RF 펄스로서 180°펄스를 포함하는 복수의 RF 펄스를 전송하고, 제 3 RF 펄스로서 180°를 포함하는 복수의 RF 펄스를 전송한다.

바람직하게는, 주사 섹션은, 이들의 위상이 동일하고 이들의 플립각의 절대값이 동일하고 이들의 부호가 서로 대향되는 방식으로 RF 펄스를 제 2 RF 펄스 및 제 3 RF 펄스로서 각각 전송한다.

바람직하게는, 주사 섹션은 180°이외의 α°펄스 및 180°펄스를 제 2 RF 펄스 및 제 3 RF 펄스로서 각각 전송된 RF 펄스로서 순차적으로 전송한다.

바람직하게는, 주사 섹션은, 제 1 분쇄기 구배 펄스 및 제 2 분쇄기 구배 펄스로서 각각 전송된 복수의 구배 펄스 중에서 제 1 RF 펄스와 제 2 RF 펄스 사이에 전송된 구배 펄스 및 제 3 RF 펄스와 제 4 RF 펄스 사이에 전송된 구배 펄스가 서로에 대해 동일한 제 1 시간 적분값으로 각각 설정되고 복수의 RF 펄스 사이에 제 2 RF 펄스 및 제 3 RF 펄스로서 각각 전송된 구배 펄스의 전체 시간 적분값이 제 1 시간 적분값의 두 배인 제 2 시간 적분값으로 설정되는 방식으로 제 1 분쇄기 구배 펄스 및 제 2 분쇄기 구배 펄스를 각각 전송한다.

바람직하게는, 주사 섹션은 준비 펄스로서, 피험자의 스핀 내의 이동 스핀의 속도에 따라 상이한 방식으로 이동 스핀의 위상을 전이하기 위한 속도 인코딩 구배 펄스를 전송한다.

바람직하게는, 주사 섹션은 속도 인코딩 구배 펄스가 전송되는 중심 시간 지점에 대한 시간 기반에서 이들이 서로 극성이 반대가 되도록 속도 인코딩 구배 펄스를 전송한다.

바람직하게는, 촬영 데이터에 기초하여, 피험자에 대한 화상을 생성하는 화상 생성 유닛이 제공되고, 주사 섹션은 준비 시퀀스가 제 1 준비 펄스 시퀀스로서 실행된 후에 촬영 시퀀스를 실행함으로써 생성된 자기 공명 신호를 제 1 촬영 데이터로서 수집하고, 주사 섹션은, 분쇄기 구배 펄스 및 속도 인코딩 구배 펄스가 전송되지 않고 제 2 RF 펄스 및 제 3 RF 펄스의 플립각이 서로 상이한 것을 제외하고는, 제 1 준비 시퀀스와 동일한 준비 펄스를 전송하기 위한 제 2 준비 펄스 시퀀스가 준비 시퀀스로서 실행된 후에 촬영 시퀀스를 실행함으로써 생성된 자기 공명 신호를 제 2 촬영 데이터로서 수집하고, 화상 생성 유닛은 제 1 촬영 데이터에 기초하여 제 1 화상을 생성하고, 제 2 촬영 데이터에 기초하여 제 2 화상을 생성하고, 그 후에 제 1 및 제 2 화상 사이의 차분 처리(difference process)를 수행함으로써 차분 화상을 화상으로서 생성한다.

바람직하게는, 주사 섹션은 제 1 RF 펄스의 전송 전에 피험자에서 각각의 스핀의 횡방향 자기화가 소멸되게 하는 구배 자기장을 생성하기 위한 킬러 구배 펄스를 준비 펄스로서 전송한다.

바람직하게는, 주사 섹션은 제 1 RF 펄스, 제 2 RF 펄스, 제 3 RF 펄스 및 제 4 RF 펄스를 사각형 펄스로서 각각 전송한다.

바람직하게는, 주사 섹션은 피험자의 심장 운동에서의 심장 수축기 중에 준 비 시퀀스를 수행하고, 심장 운동에서의 심장 확장기 중에 촬영 시퀀스를 수행한다.

본 발명의 부가의 목적 및 장점은 첨부 도면에 예시되어 있는 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예의 이하의 설명으로부터 명백해질 것이다.

본 발명에 따르면, 범용성이 높고 화상 품질을 향상시키는 것이 가능한 자기 공명 촬영 장치가 제공될 수 있다.

<제 1 실시예>

본 발명에 따른 제 1 실시예가 설명될 것이다.

(장치 구성)

도 1은 본 발명에 따른 제 1 실시예를 예시하는 자기 공명 촬영 장치(1)의 구성을 도시하고 있는 구성도이다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 본 실시예의 자기 공명 촬영 장치(1)는 주사 섹션(2) 및 조작 콘솔 섹션(3)을 갖는다. 자기 공명 촬영 장치(1)는 정자기장을 갖고 형성된 촬영 공간에서 피험자에 여기된 각각의 스핀으로부터 생성된 자기 공명 신호를 촬영 데이터로서 얻기 위한 촬영 시퀀스를 실행하고, 촬영 시퀀스의 실행에 의해 얻어진 촬영 데이터에 기초하여 피험자의 화상을 생성한다.

본 실시예에서, 정자기장을 갖고 형성된 그의 대응 촬영 공간(B)에서 0의 속도에 대응하는 제 1 속도에서 정지 상태로 유지된 제 1 스핀 및 제 1 속도와는 상이한 제 2 속도로 이동하는 이동 상태로 유지되는 제 2 스핀에 대응하는 스핀을 포함하는 피험자를 유지하거나 또는 수용하고, 촬영 공간(B) 내에 수용된 피험자에 각각의 RF 펄스를 전송하여, 이에 의해 여기된 스핀으로부터 생성된 자기 공명 신호를 얻기 위해 스핀을 여기하기 위한 촬영 시퀀스가 실행된다. 그 후에, 피험자에 대한 화상이 촬영 시퀀스의 실행에 의해 얻어진 촬영 데이터에 기초하여 생성된다.

주사 섹션(2)이 설명된다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 주사 섹션(2)은 정자기장 자석 유닛(12), 구배 코일 유닛(13), RF 코일 유닛 또는 부분(14), 크래들(cradle)(15), RF 드라이버(22), 구배 드라이버(23) 및 데이터 수집 유닛(24)을 갖는다. 전술된 바와 같이, 주사 섹션(2)은, 정자기장을 갖고 형성된 촬영 공간(B) 내의 피험자(SU)의 스핀을 여기하기 위해 피험자(SU)에 RF 펄스를 전송하고 RF 펄스가 전송되어 있는 피험자(SU)에 구배 펄스를 전송하고 이에 의해 피험자(SU)에서 생성된 자기 공명 신호를 촬영 데이터로서 얻기 위한 촬영 시퀀스(IS)를 수행한다. 촬영 시퀀스(IS)의 실행과 함께, 주사 섹션(2)은 촬영 시퀀스(IS)의 실행에 앞서 자기 공명 신호의 강도가 피험자에서 이동되는 스핀의 속도에 따라 상이한 방식으로 피험자에 준비 펄스를 전송하기 위한 준비 시퀀스(PS)를 실행한다. 구체적으로 설명하면, 예를 들면 정지 상태로 유지된 제 1 스핀으로부터 생성된 자기 공명 신호 및 이동 상태로 유지된 제 2 스핀으로부터 생성된 자기 공명 신호가 신호 강도에 있어서 서로 상이한 방식으로 피험자에 준비 펄스를 전송하기 위한 준비 시퀀스가 촬영 시퀀스의 실행에 앞서 수행된다.

그 상세는 후술되지만, 주사 섹션(2)은 제 1 RF 펄스, 제 2 RF 펄스, 제 3 RF 펄스 및 제 4 RF 펄스 각각을 준비 시퀀스(PS)에서의 준비 펄스로서 피험자에게 순차적으로 전송한다. 이와 함께, 제 2 및 제 3 RF 펄스가 각각 전송될 때의 시간이 시간 기반 사이에 간삽되는(interposed) 방식으로 분쇄기 구배 펄스가 피험자에 전송된다. 여기서, RF 펄스가 제 2 RF 펄스로서 전송될 때의 시간이 시간 기반 사이에 간삽되는 방식으로 한 쌍의 구배 펄스로 구성된 제 1 분쇄기 구배 펄스가 피험자에 전송되고, RF 펄스가 제 3 RF 펄스로서 피험자에 전송될 때의 시간이 시간 기반 사이에 간삽되는 방식으로 한 쌍의 구배 펄스로 구성된 제 2 분쇄기 구배 펄스가 피험자에 전송된다. 제 4 RF 펄스의 전송 및 분쇄기 구배 펄스의 전송 후에, 킬러 펄스(killer pulse)가 피험자에 전송된다.

그 후에, 주사 섹션(2)은 예를 들면 FIESTA, 트루 FISP(true FISP), 평형화 TFE(Balanced TFE) 등이라 칭하는 SSFP[항정 상태 자유 세차(Steady State Free Precession)]형 촬영법에 의해 촬영 시퀀스(IS)를 실행한다.

주사 섹션(2)의 각각의 구성 요소가 순서대로 설명될 것이다.

정자기장 자석 유닛(12)은 예를 들면 수평 자기장형이다. 초전도 자석(도시 생략)이 피험자(SU)가 수용되거나 또는 유지되는 촬영 공간(B) 내에 배치된 피험자(SU)의 신체축의 방향(z 방향)을 따라 연장되도록 정자기장을 형성한다. 부수적 으로, 정자기장 자석 유닛(12)은 수평 자기장형에 부가하여 수직 자기장형일 수 있다. 한 쌍의 영구 자석이 이들의 지향 방향을 따라 정자기장을 형성할 수 있다.

구배 코일 유닛(13)은 정자기장을 갖고 형성된 촬영 공간(B) 내에 구배 자기장을 형성하고, RF 코일 유닛(14)에 의해 수신된 자기 공명 신호에 공간적 위치 정보를 적용하거나 또는 부가한다. 여기서, 구배 코일 유닛(13)은 정자기장의 방향을 따라 연장하고 서로 직교하는 z 방향, x 방향 및 y 방향의 3축 방향에 대응하기 위한 3 시스템 세트를 포함한다. 이들은 세트 촬영 조건에 따라 주파수 인코딩 방향, 위상 인코딩 방향 및 슬라이스 선택 방향 각각으로 구배 펄스를 전송하여 이에 의해 구배 자기장을 형성한다. 구체적으로 설명하면, 구배 코일 유닛(13)은 피험자(SU)의 슬라이스 선택 방향으로 구배 자기장을 인가하고 RF 코일 유닛(14)에 의한 RF 펄스의 전송에 의해 여기된 피험자(SU)의 슬라이스를 선택한다. 구배 코일 유닛(13)은 피험자(SU)의 위상 인코딩 방향으로 구배 자기장을 인가하고, RF 펄스에 의해 여기된 슬라이스로부터 자기 공명 신호를 위상 인코딩한다. 구배 코일 유닛(13)은 피험자(SU)의 주파수 인코딩 방향으로 구배 자기장을 인가하고, RF 펄스에 의해 여기된 슬라이스로부터 자기 공명 신호를 주파수 인코딩한다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, RF 코일 유닛(14)은 피험자(SU)를 둘러싸도록 배치된다. RF 코일 유닛(14)은 고주파수 자기장을 형성하도록 정자기장 유닛(12)에 의해 정자기장을 갖고 형성된 촬영 공간(B) 내의 피험자(SU)에 전자기파에 대응하는 RF 펄스를 전송하여, 이에 의해 피험자(SU)의 촬영 영역 내의 양성자의 스핀을 여기한다. RF 코일 유닛(14)은 자기 공명 신호로서 피험자(SU) 내의 여 기된 양성자로부터 생성된 전자기파를 수신한다.

크래들(15)은 피험자(SU)가 상부에 배치되는 받침대(pedestal) 또는 테이블을 갖는다. 크래들 섹션(26)은 제어기(30)로부터 공급된 제어 신호에 기초하여 촬영 공간(B)의 내부와 외부 사이로 이동된다.

RF 드라이버(22)는 촬영 공간(B) 내에 RF 펄스를 전송하도록 RF 코일 유닛(14)을 구동하고, 이에 의해 고주파수 자기장을 형성한다. RF 드라이버(22)는 제어기(30)로부터 출력된 제어 신호에 기초하여 게이트 변조기를 사용하여, RF 발진기로부터 송신된 신호를 미리 결정된 타이밍 및 미리 결정된 포락선(envelope)을 갖는 신호로 변조한다. 그 후에, RF 드라이버(22)는 RF 전력 증폭기가 게이트 변조기에 의해 변조된 신호를 증폭하게 하고 이 신호를 RF 코일 유닛(14)에 출력하고, RF 코일 유닛(14)이 RF 펄스를 전송하게 한다.

구배 드라이버(23)는 구배 코일 유닛(13)을 구동하기 위해 제어기(30)로부터 출력된 제어 신호에 기초하여 구배 코일 유닛(13)에 구배 펄스를 인가하고, 이에 의해 정자기장을 갖고 형성된 촬영 공간(B) 내에 구배 자기장을 생성한다. 구배 드라이버(23)는 3-시스템 구배 코일 유닛(13)과 연계하여 3-시스템 구동 회로(도시 생략)를 갖는다.

데이터 수집 유닛(24)은 제어기(30)로부터 출력된 제어 신호에 기초하여 RF 코일 유닛(14)에 의해 수신된 각각의 자기 공명 신호를 수집한다. 여기서, 데이터 수집 유닛(24)은 기준 신호로서 RF 드라이버(22)의 RF 발진기의 출력을 갖는 위상 검출기를 사용하여 RF 코일 유닛(14)에 의해 수신된 자기 공명 신호를 위상 검출한 다. 그 후에, 데이터 수집 유닛(24)은 아날로그 신호에 대응하는 자기 공명 신호를 A/D 변환기를 사용하여 디지털 신호로 변환하고 그로부터 이 신호를 출력한다.

조작 콘솔 섹션(3)이 설명될 것이다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 조작 콘솔 섹션(3)은 제어기(30), 화상 생성기(31), 조작 유닛(32), 디스플레이 또는 디스플레이 유닛(33) 및 저장 유닛(34)을 갖는다.

조작 콘솔 섹션(3)의 각각의 구성 요소가 순서대로 설명될 것이다.

제어기(30)는 컴퓨터와 컴퓨터가 미리 결정된 데이터 처리를 실행하게 하는 프로그램을 저장하는 메모리를 갖고, 각각의 부분을 제어한다. 여기서, 제어기(30)는 조작 유닛(32)으로부터 송신된 조작 데이터를 입력하고, 조작 유닛(32)으로부터 입력된 조작 데이터에 기초하여 RF 드라이버(22), 구배 드라이버(23) 및 데이터 수집 유닛(24)의 각각에 제어 신호를 출력하고, 이에 의해 미리 결정된 주사를 실행한다. 이와 함께, 제어기(30)는 화상 생성기(31), 디스플레이 유닛(33) 및 저장 유닛(34)에 제어 신호를 출력하여 각각의 부분에 제어를 수행한다.

화상 생성기(31)는 컴퓨터와 컴퓨터를 사용하여 미리 결정된 데이터 처리를 실행하는 프로그램을 저장하는 메모리를 갖는다. 화상 생성기(31)는 각각의 화상을 생성하도록 제어기(30)로부터 공급된 제어 신호에 기초하여 데이터 처리를 실행한다. 여기서, 화상 생성기(31)는 주사 섹션(2)에 의해 주사를 실행함으로써 얻어진 자기 공명 신호를 원시 데이터로서 사용하고, 피험자(SU)에 대한 화상을 재구성한다. 다음, 화상 생성기(31)는 각각의 생성된 화상을 디스플레이 유닛(33)에 출 력한다.

조작 유닛(32)은 키보드, 포인팅 디바이스 등과 같은 조작 디바이스로 구성된다. 조작 유닛(32)은 조작자로부터 조작 데이터를 입력하고 이 조작 데이터를 제어기(30)에 출력한다.

디스플레이 유닛(33)은 CRT와 같은 디스플레이 디바이스로 구성되고, 제어기(30)로부터 출력된 제어 신호에 기초하여 그의 디스플레이 스크린에 각각의 화상을 표시한다. 예를 들면, 디스플레이 유닛(33)은 조작 데이터가 조작자에 의해 조작 유닛(32)에 입력되는 입력 아이템에 대한 화상을 복수의 형태로 디스플레이 스크린 상에 표시한다. 또한, 디스플레이 유닛(33)은 피험자(SU)로부터의 자기 공명 신호에 기초하여 생성된 피험자(SU)의 각각의 화상에 대한 데이터를 화상 생성기(31)로부터 수신하고, 디스플레이 스크린 상에 화상을 표시한다.

저장 유닛(34)은 메모리를 포함하고, 내부에 다양한 데이터를 저장한다. 저장 유닛(34)에서, 저장 데이터는 필요에 따라 제어기(30)에 의해 액세스된다.

(동작)

피험자(SU)를 촬상할 때의 동작이 본 발명에 따른 상기 실시예를 나타내고 있는 자기 공명 촬영 장치(1)를 사용하여 후술될 것이다.

도 2는 피험자가 촬상될 때의 본 발명에 따른 제 1 실시예의 동작을 도시하고 있는 흐름도이다.

도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 준비 시퀀스(PS)가 실행된다(S11).

여기서, 주사 섹션(2)이 준비 시퀀스(PS)를 수행한다.

도 3은 본 발명에 따른 제 1 실시예에서의 준비 시퀀스(PS)를 도시하고 있는 펄스 시퀀스 다이어그램이다.

도 3에서, (a)는 RF 펄스(RF)가 전송되는 시간 기반을 지시하고, (b)는 분쇄기 구배 펄스(Gcrush)가 구배 펄스로서 전송되는 시간 기반을 지시하고, (c)는 각각의 킬러 구배 펄스(Gkill)가 구배 펄스로서 전송되는 시간 기반을 지시한다. (a), (b) 및 (c) 각각에서, 횡축은 시간(t)을 지시하고, 종축은 펄스 강도를 각각 지시한다. 여기서, Gcrush 및 Gkill은 각각 슬라이스 선택 방향, 위상 인코딩 방향 및 주파수 인코딩 방향의 적어도 하나의 축방향이다. 이하의 설명에서, 시간 적분값은 펄스 강도 및 시간(t)에 의해 규정된 적분값에 대응한다.

도 3의 (a), 도 3의 (b), 도 3의 (c)에 도시되어 있는 바와 같이, 주사 섹션(2)은 준비 시퀀스(PS)의 실행시에 제 1 RF 펄스(RF1), 제 2 RF 펄스(RF2), 제 3 RF 펄스(RF3), 제 4 RF 펄스(RF4), 제 1 분쇄기 구배 펄스(Gc1), 제 2 분쇄기 구배 펄스(Gc2) 및 킬러 펄스(Gk)를 준비 펄스로서 피험자(SU)에 전송한다.

준비 시퀀스(PS)에 이용된 준비 펄스에 대해, 제 1 RF 펄스(RF1), 제 2 RF 펄스(RF2), 제 3 RF 펄스(RF3) 및 제 4 RF 펄스(RF4)가 도 3의 (a)에 도시되어 있는 바와 같이 사각형 펄스로서 피험자에 순차적으로 전송된다. 즉, 제 1 RF 펄스(RF1), 제 2 RF 펄스(RF2), 제 3 RF 펄스(RF3) 및 제 4 RF 펄스(RF4)에 대응하는 4개의 펄스가 피험자의 스핀을 플립하도록 이들 사이에 유지된 시간 간격으로 피험자에 각각 순차적으로 전송된다.

여기서, 주사 섹션(2)은, 도 3의 (a)에 도시되어 있는 바와 같이 이들이 서 로 위상이 동일하고 플립각의 절대값이 동일하고 이들의 부호가 서로 반대가 되는 방식으로 제 1 RF 펄스(RF1) 및 제 4 RF 펄스(RF4)를 전송한다. 주사 섹션(2)은, 이들이 동일한 x 방향에 있고 이들의 플립각의 절대값이 90°로 동일하고 이들의 부호가 서로 반대가 되는 방식으로 제 1 및 제 4 RF 펄스(RF1, RF4)를 전송한다. 즉, 제 1 RF 펄스(RF1)는 90°x 펄스로서 전송되고, 제 4 RF 펄스(RF4)는 -90°x 펄스로서 전송된다.

구체적으로 설명하면, 제 1 RF 펄스(RF1)는, 피험자의 각각의 스핀이 정자기장을 갖고 형성된 z 방향과 z 방향에 직교하는 y 방향을 포함하는 yz 평면을 따라 90°의 플립각에서 플립되는 방식으로 전송된다. 즉, 피험자의 스핀은 x 방향으로 중심축으로 하여 90°회전된다. 제 4 RF 펄스(RF4)는, 피험자의 스핀이 제 1 플립각과 동일한 절대값에 대응하는 90°로 yz 평면을 따라서 그리고 스핀이 제 1 RF 펄스(RF1)의 전송에 의해 플립되는 방향에 대향하는 방향으로 플립되는 방식으로 -90°의 플립각에서 전송된다. 즉, 피험자의 스핀은 x 방향을 중심축으로 하여 -90°회전된다.

주사 섹션(2)은, 이들의 위상이 도 3의 (a)에 도시되어 있는 바와 같이 제 1 RF 펄스(RF1) 및 제 4 RF 펄스(RF4)의 위상에 각각 직교하는 방식으로 제 2 RF 펄스(RF2) 및 제 3 RF 펄스(RF3)를 전송한다. 여기서, 제 2 RF 펄스(RF2) 및 제 3 RF 펄스(RF3)는 이들의 플립각의 절대값이 서로 동일해지도록 전송된다. 주사 섹션(2)은, 이들의 위상이 도 3의 (a)에 도시되어 있는 바와 같이 제 1 RF 펄스(RF1) 및 제 4 RF 펄스(RF4)의 위상에 직교하는 y 방향에 대응하는 90°에 이들의 플립각 의 절대값이 도달하는 방식으로 제 2 RF 펄스(RF2) 및 제 3 RF 펄스(RF3)를 전송한다. 즉, 제 2 RF 펄스(RF2)는 90°y 펄스로서 전송되고, 제 3 RF 펄스(RF3)는 90°y 펄스로서 전송된다.

구체적으로 설명하면, 제 2 RF 펄스(RF2)는, 각각의 스핀이 정자기장을 갖고 형성된 z 방향과 z 및 y 방향에 직교하는 x 방향을 따라 연장되는 xz 평면을 따라 90°의 플립각에서 플립되는 방식으로 전송된다. 즉, 피험자의 스핀은 y 방향을 중심축으로 하여 90°회전된다. 이와 함께, 제 3 RF 펄스(RF3)는 스핀이 90°의 플립각에서 플립되는 방식으로 전송된다. 즉, 피험자의 스핀은 y 방향을 중심축으로 하여 90°회전된다.

전술된 제 1 RF 펄스(RF1), 제 2 RF 펄스(RF2), 제 3 RF 펄스(RF3) 및 제 4 RF 펄스(RF4)는, 도 3의 (a)에 도시되어 있는 바와 같이 제 2 RF 펄스(RF2)가 전송되는 시간(t13, t14) 사이의 중심 시간 지점(tr2)과 제 3 RF 펄스(RF3)가 전송되는 시간(t15, t16) 사이의 중심 시간 지점(tr3) 사이의 제 2 시간 간격(τ2)이 제 1 RF 펄스(RF1)가 전송되는 시간(t11, t12) 사이의 중심 시간 지점(tr1)과 제 2 RF 펄스(RF2)가 전송되는 시간(t13, t14) 사이의 중심 시간 지점(tr2) 사이의 제 1 시간 간격(τ1)의 두 배이고, 제 3 RF 펄스(RF3)가 전송되는 시간(t15, t16) 사이의 중심 시간 지점(tr3)과 제 4 RF 펄스(RF4)가 전송되는 시간(t17, t18) 사이의 중심 시간 지점(tr4) 사이의 제 3 시간 간격(τ3)이 제 1 시간 간격(τ1)과 동일해지는 방식으로 각각 순차적으로 피험자에 전송된다.

도 3의 (b)에 도시되어 있는 바와 같은 준비 펄스(PS)에 이용된 준비 펄스에 대응하는 제 1 분쇄기 구배 펄스(Gc1) 및 제 2 분쇄기 구배 펄스(Gc2)에 대해, 이들은 제 2 RF 펄스(RF2) 및 제 3 RF 펄스(RF3)가 각각 전송되는 시간 지점(tr2, tr3)이 시간 기반(t)에서 이들 사이에 각각 간삽되는 방식으로 구배 펄스의 쌍(Gc1a, Gc1b 및 Gc2a, Gc2b)으로서 피험자에 전송된다.

제 1 분쇄기 구배 펄스(Gc1) 및 제 2 분쇄기 구배 펄스(Gc2) 각각으로서 전송되는 복수의 구배 펄스(Gc1a, Gc1b, Gc2a, Gc2b) 중에서, 제 1 RF 펄스(RF1)와 제 2 RF 펄스(RF2) 사이에 전송되는 구배 펄스(Gc1a) 및 제 3 RF 펄스(RF3)와 제 4 RF 펄스(RF4) 사이에 전송되는 구배 펄스(Gc2b)는 각각 서로에 대해 동일한 제 1 시간 적분값(D1)으로 설정된다. 이와 함께, 제 2 RF 펄스(RF2) 및 제 3 RF 펄스(RF3) 각각으로서 전송되는 복수의 RF 펄스 사이에 전송되는 구배 펄스(Gc1b, Gc2a)는 각각 제 1 시간 적분값(D1)의 두 배인 제 2 시간 적분값(D2)으로 설정된다.

즉, 도 3의 (b)에 도시되어 있는 바와 같이, 구배 펄스(Gc1a)의 시간 적분값을 D1a이라 하고, 구배 펄스(Gc1b)의 시간 적분값을 D1b이라 하고, 구배 펄스(Gc2a)의 시간 적분값을 D2a라 하고, 구배 펄스(Gc2b)의 시간 적분값을 D2b라 할 때, 각각의 구배 펄스(Gc1a, Gc1b, Gc2a, Gc2b)는 이하의 수학식 1이 설정되는 방식으로 제 1 분쇄기 구배 펄스(Gc1) 및 제 2 분쇄기 구배 펄스(Gc2)로서 전송된다.

본 실시예에서, 각각의 구배 펄스(Gc1a, Gc1b, Gc2a, Gc2b)는 이들 시간 적분값이 서로 동일해지는 방식으로 전송된다. 즉, 제 1 분쇄기 구배 펄스(Gc1)를 구성하는 구배 펄스의 쌍(Gc1a, Gc1b) 및 제 2 분쇄기 구배 펄스(Gc2)를 구성하는 구배 펄스의 쌍(Gc2a, Gc2b)은 이들이 시간 적분값 및 극성이 동일한 방식으로 전송된다. 즉, D1a, D1b, D2a, D2b는 모두 동일하게 설정된다.

도 3의 (b)에 도시되어 있는 바와 같이, 제 1 분쇄기 구배 펄스(Gc1)를 구성하는 구배 펄스의 쌍(Gc1a, Gc1b)은 제 2 RF 펄스(RF2)가 전송되는 시간(t13, t14) 사이의 시간 지점(tr2)이 중심축으로서 정의되거나 또는 취해진 시간 기반(t)에서 대칭으로 배열되는 방식으로 전송된다. 제 1 분쇄기 구배 펄스(Gc1)를 구성하는 구배 펄스의 쌍(Gc1a, Gc1b)의 구배 펄스(Gc1a)는, 구배 펄스(Gc1a)가 먼저 전송되는 시간(t12, t13) 사이의 중심 시간 지점(t1a)이 제 1 RF 펄스(RF1)가 전송되는 시간(t11, t12) 사이에 설정된 중심 시간 지점(tr1)과 제 2 RF 펄스(RF2)가 전송되는 시간(t13, t14) 사이에 설정된 중심 시간 지점(tr2) 사이의 제 1 시간 간격(τ1)의 중심 시간 지점에 대응하는 방식으로 전송된다.

도 3의 (b)에 도시되어 있는 바와 같이, 제 2 분쇄기 구배 펄스(Gc2)를 구성하는 구배 펄스의 쌍(Gc2a, Gc2b)은 제 3 RF 펄스(RF3)가 전송되는 시간(t15, t16) 사이의 시간 지점(tr3)이 중심축으로서 정의되거나 또는 취해진 시간 기반(t)에서 대칭으로 배열되는 방식으로 전송된다. 제 2 분쇄기 구배 펄스(Gc2)를 구성하는 구배 펄스의 쌍(Gc2a, Gc2b)의 구배 펄스(Gc2b)는, 구배 펄스(Gc2b)가 순차적으로 전송되는 시간(t16, t17) 사이의 중심 시간 지점(t2b)이 제 3 RF 펄스(RF3)가 전송 되는 시간(t15, t16) 사이에 설정된 중심 시간 지점(tr3)과 제 4 RF 펄스(RF4)가 전송되는 시간(t17, t18) 사이에 설정된 중심 시간 지점(tr4) 사이의 제 3 시간 간격(τ3)의 중심 시간 지점에 대응하는 방식으로 전송된다.

본 실시예에서는, 이동 상태로 유지된 제 2 스핀으로부터 생성된 제 2 스핀 에코 신호(SE22)의 위상이 제 1 RF 펄스(RF1), 제 2 RF 펄스(RF2) 및 제 3 RF 펄스(RF3)의 전송에 의해, 정지 상태로 유지된 제 1 스핀으로부터 생성된 제 1 스핀 에코(SE21)의 위상에 대해 전이되고, 이동 상태로 유지된 제 2 스핀으로부터 생성된 제 2 자극 에코 신호(STE2)의 위상이 정지 상태로 유지된 제 1 스핀으로부터 생성된 제 1 자극 에코 신호(STE1)의 위상에 대해 전이되는 방식으로, 구배 펄스의 쌍(Gc1a, Gc1b)으로 구성된 제 1 분쇄기 구배 펄스(Gc1)는, 제 2 RF 펄스(Rf2)가 전송되는 중심 시간 지점(tr2)이 시간 기반(t)에서 이들 사이에 간삽되어 있는 상태로 피험자에 전송되고, 구배 펄스의 쌍(Gc2a, Gc2b)으로 구성된 제 2 분쇄기 구배 펄스(Gc2)는 제 3 RF 펄스(RF3)가 전송되는 중심 시간 지점(tr3)이 시간 기반(t)에서 이들 사이에 간삽되어 있는 상태로 피험자에 전송된다.

여기서, 스핀 에코 신호(SE1)는, 제 1 RF 펄스(RF1)가 전송되는 시간(t11, t12) 사이에 설정된 중심 시간 지점(tr1)과 제 2 RF 펄스(RF2)가 전송되는 시간(t13, t14) 사이에 설정된 중심 시간 지점(tr2) 사이의 제 1 시간 간격(τ1)의 두 배인 시간 간격(τ1*2)이 제 1 RF 펄스(RF1)가 전송되는 시간(t11, t12) 사이의 중심 시간 지점(tr1)으로부터 경과되었을 때의 시간 지점(tv)에서 제 1 RF 펄스(RF1) 및 제 2 RF 펄스(RF2)의 전송에 의해 생성된다.

그 후에, 스핀 에코 신호(SE1)가 제 3 RF 펄스(RF3)에 의해 리포커싱되기 때문에, 제 1 RF 펄스(RF1)가 전송되는 시간(t11, t12) 사이에 설정된 중심 시간 지점(tr1)과 제 2 RF 펄스(Rf2)가 전송되는 시간(t13, t14) 사이에 설정된 중심시간 지점(tr2) 사이의 제 1 시간 간격(τ1)의 4배인 시간 간격(τ1*4)이 제 1 RF 펄스(RF1)가 전송되는 시간(t11, t12) 사이의 중심 시간 지점(tr1)으로부터 경과되었을 때의 시간 지점(tr4)에서 다른 스핀 에코 신호(SE2)가 생성된다. 즉, 스핀 에코 신호(SE2)는 제4 RF 펄스(RF4)가 전송되는 시간(t17, t18) 사이의 중심 시간 지점(tr4)에서 생성된다.

이 때, 이동 상태로 유지된 제 2 스핀으로부터 생성된 스핀 에코 신호(SE22)는 제 1 분쇄기 구배 펄스(Gc1)를 구성하는 구배 펄스의 쌍(Gc1a, Gc1b) 및 제 2 분쇄기 구배 펄스(Gc2)를 구성하는 구배 펄스의 쌍(Gc2a, Gc2b)에 의해 위상이 전이되고, 반면에 정지 상태로 유지된 제 1 스핀으로부터 생성된 스핀 에코 신호(SE21)는 위상이 전이되지 않는다. 따라서, 스핀 에코 신호(SE22)는, 이동 상태로 유지된 제 2 스핀으로부터 생성된 스핀 에코 신호(SE22)의 위상이 정지 상태로 유지된 제 1 스핀으로부터 생성된 스핀 에코 신호(SE21)의 위상에 대해 전이되는 상태를 발생시킨다. 따라서, 스핀 에코 신호(SE2)는 이동 상태로 유지된 제 2 스핀이 이동하는 속도에 따라 위상이 전이되기 때문에, 위상을 갖는다.

한편, 자극 에코 신호(STE)는 스핀 에코 신호(SE2)가 생성되는 시간 지점(tr4)에서 제 1 RF 펄스(RF1), 제 2 RF 펄스(RF2) 및 제 3 RF 펄스(RF3)의 전송에 의해 생성된다.

이 때, 이동 상태로 유지된 제 2 스핀으로부터 생성된 자극 에코 신호(STE2)는 제 1 분쇄기 구배 펄스(Gc1)를 구성하는 구배 펄스의 쌍(Gc1a, Gc1b)의 미리 전송된 구배 펄스(Gc1a) 및 제 2 분쇄기 구배 펄스(Gc2)를 구성하는 구배 펄스의 쌍(Gc2a, Gc2b)의 후속 전송 구배 펄스(Gc2b)에 의해 위상이 전이되고, 반면에 정지 상태로 유지된 제 1 스핀으로부터 생성된 자극 에코 신호(STE1)는 위상이 전이되지 않는다. 따라서, 자극 에코 신호(STE2)는, 이동 상태로 유지된 제 2 스핀으로부터 생성된 자극 에코 신호(STE2)의 위상이 정지 상태로 유지된 제 1 스핀으로부터 생성된 자극 에코 신호(STE1)의 위상에 대해 전이되는 상태로 유도된다. 따라서, 자극 에코 신호(STE)는 이동 상태로 유지된 제 2 스핀이 이동하는 속도에 따라 위상이 전이되기 때문에, 위상을 갖는다.

제 4 RF 펄스(RF4)가 도 3의 (c)에 도시되어 있는 바와 같이 전송되고 구배 펄스의 쌍(Gc1a, Gc1b 및 Gc2a, Gc2b)으로 각각 구성된 분쇄기 구배 펄스(Gc1, Gc2)가 전술된 바와 같이 전송된 후에, 킬러 구배 펄스(Gk)가 피험자에 전송된다. 즉, 킬러 구배 펄스(Gk)는, 제 2 분쇄기 구배 펄스(Gc2)의 전송 및 제 4 RF 펄스(RF4)의 전송에 후속하는 시간 지점(t18)으로부터 미리 결정된 시간 간격이 시간 지점(t18)으로부터 경과된 시간 지점(t19)까지 각각의 스핀의 횡방향 자기화를 소멸시키기 위한 구배 자기장이 생성되는 방식으로 피험자에 전송된다.

도 4는 본 발명에 따른 제 1 실시예에서 피험자 내에서 이동되는 각각의 스핀의 속도와 준비 시퀀스(PS)의 실행에 후속하는 시간 지점(t19)에서 얻어진 시간 강도 사이의 관계의 시뮬레이션의 결과를 그래프 형태로 도시하고 있는 다이어그램 이다.

도 4에서, 횡축은 스핀이 이동하는 속도(v)(*100 cm/s)를 지시하고, 종축은 신호 강도(I)를 각각 지시한다. 부수적으로, 구배 펄스(Gc1a)가 전송되는 중심 시간 지점(t1a)에서 Gcrush 축의 원점을 통과하는 스핀의 자기화는 여기서 도 3에 도시되어 있는 준비 시퀀스(PS)에서 일정 속도 선형 운동만큼 Gcrush 축 상에서 이동된다. 구배 펄스(Gc1b)에 의해 발생된 위상이 구배 펄스(Gc1b)가 전송되는 중심 시간 지점(t1b)에서 π라고 가정하면, 스핀의 자기화가 100 cm/s의 속도로 이동될 때, 시뮬레이션이 종료된다. 여기서, 신호 강도가 1일 때 자기화는 완전히 열 평형 상태로 유도되고, T2 감쇠가 고려되지 않는 것을 의미한다.

도 4에 도시되어 있는 바와 같이 본 실시예에서, 각각의 얻어진 신호 강도는 피험자 내에서 이동되는 각각의 스핀의 속도에 따라 변경된다. 구체적으로 설명하면, 속도가 0이고 정지 상태로 유지된 제 1 스핀은 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 약 0.8의 신호 강도로 유도된다. 속도가 100 cm/s인 제 2 스핀은 약 -0.2의 신호 강도로 유도된다.

이 현상이 설명될 것이다. 전술된 바와 같이, 제 4 RF 펄스(RF4)가 전송되는 시간(t17, t18) 사이의 중심 시간 지점(tr4)(도 3 참조)에서 생성된 자극 에코 신호(STE) 및 스핀 에코 신호(SE2)에 대응하는 이동 상태로 각각 유지된 제 2 스핀의 위상은 이들 이동 속도에 따라 전이된다. 따라서, 스핀 에코 신호(SE)의 위상(θ_SE2) 및 자극 에코 신호(STE)의 위상(θ_STE)은 이들이 이동 속도가 상이한 경우에 서로 상쇄되기 때문에, 그 영향이 각각의 신호 강도에 작용된다. 따라서, 얻어진 신호 강도는 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 피험자 내에서 이동되는 각각의 스핀의 속도에 따라 상이하다.

다음에, 촬영 시퀀스(IS)가 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 실행된다(S21).

여기서, 주사 섹션(2)은 SSFP형 촬영법에 의해 촬영 시퀀스(IS)를 실행한다.

도 5는 본 발명에 따른 제 1 실시예에서 실행된 촬영 시퀀스(IS)를 도시하고 있는 펄스 시퀀스 다이어그램이다.

도 5에서, RF는 RF 펄스가 전송되는 시간 기반을 지시하고, Gslice는 구배 펄스가 슬라이스 선택 인코딩 방향으로 전송되는 시간 기반을 지시하고, Gread는 구배 펄스가 판독 방향으로 전송되는 시간 기반을 지시하고, Gwarp는 구배 펄스가 위상 인코딩 방향으로 전송되는 시간 기반을 지시한다. 각각의 RF, Gslice, Gread 및 Gwarp에서, 횡축은 시간(t)을 지시하고, 종축은 펄스 강도를 지시한다.

도 5에 도시되어 있는 바와 같은 촬영 시퀀스(IS)의 실행시에, RF 펄스가 피험자(SU)에 반복적으로 전송된다. 여기서, 주사 섹션(2)은 피험자(SU)내의 각각의 스핀의 종방향 자기화 및 횡방향 자기화가 각각 정상 상태로 유도되는 이러한 반복 시간(TR)에서 피험자(SU)에 각각의 RF 펄스를 전송한다.

이와 함께, 촬영 영역으로서 대응 RF 펄스(RF)에 의해 여기되는 피험자(SU)의 슬라이스를 선택하기 위한 슬라이스 선택 구배 펄스(Gs), RF 펄스에 의해 여기되는 슬라이스에서 생성된 자기 공명 신호를 위상 인코딩하기 위한 위상 인코딩 구배 펄스(Gr) 및 RF 펄스에 의해 여기되는 슬라이스에서 생성된 자기 공명 신호를 주파수 인코딩하기 위한 주파수 인코딩 구배 펄스가 반복 시간(TR) 내에서 구배 펄스로서 피험자(SU)에 전송된다. 여기서, 슬라이스 선택 구배 펄스, 위상 인코딩 구배 펄스 및 주파수 인코딩 구배 펄스는 시간 적분값이 반복 시간(TR) 내에 0이 되도록 피험자(SU)에 전송된다. 즉, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 횡방향 자기화는 촬영 데이터로서의 각각의 자기 공명 신호의 수집 후에 반복 시간(TR) 내에 다시 감겨지고, 그 대응 구배장에 의해 인코딩된 위상이 재설정된다.

다음에, k 공간에 대응하는 모든 촬영 데이터가 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 수집되었는지 여부가 판정된다(S22).

여기서, 제어기(30)가 k 공간에 대응하는 모든 촬영 데이터가 수집되었는지 여부를 판정한다.

k 공간에 대응하는 모든 촬영 데이터가 수집되지 않았을 때(아니오), 준비 시퀀스(PS)의 실행(S11) 및 촬영 시퀀스(IS)의 실행(S21)이 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 재차 순차적으로 이루어진다. 즉, 준비 시퀀스(PS)의 실행(S11) 및 촬영 시퀀스(IS)의 실행(S21)이 반복적으로 이루어져서, 이에 의해 k 공간이 모두 완전히 충전될 때까지 촬영 데이터를 수집한다.

한편, 모든 촬영 데이터가 k 공간에 대응하도록 수집될 때(예), 각각의 화상의 생성이 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 수행된다(S31).

여기서, 주사 섹션(2)은 촬영 시퀀스(IS)를 실행함으로써 얻어진 촬영 데이터를 원시 데이터로서 설정하고, 화상 생성기(31)는 피험자(SU)에 대한 각각의 화상을 재구성한다.

본 실시예에서, 피험자 내에서 이동되는 각각의 스핀의 속도에 따라 각각 얻어진 신호 강도는 준비 시퀀스(PS)가 전술된 바와 같이 실행된 후에 상이하다(도 4 참조). 따라서, 정지 상태로 유지된 각각의 스핀은 큰 종방향 자기화를 갖는다. 예를 들면, 100 cm/s의 속도로 이동하는 이동 상태로 유지된 각각의 스핀의 종방향 자기화는 작아지게 된다. 따라서, 이들 사이에 큰 차이가 있다. 따라서, 정지 상태로 유지된 부분과 이동 상태로 유지된 부분 사이의 콘트라스트가 높게 설정된 화상이 준비 시퀀스(PS)의 실행 후에 촬영 시퀀스(IS)를 실행함으로써 얻어진 촬영 데이터에 기초하여 화상 재구성된 화상에서 생성된다. 구체적으로 설명하면, 스핀이 고정 상태에 있는 기관 부분(organ portion)과 스핀이 이동 상태에 있는 혈액 부분에서 콘트라스트가 높은 MRA 화상이 생성된다.

다음에, 화상의 표시가 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 수행된다(S41).

여기서, 디스플레이 유닛(33)은 화상 생성기(31)로부터 피험자(SU)의 각각의 화상에 대한 데이터를 수신하고, 그 디스플레이 스크린 상에 이를 표시한다.

본 실시예에서는 전술된 바와 같이, 피험자 내에서 이동되는 각각의 스핀의 속도에 따라 얻어진 각각의 자기 공명 신호의 신호 강도가 상이한 방식으로 피험자에 준비 펄스를 전송하기 위한 준비 시퀀스(PS)가 촬영 시퀀스(IS)의 실행에 앞서 실행된다. 여기서, 제 1 RF 펄스(RF1), 제 2 RF 펄스(RF2), 제 3 RF 펄스(RF3) 및 제 4 RF 펄스(RF4)는 준비 펄스로서 피험자에 각각 순차적으로 전송된다. 이와 함께, 분쇄기 구배 펄스(Gc1, Gc2)는, 제 2 RF 펄스(RF2) 및 제 3 RF 펄스(RF3)가 전송되는 시간 지점(tr2, tr3)이 시간 기반(t)에서 간삽되는 방식으로 피험자에 각각 전송된다. 제 4 RF 펄스(RF4)의 전송 후에 분쇄기 구배 펄스(Gc1, Gc2)가 전송된 후에, 킬러 구배 펄스(Gk)가 피험자에 전송된다. 따라서, 피험자 내에서 이동되는 각각의 스핀의 속도에 따라 얻어진 신호 강도는 전술된 바와 같이 준비 시퀀스(PS)의 실행 후에 상이하다. 따라서, 각각의 스핀의 이동 속도에 따라 휘도가 상이한 화상이, 준비 시퀀스(PS)의 실행 후에 촬영 시퀀스(IS)를 실행함으로써 얻어진 촬영 데이터에 기초하여 화상 재구성된 화상에 생성된다.

따라서, 본 실시예는 미리 결정된 이동 속도로 각각 이동된 부분이 피험자(SU)에서 강조되는 화상을 얻는 것이 가능하다. 예를 들면, 스핀이 정지 상태에 있는 기관 부분과 스핀이 이동 상태에 있는 혈액 부분 사이의 콘트라스트가 높은 MRA 화상이 생성될 수 있다. 이는 Gcrush 방향으로 이동되는 각각의 스핀의 자기화에 기초하는 자극 에코 신호와 스핀 에코 신호 사이의 탈위상(dephase)의 양이 분쇄기 구배 펄스(Gc1, Gc2)에 의해 변화되고, 신호 강도가 낮아져서 유동 공백이 생성되기 때문이다.

또한, 각각의 준비 펄스에 적용되도록 제공된 시간이 짧기 때문에, 본 실시예는 다양한 용도에 이용 가능해질 수 있다.

본 실시예에서, 제 1 RF 펄스(RF1) 및 제 4 RF 펄스(RF4)는 90°x 펄스 및 -90°x 펄스로서 전송된다. 따라서, 정지 상태로 유지된 각각의 스핀의 자기화가 유지될 수 있고, 이동 상태로 유지된 각각의 스핀의 자기화가 0 이하로부터 1의 범위의 강도로 분포될 수 있다. 따라서, 스핀의 이동 속도에 따라 높은 콘트라스트 화상을 생성하는 것이 가능하다.

따라서, 본 실시예는 조영제를 사용하지 않고 범용성을 향상시키고 화상 품질을 향상시키는 것이 가능하다.

<제 2 실시예>

본 발명에 따른 제 2 실시예가 후술될 것이다.

도 6은 본 발명에 따른 제 2 실시예에서 실행된 준비 시퀀스(PS)를 도시하고 있는 펄스 시퀀스 다이어그램이다.

도 6에서, (a)는 RF 펄스(RF)가 전송되는 시간 기반을 지시하고, (b)는 분쇄기 구배 펄스(Gcrush)가 구배 펄스로서 전송되는 시간 기반을 지시하고, (c)는 각각의 킬러 구배 펄스(Gkill)가 구배 펄스로서 전송되는 시간 기반을 지시한다. (a), (b) 및 (c) 각각에서, 횡축은 시간(t)을 지시하고, 종축은 펄스를 각각 지시한다. 여기서, Gcrush 및 Gkill은 각각 슬라이스 선택 방향, 위상 인코딩 방향 및 주파수 인코딩 방향 중 적어도 하나의 축방향이다.

도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 본 실시예는 피험자(SU)를 촬상할 때 실행된 준비 시퀀스(PS)의 관점에서 제 1 실시예와 상이하다. 본 실시예는 이 점을 제외하고는 제 1 실시예와 유사하다. 따라서, 중복 부분 또는 중복되는 점의 설명은 생략될 것이다.

도 6의 (a), 도 6의 (b) 및 도 6의 (c)에 도시되어 있는 바와 같이, 주사 섹션(2)은 제 1 실시예와 유사한 방식으로 제 1 RF 펄스(RF1), 제 2 RF 펄스(RF2), 제 3 RF 펄스(RF3), 제 4 RF 펄스(RF4), 제 1 분쇄기 구배 펄스(Gc1), 제 2 분쇄기 구배 펄스(Gc2) 및 킬러 펄스(Gk)를 준비 시퀀스(PS)의 실행시에 준비 펄스로서 피험자(SU)에 전송한다.

그러나, 제 1 실시예와는 달리 본 실시예에서는, 도 6의 (a)에 도시되어 있는 바와 같이, 180°펄스를 포함하는 복수의 RF 펄스(RF21, RF22)가 제 2 RF 펄스(RF2)로서 전송되고, 180°펄스를 포함하는 복수의 RF 펄스(RF31, RF32)가 제 3 RF 펄스(RF3)로서 전송된다.

여기서, 제 2 RF 펄스(RF2) 및 제 3 RF 펄스(RF3)로서 각각 전송된 복수의 RF 펄스(RF21, RF22, RF31, RF33)는 이들의 위상이 서로 동일하고 이들의 플립각의 절대값이 동일하고 이들의 부호가 반대인 방식으로 전송된다.

본 실시예에서, α°펄스(RF21, RF31) 및 180°펄스를 제외한 180°펄스(RF22, RF32)가 제 2 RF 펄스(RF2) 및 제 3 RF 펄스(RF3)에 대해 각각 전송된 복수의 RF 펄스(RF21, RF22, RF31, RF32)로서 순차적으로 전송된다.

구체적으로 설명하면, 제 2 RF 펄스(RF2)로서 전송된 복수의 RF 펄스(RF21, RF22)로서, 도 6의 (a)에 도시되어 있는 바와 같이, 그 플립각의 절대값이 90°이고 그 부호가 플러스이고 그 위상이 y 방향에 있는 90°y 펄스가 제 1 α°펄스(RF21)로서 전송되고, 그 플립각의 절대값이 180°이고 그 부호가 플러스이고 그 위상이 y 방향에 있는 180°y 펄스가 제 1 180°펄스(RF22)로서 전송된다. 즉, 제 2 RF 펄스(RF2)로서 전송된 복수의 RF 펄스(RF21, RF22)로서, 제 1 α°펄스(RF21) 및 180°펄스 이외의 제 1 180°펄스(RF22)가 각각의 스핀이 플립되도록 xz 평면을 따라 전송된다.

제 3 RF 펄스(RF3)로서 전송된 복수의 RF 펄스(RF31, RF32)로서, 도 6의 (a)에 도시되어 있는 바와 같이, 그 플립각의 절대값이 90°이고 그 부호가 마이너스이고 그 위상이 y 방향에 있는 -90°y 펄스가 제 2 α°펄스(RF31)로서 전송되고, 그 플립각의 절대값이 180°이고 그 부호가 마이너스이고 그 위상이 y 방향에 있는 -180°y 펄스가 제 2 180°펄스(RF32)로서 전송된다. 즉, 제 3 RF 펄스(RF3)로서 전송된 복수의 RF 펄스(RF31, RF32)로서, 제 1 α°펄스(RF21)에 대한 플립각이 동일한 제 2 α°펄스(RF31) 및 180°펄스 이외의 제 2 180°펄스(RF32) 양자 모두가, 각각의 스핀이 플립되도록 각각의 스핀이 제 2 RF 펄스(RF2)의 전송에 의해 플립되는 방향에 대향하는 방향으로 xz 평면을 따라 전송된다.

여기서, 도 6의 (a)에 도시되어 있는 바와 같이, 제 1 RF 펄스(RF1) 및 제 2 RF 펄스(RF2)로서 사용된 제 1 α°펄스(RF21) 및 제 1 180°펄스(RF22)는, 제 1 α°펄스(RF21)가 전송되는 시간(t13, t131) 사이의 중심 시간 지점(tr21)과 제 1 180°펄스(RF22)가 전송되는 시간(t140, t14) 사이의 중심 시간 지점(tr22) 사이의 제 5 시간 간격(τ5)이 제 1 RF 펄스(RF1)가 전송되는 시간(t11, t12) 사이의 중심 시간 지점(tr1)과 제 1 α°펄스(RF21)가 전송되는 시간(t13, t131) 사이의 중심 시간 지점(tr21) 사이의 제 4 시간 간격(τ4)의 두 배가 되는 방식으로 피험자에 각각 순차적으로 전송된다. 제 3 RF 펄스(RF3)로서 사용된 제 2 α°펄스(RF31) 및 제 2 180°펄스(RF32) 및 제 4 RF 펄스(RF4)는, 제 1 180°펄스(RF22)가 전송되는 시간(t140, t14) 사이의 중심 시간 지점(tr22)과 제 2 α°펄스(RF31)가 전송되는 시간(t15, t151) 사이의 중심 시간 지점(tr31) 사이의 제 6 시간 간격(τ6)이 제 4 시간 간격(τ4)의 두배이고, 제 2 α°펄스(RF31)가 전송되는 시간(t15, t151) 사이에 설정된 중심 시간 지점(tr31)과 제 2 180°펄스(RF32)가 전송되는 시간(t160, t16) 사이에 설정된 중심 시간 지점(tr32) 사이의 제 7 시간 간격(τ7)이 제 4 시간 간격(τ4)의 두배이고, 제 2 180°펄스(RF32)가 전송되는 시간(t160, t16) 사이에 설정된 중심 시간 지점(tr32)과 제 4 RF 펄스가 전송되는 시간(t17, t18) 사이에 설정된 중심 시간 지점(tr4) 사이의 제 8 시간 간격이 제 4 시간 간격(τ4)과 동일한 방식으로 피험자에 각각 순차적으로 전송된다.

본 실시예에서는 도 6의 (b)에 도시되어 있는 바와 같이, 준비 시퀀스(PS)에서 이용된 준비 펄스로서 사용된 제 1 분쇄기 구배 펄스(Gc1) 및 제 2 분쇄기 구배 펄스(Gc2)는, 제 2 RF 펄스(RF2) 및 제 3 RF 펄스(RF3)가 각각 전송되는 시간 지점(tr2, tr3)이 제 1 실시예와 유사한 방식으로 시간 기반(t)에서 간삽되는 방식으로 구배 펄스의 쌍(Gc11a, Gc11b, Gc12a, Gc12b 및 Gc21a, Gc21b, Gc22a, Gc22b)으로서 피험자에 전송된다.

구체적으로 설명하면, 구배 펄스(Gc11a)의 시간 적분값, 구배 펄스(Gc11b)의 시간 적분값, 구배 펄스(Gc12a)의 시간 적분값, 구배 펄스(Gc21a)의 시간 적분값, 구배 펄스(Gc21b)의 시간 적분값, 구배 펄스(Gc22a)의 시간 적분값 및 구배 펄스(Gc22b)의 시간 적분값을 각각 D11a, D11b, D12a, D12b, D21a, D22a 및 D22b라 하면, 각각의 구배 펄스(Gc11a, Gc11b, Gc12a, Gc12b, Gc21a, Gc21b, Gc22a, Gc22b)는 이하의 수학식 2가 설정되는 방식으로 제 1 분쇄기 구배 펄스(Gc1) 및 제 2 분쇄기 구배 펄스(Gc2)로서 전송된다.

본 실시예에서, 도 6의 (b)에 도시되어 있는 바와 같이, 제 1 분쇄기 구배 펄스(Gc1)를 구성하는 구배 펄스의 각각의 쌍(Gc11a, Gc11b, Gc12a, Gc12b) 및 제 2 분쇄기 구배 펄스(Gc2)를 구성하는 구배 펄스의 각각의 쌍(Gc21a, Gc21b, Gc22a, Gc22b)은 이들이 시간 적분값 및 극성이 각각 동일한 방식으로 전송된다. 즉, D11a, D11b, D12a, D12b, D21a, D21b, D22a, D22b는 모두 서로 동일하게 설정된다.

여기서, 도 6의 (b)에 도시되어 있는 바와 같이, 제 1 분쇄기 구배 펄스(Gc1)를 구성하는 구배 펄스의 쌍(Gc11a, Gc11b, Gc12a, Gc12b)은, 제 2 RF 펄스(RF2)가 전송되는 시간(t13, t14) 사이의 시간 지점(tr2)이 중심축으로서 정의되는 상태로 이들이 시간 기반(t)에서 대칭 배열되는 방식으로 각각 전송된다. 즉, 구배 펄스의 쌍(Gc11a, Gc11b)은, 제 2 RF 펄스(RF2)에 대한 제 1 α°펄스(RF21)가 전송되는 시간(t13, t131) 사이에 설정된 중심 시간 지점(tr21)이 시간 기반에서 이들 사이에 간삽되는 상태로 이들이 대칭 배열되는 방식으로 순차적으로 전송된다. 구배 펄스(Gc12a, Gc12b)의 쌍은, 제 1 180°펄스(RF22)가 전송되는 시간(t140, t14) 사이에 설정된 중심 시간 지점(tr22)이 시간 기반에서 이들 사이에 간삽되는 상태로 이들이 대칭 배열되는 방식으로 순차적으로 전송된다.

도 6의 (b)에 도시되어 있는 바와 같이, 제 2 분쇄기 구배 펄스(Gc2)를 구성하는 구배 펄스의 쌍(Gc21a, Gc21b, Gc22a, Gc22b)은 제 3 RF 펄스(RF3)가 전송되 는 시간(t15, t16) 사이의 시간 지점(tr3)이 중심축으로서 정의되어 있는 상태로 시간 기반(t)에서 이들이 대칭 배열되는 방식으로 각각 전송된다. 즉, 구배 펄스의 쌍(Gc21a, Gc21b)은, 제 3 RF 펄스(RF3)에 대한 제 2 α°펄스(RF31)가 전송되는 시간(t15, t151) 사이에 설정된 중심 시간 지점(tr31)이 시간 기반에서 이들 사이에 간삽되는 상태로 대칭 배열되는 방식으로 순차적으로 전송된다. 구배 펄스(Gc22a, Gc22b)의 쌍은, 제 2 180°펄스(RF32)가 전송되는 시간(t160, t16) 사이에 설정된 중심 시간 지점(tr32)이 시간 기반에서 이들 사이에 간삽되는 상태로 대칭 배열되는 방식으로 순차적으로 전송된다.

도 7은 본 발명에 따른 제 2 실시예에서 피험자 내에서 이동되는 각각의 스핀의 속도와 준비 시퀀스(PS)의 실행에 후속하는 시간(t19)에서 얻어진 신호 강도 사이의 관계의 시뮬레이션의 결과를 그래프 형태로 도시하고 있는 다이어그램이다.

도 7에서, 횡축은 각각의 스핀이 이동하는 속도(v)(*100 cm/s)를 지시하고, 종축은 신호 강도(I)를 지시한다. 시뮬레이션은 제 1 실시예와 유사한 방식으로 수행된다.

본 실시예에서 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 각각의 얻어진 신호 강도는 제 1 실시예와 유사한 방식으로 피험자 내에서 이동되는 각각의 스핀의 속도에 따라 상이하다. 구체적으로 설명하면, 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 속도가 0인 정지 상태로 유지된 제 1 스핀은 약 1.0의 신호 강도로 유도된다. 예를 들면 속도가 85 cm/s인 제 2 스핀은 약 -0.1의 신호 강도로 유도된다.

본 실시예에서 전술된 바와 같이, 180°펄스를 포함하는 복수의 RF 펄 스(RF1, RF22)가 제 2 RF 펄스(RF2)로서 전송된다. 180°펄스를 포함하는 복수의 RF 펄스(RF31, RF32)가 제 3 RF 펄스(RF3)로서 전송된다. 따라서, 본 실시예는 제 1 실시예와 유사한 방식으로 미리 결정된 이동 속도로 각각 이동되는 부분이 피험자(SU)에서 강조되는 화상을 얻는 것이 가능하다. 예를 들면, 스핀이 정지 상태에 있는 기관 부분과 스핀이 이동 상태에 있는 혈액 부분 사이에 콘트라스트가 높은 MRA 화상이 생성될 수 있다.

본 실시예에서는 특히, 속도가 0인 정지 상태로 유지된 각각의 스핀의 자기화에 대해, 스핀 에코 신호 및 자극 에코 신호가 완전히 180°y 펄스만큼 리포커싱된다. 따라서, 이들의 신호 강도가 약 1.0으로서 얻어지기 때문에, 본 실시예는 제 1 실시예와 비교할 때 높은 휘도에서 화상을 용이하게 생성한다.

따라서, 본 실시예는 제 1 실시예와 유사한 방식으로 조영제를 사용하지 않고 범용성을 향상시키고 화상 품질을 향상시키는 것이 가능하다.

<제 3 실시예>

본 발명에 따른 제 3 실시예가 후술될 것이다.

도 8은 본 발명에 따른 제 3 실시예의 준비 시퀀스(PS)를 도시하고 있는 펄스 시퀀스 다이어그램이다.

도 8에서, (a)는 RF 펄스(RF)가 전송되는 시간 기반을 지시하고, (b)는 분쇄기 구배 펄스(Gcrush)가 구배 펄스로서 전송되는 시간 기반을 지시하고, (c)는 각각의 킬러 구배 펄스(Gkill)가 구배 펄스로서 전송되는 시간 기반을 지시한다. (a), (b) 및 (c) 각각에서, 횡축은 시간(t)을 지시하고, 종축은 펄스 강도를 각각 지시한다. 여기서, Gcrush 및 Gkill은 각각 슬라이스 선택 방향, 위상 인코딩 방향 및 주파수 인코딩 방향이 적어도 하나의 축방향이다.

도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 본 실시예는 피험자(SU)를 촬상할 때 실행된 준비 시퀀스(PS)에서 제 1 α°펄스(RF21) 및 제 2 α°펄스(RF31)의 플립각의 절대값의 관점에서 제 2 실시예와 상이하다. 본 실시예는 이 점을 제외하고는 제 2 실시예와 유사하다. 따라서, 중복 부분 또는 중복되는 점의 설명은 생략될 것이다.

본 실시예에서, 제 1 α°펄스(RF21) 및 제 2 α°펄스(RF31)의 플립각의 절대값은 제 2 실시예와는 달리 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 120°로서 설정된다. 즉, 제 1 α°펄스(RF21)는 120°y 펄스로서 전송되고, 제 2 α°펄스(RF31)는 -120°y 펄스로서 전송된다.

도 9는 본 발명에 따른 제 3 실시예에서 피험자 내에 이동되는 각각의 스핀의 속도와 준비 시퀀스(PS)의 실행에 후속하는 시간 지점(t19)에서 얻어진 신호 강도 사이의 관계의 시뮬레이션의 결과를 그래프 형태로 도시하고 있는 다이어그램이다.

도 9에서, 횡축은 각각의 스핀이 이동하는 속도(v)(*100 cm/s)를 지시하고, 종축은 신호 강도(I)를 지시한다. 시뮬레이션은 제 1 실시예와 유사한 방식으로 수행된다.

본 실시예에서, 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 각각의 얻어진 신호 강도 는 제 2 실시예와 유사한 방식으로 피험자 내에서 이동되는 각각의 스핀의 속도에 따라 상이하다. 구체적으로 설명하면, 도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 속도가 0인 정지 상태로 유지된 제 1 스핀은 약 1.0의 신호 강도로 유도된다. 예를 들면 속도가 75 cm/s인 제 2 스핀은 약 0.3의 신호 강도로 유도된다.

본 실시예에서 전술된 바와 같이, 180°펄스를 포함하는 복수의 RF 펄스(RF1, RF2)가 제 2 RF 펄스(RF2)로서 전송된다. 180°펄스를 포함하는 복수의 RF 펄스(RF31, RF32)가 제 3 RF 펄스(RF3)로서 전송된다. 제 1 α°펄스(RF21) 및 제 2 α°펄스(RF31)의 플립각의 절대값이 특히 120°로서 각각 설정되기 때문에, 자극 에코 신호의 생성량이 증가될 수 있고, 따라서 분쇄기 구배 펄스(Gc1, Gc2)의 효과를 향상시키는 것이 가능하게 된다.

따라서, 본 실시예는 제 2 실시예와 유사한 방식으로 조영제를 사용하지 않고 범용성을 향상시키고 화상 품질을 향상시키는 것이 가능하다.

<제 4 실시예>

본 발명에 따른 제 4 실시예가 후술될 것이다.

도 10은 본 발명에 따른 제 4 실시예의 준비 시퀀스(PS)를 도시하고 있는 펄스 시퀀스 다이어그램이다.

도 10에서, (a)는 RF 펄스(RF)가 전송되는 시간 기반을 지시하고, (b)는 분쇄기 구배 펄스(Gcrush)가 구배 펄스로서 전송되는 시간 기반을 지시하고, (c)는 킬러 구배 펄스(Gkill)가 구배 펄스로서 전송되는 시간 기반을 지시하고, (d)는 각 각의 속도 인코딩 구배 펄스(Gvenc)가 구배 펄스로서 전송되는 시간 기반을 지시한다. (a), (b), (c) 및 (d) 각각에서, 횡축은 시간(t)을 지시하고, 종축은 펄스 강도를 각각 지시한다. 여기서, Gcrush, Gkill 및 Gvenc는 각각 슬라이스 선택 방향, 위상 인코딩 방향 및 주파수 인코딩 방향의 적어도 하나의 축방향이다.

도 10에 도시되어 있는 바와 같이, 본 실시예는 제 3 실시예와는 상이하고, 피험자(SU)를 촬상할 때 실행된 준비 시퀀스(PS)에서 속도 인코딩 구배 펄스(Gvenc)를 전송한다. 본 실시예는 이 점을 제외하고는 제 3 실시예와 유사하다. 따라서, 중복 부분 또는 중복되는 점의 설명은 생략될 것이다.

주사 섹션(2)은, 준비 펄스로서 속도 인코딩 구배 펄스(Gvenc)를 전송하고, 이에 의해 이들의 위상이 서로 상이하도록 그 속도에 따라 피험자 내에서 이동되는 스핀의 위상을 전이한다. 즉, 속도 인코딩 구배 펄스는, 0의 속도에 대응하는 제 1 속도를 갖는 정지 상태로 유지된 각각의 스핀의 위상 및 제 1 속도와는 상이한 제 2 속도로 이동되는 이동 상태로 유지된 각각의 스핀의 위상이 서로 전이되는 방식으로 전송된다.

여기서, 속도 인코딩 구배 펄스(Gvenc)가 전송되는 중심 시간 지점(tv)에 대한 시간 기반(t)에서 한 쌍의 구배 펄스가 극성이 서로 반대가 되는 방식으로 속도 인코딩 구배 펄스(Gvenc)가 전송된다.

본 실시예에서는 전술된 바와 같이, 속도 인코딩 구배 펄스(Gvenc)가 전송된다. 따라서, 피험자 내에서 이동되는 스핀의 위상은 이들이 서로 상이하도록 그 속도에 따라 전이될 수 있다. 따라서, 본 실시예는 피험자(SU) 내에서 미리 결정 된 이동 속도로 각각 이동되는 부분이 강조되는 화상을 더 효율적으로 얻는 것이 가능하다. 즉, 유동 공백이 다축 방향으로 생성될 수 있고, 정량적인 특성을 갖는 유동 스포일링이 수행될 수 있다.

따라서, 본 실시예는 제 3 실시예와 유사한 방식으로 조영제를 사용하지 않고 범용성을 향상시키고 화상 품질을 향상시키는 것이 가능하다.

<제 5 실시예>

본 발명에 따른 제 5 실시예가 후술될 것이다.

본 실시예에서, 주사 섹션(2)은 제 1 준비 펄스 시퀀스(PS1)가 준비 시퀀스(PS)로서 수행된 후에 촬영 시퀀스(IS)를 실행함으로써 생성된 각각의 자기 공명 신호를 제 1 촬영 데이터로서 얻거나 또는 수집한다. 이와 함께, 주사 섹션(2)은, 분쇄기 구배 펄스(Gc1, Gc2) 및 속도 인코딩 구배 펄스(Gvenc)가 전송되지 않고 제 2 RF 펄스(RF2) 및 제 3 RF 펄스(RF3)의 플립각이 서로 상이한 점을 제외하고는, 제 1 준비 펄스 시퀀스(PS1)에 대한 것과 동일한 준비 펄스를 전송하기 위한 제 2 준비 펄스 시퀀스(PS2)의 실행 후에 촬영 시퀀스(IS)를 실행함으로써 생성된 각각의 자기 공명 신호를 제 2 촬영 데이터로서 얻는다.

화상 생성기(31)는 제 1 촬영 데이터에 기초하여 제 1 화상을 생성한다. 화상 생성기(31)는 제 2 촬영 데이터에 기초하여 제 2 화상을 생성한다. 그 후에, 생성된 제 1 및 제 2 화상을 차분 처리함으로써 생성된 차분 화상이 피험자의 화상으로 취해진다.

본 실시예는 상기 점을 제외하고는 제 4 실시예와 유사하다. 따라서, 중복 부분의 설명은 생략될 것이다.

도 11은 피험자(SU)가 촬상될 때의 본 발명에 따른 제 5 실시예의 동작을 도시하고 있는 흐름도이다.

도 11에 도시되어 있는 바와 같이, 피험자에 대한 제 1 화상이 먼저 생성된다(S111).

도 12는 본 발명에 따른 제 5 실시예에서 피험자에 대한 제 1 화상을 생성하는 동작을 도시하고 있는 흐름도이다.

도 12에 도시되어 있는 바와 같이, 제 1 준비 펄스 시퀀스(PS1)의 실행이 먼저 수행된다(S11a).

여기서, 주사 섹션(2)은 제 1 준비 펄스 시퀀스(PS1)를 실행한다.

도 13은 본 발명에 따른 제 5 실시예에서 제 1 준비 펄스 시퀀스(PS1)를 도시하고 있는 펄스 시퀀스 다이어그램이다.

도 13에서, (a)는 RF 펄스(RF)가 전송되는 시간 기반을 지시하고, (b), (c) 및 (d)는 구배 펄스가 전송되는 복수의 축방향(G1, G2, G3)에서의 시간 기반을 각각 지시한다. 횡축은 시간(t)을 지시하고, 종축은 펄스 강도를 각각 지시한다. 여기서, G1, G2 및 G3의 각각은 구배 펄스가 전송되는 축방향인 축방향을 지시하고, 슬라이스 선택 방향, 위상 인코딩 방향 및 주파수 인코딩 방향 중 임의의 하나에 대응한다.

본 실시예에서, 도 13의 (a), 도 13의 (b), 도 13의 (c) 및 도 13의 (d)에 도시되어 있는 바와 같이, 제 1 분쇄기 구배 펄스(Gc1) 및 제 2 분쇄기 구배 펄스(Gc2)는 제 4 실시예에서 실행된 준비 시퀀스(PS)와는 달리 복수의 축방향(G2, G3)으로 전송된다. 또한, 속도 인코딩 구배 펄스(Gvenc는 복수의 축방향(G1, G2, G3)으로 전송된다. 이 점을 제외하고는, 본 실시예의 준비 펄스 시퀀스는 제 4 실시예에서 실행된 준비 시퀀스(PS)와 유사하다.

본 실시예에서, 도 13의 (b), 도 13의 (c) 및 도 13의 (d)에 도시되어 있는 바와 같이, 제 1 속도 인코딩 구배 펄스(Gvenc1), 제 2 속도 인코딩 구배 펄스(Gvenc2) 및 제 3 속도 인코딩 구배 펄스(Gvenc3)는 제 4 실시예와 유사한 방식으로 속도 인코딩 구배 펄스(Gvenc)로서 3개의 축방향(G1, G2, G3)으로 각각 전송된다. 여기서, 제 1 속도 인코딩 구배 펄스(Gvenc1)는 제 1 축방향(G1)에서 볼 때 제 6 시간 간격(τ6)에 대응하여 전송된다. 제 2 속도 인코딩 구배 펄스(Gvenc2)는 제 2 축방향(G2)에서 볼 때 제 7 시간 간격(τ7)에 대응하여 전송된다. 제 3 속도 인코딩 구배 펄스(Gvenc3)는 제 3 축방향(G3)에서 볼 때 제 7 시간 간격(τ7)에 대응하여 전송된다.

도 13의 (c) 및 도 13의 (d)에 도시되어 있는 바와 같이, 제 1 분쇄기 구배 펄스(Gc1) 및 제 2 분쇄기 구배 펄스(Gc2)는 제 4 실시예와 유사한 방식으로 3개의 축방향(G1, G2, G3 중 제 2 및 제 3 축방향(G2, G3)의 두 개의 축방향으로 전송된다.

여기서, 도 13의 (c) 및 도 13의 (d)에 도시되어 있는 바와 같이, 제 2 속도 인코딩 구배 펄스(Gvenc2) 및 제 3 속도 인코딩 구배 펄스(Gvenc3)가 제 2 α°펄 스(RF31) 및 제 2 180°펄스(RF32)가 제 3 RF 펄스(RF3)로서 전송되는 제 7 시간 간격(τ7) 중에 전송된다. 따라서, 제 2 분쇄기 구배 펄스(Gc2)로서 전송된 구배 펄스(Gc21b, Gc22a)의 전송 및 제 2 및 제 3 속도 인코딩 구배 펄스(Gvenc2, Gvenc3)의 전송이 제 7 시간 간격(τ7) 중에 서로 중첩된다. 따라서, 도 13의 (c) 및 도 13의 (d)에 도시되어 있는 바와 같이, 제 7 시간 간격(τ7) 중에 제 2 분쇄기 구배 펄스(Gc2)로서 전송된 구배 펄스(Gc21b, Gc22a)는 점선으로 지시된다. 양 구배 펄스를 합산함으로써 얻어진 각각의 펄스의 형상은 실선으로 지시된다.

제 1 준비 펄스 시퀀스(PS1)의 실행 후에, 제 4 실시예와 유사한 방식으로 복수의 축방향(G2, G3)에서 볼 때 피험자 내에서 각각 이동되는 스핀의 속도에 따라 상이하도록 스핀에 의한 신호 강도가 얻어진다.

도 12에 도시되어 있는 바와 같이, 촬영 시퀀스(IS)의 실행이 다음에 수행된다(S21a).

여기서, 주사 섹션(2)은 제 4 실시예와 유사한 방식으로 SSFP형 촬영법에 의해 촬영 시퀀스(IS)를 실행한다.

다음에, k 공간에 대응하는 모든 촬영 데이터가 도 12에 도시되어 있는 바와 같이 수집되는지 여부가 판정된다(S22a).

여기서, 제어기(30)는 제 4 실시예와 유사한 방식으로 k 공간에 대응하는 모든 화상 데이터가 수집되었는지 여부를 판정한다. 본 실시예에서는, 촬영 데이터는 제 1 촬영 데이터로서 수집되거나 얻어진다. k 공간에 대응하는 모든 촬영 데이터가 수집되지 않은 것으로 판정될 때(아니오), 준비 시퀀스(PS)의 실행(S11a) 및 촬영 시퀀스(IS)의 실행(S21a)이 도 12에 도시되어 있는 바와 같이 재차 순차적으로 수행된다.

한편, 모든 촬영 데이터가 k 공간에 대응하도록 수집된 것으로 판명될 때(예), 제 1 화상(I1)이 도 12에 도시되어 있는 바와 같이 생성된다(S31a).

여기서, 제 4 실시예와 유사한 방식으로, 주사 섹션(2)은 촬영 시퀀스(IS)의 실행에 의해 촬영 데이터로서 얻어진 제 1 촬영 데이터를 원시 데이터로서 설정하고, 화상 생성기(31)는 피험자(SU)에 대한 화상을 제 1 화상(I1)으로서 재구성한다.

다음에, 피험자에 대한 제 2 화상이 도 11에 도시되어 있는 바와 같이 생성된다(S121).

도 14는 본 발명에 따른 제 5 실시예에서 피험자에 대한 제 2 화상을 생성하는 동작을 도시하고 있는 흐름도이다.

도 14에 도시되어 있는 바와 같이, 제 2 준비 펄스 시퀀스(PS2)가 먼저 실행된다(S11b).

여기서, 주사 섹션(2)은 제 2 준비 펄스 시퀀스(PS2)를 실행한다.

도 15는 본 발명에 따른 제 5 실시예의 제 2 준비 펄스 시퀀스(PS2)를 도시하고 있는 펄스 시퀀스 다이어그램이다.

도 15에서, (a)는 RF 펄스(RF)가 전송되는 시간 기반을 지시하고, (b), (c) 및 (d)는 구배 펄스가 전송되는 복수의 축방향(G1, G2, G3)에서의 시간 기반을 각각 지시한다. 횡축은 시간(t)을 지시하고, 종축은 펄스 강도를 각각 지시한다. 여기서, G1, G2 및 G3의 각각은 구배 펄스가 전송되는 축방향인 축방향을 지시하고, 슬라이스 선택 방향, 위상 인코딩 방향 및 주파수 인코딩 방향 중 임의의 하나에 대응한다.

도 15의 (a), 도 15의 (b), 도 15의 (c) 및 도 15의 (d)에 도시되어 있는 바와 같이, 제 2 준비 펄스 시퀀스(PS2)는 상기에 언급된 제 1 준비 펄스 시퀀스(PS1)와는 상이하고, 분쇄기 구배 펄스(Gc1, Gc2) 및 속도 인코딩 구배 펄스(Gvenc)가 전송되지 않는다. 제 2 RF 펄스(RF2) 및 제 3 RF 펄스(RF3)의 플립각은 서로 상이하다. 이 점을 제외하고는, 제 2 준비 펄스 시퀀스(PS2)는 제 1 준비 펄스 시퀀스(PS1)와 유사하다.

본 실시예에서, 제 1 α°펄스(RF21) 및 제 2 α°펄스(RF31)의 플립각의 절대값은 제 1 준비 펄스 시퀀스(PS1)와는 달리 180°로서 설정된다. 즉, 제 1 α°펄스(RF21)는 180°y 펄스로서 전송되고, 제 2 α°펄스(RF31)는 -180°펄스로서 전송된다.

도 15의 (b), 도 15의 (c) 및 도 15의 (d)에 도시되어 있는 바와 같이, 제 1 속도 인코딩 구배 펄스(Gvenc1), 제 2 속도 인코딩 구배 펄스(Gvenc2) 및 제 3 속도 인코딩 구배 펄스(Gvenc3)는 제 1 준비 펄스 시퀀스(PS1)와는 달리 전송되지 않는다. 도 15의 (c) 및 도 15의 (d)에 도시되어 있는 바와 같이, 제 1 및 제 2 분쇄기 구배 펄스(Gc1, Gc2)가 전송되지 않는다.

제 2 준비 펄스 시퀀스(PS2)의 실행 후에, 각각의 스핀에 의한 신호 강도가 제 1 준비 펄스 시퀀스(PS1)와는 달리 피험자 내에서 이동되는 각각의 스핀의 속도 에 따라 변경되지 않도록 얻어진다.

다음에, 촬영 시퀀스(IS)가 제 1 화상(I1)이 생성될 때와 동일한 방식으로 도 14에 도시되어 있는 바와 같이 실행된다(S21b). 제 1 화상(I1)이 생성될 때와 동일한 방식으로, k 공간에 대응하는 모든 촬영 데이터가 수집되었는지 여부가 판정된다(S22b). 모든 촬영 데이터가 k 공간에 대응하도록 수집되었다고 판단될 때(예), 제 2 화상(I2)이 생성된다(S31b).

다음에, 도 11에 도시되어 있는 바와 같이, 차분 화상(SI)이 제 1 화상(I1)과 제 2 화상(I2)을 차분 처리함으로써 생성된다(S131).

여기서, 화상 생성기(31)는 전술된 방식으로 피험자에서 동일한 슬라이스 표면에 대해 생성된 제 1 화상(I1)과 제 2 화상(I2) 사이의 차분 처리를 수행하고 이들 사이의 차이값에 기초하여 차분 화상을 생성한다. 예를 들면, 이들이 제 1 화상(I1) 및 제 2 화상(I2)에서 서로 대응하여 이에 의해 차이값을 산출하는 위치에서 화소의 화소값을 차분 처리하는 프로세스가 각각의 화소에 대해 실행된다. 다음, 매 화소마다 얻어진 차이값이 이들 대응 화소 위치에 배치되어 이에 의해 차분 화상(SI)을 생성한다. 부수적으로, 화상은 이들이 복합 데이터로서 변화되지 않고 방치되는 동안 차분 처리를 받게 되고, 이에 의해 차분 화상(SI)이 생성될 수 있다.

다음에, 차분 화상(SI)이 도 11에 도시되어 있는 바와 같이 표시된다(S141).

여기서, 디스플레이 유닛(33)은 화상 생성기(31)로부터 전술된 바와 같이 생성된 차분 화상(SI)에 대한 데이터를 수신하고, 그 디스플레이 스크린 상에 차분 화상을 표시한다.

전술된 바와 같이 본 실시예에서, 제 4 실시예의 준비 펄스 시퀀스(PS)에 대응하는 제 1 준비 펄스 시퀀스(PS1) 후에 촬영 시퀀스를 실행함으로써 생성된 각각의 자기 공명 신호가 제 1 촬영 데이터로서 수집된다. 어떠한 분쇄기 구배 펄스(Gc1, Gc2) 및 속도 인코딩 구배 펄스(Gvenc)도 전송되지 않고 제 2 RF 펄스(RF2) 및 제 3 RF 펄스(RF3)의 플립각이 서로 상이한 것을 제외하고는, 제 1 준비 펄스 시퀀스(PS1)에 대해 동일한 준비 펄스를 전송하기 위한 제 2 준비 펄스 시퀀스(PS2)의 실행 후에 촬영 시퀀스를 실행함으로써 생성된 각각의 자기 공명 신호가 제 2 촬영 데이터로서 얻어진다. 제 1 화상은 제 1 화상 데이터에 기초하여 생성되고, 제 2 화상은 제 2 화상 데이터에 기초하여 생성된다. 그 후에, 차분 화상이 제 1 및 제 2 화상 사이의 차분 처리를 실행함으로써 생성된다.

본 실시예에서, 제 1 화상(I1)은 제 4 실시예와 유사한 방식으로 이동 상태로 유지된 각각의 스핀으로부터의 신호 강도가 정지 상태로 유지된 각각의 스핀에 대해 억제되는 화상으로서 생성될 수 있다. 즉, 제 1 화상은 피험자를 통해 유동하는 혈액 등의 유동이 억제되는 화상을 발생시킨다. 한편, 제 2 화상(I2)은 제 4 실시예와 유사한 방식으로 이동 상태로 유지된 각각의 스핀으로부터의 신호 강도가 억제되지 않는 화상으로서 생성된다. 즉, 제 2 화상은 유동 억제가 없는 화상을 발생시킨다. 따라서, 제 1 화상(I1)과 제 2 화상(I2) 사이의 차분 처리를 수행함으로써 생성된 차분 화상(SI)이 유동 강조 MRA 화상을 발생시키는데, 이는 이동 상태에 유지된 각각의 스핀으로부터의 신호 강도가 차이값에 대응하기 때문이다. 제 2 준비 펄스 시퀀스(PS2)는 특히 본 실시예에서 제 2 화상(I2)의 생성시에도 준비 시퀀스로서 실행되기 때문에, 콘트라스트가 변경되는 것이 방지될 수 있다. 또한, 동맥 등의 유동으로부터의 신호는 대응 속도 인코딩 구배 펄스(Gvenc)에 의해 180°회전되고 음의 값을 가질 수 있기 때문에, 차분 화상(SI)에서의 유동에 대응하는 신호의 절대값은 제 1 화상(I1)보다 커지고, 따라서 S/N비가 향상될 수 있다. 따라서, 유동의 강조가 차분 화상(SI)에서 높은 정확도로 표시된다.

상기에 언급된 제 1 준비 펄스 시퀀스(PS1)의 실행에 의해 감쇠될 신호의 양은 분쇄기 구배 펄스(Gc1, Gc2) 및 속도 인코딩 구배 펄스(Gvenc)와 같은 각각의 구배 펄스의 면적(시간 적분값)으로부터 용이하게 산출될 수 있다. 따라서, 필수 유동이 적합하게 강조되는 화상이 예를 들면 위상 콘트라스트법 등을 사용하여 유동의 이동 속도를 측정함으로써 용이하게 생성될 수 있다.

어떠한 구배 펄스도 제 2 준비 펄스 시퀀스(PS2)에서 전송되지 않기 때문에, 슬라이스 선택 방향으로 진행하는 유동은 또한 용이하게 표현되거나 또는 투영될 수 있다. 분쇄기 구배 펄스(Gc1, Gc2) 및 속도 인코딩 구배 펄스(Gvenc)와 같은 구배 펄스가 제 1 준비 펄스 시퀀스(PS1)에서 복수의 축방향으로 전송될 수 있기 때문에, 각각의 축방향으로 진행하는 유동이 모두 투영되거나 또는 표현될 수 있다.

따라서, 본 실시예는 조영제를 사용하지 않고 범용성을 향상시키고 화상 품질을 향상시키는 것이 가능하다.

<제 6 실시예>

본 발명에 따른 제 6 실시예가 후술될 것이다.

도 16은 준비 시퀀스(PS) 및 촬영 시퀀스(IS)가 본 발명에 따른 제 6 실시예에서 실행되는 방식을 도시하고 있는 다이어그램이다. 도 16에서, 횡축은 시간 기반(t)을 지시하고, (a)는 피험자의 심장 신호(ECG)의 전이를 지시하고, (b)는 준비 시퀀스(PS) 및 촬영 시퀀스(IS)의 실행시에 전송된 각각의 펄스에 대해 제공된 타이밍이 피험자의 심장 신호(ECG)와 연관되는 것을 지시한다.

도 16에 도시되어 있는 바와 같이, 본 실시예는 준비 시퀀스(PS) 및 촬영 시퀀스(IS)의 각각을 실행하도록 제공된 타이밍을 상술한다. 준비 시퀀스(PS)에서의 준비 펄스로서, 각각의 스핀의 횡방향 자기화를 소멸시키기 위한 구배 자기장이 생성되는 방식으로 킬러 구배 펄스(Gk0)가 제 1 RF 펄스(RF1)의 전송 전에 피험자에 전송된다. 본 실시예는 이 점을 제외하고는 제 4 실시예와 유사하다. 따라서, 중복 부분의 설명은 생략될 것이다.

본 실시예에서, 도 16에 도시되어 있는 바와 같이, 주사 섹션(2)은 피험자의 심장 운동시에 심장 수축기(SY)에 대응하도록 준비 시퀀스(PS)를 실행하고, 그 후에 그의 심장 운동시에 심장 확장기(SK)에 대응하도록 촬영 시퀀스(IS)를 실행한다.

구체적으로 설명하면, 피험자를 통해 유동하는 혈액과 같은 유동의 유량은 먼저 심장 동기화 위상 콘트라스트법을 사용하여 특정된다. 다음에, 피험자의 심장 운동시의 심장 수축기(SY) 및 심장 확장기(SK)에 대한 타이밍이 제공된다. 그 후에, 준비 시퀀스(PS) 및 촬영 시퀀스(IS)가 각각 도 16에 도시되어 있는 바와 같이 지정된 타이밍에 대응하도록 실행된다.

따라서, 본 발명은 혈액의 이동 속도가 피험자의 심장 운동 하에서 증가 상태에 있는 심장 수축기 중에 준비 시퀀스(PS)를 수행하기 위해 혈액과 다른 정지부를 용이하게 차분 처리하는 것이 가능하다. 각각의 촬영된 그림 화상 내의 신체 운동 아티팩트 등의 발생은 혈액의 이동 속도가 감소 상태에 있는 심장 확장기 중에 촬영 시퀀스(IS)를 실행하도록 억제된다. 또한, 유동이 느린 시간이 시장 확장기 중에 수백 msec의 긴 시간이기 때문에, 촬영 데이터가 충분히 수집될 수 있다. 본 실시예에서 각각의 스핀의 횡방향 자기화는 제 1 RF 펄스(RF1)의 전송 전에 킬러 구배 펄스(Gk0)에 의해 소멸되기 때문에, 화상 품질이 더 향상될 수 있다.

부수적으로, 상기 실시예의 자기 공명 촬영 장치(1)는 본 발명의 자기 공명 촬영 장치에 상당한다. 상기 실시예의 주사 섹션(2)은 본 발명의 주사 섹션에 대응한다. 상기 실시예의 화상 생성기(31)는 본 발명의 화상 생성기에 대응한다. 상기 실시예의 디스플레이 유닛(33)은 본 발명의 디스플레이 유닛에 대응한다.

본 발명의 구현시에, 본 발명은 전술된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 다양한 수정이 채택될 수 있다.

준비 펄스로서 RF 펄스를 전송할 때, 예를 들면 본 발명은 전술된 플립각의 값에 한정되는 것은 아니다. 이 경우, 슬라이스 선택이 수행될 수 있다. CHESS(화학 전이 선택도)법과 같은 지방 억제법, 스펙트럼 IR법 등이 조합하여 사용될 수 있다. T2 콘트라스트는 제 1 RF 펄스(RF1)와 제 4 RF 펄스(RF4) 사이의 시간을 조정함으로써 제어될 수 있다.

상기 실시예는 주파수가 넓고 정자기장의 불균일성이 유효한 사각파가 RF 펄스로서 전송되는 경우를 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

준비 펄스로서 속도 인코딩 구배 펄스를 전송할 때, 예를 들면 이는 복수의 임의의 축에 전송될 수 있다. 속도 인코딩 구배 펄스는 임의의 영역에 전송될 수 있거나 또는 이에 부가하여 임의의 회수에 따라 전송될 수도 있다.

예를 들면, 촬영 시퀀스는 SSFP법에 부가하여 FSE(고속 스핀 에코), SE(스핀 에코), GRE(구배 회복 에코), SPGR(스포일드 GRASS) 등과 같은 다양한 기술에 의해 실행될 수 있다. 본 발명이 특히 3차원 촬영에 적용되면 바람직하다.

예를 들면, 제 1 RF 펄스(RF1), 제 2 RF 펄스(RF2), 제 3 RF 펄스(RF3) 및 제 4 RF 펄스(RF4)의 플립각, 위상 및 전송 타이밍은 임의로 설정될 수 있다.

본 발명은 상기 주사가 피험자의 호흡 운동과 동기하여 실행되는 경우에 적용될 수 있다. 여기서, 예를 들면 날숨 또는 들숨의 상태와 동기하여 주사를 실행하는 것이 바람직하다.

본 발명은 특정 유량에서의 자기화의 신호 강도가 감쇠되고 그 이외의 자기화의 신호 강도는 유지되는 경우와, 자기화에 의해 특정 유량에서 이동되는 각각의 스핀의 신호 강도가 감쇠되고 자기화에 의해 정지 상태로 유지된 각각의 스핀의 신호 강도가 유지되는 경우에도 적용될 수 있다.

본 발명의 다수의 상이한 실시예가 본 발명의 사상 및 범주로부터 일탈하지 않고 구성될 수 있다. 본 발명은 첨부된 청구범위에 규정된 바를 제외하고는 본 명세서에 설명된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니라는 것을 이해해야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 제 1 실시예를 예시하는 자기 공명 촬영 장치(1)의 구성을 도시하고 있는 구성도.

도 2는 피험자(SU)가 촬상될 때의 본 발명에 따른 제 1 실시예의 동작을 도시하고 있는 흐름도.

도 3은 본 발명에 따른 제 1 실시예의 준비 시퀀스(PS)를 도시하는 펄스 시퀀스 다이어그램.

도 4는 본 발명에 따른 제 1 실시예에서 피험자 내에서 이동되는 각각의 스핀의 속도와 준비 시퀀스(PS)의 실행 후에 시간(t19)에서 얻어진 신호 강도 사이의 관계의 시뮬레이션의 결과를 그래프 형태로 도시하고 있는 다이어그램.

도 5는 본 발명에 따른 제 1 실시예에서 실행된 촬영 시퀀스(IS)를 도시하고 있는 펄스 시퀀스 다이어그램.

도 6은 본 발명에 따른 제 2 실시예의 준비 시퀀스(PS)를 도시하고 있는 펄스 시퀀스 다이어그램.

도 7은 본 발명에 따른 제 2 실시예에서 피험자 내에서 이동되는 각각의 스핀의 속도와 준비 시퀀스(PS)의 실행 후에 시간(t19)에서 얻어진 신호 강도 사이의 관계의 시뮬레이션의 결과를 그래프 형태로 도시하고 있는 다이어그램.

도 8은 본 발명에 따른 제 3 실시예의 준비 시퀀스(PS)를 도시하고 있는 펄스 시퀀스 다이어그램.

도 9는 본 발명에 따른 제 3 실시예에서 피험자 내에서 이동되는 각각의 스 핀의 속도와 준비 시퀀스(PS)의 실행 후에 시간(t19)에서 얻어진 신호 강도 사이의 관계의 시뮬레이션의 결과를 그래프 형태로 도시하고 있는 다이어그램.

도 10은 본 발명에 따른 제 4 실시예의 준비 시퀀스(PS)를 도시하고 있는 펄스 시퀀스 다이어그램.

도 11은 피험자(SU)가 촬상될 때의 본 발명에 따른 제 5 실시예의 동작을 도시하고 있는 흐름도.

도 12는 본 발명에 따른 제 5 실시예에서 피험자에 대한 제 1 화상을 생성하는 동작을 도시하고 있는 흐름도.

도 13은 본 발명에 따른 제 5 실시예에서 제 1 준비 펄스 시퀀스(PS1)를 도시하고 있는 펄스 시퀀스 다이어그램.

도 14는 본 발명에 따른 제 5 실시예에서 피험자에 대한 제 2 화상을 생성하는 동작을 도시하고 있는 흐름도.

도 15는 본 발명에 따른 제 5 실시예에서 제 2 준비 펄스 시퀀스(PS2)를 도시하고 있는 펄스 시퀀스 다이어그램.

도 16은 본 발명에 따른 제 6 실시예에서 준비 시퀀스(PS) 및 촬영 시퀀스(IS)가 실행되는 방식을 도시하고 있는 다이어그램.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 자기 공명 촬영 장치 2 : 주사 섹션

3 : 조작 콘솔 섹션 12 : 정자기장 자석 유닛

13 : 구배 코일 유닛 14 : RF 코일 유닛

22 : RF 드라이버 23 : 구배 드라이버

24 : 데이터 수집 유닛 30 : 제어기

31 : 화상 생성기 32 : 조작 유닛

33 : 디스플레이 유닛 34 : 저장 유닛

B : 촬영 공간 SU : 피험자

IS : 촬영 시퀀스 PS : 준비 시퀀스

Claims (10)

1. 정자기장 공간(B) 내의 피험자(SU)에서 여기되는 스핀으로부터 각각 생성된 자기 공명 신호를 촬영 데이터로서 얻기 위한 촬영 시퀀스를 실행하고, 상기 촬영 시퀀스의 실행에 의해 얻어진 상기 촬영 데이터에 기초하여 피험자(SU)에 대한 화상을 생성하는 자기 공명 촬영 장치(1)에 있어서,

   상기 촬영 시퀀스를 실행하고, 상기 촬영 시퀀스의 실행 전에 상기 자기 공명 신호의 신호 강도가 피험자(SU) 내에서 이동되는 스핀의 속도에 따라 상이한 방식으로 피험자(SU)에 준비 펄스를 전송하기 위한 준비 시퀀스를 실행하는 주사 섹션(2)을 포함하고,

   상기 주사 섹션(2)은 준비 펄스로서, 제 1 RF 펄스, 제 2 RF 펄스, 제 3 RF 펄스 및 제 4 RF 펄스 각각을 피험자(SU)에 순차적으로 전송하고,

   상기 주사 섹션(2)은 RF 펄스가 제 2 RF 펄스로서 전송되는 시간 지점이 시간 기반에서 간삽되는 방식으로 한 쌍의 구배 펄스로 구성된 제 1 분쇄기 구배 펄스를 피험자(SU)에 전송하고,

   상기 주사 섹션(2)은 RF 펄스가 제 3 RF 펄스로서 전송되는 시간 지점이 시간 기반에서 간삽되는 방식으로 한 쌍의 구배 펄스로 구성된 제 2 분쇄기 구배 펄스를 피험자(SU)에 전송하고,

   상기 주사 섹션(2)은 제 4 RF 펄스의 전송 후에 킬러 구배 펄스를 피험자(SU)에 전송하는

   자기 공명 촬영 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 주사 섹션(2)은 이들의 위상이 동일하고, 이들의 플립각의 절대값이 동일하고, 이들의 부호가 서로 반대인 방식으로 상기 제 1 RF 펄스 및 상기 제 4 RF 펄스를 전송하는

   자기 공명 촬영 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 주사 섹션(2)은 플립각의 절대값이 90°인 방식으로 상기 제 1 RF 펄스 및 상기 제 4 RF 펄스를 전송하는

   자기 공명 촬영 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 주사 섹션(2)은 이들의 위상이 상기 제 1 RF 펄스 및 상기 제 4 RF 펄스의 위상에 직교하는 방식으로 상기 제 2 RF 펄스 및 상기 제 3 RF 펄스를 전송하는

   자기 공명 촬영 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 주사 섹션(2)은 플립각의 절대값이 서로 동일한 방식으로 상기 제 2 RF 펄스 및 상기 제 3 RF 펄스를 전송하는

   자기 공명 촬영 장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 주사 섹션(2)은 상기 제 2 RF 펄스로서 180°펄스를 포함하는 복수의 RF 펄스를 전송하고, 상기 제 3 RF 펄스로서 180°를 포함하는 복수의 RF 펄스를 전송하는

   자기 공명 촬영 장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 주사 섹션(2)은, 상기 제 1 분쇄기 구배 펄스 및 상기 제 2 분쇄기 구배 펄스로서 각각 전송된 복수의 구배 펄스 중에서 상기 제 1 RF 펄스와 상기 제 2 RF 펄스 사이에 전송된 구배 펄스 및 상기 제 3 RF 펄스와 상기 제 4 RF 펄스 사이에 전송된 구배 펄스가 서로에 대해 동일한 제 1 시간 적분값으로 각각 설정되고 복수의 RF 펄스 사이에 상기 제 2 RF 펄스 및 상기 제 3 RF 펄스로서 각각 전송된 구배 펄스의 전체 시간 적분값이 상기 제 1 시간 적분값의 두 배인 제 2 시간 적분값으로 설정되는 방식으로 상기 제 1 분쇄기 구배 펄스 및 상기 제 2 분쇄기 구배 펄스를 각각 전송하는

   자기 공명 촬영 장치.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 주사 섹션(2)은 준비 펄스로서, 피험자(SU)의 스핀 내의 이동 스핀의 속도에 따라 상이한 방식으로 이동 스핀의 위상을 전이하기 위한 속도 인코딩 구배 펄스를 전송하는

   자기 공명 촬영 장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 촬영 데이터에 기초하여, 피험자(SU)에 대한 화상을 생성하는 화상 생성 유닛(31)을 더 포함하고,

   상기 주사 섹션(2)은 상기 준비 시퀀스가 제 1 준비 펄스 시퀀스로서 실행된 후에 상기 촬영 시퀀스를 실행함으로써 생성된 자기 공명 신호를 제 1 촬영 데이터로서 수집하고,

   상기 주사 섹션(2)은, 상기 분쇄기 구배 펄스 및 상기 속도 인코딩 구배 펄스가 전송되지 않고 상기 제 2 RF 펄스 및 상기 제 3 RF 펄스의 플립각이 서로 상이한 것을 제외하고는, 상기 제 1 준비 시퀀스와 동일한 준비 펄스를 전송하기 위한 제 2 준비 펄스 시퀀스가 준비 시퀀스로서 실행된 후에 상기 촬영 시퀀스를 실행함으로써 생성된 자기 공명 신호를 제 2 촬영 데이터로서 수집하고,

   상기 화상 생성 유닛(31)은 상기 제 1 촬영 데이터에 기초하여 제 1 화상을 생성하고, 상기 제 2 촬영 데이터에 기초하여 제 2 화상을 생성하고, 그 후에 상기 제 1 및 제 2 화상 사이의 차분 처리를 수행함으로써 차분 화상을 화상으로서 생성하는

   자기 공명 촬영 장치.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 주사 섹션(2)은 피험자(SU)의 심장 운동에서의 심장 수축기 중에 상기 준비 시퀀스를 수행하고, 심장 운동에서의 심장 확장기 중에 상기 촬영 시퀀스를 수행하는

    자기 공명 촬영 장치.

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