KR20150094528A - 자기 공명 영상 시스템 제어 방법 및 장치 - Google Patents

자기 공명 영상 시스템 제어 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자기 공명 원 데이터(RD)가 검출되며, 검사 대상(O)의 자기 공명 영상 데이터(BD)의 생성을 위한 자기 공명 영상 시스템의 제어 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 각각 하나의 여기 과정을 갖는 복수의 펄스 시퀀스 세그먼트(140, 140*, 150, 150*, 160, 160*)를 포함한다. 여기 과정에서, 제1 절편 선택 기울기 펄스(GS1)가 절편 선택 방향(SSR)으로 생성된다. 또한, 동시에 여기되는 N 절편의 여기에 대해 상응하는 N 여기 주파수를 포함하는 여기-HF-펄스(RF1)가 생성된다. 상기 방법은 후속되는 상기 판독 과정을 포함한다. 판독 과정에서, 재위상 기울기 펄스가 절편 선택 방향(SSR)으로 생성된다. 또한, 자기 공명 원 데이터(RD)의 획득을 위한 HF 신호가 수신된다. 이전의 펄스 시퀀스 세그먼트(140, 150, 160)의 HF 신호의 수신 후에 그리고 후속되는 펄스 시퀀스 세그먼트(140, 150, 160)의 여기-HF-펄스(RF1)의 생성 이전에, 전위상 기울기 펄스가 절편 선택 방향(SSR)으로 생성되며, 상기 전위상 기울기 펄스는, 절편 선택 방향(SSR)으로의 모든 기울기 펄스에 대한 기울기 모멘트가 여기-HF-펄스(RF1)의 중간으로부터 후속되는 여기-HF-펄스(RF2)의 중간까지 적분되어 0의 값을 포함하도록 할당된다. 상이한 재위상 기울기 펄스를 갖는 각각 동시에 여기된 N 절편에 대한 펄스 시퀀스 세그먼트(140, 150, 160)가 반복되고, 각각 동시에 여기된 절편에 대해, 유사한 재위상 기울기 펄스를 갖는, 그러나 상이한 위상을 갖는 여기-HF-펄스(RF1, RF2)를 갖는 한 쌍의 펄스 시퀀스 세그먼트(140, 140*; 150, 150*; 160, 160*)가 생성된다. 또한, 본 발명은 자기 공명 영상 시스템의 제어를 위한 제어 시퀀스, 및 자기 공명 영상 시스템(1)을 위한 상기 제어 시퀀스(AS)를 결정하기 위해 구성된 제어 시퀀스 결정 시스템(22)에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 본 발명에 따른 방법을 이용하여 자기 공명 영상 시스템(1)의 제어를 위해 구성된 제어 장치(10)를 포함하는 자기 공명 영상 시스템(1)에 관한 것이다. 마지막으로, 본 발명은 상기 방법을 구현하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.

Description

자기 공명 영상 시스템 제어 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING A MAGNETIC RESONANCE IMAGING SYSTEM}
본 발명은 검사 대상의 자기 공명 영상 데이터를 생성하기 위한 자기 공명 영상 시스템의 제어 방법에 관한 것이며, 이때 자기 공명 원 데이터가 검출된다. 각각 하나의 여기 과정 및 후속되는 하나의 판독 과정을 갖는 복수의 펄스 시퀀스 세그먼트가 생성된다. 여기 과정에서 제1 절편 선택 기울기 펄스가 절편 선택 방향으로 생성된다. 또한, 동시에 여기되는 N 절편의 여기에 대해 상응하는 N 여기 주파수를 포함하는 여기-HF-펄스가 생성된다. 후속되는 판독 과정에서, 재위상(rephase) 기울기 펄스가 절편 선택 방향으로 생성되며 자기 공명 원 데이터의 획득을 위한 HF 신호가 수신된다. 이전의 펄스 시퀀스 세그먼트의 HF 신호의 수신 후에 그리고 후속되는 펄스 시퀀스 세그먼트의 여기-HF-펄스의 생성 이전에, 전위상 기울기 펄스(prephasing gradient pulse)가 절편 선택 방향으로 생성되는데, 이 전위상 기울기 펄스는, 모든 기울기 펄스에 대한 절편 선택 방향에서의 기울기 모멘트가 여기-HF-펄스의 중간으로부터 후속되는 여기-HF-펄스의 중간까지 적분되어 0의 값을 포함하도록 할당된다.
다시 말하면, 항정 상태 자유 세차 스핀(SSFP, steady state free precession)을 위한 필수 조건으로서 절편 선택 방향 및 두 개의 다른 방향으로의 기울기 펄스가 균형을 이루어야 한다.
또한, 본 발명은 자기 공명 영상 시스템의 제어를 위한 제어 시퀀스에 관한 것이다. 제어 시퀀스는 각각 하나의 여기 세그먼트 및 하나의 판독 세그먼트를 갖는 복수의 펄스 시퀀스 세그먼트를 포함한다. 여기 세그먼트는 절편 선택 방향으로의 제1 절편 선택 기울기 펄스 및 여기-HF-펄스를 포함하며, 여기-HF-펄스는 N 절편의 동시적인 여기에 상응하는 N 여기 주파수를 포함한다. 후속되는 판독 세그먼트는 절편 선택 방향으로의 재위상 기울기 펄스, 및 자기 공명 원 데이터의 획득을 위한 HF 신호를 판독하기 위한 판독 창을 포함하며, 이때, 이전의 펄스 시퀀스 세그먼트의 판독 창 및 후속되는 펄스 시퀀스 세그먼트의 여기-HF-펄스 사이에는 절편 선택 방향으로 전위상 기울기 펄스가 배열되는데, 이 전위상 기울기 펄스는 절편 선택 방향으로의 모든 기울기 펄스에 대한 기울기 모멘트가 여기-HF-펄스의 중간으로부터 후속되는 여기-HF-펄스의 중간까지 적분되어 0의 값을 포함하도록 할당된다.
또한, 본 발명은 제어 시퀀스 결정 시스템에 관한 것이다. 아울러, 본 발명은 자기 공명 영상 시스템에 관한 것이다. 마지막으로, 본 발명은 자기 공명 영상 시스템의 제어 장치의 메모리에 직접 로딩될 수 있는 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.
특히 핵 스핀의 자기 공명 측정 방법을 기초로 하는 영상 시스템, 이른바 자기 공명 단층 촬영기는 다양한 응용을 통해 성공적으로 정립되었고 입증되었다. 이러한 방식의 영상 획득에서, 대부분은 검사될 자기 쌍극자의 균질화 및 초기 정렬을 위해 이용되는 정적 기초 자기장(B0)은 빠르게 연결되는 자기장을 갖는 화상 신호의 공간 해상도를 위해 이른바 기울기 자기장에 중첩된다. 촬영되는 검사 대상의 재료 특성의 결정을 위해, 초기 방향으로부터 자화(magnetization)의 편향 후에 탈위상화(dephasing) 또는 이완 시간이 결정됨으로써, 다양한 재료별로 전형적인 이완 매커니즘 또는 이완 시간이 식별될 수 있다. 편향은 대부분 복수의 HF 펄스에 의해 수행되며, 공간 해상도는, HF 펄스, (기울기 펄스의 스위칭 시퀀스의 송신을 통한) 기울기 자기장의 변경 및 측정값의 검출의 정확한 시간적인 순서를 결정하는 이른바 측정 시퀀스 또는 제어 시퀀스 내의 기울기 자기장을 이용하는 시간적으로 결정된 편향된 자화의 조작을 기초로 한다.
통상적으로, -상기 재료 특성이 도출될 수 있는- 측정된 자화와, 검사 대상이 배치되어 있는 국소 공간 내에서 측정된 자화의 국소 좌표 사이의 상관 관계는 중간 단계의 도움으로 수행된다. 이 중간 단계에서, 검출된 자기 공명 원 데이터가 이른바 "k-공간" 내의 판독 포인트에 배열되며, k-공간의 좌표는 기울기 자기장의 함수로서 코딩된다. 검사 대상의 특정 위치에서 자화(전술한 기초 자기장에 대해 횡방향의 평면 내에서 결정된 특히 횡방향 자화)의 정도는 푸리에 변환을 이용하여 판독 포인트의 데이터로부터 결정될 수 있는데, 이 푸리에 변환은 특정 주파수(국부 주파수) 또는 위상 위치에 할당된 신호 강도(자화의 정도)로부터 국소 공간 내의 신호의 신호 강도를 계산한다.
자기 공명 단층 촬영은 비교적 느리게 처리하는 촬영 방법의 유형인데, 그 이유는 데이터가 푸리에 공간 또는 k-공간 내의 선을 따라 연속적으로 기록되고, 여기된 스핀의 스핀-이완에 대해 임의의 시간에 미달될 수 없기 때문이다. 이차원 절편으로 영상을 기록하는 방법은 삼차원 기록에 비해 에러 경향이 명확하게 더 낮은데, 그 이유는 코딩 단계의 수가 삼차원 방법에 비해 적기 때문이다. 따라서, 여러 응용에서 단일의 삼차원 기록 대신에 이차원 절편의 적층(stack)을 갖는 영상 볼륨이 사용된다. 그러나 영상 기록 시간이 스핀의 긴 이완 시간으로 인해 매우 긴데, 이는 예를 들어, 검사될 환자에 대한 편안함의 감소를 의미한다. 또한, 환자는 기록 중에 잠시도 자기 공명 단층 촬영기를 떠날 수 없거나 그 위치도 변경할 수 없는데, 그 이유는 위치 변경으로 인해 영상 기록 과정을 망칠 수도 있고, 전체 과정을 처음부터 시작해야만 할 수도 있기 때문이다. 결과적으로, 이차원 절편 스택의 기록을 가속하는 것이 중요한 목적이다.
영상 기록의 가속을 위해 예를 들어 병렬 영상 기록 기술이 사용된다. 몇몇 영상 기록 기술에서 서브 샘플링(sub-sampling)으로 인한 허상(artifacts)이 발생할 수 있다. 이러한 허상은 재구성 알고리즘을 이용하여 제거될 수 있다. 허상 제거의 다른 가능성은 CAIPIRINHA(Controlled aliasing in parallel imaging results in higher acceleration)의 사용에 있으며, 이는 브로이어 펠릭스 에이. 외(BREUER, FELIX A.)의 Magnetic Resonance in Medicine, 2005년, 제53권 No. 3, 684-691면, DOI 10.1002/mrm. 20401의 "Controlled aliasing in parallel imaging results in higher acceleration(CAIPIRINHA) for multi-slice imaging"의 논문이 참조된다. CAIPIRINHA는 후속되는 영상 재구성을 개선하기 위해, 발생된 허상을 변형한다. 따라서, CAIPIRINHA는 허상이 있는 영상의 후속되는 후처리 프로세스만이 실행되는 몇몇 다른 병렬 영상 기록 개념과 비교하여 우수하다. CAIPIRINHA에서 임의의 두께 및 임의의 간격을 갖는 복수의 절편이 동시에 다중 대역-RF-펄스를 사용하여 여기된다. 이어서, 데이터가 서브 샘플링되며, 서로 오프셋되는 중첩된 절편을 갖는 영상이 생성된다. 절편들 사이의 오프셋은 다중 대역-RF-펄스에서 개별 절편의 위상의 변조를 통해 형성될 수 있다.
높은 신호 대 잡음비를 갖는 고속 영상 기록을 위한 기술은 Trufi 또는 bSSFP(balanced free precession)으로도 알려져 있는 TrueFISP(True Fast Imaging with Steady State Precession)이며, 이는 오펠트 에이.(OPPELT A.) 외의 electromedica, 제54권, 1986년, Issue 1, 15-18면의 "FISP: eine neue schnelle pulse sequence fuer die Kernspintomographie" [a new rapid pulse sequence for nuclear spin tomography]가 참조된다. 이 경우에, 코히런트 영상 기록 기술이 적용되며, 평형화 기울기 펄스 형태가 사용된다. 평형화 상태를 이용하는 기술이 자유 세차 스핀을 갖는 정적인 평형에서 사용된다. TrueFISP는 짧은 반복 시간(TR)에서 평형화 기울기 모멘트에 의해 특히 양호하게 기능하며, 짧은 반복 시간을 통해 B0-불균질성으로 인해 기록된 영상 내의 밴딩 허상(banding artifacts)이 감소될 수 있다. TrueFISP가 고속 영상 기록 방법을 나타냄에도 불구하고, 더 빠른 영상 기록에 대한 요구가 존재한다. 예를 들어, 더 빠른 영상 기록 방법을 통해 실제 시간 기록이 개선될 수 있다. 또한, 숨을 너무 오래 참을 수 없거나 또는 움직일 수 없는 검사될 사람에 대한 편안함이 개선될 수 있다. 따라서, TrueFISP가 복수의 절편이 동시에 스캔되는 병렬 영상 스캔과 조합되는 것이 제안된다. 그러나 종래의 TrueFISP에서 반복 시간은 모든 시점에서 기울기 활성화가 발생할 정도로 짧다. 따라서, 복수의 서브 샘플링된 절편을 동시에 기록하기 위해 TrueFISP-시퀀스는 중첩될 수 없다. 한편으로, 자유 세차 스핀의 항정 상태의 요구를 통해 병렬 영상 기록이 제한될 수 있다. 다른 한편으로, CAIPIRINHA의 경우와 같이 위상 코딩된 라인의 감소 시에, 그리고 작은 간격을 갖는 절편의 기록 시에, 신호 대 잡음비가 명확히 저하될 수 있다. 종래의 CAIPIRINHA의 사용 시에, 복수의 절편이 여기되는 위상 변조 RF 펄스의 사용으로 인해, B0-불균질성에 대한 TrueFISP 시퀀스의 강건성은 감소되며, 이는 스탭 디.(STAEB D.) 외의, Fortschr Roentgenstr 2009년 181면: VO319_6, DOI: 10.1055/s-0029-1221517의 "Mit CAIPIRINHA beschleunigte Mehrschicht-TrueFISP-MR-Herzperfusionsbildgebung mit vollstaendiger Herzabdeckung" [Multilayer TrueFSIP-MR-Heart perfusion imaging accelerated with CAIPIRINHA and covering the heart completely]가 참조되며, 그로 인해 신호 및 콘트라스트 변경 및 증가된 밴딩 허상이 발생할 수 있다.
따라서, US 2013/0271128에는 SSFP-기술(SSFP = steady state free precession = Trufi)에 따른 복수의 절편의 동시적인 기록을 구현하는 방법이 설명되며, 그러나 상이한 절편에서 여기된 스핀의 상이한 위상이 더 이상 RF 펄스의 변조에 의해 발생하는 것이 아니라, 기울기 펄스의 변이에 의해 발생한다. 보다 정확하게는, TrueFISP 방법의 범주 내에서 사용되고 개별 절편에 할당된 재위상 기울기 펄스가 주기적으로 변경됨으로써(예를 들어 진폭이 변경됨), 종래 CAIPRINHA 방법에 사용된 RF 펄스의 위상 변조로 인한 콘트라스트의 변경 없이, 상이한 절편의 자유 세차 스핀에 상이한 위상이 각인된다. US 2013/0271128에서 설명된 방법은 다중 절편 순간(multi-slice blipped) TrueFIS-CAIPRINHA(표시된 절편을 갖는 TRUEFISP-CAIPIRINHA)로 알려져 있다. 그러나 특히 효과적인 구성 bSSFP(US 2013/0271128에 설명된 방법에 상응하는 평형성 항정 자유 세차(balanced steady state free precession))에서, 자기장의 불균질성으로 인한 간섭 또는 허상 및 와전류가 쉽게 발생할 수 있다. 특히, 동시에 기록된 절편이 서로에 대해 매우 좁은 간격을 가질 경우, SSFP-SAMS-기록에서 (SAMS = simultaneous acquisition of multiple slices) 화질의 저하가 발생한다. 예를 들어, 임상 적용에 대해 통상적인 파라미터 또는 경계 조건에서, 각각의 절편들의 중심들 사이의 간격과 관련 절편의 절편 두께 사이의 비율이 2보다 작은 경우에, 화질의 상당한 손상이 발생한다. 이러한 허상에 대한 이유는, 가까이 인접한 절편들 사이의 충분한 위상 변화를 달성하기 위해 필요한 절편의 전위상 및 재위상의 강한 변동에 있다. 이러한 강한 변동은 매우 뚜렷한 와전류를 야기한다. US 2013/0271128에 설명된 방법에서 전위상 및 재위상의 변경 시에 자유 세차 스핀의 위상이 각각의 판독 과정에서 Trufi-RF 위상(Trufi = true fast imaging with steady precession)에 병렬로 반전(invert)되기 때문에, 와전류 효과는 강해지고 항정 Trufi 상태는 손상된다. 이렇게 재구성된 영상에서의 간섭 및 허상을 야기하는 위상 코딩 스핀의 탈위상(dephasing)이 발생한다.
종래에는, 언급된 문제들은 단지 스캔되는 개별 절편들이 최소 간격에 미달되지 않음으로써 완화될 수 있었다. 그러나 이는 큰 절편 간격을 갖는 적용에 국한된다.
이때, 가능한 한 적은 허상을 갖는, 병렬 인접한 절편들의 동시적인 영상 기록을 달성하는 문제가 발생한다.
이러한 과제는 청구항 제1항에 따른 자기 공명 영상 시스템 제어 방법 및 제14항에 따른 자기 공명 영상 시스템에 의해 해결된다.
본 발명에 따른 방법에서, 상이한 재위상 기울기 펄스를 갖는 각각 동시에 여기된 N 절편에 대한 펄스 시퀀스 세그먼트가 반복되고, 각각 동시에 여기된 절편에 대해, 유사한 재위상 기울기 펄스를 갖는, 그러나 상이한 위상을 갖는 여기-HF-펄스를 갖는 한 쌍의 펄스 시퀀스 세그먼트가 생성된다. 이러한 방법은 US 2005/0258829에 설명된, TrueFISP 내의 큰 위상 코딩 점프 시에 와전류의 억제를 위한 "페어링(pairing)" 개념을 기초로 한다.
재위상 기울기 펄스에 의해 발생된 와전류(eddy currents)가 상이한 위상을 갖는 여기-HF-펄스를 갖는 각각의 펄스 시퀀스 세그먼트의 반복에 의해 적어도 부분적으로 보상됨으로써, 항정 상태 자유 세차 스핀(SSFP = steady state free precession)에 악영향을 미칠 수도 있는 자계 간섭이 전체적으로 전혀 발생하지 않거나 또는 단지 조금만 발생한다. 예를 들어, 여기-HF-펄스의 위상은 본 발명에 따른 펄스 시퀀스 세그먼트의 반복 시에 +180°로부터 -180°로 변경될 수 있다. 여기-HF-펄스의 위상 변화는 신호 평가 시에 반송파 신호의 판독 또는 필터링 시에 기준 펄스의 위상의 상응하는 변화를 통해 고려된다. 또한, 예를 들어 두 개의 절편에서 재위상 기울기 펄스에 의해 생성되고 각각의 개별 절편에 대해 통일된 세차 스핀의 위상은 0°및 180°일 수 있고, 세 개의 절편에서는 120°, -120°및 0°일 수 있다. 본 발명에 따라 각각의 펄스 시퀀스 세그먼트가 반복되며, 각각의 반복 시에 재위상 기울기 펄스 시퀀스가 변경되지 않기 때문에, 그로부터, 설명된 실시예에서 후속되는 위상이 할당된 재위상 기울기 펄스 순서를 갖는 펄스 시퀀스 순서가 형성된다. 위상은 두 개의 절편에서 (0°, 0°, 180°, 180°)이며, 세 개의 절편에서 (120°, 120°, -120°, -120°, 0°, 0°)이다. 이러한 맥락에서, 유사한 재위상 기울기 펄스는 그 위상차가 << 180°인 재위상 기울기 펄스이어야 한다. 위상차는 바람직하게는 최대 90°이어야 한다. 연속되는 재위상 기울기 펄스에 할당된 위상차가 90°일 경우, 복수의 절편의 영상 정보를 중첩 신호 형태로 포함하는 판독 신호로부터의 영상 정보의 재구성이 특히 간단하게 형성된다. 특히 바람직하게는 위상차는 < 45°이다. 일반적으로 표현하자면, 위상은 N 절편에서, k 360°/N 이며, K = 0, ... N-1이다. 제한적인 경우에는, 위상차는 360°/(2N)일 수도 있다. 특히 바람직하게 360°/(4N)의 위상차이다.
본 발명에 따른 제어 시퀀스는 상이한 재위상 기울기 펄스를 갖는, 각각 동시에 여기되는 절편 N에 대한 각각의 펄스 시퀀스 세그먼트를 포함하며, 각각 동시에 여기된 절편에 대해, 유사한 재위상 기울기 펄스를 갖는, 그러나 상이한 위상을 갖는 여기-HF-펄스를 갖는 한 쌍의 펄스 시퀀스 세그먼트가 차례로 배열된다.
본 발명에 따른 제어 시퀀스 결정 시스템은 본 발명에 따른 자기 공명 영상 시스템에 대한 제어 시퀀스를 결정하도록 설계된다.
본 발명에 따른 자기 공명 영상 시스템은 본 발명에 따른 방법을 이용하여 자기 공명 영상 시스템을 제어하도록 구성된 제어 장치를 포함한다. 바람직하게는 제어 장치는 본 발명에 따른 제어 시퀀스 결정 시스템을 포함한다.
본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램 제품은 프로그램이 제어 장치에서 실행될 경우, 본 발명에 따른 방법의 모든 단계를 실행할 수 있는 프로그램 코드 세그먼트를 포함한다.
실질적으로 소프트웨어를 기반으로 하는 구현은 기존의 자기 공명 영상 시스템들이 본 발명에 따른 방식으로 작동할 수 있도록, 소프트웨어 업데이트를 통해 간단한 방식으로 업그레이드될 수 있다는 이점을 갖는다.
종속 청구항 및 후속되는 설명은 본 발명의 특히 바람직한 개선예 및 구성을 포함하며, 특히 하나의 카테고리의 청구항이 다른 청구항 카테고리의 종속 청구항에 유사하게 개선될 수 있다. 더욱이, 다양한 실시예들의 특징은 임의의 방식으로 서로 조합될 수 있다.
상기 방법의 바람직한 변형예에서, 한 쌍의 펄스 시퀀스 세그먼트의 재위상 기울기 펄스는 동일하다. 이는 재위상 기울기 펄스를 통해 형성된 와전류의 최적의 보상 및 특히 허상이 제거된 영상 기록을 가능케 한다.
방법의 특히 유용한 변형예에서, 기울기 펄스는 재위상 기울기 펄스와 동시에 절편 선택 방향에 대해 횡방향의 평면에서 활성화된다. 이 경우에, 모든 기울기는 평형화되어야 하는데, 즉, 각각의 펄스 시퀀스 세그먼트 상의 모든 축에 대한 기울기 펄스 열(pulse train)의 적분은 0이어야 한다.
상기 방법의 특히 바람직한 구성에서, 한 쌍의 펄스 시퀀스 세그먼트는 절편 선택 방향에 대해 횡방향에서 적어도 하나의 면 내에서 활성화되는 상이한 기울기 펄스를 포함한다. 즉, 본 발명에 따른 펄스 시퀀스 세그먼트의 반복 시에 절편 선택 기울기 및 재위상 기울기 펄스는 본질적으로 변경되지 않고 남아있지만, 절편 선택 방향에 대해 횡으로 활성화된 기울기 펄스는 변경되기 때문에, 반복 시에 추가의 영상 정보가 획득된다. 이러한 절차는 샘플링 펄스의 수의 감소를 가능케 하고, 따라서 검사되는 대상의 전체 검사 시간이 단축되는 것을 허용한다.
방법의 대안적인 변형예는 k-공간의 서브 샘플링을 포함한다. 이는 예를 들어 복수의 여기 코일 및 수신 안테나가 검사되는 영역 둘레에 배치됨으로써 구현될 수 있으며, 각각의 경우에 여기 코일과 수신 안테나에 의해 k-공간의 대략적인(wide-meshed) 샘플링이 수행되는데, 이는 각각 개별적으로 자체적으로 나이퀴스트 섀넌 정리(Nyquist-Shannon theorem)를 충족시키지 못한다. 개별 코일들에 의해 획득된 영상 데이터는 허상에 의해 손상된 영상과는 별도로 형성될 수도 있다. 그러나 모든 여기 안테나 또는 수신 안테나들의 획득된 데이터의 분석으로부터, 간섭 허상을 더 이상 포함하지 않는 영상이 결정될 수 있다. 설명된 절차는 예를 들어 약어 GRAPPA, SENSE 및 CAIPIRINHA를 이용하는 영상 기록 방법에서 응용된다.
대안적인 구성에 따르면, 상기 방법은 k-공간의 데카르트 샘플링을 포함한다. 이는 예를 들어 검사될 영역의 기하학적 형상에 따라 바람직할 수 있다.
대안적인 구성에 따르면, 상기 방법은 k-공간의 반경 방향 샘플링을 포함한다.
또한, 두 개의 상이한 샘플링 방식을 조합하고 영상 기록 시 상이한 샘플링 방식을 조합하는 것도 가능하다.
다른 구성에 따르면, 상기 방법은 k-공간의 무작위 제어식 샘플링을 포함한다.
마지막에 언급한 방법에서, 대부분의 샘플링 주기에서 K-벡터의 강한 변동으로 인해 상응하는 허상을 야기하는 특히 강한 와전류가 발생한다. 이러한 강한 와전류는 마찬가지로, 본 발명에 따른 방법에서 사용된 것과 유사하게, 개별 샘플링 주기의 반복에 의해 보상될 수 있다.
본 방법의 대안적인 변형예에서, 영화 기록 방법(cine-recording method)이 사용된다. 이 특별한 방법을 이용하여 움직이는 대상이 기록될 수 있다. 이를 위해, 측정 시퀀스는 완전한 또는 서브 샘플링된 k-공간 코딩에 의해 여러 번 반복된다. 이러한 반복으로부터 영상 시리즈가 재구성된다. k- 공간 코딩이 반복으로부터 반복으로 변경될 수 있다.
상기 방법의 특히 양호하게 구현 가능한 구성에서, 동시에 판독되는 절편의 수 N은 2이다.
또한 대안적으로, 동시에 판독되는 절편의 수 N은 3일 수 있다. 기본적으로 가능한 한 많은 절편이 동시에 판독되는 것이 최적일 수도 있다. 그러나 동시에 판독되는 절편의 수는 이하의 경우에 제한된다. 펄스 당 환자에게 공급되는 에너지는 절편 N의 수에 비례한다. 그러나 이 경우에, 시간 당 허용된 에너지 공급이 제한된다. 또한, 영상 재구성에서의 분리는 절편이 동시에 판독되면 될수록 더 어려워지는데, 그 이유는 분리된 영상 내의 잡음이 증가하기 때문이다. 이러한 증가는 선형이 아니다. 따라서, 실제로, 단지 몇몇 적은 절편 만이 동시에 판독되는 것이 가능하다.
이하 본 발명이 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 통해 더 상세히 다시 설명된다.
도 1은 종래 기술에 따른 두 개의 절편의 동시 기록을 위한 영상 방법의 펄스 시퀀스 순서를 도시하는 그래프.
도 2는 종래 기술에 따른 세 개의 절편의 동시 기록을 위한 영상 방법의 펄스 시퀀스 순서를 도시하는 그래프.
도 3은 본 발명의 제1 실시예, 즉 두 개의 절편을 위한 영상 방법의 펄스 시퀀스 순서를 도시하는 그래프.
도 4는 본 발명의 제2 실시예, 즉 세 개의 절편을 위한 영상 방법의 펄스 시퀀스 순서를 도시하는 그래프.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자기 공명 영상 시스템을 도시한 도면.
도 1은 다중 슬라이스 순간 TrueFISP CAIPIRINHA 기록 방법(SSFP-SAMS = steady state free processing simultaneous acquisition of multiple slices로도 표시됨)을 도시하며, 네 개의 반복 시간(TR) 또는 반복 간격(RI 140, 150, 160, 170)에 대한 펄스 시퀀스 또는 펄스 순서가 도시된다. 각각의 반복 간격에는 RF 펄스가 할당되며, 그 위상은 간격(RI)으로부터 간격(RI)으로 +로부터(도 1에서 +X로 표시됨) -로(도 1에서 -X로 표시됨) 또는 +180°로부터 -180°로 변경된다. 또한, 각각의 간격(RI)은 절편 선택 방향으로 기울기 펄스(GS)를 포함한다. 이는 실제 절편 선택 기울기, 전위상 및 재위상의 시간적 분류로 구성된다. 이 경우에, 두 개의 절편이 동시에 여기된다. 각각의 반복 간격에서, 위상 코딩 기울기(재위상)로부터 소정의 값이 감산되거나 위상 코딩 기울기에 소정의 값이 가산된다. 자유 세차 스핀의 항정 상태가 유지될 수 있도록 하는 평형을 위해, 각각의 반복 시간의 종료 시에 전위상이 생성되어야 하는데, 이러한 전위상은 재위상의 변경이 평형을 이루도록 변경됨으로써, 기울기 모멘트가 전체 반복 시간에 걸쳐 0이 된다. 따라서, 예를 들어 반복 간격(140)에서 볼 수 있는 바와 같이 해당 재위상에 진폭값이 가산되었을 경우에, 예를 들어 전위상으로부터 진폭값이 감산된다. 반복 간격(140) 내에서의 재위상의 변경을 통해, 동시에 여기된 두 개의 절편의 제1 절편 내의 자유 세차 스핀에는 제1 절편에 할당된 예를 들어 +90°위상, 그리고 제2 절편에 할당된 -90°위상이 각인된다. 반복 간격(150)에서 제1 절편의 자유 세차 스핀의 위상과 비교하여 차이가 있는 제1 절편의 자유 세차 스핀의 위상, 예를 들어 -90°및 제2 절편에 할당된 +90°위상이 생성되며, 반복 간격(150) 내의 해당 재위상에는 진폭값이 가산되는 것이 아니라, 진폭값이 감산된다. 그러나 평형을 위해 반복 간격(150) 내의 전위상에는 진폭값이 가산되어야 하기 때문에, 전체 반복 간격에 걸쳐 기울기 모멘트가 다시 0이 된다. 위상 코딩(PE)으로도 불리는 절편의 스핀에 대한 위상 각인은 동시에 기록되는 두 개의 절편의 영상 데이터를 개별 절편에 할당하는 것을 가능케 한다. 또한, 도 1에는 절편 선택 기울기(GS)에 대해 수직으로 배향된 기울기 펄스(GR 및 GP)가 도시되며, 이들을 이용하여 검사될 영역의 이차원 코딩이 가능하다. 마지막으로, 그래프의 가장 아래 줄에는 ADC-직각 펄스가 도시되며, 이에 의해 영상 데이터 신호의 판독을 위한 판독 창이 형성된다. 후속되는 반복 간격(160 및 170)에서 동시에 여기된 두 개의 절편의 위상 코딩 과정이 반복되나, 예를 들어 기울기 펄스(GR 또는 GP)는 변경됨으로써, 다른 k-공간 라인이 스캔된다. 그러나 동시에 여기되는 절편이 서로 인접하여 놓일 경우에, 재위상은 반복 간격으로부터 반복 간격으로 더 강하게 차이가 나야 한다. 개별 재위상 기울기 펄스에 의해 형성된 와전류는, 개별 절편 내의 스핀의 탈위상 및 자유 세차 스핀의 항정 상태(SSFP-상태)의 간섭을 야기하는 간섭 자기장에 영향을 미친다. 이 경우에, 간섭 자기장의 강도는 개별 절편에 할당된 재위상 기울기 펄스의 변경의 정도에 따른다. 그러나 재위상 기울기 펄스의 상기 필요한 변경의 정도는 언급한 바와 같이, 서로 인접하고 동시에 여기되는 절편들의 간격에 따른다. 절편 간격이 너무 좁게 선택되는 경우, 영상 기록 시에, 영상 방법에 대한 품질 손상을 의미하는 허상이 발생한다.
도 2는 도 1의 그래프와 유사한 펄스 시퀀스 그래프를 도시하나, 단지 두 개의 절편 대신 세 개의 절편을 동시에 스캔한다. 반복 간격(140, 150, 160)은 세 개의 절편에 할당된다. 각각의 반복 간격에 할당된 재위상은 그 진폭에 있어서 서로 다르기 때문에, 상이한 세 개의 절편 내의 자유 세차 스핀에는 상이한 위상이 할당될 수 있다. 여기서, 반복 간격(140) 내에 표시된 재위상에는 진폭값이 가산되는데, 이는 예를 들어 제1 절편 내의 +120°의 자유 세차 스핀의 위상, 제2 절편에 할당된 0°의 위상 및 제3 절편에 할당된 +240°의 위상 중 하나에 상응한다. 반복 간격(150) 내에 표시된 재위상으로부터 진폭값이 감산되는데, 이는 예를 들어 제1 절편 내의 0°의 자유 세차 스핀의 위상, 제2 절편 내의 0°의 자유 세차 스핀의 위상 및 제3 절편 내의 0°의 자유 세차 스핀의 위상 중 하나에 상응한다. 이에 반해, 반복 간격(160) 내에 표시된 전위상은 변경되지 않는데, 이는 예를 들어 제1 절편 내의 240°의 자유 세차 스핀의 위상, 제2 절편 내의 0°의 자유 세차 스핀의 위상 및 제3 절편 내의 120°의 자유 세차 스핀의 위상 중 하나에 상응한다. 후속되는 반복 간격(140, 150, 160)에서 동시에 여기된 세 개의 절편의 위상 코딩 과정이 반복되나, 예를 들어 기울기 펄스(GR 또는 GP)는 변경됨으로써, 다른 k-공간 라인이 스캔된다.
도 3에는 (쌍을 이루는 SSFP-SAMS 또는 쌍을 이루는 다중 절편 순간 TrueFISP-CAIPIRINHA로도 표시되는) 본 발명의 제1 실시예에 따른 다중 절편 기록 방법의 펄스 시퀀스 그래프가 도시된다. 도 3에는 두 개의 절편이 동시에 여기된다. 그러나 도 1에서 응용된 방법과 달리, 본 발명의 제1 실시예에 따른 방법에서 반복 간격(140 및 150)은 반복 간격(140* 또는 150*)으로서의 반전된 여기 펄스(RF)(즉, 예를 들어 +, 또는 +180°대신 -, 또는 -180°)에 의해 반복된다. 이러한 과정은 페어링으로도 표시된다. 이때, 반복 간격(140)으로부터 반복 간격(140*)으로의 전환 시에, 제1 및 제2 절편 내에서 재위상에 할당된 스핀의 위상 또는 재위상은 유지되나, 여기 펄스(RF) 위상은 반전됨으로써, 반복 간격(140) 내에 형성된 간섭 자계를 즉시 보상하거나 또는 더 일반적인 표현으로, 부분적으로 감소시키는 반대 개념의 간섭 자계가 형성된다. 반복 간격(150)은 도 1에 도시된 반복 간격(150)에 상응한다. 이는 반복 간격(150*)을 통해 반복되며, 반복 간격(150) 내에 생성된 간섭 자계를 보상하기 위해 여기 펄스(RF)의 위상이 다시 반전된다. 후속되는 반복 간격(140, 140*, 150, 150*)에서 동시에 여기된 두 개의 절편 및 상술된 페어링의 위상 코딩 과정은 반복되나, 예를 들어 기울기 펄스(GR 또는 GP)는 변경됨으로써, 다른 k-공간 라인이 스캔된다. 도 3에 도시된 반복 간격(140, 140*, 150, 150*)을 갖는 두 개의 절편의 동시적인 여기에 대해 예를 들어 전위상에 할당된, 여기된 (0°, 0°, 180°, 180°)의 스핀의 위상의 순서가 형성된다.
도 4에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 다중 절편 기록 방법의 펄스 시퀀스 그래프가 도시된다. 도 4에는 세 개의 절편이 동시에 여기된다. 그러나 도 2에서 응용된 방법과 달리, 본 발명의 제2 실시예에 따른 방법에서 반복 간격(140, 150, 160)은 반복 간격(140*, 150*, 160*)으로서의 반전된 여기 펄스(RF)(즉, 예를 들어 +, 또는 +180°대신 -, 또는 -180°)에 의해 반복된다. 이러한 과정은 페어링으로도 표시된다. 이때, 반복 간격(150)으로부터 반복 간격(150*)으로의 전환 시에, 제1, 제2 및 제3 절편 내에서 재위상에 할당된 스핀의 위상 또는 재위상은 유지되나, 여기 펄스(RF) 위상은 반전됨으로써, 반복 간격(150) 내에 형성된 간섭 자계를 즉시 보상하거나 또는 더 일반적인 표현으로, 부분적으로 감소시키는 반대 개념의 간섭 자계가 형성된다. 반복 간격(140)은 도 2에 도시된 반복 간격(140)에 상응한다. 이는 반복 간격(140*)을 통해 반복되며, 반복 간격(140) 내에서 생성된 간섭 자계를 보상하기 위해 여기 펄스(RF)의 위상이 다시 반전된다. 반복 간격(160)은 도 2에 도시된 반복 간격(160)에 상응한다. 이어서 이는 반복 간격(160*)에 의해 즉시 반복되며, 반복 간격(160) 내에서 형성된 간섭 자계를 보상하기 위해 여기 펄스(RF)의 위상이 다시 반전된다. 후속되는 (도시되지 않은) 반복 간격(150, 150*, 140, 140*, 160, 160*)에서 동시에 여기된 두 개의 절편 및 상술된 페어링의 위상 코딩 과정은 반복되나, 예를 들어 기울기 펄스(GR 또는 GP)는 변경됨으로써, 다른 k-공간 라인이 스캔된다. 도 4에 도시된 반복 간격(140, 140*, 150, 150*, 160, 160*)을 갖는 세 개의 절편의 동시적인 여기에 대해, 예를 들어 전위상에 할당된, 여기된 (0°, 0°, 120°, 120°, 240°, 240°)의 스핀의 위상의 순서가 형성된다.
페어링, 즉, 동일한 재위상을 갖는, 그러나 반전된 RF 신호를 갖는 반복 간격의 반복에 따른 시간 소비를 보상하기 위한 가능성은, 각각의 반복 과정(140*, 150*, 160 *) 중에 절편 선택 기울기에 대해 수직으로 배향된 기울기 펄스(GP 또는 GR)가 변경됨으로써, 반복 과정 중에 각각의 반복 간격(140, 150, 160)과 다른 k-공간 라인이 스캔될 수 있음으로써 제공된다. 따라서, 페어링의 시간적인 추가 소비는 다시 보상될 수 있고 도 1 및 도 2에 도시된 종래 방법에 비해 명확히 개선된 화질을 갖는 TruFISP-CAIPIRINHA 방법의 짧은 영상 기록 시간의 바람직한 특성이 달성될 수 있다.
또한, 각각의 추가의 반복 과정 중에, 각각의 절편에 할당된 스핀의 위상 또는 위상 코딩(PE)이 쉽게 변경되는 것도 가능하다. 즉, 재위상은 도 3 및 도 4에 도시된 반복 과정(140, 140*, 150, 150*) 중에 쉽게 변경된다. 도 3에 도시된 두 개의 절편의 동시적인 여기에 대해, 연속되어 이어지는 재위상 기울기 펄스에 할당된 위상차는 180°이다. 도 3에 도시된 반복 간격(140, 140*, 150, 150*)을 갖는 두 개의 절편의 상응하는 동시적인 여기에 대해, 예를 들어 (δ1, δ2, 180°+δ3 , 180°+δ4)의 전위상에 할당된 여기된 스핀의 위상 순서가 형성되며, 이때 |δi| << 180°이다. 이 경우에 제한적인 경우는 (0°, 90°, 180°, 90°) 및 (0°, 90°, 180°, 270°)일 수도 있다.
도 4에 도시된 반복 간격(140, 140*, 150, 150*, 160, 160*)을 갖는 세 개의 절편의 동시적인 여기에 대해, 예를 들어 (δ1, δ2, 120°+δ3, 120°+δ4, 240° +δ3, 240°+δ4)의 전위상에 할당된 여기된 스핀의 위상 순서가 형성되며, 이때 |δi| << 120°이다. 이 경우에 제한적인 경우는 (0°, 60°, 120°, 180°, 240°, 300°)일 수도 있다.
도 5는 본 발명에 따른 자기 공명 영상 설비 또는 자기 공명 영상 시스템(1)을 완전히 개략적으로 도시한다. 상기 설비는 그 내부에 위치하는 측정 공간(8) 또는 환자 터널을 갖는 실제 자기 공명 스캐너(2)를 포함한다. 진찰대(7)는 이 환자 터널(8) 내로 활주 될 수 있어서, 그 위에 놓인 검사 대상(O)(환자/실험 대상자)이 검사 중에 자기 공명 스캐너(2) 내의 특정 위치에서 그 안에 배열된 자기 시스템 및 고주파 시스템에 대해 상대적으로 위치될 수 있거나 또는 측정 중에 다양한 위치들 사이에서 움직일 수 있다.
자기 공명 스캐너(2)의 기본적인 구성 요소는 기본 자기장(3)과, X-, Y- 및 Z- 방향에서 임의의 자장 기울기를 인가하기 위한 기울기 코일을 구비한 기울기 시스템(4)과, 전신 고주파 코일(5)이다. 검사 대상(O) 내에서 유도된 자기 공명 신호의 수신은 전신 코일(5)을 통해 수행될 수 있으며, 전신 코일을 이용하여 통상 자기 공명 신호의 유도를 위한 고주파 신호도 송신된다. 그러나 통상적으로, 이러한 신호는 예를 들어 진단 대상(O)의 상부 또는 하부에 놓인 국부 코일(6)을 통해 수신된다. 모든 이러한 구성 요소들은 통상의 기술자에게 기본적으로 공지되어 있기 때문에, 도 5에는 단지 상당히 개략적으로 도시된다.
전신 고주파 코일(5)은 예를 들어, 이른바 버드 케이지 안테나 형태의 복수(N)의 개별 안테나 로드를 포함할 수 있으며, 이는 개별 송신 채널(S1,..., SN)로서 제어 장치(10)와는 별도로 제어될 수 있는데, 즉, 자기 공명 단층 촬영 시스템(1)은 pTX 가능한 시스템이다. 그러나 본 발명에 따른 방법이 단 하나의 전송 채널을 갖는 종래의 자기 공명 단층 촬영기에도 응용될 수 있다는 것이 명확하게 주목된다.
제어 장치(10)는, -경우에 따라 공간적으로 분리되고, 적절한 버스 시스템 또는 케이블 등을 통해 서로 접속된- 복수의 개별 컴퓨터로 구성될 수도 있는 제어 컴퓨터일 수 있다. 이러한 제어 장치(10)는 단말기 인터페이스(17)를 통해, 조작자가 전체 설비(1)를 제어 할 수 있는 단말기(20)와 연결된다. 이 경우에, 단말기(20)는 키보드(28)와, 하나 이상의 스크린(27)과, 예를 들어 마우스 등과 같은 다른 입력 기기를 구비한 컴퓨터(21)를 포함하기 때문에, 조작자에게 그래픽적인 사용자 인터페이스가 제공된다.
제어 장치(10)는 다시 복수의 부분 구성 요소로 구성될 수 있는, 특히 기울기 제어 유닛(11)을 포함한다. 이러한 기울기 제어 유닛(11)을 통해 제어 신호(SGx, SGy, SGz)를 갖는 개별 기울기 코일이 연결된다. 이러한 제어 신호들은, 검사 대상(O) 및 할당된 k-공간을 바람직하게 개별 절편(SL) 내에서 제어 시퀀스(AS)에 따라 스캔하기 위해 정확히 사전 설정된 시간 위치에서의 측정 중에 그리고 정확히 사전 설정된 시간 진행으로 셋팅된 기울기 펄스이다.
또한, 제어 장치(10)는 고주파 송신/수신 유닛(12)을 포함한다. 마찬가지로 HF 송신/수신 유닛(12)은, 각각 개별적인 송신 채널(S1, …SN)에 대해, 즉, 이 경우에 개별적으로 제어 가능한 전신 코일(5)의 안테나 로드에 대해 별도로 그리고 병렬로 고주파 펄스를 제공하기 위한 복수의 부분 구성 요소로 구성된다. 또한, 송신/수신 유닛(12)을 통해 자기 공명 신호가 수신될 수 있다. 그러나 이는 본 실시예에서 국부 코일(6)에 의해 실행된다. 국부 코일(6)에 의해 수신된 원 데이터(RD)는 HF 수신 유닛(13)에 의해 판독되며 처리된다. 이로부터 또는 전신 코일(5)로부터 HF 송신/수신 유닛(12)에 의해 수신된 자기 공명 신호가 원 데이터(RD)로서 재구성 유닛(14)에 전달되며, 이는 원 데이터로부터 영상 데이터(BD)를 재구성하여 메모리(16)에 저장하며 그리고/또는 인터페이스(17)를 통해 단말기(20)에 전달함으로써, 조작자가 이를 관찰할 수 있다. 또한, 영상 데이터(BD)는 네트웍(NW)을 통해 다른 위치에 저장되고 그리고/또는 표시되고 평가될 수 있다. 국부 코일(6)이 적절한 전환 유닛을 포함하는 경우, 국부 코일이 특히 pTX-작동 시에 송신을 위해 사용되도록 HF 송신/수신 유닛(12)에 연결될 수 있다.
기울기 제어부(11), HF 송신/수신 유닛(12) 및 국부 코일(6)용 수신 유닛(13)은 각각 측정 제어 유닛(15)을 통해 조정되어 제어된다. 상기 유닛은 상응하는 명령을 통해, 소정의 기울기 펄스 열(GP)이 적절한 기울기 제어 신호(SGx, SGy, SGz)를 통해 송신되고, 병렬로 HF 송신/수신 유닛(12)을 제어하는 것을 지원함으로써, 다중 채널 펄스 열(MP)이 송신되고, 즉, 개별 송신 채널(S1, …SN)에 대해 병렬로, 매칭된 고주파 펄스가 전신 코일(5)의 개별 송신 로드로 제공된다. 또한, 적절한 시점에서, 국부 코일(6)에서의 자기 공명 신호가 HF 수신 유닛(13)을 통해 또는 전신 코일(5)에서의 잠재적인 신호가 HF 송신/수신 유닛(12)을 통해 판독되며 계속 처리되는 것이 지원되어야 한다. 측정 제어 유닛(15)은, 사전 설정된 제어 프로토콜(P)에 따라, 상응하는 신호, 특히 다중 채널 펄스 열(MP)을 고주파 송신/수신 유닛(12)에 제공하고, 그리고 기울기 펄스 열(GP)을 기울기 제어 유닛(11)에 제공한다. 이러한 제어 프로토콜(P) 내에 모든 제어 데이터가 저장되는데, 이 제어 데이터는 측정 중에, 사전 설정된 제어 시퀀스(AS)에 따라 설정되어야만 한다.
통상, 메모리(16) 내에는 다양한 측정을 위한 복수의 제어 프로토콜(P)이 저장된다. 이는 단말기(20)를 통해 조작자에 의해 선택될 수도 있고, 측정 제어 유닛(15)을 실행시킬 수 있는 실제 원하는 측정을 위한 매칭된 제어 프로토콜(P)이 제공되도록, 경우에 따라 변경될 수도 있다. 또한, 조작자는 네트워크(NW)를 통해 예를 들어 자기 공명 시스템의 제조사의 제어 프로토콜(P)을 호출하여 경우에 따라 변경하고 사용할 수 있다.
그러나 이러한 자기 공명 측정의 기본적인 흐름 및 제어를 위한 언급된 구성 요소는 통상의 기술자에게 알려져 있기 때문에, 여기서 상세히 설명되지 않는다. 또한, 이러한 자기 공명 스캐너(2) 및 부속된 제어 장치는, 마찬가지로 여기서 상세히 설명되지 않은 복수의 다른 구성 요소를 포함할 수 있다. 여기서, 자기 공명 스캐너(2)가 예를 들어 측면이 개방된 환자 공간을 구비하도록 다르게 구성될 수 있고, 기본적으로 고주파 전신 코일이 버드케이지 안테나로서 구성될 필요는 없다는 것이 주목된다.
또한, 도 5에는 자기 공명 시스템 제어 시퀀스(AS)의 결정을 위해 사용되는 본 발명에 따른 제어 시퀀스 결정 장치(22)가 개략적으로 도시된다. 자기 공명 시스템 제어 시퀀스(AS)는, 특히 특정 측정을 위해, k-공간 내에서 특정 궤적을 실행하기 위한 펄스 열(GP)을 갖는 펄스 시퀀스, 및 이에 대해 조정된 고주파 펄스, 여기서는 개별 송신 채널(1, … SN)의 제어를 위한 다중 다중 채널 펄스 열(MP)을 포함한다. 이 경우에, 자기 공명 시스템 제어 시퀀스(AS)는 측정 프로토콜(P) 내에 사전 설정된 파라미터(PD)를 기초로 하여 특히 도 3 또는 도 4와 관련하여 설명된 방법에 따라 설정된다. 이 경우에, 제어 시퀀스 결정 장치(22)는 도시된 바와 같이 자기 공명 시스템(1) 내에 포함될 수 있고 특히 제어 장치(10)의 구성 부품일 수 있다. 그러나 제어 시퀀스 결정 장치(22)가 독립적인 구성 유닛으로서 외부에 존재하고 복수의 상이한 자기 공명 시스템과 함께 이용되도록 구성되는 것도 가능하다.
이전의 설명으로부터, 영상 데이터의 화질과 관련하여 자기 공명 영상 데이터의 형성을 위한 자기 공명 영상 시스템의 제어 방법을 개선하기 위해, 본 발명이 효과적인 가능성을 제공하는 것이 명확해진다.
이 경우에, 전체적인 실시예의 특징 또는 도면에 공개된 개선예가 임의의 조합으로 사용될 수 있는 것이 주목된다.
마지막으로, 이전에 상세히 설명된 방법 및 구성은 실시예와 관련된 것이며, 기본 원칙은 그 범위가 청구항에 기재되어 있는 경우, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 폭 넓은 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 변경될 수 있다. 완전성을 위해, 부정관사 "a" 또는 "an"의 사용이 관련된 특징이 여러 번 있을 수 있다는 것을 배제하는 것은 아니라는 것이 주목된다. 마찬가지로, "유닛" 또는 "모듈"이라는 개념은, 이들이 경우에 따라 공간적으로 분리될 수 있는 복수의 부품으로 구성된다는 것을 배제하지 않는다.

Claims (15)

  1. 검사 대상(O)의 자기 공명 영상 데이터(BD)의 생성을 위한 자기 공명 영상 시스템의 제어 방법이며,
    자기 공명 원 데이터(RD)가 검출되며, 각각 하나의 여기 과정 및 후속되는 하나의 판독 과정을 갖는 복수의 펄스 시퀀스 세그먼트(140, 140*, 150, 150*, 160, 160*)를 포함하며,
    상기 여기 과정은,
    - 제1 절편 선택 기울기 펄스(GS1)가 절편 선택 방향(SSR)으로 생성되는 단계와,
    - 동시에 여기되는 N 절편의 여기에 대해 상응하는 N 여기 주파수를 포함하는 여기-HF-펄스(RF1)가 생성되는 단계를 포함하며,
    그리고, 후속되는 상기 판독 과정은,
    - 재위상 기울기 펄스가 절편 선택 방향(SSR)으로 생성되는 단계와,
    - 자기 공명 원 데이터의 획득을 위한 HF 신호가 수신되는 단계를 포함하며,
    이전의 펄스 시퀀스 세그먼트(140, 150, 160)의 HF 신호의 수신 후에 그리고 후속되는 펄스 시퀀스 세그먼트(140, 150, 160)의 여기-HF-펄스(RF1)의 생성 이전에, 전위상 기울기 펄스가 절편 선택 방향(SSR)으로 생성되며, 상기 전위상 기울기 펄스는, 절편 선택 방향(SSR)으로의 모든 기울기 펄스에 대한 기울기 모멘트가 여기-HF-펄스(RF1)의 중간으로부터 후속되는 여기-HF-펄스(RF2)의 중간까지 적분되어 0의 값을 포함하도록 할당되며,
    상이한 재위상 기울기 펄스를 갖는 각각 동시에 여기된 N 절편에 대한 펄스 시퀀스 세그먼트(140, 150, 160)가 반복되고, 각각 동시에 여기된 절편에 대해, 유사한 재위상 기울기 펄스를 갖는, 그러나 상이한 위상을 갖는 여기-HF-펄스(RF1, RF2)를 갖는 한 쌍의 펄스 시퀀스 세그먼트(140, 140*; 150, 150*; 160, 160*)가 생성되는, 자기 공명 영상 시스템 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 한 쌍의 펄스 시퀀스 세그먼트(140, 140*, 150, 150*, 160, 160*)의 재위상 기울기 펄스는 동일한, 자기 공명 영상 시스템 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기울기 펄스(GP, GR)는 재위상 기울기 펄스와 동시에 절편 선택 방향(SSR)에 대해 횡방향의 면 내에서 활성화되며, 기울기 펄스(GP, GR)는 평형화되는, 자기 공명 영상 시스템 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 한 쌍의 펄스 시퀀스 세그먼트(140, 140*, 150, 150*, 160, 160*)는, 절편 선택 방향(SSR)에 대해 횡방향의 적어도 하나의 면 내에서 활성화되는 상이한 기울기 펄스(GP, GR)를 포함하며, 기울기 펄스(GP, GR)는 평형화되는, 자기 공명 영상 시스템 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, k-공간의 서브 샘플링이 수행되는, 자기 공명 영상 시스템 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, k-공간의 데카르트 샘플링을 포함하는, 자기 공명 영상 시스템 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, k-공간의 반경 방향 샘플링을 포함하는, 자기 공명 영상 시스템 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, k-공간의 무작위 제어식 샘플링을 포함하는, 자기 공명 영상 시스템 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 영화 기록 방법이 응용되는, 자기 공명 영상 시스템 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 동시에 판독되는 N 절편의 수는 2인, 자기 공명 영상 시스템 방법.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 동시에 판독되는 N 절편의 수는 3인, 자기 공명 영상 시스템 방법.
  12. 복수의 펄스 시퀀스 세그먼트(140, 140*, 150, 150*, 160, 160*)를 포함하는 자기 공명 영상 시스템의 제어를 위한 제어 시퀀스(AS)이며,
    상기 복수의 펄스 시퀀스 세그먼트는 각각 하나의 여기 세그먼트 및 후속되는 판독 세그먼트를 포함하며,
    상기 여기 세그먼트는
    - 절편 선택 방향(SSR)으로의 제1 절편 선택 기울기 펄스(GS1)와,
    - N 절편의 동시적인 여기에 대해 상응하는 N 여기 주파수를 포함하는 여기-HF-펄스(RF1)의 펄스 배열을 포함하며,
    그리고, 후속되는 판독 세그먼트는
    - 절편 선택 방향(SSR)으로의 재위상 기울기 펄스와,
    - 자기 공명 원 데이터(RD)의 획득을 위한 HF 신호의 판독을 위한 판독창을 포함하며,
    이전의 펄스 시퀀스 세그먼트(140, 150, 160)의 판독 창과, 후속되는 펄스 시퀀스 세그먼트(140, 150, 160)의 여기-HF-펄스(RF1) 사이에, 전위상 기울기 펄스가 절편 선택 방향(SSR)으로 배열되며, 상기 전위상 기울기 펄스는, 절편 선택 방향(SSR)으로의 모든 기울기 펄스에 대한 기울기 모멘트가 여기-HF-펄스(RF1)의 중간으로부터 후속되는 여기-HF-펄스(RF2)의 중간까지 적분되어 0의 값을 포함하도록 할당되며,
    제어 시퀀스는 상이한 재위상 기울기 펄스를 갖는 각각 동시에 여기된 N 절편에 대한 펄스 시퀀스 세그먼트(140, 150, 160)를 각각 포함하며, 각각 동시에 여기된 절편에 대해, 유사한 재위상 기울기 펄스를 갖는, 그러나 상이한 위상을 갖는 여기-HF-펄스(RF1, RF2)를 갖는 한 쌍의 펄스 시퀀스 세그먼트(140, 140*; 150, 150*; 160, 160*)가 차례로 배열되는, 제어 시퀀스(AS).
  13. 제어 시퀀스 결정 시스템(22)이며,
    청구항 제12항에 따른 자기 공명 영상 시스템(1)을 위한 제어 시퀀스(AS)를 결정하기 위해 구성된, 제어 시퀀스 결정 시스템.
  14. 자기 공명 영상 시스템(1)이며,
    청구항 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 방법을 이용하여 자기 공명 영상 시스템(1)을 제어하기 위해 구성되고, 바람직하게는 청구항 제13항에 따른 제어 시퀀스 결정 시스템(22)을 포함하는 제어 장치(10)를 포함하는, 자기 공명 영상 시스템.
  15. 컴퓨터 프로그램 제품이며,
    자기 공명 영상 시스템(1)의 제어 장치(10)의 메모리에 직접 로딩 가능하며,
    프로그램이 제어 장치(10)에서 실행될 경우, 청구항 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 방법의 모든 단계를 실행하기 위한 프로그램 코드 세그먼트를 구비하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
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