KR20140096917A - 자기 공명 이미징 시스템 및 자기 공명 이미징 방법 - Google Patents

자기 공명 이미징 시스템 및 자기 공명 이미징 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140096917A
KR20140096917A KR1020130010098A KR20130010098A KR20140096917A KR 20140096917 A KR20140096917 A KR 20140096917A KR 1020130010098 A KR1020130010098 A KR 1020130010098A KR 20130010098 A KR20130010098 A KR 20130010098A KR 20140096917 A KR20140096917 A KR 20140096917A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
magnetic resonance
nuclei
channel
receive
coils
Prior art date
Application number
KR1020130010098A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101967245B1 (ko
Inventor
김영범
류연철
이재목
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020130010098A priority Critical patent/KR101967245B1/ko
Priority to US14/064,374 priority patent/US9696395B2/en
Publication of KR20140096917A publication Critical patent/KR20140096917A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101967245B1 publication Critical patent/KR101967245B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/055—Detecting, 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/36—Electrical details, e.g. matching or coupling of the coil to the receiver
    • G01R33/3628—Tuning/matching of the transmit/receive coil
    • G01R33/3635—Multi-frequency operation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/34—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR
    • G01R33/341—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR comprising surface coils
    • G01R33/3415—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR comprising surface coils comprising arrays of sub-coils, i.e. phased-array coils with flexible receiver channels

Landscapes

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

Abstract

자기 공명 이미징(Magnetic Resonance Imaging: MRI) 방법 및 장치가 개시된다. 이에 따르면, 정자계 내부에 놓인 대상체에 포함된 적어도 두 개 이상의 서로 다른 종류의 원자핵들이 여기되도록, 서로 다른 종류의 원자핵들 각각을 여기하는 서로 다른 대역의 주파수를 갖는 RF 펄스들을 대상체에 인가하고, 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 대하여 소정의 펄스 시퀀스를 인가하고, 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 인가된 RF 펄스들에 의해 방출되는 자기 공명 신호들을 수신하고, 수신된 자기 공명 신호들을 이용하여 상기 대상체의 이미지를 생성한다.

Description

자기 공명 이미징 시스템 및 자기 공명 이미징 방법{Magnetic resonance imaging system and magnetic resonance imaging method}
자기 공명 이미징 시스템 및 자기 공명 이미징 방법이 개시된다.
자기 공명 이미징 시스템은 인체에 포함된 원자핵들의 핵자기 공명 현상(NMR, Nuclear Magnetic Resonance)을 이용하여 인체의 생체조직들에 대한 영상을 획득한다. 자기 공명 이미징 시스템은 인체에 포함된 원자핵들에 자기장(Magnetic field)을 인가함으로써 영상을 획득하는 것으로, 대상체의 생체 조직에 대한 정보를 포함하는 영상을 비침습적으로 획득할 수 있다.
자기 공명 이미징 시스템은 다른 영상 기기들과 달리 방사능을 이용하지 않고 비침습적인 방법으로 고해상도의 생체 조직의 영상을 획득하는 것이 가능하므로 의료 분야에서 다양하게 활용되고 있다. 최근에는, 뇌 기능 정보 등을 분석하기 위한 fMRI(functional MRI) 등으로도 활용되어, MRI를 이용하여 더욱 다양한 정보를 획득하는 것이 요구된다.
더욱 다양한 정보를 갖는 자기 공명 영상을 획득할 수 있는 자기 공명 이미징 시스템 및 자기 공명 이미징 방법이 개시된다. 또한, 상기 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다. 해결하려는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 자기 공명 이미징(Magnetic Resonance Imaging: MRI) 방법은 정자계 내부에 놓인 대상체에 포함된 적어도 두 개 이상의 서로 다른 종류의 원자핵들이 여기되도록, 상기 서로 다른 종류의 원자핵들 각각을 여기하는 서로 다른 대역의 주파수를 갖는 RF 펄스들을 상기 대상체에 인가하는 단계; 상기 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 대하여 소정의 펄스 시퀀스들을 인가하는 단계; 상기 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 인가된 상기 RF 펄스들 및 상기 소정의 펄스 시퀀스들에 의해 방출되는 자기 공명 신호들을 수신하는 단계; 및 상기 수신된 자기 공명 신호들을 이용하여 상기 대상체의 이미지를 생성하는 단계;를 포함한다.
상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 자기 공명 이미징 방법은 정자계 내부에 놓인 대상체에 포함된 수소 원자핵을 여기시키는 제 1 주파수를 갖는 제 1 RF 펄스 및 상기 대상체에 포함된 나트륨 원자핵을 여기시키는 제 2 주파수를 갖는 제 2 RF 펄스를 상기 대상체에 인가하는 단계; 상기 수소 원자핵 및 상기 나트륨 원자핵 각각에 대하여 소정의 펄스 시퀀스들을 인가하는 단계; 상기 수소 원자핵에 인가된 상기 제 1 RF 펄스 및 상기 소정의 펄스 시퀀스들에 의해 방출되는 제 1 자기 공명 신호 및 상기 나트륨 원자핵에 인가된 상기 제 2 RF 펄스 및 상기 소정의 펄스 시퀀스들에 의해 방출되는 제 2 자기 공명 신호를 수신하는 단계; 및 상기 수신된 제 1 자기 공명 신호 및 상기 제 2 자기 공명 신호를 이용하여 상기 대상체의 이미지를 생성하는 단계;를 포함한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여 상기된 자기 공명 이미징 방법들을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 자기 공명 이미징 장치는 정자계 내부에 놓인 대상체에 인가되는 펄스 시퀀스들을 결정하는 제어부; 상기 대상체에 포함된 적어도 두 개 이상의 서로 다른 종류의 원자핵들 각각을 여기하는 서로 다른 대역의 주파수를 갖는 RF 펄스들을 상기 대상체에 인가하는 RF 송신(Tx) 코일부; 상기 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 인가된 상기 RF 펄스들에 의해 방출되는 자기 공명 신호들을 수신하는 RF 수신(Rx) 코일부; 및 상기 RF 수신(Rx) 코일부로부터 수신된 자기 공명 신호의 신호 처리를 수행하는 신호 획득부;를 포함한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 자기 공명 이미징 시스템은 정자계 내부에 놓인 대상체에 포함된 적어도 두 개 이상의 서로 다른 종류의 원자핵들이 여기되도록, 상기 서로 다른 종류의 원자핵들 각각을 여기하는 서로 다른 대역의 주파수를 갖는 RF 펄스들을 상기 대상체에 인가하고, 상기 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 대하여 소정의 펄스 시퀀스를 인가하고, 상기 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 인가된 상기 RF 펄스들에 의해 방출되는 자기 공명 신호들을 수신하는 자기 공명 이미징 장치; 및 상기 수신된 자기 공명 신호들을 이용하여 상기 대상체의 이미지를 생성하는 영상 처리 장치;를 포함한다.
상기된 바에 따르면, 대상체에 포함된 복수의 종류의 원자핵들을 동시에 여기시키는 자기 공명 이미징 시스템을 이용하여, 복수의 종류의 원자핵들로부터 자기 공명 신호들을 획득함으로써 생체의 해부학적 정보와 생체 대사 정보를 동시에 획득할 수 있다.
특정 원소들을 이용하여 생체 내의 특정 세포를 추적하거나, 세포의 이동(migration)이나 증식(proliferation) 등의 세포 활동 등을 관찰하는 경우, 생체의 구조정보와 세포 정보가 동시에 획득됨으로써, 세포의 정확한 위치를 획득할 수 있다. 이에 따라, 특정 원소들을 이용하여 진단할 수 있는 병변 또는 종양 등의 질병에 대한 진단의 정확성이 증대될 수 있다.
또한, 복수의 종류의 원자핵들을 이용하여 복수의 생체정보가 포함된 자기 공명 영상을 획득함으로써, 각각의 원자핵에 대하여 획득된 개별 영상을 서로 정합하는데 소요되는 시간과 노력을 줄일 수 있을 뿐 아니라, 개별 영상들의 공간적, 시간적 오차와 정합 과정에서 발생할 수 있는 오류를 줄임으로써 정확한 영상의 획득이 가능하다. 복수의 생체정보를 획득하여 특정 원소들을 이용하여 진단할 수 있는 병변 또는 종양 등의 질병 진단에 활용할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 자기 공명 이미징(Magnetic Resonance Imaging: MRI) 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 다른 실시예에 따른 자기 공명 이미징 시스템을 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따라 대상체에 RF 펄스들을 인가하는 RF 송신(Tx) 코일부를 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따라 대상체에 RF 펄스들을 인가하는 RF 송신(Tx) 코일부 및 인가된 RF 펄스들에 의해 대상체로부터 방출되는 자기 공명 신호들을 수신하는 수신(Rx) 코일부를 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 자기 공명 이미징 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 자기 공명 이미징 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 이하의 실시예들로 권리 범위가 제한되거나 한정되지 않으며, 상세한 설명 및 실시예들로부터 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 유추할 수 있는 것들도 권리범위에 포함된다.
도 1은 일 실시예에 따른 자기 공명 이미징(Magnetic Resonance Imaging: MRI) 시스템을 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 자기 공명 이미징 시스템(100)은 자기 공명 이미징 장치(110), 영상 처리 장치(120) 및 표시장치(130)를 포함한다. 이때, 자기 공명 이미징 시스템(100)을 구성하는 각 장치들은 도 1에 도시된 바와 달리 통합된 형태로 하나의 장치안에 포함될 수 있다. 도 1에는 자기 공명 이미징 시스템(100)이 표시장치(130)를 포함하는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고, 표시장치(130)는 자기 공명 이미징 시스템(100)의 외부에 마련될 수도 있다.
도 1에 도시된 자기 공명 이미징 시스템(100)은 본 실시예와 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있음을 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
자기 공명 이미징 시스템(100)은 자기장(Magnetic field)을 이용하여, 대상체의 생체 조직에 대한 정보를 포함하는 영상을 비침습적으로 획득한다. 이때, 자기 공명 이미징 시스템(100)은 PET(Positron Emission Tomography) 등의 다른 의료 영상 기기와 결합된 형태인 하이브리드 자기 공명 이미징 시스템(Hybrid Magnetic Resonance Imaging: Hybrid MRI)이 될 수도 있다.
자기 공명 이미징 장치(110)는 자기장 내에 대상체(10)를 위치시키고, 대상체(10)에 고주파 자기장을 인가한다. 자기 공명 이미징 장치(110)는 고주파 자기장을 인가한 후, 인가된 고주파 자기장에 의해 대상체(10)로부터 방출되는 자기 공명 신호를 획득한다. 자기 공명 이미징 장치(110)는 획득된 자기 공명 신호를 영상 처리 장치(120)로 출력한다.
자기 공명 이미징 장치(110)는 대상체(10)에 포함된 원자핵의 자기 공명 현상을 이용하는 것으로, 자기 공명 현상은 정자장 내에 규칙적으로 정렬된 원자핵들이 소정의 주파수를 갖는 전자파의 인가에 의해 높은 에너지 상태로 여기된 후, 원자핵들이 원래의 상태로 돌아오면서 약한 전자기파들을 방출하는 현상이다. 자기 공명 현상을 보이는 원자들로는 1H, 3HE, 19F, 23Na, 31P, 13C, 129Xe 등이 있다.
본 실시예에 따른 자기 공명 이미징 장치(110)는 하나의 종류의 원자핵이 아닌, 대상체(10)에 포함된 서로 다른 종류의 원자핵들로부터 방출되는 자기 공명 신호들을 이용하여 자기 공명 영상을 생성한다.
자기 공명 이미징 장치(110)는 서로 다른 종류의 원자핵들이 동시에 여기(excitation)되도록, 서로 다른 종류의 원자핵들 각각을 여기하는 각 원자핵을 여기하는 서로 다른 대역의 주파수를 갖는 RF(Radio Frequency) 펄스들을 대상체(10)에 인가하고, 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 대하여 소정의 펄스 시퀀스를 인가하고, 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 인가된 RF 펄스들에 의해 방출되는 자기공명 신호들을 획득한다.
영상 처리 장치(120)는 자기 공명 이미징 장치(110)로부터 수신된 자기 공명 신호를 이용하여 대상체(10)의 자기 공명 영상을 생성한다.
본 실시예에 따른 자기 공명 이미징 장치(110)는 하나의 종류가 아닌 서로 다른 종류의 복수의 원자핵들을 이용하여 획득된 자기 공명 신호들에 기초하여 자기 공명 영상을 생성한다. 이에 따라, 자기 공명 이미징 장치(110)는 생체의 해부학적 정보뿐만 아니라 생체 대사 정보를 동시에 획득할 수 있다.
또한, 자기 공명 이미징 장치(110)는 복수의 종류의 원자핵들을 이용하여 획득된 자기 공명 영상을 이용하여 복수의 생체정보를 획득함으로써, 특정 원소들을 이용하여 진단할 수 있는 병변 또는 종양 등의 질병 진단에 활용할 수 있다.
표시장치(130)는 영상 처리 장치(130)로부터 자기 공명 영상을 수신하여, 대상체(10)의 생체 조직을 나타내는 영상을 표시한다.
자기 공명 이미징 시스템(100)는 도 1에 도시된 구성요소들 외에 사용자로부터 자기 공명 이미징 장치(110)에서 자기 공명 신호의 획득에 사용되는 다양한 제어 파라미터 등을 입력받는 사용자 인터페이스, 영상 처리 장치(120)에 의해 생성된 자기 공명 영상을 저장할 수 있는 메모리 등을 더 구비할 수 있다.
도 2는 다른 실시예에 따른 자기 공명 이미징 시스템을 도시한 도면이다. 도 2를 참조하면, 자기 공명 이미징 시스템(100)은 자기 공명 이미징 장치(110), 영상 처리 장치(120) 및 사용자 인터페이스부(280)를 포함하고, 자기 공명 이미징 장치(110)는 제어부(210), RF 구동부(220), 그레디언트 구동부(230), 마그넷 장치(240), 신호 획득부(250)로 구성되고, 마그넷 장치(240)는 주자장 코일부(241), 그레디언트 코일부(242), RF 송신(Tx) 코일부(243), RF 수신(Rx) 코일부(244)를 포함한다.
영상 처리 장치(120)는 로우 데이터 처리부(260) 및 영상 획득부(270)를 포함하고, 사용자 인터페이스부(280)는 입력장치(290) 및 출력장치(134)를 포함한다. 도 2에 도시된 자기 공명 이미징 시스템(100)은 도 1에 도시된 자기 공명 이미징 시스템(100)의 일 예에 해당한다. 이에 따라, 도 1에서 자기 공명 이미징 시스템(100)와 관련하여 기재된 설명은 도 2의 자기 공명 이미징 시스템(100)에도 적용이 가능하다. 이와 관련하여, 중복되는 설명은 생략한다.
자기 공명 이미징 시스템(100)은 자기장(Magnetic field)을 이용하여, 대상체의 생체 조직에 대한 정보를 포함하는 영상을 비침습적으로 획득한다. 이때, 자기 공명 이미징 시스템(100)은 인가하는 펄스 시퀀스에 따라 2차원 또는 3차원 영상을 획득할 수 있다.
자기 공명 이미징 장치(110)는 자기장 내에 대상체(10)를 위치시키고, 대상체(10)에 RF 펄스 및 소정의 펄스 시퀀스를 인가하고, 대상체(10)로부터 방출되는 자기 공명 신호들을 획득한다. 자기 공명 이미징 장치(110)는 제어부(210), RF 구동부(220), 그레디언트 구동부(230), 마그넷 장치(240), 신호 획득부(250)로 구성된다.
제어부(210)는 자기 공명 이미징 장치(110)에서 RF 펄스 및 펄스 시퀀스를 대상체(10)에 인가하고, 자기 공명 신호들을 획득하는 자기 공명 이미징의 전반적인 동작들을 제어한다. 부연하면, 제어부(210)는 자기 공명 이미징 장치(110)의 RF 구동부(220), 그레디언트 구동부(230), 마그넷 장치(240) 및 신호 획득부(250) 각각에 제어 신호를 인가하고, 인가된 제어 신호에 따라 자기 공명 이미징 장치(110)의 모든 유닛들이 제어된다.
마그넷 장치(240)는 대상체(10)의 생체 조직에 대한 자기 공명 영상을 획득하기 위하여, 대상체(10)에 자기장, RF 펄스들 및 그레디언트 신호들을 인가하고, 대상체(10)로부터 자기 공명 신호들을 획득한다. 마그넷 장치(240)는 주자장 코일부(241), 그레디언트 코일부(242), RF 송신(Tx) 코일부(243), RF 수신(Rx) 코일부(244)를 포함한다. 도 2에 도시된 마그넷 장치(240)에 포함된 코일부(241, 242, 243 및 244)의 코일의 형태는 도 2에 도시된 형태로 한정되지 않으며, 다양한 형태로 구현될 수 있다.
주자장 코일부(241)는 정자장(Static Magnetic Field)을 발생시켜, 대상체(10)에 포함된 복수의 원자핵들이 규칙적으로 정렬되도록 한다. 외부에 가해진 힘에 해당하는 자기장에 의해서 복수의 원자핵들은 자기장과 평행한 방향 또는 반대 방향으로 정렬하게 된다.
그레디언트 코일부(242)은 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 대하여 소정의 펄스 시퀀스를 인가한다. 그레디언트 코일부(242)은 선택 그레디언트, 위상 인코딩 그레디언트 및 주파수 인코딩 그레디언트 등의 공간 인코딩을 위한 그레디언트 신호들을 대상체에 인가한다.
그레디언트 코일부(242)은 대상체(10)의 x, y, z 축 방향으로 세 가지 종류의 그레디언트를 가할 수 있다. 예를 들면, 그레디언트 코일부(242)는 다음과 같은 방식으로 그레디언트 신호들을 가하여 대상체(10)의 횡방향의 단층 영상을 획득할 수 있다. 그레디언트 코일부(242)는 종방향인 z축을 중심으로 단층 영상을 획득하고자 하는 대상체(10)의 관심 영역(ROI, Region Of Interest)에 대해서 선택 그레디언트(Selection Gradient)를 인가한다. 인가된 선택 그레디언트에 의해 형성된 경사 자장에 대해서, 그레디언트 코일부(242)는 x 축 방향으로 주파수 인코딩 그레디언트를 인가하고, y 축 방향으로 위상 인코딩 그레디언트를 인가한다. 이에 따라, 자기 공명 이미징 시스템(100)은 2차원의 공간 인코딩을 수행하고, 2차원의 자기 공명 영상을 획득할 수 있다.
또 다른 예로, 그레디언트 코일부(242)는 y 축 방향의 위상 인코딩 그레디언트 외에 부가적으로 z 축 방향의 위상 인코딩 그레디언트를 인가할 수 있다. 이에 따라, 자기 공명 이미징 시스템(100)은 3차원의 공간 인코딩을 수행하고, 3차원의 자기 공명 영상을 획득할 수 있다.
그레디언트 코일부(242)는 이상에서 기술된 예시들 외에 여러 가지 타입의 펄스 시퀀스를 대상체(10)에 인가할 수 있다. 이상에서 기술된 예들은 그레디언트 코일부(242)가 z 축을 중심으로 선택 그레디언트를 인가하는 것을 예로 들었으나, 이에 한정되지 않으며, 그레디언트 코일부(242)는 정자장 내에 위치한 대상체에 소정의 축 방향을 기준으로 선택 그레디언트를 인가하여, 2차원 또는 3차원의 공간 인코딩을 수행할 수 있다.
이상에서와 같이, 그레디언트 코일부(242)는 적어도 두 개 이상의 서로 다른 종류의 원자핵들각각에 대해서 소정의 펄스 시퀀스를 인가하여 2차원 또는 3차원의공간 인코딩을 수행할 수 있다.
RF 송신(Tx) 코일부(243)는 대상체(10)에 포함된 적어도 두 개 이상의 서로 다른 종류의 원자핵들 각각을 여기하는 서로 다른 대역의 주파수를 갖는 RF 펄스들을 대상체(10)에 인가한다. 서로 다른 종류의 원자핵들은 원자핵 각각이 갖는 고유의 자기 회전비(Gyromagnetic Ratio)에 따라, 서로 다른 주파수에 의해 여기된다. 이때, 서로 다른 종류의 원자핵들이 여기되는 각각의 주파수는 주자장 코일부(241)에 의해 인가된 자기장의 세기 Bo와 원자핵 각각이 갖는 고유의 자기 회전비 γ에 기초하여 결정된다. 대상체(10)에 포함된 원자핵들을 여기하는 주파수는 세차 주파수(Procession Frequency) 또는 라모 주파수(Larmor Frequency)라고도 한다.
예를 들면, 주자장 코일부(241)에 의해 인가되는 자기장의 세기가 1.0 T(Tesla)일 때, 수소 원자핵 1H을 여기하기 위한 라모 주파수는 42.6 MHz이다. 이와 비교하여, 나트륨 원자핵 23Na을 여기하기 위한 라모 주파수는 11.3 MHz이다.
예룰 들면, RF 송신(Tx) 코일부(243)는 멀티-채널 RF 코일들로 구성될 수 있다. 이때, RF 송신(Tx) 코일부(243)는 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 대한 RF 펄스들을 멀티-채널 RF 송신(Tx) 코일들의 각 채널을 통해서 대상체(10)로 인가한다. 이때, 멀티-채널 RF 송신(Tx) 코일들의 각 채널에 의해 대상체(10)로 인가되는 RF 펄스들은 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 해당하는 라모 주파수를 가진다.
일 실시예에 따르면, RF 송신(Tx) 코일부(243)는 수소 원자핵을 여기시키는 제 1 주파수를 갖는 제 1 RF 펄스를 제 1 채널의 RF 코일을 통해 대상체(10)에 인가할 수 있다. 이때, 제 1 채널의 RF 코일은 복수 개의 코일 엘리먼트들로 구성될 수 있다. RF 송신(Tx) 코일부(243)는 나트륨 원자핵을 여기시키는 제 2 주파수를 갖는 제 2 RF 펄스를 제 2 채널의 RF 코일을 통해 대상체(10)에 인가할 수 있다. 마찬가지로, 제 2 채널의 RF 코일은 복수 개의 코일 엘리먼트들로 구성될 수 있다. 다른 종류의 원자핵들에 대해서도, RF 송신(Tx) 코일부(243)는 해당 원자핵에 대응되는 라모 주파수를 갖는 RF 펄스를 제 N 채널의 RF 코일을 통해 대상체(10)에 인가할 수 있다.
이때, RF 송신(Tx) 코일부(243)는 서로 다른 채널들의 RF 코일을 통해 서로 다른 주파수의 RF 펄스를 인가함으로써, 대상체(10)에 포함된 수소 원자핵, 나트륨 원자핵, 다른 종류의 원자핵들 각각을 동시에 여기시킬 수 있다.
RF 수신(Rx) 코일부(244)는 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 인가된 RF 펄스들에 의해 방출되는 자기 공명 신호들을 수신한다. RF 수신(Rx) 코일부(244)는 인가된 RF 펄스들에 의해 여기된 원자핵들이 다시 원래 상태로 돌아오면서 방출되는 전자파를 획득한다. 이때, 획득되는 전자파가 자기 공명 신호에 해당한다.
RF 수신(Rx) 코일부(244)가 수신하는 자기 공명 신호들은 서로 다른 종류의 원자핵들에 의해 방출된 전자파로, 복수의 주파수 성분들을 포함한다.
일 실시예에 따르면, RF 수신(Rx) 코일부(244)는 RF 수신(Rx) 코일들로 구성될 수 있다. 이때, RF 수신(Rx) 코일부(244)는 서로 다른 종류의 복수의 원자핵들로부터 방출되는 상기 자기 공명 신호들을 RF 수신(Rx) 코일들을 통해서 모두 수신한다, RF 수신(Rx) 코일부(244)에 의해 수신된 자기 공명 신호들은 신호 획득부(250)로 전달되고, 신호 획득부(250)는 필터 등을 이용하여 수신된 자기 공명 신호들을 해당 주파수 대역에 따라 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 해당하는 자기 공명 신호들로 분리할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, RF 수신(Rx) 코일부(244)는 제 N 채널의 멀티-채널 RF 수신(Rx) 코일들로 구성될 수 있다. 이때, 각각의 채널의 RF 코일은 복수 개의 코일 엘리먼트들로 구성될 수 있다. 이에 따라, RF 수신(Rx) 코일부(244)는 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 대한 자기 공명 신호들을 멀티-채널 RF 수신(Rx) 코일들의 각 채널을 통해서 수신할 수 있다. 예를 들면, 제 1 채널의 RF 수신(Rx) 코일은 한 종류의 원자핵들에 의해 방출되는 자기 공명 신호들을 수신하고, 제 2 채널의 RF 수신(Rx) 코일은 다른 종류의 원자핵들에 의해 방출되는 자기 공명 신호들을 수신할 수 있다. 제 N 채널의 RF 수신(Rx) 코일은 제 1 채널 및 제 2 채널에 이용되는 원자핵들과 다른 종류의 원자핵들에 의해 방출되는 자기 공명 신호들을 수신할 수 있다. 이에 따라, RF 수신(Rx) 코일들(244)은 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 대응하는 자기 공명 신호들을 해당 주파수 대역에 따라 각 채널별로 수신할 수 있다.
RF 수신(Rx) 코일부(244)는 코일 센시티비티(coil sensitivity)를 높이기 위하여 프랙탈(fractal) 형태의 RF 엘리먼트 코일들로 구성될 수 있다. 예를 들면, RF 수신(Rx) 코일들 또는 멀티-채널 RF 수신(Rx) 코일들은 프랙탈 형태를 가질 수 있다.
신호 획득부(250)는 RF 수신(Rx) 코일부(244)로부터 출력된 자기공명 신호들을 획득하여 소정의 신호 처리(Signal Processing)를 수행한다. 예를 들어, RF 수신(Rx) 코일부(244)에서 수신된 자기 공명 신호들은 세기가 매우 약한 신호들로, 신호 획득부(250)는 증폭기를 이용하여 RF 수신(Rx) 코일부(244)로부터 획득된 자기공명 신호들을 증폭할 수 있다. 그 외에도, 신호 획득부(250)는 복조기를 이용하여, 자기공명 신호들을 복조하거나, 아날로그 디지털 컨버터(ADC, Analog to Digital Converter)를 이용하여 자기공명 신호들을 디지털 형태로 변환할 수 있다. 앞에서 기술한 바와 같이, 신호 획득부(250)는 필터 등을 이용하여 수신된 자기 공명 신호들을 해당 주파수 대역에 따라 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 해당하는 자기 공명 신호들로 분리할 수 있다. 다만, 상기에 기술된 예들로 한정되지 않으며, 신호 획득부(250)는 RF 수신(Rx) 코일부(244)에 의해 획득된 자기공명 신호들에 대하여 다양한 신호 처리를 수행할 수 있다.
자기 공명 이미징 장치(110)로부터 출력된 자기공명 신호들은 로우 데이터(raw data)에 해당하며, 대상체(10)의 세포 조직에 대한 영상을 생성하기 위해서는 영상 처리가 필요하다. 이에 따라, 영상 처리 장치(120)는 자기 공명 이미징 장치(110)로부터 출력된 자기공명 신호들에 대한 영상을 생성하기 위한 영상 처리(Image Processing)를 수행한다. 영상 처리 장치(120)는 로우 데이터 처리부(260) 및 영상 획득부(270)를 포함한다.
로우 데이터 처리부(260)는 자기 공명 이미징 장치(110)로부터 출력된 자기공명 신호들을 이용하여 위치 정보가 포함된 k-space를 구성한다.
영상 획득부(270)는 로우 데이터 처리부(260)에서 처리된 이미지데이터를 이용하여 대상체의 영상을 생성한다. 구체적으로, 영상 획득부(270)는 로우 데이터 처리부(260)로부터 k-space를 구성하는 k-space 데이터를 수신하여, k-space 데이터에 대하여 푸리에 변환(Fourier Transform)을 수행하여 대상체(10)의 생체 조직에 대한 자기 공명 영상을 획득한다.
사용자 인터페이스부(280)는 사용자로부터 입력 정보를 획득하고, 출력 정보를 표시한다. 설명의 편의를 위하여 도 2에서는 입력장치(290) 및 표시장치(130)가 분리되어 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고, 입력장치(290) 및 표시장치(130)는 하나의 장치로 통합되어 동작될 수 있다.
입력장치(290)는 사용자로부터 대상체(10)에 포함된 복수의 종류의 원자핵들 중 자기 공명 이미징에 이용하고자 하는 두 개이상의 원자핵의 종류를 입력정보로써 수신할 수 있다. 입력장치(290)는 그레디언트 코일부(242) 및 RF 송신(Tx) 코일부(243)를 통해 대상체(10)에 인가되는 소정의 펄스 시퀀스의 형태를 결정하는 다양한 제어 파라미터 등을 입력정보로써 수신할 수도 있다. 또는 입력장치(290)는 대상체(10)에서 자기 공명 영상을 획득하고 싶은 관심 영역을 입력정보로써 수신할 수도 있다. 다만, 이상에서 기술된 예들에 한정되지 않으며, 입력장치(290)는 다양한 정보를 입력정보로써 수신할 수 있다. 예를 들면, 입력장치(290)는 자기 영상 이미징 시스템(100)에 마련된 키보드, 마우스 등의 장치 및 이들을 구동하는 소프트웨어 모듈을 포함할 수 있다.
표시장치(130)는 영상 획득부(270)에 의하여 생성된 대상체의 이미지를 표시한다. 예를 들면, 표시장치(130)는 자기 영상 이미징 시스템(100)에 마련된 디스플레이 패널, 모니터 등의 장치 및 이들을 구동하는 소프트웨어 모듈을 포함할 수 있다.
도 2는 자기 공명 이미징 시스템(100)이 표시장치(130)를 포함하는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고, 표시장치(130)는 자기 공명 이미징 시스템(100)의 외부에 마련될 수도 있다.
본 실시예에 따른 자기 공명 이미징 시스템(100)에 따르면, 대상체(10)에 포함된 복수의 종류의 원자핵들 중 적어도 두 개 이상의 원자핵들이 동시에 여기시켜 자기 공명 영상을 획득함으로써, PET-MRI 영상 등과 같이 다른 종류의 개별 영상들을 정합할 필요 없이 생체의 구조정보와 생체 대사 정보(metabolic information)를 동시에 획득할 수 있다.
이에 따라, 각각의 원자핵에 대하여 획득된 개별 영상을 서로 정합하는데 소요되는 시간과 노력을 줄일 수 있을 뿐 아니라, 개별 영상들의 공간적, 시간적 오차와 정합 과정에서 발생할 수 있는 오류를 줄임으로써 정확한 영상의 획득이 가능하다.
또한, 특정 원소들을 이용하여 생체 내의 특정 세포를 추적하거나, 세포의 이동(migration)이나 증식(proliferation) 등의 세포 활동 등을 관찰하는 경우, 생체의 구조정보와 세포 정보가 동시에 획득됨으로써, 세포의 정확한 위치를 획득할 수 있다.
예를 들면, 과분극 가스에 해당하는 3He, 129Xe 등의 원자핵을 1H의 원자핵과 동시에 여기시켜 자기 공명 신호들을 획득함으로써, 폐 내부의 가스 교환과 폐 조직 구조의 영상을 동시에 획득할 수 있다.
이와 같이, 복수의 종류의 원자핵들을 동시에 여기시켜 생체의 구조 정보와 세포 정보를 동시에 획득함으로써, 실시간으로 세포의 관찰과 추적이 가능하고, 더 나아가 병변 또는 종양 등의 질병에 대한 정확한 진단이 가능해진다.
도 3은 일 실시예에 따라 대상체에 RF 펄스들을 인가하는 RF 송신(Tx) 코일부를 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 RF 송신(Tx) 코일부는 도 2에 도시된 RF 송신(Tx) 코일부(243)의 일 실시예에 불과하며, 도 2에 도신된 RF 송신(Tx) 코일부(243)는 도 4에 도시된 형태로 한정되지 않으며, 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 3의 RF 송신(Tx) 코일부는 제 1 채널 송신(Tx) 코일 엘리먼트들(21) 및 제 2 채널 송신(Tx) 코일 엘리먼트들(22)로 구성된다.
RF 송신(Tx) 코일부는 대상체(10)에 포함된 원자핵들을 여기시키는 주파수를 갖는 RF 펄스들을 인가한다.
제 1 채널 송신(Tx) 코일 엘리먼트들(21)은 제 1 원자핵을 여기시키는 제 1 주파수를 갖는 제 1 RF 펄스를 대상체(10)에 인가할 수 있다. 제 2 채널 송신(Tx) 코일 엘리먼트들(22)은 제 1 원자핵과 다른 종류의 원자핵을 여기시키는 제 2 주파수를 갖는 제 2 RF 펄스를 대상체(10)에 인가할 수 있다. 예를 들면, 제 1 채널 송신(Tx) 코일 엘리먼트들(21)은 수소 원자핵을 여기시키는 제 1 주파수를 갖는 제 1 RF 펄스를 대상체(10)에 인가할 수 있다. 제 2 채널 송신(Tx) 코일 엘리먼트들(22)은 나트륨 원자핵을 여기시키는 제 2 주파수를 갖는 제 2 RF 펄스를 대상체(10)에 인가할 수 있다. 다만, 제 1 채널 송신(Tx) 코일 엘리먼트들(21) 및 제 2 채널 송신(Tx) 코일 엘리먼트들(22)이 여기시키는 원자핵들은 제 1 주파수 및 제 2 주파수에 따라 달라질 수 있다. 본 실시예에 개시된 수소 및 나트륨은 일 실시예에 불과하며, 제 1 채널 송신(Tx) 코일 엘리먼트들(21) 및 제 2 채널 송신(Tx) 코일 엘리먼트들(22)은 수소와 나트륨 외에도 탄소나 인 등의 다른 종류의 원자핵들을 여기시키기 위한 제 1 주파수 RF 펄스들 및 제 2 주파수의 RF 펄스들을 인가할 수 있다.
이때, 제 1 주파수 및 제 2 주파수는 주자장 코일부(241)에 의해 인가된 자기장의 세기 Bo와 제 1 채널 송신(Tx) 코일 엘리먼트들(21) 및 제 2 채널 송신(Tx) 코일 엘리먼트들(22)이 여기하려는 원자핵들 각각이 갖는 고유의 자기 회전비 γ에 기초하여 결정될 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따라 대상체에 RF 펄스들을 인가하는 RF 송신(Tx) 코일부 및 인가된 RF 펄스들에 의해 대상체로부터 방출되는 자기 공명 신호들을 수신하는 수신(Rx) 코일부를 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 RF 송신(Tx) 코일부 및 RF 수신(Rx) 코일부는 도 2에 도시된 RF 송신(Tx) 코일부(243) 및 RF 수신(Rx) 코일부(243)의 일 실시예에 불과하며, 도 2에 도신된 RF 송신(Tx) 코일부(243) 및 RF 수신(Rx) 코일부(243)는 도 4에 개시된 형태로 한정되지 않으며, 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 4의 RF 송신(Tx) 코일부는 N 개의 채널들을 갖는 멀티-채널 송신(Tx) 코일 엘리먼트들로 구성된다. 멀티-채널 송신(Tx) 코일 엘리먼트들은 각 채널을 통해서 대상체(10)에 포함된 N 개의 서로 다른 종류의 원자핵들 각각을 여기하는 서로 다른 대역의 N 개의 주파수를 갖는 RF 펄스들을 각각 대상체(10)에 인가한다. 이에 따라, 자기 공명 이미징 시스템(100)은 멀티-채널 송신(Tx) 코일 엘리먼트들의 각 채널을 통해서 서로 다른 주파수의 RF 펄스를 인가함으로써, 대상체(10)에 포함된 서로 다른 종류의 원자핵들 각각을 동시에 여기시킬 수 있다.
도 4의 RF 수신(Rx) 코일부는 N 개의 채널들을 갖는 멀티-채널 수신(Rx) 코일 엘리먼트들(40)로 구성된다. 멀티-채널 수신(Rx) 코일 엘리먼트들(40)은 N 개의 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 인가된 RF 펄스들에 의해 방출되는 자기 공명 신호들을 수신한다. 부연하면, 멀티-채널 수신(Rx) 코일 엘리먼트들(40)은 인가된 RF 펄스들에 의해 여기된 원자핵들이 다시 원래 상태로 돌아오면서 자기 공명 신호들을 방출한다. 이에 따라, 멀티-채널 수신(Rx) 코일 엘리먼트들(40)가 수신하는 자기 공명 신호들은 N 개의 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 대한 자기 공명 신호들로, 각각 서로 다른 주파수 대역을 가진다. 서로 다른 종류의 원자핵들 각각의 자기 공명 신호들은 멀티-채널 수신(Rx) 코일 엘리먼트들(40)의 각 채널을 통해서 수신할 수 있다.
예를 들면, 제 1 채널의 RF 수신(Rx) 코일 엘리먼트들은 제 1 원자핵들에 의해 방출되는 자기 공명 신호들을 수신하고, 제 2 채널의 RF 수신(Rx) 코일 엘리먼트들들은 제 1 원자핵과 다른 종류의 원자핵들에 의해 방출되는 자기 공명 신호들을 수신할 수 있다. 마찬가지로, 제 N 채널의 RF 수신(Rx) 코일 엘리먼트들은 제 1 채널 및 제 2 채널에 이용되는 원자핵들과 다른 종류의 원자핵들에 의해 방출되는 자기 공명 신호들을 수신할 수 있다. 이에 따라, 멀티-채널 수신(Rx) 코일 엘리먼트들(40)은 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 대응하는 자기 공명 신호들을 해당 주파수 대역에 따라 각 채널별로 수신할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 자기 공명 이미징 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 자기 공명 이미징 방법은 도 1 및 도 2에 도시된 자기 공명 이미징 시스템에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라 하더라도 도 1 및 도 2에 도시된 자기 공명 이미징 시스템에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 5의 자기 공명 이미징 방법에도 적용됨을 알 수 있다.
510 단계에서 자기 공명 이미징 장치(110)는 정자계 내부에 놓인 대상체에 포함된 적어도 두 개 이상의 서로 다른 종류의 원자핵들이 여기되도록, 서로 다른 종류의 원자핵들 각각을 여기하는 서로 다른 대역의 주파수를 갖는 RF 펄스들을 대상체에 인가한다. 이때, 자기 공명 이미징 장치(110)는 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 대한 RF 펄스들을 멀티-채널 RF 송신(Tx) 코일들의 각 채널을 통해서 대상체(10)로 인가할 수 있다.
520 단계에서 자기 공명 이미징 장치(110)는 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 대하여 소정의 펄스 시퀀스들을 인가한다. 이때, 자기 공명 이미징 시스템(100)은 인가하는 펄스 시퀀스들에 따라 2차원 또는 3차원 영상을 획득할 수 있다. 자기 공명 이미징 장치(110)는 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 대하여, 선택 그레디언트, 위상 인코딩 그레디언트 및 주파수 인코딩 그레디언트 등의 공간 인코딩을 위한 소정의 펄스 시퀀스들을 대상체(10)에 인가한다.
530 단계에서 자기 공명 이미징 장치(110)는 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 인가된 RF 펄스들 및 소정의 펄스 시퀀스들에 의해 방출되는 자기 공명 신호들을 수신한다. 제 1 항에 있어서,
자기 공명 이미징 장치(110)는 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 대한 자기 공명 신호들을 멀티-채널 RF 수신(Rx) 코일들의 각 채널을 통해서 수신하거나, 서로 다른 종류의 원자핵들로부터 방출되는 상기 자기 공명 신호들을 RF 수신(Rx) 코일들을 통해서 수신하고, 수신된 자기 공명 신호들을 주파수 대역에 따라 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 해당하는 자기 공명 신호들로 분리하여, 서로 다른 종류의 원자핵들각각에 대한 상기 자기 공명 신호들을 획득할 수 있다.
540 단계에서 영상 처리 장치(120)는 수신된 자기 공명 신호들을 이용하여 상기 대상체의 이미지를 생성한다. 이에 따라, 자기 공명 이미징 장치(110)는 하나의 종류가 아닌 서로 다른 종류의 복수의 원자핵들을 이용하여 획득된 자기 공명 신호들에 기초하여 자기 공명 영상을 생성함으로서, 생체의 해부학적 정보뿐만 아니라 생체 대사 정보를 동시에 획득할 수 있다.
도 6은 다른 실시예에 따른 자기 공명 이미징 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 자기 공명 이미징 방법은 도 1 및 도 2에 도시된 자기 공명 이미징 시스템에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라 하더라도 도 1 및 도 2에 도시된 자기 공명 이미징 시스템에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 6의 자기 공명 이미징 방법에도 적용됨을 알 수 있다.
610 단계에서 자기 공명 이미징 장치(110)는 정자계 내부에 놓인 대상체에 포함된 수소 원자핵을 여기시키는 제 1 주파수를 갖는 제 1 RF 펄스 및 대상체에 포함된 나트륨 원자핵을 여기시키는 제 2 주파수를 갖는 제 2 RF 펄스를 대상체에 인가한다. 자기 공명 이미징 장치(110)는 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 해당하는 주파수를 갖는 RF 펄스들을 멀티-채널 RF 송신(Tx) 코일들을 이용하여 동시에 대상체(10)에 인가할 수 있다.
620 단계에서 자기 공명 이미징 장치(110)는 수소 원자핵 및 나트륨 원자핵 각각에 대하여 소정의 펄스 시퀀스를 인가한다. 이때, 자기 공명 이미징 시스템(100)은 인가하는 펄스 시퀀스에 따라 2차원 또는 3차원 영상을 획득할 수 있다.
630 단계에서 자기 공명 이미징 장치(110)는 수소 원자핵에 인가된 제 1 RF 펄스에 의해 방출되는 제 1 자기 공명 신호 및 나트륨 원자핵에 인가된 제 2 RF 펄스에 의해 방출되는 제 2 자기 공명 신호를 수신한다.
640 단계에서 영상 처리 장치(120)는 수신된 제 1 자기 공명 신호 및 제 2 자기 공명 신호를 이용하여 상기 대상체의 이미지를 생성한다. 이에 따라, 자기 공명 이미징 장치(110)는 하나의 종류의 원자핵이 아닌, 대상체(10)에 포함된 서로 다른 종류의 원자핵들로부터 방출되는 자기 공명 신호들을 이용하여 자기 공명 영상을 생성할 수 있다.
한편, 상술한 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 램, USB, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등), PC 인터페이스(PC Interface)(예를 들면, PCI, PCI-express, Wifi 등)와 같은 저장매체를 포함한다.
본 실시예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다.
100 ... 자기 공명 이미징 시스템
110 ... 자기 공명 이미징 장치
120 ... 영상 처리 장치
130 ... 표시 장치

Claims (18)

  1. 자기 공명 이미징(Magnetic Resonance Imaging: MRI) 방법에 있어서,
    정자계 내부에 놓인 대상체에 포함된 적어도 두 개 이상의 서로 다른 종류의 원자핵들이 여기되도록, 상기 서로 다른 종류의 원자핵들 각각을 여기하는 서로 다른 대역의 주파수를 갖는 RF 펄스들을 상기 대상체에 인가하는 단계;
    상기 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 대하여 소정의 펄스 시퀀스들을 인가하는 단계;
    상기 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 인가된 상기 RF 펄스들 및 상기 소정의 펄스 시퀀스들에 의해 방출되는 자기 공명 신호들을 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 자기 공명 신호들을 이용하여 상기 대상체의 이미지를 생성하는 단계;를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 RF 펄스들을 상기 대상체에 인가하는 단계는 상기 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 대한 상기 RF 펄스들을 멀티-채널 RF 송신(Tx) 코일들의 각 채널을 통해서 상기 대상체로 인가되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 RF 펄스를 상기 대상체에 인가하는 단계는 상기 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 해당하는 주파수를 갖는 RF 펄스들을 멀티-채널 RF 송신(Tx) 코일들을 이용하여 동시에 상기 대상체에 인가하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 자기 공명 신호들을 수신하는 단계는 상기 서로 다른 종류의 원자핵들각각에 대한 상기 자기 공명 신호들을 멀티-채널 RF 수신(Rx) 코일들의 각 채널을 통해서 수신하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 자기 공명 신호들을 수신하는 단계는 상기 서로 다른 종류의 원자핵들로부터 방출되는 상기 자기 공명 신호들을 RF 수신(Rx) 코일들을 통해서 수신하고, 수신된 상기 자기 공명 신호들을 주파수 대역에 따라 상기 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 해당하는 자기 공명 신호들로 분리하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 멀티-채널 RF 수신(Rx) 코일들은 프랙탈 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 RF 수신(Rx) 코일들은 프랙탈 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 해당하는 주파수는 상기 대상체에 인가된 정자계의 세기 및 상기 서로 다른 종류의 원자핵들 각각의 자기 회전비(gyromagnetic ratio)에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 자기 공명 이미징(Magnetic Resonance Imaging: MRI) 방법에 있어서,
    정자계 내부에 놓인 대상체에 포함된 수소 원자핵을 여기시키는 제 1 주파수를 갖는 제 1 RF 펄스 및 상기 대상체에 포함된 나트륨 원자핵을 여기시키는 제 2 주파수를 갖는 제 2 RF 펄스를 상기 대상체에 인가하는 단계;
    상기 수소 원자핵 및 상기 나트륨 원자핵 각각에 대하여 소정의 펄스 시퀀스들을 인가하는 단계;
    상기 수소 원자핵에 인가된 상기 제 1 RF 펄스 및 상기 소정의 펄스 시퀀스들에 의해 방출되는 제 1 자기 공명 신호 및 상기 나트륨 원자핵에 인가된 상기 제 2 RF 펄스 및 상기 소정의 펄스 시퀀스들에 의해 방출되는 제 2 자기 공명 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 제 1 자기 공명 신호 및 상기 제 2 자기 공명 신호를 이용하여 상기 대상체의 이미지를 생성하는 단계;를 포함하는 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중에 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  11. 자기 공명 이미징(Magnetic Resonance Imaging: MRI) 장치에 있어서,
    정자계 내부에 놓인 대상체에 인가되는 펄스 시퀀스들을 결정하는 제어부;
    상기 대상체에 포함된 적어도 두 개 이상의 서로 다른 종류의 원자핵들 각각을 여기하는 서로 다른 대역의 주파수를 갖는 RF 펄스들을 상기 대상체에 인가하는 RF 송신(Tx) 코일부;
    상기 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 인가된 상기 RF 펄스들에 의해 방출되는 자기 공명 신호들을 수신하는 RF 수신(Rx) 코일부; 및
    상기 RF 수신(Rx) 코일부로부터 수신된 자기 공명 신호의 신호 처리를 수행하는 신호 획득부;를 포함하는 자기 공명 이미징 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 RF 송신(Tx) 코일부는 멀티-채널 RF 송신(Tx) 코일들을 포함하며,
    상기 RF 송신(Tx) 코일부는 상기 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 대한 상기 RF 펄스들을 상기 멀티-채널 RF 송신(Tx) 코일들의 각 채널을 통해서 상기 대상체로 인가하는 것을 특징으로 하는 자기 공명 이미징 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 RF 송신(Tx) 코일부는 멀티-채널 RF 송신(Tx) 코일들을 포함하며,
    상기 RF 송신(Tx) 코일부는 상기 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 해당하는 주파수를 갖는 RF 펄스들을 상기 멀티-채널 RF 송신(Tx) 코일들을 이용하여 동시에 상기 대상체에 인가하는 것을 특징으로 하는 자기 공명 이미징 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 RF 수신(Rx) 코일부는 멀티-채널 RF 수신(Rx) 코일들을 포함하며,
    상기 RF 수신(Rx) 코일부는 상기 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 대한 상기 자기 공명 신호들을 상기 멀티-채널 RF 수신(Rx) 코일들의 각 채널을 통해서 수신하는 것을 특징으로 하는 자기 공명 이미징 장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 RF 수신(Rx) 코일부는 RF 수신(Rx) 코일들을 포함하며,
    상기 RF 수신(Rx) 코일부는 상기 서로 다른 종류의 원자핵들로부터 방출되는 상기 자기 공명 신호들을 상기 RF 수신(Rx) 코일들을 통해서 수신하고,
    상기 신호 획득부는 수신된 상기 자기 공명 신호들을 주파수 대역에 따라 상기 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 해당하는 자기 공명 신호들로 분리하는 것을 특징으로 하는 자기 공명 이미징 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 멀티-채널 RF 수신(Rx) 코일들은 프랙탈 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 자기 공명 이미징 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 RF 수신(Rx) 코일들은 프랙탈 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 자기 공명 이미징 장치.
  18. 자기 공명 이미징 시스템에 있어서,
    정자계 내부에 놓인 대상체에 포함된 적어도 두 개 이상의 서로 다른 종류의 원자핵들이 여기되도록, 상기 서로 다른 종류의 원자핵들 각각을 여기하는 서로 다른 대역의 주파수를 갖는 RF 펄스들을 상기 대상체에 인가하고, 상기 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 대하여 소정의 펄스 시퀀스를 인가하고, 상기 서로 다른 종류의 원자핵들 각각에 인가된 상기 RF 펄스들에 의해 방출되는 자기 공명 신호들을 수신하는 자기 공명 이미징 장치; 및
    상기 수신된 자기 공명 신호들을 이용하여 상기 대상체의 이미지를 생성하는 영상 처리 장치;를 포함하는 자기 공명 이미징 시스템.
KR1020130010098A 2013-01-29 2013-01-29 자기 공명 이미징 시스템 및 자기 공명 이미징 방법 KR101967245B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130010098A KR101967245B1 (ko) 2013-01-29 2013-01-29 자기 공명 이미징 시스템 및 자기 공명 이미징 방법
US14/064,374 US9696395B2 (en) 2013-01-29 2013-10-28 Magnetic resonance imaging (MRI) system and method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130010098A KR101967245B1 (ko) 2013-01-29 2013-01-29 자기 공명 이미징 시스템 및 자기 공명 이미징 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140096917A true KR20140096917A (ko) 2014-08-06
KR101967245B1 KR101967245B1 (ko) 2019-04-09

Family

ID=51222209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130010098A KR101967245B1 (ko) 2013-01-29 2013-01-29 자기 공명 이미징 시스템 및 자기 공명 이미징 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9696395B2 (ko)
KR (1) KR101967245B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170003061A (ko) * 2015-06-30 2017-01-09 삼성전자주식회사 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상의 생성 방법
WO2017191860A1 (ko) * 2016-05-02 2017-11-09 가천대학교 산학협력단 자기공명영상 시스템
KR20180039435A (ko) * 2016-10-10 2018-04-18 가톨릭대학교 산학협력단 소동물용 다핵종(수소-탄소) 융합 실린더-레일형 mri 코일
KR20220167113A (ko) * 2021-06-11 2022-12-20 재단법인 한국마이크로의료로봇연구원 개방형 자성체의 구동 및 위치인식 통합 시스템

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103767705B (zh) * 2012-10-23 2017-12-22 三星电子株式会社 磁共振成像系统和磁共振成像方法
KR101967246B1 (ko) * 2013-01-21 2019-04-09 삼성전자주식회사 자기공명영상 시스템, 데이터 처리장치 및 자기공명영상 생성 방법
KR102038629B1 (ko) * 2013-02-04 2019-10-30 삼성전자주식회사 Ｍｒｉ-ｐｅｔ시스템
US9891301B2 (en) * 2015-09-18 2018-02-13 University Of Iowa Research Foundation Apparatus and methods for dynamical tracking of mechanical activity within cell populations
US11874353B2 (en) 2019-03-27 2024-01-16 The General Hospital Corporation Multi-shot echo planar imaging using reordered segments and recursive radio frequency pulse design giving matched slice profiles across segments
CN114732519A (zh) * 2022-04-11 2022-07-12 成都焕星科技有限公司 基于磁共振成像的个体空间经颅磁刺激精准定位导航的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5064638A (en) * 1989-08-11 1991-11-12 Brigham & Women's Hospital Simultaneous multinuclear magnetic resonance imaging and spectroscopy
KR20040080371A (ko) * 2003-03-12 2004-09-18 지이 메디컬 시스템즈 글로발 테크놀러지 캄파니 엘엘씨 핵 자기 공명 화상 생성 장치 및 핵 자기 공명 화상 생성방법
JP2007282735A (ja) * 2006-04-14 2007-11-01 Hitachi Medical Corp 磁気共鳴イメージング装置
US20090222069A1 (en) * 2005-11-16 2009-09-03 Aalborg Universitet Light modulation of cell function
US8049496B2 (en) * 2008-12-17 2011-11-01 National Taiwan University Wideband magnetic resonance imaging apparatus and method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100892227B1 (ko) 2001-02-09 2009-04-09 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 자기 공명 이미징 장치
JP2005152114A (ja) 2003-11-21 2005-06-16 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Ｍｒｉ方法およびｍｒｉ装置
KR100927380B1 (ko) 2007-06-18 2009-11-19 가천의과학대학교 산학협력단 자기공명영상장치
KR101453297B1 (ko) * 2011-08-19 2014-10-22 삼성전자주식회사 복수 타입의 자기 공명 영상들을 동시에 생성하는 장치 및 방법
US9519037B2 (en) * 2011-11-10 2016-12-13 Mayo Foundation For Medical Education And Research Spatially coincident MRI receiver coils and method for manufacturing

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5064638A (en) * 1989-08-11 1991-11-12 Brigham & Women's Hospital Simultaneous multinuclear magnetic resonance imaging and spectroscopy
KR20040080371A (ko) * 2003-03-12 2004-09-18 지이 메디컬 시스템즈 글로발 테크놀러지 캄파니 엘엘씨 핵 자기 공명 화상 생성 장치 및 핵 자기 공명 화상 생성방법
US20090222069A1 (en) * 2005-11-16 2009-09-03 Aalborg Universitet Light modulation of cell function
JP2007282735A (ja) * 2006-04-14 2007-11-01 Hitachi Medical Corp 磁気共鳴イメージング装置
US8049496B2 (en) * 2008-12-17 2011-11-01 National Taiwan University Wideband magnetic resonance imaging apparatus and method

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170003061A (ko) * 2015-06-30 2017-01-09 삼성전자주식회사 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상의 생성 방법
US10302728B2 (en) 2015-06-30 2019-05-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Magnetic resonance imaging apparatus and method of generating magnetic resonance image
WO2017191860A1 (ko) * 2016-05-02 2017-11-09 가천대학교 산학협력단 자기공명영상 시스템
US10444312B2 (en) 2016-05-02 2019-10-15 Gachon University Of Industry-Academic Cooperation Foundation Magnetic resonance imaging system
KR20180039435A (ko) * 2016-10-10 2018-04-18 가톨릭대학교 산학협력단 소동물용 다핵종(수소-탄소) 융합 실린더-레일형 mri 코일
KR20220167113A (ko) * 2021-06-11 2022-12-20 재단법인 한국마이크로의료로봇연구원 개방형 자성체의 구동 및 위치인식 통합 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
US20140210465A1 (en) 2014-07-31
US9696395B2 (en) 2017-07-04
KR101967245B1 (ko) 2019-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101967245B1 (ko) 자기 공명 이미징 시스템 및 자기 공명 이미징 방법
US9488709B2 (en) Restriction of the imaging region for MRI in an inhomogeneous magnetic field
US10185013B2 (en) Magnetic resonance imaging (MRI) apparatus and method of generating MR image
EP2730935B1 (en) Motional error correction in functional magnetic resonance imaging
US10168405B2 (en) Method and apparatus for quantifying properties of an object through magnetic resonance imaging (MRI)
US10151819B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and method of scanning blood vessel
JP5559848B2 (ja) 複数タイプの磁気共鳴映像を同時に生成する装置及びその方法
US10203391B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and method of operating the same
KR101663229B1 (ko) 자기 공명 영상 장치 및 그에 따른 자기 공명 영상의 이미징 방법
US20170003364A1 (en) Magnetic resonance imaging using zero echo time puse sequences
US10274563B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and method
US20150108985A1 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and method
US9880248B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and method
US20170234955A1 (en) Method and apparatus for reconstructing magnetic resonance image
US20140218033A1 (en) Magnetic resonance imaging system
US10145916B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and method of scanning magnetic resonance image using the same
KR101541290B1 (ko) 자기 공명 신호 측정 방법 및 장치
US20150374247A1 (en) Method of measuring blood flow velocity performed by medical imaging apparatus, and the medical imaging apparatus
US9055882B2 (en) Method and apparatus to generate magnetic resonance images
KR20140094174A (ko) 자기공명영상 시스템, 데이터 처리장치 및 자기공명영상 생성 방법
KR101757463B1 (ko) 자기 공명 영상 장치 및 그에 따른 자기 공명 영상의 이미징 방법
EP3409192A1 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and magnetic resonance image acquisition method thereof
KR101480413B1 (ko) B1 정보 획득 방법 및 장치

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