KR20160067624A - 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 장치를 위한 방법 - Google Patents
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Abstract
자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 장치를 위한 방법이 개시된다. 자기 공명 영상 장치는 자기 공명 영상(MRI: magnetic resonance imaging) 장치의 동작을 모니터링하는 모니터링부; 및 모니터링된 동작에 근거하여 자기 공명 영상 장치의 복수의 전력 모드들 중 하나의 모드를 결정하고, 결정된 하나의 모드에 기초하여 자기 공명 영상 장치를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 장치를 위한 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 에너지 효율을 위하여 복수개의 전력 모드들 중 하나의 모드로 동작하는 자기 공명 영상(MRI: magnetic resonance imaging) 장치 및 자기 공명 영상 장치를 위한 방법에 관한 것이다.
자기 공명 영상(MRI: magnetic resonance imaging) 장치는 자기장을 이용해 피사체를 촬영하는 장치로, 뼈는 물론 디스크, 관절, 신경 인대, 심장 등을 원하는 각도에서 입체적으로 보여주기 때문에 정확한 질병 진단을 위해서 널리 이용되고 있다.
자기 공명 영상 장치는 매우 높은 자계를 이용하여 자기장을 발생시키기 때문에, 자기 공명 영상 장치를 동작시키는 경우 매우 큰 전력이 요구된다.
자기 공명 영상 장치를 복수의 전력 모드에서 동작할 수 있도록 함으로써 자기 공명 영상 장치의 전력 소모를 줄이는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 자기 공명 영상 장치의 동작을 모니터링 하여 큰 전력 소비가 요구되지 않는 경우, 저전력 모드에서 동작시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 자기 공명 영상 장치는 자기 공명 영상 촬영 동작을 모니터링하는 모니터링부; 및 모니터링된 동작에 근거하여 자기 공명 영상 장치의 복수의 전력 모드들 중 하나의 모드를 결정하고, 결정된 하나의 모드에 기초하여 자기 공명 영상 장치를 제어하며, 모니터링된 동작의 변화에 기초하여 결정된 하나의 모드를 다른 모드로 변경하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부는, 자기 공명 영상 촬영이 종료되면 저전력 모드에 따라 자기 공명 영상 장치를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부는 자기 공명 영상 촬영을 개시하기 전에, 대기 모드에 따라 자기 공명 영상 장치를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부는 자기 공명 영상 촬영을 개시할 때, 퀵 스타트 모드에 따라 자기 공명 영상 장치를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 자기 공명 영상 장치는 테이블, 경사 자기장 증폭기 및 RF 코일에 연결된 증폭기 중 적어도 하나를 포함하고,
본 발명의 일 실시 예에 따른 모니터링부는 테이블, 경사 자기장 증폭기 및 RF 코일에 연결된 증폭기 중 적어도 하나의 동작을 모니터링할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부는 테이블에 장착된 센서를 통해 감지된 압력에 근거하여 결정된 복수의 전력 모드들 중 하나의 모드에 따라 자기 공명 영상 장치를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 제어부는 테이블의 모터에 가해지는 토크가 한계값 미만일 경우, 저전력 모드에 따라 자기 공명 영상 장치를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부는 경사 자기장 증폭기 및 RF 코일에 연결된 증폭기 중 적어도 하나의 동작이 일정 시간 동안 감지되지 않는 경우, 저전력 모드에 따라 자기 공명 영상 장치를 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 자기 공명 영상 장치는, 자기 공명 영상 장치의 동작을 모니터링하는 모니터링부; 모니터링된 동작에 근거하여 자기 공명 영상 장치의 복수의 전력 모드들 중 하나의 모드를 결정하고, 결정된 하나의 모드에 기초하여 자기 공명 영상 장치를 제어하는 제어부; 및 적어도 하나의 대상체의 신체 부위에 착탈 가능한 RF 코일을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부는 RF 코일의 연결이 해제되면, 저전력 모드에 따라 상기 자기 공명 영상 장치를 제어할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 자기 공명 영상 장치는, 자기 공명 영상 장치의 동작을 모니터링하는 모니터링부; 모니터링된 동작에 근거하여 자기 공명 영상 장치의 복수의 전력 모드들 중 하나의 모드를 결정하고, 결정된 하나의 모드에 기초하여 자기 공명 영상 장치를 제어하는 제어부; 및 자기 공명 영상 장치의 복수의 전력 모드들 중 하나의 모드를 선택하는 사용자 입력을 수신하는 입력부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 입력부는 대상체에 관한 정보 및 대상체 촬영에 관한 정보 중 적어도 하나에 대한 사용자 입력을 수신하고,
본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부는 입력부가 사용자 입력을 수신하는 중에, 저전력 모드에 따라 자기 공명 영상 장치를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부는 자기 공명 영상 장치의 테이블의 모터에 공급되는 전압을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부는 자기 공명 영상 장치의 갠트리에 장착된 디스플레이 및 오디오 시스템 중 적어도 하나의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부는 자기 공명 영상 장치의 경사 자기장 증폭기 및 RF 코일에 연결된 증폭기 중 적어도 하나의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제어부는 자기 공명 영상 장치의 열 교환기의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 자기 공명 영상 장치를 위한 방법은, 자기 공명 영상 장치의 자기 공명 영상 촬영 동작을 모니터링하는 단계; 모니터링된 동작에 근거하여 자기 공명 영상 장치의 복수의 전력 모드들 중 하나의 모드를 결정하는 단계; 결정된 하나의 모드에 기초하여 자기 공명 영상 장치를 제어하는 단계; 모니터링된 동작의 변화에 기초하여 결정된 하나의 모드를 다른 모드로 변경하는 단계; 및 자기 공명 영상 촬영이 종료되면 저전력 모드에 따라 자기 공명 영상 장치를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제어하는 단계는 자기 공명 영상 촬영을 개시하기 전에, 대기 모드에 따라 자기 공명 영상 장치를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 제어하는 단계는 자기 공명 영상 촬영을 개시할 때, 퀵 스타트 모드에 따라 자기 공명 영상 장치를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 자기 공명 영상 장치를 위한 방법은, 자기 공명 영상 장치의 동작을 모니터링하는 단계; 모니터링된 동작에 근거하여 자기 공명 영상 장치의 복수의 전력 모드들 중 하나의 모드를 결정하는 단계; 결정된 하나의 모드에 기초하여 자기 공명 영상 장치를 제어하는 단계; 및 적어도 하나의 대상체의 신체 부위에 착탈 가능한 RF 코일의 연결이 해제되면, 저전력 모드에 따라 자기 공명 영상 장치를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 자기 공명 영상 장치를 위한 방법은, 자기 공명 영상 장치의 동작을 모니터링하는 단계; 모니터링된 동작에 근거하여 자기 공명 영상 장치의 복수의 전력 모드들 중 하나의 모드를 결정하는 단계; 결정된 하나의 모드에 기초하여 자기 공명 영상 장치를 제어하는 단계; 및 자기 공명 영상 장치의 복수의 전력 모드들 중 하나의 모드를 선택하는 사용자 입력을 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 자기 공명 영상 장치의 동작에 따라 복수의 전력 모드에서 동작 할 수 있도록 한다. 이에 따라 자기 공명 영상 장치의 전력 소모를 줄이는 것이 가능하다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면 자기 공명 영상 장치의 동작을 모니터링 하여 큰 전력 소비가 요구되지 않는 경우, 저전력 모드에서 동작시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(100)를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(200)를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기 공명 영상 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기 공명 영상 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 처리를 위한 화면(700)을 나타낸 도면이다.
도 8은 일반적인 MRI 시스템의 개략도이다.
도 9는 통신부(70)의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(200)를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기 공명 영상 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기 공명 영상 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 처리를 위한 화면(700)을 나타낸 도면이다.
도 8은 일반적인 MRI 시스템의 개략도이다.
도 9는 통신부(70)의 구성을 도시하는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부"는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다.
본 명세서에서 "이미지"는 이산적인 이미지 요소들(예를 들어, 2차원 이미지에 있어서의 픽셀들 및 3차원 이미지에 있어서의 복셀들)로 구성된 다차원(multi-dimensional) 데이터를 의미할 수 있다. 예를 들어, 이미지는 X-ray, CT, MRI, 초음파 및 다른 의료 영상 시스템에 의해 획득된 대상체의 의료 이미지 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 "대상체(object)"는 사람 또는 동물, 또는 사람 또는 동물의 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 간, 심장, 자궁, 뇌, 유방, 복부 등의 장기, 또는 혈관을 포함할 수 있다. 또한, "대상체"는 팬텀(phantom)을 포함할 수도 있다. 팬텀은 생물의 밀도와 실효 원자 번호에 아주 근사한 부피를 갖는 물질을 의미하는 것으로, 신체와 유사한 성질을 갖는 구형(sphere)의 팬텀을 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 "사용자"는 의료 전문가로서 의사, 간호사, 임상 병리사, 의료 영상 전문가 등이 될 수 있으며, 의료 장치를 수리하는 기술자가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 본 명세서에서 "자기 공명 영상 (MRI: Magnetic Resonance Imaging)"이란 핵자기 공명 원리를 이용하여 획득된 대상체에 대한 영상을 의미한다.
또한, 본 명세서에서 "펄스 시퀀스"란, MRI 시스템에서 반복적으로 인가되는 신호의 연속을 의미한다. 펄스 시퀀스는 RF 펄스의 시간 파라미터, 예를 들어, 반복 시간(Repetition Time, TR) 및 에코 시간(Time to Echo, TE) 등을 통하여 특정될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 "펄스 시퀀스 모식도"란, MRI 시스템 내에서 인가되는 신호 들의 순서를 설명하기 위한 모식도일 수 있다. 예컨대, 펄스 시퀀스 모식도는 RF 펄스, 경사 자장, MR 신호 등을 시간에 따라 보여주는 모식도일 수 있다.
MRI 시스템은 특정 세기의 자기장에서 발생하는 RF(Radio Frequency) 신호에 대한 MR(Magnetic Resonance) 신호의 세기를 명암 대비로 표현하여 대상체의 단층 부위에 대한 이미지를 획득하는 기기이다. 예를 들어, 대상체를 강력한 자기장 속에 눕힌 후 특정의 원자핵(예컨대, 수소 원자핵 등)만을 공명시키는 RF 신호를 대상체에 순간적으로 조사했다가 중단하면 특정의 원자핵에서 MR 신호가 방출되는데, MRI 시스템은 이 MR 신호를 수신하여 MR 이미지를 획득할 수 있다. MR 신호는 대상체로부터 방사되는 RF 신호를 의미한다. MR 신호의 크기는 대상체에 포함된 소정의 원자(예컨대, 수소 등)의 농도, 이완시간 T1, 이완시간 T2 및 혈류 등의 흐름에 의해 결정될 수 있다.
MRI 시스템은 다른 이미징 장치들과는 다른 특징들을 포함한다. 이미지의 획득이 감지 하드웨어(detecting hardware)의 방향에 의존하는 CT와 같은 이미징 장치들과 달리, MRI 시스템은 임의의 지점으로 지향된 2D 이미지 또는 3D 볼륨 이미지를 획득할 수 있다. 또한, MRI 시스템은, CT, X-ray, PET 및 SPECT와 달리, 대상체 및 검사자에게 방사선을 노출시키지 않으며, 높은 연부 조직(soft tissue) 대조도를 갖는 이미지의 획득이 가능하여, 비정상적인 조직의 명확한 묘사가 중요한 신경(neurological) 이미지, 혈관 내부(intravascular) 이미지, 근 골격(musculoskeletal) 이미지 및 종양(oncologic) 이미지 등을 획득할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치(100)를 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 자기 공명 영상 장치(100)는 대상체를 자기 공명 영상 촬영하고, 자기 공명 영상 촬영하여 획득된 영상을 처리하기 위한 장치일 수 있다. 자기 공명 영상 장치(100)는 모니터링부(110) 및 제어부(120)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링부(110)는 자기 공명 영상 장치의 동작을 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 모니터링부(110)는 MRI 장치에 포함된 테이블, 경사자장 증폭기, RF 증폭기, 착탈이 가능한 RF 코일의 커넥터, 송수신 스위치, RF 송신부, RF 수신부 등을 모니터링 함으로써 자기 공명 영상 장치의 동작을 모니터링 할 수 있다. 자기 공명 영상 장치(100)의 동작은, 자기 공명 영상의 촬영 동작을 포함할 수 있다. 자기 공명 영상의 촬영 동작은, MRI 촬영 동작 외에도, MRI 촬영과 관련된 준비 동작을 포함할 수 있다. 자기 공명 영상의 촬영 동작은, 예를 들어, 자기 공명 영상 촬영 전의 촬영 준비 동작, 다음 촬영의 대기 동작 및 촬영 개시 동작 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 모니터링부(110)는 테이블 모니터링부(112), 증폭기 모니터링부(114), 코일 커넥터 모니터링부(116)를 포함할 수 있다.
테이블 모니터링부(112)는 테이블의 상태를 모니터링 할 수 있다. 테이블 모니터링부(112)는 테이블(도 3의 310)에 부착된 센서(도 3의 311)를 이용하여 테이블(도 3의 310)에 가해지는 압력을 측정하고, 이를 통하여 테이블의 상태를 모니터링할 수 있다.
도 3을 참조하면, 센서(311)가 장착된 테이블(310) 상에 대상체(305)가 눕혀진 것이 도시된다. 도 3에는 설명의 편의상 자기 공명 영상 장치(100)의 다른 구성들은 도시되지 않았다. 센서(311)는 테이블(310)의 외부에 부착될 수도 있고, 테이블(310)의 내부에 내장된 것일 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 센서(311)는 대상체의 무게에 의해 테이블(310)에 가해지는 압력을 측정하기 위한 센서일 수 있다. 센서(311)가 테이블(310)에 가해지는 감지하는 압력을 측정하는 경우, 압력의 크기 및 압력이 가해지는 영역의 범위 중 적어도 하나를 측정할 수 있다.
예를 들어, 센서(311)가 테이블에 가해지는 압력이 일정 크기 이상인 것으로 감지하는 경우, 테이블 모니터링부(112)는 테이블 상에 환자의 신체가 완전히 눕혀진 상태임을 판단할 수 있다. 센서(311)가 테이블(310)에 가해지는 압력이 일정 크기 미만인 것으로 감지하는 경우, 테이블 모니터링부(112)는 테이블 상에 팬텀(phantom)이 올려진 것으로 판단할 수도 있다.
또 다른 예로, 센서(311)가 테이블 상의 미리 정해진 영역을 포함한 영역에 압력이 가해지는 것을 감지하는 경우, 테이블 모니터링부(112)는 테이블 상에 환자의 신체가 완전히 눕혀진 상태임을 판단할 수 있다. 센서(311)가 테이블 상의 미리 정해진 영역의 일부 영역에 압력이 가해지는 것을 감지하는 경우, 테이블 모니터링부(112)는 테이블 상에 팬텀(phantom)이 올려진 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 센서(311)는 테이블(310)의 모터에 가해지는 토크를 측정하기 위한 센서일 수 있다. 센서(도 3의 311)는 테이블(도 3의 310)에 내장된 센서(도 3의 311)일 수 있다. 테이블 모니터링부(112)는 테이블(도 3의 310)의 모터에 가해지는 토크를 이용하여 테이블의 상태를 모니터링할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 센서(311)는 대상체의 무게에 의해 테이블(310)에 가해지는 압력 및 테이블(310)의 모터에 가해지는 토크를 모두 측정하기 위한 센서일 수 있다. 테이블 모니터링부(112)는 센서(311)의 측정 결과를 바탕으로 테이블에 올려진 대상체의 무게, 테이블의 이동 속도 등을 모니터링 할 수 있다.
증폭기 모니터링부(114)는 경사자장 증폭기 및 RF 증폭기의 신호를 모니터링 할 수 있다. 경사자장 증폭기는 자기 공명 영상 장치(100)의 경사 코일(도 8의 24)에 공급되는 펄스 신호를 제어할 수 있다. RF 증폭기는 RF 코일(도 8의 26)을 구동시키기 위해 공급되는 RF 펄스를 제어할 수 있다. 증폭기 모니터링부(114)에서 모니터링한 경사자장 증폭기 및 RF 증폭기의 신호에 의해, 자기 공명 영상 장치(100)의 동작을 모니터링 할 수 있다. 예를 들어, 경사자장 증폭기 및 RF 증폭기의 신호가 일정 시간 동안 감지되지 않는 경우, 자기 공명 영상 장치(100)의 촬영 동작이 진행되지 않음을 알 수 있다.
코일 커넥터 모니터링부(116)는 착탈이 가능한 형태의 RF 코일의 연결 상태를 모니터링 할 수 있다. 착탈이 가능한 RF 코일은 머리 RF 코일, 흉부 RF 코일, 다리 RF 코일, 목 RF 코일, 어깨 RF 코일, 손목 RF 코일 및 발목 RF 코일 등을 포함한 대상체의 일부분에 대한 RF 코일을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 코일 커넥터 모니터링부(116)는 신체의 부위에 착탈 가능한 형태의 RF 코일 중 연결이 해제된 코일 및 연결된 상태의 코일을 감지할 수 있다. 예를 들어, 코일 커넥터 모니터링부(116)는 대상체의 신체 부위들에 연결된 RF 코일들 중 다리, 손목 및 발목에 대한 RF 코일의 연결이 해제된 것을 감지할 수 있다.
상술한 모니터링부(110)의 세부 구성 요소들은 자기 공명 영상 장치의 동작을 모니터링하기 위한 구성의 예시일 뿐이고, 모니터링부(110)의 구성이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 제어부(120)는 모니터링부(110)에서 모니터링된 동작에 근거하여 자기 공명 영상 장치(100)의 복수의 전력 모드들 중 하나의 전력 모드를 결정할 수 있다.
복수의 전력 모드는 크게 자기 공명 영상 장치(100)의 전력 소비량을 제어하지 않는 정상 전력 모드 및 자기 공명 영상 장치(100)의 구성 요소들 중 적어도 하나의 전력 소비량을 제어하는 저전력 모드를 포함할 수 있다.
제어부(120)에서는 모니터링부(110)에서의 모니터링된 여러가지 동작에 기초하여 전력 모드를 결정할 수 있다.
예를 들면, 테이블 모니터링부(112)의 모니터링 결과에 기초하여, 사람의 자기 공명 영상 촬영 중인 것이 모니터링 된 경우, 제어부(120)는 자기 공명 영상 장치(100)가 정상 전력 모드로 동작하도록 결정할 수 있다. 테이블 모니터링부(112)의 모니터링 결과에 기초하여, 대상체가 연구 대상이 되는 팬텀인 것으로 판단되는 경우, 제어부(120)는 자기 공명 영상 장치(100)가 저전력 모드로 동작하도록 결정할 수 있다.
다른 예로, 증폭기 모니터링부(114)에서 경사자장 증폭기 및 RF 증폭기의 신호가 일정 시간 동안 감지되지 않아, 자기 공명 영상 장치(100)의 촬영 동작이 진행되지 않는 것이 모니터링 된 경우, 제어부(120)는 자기 공명 영상 장치(100)가 저전력 모드로 동작하도록 결정할 수 있다.
또 다른 예로, 코일 커넥터 모니터링부(116)가 머리 RF 코일, 흉부 RF 코일, 다리 RF 코일, 목 RF 코일, 어깨 RF 코일, 손목 RF 코일 및 발목 RF 코일이 모두 정상적으로 연결된 것으로 감지할 수 있다. 이 때에, 제어부(120)는 자기 공명 영상 장치(100)가 정상적인 전력 모드로 동작하도록 제어할 수 있다. 만약, 코일 커넥터 모니터링부(116)가 다리 RF 코일, 손목 RF 코일 및 발목 RF 코일의 연결이 해제된 것을 감지하는 경우, 제어부(120)는 자기 공명 영상 장치(100)가 저전력 모드로 동작하도록 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 저전력 모드는, 자기 공명 영상 장치(100)의 각 구성 요소에 대한 저전력 모드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 저전력 모드는 테이블 시스템의 저전력 모드, 주변장치의 저전력 모드, 증폭기의 저전력 모드 및 열 교환기의 저전력 모드를 포함할 수 있다.
저전력 모드는 또한, 자기 공명 영상의 촬영 동작의 변화에 따라, 대기 모드를 포함할 수 있다. 대기 모드는, 자기 공명 영상 촬영 동작이 진행되지 않고 있는 상태에서, 자기 공명 영상 촬영을 빠르게 개시하기 위한 모드일 수 있다. 대기 모드에서는 자기 공명 영상 촬영을 준비하기 위해서 자기 공명 영상 장치(100)의 테이블, 주변장치, 증폭기 및 열교환기 등을 동작 시킬 수 있다. 이 때 대기 모드의 자기 공명 영상 장치(100)에서는 정상 전력 보다는 적은 량의 전력을 소비할 수 있다. 대기 모드에 있던 자기 공명 영상 장치(100)가 자기 공명 영상 촬영 동작을 개시하기 위해 퀵 스타트 모드에 진입할 수 있다. 퀵 스타트 모드는 빠르게 자기 공명 영상 촬영 동작을 개시하기 위해 전력 소비에 대한 제한 없이 정상 전력이 소비되는 모드일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(120)는 결정된 하나의 모드에 기초하여 자기 공명 영상 장치를 제어할 수 있다. 제어부는(120)는 테이블 제어부(122), 주변장치 제어부(124) 증폭기 제어부(126) 및 열교환기 제어부(128)를 포함할 수 있다.
테이블 제어부(122)는 결정된 전력 모드에 기초하여 테이블 모터에 공급되는 전압 및 전류 중 적어도 하나의 값을 일정 값 이하로 제한할 수 있다. 구체적으로, 대상체를 빠른 속도로 촬영하는 것이 요구되지 않는 경우에는, 테이블 제어부(122)는 테이블 모터에 공급되는 전력을 저전력으로 제한할 수도 있다. 예를 들어, 테이블 제어부(122)는 가속과 감속 구간에서 테이블 모터에 가해지는 토크의 양을 제한하여 테이블을 저전력 모드로 동작할 수 있도록 한다. 테이블 제어부(122)는 상술한 바와 같이, 테이블의 시스템을 제어함으로써 자기 공명 영상 장치(100)를 주변장치 테이블 저전력 모드에서 동작할 수 있도록 한다.
주변장치 제어부(124)는 결정된 전력 모드에 기초하여 주변 장치를 제어할 수 있다. 주변장치는 자기 공명 영상 촬영에 직접적으로 사용되는 기기 외의 기기를 의미하며, 갠트리 내부의 환자를 위한 기기 또는 갠트리 외부에 장착된 사용자를 위한 기기를 포함할 수 있다. 구체적인 예로, 주변장치 제어부(124)는 갠트리 내부의 환자를 위한 디스플레이(In Bore Display), 갠트리 내부의 오디오 시스템, 갠트리 내부의 소음 제거 시스템(Noise Cancellation System), 갠트리 내부의 통풍기, 갠트리 외부에 장착된 디스플레이 중 적어도 하나에 대한 전력 공급을 차단할 수 있다. 주변장치 제어부(124)는 주변장치의 저전력 모드에서 주변장치들 중 적어도 하나에 대한 전력 공급을 차단함으로써 자기 공명 영상 장치(100)를 주변장치 저전력 모드에서 동작할 수 있도록 한다.
증폭기 제어부(126)는 결정된 전력 모드에 기초하여 증폭기에 공급되는 전압 및 전류 중 적어도 하나의 값을 일정 값 이하로 제한할 수 있다. 예를 들어, 증폭기 제어부(126)는 경사자장 증폭기 및 RF 코일 증폭기에서의 출력값을 일정 값 이하로 제한함으로써, 경사자장 증폭기 및 RF 코일 증폭기에 상시 공급되는 전력에 대한 소비를 줄일 수 있다. 증폭기 제어부(126)는 증폭기에 공급되는 전력을 일정값 이하로 제한함으로써 자기 공명 영상 장치(100)를 증폭기 저전력 모드에서 동작할 수 있도록 한다.
열교환기 제어부(128)는 결정된 전력 모드에 기초하여 열교환기에 공급되는 전력을 제한할 수 있다. 열교환기는 냉각수의 흐름을 통해 열을 회수하는 시스템일 수 있다. 열교환기는 냉각수가 동일 유속으로 유지되도록 제어하여 자기 공명 처리 장치에서 발생되는 열의 흐름을 제어할 수 있다. 열교환기의 컴프레서(compressor)에서 전력 소모가 비교적 클 수 있다. 열교환기 제어부(128)에서는 자기 공명 처리 장치의 한계 온도를 높게 설정하고, 냉각수의 유속을 느리게 유지함으로써 자기 공명 영상 장치(100)를 열교환기 저전력 모드에서 동작할 수 있도록 한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기 공명 영상장치(200)를 나타내는 도면이다.
도 2의 자기 공명 영상 장치(200)는 모니터링부(110), 제어부(120) 및 입력부(230)를 포함할 수 있다. 자기 공명 영상장치(200)의 모티터링부(210) 및 제어부(220)의 동작 및 이들의 그 세부 구성은 도 1의 모니터링부(110) 및 제어부(120) 의 동작 및 이들의 세부 구성과 대응될 수 있다. 따라서, 도 1에서와 중복되는 설명은 생략한다.
자기 공명 영상 장치(200)는 자기 공명 영상 장치(100)와 비교하여 입력부(230)를 더 포함할 수 있다.
입력부(230)는 사용자가 자기 공명 영상 장치(200)를 제어하기 위한 데이터를 입력하는 수단을 의미한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 입력부(230)는 자기 공명 영상 장치의 복수의 전력 모드들 중 하나의 모드를 선택하기 위한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 또한, 입력부(230)는 대상체에 관한 정보 및 대상체 촬영에 관한 정보 중 적어도 하나에 대한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 사용자는 디스플레이된 화면(도 7의 700)을 통하여 입력한 대상체 촬영 정보를 확인할 수 있다.
제어부(220)는 입력부(230)가 사용자 입력을 수신하는 중에, 저전력 모드에 따라 자기 공명 영상 장치를 제어할 수 있다.
도 2의 자기 공명 영상 장치(200)는 제어부(220)에 의해 제어되는 테이블(232), 갠트리 내부 및 외부의 디스플레이(234), 갠트리 내부의 오디오(235), 경사 자기장 증폭기(236), RF 코일 증폭기(237), 열교환기(238)를 포함할 수 있다. 이들에 대한 설명은 도 1에서의 설명과 중복되므로 생략한다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 처리 방법은 자기 공명 영상 장치(100, 200)에서 수행될 수 있다.
단계 S410에서 자기 공명 영상 장치(100, 200)는 자기 공명 영상 장치의 동작을 모니터링할 수 있다(S410). 자기 공명 영상 장치(100, 200)는 MRI 장치에 포함된 테이블, 경사자장 증폭기, RF 증폭기, 착탈이 가능한 RF 코일의 커넥터, 송수신 스위치, RF 송신부, RF 수신부 등을 모니터링 할 수 있다. 구체적으로 자기 공명 영상 장치(100, 200)는 테이블(310)에 가해지는 압력, 테이블(310)의 모터에 가해지는 토크를 측정하여 테이블의 상태를 모니터링할 수 있다. 또한, 자기 공명 영상 장치(100, 200)는 경사자장 증폭기 및 RF 증폭기의 신호를 모니터링 할 수 있고, 자기 공명 영상 장치(100, 200)는 착탈이 가능한 RF 코일의 커넥터들의 연결 여부를 모니터링할 수 있다.
단계 S420에서, 자기 공명 영상 장치(100, 200)는 단계 S410에서 모니터링된 동작에 근거하여 자기 공명 영상 장치의 복수의 전력 모드들 중 하나의 모드를 결정할 수 있다(S420). 복수의 전력 모드는 크게 자기 공명 영상 장치(100, 200)의 전력 소비량을 제어하지 않는 정상 전력 모드 및 자기 공명 영상 장치(100, 200)의 구성 요소들 중 적어도 하나의 전력 소비량을 제어하는 저전력 모드를 포함할 수 있다.
단계 S430에서, 자기 공명 영상 장치(100, 200)는 단계 S420에서 결정된 하나의 모드에 기초하여 자기 공명 영상 장치를 제어할 수 있다(S430). 자기 공명 영상 장치(100, 200)는 테이블, 주변장치, 증폭기 및 열교환기 등을 제어할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
단계 S510에서, 자기 공명 영상 장치(100, 200)는 자기 공명 영상 장치의 동작을 모니터링할 수 있다(S510).
단계 S520에서, 자기 공명 영상 장치(100, 200)는 단계 S510에서 모니터링된 동작에 근거하여 자기 공명 영상 촬영이 종료되었는지 여부를 판단할 수 있다 (S520).
구체적으로, 자기 공명 영상 장치(100, 200)는 테이블, 경사자장 증폭기 및 RF 증폭기 등의 동작에 기초하여 자기 공명 영상 촬영이 종료되었는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 자기 공명 영상 장치(100, 200)는 미리 설정된 대기 시간 동안 테이블의 동작이 감지되지 않거나, 경사자장 증폭기 및 RF 증폭기에서 신호가 감지되지 않는 경우, 자기 공명 영상 촬영이 종료된 것으로 판단할 수 있다. 다른 예로, 자기 공명 영상 장치(100, 200)는 입력부(230)를 통하여 미리 입력된 시간이 지난 경우(예를 들어, PM23:00, PM24:00) 자기 공명 영상 촬영이 종료된 것으로 판단할 수 있다. 또 다른 예로, 사용자가 환자의 자기 공명 영상 촬영을 종료하였음을 입력부(230)를 통하여 입력할 수도 있다.
만약 단계 S520에서, 자기 공명 영상 촬영이 종료된 것으로 판단되는 경우, 자기 공명 영상 장치(100, 200)는 저전력 모드로 진입할 수 있다. 만약 단계 S520에서, 자기 공명 영상 촬영이 종료된 것으로 판단되지 않는 경우, 단계 S510로 되돌아 갈 수 있다.
단계 S540에서, 자기 공명 영상 장치(100, 200)는 저전력 모드에 기초하여 자기 공명 영상 장치를 제어할 수 있다(S540).
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
자기 공명 영상 장치(100, 200)는 자기 공명 영상 촬영 동작이 진행되지 않을 때 대기 모드에서 동작할 수 있다(S610). 대기 모드는, 자기 공명 영상 촬영 동작이 진행되지 않고 있는 상태에서, 자기 공명 영상 촬영을 빠르게 개시하기 위한 모드일 수 있다. 대기 모드에서는 자기 공명 영상 촬영을 준비하기 위해 자기 공명 영상 장치(100, 200)의 테이블, 주변장치, 증폭기 및 열교환기 등이 정상 전력 보다는 적은 량의 전력을 소비할 수 있다.
자기 공명 영상 장치(100, 200)에서 자기 공명 영상 촬영이 개시 되면(S620), 자기 공명 영상 장치(100, 200)는 퀵 스타트 모드로 진입할 수 있다(S630). 퀵 스타트 모드에 따르면 자기 공명 영상 촬영 동작이 개시되는 때에 정상 전력이 소비될 수 있다.
도 6에 개시된 본 발명의 실시예에 따르면 대기 모드에서 퀵 스타트 모드로 진입하여 빠르게 촬영 동작을 개시할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 처리를 위한 화면(700)을 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화면(700)은 대상체 촬영 정보를 나타낼 수 있다. 사용자는 입력부(230)를 통하여 대상체 및 촬영에 관한 정보를 입력할 수 있다. 입력된 정보는 화면(700) 상의 제1 영역(710) 및 제2 영역(720)에 디스플레이 될 수 있다. 예를 들어, 대상체에 대한 정보는 환자의 성(Last Name) 이름(Fist name), ID, 생년 월일(Date of Birth), 성별(Gender), 나이(Age), 몸무게(Weight) 및 키 (Height) 등을 포함할 수 있다. 대상체에 대한 정보는 화면(700) 상의 제1 영역(710)에 디스플레이 될 수 있다. 또한, 예를 들어, 대상체의 촬영에 관한 정보는 사용자 대상체의 신체 중 갠트리로 먼저 진입하는 신체 부위(Patient Direction), 대상체의 자세(Patient Position) 등을 포함할 수 있다. 대상체의 촬영에 관한 정보는 화면(700) 상의 제2 영역(720)에 디스플레이 될 수 있다.
도 8은 일반적인 MRI 시스템의 개략도이다. 도 8을 참조하면, MRI 시스템은 갠트리(gantry)(20), 신호 송수신부(30), 모니터링부(40), 시스템 제어부(50) 및 오퍼레이팅부(60)를 포함할 수 있다.
갠트리(20)는 주 자석(22), 경사 코일(24), RF 코일(26) 등에 의하여 생성된 전자파가 외부로 방사되는 것을 차단한다. 갠트리(20) 내 보어(bore)에는 정자기장 및 경사자장이 형성되며, 대상체(10)를 향하여 RF 신호가 조사된다.
주 자석(22), 경사 코일(24) 및 RF 코일(26)은 갠트리(20)의 소정의 방향을 따라 배치될 수 있다. 소정의 방향은 동축 원통 방향 등을 포함할 수 있다. 원통의 수평축을 따라 원통 내부로 삽입 가능한 테이블(table)(28)상에 대상체(10)가 위치될 수 있다.
주 자석(22)은 대상체(10)에 포함된 원자핵들의 자기 쌍극자 모멘트(magnetic dipole moment)의 방향을 일정한 방향으로 정렬하기 위한 정자기장 또는 정자장(static magnetic field)을 생성한다. 주 자석에 의하여 생성된 자장이 강하고 균일할수록 대상체(10)에 대한 비교적 정밀하고 정확한 MR 영상을 획득할 수 있다.
경사 코일(Gradient coil)(24)은 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축 방향의 경사자장을 발생시키는 X, Y, Z 코일을 포함한다. 경사 코일(24)은 대상체(10)의 부위 별로 공명 주파수를 서로 다르게 유도하여 대상체(10)의 각 부위의 위치 정보를 제공할 수 있다.
RF 코일(26)은 환자에게 RF 신호를 조사하고, 환자로부터 방출되는 MR 신호를 수신할 수 있다. 구체적으로, RF 코일(26)은, 세차 운동을 하는 원자핵을 향하여 세차운동의 주파수와 동일한 주파수의 RF 신호를 환자에게 전송한 후 RF 신호의 전송을 중단하고, 환자로부터 방출되는 MR 신호를 수신할 수 있다.
예를 들어, RF 코일(26)은 어떤 원자핵을 낮은 에너지 상태로부터 높은 에너지 상태로 천이시키기 위하여 이 원자핵의 종류에 대응하는 무선 주파수(Radio Frequency)를 갖는 전자파 신호, 예컨대 RF 신호를 생성하여 대상체(10)에 인가할 수 있다. RF 코일(26)에 의해 생성된 전자파 신호가 어떤 원자핵에 가해지면, 이 원자핵은 낮은 에너지 상태로부터 높은 에너지 상태로 천이될 수 있다. 이후에, RF 코일(26)에 의해 생성된 전자파가 사라지면, 전자파가 가해졌던 원자핵은 높은 에너지 상태로부터 낮은 에너지 상태로 천이하면서 라모어 주파수를 갖는 전자파를 방사할 수 있다. 다시 말해서, 원자핵에 대하여 전자파 신호의 인가가 중단되면, 전자파가 가해졌던 원자핵에서는 높은 에너지에서 낮은 에너지로의 에너지 준위의 변화가 발생하면서 라모어 주파수를 갖는 전자파가 방사될 수 있다. RF 코일(26)은 대상체(10) 내부의 원자핵들로부터 방사된 전자파 신호를 수신할 수 있다.
RF 코일(26)은 원자핵의 종류에 대응하는 무선 주파수를 갖는 전자파를 생성하는 기능과 원자핵으로부터 방사된 전자파를 수신하는 기능을 함께 갖는 하나의 RF 송수신 코일로서 구현될 수도 있다. 또한, 원자핵의 종류에 대응하는 무선 주파수를 갖는 전자파를 생성하는 기능을 갖는 송신 RF 코일과 원자핵으로부터 방사된 전자파를 수신하는 기능을 갖는 수신 RF 코일로서 각각 구현될 수도 있다.
또한, 이러한 RF 코일(26)은 갠트리(20)에 고정된 형태일 수 있고, 착탈이 가능한 형태일 수 있다. 착탈이 가능한 RF 코일(26)은 머리 RF 코일, 흉부 RF 코일, 다리 RF 코일, 목 RF 코일, 어깨 RF 코일, 손목 RF 코일 및 발목 RF 코일 등을 포함한 대상체의 일부분에 대한 RF 코일을 포함할 수 있다.
또한, RF 코일(26)은 유선 및/또는 무선으로 외부 장치와 통신할 수 있으며, 통신 주파수 대역에 따른 듀얼 튠(dual tune) 통신도 수행할 수 있다.
또한, RF 코일(26)은 코일의 구조에 따라 새장형 코일(birdcage coil), 표면 부착형 코일(surface coil) 및 횡전자기파 코일(TEM 코일)을 포함할 수 있다.
또한, RF 코일(26)은 RF 신호 송수신 방법에 따라, 송신 전용 코일, 수신 전용 코일 및 송/수신 겸용 코일을 포함할 수 있다.
또한, RF 코일(26)은 16 채널, 32 채널, 72채널 및 144 채널 등 다양한 채널의 RF 코일을 포함할 수 있다.
갠트리(20)는 갠트리(20)의 외측에 위치하는 디스플레이(29)와 갠트리(20)의 내측에 위치하는 디스플레이(미도시)를 더 포함할 수 있다. 갠트리(20)의 내측 및 외측에 위치하는 디스플레이를 통해 사용자 또는 대상체에게 소정의 정보를 제공할 수 있다.
신호 송수신부(30)는 소정의 MR 시퀀스에 따라 갠트리(20) 내부, 즉 보어에 형성되는 경사자장을 제어하고, RF 신호와 MR 신호의 송수신을 제어할 수 있다.
신호 송수신부(30)는 경사자장 증폭기(32), 송수신 스위치(34), RF 송신부(36) 및 RF 수신부(38)를 포함할 수 있다.
경사자장 증폭기(Gradient Amplifier)(32)는 갠트리(20)에 포함된 경사 코일(24)을 구동시키며, 경사자장 제어부(54)의 제어 하에 경사자장을 발생시키기 위한 펄스 신호를 경사 코일(24)에 공급할 수 있다. 경사자장 증폭기(32)로부터 경사 코일(24)에 공급되는 펄스 신호를 제어함으로써, X축, Y축, Z축 방향의 경사 자장이 합성될 수 있다.
RF 송신부(36) 및 RF 수신부(38)는 RF 코일(26)을 구동시킬 수 있다. RF 송신부(36)는 라모어 주파수의 RF 펄스를 RF 코일(26)에 공급하고, RF 수신부(38)는 RF 코일(26)이 수신한 MR 신호를 수신할 수 있다.
송수신 스위치(34)는 RF 신호와 MR 신호의 송수신 방향을 조절할 수 있다. 예를 들어, 송신 모드 동안에 RF 코일(26)을 통하여 대상체(10)로 RF 신호가 조사되게 하고, 수신 모드 동안에는 RF 코일(26)을 통하여 대상체(10)로부터의 MR 신호가 수신되게 할 수 있다. 이러한 송수신 스위치(34)는 RF 제어부(56)로부터의 제어 신호에 의하여 제어될 수 있다.
모니터링부(40)는 갠트리(20) 또는 갠트리(20)에 장착된 기기들을 모니터링 할 수 있다. 모니터링부(40)는 시스템 모니터링부(42) 및 대상체 모니터링부(44)를 포함할 수 있다.
시스템 모니터링부(42)는 정자기장의 상태, 경사자장의 상태, RF 신호의 상태, RF 코일의 상태, 테이블의 상태, 대상체의 신체 정보를 측정하는 기기의 상태, 전원 공급 상태, 열 교환기의 상태, 컴프레셔의 상태 등을 모니터링할 수 있다.
대상체 모니터링부(44)는 대상체(10)의 상태를 모니터링한다. 구체적으로, 대상체 모니터링부(44)는 대상체(10)의 움직임 또는 위치를 관찰하기 위한 카메라, 대상체(10)의 호흡을 측정하기 위한 호흡 측정기, 대상체(10)의 심전도를 측정하기 위한 ECG 측정기, 또는 대상체(10)의 체온을 측정하기 위한 체온 측정기를 포함할 수 있다.
테이블 제어부(46)는 대상체(10)가 위치하는 테이블(28)의 이동을 제어한다. 테이블 제어부(46)는 시퀀스 제어부(52)의 시퀀스 제어에 따라 테이블(28)의 이동을 제어할 수도 있다. 예를 들어, 대상체의 이동 영상 촬영(moving imaging)에 있어서, 테이블 제어부(46)는 시퀀스 제어부(52)에 의한 시퀀스 제어에 따라 지속적으로 또는 단속적으로 테이블(28)을 이동시킬 수 있으며, 이에 의해, 갠트리의 FOV(field of view)보다 큰 FOV로 대상체를 촬영할 수 있다.
디스플레이 제어부(48)는 갠트리(20)의 외측 및 내측에 위치하는 디스플레이를 제어한다. 구체적으로, 디스플레이 제어부(48)는 갠트리(20)의 외측 및 내측에 위치하는 디스플레이의 온/오프 또는 디스플레이에 출력될 화면 등을 제어할 수 있다. 또한, 갠트리(20) 내측 또는 외측에 스피커가 위치하는 경우, 디스플레이 제어부(48)는 스피커의 온/오프 또는 스피커를 통해 출력될 사운드 등을 제어할 수도 있다.
시스템 제어부(50)는 갠트리(20) 내부에서 형성되는 신호들의 시퀀스를 제어하는 시퀀스 제어부(52), 및 갠트리(20)와 갠트리(20)에 장착된 기기들을 제어하는 갠트리 제어부(58)를 포함할 수 있다.
시퀀스 제어부(52)는 경사자장 증폭기(32)를 제어하는 경사자장 제어부(54), 및 RF 송신부(36), RF 수신부(38) 및 송수신 스위치(34)를 제어하는 RF 제어부(56)를 포함할 수 있다. 시퀀스 제어부(52)는 오퍼레이팅부(60)로부터 수신된 펄스 시퀀스에 따라 경사자장 증폭기(32), RF 송신부(36), RF 수신부(38) 및 송수신 스위치(34)를 제어할 수 있다. 여기에서, 펄스 시퀀스(pulse sequence)란, 경사자장 증폭기(32), RF 송신부(36), RF 수신부(38) 및 송수신 스위치(34)를 제어하기 위해 필요한 모든 정보를 포함하며, 예를 들면 경사 코일(24)에 인가하는 펄스(pulse) 신호의 강도, 인가 시간, 인가 타이밍(timing) 등에 관한 정보 등을 포함할 수 있다.
오퍼레이팅부(60)는 시스템 제어부(50)에 펄스 시퀀스 정보를 지령하는 것과 동시에, MRI 시스템 전체의 동작을 제어할 수 있다.
오퍼레이팅부(60)는 RF 수신부(38)로부터 수신되는 MR 신호를 처리하는 영상 처리부(62), 출력부(64) 및 입력부(66)를 포함할 수 있다.
영상 처리부(62)는 RF 수신부(38)로부터 수신되는 MR 신호를 처리하여, 대상체(10)에 대한 MR 화상 데이터를 생성할 수 있다.
영상 처리부(62)는 RF 수신부(38)가 수신한 MR 신호에 증폭, 주파수 변환, 위상 검파, 저주파 증폭, 필터링(filtering) 등과 같은 각종의 신호 처리를 가한다.
영상 처리부(62)는, 예를 들어, 메모리의 k 공간 (예컨대, 푸리에(Fourier) 공간 또는 주파수 공간이라고도 지칭됨)에 데이터를 배치하고, 이러한 데이터를 2차원 또는 3차원 푸리에 변환을 하여 영상 데이터로 재구성할 수 있다.
또한, 영상 처리부(62)는 필요에 따라, 영상 데이터(data)의 합성 처리나 차분 연산 처리 등도 수행할 수 있다. 합성 처리는, 픽셀에 대한 가산 처리, 최대치 투영(MIP)처리 등을 포함할 수 있다. 또한, 영상 처리부(62)는 재구성되는 화상 데이터뿐만 아니라 합성 처리나 차분 연산 처리가 행해진 화상 데이터를 메모리 또는 외부의 서버에 저장할 수 있다.
또한, 영상 처리부(62)가 MR 신호에 대해 적용하는 각종 신호 처리는 병렬적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 다채널 RF 코일에 의해 수신되는 복수의 MR 신호에 신호 처리를 병렬적으로 가하여 복수의 MR 신호를 화상 데이터로 재구성할 수도 있다.
출력부(64)는 영상 처리부(62)에 의해 생성된 화상 데이터 또는 재구성 화상 데이터를 사용자에게 출력할 수 있다. 또한, 출력부(64)는 UI(user interface), 사용자 정보 또는 대상체 정보 등 사용자가 MRI 시스템을 조작하기 위해 필요한 정보를 출력할 수 있다. 출력부(64)는 스피커, 프린터, CRT 디스플레이, LCD 디스플레이, PDP 디스플레이, OLED 디스플레이, FED 디스플레이, LED 디스플레이, VFD 디스플레이, DLP 디스플레이, PFD 디스플레이, 3D 디스플레이, 투명 디스플레이 등을 포함할 수 있고, 기타 당업자에게 자명한 범위 내에서 다양한 출력 장치들을 포함할 수 있다.
사용자는 입력부(66)를 이용하여 대상체 정보, 파라미터 정보, 스캔 조건, 펄스 시퀀스, 화상 합성이나 차분의 연산에 관한 정보 등을 입력할 수 있다. 입력부(66)는 키보드, 마우스, 트랙볼, 음성 인식부, 제스처 인식부, 터치 스크린 등을 포함할 수 있고, 기타 당업자에게 자명한 범위 내에서 다양한 입력 장치들을 포함할 수 있다.
도 8은 신호 송수신부(30), 모니터링부(40), 시스템 제어부(50) 및 오퍼레이팅부(60)를 서로 분리된 객체로 도시하였지만, 신호 송수신부(30), 모니터링부(40), 시스템 제어부(50) 및 오퍼레이팅부(60) 각각에 의해 수행되는 기능들이 다른 객체에서 수행될 수도 있다. 예를 들어, 영상 처리부(62)는, RF 수신부(38)가 수신한 MR 신호를 디지털 신호로 변환한다고 전술하였지만, 이 디지털 신호로의 변환은 RF 수신부(38) 또는 RF 코일(26)이 직접 수행할 수도 있다.
갠트리(20), RF 코일(26), 신호 송수신부(30), 모니터링부(40), 시스템 제어부(50) 및 오퍼레이팅부(60)는 서로 무선 또는 유선으로 연결될 수 있고, 무선으로 연결된 경우에는 서로 간의 클럭(clock)을 동기화하기 위한 장치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 갠트리(20), RF 코일(26), 신호 송수신부(30), 모니터링부(40), 시스템 제어부(50) 및 오퍼레이팅부(60) 사이의 통신은, LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 등의 고속 디지털 인터페이스, UART(universal asynchronous receiver transmitter) 등의 비동기 시리얼 통신, 과오 동기 시리얼 통신 또는 CAN(Controller Area Network) 등의 저지연형의 네트워크 프로토콜, 광통신 등이 이용될 수 있다.
도 9는 통신부(70)의 구성을 도시하는 도면이다.
통신부(70)는 도 8에 도시된 갠트리(20), 신호 송수신부(30), 모니터링부(40), 시스템 제어부(50) 및 오퍼레이팅부(60) 중 적어도 하나에 연결될 수 있다.
통신부(70)는 의료 영상 정보 시스템(PACS, Picture Archiving and Communication System)을 통해 연결된 병원 서버나 병원 내의 다른 의료 장치와 데이터를 주고 받을 수 있으며, 의료용 디지털 영상 및 통신(DICOM, Digital Imaging and Communications in Medicine) 표준에 따라 데이터 통신할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 통신부(70)는 유선 또는 무선으로 네트워크(80)와 연결되어 외부의 서버(92), 외부의 의료 장치(94), 또는 외부의 휴대용 장치(96)와 통신을 수행할 수 있다.
구체적으로, 통신부(70)는 네트워크(80)를 통해 대상체의 진단과 관련된 데이터를 송수신할 수 있으며, CT, MRI, X-ray 등 다른 의료 장치(94)에서 촬영한 의료 이미지 또한 송수신할 수 있다. 나아가, 통신부(70)는 서버(92)로부터 환자의 진단 이력이나 치료 일정 등을 수신하여 대상체의 진단에 활용할 수도 있다. 또한, 통신부(70)는 병원 내의 서버(92)나 의료 장치(94)뿐만 아니라, 의사나 고객의 휴대폰, PDA, 노트북 등의 휴대용 장치(96)와 데이터 통신을 수행할 수도 있다.
또한, 통신부(70)는 MRI 시스템의 이상 유무 또는 의료 영상 품질 정보를 네트워크(80)를 통해 사용자에게 송신하고 그에 대한 피드백을 사용자로부터 수신할 수도 있다.
통신부(70)는 외부 장치와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈(72), 유선 통신 모듈(74) 및 무선 통신 모듈(76)을 포함할 수 있다.
근거리 통신 모듈(72)은 소정 거리 이내의 위치하는 기기와 근거리 통신을 수행하기 위한 모듈을 의미한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 근거리 통신 기술에는 무선 랜(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스, 지그비(zigbee), WFD(Wi-Fi Direct), UWB(ultra wideband), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), BLE (Bluetooth Low Energy), NFC(Near Field Communication) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
유선 통신 모듈(74)은 전기적 신호 또는 광 신호를 이용한 통신을 수행하기 위한 모듈을 의미하며, 유선 통신 기술에는 페어 케이블(pair cable), 동축 케이블, 광섬유 케이블 등을 이용한 유선 통신 기술이 포함될 수 있고, 그 밖에 당업자에게 자명한 유선 통신 기술이 포함될 수 있다.
무선 통신 모듈(76)은, 이동 통신망 상에서의 기지국, 외부의 장치, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 여기에서, 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 자기 공명 영상 장치(100, 200)는 MRI 시스템과 연결된 외부의 서버(92), 외부의 의료 장치(94) 또는 외부의 휴대용 장치(96)일 수 있다. 즉, 자기 공명 영상 장치(100, 200)는 도 9에 도시된 통신부(70)에 접속되어 동작할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.
상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
Claims (19)
- 자기 공명 영상(MRI: magnetic resonance imaging) 장치의 자기 공명 영상 촬영 동작을 모니터링하는 모니터링부; 및
상기 모니터링된 동작에 근거하여 상기 자기 공명 영상 장치의 복수의 전력 모드들 중 하나의 모드를 결정하고, 상기 결정된 하나의 모드에 기초하여 상기 자기 공명 영상 장치를 제어하며, 상기 모니터링된 동작의 변화에 기초하여 상기 결정된 하나의 모드를 다른 모드로 변경하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는, 자기 공명 영상 촬영이 종료되면 저전력 모드에 따라 상기 자기 공명 영상 장치를 제어하는, 자기 공명 영상 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제어부는 자기 공명 영상 촬영을 개시하기 전에, 대기 모드에 따라 상기 자기 공명 영상 장치를 제어하는, 자기 공명 영상 장치. - 제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 자기 공명 영상 촬영을 개시할 때, 퀵 스타트 모드에 따라 상기 자기 공명 영상 장치를 제어하는, 자기 공명 영상 장치. - 제1항에 있어서,
상기 자기 공명 영상 장치는 테이블, 경사 자기장 증폭기 및 RF 코일에 연결된 증폭기 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 모니터링부는 상기 테이블, 상기 경사 자기장 증폭기 및 상기 RF 코일에 연결된 증폭기 중 적어도 하나의 동작을 모니터링하는, 자기 공명 영상 장치. - 제4항에 있어서, 상기 제어부는
상기 테이블에 장착된 센서를 통해 감지된 압력에 근거하여 결정된 복수의 전력 모드들 중 하나의 모드에 따라 상기 자기 공명 영상 장치를 제어하는, 자기 공명 영상 장치. - 제5항에 있어서, 상기 제어부는
상기 테이블의 모터에 가해지는 토크가 한계값 미만일 경우, 저전력 모드에 따라 상기 자기 공명 영상 장치를 제어하는, 자기 공명 영상 장치. - 제4항에 있어서, 상기 제어부는
상기 경사 자기장 증폭기 및 상기 RF 코일에 연결된 증폭기 중 적어도 하나의 동작이 일정 시간 동안 감지되지 않는 경우, 저전력 모드에 따라 상기 자기 공명 영상 장치를 제어하는, 자기 공명 영상 장치. - 자기 공명 영상(MRI: magnetic resonance imaging) 장치의 동작을 모니터링하는 모니터링부;
상기 모니터링된 동작에 근거하여 상기 자기 공명 영상 장치의 복수의 전력 모드들 중 하나의 모드를 결정하고, 상기 결정된 하나의 모드에 기초하여 상기 자기 공명 영상 장치를 제어하는 제어부; 및
적어도 하나의 대상체의 신체 부위에 착탈 가능한 RF 코일을 포함하고,
상기 제어부는 상기 RF 코일의 연결이 해제되면, 저전력 모드에 따라 상기 자기 공명 영상 장치를 제어하는, 자기 공명 영상 장치. - 자기 공명 영상(MRI: magnetic resonance imaging) 장치의 동작을 모니터링하는 모니터링부;
상기 모니터링된 동작에 근거하여 상기 자기 공명 영상 장치의 복수의 전력 모드들 중 하나의 모드를 결정하고, 상기 결정된 하나의 모드에 기초하여 상기 자기 공명 영상 장치를 제어하는 제어부; 및
상기 자기 공명 영상 장치의 복수의 전력 모드들 중 하나의 모드를 선택하는 사용자 입력을 수신하는 입력부를 포함하는, 자기 공명 영상 장치. - 제9항에 있어서,
상기 입력부는 대상체에 관한 정보 및 대상체 촬영에 관한 정보 중 적어도 하나에 대한 사용자 입력을 수신하고,
상기 제어부는 상기 입력부가 상기 사용자 입력을 수신하는 중에, 저전력 모드에 따라 상기 자기 공명 영상 장치를 제어하는, 자기 공명 영상 장치. - 제1항에 있어서, 상기 제어부는
상기 자기 공명 영상 장치의 테이블의 모터에 공급되는 전압을 제어하는, 자기 공명 영상 장치. - 제1항에 있어서, 상기 제어부는
상기 자기 공명 영상 장치의 갠트리에 장착된 디스플레이 및 오디오 시스템 중 적어도 하나의 동작을 제어하는, 자기 공명 영상 장치. - 제1항에 있어서, 상기 제어부는
상기 자기 공명 영상 장치의 경사 자기장 증폭기 및 RF 코일에 연결된 증폭기 중 적어도 하나의 동작을 제어하는, 자기 공명 영상 장치. - 제1항에 있어서, 상기 제어부는
상기 자기 공명 영상 장치의 열 교환기의 동작을 제어하는, 자기 공명 영상 장치. - 자기 공명 영상(MRI: magnetic resonance imaging) 장치의 자기 공명 영상 촬영 동작을 모니터링하는 단계;
상기 모니터링된 동작에 근거하여 상기 자기 공명 영상 장치의 복수의 전력 모드들 중 하나의 모드를 결정하는 단계;
상기 결정된 하나의 모드에 기초하여 상기 자기 공명 영상 장치를 제어하는 단계;
상기 모니터링된 동작의 변화에 기초하여 상기 결정된 하나의 모드를 다른 모드로 변경하는 단계; 및
자기 공명 영상 촬영이 종료되면 저전력 모드에 따라 상기 자기 공명 영상 장치를 제어하는 단계를 포함하는, 자기 공명 영상 장치를 위한 방법. - 제15항에 있어서, 상기 제어하는 단계는
자기 공명 영상 촬영을 개시하기 전에, 대기 모드에 따라 상기 자기 공명 영상 장치를 제어하는 단계를 포함하는, 자기 공명 영상 장치를 위한 방법. - 제16항에 있어서, 상기 제어하는 단계는
상기 자기 공명 영상 촬영을 개시할 때, 퀵 스타트 모드에 따라 상기 자기 공명 영상 장치를 제어하는 단계를 더 포함하는, 자기 공명 영상 장치를 위한 방법. - 자기 공명 영상(MRI: magnetic resonance imaging) 장치의 동작을 모니터링하는 단계;
상기 모니터링된 동작에 근거하여 상기 자기 공명 영상 장치의 복수의 전력 모드들 중 하나의 모드를 결정하는 단계;
상기 결정된 하나의 모드에 기초하여 상기 자기 공명 영상 장치를 제어하는 단계; 및
적어도 하나의 대상체의 신체 부위에 착탈 가능한 RF 코일의 연결이 해제되면, 저전력 모드에 따라 상기 자기 공명 영상 장치를 제어하는 단계를 포함하는, 자기 공명 영상 장치를 위한 방법. - 자기 공명 영상(MRI: magnetic resonance imaging) 장치의 동작을 모니터링하는 단계;
상기 모니터링된 동작에 근거하여 상기 자기 공명 영상 장치의 복수의 전력 모드들 중 하나의 모드를 결정하는 단계;
상기 결정된 하나의 모드에 기초하여 상기 자기 공명 영상 장치를 제어하는 단계; 및
상기 자기 공명 영상 장치의 복수의 전력 모드들 중 하나의 모드를 선택하는 사용자 입력을 수신하는 단계를 포함하는, 자기 공명 영상 장치를 위한 방법.
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