KR20170094964A - 자기 공명 영상 촬영 장치 및 그에 따른 자기 공명 영상 촬영 방법 - Google Patents

자기 공명 영상 촬영 장치 및 그에 따른 자기 공명 영상 촬영 방법 Download PDF

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Abstract

두 개 이상의 슬라이스들을 커버하는 커버리지 영역(coverage area)으로 가지며, TR 마다 커버리지 영역이 이동하는 적어도 하나의 RF 준비 펄스(RF preparation pulse)를 대상체로 인가하고, 복수 개의 슬라이스들 각각에 대응되는 RF 펄스들을 대상체로 인가하는 RF 제어부, 및 하나의 TR 동안 복수 개의 슬라이스들로부터 자기 공명 신호를 획득하는 데이터 획득부를 포함하는, 자기 공명 영상 촬영 장치.

Description

자기 공명 영상 촬영 장치 및 그에 따른 자기 공명 영상 촬영 방법 {MAGNETIC RESONANCE IMAGING APPARATUS AND SCANNING METHOD FOR MAGNETIC RESONANCE IMAGE THEREOF}
자기 공명 영상 촬영 장치 및 그에 따른 자기 공명 영상 촬영 방법에 관한 것이다.
보다 상세하게, 개시된 실시예들은 준비 펄스(preparation pulse)를 이용하여 복수 개의 슬라이스들로부터 자기 공명 신호를 획득하기 위한 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 촬영 방법에 관한 것이다.
자기 공명 영상(MRI: magnetic resonance imaging) 촬영 장치는 자기장을 이용해 피사체를 촬영하는 장치로, 뼈는 물론 디스크, 관절, 신경 인대 등을 원하는 각도에서 입체적으로 보여주기 때문에 정확한 질병 진단을 위해서 널리 이용되고 있다.
자기 공명 영상 장치는 자기 공명(MR: magnetic resonance) 신호를 획득하고, 획득된 자기 공명 신호를 영상으로 재구성하여 출력한다. 구체적으로, 자기 공명 영상 장치는 RF 코일들을 포함하는 고주파 멀티 코일, 영구자석 및 그래디언트 코일 등을 이용하여 자기 공명 신호를 획득한다.
구체적으로, 자기 공명 영상 촬영 장치의 촬영 기법들 중 생체 내 유체신호 제거 (FLAIR: Fluid-Attenuated Inversion Recovery) 기법은, 반전회복 (Inversion Recovery) 기법의 일종으로서, 특히 뇌척수액의 신호를 억제시키는 기법이다.
플레어(FlAIR) 기법에 의한 자기 공명 영상 모두 긴 TR(반복시간)과 긴TE(에코시간)를 이용하여 생성되므로, 플레어 기법에 의한 영상에서 뇌척수액의 신호가 억제되어 검게 보인다는 점을 제외하면 두 영상의 백질-회질 대조도는 서로 유사하다는 것을 알 수 있다. 이와 같이 뇌척수액 신호가 억제된 플레어 기법에 의한 영상을 통해 정확한 병변 관찰을 할 수 있고, 뇌실(ventricle) 주변에 발생하는 질환을 용이하게 판단할 수 있다.
이러한 플레어 기법은 여기 펄스(excitation pulse) 앞에 반전 펄스(inversion pulse)가 먼저 인가된다. 효과적으로 뇌척수액 신호가 억제하기 위해, 반전 펄스는 충분히 두터운 커버리지 영역을 가지면서 다른 슬라이스에 영향을 미치지 않아야 한다. 따라서, 기존의 플레어 기법은 슬라이스들 간의 거리 간격을 조절하기 위하여, 슬라이스들을 복수 개의 슬라이스 세트로 구분하고 각각의 슬라이스 세트를 반복하여 스캔 한다. 그러나, 이러한 방법은 스캔 시간을 증가시켜 임상적으로 사용하는 데에 문제점이 있다.
자기 공명 영상 촬영 장치 및 그에 따른 자기 공명 영상의 촬영 방법을 제공하는데 있다. 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 개시된 실시예의 제 1 측면은, 두 개 이상의 슬라이스들을 커버하는 커버리지 영역(coverage area)을 가지며, TR 마다 커버리지 영역이 이동하는 적어도 하나의 RF 준비 펄스(RF preparation pulse)를 대상체로 인가하고, 복수 개의 슬라이스들 각각에 대응되는 RF 펄스들을 대상체로 인가하는 RF 제어부; 및 하나의 TR 동안 복수 개의 슬라이스들로부터 자기 공명 신호를 획득하는 데이터 획득부를 포함하는, 자기 공명 영상 촬영 장치를 제공한다.
또한, 상기 자기 공명 영상 촬영 장치는, 커버리지 영역에 의해 커버되는 두 개 이상의 슬라이스들로 서로 다른 위상 엔코딩 경사자장(phase encoding gradient)을 인가하는 경사자장 제어부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 위상 엔코딩 경사자장은, 커버리지 영역 내에서의 슬라이스 위치 및 k 공간 샘플링 패턴 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
또한, 경사자장 제어부는, 커버리지 영역의 중앙에 위치하는 슬라이스로 k 공간의 중앙에 대응되는 k 공간 데이터를 획득하기 위한 제 1 위상 엔코딩 경사자장을 인가하며, 커버리지 영역의 가장자리에 위치하는 슬라이스로 k 공간의 가장자리에 대응되는 k 공간 데이터를 획득하기 위한 제 2 위상 엔코딩 경사자장을 인가할 수 있다.
또한, 커버리지 영역은, TR 마다 슬라이스 단위로 이동할 수 있다.
또한, TR 마다 적어도 하나의 RF 준비 펄스의 커버리지 영역이 이동됨에 따라, 커버리지 영역에 의해 커버되는 슬라이스들이 TR 마다 달라질 수 있다.
또한, RF 제어부는, 커버리지 영역의 중앙에 위치하는 슬라이스에 기초하여, RF 펄스들을 인가하는 타이밍을 결정할 수 있다.
또한, RF 준비 펄스는, 반전 펄스(inversion pulse), 라벨링 펄스(labeling pulse), T1 준비 펄스(T1 preparation pulse) 및 T2 준비 펄스(T2 preparation pulse) 중 적어도 하나일 수 있다.
또한, RF 제어부는, 스핀 에코(spin echo) 기법, 경사자장 에코(gradient echo) 기법 및 고속 스핀 에코(fast spin echo) 기법 중 적어도 하나에 따라 RF 펄스들을 인가할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 개시된 실시예의 제 2 측면은, 두 개 이상의 슬라이스들을 커버할 수 있는 커버리지 영역을 가지며, TR 마다 커버리지 영역이 이동하는 적어도 하나의 RF 준비 펄스를 대상체로 인가하는 단계; 복수 개의 슬라이스들 각각에 대응되는 RF 펄스들을 대상체로 인가하는 단계; 및 복수 개의 슬라이스들로부터 자기 공명 신호를 획득하는 단계;를 포함하는 자기 공명 영상 촬영 장치가 자기 공명 영상을 촬영하는 방법을 제공한다.
또한, 상기 자기 공명 영상 촬영 방법은, 커버리지 영역에 의해 커버되는 두 개 이상의 슬라이스들로 서로 다른 위상 엔코딩 경사자장을 인가하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 위상 엔코딩 경사자장은, 커버리지 영역 내에서의 슬라이스 위치에 기초하여 결정될 수 있다.
또한, 위상 엔코딩 경사자장을 인가하는 단계는, 커버리지 영역의 중앙에 위치하는 슬라이스로 k 공간의 중앙에 대응되는 k 공간 데이터를 획득하기 위한 제 1 위상 엔코딩 경사자장을 인가하고, 커버리지 영역의 가장자리에 위치하는 슬라이스로 k 공간의 가장자리에 대응되는 k 공간 데이터를 획득하기 위한 제 2 위상 엔코딩 경사자장을 인가하는 것일 수 있다.
또한, 커버리지 영역은, TR 마다 슬라이스 단위로 이동할 수 있다.
또한, TR 마다 적어도 하나의 RF 준비 펄스의 커버리지 영역이 이동됨에 따라, 커버리지 영역에 의해 커버되는 슬라이스들이 TR 마다 달라질 수 있다.
또한, RF 펄스들을 인가하는 단계는, 커버리지 영역의 중앙에 위치하는 슬라이스에 기초하여, RF 펄스들을 인가하는 타이밍을 결정하는 단계; 및 결정된 타이밍에 기초하여, RF 펄스들을 인가하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, RF 준비 펄스는, 반전 펄스, 라벨링 펄스, T1 준비 펄스 및 T2 준비 펄스 중 적어도 하나일 수 있다.
또한, RF 펄스들을 인가하는 단계는, 스핀 에코 기법, 경사자장 에코 기법, 고속 스핀 에코 기법 중 적어도 하나에 따라 RF 펄스들을 인가하는 단계;를 포함할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 개시된 실시예에 따른 제 3 측면은, 제 2 측면의 자기 공명 영상 촬영 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체를 제공한다.
도 1은 일반적인 MRI 시스템의 개략도이다.
도 2는 실시예에 따른 통신부(70)의 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 실시예에 따른 자기 공명 영상 촬영 장치를 나타내는 블록도이다.
도 4는 대상체에서 준비 펄스들이 인가된 영역들이 겹쳐짐에 따른 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 실시예에 따라 준비 펄스의 커버리지 영역이 TR 마다 이동되는 것을 설명하는 도면이다.
도 6은 실시예에 따라 RF 제어부(310)가 RF 펄스(RF pulse)들을 인가하는 인가 타이밍을 설명하는 도면이다.
도 7은 실시예에 따른 자기 공명 영상 촬영 장치를 나타내는 다른 블록도이다.
도 8은 실시예에 따라 데이터 획득부(320)가 k 공간 데이터를 획득하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 9는 실시예에 따른 자기 공명 영상 촬영 장치가 자기 공명 영상을 촬영하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 10은 실시예에 따라 자기 공명 영상 촬영 장치가 RF 펄스들의 인가 타이밍을 결정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 11은 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치가 위상 엔코딩 경사자장(phase encoding gradient)을 인가하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
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.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 항목들 중의 어느 하나의 항목을 포함한다.
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. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서 “이미지” 또는 "영상"은 이산적인 영상 요소들(예를 들어, 2차원 영상에 있어서의 픽셀들 및 3차원 영상에 있어서의 복셀들)로 구성된 다차원(multi-dimensional) 데이터를 의미할 수 있다. 예를 들어, 영상은 X-ray, CT, MRI, 초음파 및 다른 의료 영상 시스템에 의해 획득된 대상체의 의료 영상 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 "자기 공명 영상 (MRI: Magnetic Resonance Imaging)"이란 핵자기 공명 원리를 이용하여 획득된 대상체에 대한 영상을 의미한다.
또한, 본 명세서에서 "펄스 시퀀스"란, MRI 장치에서 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 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 "펄스 시퀀스 모식도"란, MRI 장치 내에서 일어나는 사건(event) 들의 순서를 설명한다. 예컨대, 펄스 시퀀스 모식도란 RF 펄스, 경사 자장, 자기 공명 신호 등을 시간에 따라 보여주는 모식도일 수 있다.
또한, 본 명세서에서 "TR(Repetition Time)"이란 RF 펄스의 반복 시간을 의미할 수 있다. 예를 들어, 소정 크기의 RF 펄스가 송신되는 시점으로부터 같은 크기의 RF 펄스가 다시 송신되는 시점까지의 시간을 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 "TE(Time to Echo)"는 RF 펄스가 송신된 이후 자기 공명 신호를 측정하기까지의 시간을 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 "공간 부호화"이란, RF 신호에 의한 양성자 스핀들의 탈위상에 더하여, 양성자 스핀들의 추가적인 탈위상을 일으키는 선형 경사자장을 인가함으로써 경사자장의 축(방향)을 따라서 공간 정보를 획득하는 것을 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 "슬라이스(slice)"란, 여기서, 자기 공명 신호를 획득하는 대상체 상의 단위 영역일 수 있다.
MRI 장치는 특정 세기의 자기장에서 발생하는 RF(Radio Frequency) 신호에 대한 MR(Magnetic Resonance) 신호의 세기를 명암 대비로 표현하여 대상체의 단층 부위에 대한 이미지를 획득하는 장치이다. 예를 들어, 대상체를 강력한 자기장 속에 눕힌 후 특정의 원자핵(예컨대, 수소 원자핵 등)만을 공명시키는 RF 신호를 대상체에 순간적으로 조사했다가 중단하면 특정의 원자핵에서 자기 공명 신호가 방출되는데, MRI 장치는 이 자기 공명 신호를 수신하여 MR 이미지를 획득할 수 있다. 자기 공명 신호는 대상체로부터 방사되는 RF 신호를 의미한다. 자기 공명 신호의 크기는 대상체에 포함된 소정의 원자(예컨대, 수소 등)의 농도, 이완시간 T1, 이완시간 T2 및 혈류 등의 흐름에 의해 결정될 수 있다.
MRI 장치는 다른 이미징 장치들과는 다른 특징들을 포함한다. 이미지의 획득이 감지 하드웨어(detecting hardware)의 방향에 의존하는 CT와 같은 이미징 장치들과 달리, MRI 장치는 임의의 지점으로 지향된 2차원 이미지 또는 3차원 볼륨 이미지를 획득할 수 있다. 또한, MRI 장치는, 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.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 일반적인 MRI 시스템의 개략도이다.
도 1을 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 공간 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.
이하에서는, RF 코일(26)이 다수개의 채널들인 제1 내지 제 N 채널에 각각 대응되는 N 개의 코일들을 포함하는 고주파 멀티 코일(Radio Frequency multi coil)인 경우를 예로 들어 설명한다. 여기서, 고주파 멀티 코일은 다채널 RF 코일이라 칭할 수도 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 주파수(Larmor frequency)의 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 또는 제어할 수 있다. 모니터링부(40)는 시스템 모니터링부(42), 대상체 모니터링부(44), 테이블 제어부(46) 및 디스플레이 제어부(48)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 모니터링하고 제어할 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(또는, 신호의 세기), 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 공간에 디지털 데이터를 배치하고, 이러한 데이터를 2차원 또는 3차원 퓨리에 변환(Fourier Transform) 을 하여 화상 데이터로 재구성할 수 있다.
또한, 영상 처리부(62)는 필요에 따라, 화상 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(미도시) 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 1은 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 있다는 것은 당업자라면 충분히 이해할 수 있을 것이다. 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 있으며, 당업자에게 자명한 범위 내에서 다양한 통신 방법이 이용될 수 있다.
도 2는 실시예에 따른 통신부(70)의 구성을 도시하는 도면이다. 통신부(70)는 도 1에 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 2에 도시된 바와 같이, 통신부(70)는 유선 또는 무선으로 네트워크(80)와 연결되어 서버(92), 의료 장치(94), 또는 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 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 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, 본 발명의 실시예에 따른 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 3은 실시예에 따른 자기 공명 영상 촬영 장치를 나타내는 블록도이다.
개시된 실시예에 따른 자기 공명 영상 촬영 장치(300)는 자기 공명 영상을 촬영 및/또는 처리(및/또는 복원) 할 수 있는 모든 장치가 될 수 있다. 구체적으로, 자기 공명 영상 촬영 장치(300)는 고주파 멀티 코일(미도시)에 포함되는 복수 개의 채널 코일들을 통해 RF 펄스를 대상체에 인가하고, 복수 개의 채널 코일들을 통해 획득된 자기 공명 신호를 획득하는 장치가 될 수 있다.
예를 들어, 자기 공명 영상 촬영 장치(300)는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 MRI 시스템에 포함될 수 있다. 자기 공명 영상 촬영 장치(300)가 도 1에서 설명한 MRI 시스템에 포함되는 경우, 도 3의 RF 제어부(310) 및 데이터 획득부(320)는 각각 도 1의 RF 제어부(56) 및 신호 송수신부(30)에 대응될 수 있다. 그리고, 전술한 고주파 멀티 코일(미도시)은 도 1의 RF 코일(26)에 대응될 수 있다.
또한, 자기 공명 영상 촬영 장치(300)는 대상체에 인가될 펄스 시퀀스를 제공하고, 자기 공명 영상 촬영하여 획득된 자기 공명 신호를 수신하여, 수신된 자기 공명 신호를 이용하여 자기 공명 영상을 복원하는 서버 장치가 될 수 있다. 여기서, 서버 장치는 환자가 자기 공명 영상 촬영을 진행하는 병원 또는 다른 병원 내의 의료용 서버 장치가 될 수 있다.
구체적으로, 자기 공명 영상 촬영 장치(300)는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 MRI 시스템과 연결되어 동작하는 서버(92), 의료 장치(94) 또는 휴대용 장치(96)가 될 수 있으며, MRI 시스템으로부터 획득된 자기 공명 신호를 전송받아 자기 공명 영상의 복원 동작을 수행할 수 있다.
도 3을 참조하면, 개시된 실시예에 따른 자기 공명 영상 촬영 장치(300)는 RF 제어부(310) 및 데이터 획득부(320)를 포함한다.
RF 제어부(310)는 대상체로부터 자기 공명 영상(MRI)을 촬영하기 위해, 고주파 멀티 코일(Radio Frequency multi coil)(미도시)에 인가하는 RF 신호의 신호 강도(또는, 신호의 세기), 인가 시간, 인가 타이밍(timing) 등에 관한 정보 등을 제어할 수 있다. 여기서, 고주파 멀티 코일(미도시)은 도 1에 도시된 RF 코일(26)에 대응될 수 있다.
또한, RF 제어부(310)는 도 1에 도시된 오퍼레이팅부(60)와 연결될 수도 있으며, 오퍼레이팅부(60)로부터 RF 펄스 시퀀스(pulse sequence)를 전송받을 수 있다. 이 경우, RF 제어부(310)는 도 1의 RF 제어부(56)에 대응될 수 있다.
실시예에 따라 RF 제어부(310)는 복수 개의 슬라이스들에 대응되는 적어도 하나의 RF 준비 펄스(RF preparation pulse) 및 복수 개의 슬라이스들 각각에 대응되는 RF 펄스들을 대상체로 인가할 수 있다. 여기서, RF 준비 펄스는, 자기 공명 신호를 획득하기 위한 여기 펄스(excitation pulse)에 앞서 대상체로 인가되는 펄스이며, 예를 들어, 반전 펄스(inversion pulse), 라벨링 펄스(labeling pulse), T1 준비 펄스(T1 preparation pulse) 또는 T2 준비 펄스(T2 preparation pulse) 등을 포함할 수 있다.
반전 펄스(inversion pulse)는, 플레어(FLAIR: fluid attenuated inversion recovery) 기법, 스터(STIR: short TI inversion recovery) 기법 또는 스퍼(SPIR: Spectral presarturation with inversion recovery) 기법에 따른 펄스 시퀀스에서, 타겟 조직의 뇌척수액 또는 지방에서 발생되는 신호를 억제하기 위해 RF 여기 펄스(RF excitation pulse)에 앞서 대상체로 인가되는 펄스일 수 있다.
라벨링 펄스(labeling pulse)는 예를 들어, 동맥 스핀 라벨링(ASL: Arterial Spin Labeling) 기법에서 관류 신호를 강조하기 위해 RF 여기 펄스에 앞서 대상체로 인가되는 펄스일 수 있다.
T1 준비 펄스는, T1 대조도를 강조하기 위해 RF 여기 펄스에 앞서 대상체로 인가되는 펄스일 수 있다. 이 경우, T1 준비 펄스는 전체 TR 과정에서 처음 한 번만 인가될 수도 있다. 또한, T2 준비 펄스는, T2 대조도를 강조하기 위해 RF 여기 펄스에 앞서 대상체로 인가되는 펄스열일 수 있다. 예를 들어, T2 준비 펄스는 90°x-180°y-90°-x 펄스열을 포함할 수 있다.
또한, RF 준비 펄스는 조직 내에서 이동하는 유체의 신호를 선택적으로 억제(또는 강조)하기 위한 신호이므로, RF 준비 펄스가 하나의 슬라이스(slice)를 커버하는 경우라도 유체의 이동을 고려하여 하나의 슬라이스보다 넓은 영역에 대응되도록 인가될 수 있다. 따라서, 인접하는 N 개의 슬라이스들로부터 데이터를 획득하기 위해, N 개의 RF 준비 펄스들 및 N 개의 펄스들을 대상체로 인가하는 경우, 대상체에서 준비 펄스들이 조사된 영역들이 겹쳐짐에 따라 획득되는 신호가 왜곡될 수 있다.
도 4는 대상체에서 RF 준비 펄스들이 인가된 영역들이 겹쳐짐에 따른 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 일반적으로 자기 공명 영상 촬영 장치는 플레어 기법에 기초하여, 하나의 TR 동안 복수 개의 슬라이스에 대응되는 자기 공명 신호를 획득하여 자기 공명 영상을 생성할 수 있다. 이때, 자기 공명 영상 촬영 장치는 슬라이스 영역(예를 들어, 5mm 두께)보다 넓은 영역(예를 들어, 8mm 두께)에 대응되는 RF 준비 펄스를 대상체로 인가할 수 있다.
400-1을 참조하면, k 공간 데이터를 획득하기 위한 슬라이스들(414, 415 및 416)을 커버하는 RF 준비 펄스들에 대응되는 대상체(401) 상의 영역들(411, 412 및 413)이 겹쳐짐에 따라, 자기 공명 영상 장치는 뇌척수액이 억제되지 않은 자기 공명 영상(417)을 생성할 수 있다. 이와 같이, RF 준비 펄스들에 대응되는 대상체(401) 상의 영역들(421, 422 및 423)이 겹쳐지면, RF 준비 펄스들은 다른 슬라이스들로 영향을 끼끼칠 수 있다. 따라서, 준비 펄스가 대상체에 따라 인가됨에 따른 효과(즉, 뇌척수액에서 발생되는 신호 억제 효과)는 감소될 수 있다.
따라서, 자기 공명 영상 촬영 장치는, 400-2에 도시된 바와 같이, 대상체(401)에서 준비 펄스들에 대응되는 영역들(421 및 422)이 겹쳐지지 않도록 홀수 번의 슬라이스들(423, 424)로부터 자기 공명 신호를 획득하고, 이 후에 짝수 번의 슬라이스들(미도시)로부터 자기 공명 신호를 획득할 수 있다. 이 경우, 자기 공명 영상 촬영 장치는 효과적으로 뇌척수액이 억제된 자기 공명 영상(425)을 생성할 수 있다. 그러나, 홀수 번의 슬라이스들로부터 자기 공명 신호를 획득한 후 다시 짝수 번의 슬라이스들로부터 자기 공명 신호를 획득하므로 스캔 시간(scan time)이 많이 소요된다. 따라서, 400-2에 따른 자기 공명 영상 촬영 방식은, 임상적으로 사용하기에는 어려움이 있다.
다시 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 RF 준비 펄스는, 두 개 이상의 슬라이스들을 커버하는 커버리지 영역(coverage area)을 가질 수 있다. 여기서, 커버리지 영역(coverage area)은 준비 펄스에 의해 조직 내 수소 원자의 자기화(magnetization)가 발생되는 대상체 상의 소정 영역일 수 있다. 따라서, 준비 펄스가 두 개 이상의 슬라이스들을 커버하는 커버리지 영역을 갖는다는 것은, 준비 펄스가 두 개 이상의 인접하는 슬라이스들을 포함하는 영역에 영향을 미칠 수 있다는 것일 수 있다. 따라서, RF 제어부(310)는 인접하는 N 개의 슬라이스들을 커버하기 위해, N 보다 작은 수의 RF 준비 펄스들을 대상체로 인가할 수 있다. 이를 통해, RF 제어부(310)는 RF 준비 펄스들이 인가되는 영역들이 겹쳐지는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, RF 제어부(310)는 RF 준비 펄스가 3 개의 슬라이스들을 커버하는 경우, 인접하는 5 개의 슬라이스들에 대하여, 2 개의 RF 준비 펄스 및 5 개의 슬라이스들에 대응되는 RF 펄스들(예를 들어, 1 개의 RF 여기 펄스(RF excitation pulse) 및 5 개의 RF 리포커싱 펄스(RF refocusing pulse))을 대상체로 인가할 수 있다.
그러나, 준비 펄스가 복수 개의 슬라이스들을 커버하는 커버리지 영역을 갖는 경우, 준비 펄스가 인가되지 않은 유체들이 커버리지 영역의 가장자리에 위치하는 가장 자리 슬라이스들로 유입될 수 있다. 따라서, 가장자리 슬라이스들로부터 획득되는 자기 공명 신호는 준비 펄스가 인가되지 않은 유체로부터 발생된 신호들을 포함할 수 있다.
실시예에 따른 RF 제어부(310)는 적어도 하나의 RF 준비 펄스들 각각의 커버리지 영역을 TR(repetition time)마다 이동할 수 있다. 예를 들어, RF 제어부(310)는 TR 마다 RF 준비 펄스들의 커버리지 영역을 슬라이스 단위(예를 들어, 슬라이스 두께의 배수 단위)로 이동시킬 수 있다. 따라서, RF 제어부(310)는 TR 마다 RF 준비 펄스의 커버리지 영역에 의해 커버되는 슬라이스들을 달리할 수 있으며, 스캔 시간 동안 1 회 이상 각 슬라이스가 커버리지 영역의 중앙에 위치하도록 할 수 있다. 예를 들어, RF 제어부(310)는 하나의 RF 준비 펄스가 3개의 슬라이스들을 커버하는 경우, 5 개의 슬라이스들에 대하여, 제 1 RF 준비 펄스는 제 1 TR 동안 제 1 내지 제 3 슬라이스를 커버하고, 제 2 TR 동안 제 2 내지 제 4 슬라이스를 커버할 수 있다. 이와 같이, RF 제어부(310)는 RF 준비 펄스들의 커버리지 영역을 TR 마다 이동하여, 슬라이스들이 커버리지 영역의 가장자리 또는 중앙에 위치하도록 함으로써, 준비 펄스가 특정 슬라이스(예를 들어, 커버리지 영역의 가장자리에 위치하는 슬라이스)에 미치는 효과가 미미해지는 것을 방지할 수 있다.
RF 제어부(310)는 적어도 하나의 RF 준비 펄스를 대상체로 인가한 후, 복수 개의 슬라이스들에 대응되는 RF 펄스들을 대상체로 인가할 수 있다. RF 제어부(310)는 다양한 펄스 시퀀스 기법에 따라 RF 펄스들을 인가할 수 있다. 예를 들어, RF 제어부(310)는 스핀 에코(spin echo), 고속 스핀 에코(FSE: fast spin echo) 및 그레디언트 에코(gradient echo) 기법들 중 적어도 하나에 따라 RF 펄스들을 대상체로 인가할 수 있다.
예를 들어, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 고속 스핀 에코(FSE) 기법에 기초하여, RF 준비 펄스들을 인가한 후, 하나의 RF 여기 펄스(RF excitation pulse) 및 복수 개의 RF 리포커싱 펄스(RF refocusing pulse)들을 대상체로 인가할 수 있다.
한편, RF 제어부(310)는 적어도 하나의 RF 준비 펄스들을 인가하고 준비 시간(TP: preparation time)이 지난 후에, RF 준비 펄스들 각각에 의해 커버되는 슬라이스들 각각에 대응되는 RF 펄스들을 대상체로 인가할 수 있다. 여기서, 준비 시간(TP)이 소요되는 것은, 특정 조직(예를 들어, 뇌척수액, 지방 등)의 신호를 억제(또는 강조)하기 위해, 준비 펄스가 인가됨에 따라 발생된 조직의 네트 자기화가 '0'이 되는 시점까지 일정 시간이 소요되기 때문이다. 예를 들어, RF 제어부(310)는 뇌척수액으로부터 발생되는 신호를 억제하기 위해 RF 준비 펄스가 인가된 후 2000~2500 ms 의 준비 시간을 가질 수 있다. 또는, RF 제어부(310)는 지방 신호를 억제하기 위해 150 ms 의 준비 시간을 가질 수 있다.
또한, RF 제어부(310)는 각 RF 준비 펄스에 의해 커버되는 슬라이스들 중에서 커버리지 영역의 중앙에 위치하는 중앙 슬라이스에 기초하여, RF 펄스들이 인가되는 인가 타이밍을 제어할 수 있다. 예를 들어, RF 제어부(310)는 RF 준비 펄스를 인가한 후, 중앙 슬라이스에 대응되는 RF 펄스가 준비 시간(TP) 후에 인가되도록 할 수 있다. 예를 들어, 제 1 내지 제 3 슬라이스를 커버하는 제 1 RF 준비 펄스가 인가되고, 준비 시간(TP)이 경과하는 시점에 제 2 슬라이스에 대응되는 RF 펄스를 인가할 수 있다. 따라서, 제 1 슬라이스에 대응되는 RF 펄스 및 제 3 슬라이스에 대응되는 RF 펄스는 준비 시간(TP)가 경과하기 이전 및 준비 시간(TP)이 경과한 후에 인가될 수 있다. 이는, 준비 펄스에 따른 효과가 가장 큰 중앙 슬라이스로부터 가장 선명한 자기 공명 신호를 획득하기 위함일 수 있다.
데이터 획득부(320)는 대상체를 자기 공명 영상(MRI) 촬영하여 자기 공명 영상을 복원하기 위한 로우 데이터(raw data)를 획득할 수 있다. 여기서, 로우 데이터는 자기 공명 영상 촬영을 통하여 고주파 멀티 코일(미도시)에 포함되는 복수 개의 채널 코일들 각각에서 수신되는 RF 신호의 형태를 갖는 자기 공명 신호(MR 신호)가 될 수 있다. 또한, 데이터 획득부(320)는 도 1에 도시된 RF 수신부(38)와 연결될 수도 있으며, RF 수신부(38)로부터 자기 공명 신호를 전송받을 수도 있다.
실시예에 따라 데이터 획득부(320)는 하나의 TR 동안 복수 개의 슬라이스들로부터 자기 공명 신호를 획득할 수 있다. 데이터 획득부(320)는 대상체로부터 방출되는 자기 공명 신호를 k 공간 상에서 샘플링(sampling)하여 k 공간 데이터를 획득할 수 있다.
한편, 획득된 k 공간 데이터는 영상 처리부(미도시)로 제공될 수 있다. 영상 처리부(미도시)는 데이터 획득부(320)로부터 제공받은 k 공간 데이터에 기초하여 자기 공명 영상을 복원할 수 있다.
또는, 데이터 획득부(320)는 자기 공명 신호를 언더 샘플링(under sampling)할 수도 있다. 이 경우, 언더 샘플링된 데이터는, 데이터 획득부(320) 또는 영상 처리부(미도시)에서, 그라파(grapha, generalized autocalibrating partially parallel acquisitions) 기법과 같이 추가적인 캘리브레이션(calibration) 신호, 스매쉬(SMASH, simultaneous acquisition of spatial harmonics) 기법과 같이 추가적인 코일 정보를 가진 맵(coil sensitivity maps) 등에 기초하여 복원될 수 있다.
도 5는 실시예에 따라 준비 펄스의 커버리지 영역이 TR 마다 이동되는 것을 설명하는 도면이다. 도 5에서는, 하나의 RF 준비 펄스가 3 개의 슬라이스들을 커버할 수 있는 커버리지 영역(coverage area)를 갖는 것으로 가정한다.
도 5를 참조하면, 실시예에 따른 자기 공명 영상 촬영 장치(300)는 하나의 TR 동안 제 1 슬라이스 내지 제 7 슬라이스(511 내지 517)에 대응되는 3개의 RF 준비 펄스들을 대상체로 인가할 수 있다.
구체적으로, RF 제어부(310)는 제 1 TR (520) 동안, 제 1 내지 제 3 슬라이스(511 내지 513)를 커버하는 커버리지 영역(521)을 갖는 제 1 RF 준비 펄스, 제 4 내지 제 6 슬라이스(514 내지 516)를 커버하는 커버리지 영역(522)을 갖는 제 2 RF 준비 펄스 및 제 7 슬라이스(517)를 커버하는 커버리지 영역(523)을 제 3 RF 준비 펄스를 대상체(501)로 인가할 수 있다.
이후, RF 제어부(310)는 준비 펄스들의 커버리지 영역들(531, 532 및 533)을 슬라이스 두께만큼 이동할 수 있다. 따라서, RF 제어부(310)는 제 2 TR (530) 동안, 제 1 및 제 2 슬라이스(511 및 512)를 커버하는 커버리지 영역(531)을 갖는 제 1 RF 준비 펄스, 제 3 내지 제 5 슬라이스(513 내지 515)를 커버하는 커버리지 영역(532)을 갖는 제 2 RF 준비 펄스 및 제 6 및 제 7 슬라이스(516 및 517)를 커버하는 커버리지 영역(533)을 갖는 제 3 RF 준비 펄스를 대상체(501)로 인가할 수 있다.
또한, 제 3 TR (540)에서, RF 제어부(310)는 슬라이스 두께만큼 준비 펄스들의 커버리지 영역들(541, 542 및 543)을 이동할 수 있다. RF 제어부(310)는 제 3 TR (540) 동안, 제 1 슬라이스(511)를 커버하는 커버리지 영역(541)을 갖는 제 1 RF 준비 펄스, 제 2 내지 제 4 슬라이스(512 내지 514)를 커버하는 커버리지 영역(542)을 갖는 제 2 RF 준비 펄스 및 제 5 내지 제 7 슬라이스(515 내지 517)를 커버하는 커버리지 영역(543)을 갖는 제 3 RF 준비 펄스를 대상체(501)로 인가할 수 있다.
이와 같이, 자기 공명 영상 촬영 장치(300)는 두 개 이상의 슬라이스들을 커버하는 커버리지 영역을 갖는 RF 준비 펄스들을 대상체로 인가함으로써, RF 준비 펄스들이 인가되는 대상체 상의 영역이 겹쳐지는 것을 완화할 수 있다. 또한, 자기 공명 영상 촬영 장치(300)는 TR 마다 RF 준비 펄스들의 커버리지 영역들을 이동시킴으로써, 각 슬라이스가 커버리지 영역의 중앙에 배치될 수 있도록 할 수 있다.
도 6은 실시예에 따라 RF 제어부(310)가 RF 펄스(RF pulse)들이 인가하는 인가 타이밍을 설명하는 도면이다. 도 6에서는, 도 5에 따른 제 1 내지 제 7 슬라이스(도 5의 511 내지 517)에 대응되는 3 개의 RF 준비 펄스들이, TR 마다 커버리지 영역을 이동하여 대상체로 인가되는 것으로 가정한다.
600-1을 참조하면, RF 제어부(310)는 제 1 내지 제 3 슬라이스(511 내지 513)를 커버하는 커버리지 영역(도 5의 521)을 갖는 제 1 RF 준비 펄스(611), 제 4 내지 제 6 슬라이스(514 내지 516)를 커버하는 커버리지 영역(도 5의 522)을 갖는 제 2 RF 준비 펄스(612) 및 제 7 슬라이스(517)를 커버하는 커버리지 영역(도 5의 523)을 갖는 제 3 RF 준비 펄스(613)를 대상체로 인가할 수 있다.
또한, RF 제어부(310)는 제 1 RF 준비 펄스(611)가 인가되고 준비 시간(TP: preparation time)이 경과되는 시점(630)에 제 1 RF 준비 펄스(611)의 커버리지 영역(521)의 중앙에 위치하는 제 2 슬라이스(512)에 대응되는 제 2 RF 펄스(602a)를 인가하도록 인가 타이밍을 제어할 수 있다. 따라서, 제 1 RF 준비 펄스(611)의 커버리지 영역(521)의 가장자리에 위치하는 제 1 슬라이스(511) 및 제 3 슬라이스(513)에 대응되는 제 1 및 제 3 RF 펄스(601a 및 603a)는 준비 시간(TP)이 경과하기 전 또는 경과한 후에 인가될 수 있다.
또한, TR 마다 RF 준비 펄스들의 커버리지 영역들이 이동하므로, 제 2 TR 에서 RF 제어부(310)는, 600-2에 도시된 바와 같이, 제 1 RF 준비 펄스(621)를 인가하고 준비 시간(TP)이 경과하는 시점(630)에 제 1 슬라이스(511)에 대응되는 제 1 RF 펄스(601b)를 인가하도록 인가 타이밍을 제어할 수 있다. 이는, 제 2 TR 에서, 제 1 슬라이스(511)가 제 1 RF 준비 펄스(621)의 커버리지 영역(531)의 중앙에 위치하기 때문일 수 있다.
이와 같이, 실시예에 따른 자기 공명 영상 촬영 장치(300)는 특정 슬라이스에서 준비 펄스에 따른 효과가 미미해지는 것을 방지할 수 있다.
한편, 실시예에 따라 준비 시간(TP)은 반전 시간(TI: inversion time)과 동일한 의미로 사용될 수 있다. 또한, 도 6에서는 설명의 편의를 위해 하나의 TR 동안 각 슬라이스에 대응되는 하나의 RF 펄스가 대상체로 인가되는 것으로 설명하였으나, 촬영 기법에 기초하여 하나의 TR 동안 각 슬라이스에 대응되는 더 많은 수의 RF 펄스들 또는 적은 수의 RF 펄스들이 대상체로 인가될 수도 있다.
도 7은 실시예에 따른 자기 공명 영상 촬영 장치를 나타내는 다른 블록도이다.
도 7을 참조하면, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 도 3의 RF 제어부(310) 및 데이터 획득부(320) 외에도 경사자장 제어부(710)를 더 포함할 수 있다.
경사자장 제어부(710)는 공간 부호화 경사자장(spatial encoding gradient)을 발생시키기 위해 경사 코일(gradient coil)(미도시)을 제어할 수 있다. 또한, 공간 부호화 경사자장(spatial encoding gradient)은 X축, Y축 및 Z축 방향의 경사자장을 포함할 수 있다. 구체적으로, 공간 부호화 경사자장은 3차원 k 공간(k-space) 상에서 표현될 수 있으며, 전술한 X축, Y축 및 Z축 방향의 경사자장 각각은 kx, ky 및 kz 축에 대응될 수 있다. 한편, X축, Y축 및 Z축 방향의 경사자장은 각각 주파수 엔코딩 경사자장(frequency encoding gradient), 위상 엔코딩 경사자장(phase encoding gradient) 및 슬라이스 선택 경사자장(slice selection gradient)에 대응될 수 있으며, 실시예에 따라서는 주파수 엔코딩 방향의 경사자장이 k 공간 상의 Y 축 방향, 즉, ky 축 방향의 경사자장에 대응될 수도 있다.
공간 부호화 경사자장은 대상체에 인가됨으로써, 대상체의 부위 별 공명 주파수를 서로 다르게 유도함으로써 각 부위의 공간 정보를 제공할 수 있다. 따라서, 공간 부호화 경사자장이 대상체에 인가됨에 따라 데이터 획득부(320)를 통해 수신되는 대상체의 자기 공명 신호는 3차원 좌표계로 표현될 수 있는 공간 정보를 포함할 수 있다. 따라서, 경사자장 제어부(710)는 복수 개의 슬라이스 각각에 대응되는 공간 부호화 경사자장이 인가하도록 경사 코일(미도시)을 제어할 수 있다.
경사자장 제어부(710)는 슬라이스를 선택하기 위한 펄스를 포함하는 슬라이스 선택 경사자장, X 축 방향의 공간 정보를 획득하기 위한 주파수 엔코딩 경사자장 및 Y 축 방향의 공간 정보를 획득하기 위한 위상 엔코딩 경사자장을 대상체로 인가할 수 있다.
실시예에 따라 경사자장 제어부(710)는 커버리지 영역에 의해 커버되는 두 개 이상의 슬라이스들로 서로 다른 위상 엔코딩 경사자장을 인가할 수 있다. 여기서, 서로 다른 위상 엔코딩 경사자장을 인가한다는 것은, 경사자장 제어부(710)가 각 슬라이스에 대응되는 위상 엔코딩 경사자장에 포함되는 펄스의 형태를 다르게 하는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 경사자장 제어부(710)는 각 슬라이스에 대응되는 위상 엔코딩 경사자장에 포함되는 펄스의 진폭을 다르게 설정할 수 있다.
구체적으로, 경사자장 제어부(710)는 커버리지 영역 내에서의 슬라이스들의 위치에 기초하여, 각 슬라이스에 대응되는 위상 엔코딩 경사자장을 결정할 수 있다. 예를 들어, 경사자장 제어부(710)는 커버리지 영역의 중앙에 위치하는 중앙 슬라이스로 k 공간의 중앙에 대응되는 k 공간 데이터를 획득하기 위한 제 1 위상 엔코딩 경사자장을 인가하고, 커버리지 영역의 가장자리에 위치하는 가장자리 슬라이스로 k 공간의 가장자리에 대응되는 k 공간 데이터를 획득하기 위한 제 2 위상 엔코딩 경사자장을 인가할 수 있다. 구체적으로, 제 1 내지 제 3 슬라이스를 커버하는 커버리지 영역을 갖는 준비 펄스들이 인가된 경우, 경사자장 제어부(710)는 커버리지 영역의 중앙에 위치하는 제 2 슬라이스로 k 공간의 중앙에 대응되는 k 공간 데이터를 획득하기 위한 제 1 위상 엔코딩 경사자장(예를 들어, ky = 0)을 인가하고, 커버리지 영역의 가장자리에 위치하는 제 1 및 제 3 슬라이스로 k 공간의 가장자리에 대응되는 k 공간 데이터를 획득하기 위한 제 2 위상 엔코딩 경사자장(예를 들어, ky = 0.5*ky,max)을 인가할 수 있다.
또는, 경사자장 제어부(710)는 커버리지 영역 내에서의 슬라이스들의 위치 및 k 공간 샘플링 패턴에 기초하여, 각 슬라이스에 대응되는 위상 엔코딩 경사자장을 결정할 수 있다. 여기서, k 공간 샘플링 패턴은, 3차원 k 공간 상에서 어느 라인(또는 지점)의 신호를 획득하고 다른 어느 라인(또는 지점)의 신호는 획득하지 않을 때, 획득된 신호들에 의하여 형성된 무늬(pattern)을 뜻한다. 예를 들어, k 공간 샘플링 패턴은, k 공간 상에서 신호를 획득하는 라인들이 밀집된 제 1 영역과 신호를 획득하지 않는 라인들이 밀집된 제 2 영역을 포함할 수 있다. 이 경우, 경사자장 제어부(710)는 k 공간 샘플링 패턴에 기초하여, 커버리지 영역의 중앙에 위치하는 슬라이스로 k 공간의 제 1 영역에 대응되는 k 공간 데이터를 획득하기 위한 제 1 위상 엔코딩 경사자장을 인가하고, 커버리지 영역의 가장자리에 위치하는 슬라이스들로 k 공간의 제 2 영역에 대응되는 k 공간 데이터를 획득하기 위한 제 2 위상 엔코딩 경사자장을 인가할 수 있다.
경사자장이 형성된 갠트리(도 1의 20) 내로 RF 제어부(310)에 의해 복수 개의 슬라이스들 각각에 대응되는 RF 펄스들이 인가된 후, 데이터 획득부(320)는 대상체로부터 방출되는 자기 공명 신호를 수신할 수 있다. 데이터 획득부(320)는 수신된 자기 공명 신호를 샘플링(또는 언더 샘플링)하여 k 공간 데이터를 획득할 수 있다.
이와 같이, 경사자장 제어부(710)는 커버리지 영역에 의해 커버되는 슬라이스들로 서로 다른 위상 엔코딩 경사자장을 인가함으로써, 데이터 획득부(320)가 커버리지 영역의 중앙 슬라이스로부터 k 공간 상의 가장 중요한 영역에 대응되는 k 공간 데이터를 획득할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 RF 제어부(310)는 복수 개의 슬라이스들 각각에 대응되는 RF 펄스들의 인가 타이밍을 제어함으로써, 데이터 획득부(320)가 준비 펄스에 따른 효과가 가장 큰 커버리지 영역의 중앙 슬라이스로부터 가장 선명한 자기 공명 신호를 획득하도록 할 수 있다. 또한, RF 제어부(310)는 커버리지 영역을 TR 마다 이동시킴으로써, 특정 슬라이스에서 준비 펄스에 따른 효과가 미미해지는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 데이터 획득부(320)는 RF 준비 펄스의 커버리지 영역의 중앙에 위치하는 슬라이스로부터, k 공간 상의 가장 중요한 영역에 대응되는 k 공간 데이터를 가장 선명하게 획득할 수 있다.
도 8은 실시예에 따라 데이터 획득부(320)가 k 공간 데이터를 획득하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 8을 살펴보면, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)가 제 1 내지 제 7 슬라이스(S1 내지 S7)로부터 k 공간 데이터를 획득할 수 있다.
구체적으로, 제 1 TR (801) 동안, RF 제어부(310)는 제 1 내지 제 3 슬라이스(S1 내지 S3)를 커버하는 제 1 RF 준비 펄스(811), 제 4 내지 제 6 슬라이스(S4 내지 S6)를 커버하는 제 2 RF 준비 펄스(812) 및 제 7 슬라이스(S7)를 커버하는 제 3 RF 준비 펄스(813)를 대상체로 인가할 수 있다. 또한, RF 제어부(310) 및 경사자장 제어부(710)는 제 1 RF 준비 펄스(811), 제 2 RF 준비 펄스(812) 및 제 3 RF 준비 펄스(813)가 인가된 후 준비 시간(TP)가 지나면, 제 1 내지 제 7 슬라이스(S1 내지 S7)로부터 k 공간 데이터를 획득하기 위한 RF 펄스 및 공간 부호화 경사사장을 인가할 수 있다. 이때, 경사자장 제어부(710)는 제 1 RF 준비 펄스(811)의 커버리지 영역의 중앙에 위치하는 제 2 슬라이스(S2)와 커버리지 영역의 가장자리에 위치하는 제 1 및 제 3 슬라이스(S1 및 S3)에 대응되는 위상 부호화 경사자장을 다르게 할 수 있다. 구체적으로, 경사자장 제어부(710)는 k 공간(830)의 중앙 영역(831)에 대응되는 k 공간 데이터를 획득하기 위한 제 1 위상 엔코딩 경사자장을 제 2 슬라이스(S2)로 인가하고, k 공간(830)의 가장자리 영역(832-1, 832-2)에 대응되는 k 공간 데이터를 획득하기 위한 제 2 위상 엔코딩 경사자장을 제 1 및 제 3 슬라이스(S1 및 S3)로 인가할 수 있다. 경사자장 제어부(710)는 제 2 및 제 3 준비 펄스(812 및 813)에 의해 커버되는 슬라이스들에 대해서도 동일한 방식으로, 각 슬라이스에 대응되는 위상 엔코딩 경사자장을 달리할 수 있다.
또한, 제 2 TR (802) 동안, RF 제어부(310)는 제 1 및 제 2 슬라이스(S1 및 S2)를 커버하는 제 1 RF 준비 펄스(821), 제 3 내지 제 5 슬라이스(S3 내지 S5)를 커버하는 제 2 RF 준비 펄스(822) 및 제 6 및 제 7 슬라이스(S6 및 S7)를 커버하는 제 3 RF 준비 펄스(823)를 대상체로 인가할 수 있다. 이후, RF 제어부(310)는 커버리지 영역에 의해 커버되는 각 슬라이스의 위치에 기초하여, RF 펄스 및 공간 부호화 경사자장이 대상체로 인가되는 인가 타이밍을 결정할 수 있다. 또한, 경사자장 제어부(710)는 제 1 RF 준비 펄스(821)의 커버리지 영역의 중앙에 위치하는 제 1 슬라이스(S1)로 k 공간(830)의 중앙 영역(831)에 대응되는 k 공간 데이터를 획득하기 위한 제 1 위상 엔코딩 경사자장을 인가하고, 제 1 RF 준비 펄스(821)의 커버리지 영역의 가장자리에 위치하는 제 2 슬라이스(S2)로 k 공간(830)의 가장자리 영역(832-1, 832-2)에 대응되는 k 공간 데이터를 획득하기 위한 제 2 위상 엔코딩 경사자장을 인가할 수 있다. 경사자장 제어부(710)는 제 2 및 제 3 준비 펄스(822 및 823)에 의해 커버되는 슬라이스들에 대해서도 동일한 방식으로, 각 슬라이스에 대응되는 위상 엔코딩 경사자장을 달리할 수 있다.
따라서, 데이터 획득부(320)는 제 1 TR (801) 동안, 제 2 및 제 5 슬라이스(S2 및 S5)로부터 k 공간(830)의 중앙 영역(831)에 대응되는 k 공간 데이터를 획득하고, 제 2 TR (802) 동안, 제 1, 제 4 및 제 7 슬라이스(S1, S4 및 S7)로부터 k 공간(830)의 중앙 영역(831)에 대응되는 k 공간 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 제 3 TR (803) 동안, 제 3 및 제 6 슬라이스(S3 및 S6)로부터 k 공간(830)의 중앙 영역(831)에 대응되는 k 공간 데이터를 획득할 수 있다.
이와 같이, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 각 TR 에서, RF 준비 펄스들의 커버리지 영역의 중앙에 위치하는 슬라이스들(842, 845 및 848)로부터 k 공간(830)의 중앙 영역(831)에 대응되는 k 공간 데이터를 획득하고, 커버리지 영역의 가장자리에 위치하는 슬라이스들(841, 843, 844, 846, 847 및 849)로부터 k 공간(830)의 가장자리 영역(832-1, 832-2)에 대응되는 k 공간 데이터를 획득할 수 있다. 이를 통해, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 준비 펄스가 가장 큰 영향을 미친 선명한 자기 공명 신호를 이용하여, k 공간(830)의 중요도가 높은 중앙 영역(831)에 대응되는 k 공간 데이터를 획득할 수 있다.
또는, 실시예에 따라 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 각 TR에서, 준비 펄스들의 커버리지 영역의 중앙에 위치하는 중앙 슬라이스들(842, 845 및 848)로부터 획득되는 자기 공명 신호는 풀 샘플링(full sampling)하고, 커버리지 영역의 가장자리에 위치하는 가장자리 슬라이스들(841, 843, 844, 846, 847 및 849)로부터 획득되는 자기 공명 신호는 언더 샘플링(under sampling)하여 스캔 시간을 감소시킬 수도 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 중앙 슬라이스들(842, 845 및 848) 및 가장자리 슬라이스들(841, 843, 844, 846, 847 및 849)에 다양한 샘플링 기법을 적용할 수 있다.
도 9 내지 도 11 는 실시예에 따른 자기 공명 영상 촬영 장치(700)에서 자기 공명 영상을 촬영하는 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 9 내지 도 11 에 도시된 자기 공명 영상 촬영 장치(700)의 자기 공명 영상 촬영 방법은, 앞서 설명된 도 1 내지 도 8 등에서 설명된 실시예와 관련된다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 할지라도, 도 1 내지 도 8 등에서 앞서 설명된 내용들은, 도 9 내지 도 11 의 자기 공명 영상 촬영 방법에도 적용될 수 있다.
도 9는 실시예에 따른 자기 공명 영상 촬영 장치가 자기 공명 영상을 촬영하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 9를 참조하면, s910 단계에서, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 두 개 이상의 슬라이스들을 커버할 수 있는 커버리지 영역(coverage area)으로 가지며, TR 마다 커버리지 영역이 이동하는 적어도 하나의 RF 준비 펄스(RF preparation pulse)를 대상체로 인가할 수 있다.
여기서, RF 준비 펄스는, 자기 공명 신호를 획득하기 위한 여기 펄스(excitation pulse)에 앞서 대상체로 인가되는 펄스이며, 예를 들어, 반전 펄스(inversion pulse), 라벨링 펄스(labeling pulse), T1 준비 펄스(T1 preparation pulse) 또는 T2 준비 펄스(T2 preparation pulse) 등을 포함할 수 있다.
또한, RF 준비 펄스는, 두 개 이상의 슬라이스들을 커버하는 커버리지 영역(coverage area)을 가질 수 있다. 여기서, 커버리지 영역(coverage area)은 준비 펄스에 의해 조직 내 수소 원자의 자기화(magnetization)가 발생되는 대상체 상의 소정 영역일 수 있다. 따라서, 준비 펄스가 두 개 이상의 슬라이스들을 커버하는 커버리지 영역을 갖는다는 것은, 준비 펄스가 두 개 이상의 인접하는 슬라이스들을 포함하는 영역에 영향을 미칠 수 있다는 것일 수 있다.
자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 인접하는 N 개의 슬라이스들을 커버하기 위해, N 보다 작은 M 개의 RF 준비 펄스들을 대상체로 인가할 수 있다.
또한, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 적어도 하나의 RF 준비 펄스들 각각의 커버리지 영역을 TR(repetition time)마다 이동할 수 있다. 예를 들어, RF 제어부(310)는 TR 마다 RF 준비 펄스들의 커버리지 영역을 슬라이스 단위(예를 들어, 슬라이스 두께의 배수 단위)로 이동시킬 수 있다. 따라서, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 TR 마다 RF 준비 펄스의 커버리지 영역에 의해 커버되는 슬라이스들을 달리할 수 있다.
이와 같이, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 RF 준비 펄스들의 커버리지 영역을 TR 마다 이동하여, 슬라이스들이 커버리지 영역의 가장자리 또는 중앙에 위치하도록 함으로써, 준비 펄스가 특정 슬라이스(예를 들어, 커버리지 영역의 가장자리에 위치하는 슬라이스)에 미치는 효과가 미미해지는 것을 방지할 수 있다.
s920 단계에서, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 복수 개의 슬라이스들 각각에 대응되는 RF 펄스들을 대상체로 인가할 수 있다. 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 다양한 펄스 시퀀스 기법에 따라 RF 펄스들을 인가할 수 있다. 예를 들어, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 스핀 에코(spin echo), 고속 스핀 에코(FSE: fast spin echo) 및 그레디언트 에코(gradient echo) 기법들 중 적어도 하나에 따라 RF 펄스들을 대상체로 인가할 수 있다.
예를 들어, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 고속 스핀 에코(FSE) 기법에 기초하여, RF 준비 펄스들을 인가한 후, 하나의 RF 여기 펄스(RF excitation pulse) 및 복수 개의 RF 리포커싱 펄스(RF refocusing pulse)들을 대상체로 인가할 수 있다.
자기 공명 영상 촬영 장치(700)가 RF 펄스들을 인가하는 인가 타이밍에 대해서는, 도 10을 참조하여 상세히 후술한다.
s930 단계에서, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 하나의 TR 동안 복수 개의 슬라이스들로부터 자기 공명 신호를 획득할 수 있다. 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 대상체로부터 방출되는 자기 공명 신호를 k 공간 상에서 샘플링(sampling)하여 k 공간 데이터를 획득할 수 있다.
자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 k 공간 데이터에 기초하여 자기 공명 영상을 복원할 수 있다.
또는, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 자기 공명 신호를 언더 샘플링(under sampling)할 수도 있다. 이 경우, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 그라파(GRAPPA, generalized autocalibrating partially parallel acquisitions) 기법과 같이 추가적인 캘리브레이션(calibration) 신호, 스매쉬(SMASH, simultaneous acquisition of spatial harmonics) 기법과 같이 추가적인 코일 정보를 가진 맵(coil sensitivity maps) 등에 기초하여, 언더 샘플링된 데이터를 복원될 수 있다.
도 10은 실시예에 따라 자기 공명 영상 촬영 장치가 RF 펄스들의 인가 타이밍을 결정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 10을 참조하면, s1010 단계에서, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 커버리지 영역의 중앙에 위치하는 슬라이스에 기초하여, RF 펄스들을 인가하는 타이밍을 결정할 수 있다.
자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 적어도 하나의 RF 준비 펄스들을 인가하고 준비 시간(TP: preparation time)이 지난 후에, RF 준비 펄스들 각각에 의해 커버되는 슬라이스들 각각에 대응되는 RF 펄스들을 대상체로 인가할 수 있다. 여기서, 준비 시간(TP)이 소요되는 것은, 특정 조직(예를 들어, 뇌척수액, 지방 등)의 신호를 억제(또는 강조)하기 위해, 준비 펄스가 인가됨에 따라 발생된 조직의 네트 자기화가 '0'이 되는 시점까지 일정 시간이 소요되기 때문이다. 예를 들어, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 뇌척수액으로부터 발생되는 신호를 억제하기 위해 RF 준비 펄스가 인가된 후 2000~2500m 의 준비 시간을 가질 수 있다. 또는, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 지방 신호를 억제하기 위해 150 ms 의 준비 시간을 가질 수 있다.
구체적으로, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 각 RF 준비 펄스에 의해 커버되는 슬라이스들 중에서 커버리지 영역의 중앙에 위치하는 중앙 슬라이스에 기초하여, RF 펄스들이 인가되는 인가 타이밍을 제어할 수 있다. 예를 들어, RF 제어부(310)는 RF 준비 펄스를 인가한 후, 중앙 슬라이스에 대응되는 RF 펄스가 준비 시간(TP) 후에 인가되도록 할 수 있다. 예를 들어, 제 1 내지 제 3 슬라이스를 커버하는 제 1 RF 준비 펄스가 인가되고, 준비 시간(TP)이 경과하는 시점에 제 2 슬라이스에 대응되는 RF 펄스를 인가할 수 있다. 따라서, 제 1 슬라이스에 대응되는 RF 펄스 및 제 3 슬라이스에 대응되는 RF 펄스는 준비 시간(TP)가 경과하기 이전 및 준비 시간(TP)이 경과한 후에 인가될 수 있다. 이는, 준비 펄스에 따른 효과가 가장 큰 중앙 슬라이스로부터 가장 선명한 자기 공명 신호를 획득하기 위함일 수 있다.
s1020 단계에서, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 결정된 타이밍에 기초하여, 복수 개의 슬라이스들 각각에 대응되는 RF 펄스들을 대상체로 인가할 수 있다. 자기 공명 영상 촬영 장치(700)가 RF 펄스들을 인가하는 방법에는 도 6의 실시예가 적용될 수 있으므로, 자세한 설명은 생략한다.
도 11은 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치가 위상 엔코딩 경사자장(phase encoding gradient)을 인가하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 11을 참조하면, s1110 단계에서, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 적어도 하나의 RF 준비 펄스를 대상체로 인가할 수 있다. s1110 단계는 도 9의 s910 단계에 대응되므로, 자세한 설명은 생략한다.
s1120 단계에서, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 RF 준비 펄스의 커버리지 영역 내에서의 슬라이스 위치에 기초하여, 각 슬라이스에 대응되는 위상 엔코딩 경사자장(phase encoding gradient)를 결정할 수 있다.
자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 주파수 엔코딩 경사자장(frequency encoding gradient), 위상 엔코딩 경사자장(phase encoding gradient) 및 슬라이스 선택 경사자장(slice selection gradient)을 포함하는 공간 부호화 경사자장(spatial encoding gradient)을 갠트리(도 1의 20)에서 발생시킬 수 있다.
구체적으로, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 각 슬라이스가 RF 준비 펄스의 커버리지 영역의 중앙에 위치하는지 여부에 따라 위상 엔코딩 경사자장을 결정할 수 있다. 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 슬라이스가 커버리지 영역의 중앙에 위치하는 경우, k 공간의 중앙에 대응되는 k 공간 데이터를 획득하기 위한 제 1 위상 엔코딩 경사자장을 결정할 수 있다. 또는, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 슬라이스가 커버리지 영역의 가장자리에 위치하는 경우, k 공간의 가장자리에 대응되는 k 공간 데이터를 획득하기 위한 제 2 위상 엔코딩 경사자장을 결정할 수 있다.
예를 들어, 제 1 내지 제 3 슬라이스를 커버하는 커버리지 영역을 갖는 준비 펄스들이 인가된 경우, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 커버리지 영역의 중앙에 위치하는 제 2 슬라이스로 k 공간의 중앙에 대응되는 k 공간 데이터를 획득하기 위한 제 1 위상 엔코딩 경사자장(예를 들어, ky = 0)을 결정하고, 커버리지 영역의 가장자리에 위치하는 제 1 및 제 3 슬라이스로 k 공간의 가장자리에 대응되는 k 공간 데이터를 획득하기 위한 제 2 위상 엔코딩 경사자장(예를 들어, ky = 0.5*ky,max)을 결정할 수 있다.
또는, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 커버리지 영역 내에서의 슬라이스들의 위치 및 k 공간 샘플링 패턴에 기초하여, 각 슬라이스에 대응되는 위상 엔코딩 경사자장을 결정할 수 있다. 여기서, k 공간 샘플링 패턴은, 3차원 k 공간 상에서 어느 라인(또는 지점)의 신호를 획득하고 다른 어느 라인(또는 지점)의 신호는 획득하지 않을 때, 획득된 신호들에 의하여 형성된 무늬(pattern)을 뜻한다. 예를 들어, k 공간 샘플링 패턴은, k 공간 상에서 신호를 획득하는 라인들이 밀집된 제 1 영역과 신호를 획득하지 않는 라인들이 밀집된 제 2 영역을 포함할 수 있다. 이 경우, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 k 공간 샘플링 패턴에 기초하여, 커버리지 영역의 중앙에 위치하는 슬라이스로 k 공간의 제 1 영역에 대응되는 k 공간 데이터를 획득하기 위한 제 1 위상 엔코딩 경사자장을 결정하고, 커버리지 영역의 가장자리에 위치하는 슬라이스들로 k 공간의 제 2 영역에 대응되는 k 공간 데이터를 획득하기 위한 제 2 위상 엔코딩 경사자장을 결정할 수 있다.
s1130 단계에서, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 결정된 위상 엔코딩 경사자장에 기초하여, RF 준비 펄스의 커버리지 영역에 의해 커버되는 슬라이스들로 서로 다른 위상 엔코딩 경사자장을 인가할 수 있다.
전술한 바와 같이, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 복수 개의 슬라이스들 각각에 대응되는 RF 펄스들의 인가 타이밍을 제어함으로써, 준비 펄스에 따른 효과가 가장 큰 커버리지 영역의 중앙 슬라이스로부터 가장 선명한 자기 공명 신호를 획득할 수 있다. 또한, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 커버리지 영역을 TR 마다 이동시킴으로써, 특정 슬라이스에서 준비 펄스에 따른 효과가 미미해지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 RF 준비 펄스의 커버리지 영역에 의해 커버되는 슬라이스들로 서로 다른 위상 엔코딩 경사자장을 인가함으로써, 커버리지 영역의 중앙 슬라이스로부터 k 공간 상의 가장 중요한 영역에 대응되는 k 공간 데이터를 획득할 수 있다.
따라서, 자기 공명 영상 촬영 장치(700)는 k 공간 상의 중요도가 높은 영역에 대응되는 가장 선명한 자기 공명 신호들을 획득함으로써, 효과적으로 특정 조직(예를 들어, 뇌척수액, 지방 등)의 신호가 억제(또는 강조)된 자기 공명 영상을 생성할 수 있다.
한편, 상술한 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.
또한, 컴퓨터의 프로세서가 전술한 기능들을 실행시키기 위하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 통신이 필요한 경우, 컴퓨터의 프로세서는 컴퓨터의 통신 모듈(예: 유선 및/또는 무선 통신 모듈)을 이용하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 어떻게 통신할 수 있는지, 통신 시 어떠한 정보나 미디어를 송수신해야 하는지 등에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
그리고, 개시된 실시예들을 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램과 이와 관련된 코드 및 코드 세그먼트 등은, 기록매체를 읽어서 프로그램을 실행시키는 컴퓨터의 시스템 환경 등을 고려하여, 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론되거나 변경될 수도 있다.
이상에서 전술한 바와 같은 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽힐 수 있는 기록매체는, 일 예로, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 미디어 저장장치 등이 있다.
또한 전술한 바와 같은 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽힐 수 있는 기록매체는 네트워크로 커넥션된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 이 경우, 다수의 분산된 컴퓨터 중 어느 적어도 하나의 컴퓨터는 상기에 제시된 기능들 중 일부를 실행하고, 그 결과를 다른 분산된 컴퓨터들 중 적어도 하나에 그 실행 결과를 전송할 수 있으며, 그 결과를 전송 받은 컴퓨터 역시 상기에 제시된 기능들 중 일부를 실행하여, 그 결과를 역시 다른 분산된 컴퓨터들에 제공할 수 있다.
이상에서, 개시된 실시예들을 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 명세서에 따른 권리 범위가 반드시 이러한 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 즉, 개시된 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 적어도 하나로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 명세서의 실시예들을 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 등이 포함될 수 있다.
이상의 설명은 본 명세서의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 개시된 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서, 개시된 실시예들에 대한 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 개시된 실시예들은 본 명세서에 기술된 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 개시된 실시예들에 의하여 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 개시된 실시예들에 따른 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 개시된 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (19)

  1. 두 개 이상의 슬라이스들을 커버하는 커버리지 영역(coverage area)을 가지며, TR 마다 상기 커버리지 영역이 이동하는 적어도 하나의 RF 준비 펄스(RF preparation pulse)를 대상체로 인가하고, 복수 개의 슬라이스들 각각에 대응되는 RF 펄스들을 상기 대상체로 인가하는 RF 제어부; 및
    하나의 TR 동안 상기 복수 개의 슬라이스들로부터 자기 공명 신호를 획득하는 데이터 획득부;를 포함하는, 자기 공명 영상 촬영 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버리지 영역에 의해 커버되는 상기 두 개 이상의 슬라이스들로 서로 다른 위상 엔코딩 경사자장(phase encoding gradient)을 인가하는 경사자장 제어부;를 더 포함하는, 자기공명 영상 촬영 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 위상 엔코딩 경사자장은, 상기 커버리지 영역 내에서의 슬라이스 위치 및 k 공간 샘플링 패턴 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는, 자기 공명 영상 촬영 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 경사자장 제어부는, 상기 커버리지 영역의 중앙에 위치하는 슬라이스로 k 공간의 중앙에 대응되는 k 공간 데이터를 획득하기 위한 제 1 위상 엔코딩 경사자장을 인가하며, 상기 커버리지 영역의 가장자리에 위치하는 슬라이스로 k 공간의 가장자리에 대응되는 k 공간 데이터를 획득하기 위한 제 2 위상 엔코딩 경사자장을 인가하는, 자기 공명 영상 촬영 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버리지 영역은, 상기 TR 마다 슬라이스 단위로 이동하는, 자기 공명 영상 촬영 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 TR 마다 상기 적어도 하나의 RF 준비 펄스의 상기 커버리지 영역이 이동됨에 따라, 상기 커버리지 영역에 의해 커버되는 슬라이스들이 상기 TR 마다 달라지는, 자기 공명 영상 촬영 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 RF 제어부는, 상기 커버리지 영역의 중앙에 위치하는 슬라이스에 기초하여, 상기 RF 펄스들을 인가하는 타이밍을 결정하는, 자기 공명 영상 촬영 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 RF 준비 펄스는, 반전 펄스(inversion pulse), 라벨링 펄스(labeling pulse), T1 준비 펄스(T1 preparation pulse) 및 T2 준비 펄스(T2 preparation pulse) 중 적어도 하나인, 자기 공명 영상 촬영 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 RF 제어부는, 스핀 에코(spin echo) 기법, 경사자장 에코(gradient echo) 기법 및 고속 스핀 에코(fast spin echo) 기법 중 적어도 하나에 따라 상기 RF 펄스들을 인가하는, 자기 공명 영상 촬영 장치.
  10. 멀티 슬라이스 기법을 이용하는 자기공명 영상을 촬영하는 방법에 있어서,
    두 개 이상의 슬라이스들을 커버할 수 있는 커버리지 영역(coverage area)을 가지며, TR 마다 상기 커버리지 영역이 이동하는 적어도 하나의 RF 준비 펄스(RF preparation pulse)를 대상체로 인가하는 단계;
    복수 개의 슬라이스들 각각에 대응되는 RF 펄스들을 상기 대상체로 인가하는 단계; 및
    상기 복수 개의 슬라이스들로부터 자기 공명 신호를 획득하는 단계;를 포함하는, 자기 공명 영상 촬영 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 커버리지 영역에 의해 커버되는 상기 두 개 이상의 슬라이스들로 서로 다른 위상 엔코딩 경사자장(phase encoding gradient)을 인가하는 단계;를 더 포함하는, 자기 공명 영상 촬영 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 위상 엔코딩 경사자장은, 상기 커버리지 영역 내에서의 슬라이스 위치에 기초하여 결정되는, 자기 공명 영상 촬영 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 위상 엔코딩 경사자장을 인가하는 단계는,
    상기 커버리지 영역의 중앙에 위치하는 슬라이스로 k 공간의 중앙에 대응되는 k 공간 데이터를 획득하기 위한 제 1 위상 엔코딩 경사자장을 인가하고, 상기 커버리지 영역의 가장자리에 위치하는 슬라이스로 k 공간의 가장자리에 대응되는 k 공간 데이터를 획득하기 위한 제 2 위상 엔코딩 경사자장을 인가하는, 자기 공명 영상 촬영 방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 커버리지 영역은, 상기 TR 마다 슬라이스 단위로 이동하는, 자기 공명 영상 촬영 방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 TR 마다 상기 적어도 하나의 RF 준비 펄스의 상기 커버리지 영역이 이동됨에 따라, 상기 커버리지 영역에 의해 커버되는 슬라이스들이 상기 TR 마다 달라지는, 자기 공명 영상 촬영 방법.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 RF 펄스들을 인가하는 단계는,
    상기 커버리지 영역의 중앙에 위치하는 슬라이스에 기초하여, 상기 RF 펄스들을 인가하는 타이밍을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 타이밍에 기초하여, 상기 RF 펄스들을 인가하는 단계;를 포함하는, 자기 공명 영상 촬영 방법.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 RF 준비 펄스는, 반전 펄스(inversion pulse), 라벨링 펄스(labeling pulse), T1 준비 펄스(T1 preparation pulse) 및 T2 준비 펄스(T2 preparation pulse) 중 적어도 하나인, 자기 공명 영상 촬영 방법.
  18. 제 10 항에 있어서,
    상기 RF 펄스들을 인가하는 단계는,
    스핀 에코(spin echo) 기법, 경사자장 에코(gradient echo) 기법, 고속 스핀 에코(fast spin echo) 기법 중 적어도 하나에 따라 상기 RF 펄스들을 인가하는 단계;를 포함하는, 자기 공명 영상 촬영 방법.
  19. 제 10 항의 자기 공명 영상 촬영 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10802096B2 (en) * 2017-12-26 2020-10-13 Uih America, Inc. Methods and systems for magnetic resonance imaging
US11852707B2 (en) 2019-10-21 2023-12-26 Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. Systems and methods for simultaneous multi-slice magnetic resonance imaging
US11127562B1 (en) * 2020-08-05 2021-09-21 Fei Company System and method for RF pulsed electron beam based STEM

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5528144A (en) 1994-07-29 1996-06-18 Picker International, Inc. Interleaved slab inversion for enhanced throughput in fluid attenuated inversion recovery imaging
US7412277B1 (en) 2003-08-20 2008-08-12 General Electric Company Multi-slice MR data acquisition in successive heartbeats with black blood contrast
JP4699739B2 (ja) * 2004-10-28 2011-06-15 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー Ｍｒｉ装置
JP2009160342A (ja) 2008-01-10 2009-07-23 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc 磁気共鳴イメージング装置、ｒｆパルスの送信方法およびプログラム
JP5438024B2 (ja) * 2008-11-07 2014-03-12 株式会社日立メディコ 磁気共鳴イメージング装置及び方法
DE102009014054B4 (de) * 2009-03-19 2011-06-09 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Ablaufs einer MR-Messung bei einer Magnetresonanzanlage
DE102009021242B4 (de) * 2009-05-14 2011-06-16 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Ablaufs einer MR-Messung bei einer Magnetresonanzanlage
US9414766B2 (en) * 2010-02-25 2016-08-16 The Medical College Of Wisconsin, Inc. Method for simultaneous multi-slice magnetic resonance imaging using single and multiple channel receiver coils
JP2012040362A (ja) * 2010-07-23 2012-03-01 Toshiba Corp 磁気共鳴イメージング方法、磁気共鳴イメージング装置およびその制御装置
US9915717B2 (en) * 2010-12-20 2018-03-13 Regents Of The University Of Minnesota Method for rapid whole brain magnetic resonance imaging with contrast preparation
KR101310707B1 (ko) * 2012-02-29 2013-09-24 고려대학교 산학협력단 자기 공명 영상 처리 장치 및 방법
DE102012204434B3 (de) 2012-03-20 2013-07-11 Siemens Aktiengesellschaft Mehrschicht-MRI-Anregung mit simultaner Refokussierung aller angeregten Schichten
KR101301490B1 (ko) * 2012-06-19 2013-08-29 한국과학기술원 자기공명영상장치 및 확산강조영상획득방법
DE102013214867B4 (de) 2013-07-30 2015-02-12 Siemens Aktiengesellschaft Ermittlung einer Magnetresonanz-Ansteuersequenz mit konzentrischen, kreisförmigen Sendetrajektorien
US10520570B2 (en) * 2014-05-09 2019-12-31 Beth Israel Deaconess Medical Center, Inc. System and method for tissue characterization using multislice magnetic resonance imaging
KR102349449B1 (ko) * 2014-12-11 2022-01-10 삼성전자주식회사 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 장치의 영상 처리 방법
DE102015222833B4 (de) * 2015-11-19 2017-11-16 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung eines Magnetresonanzbildgebungssystems zur simultanen Aufnahme von mehreren Teilvolumina

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