KR20180019989A - 워크 스테이션, 의료영상 장치, 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

워크 스테이션, 의료영상 장치 및 그 제어방법이 개시된다. 일 측에 따른 워크 스테이션은, 디스플레이 장치; 및 대상체의 호흡정보 및 상기 대상체에 관한 MR 데이터의 획득구간을 표시하고, 상기 표시된 획득구간이 사용자의 조작 명령에 따라 변경되도록 구성된 유저 인터페이스가 상기 디스플레이 장치 상에 표시되도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

워크 스테이션, 의료영상 장치, 및 그 제어방법{WORK STATION, MEDICAL IMAGING APPARATUS, AND METHOD FOR CONTROLLINF THEREOF}

대상체의 호흡정보를 기초로 의료영상을 생성하는 워크 스테이션, 의료영상 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 의료영상 장치는 대상체의 내부를 영상화하여 의료영상을 획득하고, 획득한 의료영상을 진단에 이용할 수 있도록 하는 장치이다. 구체적으로, 의료영상 장치는 신체 내의 구조적 세부사항, 내부 조직 및 유체의 흐름 등을 촬영 및 처리하여 사용자에게 보여준다.

의사 등의 사용자는 의료영상 장치에서 출력되는 의료영상을 이용하여 환자의 건강 상태 및 질병을 진단할 수 있다. 이때, 의료영상의 정밀도가 높아질수록 환자의 상태를 보다 정확히 판단할 수 있다. 이에 따라, 최근에는 보다 선명한 의료영상을 획득할 수 있는 방법으로써, 환자의 상태에 따른 영향을 최소화한 의료영상을 획득하기 위한 여러 방법이 연구되고 있다.

대상체의 움직임에 의해 발생되는 아티팩트(artifact)를 최소화한 의료영상을 획득하기 위한 워크 스테이션, 의료영상 장치 및 그 제어방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.

일 측에 따른 워크 스테이션은, 디스플레이 장치; 및 대상체의 호흡정보 및 상기 대상체에 관한MR 데이터의 획득구간을 표시하고, 상기 표시된 획득구간이 사용자의 조작 명령에 따라 변경되도록 구성된 유저 인터페이스가 상기 디스플레이 장치 상에 표시되도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 사용자의 조작 명령에 따라 상기 표시된 획득구간이 변경되면, 상기 변경된 획득구간에 대응되도록 프로토콜을 수정하고, 상기 수정된 프로토콜에 따라 MR 데이터를 획득할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 사용자의 조작 명령에 따라 상기 표시된 획득구간이 변경되면, 상기 표시된 획득구간과 상기 변경된 획득구간이 함께 제공되도록 구현된 유저 인터페이스가 상기 디스플레이 장치 상에 표시되도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 사용자의 조작 명령에 따라 상기 표시된 획득구간이 변경되면, 상기 표시된 획득구간과 상기 변경된 획득구간이 다르게 표시되도록 구현된 유저 인터페이스가 상기 디스플레이 장치 상에 표시되도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 표시된 획득구간과 상기 변경된 획득구간의 컬러, 및 투명도 중 적어도 하나가 다르게 설정되도록 구현된 유저 인터페이스가 상기 디스플레이 장치 상에 표시되도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 표시된 획득구간이 변경되면, 상기 획득구간을 구성하는 획득시점 및 획득길이 중 변경된 것을 식별하고, 식별 결과에 따라 상기 프로토콜과 관련된 파라미터 값을 변경할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 사용자의 조작 명령에 따라 상기 표시된 획득구간이 변경되면, 상기 변경된 획득구간에 따라 프로토콜을 수정할 것인지에 관한 메시지를 제공하도록 구현된 유저 인터페이스가 상기 디스플레이 장치 상에 표시되도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 화살표, 선, 기호 및 다각형 형태 중 적어도 하나를 이용하여 상기 획득구간을 나타내도록 구현된 유저 인터페이스가 상기 디스플레이 장치 상에 표시되도록 제어할 수 있다.

또 다른 일 측에 따른 워크 스테이션은, 디스플레이 장치; 및 대상체의 호흡정보 및 상기 대상체의 호흡정보에 따른 호흡상태를 기초로 결정한 MR 데이터의 획득구간을 표시하고, 상기 표시된 획득구간에 대응되도록 프로토콜을 설정할지 여부를 확인 받도록 구현된 유저 인터페이스가 디스플레이 장치 상에 표시되도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 사용자로부터 확인 명령을 입력 받으면, 획득구간에 대응되도록 프로토콜을 설정하고, 상기 설정된 프로토콜에 따라 MR 데이터를 획득할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 프로토콜이 기 설정되었는지 여부에 따라, 상기 기 설정된 프로토콜에 따른 획득구간 및 상기 호흡상태에 따라 결정된 획득구간 중 적어도 하나를 제공하도록 구현된 유저 인터페이스가 상기 디스플레이 장치 상에 표시되도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 기 설정된 프로토콜에 따른 획득구간 및 상기 호흡상태에 따라 자동 결정된 획득구간의 컬러, 및 투명도 중 적어도 하나가 다르게 설정되도록 구현된 유저 인터페이스를 상기 디스플레이 장치 상에 표시되도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 호흡정보를 기초로 파악한 호흡 기울기를 이용하여 상기 획득구간을 자동 결정하고, 상기 자동 결정한 획득구간에 대응되도록 프로토콜을 설정할지 여부에 관한 메시지가 제공되도록 구현된 유저 인터페이스가 상기 디스플레이 장치 상에 표시되도록 제어할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 상기 기 설정된 프로토콜에 따른 획득구간 및 상기 호흡상태에 따라 결정된 획득구간 중 사용자에 의해 선택된 어느 하나에 대응되도록 프로토콜을 수정 또는 설정할 수 있다.

일 측에 따른 의료영상 장치는, 디스플레이 장치; 및 대상체의 호흡정보 및 상기 대상체에 관한 MR 데이터의 획득구간을 표시하고, 상기 표시된 획득구간이 사용자의 조작 명령에 따라 변경되도록 구성된 유저 인터페이스가 상기 디스플레이 장치 상에 표시되도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

또 다른 일 측에 따른 의료영상 장치는, 디스플레이 장치; 및 대상체의 호흡정보 및 상기 대상체의 호흡정보에 따른 호흡상태를 기초로 결정한 MR 데이터의 획득구간을 표시하고, 상기 표시된 획득구간에 대응되도록 프로토콜을 설정할지 여부를 확인 받도록 구현된 유저 인터페이스가 디스플레이 장치 상에 표시되도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

일 측에 따른 의료영상 장치의 제어방법은, 대상체의 호흡정보 및 상기 대상체에 관한 MR 데이터의 획득구간을 표시하고, 상기 표시된 획득구간이 사용자의 조작 명령에 따라 변경되도록 구성된 유저 인터페이스를 상기 디스플레이 장치 상에 표시하는 단계; 및 상기 사용자의 조작 명령에 따라 상기 표시된 획득구간이 변경되면, 상기 변경된 획득구간에 대응되도록 프로토콜을 수정하고, 상기 수정된 프로토콜에 따라 MR 데이터를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 표시하는 단계는, 상기 사용자의 조작 명령에 따라 상기 표시된 획득구간이 변경되면, 상기 표시된 획득구간과 상기 변경된 획득구간이 함께 제공되도록 구현된 유저 인터페이스를 상기 디스플레이 장치 상에 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또 다른 일 측에 따른 의료영상 장치의 제어방법은, 대상체의 호흡정보를 기초로 호흡상태를 판단하는 단계; 및 상기 판단된 호흡상태에 따라 MR 데이터의 획득구간을 결정하고, 상기 결정된 획득구간에 대응되도록 프로토콜을 설정할지 여부를 확인 받도록 구현된 유저 인터페이스를 디스플레이 장치 상에 표시하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 표시하는 단계는, 프로토콜이 기 설정되었는지 여부에 따라, 상기 기 설정된 프로토콜에 따른 획득구간 및 상기 호흡상태에 따라 결정된 획득구간 중 적어도 하나를 제공하도록 구현된 유저 인터페이스를 상기 디스플레이 장치에 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.

개시된 실시예에 따르면, 대상체의 호흡정보와 획득구간을 함께 제공할 뿐만 아니라, 사용자가 보다 직관적으로 획득구간을 변경할 수 있도록 구현된 유저 인터페이스를 제공함으로써, 의료영상의 품질 저하를 방지할 수 있다.

또한 개시된 실시예에 따르면, 사용자의 조작 명령에 따라 변경된 획득구간에 대응되도록 프로토콜을 수정 또는 재설정함으로써, 사용자가 보다 손쉽게 선명한 의료영상을 획득할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 MRI 시스템의 개략도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 워크 스테이션이 마련된 작업 공간을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 영상 데이터를 생성하는 과정을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 대상체 내부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 대상체의 호흡에 기초한 횡격막의 위치 변화를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 호흡 주기 별 획득구간을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 호흡곡선과 호흡 주기 별 획득구간을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 일 실시예에 따른 프로토콜에 기초하여 획득구간이 변경되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 9, 도 10, 도 11, 도 12, 도 13 및 도 14는 서로 다른 실시예에 따른 획득구간이 표시된 화면을 도시한 도면이다.
도 15는 일 실시예에 따른 획득구간과 메시지가 표시된 화면을 도시한 도면이다.
도 16 a 및 도 16b는 서로 다른 실시예에 따른 호흡 기울기를 기초로 획득구간을 결정하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 일 실시예에 따른 획득구간과 메시지가 표시된 화면을 도시한 도면이다.
도 18은 일 실시예에 따른 호흡정보를 기초로 획득구간의 표시 및 변경을 지원하도록 구성된 유저 인터페이스를 표시하는 MRI 시스템의 동작 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 일 실시예에 따른 호흡정보를 기초로 파악한 호흡상태를 이용하여 획득구간을 설정하고, 설정된 획득구간의 제공하도록 구성된 유저 인터페이스를 표시하는 MRI 시스템의 동작 흐름을 설명하기 위한 도면이다.

본 명세서는 본 발명의 권리범위를 명확히 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 실시할 수 있도록, 본 발명의 원리를 설명하고, 실시예들을 개시한다. 개시된 실시예들은 다양한 형태로 구현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부'(part, portion)라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부'가 하나의 요소(unit, element)로 구현되거나, 하나의 '부'가 복수의 요소들을 포함하는 것도 가능하다. 이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.

본 명세서에서 영상은 자기 공명 영상(MRI) 장치, 컴퓨터 단층 촬영(CT) 장치, 초음파 촬영 장치, 또는 엑스레이 촬영 장치 등의 의료 영상 장치에 의해 획득된 의료 영상을 포함할 수 있다.

본 명세서에서 '대상체(object)'는 촬영의 대상이 되는 것으로서, 사람, 동물, 또는 그 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 대상체는 신체의 일부(장기 또는 기관 등; organ) 또는 팬텀(phantom) 등을 포함할 수 있다.

MRI 시스템은 자기 공명(magnetic resonance, MR) 신호를 획득하고, 획득된 자기 공명 신호를 영상으로 재구성한다. 자기 공명 신호는 대상체로부터 방사되는 RF 신호를 의미한다.

MRI 시스템은 주자석이 정자장(static magnetic field)을 형성하여, 정자장 속에 위치한 대상체의 특정 원자핵의 자기 쌍극자 모멘트 방향을 정자장 방향으로 정렬시킨다. 경사자장 코일은 정자장에 경사 신호를 인가하여, 경사자장을 형성시켜, 대상체의 부위 별로 공명 주파수를 다르게 유도할 수 있다.

RF 코일은 영상 획득을 원하는 부위의 공명 주파수에 맞추어 RF 신호를 조사할 수 있다. 또한, RF 코일은 경사자장이 형성됨에 따라, 대상체의 여러 부위로부터 방사되는 서로 다른 공명 주파수의 MR 신호들을 수신할 수 있다. 이러한 단계를 통해 MRI 시스템은 영상 복원 기법을 이용하여 MR 신호로부터 영상을 획득한다.

도 1은 일 실시예에 따른 MRI 시스템의 개략도이다. 또한, 도 2는 일 실시예에 따른 워크 스테이션이 마련된 작업 공간을 개략적으로 도시한 도면이다. 이하에서는 설명의 중복을 방지하기 위해 함께 설명하도록 한다.

도 1을 참조하면, MRI 시스템(1)은 오퍼레이팅부(10), 제어부(30) 및 스캐너(50)를 포함할 수 있다. 여기서, 제어부(30)는 도 1에 도시된 바와 같이 독립적으로 구현될 수 있다. 또는, 제어부(30)는 복수 개의 구성 요소로 분리되어, MRI 시스템(1)의 각 구성 요소에 포함될 수도 있다. 이하에서는 각 구성 요소에 대해 구체적으로 살펴보도록 한다.

스캐너(50)는 내부 공간이 비어 있어, 대상체가 삽입될 수 있는 형상(예컨대, 보어(bore) 형상)으로 구현될 수 있다. 스캐너(50)의 내부 공간에는 정자장 및 경사자장이 형성되며, RF 신호가 조사된다.

스캐너(50)는 정자장 형성부(51), 경사자장 형성부(52), RF 코일부(53), 테이블부(55) 및 디스플레이부(56)를 포함할 수 있다. 정자장 형성부(51)는 대상체에 포함된 원자핵들의 자기 쌍극자 모멘트의 방향을 정자장 방향으로 정렬하기 위한 정자장을 형성한다. 정자장 형성부(51)는 영구 자석으로 구현되거나 또는 냉각 코일을 이용한 초전도 자석으로 구현될 수도 있다.

경사자장 형성부(52)는 제어부(30)와 연결된다. 제어부(30)로부터 전송 받은 제어신호에 따라 정자장에 경사를 인가하여, 경사자장을 형성한다. 경사자장 형성부(52)는 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축 방향의 경사자장을 형성하는 X, Y, Z 코일을 포함하며, 대상체의 부위 별로 공명 주파수를 서로 다르게 유도할 수 있도록 촬영 위치에 맞게 경사 신호를 발생 시킨다.

RF 코일부(53)는 제어부(30)와 연결되어, 제어부(30)로부터 전송 받은 제어신호에 따라 대상체에 RF 신호를 조사하고, 대상체로부터 방출되는 MR 신호를 수신할 수 있다. RF 코일부(53)는 세차 운동을 하는 원자핵을 향하여 세차운동의 주파수와 동일한 주파수의 RF 신호를 대상체에게 전송한 후 RF 신호의 전송을 중단하고, 대상체로부터 방출되는 MR 신호를 수신할 수 있다.

RF 코일부(53)는 원자핵의 종류에 대응하는 무선 주파수를 갖는 전자파를 생성하는 송신 RF 코일과, 원자핵으로부터 방사된 전자파를 수신하는 수신 RF 코일로서 각각 구현되거나 또는 송/수신 기능을 함께 갖는 하나의 RF 송수신 코일로서 구현될 수도 있다. 또한, RF 코일부(53)외에, 별도의 코일이 대상체에 장착될 수도 있다. 예를 들어, 촬영 부위 또는 장착 부위에 따라, 헤드 코일(Head coil), 척추 코일(spine coil), 몸통 코일(torso coil), 무릎 코일(knee coil) 등이 별도의 코일로 이용될 수 있다.

스캐너(50)의 외측 및/또는 내측에는 디스플레이부(56)가 마련될 수 있다. 디스플레이부(56)는 제어부(30)에 의해 제어되어, 사용자 또는 대상체에게 의료 영상 촬영과 관련된 정보를 제공할 수 있다.

또한, 스캐너(50)에는 대상체의 상태에 관한 모니터링정보를 획득하여 전달하는 대상체 모니터링정보 획득부가 마련될 수 있다. 예를 들어, 대상체 모니터링정보 획득부(미도시)는 대상체의 움직임, 위치 등을 촬영하는 카메라(미도시), 대상체의 호흡을 측정하기 위한 호흡 측정기(미도시), 대상체의 심전도를 측정하기 위한 ECG 측정기(미도시), 또는 대상체의 체온을 측정하기 위한 체온 측정기(미도시)로부터 대상체에 관한 모니터링정보를 획득하여 제어부(30)로 전달할 수 있다. 이에 따라, 제어부(30)는 대상체에 관한 모니터링정보를 이용하여 스캐너(50)의 동작을 제어할 수 있다. 이하에서는 제어부(30)에 대해 살펴보도록 한다.

제어부(30)는 스캐너(50)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.

제어부(30)는 스캐너(50) 내부에서 형성되는 신호들의 시퀀스를 제어할 수 있다. 제어부(30)는 오퍼레이팅부(10)로부터 수신받은 펄스 시퀀스(pulse sequence) 또는 설계한 펄스 시퀀스에 따라 경사자장 형성부(52) 및 RF 코일부(53)를 제어할 수 있다.

펄스 시퀀스란, 경사자장 형성부(52), 및 RF 코일부(53)를 제어하기 위해 필요한 모든 정보를 포함하며, 예를 들어 경사자장 형성부(52)에 인가하는 펄스(pulse) 신호의 강도, 인가 지속시간, 인가 타이밍 등에 관한 정보 등을 포함할 수 있다.

제어부(30)는 펄스 시퀀스에 따라 경사 파형, 즉 전류 펄스를 발생시키는 파형 발생기(미도시), 및 발생된 전류 펄스를 증폭시켜 경사자장 형성부(52)로 전달하는 경사 증폭기(미도시)를 제어하여, 경사자장 형성부(52)의 경사자장 형성을 제어할 수 있다.

제어부(30)는 RF 코일부(53)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(30)는 공명 주파수의 RF 펄스를 RF 코일부(53)에 공급하여 RF 신호를 조사할 수 있고, RF 코일부(53)가 수신한 MR 신호를 수신할 수 있다. 이때, 제어부(30)는 제어신호를 통해 송수신 방향을 조절할 수 있는 스위치(예컨대, T/R 스위치)의 동작을 제어하여, 동작 모드에 따라 RF 신호의 조사 및 MR 신호의 수신을 조절할 수 있다.

제어부(30)는 대상체가 위치하는 테이블부(55)의 이동을 제어할 수 있다. 촬영이 수행되기 전에, 제어부(30)는 대상체의 촬영 부위에 맞추어, 테이블부(55)를 미리 이동시킬 수 있다.

제어부(30)는 디스플레이부(56)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(30)는 제어신호를 통해 디스플레이부(56)의 온/오프 또는 디스플레이부(56)를 통해 표시되는 화면 등을 제어할 수 있다.

제어부(30)는 MRI 시스템(1) 내 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘, 프로그램 형태의 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.

오퍼레이팅부(10)는 MRI 시스템(1)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 오퍼레이팅부(10)는 영상 처리부(11), 입력부(12) 및 출력부(13)를 포함할 수 있다.

영상 처리부(11)는 메모리를 이용하여 제어부(30)로부터 수신 받은 MR 신호를 저장하고, 이미지 프로세서를 이용하여 영상 복원 기법을 적용함으로써, 저장한 MR 신호로부터 대상체에 대한 영상 데이터를 생성할 수 있다.

예를 들어, 영상 처리부(11)는 메모리의 k-공간(예컨대, 푸리에(Fourier) 공간 또는 주파수 공간이라고도 지칭됨)에 디지털 데이터를 채워 k-공간 데이터가 완성되면, 이미지 프로세서를 통해 다양한 영상 복원기법을 적용하여(예컨대, k-공간 데이터를 역 푸리에 변환하여) k-공간 데이터를 영상 데이터로 복원할 수 있다.

또한, 영상 처리부(11)가 MR 신호에 대해 적용하는 각종 신호 처리는 병렬적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 다채널 RF 코일에 의해 수신되는 복수의 MR 신호를 병렬적으로 신호 처리하여 영상 데이터로 복원할 수도 있다. 한편, 영상 처리부(11)는 복원한 영상 데이터를 메모리에 저장하거나 또는 후술할 바와 같이 제어부(30)가 통신부(60)를 통해 외부의 서버에 저장할 수 있다.

한편, 영상 데이터는 내비게이터 영상 데이터와 의료영상 데이터를 포함한다. 여기서, 내비게이터 영상 데이터는 대상체의 호흡을 추적하는데 이용되는 영상 데이터를 의미하는 것이고, 의료영상 데이터는 대상체의 자기 공명 영상 생성에 이용되는 영상 데이터를 의미한다. 내비게이션 데이터는 학습 단계(training stage)에서 획득된 디지털 데이터로부터 복원된 영상을 의미하며, 의료영상 데이터는 이미징 단계(imaging stage)에서 획득된 디지털 데이터로부터 복원된 영상을 의미한다. 이에 관한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.

입력부(12)는 사용자로부터 MRI 시스템(1)의 전반적인 동작에 관한 제어 명령을 입력 받을 수 있다. 예를 들어, 입력부(12)는 사용자로부터 대상체 정보, 파라미터 정보, 스캔 조건, 펄스 시퀀스에 관한 정보 등을 입력 받을 수 있다. 입력부(12)는 키보드, 마우스, 트랙볼, 음성 인식부, 제스처 인식부, 터치 스크린 등으로 구현될 수 있다.

출력부(13)는 영상 처리부(11)에 의해 생성된 영상 데이터를 출력할 수 있다. 또한, 출력부(13)는 사용자가 MRI 시스템(1)에 관한 제어 명령을 입력 받을 수 있도록 구성된 유저 인터페이스(User Interface, UI)를 출력할 수 있다. 출력부(13)는 스피커, 프린터, 디스플레이 등으로 구현될 수 다.

한편, 도 1에서는 오퍼레이팅부(10), 제어부(30)를 서로 분리된 객체로 도시하였으나, 전술한 바와 같이, 하나의 기기에 함께 포함될 수도 있다. 또한, 오퍼레이팅부(10), 및 제어부(30) 각각에 의해 수행되는 프로세스들이 다른 객체에서 수행될 수도 있다. 예를 들어, 영상 처리부(11)는 제어부(30)에서 수신한 MR 신호를 디지털 신호로 변환하거나 또는, 제어부(30)가 직접 변환할 수도 있다.

일 실시예로, 오퍼레이팅부(10), 및 제어부(30) 중 적어도 하나는 워크 스테이션에 포함될 수 있다. 여기서, 워크 스테이션은 호스트 장치 또는 콘솔이라고도 하나, 이하 상술할 실시예에서는 설명의 편의상 워크 스테이션이라 하기로 한다.

MRI 시스템(1) 중에서 일부 장치는 대상체의 스캔이 이루어지는 스캔 룸과 대상체의 스캔을 제어하는 컨트롤 룸이 분리될 수 있다. 이에 따라, 사용자는 컨트롤 룸에서 대상체의 스캔뿐만 아니라, 획득한 의료영상의 영상 처리를 통해 원하는 정보를 획득할 수도 있다.

예를 들어, 워크 스테이션은 별도의 작업 공간에 마련될 수도 있다. 도 2를 참조하면, MRI 시스템(1)은 스캐너(50)가 위치하여 대상체의 스캔이 이루어지는 스캔 룸과 사용자의 제어가 이루어지는 컨트롤 룸은 차폐 벽(R2)과 차폐 유리(R1)에 의해 분리될 수 있다.

이때, 워크 스테이션은 입력부(12)의 구현 가능한 실시예 중에서 하나에 해당하는 키보드(12a), 및 출력부(13)의 구현 가능한 실시예 중에서 하나에 해당하는 디스플레이 장치(13b), 및 오퍼레이팅부(10)와 제어부(30) 중 적어도 하나의 구성요소를 포함하며, 컨트롤 룸에 마련될 수 있다.

다만, 워크 스테이션이 컨트롤 룸에만 마련되는 것은 아니고, 대상체의 스캔을 제어하는 프로세스는 컨트롤 룸에서 수행하고, 이후 영상 처리는 별도의 룸에서 수행될 수 있다. 이때, 컨트롤 룸에 마련된 워크 스테이션은 제1 워크 스테이션, 별도의 룸에 마련된 워크 스테이션은 제2 워크 스테이션에 대응한다. 이하에서 설명되는 워크 스테이션은 제1 워크 스테이션 및 제2 워크 스테이션 중 적어도 하나를 포함한다.

한편, MRI 시스템(1)은 통신부(60)를 포함하며, 통신부(60)를 통해 외부 장치(미도시)(예를 들면, 서버, 의료 장치, 휴대 장치(스마트폰, 태블릿 PC, 웨어러블 기기 등))와 연결할 수 있다.

통신부(60)는 외부 장치와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈(미도시), 유선 통신 모듈(61) 및 무선 통신 모듈(62) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

통신부(60)가 외부 장치로부터 제어 신호 및 데이터를 수신하고, 수신된 제어 신호를 제어부(30)에 전달함으로써, 제어부(30)로 하여금 수신된 제어 신호에 따라 MRI 시스템(1)을 제어하도록 하는 것도 가능하다.

또는, 제어부(30)가 통신부(60)를 통해 외부 장치에 제어 신호를 송신하여, 외부 장치를 제어부(30)의 제어 신호에 따라 제어하는 것도 가능하다.

예를 들어 외부 장치는 통신부(60)를 통해 수신된 제어부(30)의 제어 신호에 따라 외부 장치의 데이터를 처리할 수 있다.

외부 장치에는 MRI 시스템(1)을 제어할 수 있는 프로그램이 설치될 수 있는 바, 이 프로그램은 제어부(30)의 동작의 일부 또는 전부를 수행하는 명령어를 포함할 수 있다.

프로그램은 외부 장치에 미리 설치될 수도 있고, 외부 장치의 사용자가 어플리케이션을 제공하는 서버로부터 프로그램을 다운로드하여 설치하는 것도 가능하다. 어플리케이션을 제공하는 서버에는 해당 프로그램이 저장된 기록매체가 포함될 수 있다.

한편, 제어부(30)는 전술한 동작 외에도, 사용자가 MR 데이터의 획득구간을 직관적으로 파악할 수 있는 유저 인터페이스를 디스플레이 장치 상에 표시할 수 있다. 또한, 제어부(30)는 프로토콜에 따라 MRI 시스템(1)의 구성요소의 동작을 제어하여, 의료영상 데이터를 생성할 수 있는 등 다양한 동작을 수행할 수 있다. 이하에서는 의료영상 데이터를 생성하기 위해, 호흡정보를 획득하고, 획득구간을 설정하는 방법에 대해 보다 구체적으로 살펴보도록 한다.

도 3은 일 실시예에 따른 영상 데이터를 생성하는 과정을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 4는 일 실시예에 따른 대상체 내부를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5는 일 실시예에 따른 대상체의 호흡에 기초한 횡격막의 위치 변화를 개략적으로 도시한 도면이다. 또한, 도 6은 일 실시예에 따른 호흡 주기 별 획득구간을 개략적으로 도시한 도면이다. 이하에서는 설명의 중복을 방지하기 위해 함께 설명하도록 한다.

한편, 오퍼레이팅부(10), 및 제어부(30) 중 적어도 하나는 워크 스테이션에 포함되거나 또는 다른 기기에 포함될 수도 있다. 따라서, 이하에서는 오퍼레이팅부(10), 및 제어부(30)가 워크 스테이션에 포함된 경우를 전제로 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

제어부(30)는 의료영상 데이터를 획득하기 위한 다양한 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어부(30)는 RF 코일부(53)를 통해 대상체로부터 방사되는 MR 신호를 수집할 수 있다. 또한, 제어부(30)는 수집한 MR 신호를 전처리할 수 있다. 일 실시예로, 제어부(30)는 MR 신호를 증폭시키는 동작을 수행할 수 있다. 또한, 제어부(30)는 아날로그 신호를 전기적 신호로 변환하여, 즉 디지털 데이터로 출력할 수 있다. 이하에서는 MR 신호를 디지털로 변환한 것을 MR 데이터라 하기로 한다.

이때, 제어부(30)는 학습 단계와 이미징 단계를 교차 수행하면서, MR 데이터를 획득할 수 있다. 이하에서는 획득한 MR 데이터 중에서 학습 단계에서 획득되어 내비게이터 영상 데이터로 복원되는 데이터는 내비게이터 MR 데이터라 하기로 하며, 이미징 단계에서 획득되어 의료영상 데이터로 복원되는 데이터는 의료 MR 데이터라 하기로 한다. 다만, 특별히 구분하여 설명할 필요가 없을 때에는 MR 데이터라 통일하여 설명하기로 한다.

대상체로부터 수신된 MR 신호는 영상 데이터로 복원될 수 있다. 이때, 영상 데이터는 내비게이터 영상 데이터 및 의료영상 데이터를 포함한다. 여기서, 내비게이터 영상 데이터는 대상체의 호흡을 추적하는데 이용되는 영상 데이터를 의미하며, 의료영상 데이터는 대상체의 의료 진단에 이용되는 영상 데이터를 의미한다. 이하에서는 특별히 구분하여 설명할 필요가 없을 때에는 영상 데이터라 통일하여 설명하기로 한다.

한편, 제어부(30)는 내비게이터 영상 데이터를 이용하여 호흡에 따라 발생되는 장기의 움직임을 추적함으로써, 대상체의 호흡정보를 획득할 수 있다. 이에 관한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.

제어부(30)는 프로토콜에 따라 내비게이터 MR 데이터와 의료 MR 데이터를 교차로 수집할 수 있다. 다시 말해서, 제어부(30)는 설정된 프로토콜에 따라 학습 단계와 이미징 단계에 교차적으로 수행하면서, 내비게이터 MR 데이터와 의료 MR 데이터를 수집할 수 있다.

프로토콜은 의료영상 데이터를 획득하기 위해 필요한 일련의 설정들을 의미한다. 의료영상 데이터를 획득하기 위해, 학습 단계와 이미징 단계는 교차하여 수행될 수 있다. 이에 따라, 제어부(30)는 프로토콜을 기초로 학습 단계에서 획득한 내비게이터 영상 데이터를 이용하여 대상체의 호흡상태를 파악하고, 파악 결과를 이미징 단계에 이용함으로써, 복원되는 의료영상 데이터의 아티팩트, 즉 잡음을 최소화할 수 있다.

예를 들어, 프로토콜은 MR 데이터의 획득구간의 설정과 관련된 파라미터에 의해 설정될 수 있다. 이때, 획득구간은 획득시점, 및 획득길이 중 적어도 하나에 의해 결정될 수 있다. 따라서, 획득구간은 획득시점과 관련된 파라미터, 및 획득길이와 관련된 파라미터에 의해 결정될 수 있다. 획득시점과 관련된 파라미터, 및 획득길이와 관련된 파라미터에 관한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.

도 3을 참조하면, 제어부(30)는 프로토콜에 따라 k-공간 상에 MR 데이터를 채울 수 있다. k-공간에는 하나의 영상 데이터를 생성하기 위한 로우 데이터(Raw Data)가 채워질 수 있으며, 제어부(30)는 프로토콜에 따라 수집한 로우 데이터, 즉 MR 데이터를 k-공간 상에 채울 수 있다.

영상 데이터의 획득은 슬라이스 단위로 수행될 수 있다. 다시 말해서, 호흡 주기 별 획득구간에서 획득되는 MR 데이터의 양은 프로토콜의 파라미터 중에 하나인 슬라이스에 의해 설정될 수 있다. 이때, 슬라이스 값은 호흡 주기 별로 같거나 또는 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 슬라이스(S1)와 제2 슬라이스(S2) 간의 크기는 같거나 또는 다를 수 있다. 즉, 슬라이스 값은 호흡 주기마다 동일하게 설정되거나 또는 호흡 주기 별로 다르게 설정될 수 있다.

k-공간이 슬라이스(S1, S2 내지 Sn)로 모두 채워지면, 제어부(30)는 k-공간에 채워진 MR 데이터, 즉 k-공간 데이터를 영상 처리부(11)로 전달할 수 있다. 그러면, 영상 처리부(11)는 영상 복원기법을 통해 k-공간 데이터를 영상 데이터로 복원할 수 있다. 또는, 전술한 바와 같이 제어부(30)가 영상 복원기법을 통해 k-공간 데이터를 영상 데이터로 복원할 수도 있다.

한편, 대상체의 움직임이 최소일 때 수신되는 MR 데이터로 k-공간을 채울수록, 제어부(30)는 보다 선명한 영상 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 대상체가 사람, 동물 등과 같은 생물에 해당하는 경우, 횡격막의 움직임이 최소가 되는 날숨 상태일 때 수신되는 MR 데이터들로 k-공간을 채울수록, 복원되는 영상 데이터의 잡음은 최소화될 수 있다.

다시 말해서, 제어부(30)는 날숨일 때 대상체로부터 수신되는 MR 데이터를 순차적으로 획득하여 k-공간을 채울 수 있다. 일 실시예로, 제어부(30)는 도 3에 도시된 바와 같이 슬라이스(S1, S2 내지 Sn) 단위로 MR 데이터를 수집할 수 있다. k-공간을 채우는 각 슬라이스(S1, S2 내지 Sn)는 위상과 주파수 부호화에 의해 위치가 구분되므로, 각 슬라이스 마다 위상부호화 경사자계와 주파수 부호화 경사자계가 다르게 인가될 수 있다.

한편, 제어부(30)는 대상체의 호흡을 추적하여, 호흡정보를 획득할 수 있다. 이때, 제어부(30)는 대상체의 호흡을 검출할 수 있는 다양한 장치를 이용하여 호흡정보를 획득할 수 있다.

예를 들어, 제어부(30)는 대상체의 호흡을 검출하는 호흡 검출 내비게이터(respiratory navigator)를 이용하여 호흡정보를 획득할 수 있다. 일 실시예로, 제어부(30)는 움직임 관찰을 위한 내비게이터 영상 데이터를 생성하여, 호흡에 의해 발생하는 장기의 움직임을 관찰하고, 의료영상 데이터를 생성하는데 관찰 결과를 이용할 수 있다.

이외에도, 제어부(30)는 기 공지된 다양한 장치를 통해 호흡정보를 획득할 수 있으며, 전술한 예로 한정되는 것은 아니다. 이하에서는 호흡 검출 방법 중의 일 예로써, 호흡 검출 내비게이터를 이용한 제어부(30)의 호흡 검출 방법에 대해 설명하나, 후술할 실시예들이 이에 한정되는 것은 아니고, 기 공지된 다양한 방법을 통해 호흡정보를 획득할 수 있다.

제어부(30)는 학습 단계와, 이미징 단계를 교차적으로 수행할 수 있다. 여기서, 학습 단계는 프로토콜의 설정 또는 변경을 위해 움직임을 관찰하는 단계에 해당하고, 이미징 단계는 의료영상 데이터의 기초가 되는 의료 MR 데이터를 획득하는 단계에 해당한다.

예를 들어, 제어부(30)는 내비게이터 MR 데이터를 기초로 복원한 내비게이터 영상 데이터를 이용하여 호흡정보를 획득할 수 있다. 여기서, 호흡정보는 대상체의 호흡상태를 나타내는 다양한 정보를 포함한다. 예를 들어, 호흡정보는 대상체의 호흡곡선, 호흡 주기뿐만 아니라, 호흡 기울기, 및 호흡 높낮이 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이외에도, 제어부(30)는 대상체의 호흡을 검출하여, 대상체의 호흡상태를 나타내는 다양한 파라미터를 포함하는 호흡정보를 획득할 수 있고, 전술한 예로 한정되는 것은 아니다.

도 4를 참조하면, 대상체에서 공기가 배출되는 날숨일 때, 횡격막은 폐를 향해 상승한다. 반면, 대상체로 공기기 유입되는 들숨일 때, 횡격막은 간을 향해 하강한다. 즉, 횡격막은 대상체의 호흡에 따라 상하로 운동한다. 이때, 횡격막과 인접한 폐와 간의 위치 또한 횡격막의 움직임에 따라 변화되므로, 폐와 간이 형성하는 경계선의 움직임에 따라 횡격막의 움직임을 추적할 수 있다.

이에 따라, 제어부(30)는 대상체의 호흡에 따른 횡격막의 움직임을 이용하여 대상체의 호흡을 추적할 수 있다. 제어부(30)는 내비게이터 영상 데이터로부터 횡격막의 움직임을 추적할 수 있다. 예를 들어, 내비게이터 영상 데이터는 대상체의 장기 중에서 횡격막이 위치한 영역에 관한 영상 데이터일 수 있다. 이때, 제어부(30)는 학습 단계에서 수집된 MR 데이터를 기초로 복원한 내비게이션 영상 데이터를 이용하여, 횡격막의 운동을 추적할 수 있다.

일 실시예로, 도 4의 A영역에 대한 내비게이터 영상 데이터를 시간 순서에 따라 표시하면 도 5에 도시된 바와 같은 히스토그램을 획득할 수 있다. 히스토그램에 포함된 경계선, 즉 호흡곡선(300)은 폐와 간 사이에 위치하는 것으로 횡격막의 움직임에 대응된다. 도 5의 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 횡격막의 위치를 나타낸다.

들숨일 때에는 폐가 팽창하고 간이 축소되므로, 폐와 간 사이의 호흡곡선(300)은 아래로 이동한다. 따라서, 호흡곡선(300)이 하강하여 하단 영역에 위치할 때에는, 대상체가 들숨일 때를 나타낸다. 반대로, 날숨일 때에는 폐가 축소되고 간이 팽창하므로, 폐와 간 사이의 호흡곡선(300)은 상단 영역으로 이동한다. 따라서, 호흡곡선(300)이 상승하면서 상단 영역에 위치하였을 때에는, 대상체가 날숨일 때를 나타낸다.

이때, 대상체가 내부의 있는 공기를 외부로 배출하는 날숨일 때, 즉 대상체의 움직임이 최소일 때 MR 데이터가 획득되도록 프로토콜이 설정되어야만 영상 데이터에 발생되는 잡음이 최소화될 수 있다. 이를 위해, 제어부(30)는 횡격막의 움직임을 추적하여 도출한 호흡곡선(300)으로부터, 예를 들어 시간에 따른 호흡 기울기(L1, L2, L3), 시간에 따른 호흡 주기(T1, T2, T3), 시간에 따른 호흡 높낮이(H1, H2, H3) 등과 같이 호흡상태를 파악할 수 있는 호흡정보를 획득할 수 있다. 이에 따라, 제어부(30)는 호흡정보를 기초로 대상체의 호흡상태를 파악할 수 있다. 한편, 호흡 주기는 호흡 길이라고도 하나, 이하에서는 설명의 편의상 호흡 주기로 통일하여 설명하기로 한다.

이때, 제1 호흡 주기(T1)와 제2 호흡 주기(T2)는 같거나 또는 다를 수 있다. 또한, 제1 호흡 기울기(L1)와 제2 호흡 기울기(L2)는 같거나 또는 다를 수 있다. 또한, 제1 호흡 높낮이(H1)와 제2 호흡 높낮이(H2)는 같거나 또는 다를 수 있다.

때문에, 호흡 주기마다 적합한 획득구간, 즉 획득시점과 획득길이 또한 같거나 또는 다를 수 있다. 따라서, 프로토콜이 대상체의 호흡상태에 따라 호흡 주기 별로 설정되거나 또는 복수 개의 호흡 주기에 대해 동일하게 설정되어야, 제어부(30)는 선명한 영상 데이터를 획득할 수 있다.

예를 들어, 대상체가 사람인 경우, 사람의 평균 호흡 주기는 약 3초에서 4초 사이에 해당한다. 다만, 모든 사람이 평균 호흡 주기에 맞추어 호흡을 하는 것은 아니다. 예를 들어, 개개인 마다 호흡특성은 다를 수 있다. 또한, 감정 변화와 같은 내부적 요인, 외부 환경 변화와 같은 외부적 요인 때문에, 호흡상태는 시간에 따라 변화될 수 있다. 따라서, 평균 호흡 주기에 맞추어 프로토콜을 설정하여도, 의료영상 데이터의 선명도 높게 보장되는 것은 아니다.

예를 들어, 제1 획득구간 내지 제4 획득구간(G1-G4)은 도 6에 도시된 바와 같이 호흡 주기 별로 설정될 수 있다. 이때, 대상체의 호흡상태가 시간에 따라 변화되면 제3 획득구간(G3)과 제4 획득구간(G4)이 겹쳐질 수 있다. 그러면, 서로 다른 호흡상태, 예를 들어 날숨일 때와 들숨일 때 획득된 MR 데이터가 함께 k-공간 상에 채워지게 되고, 복원된 의료영상 데이터에는 잡음이 발생될 수 있다.

따라서, 제어부(30)는 대상체의 호흡정보를 반영하여 프로토콜을 보다 정확히 설정해주어야만 보다 선명한 의료영상 데이터를 획득할 수 있다. 다만, 사용자가 대상체의 호흡정보를 자세히 확인하고, 호흡 주기마다 프로토콜을 개별적으로 설정해주어야 하는 불편함이 초래된다.

이에 따라, 실시예에 따른 MRI 시스템(1)은 사용자가 보다 쉽게 파악할 수 있게끔 대상체의 호흡정보와 MR 데이터의 획득구간을 표시하도록 구현되어, 사용자가 직관적으로 획득구간의 변경이 필요한지 여부를 파악할 수 있는 유저 인터페이스를 디스플레이 장치 상에 표시할 수 있다.

뿐만 아니라, MRI 시스템(1)은 사용자가 보다 직관적으로 MR 데이터의 획득구간을 변경할 수 있도록 구현된 유저 인터페이스를 디스플레이 장치 상에 표시할 수 있다. 또는, MRI 시스템(1)은 호흡정보를 기초로 MR 데이터의 획득구간을 자동으로 결정한 다음, 자동으로 결정된 획득구간에 맞추어 프로토콜을 설정할지 여부를 사용자에게 확인 받을 수 있도록 구현된 유저 인터페이스를 디스플레이 장치 상에 표시할 수도 있다.

이하에서 설명되는 유저 인터페이스는 사용자와 MRI 시스템(1) 간의 각종 정보, 명령의 교환 동작이 보다 편리하게 수행되도록 디스플레이 장치 상에 표시되는 화면을 그래픽으로 구현한 그래픽 유저 인터페이스일 수 있다. 여기서, 디스플레이 장치는 출력부(13)일 수도 있으나, 그 밖에 각종 정보를 시각적으로 표시할 수 있는 장치 전부를 포함하며 제한은 없다.

예를 들어, 그래픽 유저 인터페이스는, 디스플레이 장치를 통해 표시되는 화면 상에 호흡정보를 시각적으로 표시될 뿐만 아니라, MR 데이터의 획득구간을 보다 손쉽게 변경할 수 있는 아이콘, 버튼 등과 같은 각종 식별자가 표시되도록 구현될 수 있다. 이외에도, 그래픽 유저 인터페이스에는, 사용자로부터 다양한 제어 명령을 손쉽게 입력 받기 위한 아이콘, 버튼 등이 표시될 수 있다. 이에 관한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.

획득구간은 전술한 바와 같이 획득구간과 관련된 파라미터에 의해 결정될 수 있다. 획득구간은 게이팅 윈도우(gating window)라 하기도 하나, 이하에서는 설명의 편의상 획득구간으로 통일하여 설명하기로 한다.

획득구간과 관련된 파라미터는 획득시점과 관련된 파라미터 및 획득구간과 관련된 파라미터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 획득시점과 관련된 파라미터로는, 억셉트 포지션(accept position)과 억셉트 윈도우(accept window)가 있을 수 있다.

또 다른 예로, 획득길이와 관련된 파라미터로는 슬라이스, 에코 열 길이(Echo Train Length, ETL)가 있을 수 있다. 에코열 길이는 획득길이를 결정하는 파라미터 중 하나로써, 에코열 길이 값이 커질수록 획득길이는 늘어나고, 슬라이스 값이 커질수록 획득길이는 늘어난다. 이하에서는 설명의 편의상 ETL로 통일하여 설명하기로 한다. 한편, 획득구간을 결정하는 파라미터는 전술한 바로 한정되는 것은 아니며, 이외에도 획득구간은 기 공지된 다양한 파라미터에 의해 결정될 수 있다.

한편, 제어부(30)는 기 설정된 프로토콜에 따른 획득구간을 표시하고, 변경 요청이 있는 경우에만 프로토콜을 수동 보정할 수도 있다. 또는, 제어부(30)는 변경 요청이 없어도 자동 보정할 수 있을 뿐만 아니라, 프로토콜이 미리 설정되어 있지 않더라도 자동으로 획득구간을 결정하고, 결정된 획득구간에 맞추어 프로토콜을 설정할 수도 있다.

이하에서는 사용자의 조작 명령에 따라 변경된 획득구간에 대응되도록 프로토콜을 수동 보정하는 경우에 대해 먼저 설명하도록 한다.

도 7은 일 실시예에 따른 호흡곡선과 호흡 주기 별 획득구간을 설명하기 위한 도면이고, 도 8a 및 도 8b는 일 실시예에 따른 프로토콜에 기초하여 획득구간이 변경되는 것을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 9, 도 10, 도 11, 도 12, 도 13 및 도 14는 서로 다른 실시예에 따른 획득구간이 표시된 화면을 도시한 도면이고, 도 15는 일 실시예에 따른 획득구간과 메시지가 표시된 화면을 도시한 도면이다. 이하에서는 설명의 중복을 방지하기 위해 함께 설명하도록 한다.

도 7을 참조하면, 제어부(30)는 프로토콜과 관련된 파라미터와 호흡정보에 기초하여 획득구간(G5)을 설정할 수 있다. 이때, 억셉트 포지션은 50%, 억셉트 윈도우는 ±2mm로 설정될 수 있다. 전술한 값들은 사용자에 의해 미리 설정되거나 또는 설계자에 의해 미리 설정될 수 있다.

억셉트 포지션은 호흡 높낮이를 기준으로 획득시점을 결정하는 파라미터를 의미한다. 또한, 억셉트 윈도우는 획득시점의 시작범위를 결정하는 파라미터를 의미한다. 예를 들어, 도 7을 참조하면, 획득 시작시점은 호흡 높낮이(H1)의 50%, 즉 1/2 지점을 기준으로, ±2.0 mm 범위 내에서 결정될 수 있다.

이때, 정확한 획득 시작시점은 프로그램, 알고리즘 등을 통해 기 설정될 수 있다. 예를 들어, 정확한 획득 시작시점은 획득길이와 관련된 파라미터 값, 호흡정보, 영상 데이터를 얻고자 하는 부위 등을 통해 기 설정될 수 있다.

일 실시예로, 슬라이스 값, ETL 값이 미리 설정된 값을 초과하여, 획득구간 내에서 많은 MR 데이터의 획득이 요구되면, 제어부(30)는 호흡 높낮이(H1)의 50%, 즉 1/2 지점을 기준으로 -2.0 mm인 지점을 획득시점으로 결정할 수 있다. 또 다른 실시예로, 슬라이스 값, ETL 값이 미리 설정된 값 미만이면, 제어부(30)는 호흡 높낮이(H1)의 50%, 즉 1/2 지점을 기준으로 +2.0 mm인 지점을 획득시점으로 결정할 수 있는 등 제한은 없다. 뿐만 아니라, 억셉트 윈도우 값은 +2.0mm, -2.0mm 중 어느 하나로 특정되어 설정될 수도 있으며, 제한은 없다.

한편, 대상체마다 호흡특성은 다를 수 있다. 또한, 호흡특성은 전술한 바와 같이 내부적 요인, 외부적 요인으로 인해 시간에 따라 변화할 수 있다. 예를 들어, 도 8a에 도시된 호흡곡선은 도 8b에 도시된 호흡곡선보다, 호흡이 가파른 것을 확인할 수 있다. 또한, 도 8a의 호흡곡선에 따른 호흡 주기는 도 8b의 호흡곡선에 따른 호흡 주기 보다 긴 것을 확인할 수 있다.

이때, 도 8b의 획득구간(G8, G9)이 도 8a의 획득구간(G6, G7)과 동일하게 설정되면, 들숨과 날숨일 때의 MR 데이터가 하나의 k-공간 상에 함께 채워지게 된다. 따라서, 도 8b에 도시된 바와 같이, 억셉트 포지션 값은 25%로 변경되어야 한다.

또한, 호흡 주기가 더 짧으므로, 도 8b의 획득구간(G8, G9)의 획득길이가 도 8a의 획득구간(G6, G7)의 획득길이보다 짧아져야 된다. 따라서, 획득길이와 관련된 파라미터 값 또한 변경되어야, 선명한 영상 데이터가 획득될 수 있다.

즉, 대상체가 도 8a에 도시된 호흡곡선과 같이 호흡하다가 도 8b에 도시된 호흡곡선과 같이 호흡을 하게 되면, 획득시점과 관련된 파라미터 값과 획득구간과 관련된 파라미터 값이 모두 변경되어야 한다.

보다 구체적으로, 도 8b에 도시된 획득구간(G8, G9)의 획득시점은 도 8a에 도시된 획득구간(G6, G7)보다 빠르게 설정되어야 하며, 도 8b에 도시된 획득구간(G8, G9)의 획득길이는 도 8a에 도시된 획득구간(G6, G7)의 획득길이보다 짧게 설정되어야 선명한 영상 데이터를 획득할 수 있다. 뿐만 아니라, 대상체의 호흡 높낮이(H3, H5, H7, H9)는 같거나 또는 다를 수 있기 때문에, 호흡 높낮이 또한 파라미터를 설정하는데 고려되어야 한다.

다만, 사용자가 일일이 호흡 주기마다 전술한 적어도 하나의 파라미터 값을 개별적으로 설정해야 한다면, 불편함이 초래될 수 밖에 없다. 따라서, 실시예에 따른 제어부(30)는 호흡정보와 획득구간을 시각적으로 표시할 뿐만 아니라, 표시된 획득구간을 직관적으로 변경할 수 있도록 구현된 유저 인터페이스를 디스플레이 장치 상에 표시함으로써, 사용자가 보다 직관적으로 획득구간의 파악 및 변경이 가능하게 한다. 또한, 실시예에 따른 제어부(30)는 변경된 획득구간에 대응되도록 적어도 하나의 파라미터 값을 수정할 수 있다.

일 실시예로, 제어부(30)는 획득한 호흡정보와 MR 데이터의 획득구간을 함께 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 보다 직관적으로 획득구간을 변경할 수 있도록 구현된 유저 인터페이스를 디스플레이 장치 상에 표시할 수 있다. 획득구간은 전술한 바와 같이 파라미터 값과 호흡정보에 따라 설정될 수 있다. 이때, 획득구간은 다양한 표현방법을 통해 표현될 수 있다.

획득구간은 사용자가 디스플레이 장치 상에 표시된 다양한 정보 중에서 획득구간을 식별할 수 있도록 다각형, 선, 화살표, 및 기호 등과 같이 기 공지된 다양한 식별자를 이용하여 표현될 수 있다.

예를 들어, 제어부(30)는 도 9에 도시된 바와 같이 획득구간(D1)을 사각형의 형태로 나타내도록 구현된 유저 인터페이스를 디스플레이 장치 상에 표시할 수 있다. 또 다른 예로, 제어부(30)는 도 10에 도시된 바와 같이 획득구간(D2)을 실선과 화살표로 나타내도록 구현된 유저 인터페이스를 디스플레이 장치 상에 표시할 수도 있다. 또 다른 예로, 제어부(30)는 도 11에 도시된 바와 같이 획득구간(D3)을 점선과 화살표로 나타내도록 구현된 유저 인터페이스를 디스플레이 장치 상에 표시할 수도 있다.

뿐만 아니라, 유저 인터페이스는 획득구간을 나타내는 컬러, 및 투명도 등이 자유롭게 조절될 수 있도록 구현될 수 있다. 이외에도, 획득구간은 기 공지된 다양한 형태로 나타낼 수 있으며, 전술한 바로 한정되는 것은 아니다.

이때, 사용자는 디스플레이 장치 상에 표시된 획득구간을 확인하고, 획득구간을 변경할 수 있다.

예를 들어, 디스플레이 장치가 터치 스크린 타입으로 구현된 경우, 제어부(30)는 사용자의 터치 조작에 따라 획득구간을 변경할 수 있다. 사용자는 도 12에 도시된 획득구간(E1)을 터치한 다음, 드래그 동작을 통해 획득구간을 변경할 수 있다. 이때, 도 12에서 진하게 표시된 영역이 사용자에 의해 변경된 획득구간에 해당한다. 일 실시예로, 사용자는 터치 후 드래그를 통해 획득시점을 변경할 수도 있으며, 도 12에 도시된 바와 같이 획득길이만을 변경할 수도 있다.

또는, 마우스, 키보드 등으로 구현된 입력 장치를 통해 사용자로부터 조작 명령을 입력 받으면, 제어부(30)는 조작 명령에 대응되도록 획득구간을 변경할 수 있으며, 변경된 획득구간을 디스플레이 장치 상에 표시할 수 있다.

제어부(30)는 도 13에 도시된 바와 같이 기 설정된 프로토콜에 따른 획득구간(E2)과 사용자의 조작 명령에 따라 변경된 획득구간(E3)을 분리하여 표시할 수 있다. 이때, 제어부(30)는 도 13에 도시된 바와 같이, 기 설정된 프로토콜에 따른 획득구간(E2)과 사용자의 조작 명령에 따라 변경된 획득구간(E3)을 동일한 선과, 화살표로 표시할 수 있다.

뿐만 아니라, 제어부(30)는 기 설정된 프로토콜에 따른 획득구간과 사용자의 조작 명령에 따라 변경된 획득구간을 서로 다르게 나타내도록 구현된 유저 인터페이스를 디스플레이 장치 상에 표시할 수 있다. 예를 들어, 유저 인터페이스는 도 14에 도시된 바와 같이, 기 설정된 프로토콜에 따른 획득구간(E4)은 점선으로, 사용자의 조작 명령에 따라 변경된 획득구간(E5)은 실선으로 표시하도록 구현될 수 있는 등 표시방법에 제한은 없다.

또한, 제어부(30)는 컬러, 및 투명도 등을 자유롭게 조절하여, 기 설정된 프로토콜에 따른 획득구간과 사용자의 조작 명령에 따라 변경된 획득구간 간에 보다 쉽게 구별되도록 구현된 유저 인터페이스를 디스플레이 장치 상에 표시할 수 있다. 예를 들어, 도 12을 참조하면, 획득구간(E1) 중에서 진하게 표시된 구간이 사용자의 조작 명령에 따라 변경된 획득구간에 해당하며, 진하게 표시된 구간과 흐리게 표시된 구간을 합친 전체 구간이 기 설정된 프로토콜에 따른 획득구간에 해당된다.

제어부(30)는 변경된 획득구간에 대응되도록 프로토콜을 재설정 또는 수정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(30)는 획득구간을 구성하는 획득시점, 및 획득길이 중 적어도 하나가 변경된 지 여부를 판단하고, 판단결과에 따라 획득시점과 관련된 파라미터 값 획득길이와 관련된 파라미터 값 중 적어도 하나를 수정할 수 있다.

일 실시예로, 도 12에 도시된 바와 같이 획득길이만 변경된 경우, 제어부(30)는 슬라이스 값, 및 ETL 값 중 적어도 하나가 작아지도록 수정할 수 있다. 이때, 슬라이스 값, 및 ETL 값 중 어떠한 값을 수정할지 여부에 관한 방법은 알고리즘, 프로그램 형태로 구현되어, 제어부(30)의 메모리에 저장되거나 또는 외부 장치에 저장될 수 있다. 또는, 슬라이스 값, 및 ETL 값 중 어떠한 값을 수정할지는 사용자에 의해 선택될 수도 있는 등 제한은 없다.

이에 따라, 메인 제어부(35)는 변경된 프로토콜에 따른 획득구간에 대해, MR 데이터를 수집하여 k-공간 상에 채울 수 있다. 실시예에 따른 MRI 시스템(1)은 사용자가 프로토콜과 관련된 파라미터 값을 개별적으로 입력하지 않고, 간단한 조작 명령만으로도 호흡 주기 별로 프로토콜을 재설정 또는 수정할 수 있게 함으로써, 사용자의 편의성을 증대시킬 수 있다.

특히, 의료영상 데이터를 획득하고자 하는 대상체의 내부영역마다, 촬영시간은 같거나 또는 다를 수 있다. 이때, 촬영시간이 길게 요구되는 내부영역에 대해 촬영하는 경우, 대상체의 호흡이 순간적으로 변화될 가능성은 더 크다. 따라서 촬영시간이 길게 요구되는 영역에 대해 촬영하여 호흡이 변화될 가능성이 높을수록, 실시예에 따른 MRI 시스템(1)은 사용자가 프로토콜을 수정하는데 소요되는 시간을 보다 줄일 수 있다.

한편, 변경된 획득구간에 대응되도록 프로토콜의 파라미터 값을 변경하는 방법은 알고리즘, 프로그램 형태로 구현되어 제어부(30)의 메모리에 저장될 수 있다. 또는 서버 등과 같은 외부 장치에 저장되어, 제어부(30)는 통신부(60)를 통해 외부 장치와 연동하여, 변경된 획득구간에 대응되도록 프로토콜의 파라미터 값들을 변경할 수 있다.

제어부(30)는 사용자의 조작명령에 따라 변경된 획득구간에 맞추어 프로토콜을 재설정할 수 있다. 또는, 제어부(30)는 변경된 획득구간에 맞추어 프로토콜을 재설정할 것인지 여부를 사용자로부터 확인 받은 다음, 프로토콜을 재설정할 수도 있다.

예를 들어, 제어부(30)는 미리 설정된 조작 명령의 입력을 통해 프로토콜의 재설정 여부를 확인 받을 수 있다. 일 실시예로, 사용자가 마우스를 이용하여 더블클릭을 하거나 또는 키보드를 통해 특정 키를 누를 경우, 제어부(30)는 변경된 획득구간에 맞추어 프로토콜을 재설정할 수 있다. 또는, 제어부(30)는 사용자의 확인 명령을 입력 받는 아이콘을 포함하는 유저 인터페이스를 디스플레이 장치 상에 표시할 수 있다. 이에 따라, 사용자가 마우스를 통해 아이콘을 클릭하면, 변경된 획득구간에 맞추어 프로토콜을 재설정할 수 있다.

또 다른 실시예로, 제어부(30)는 도 15에 도시된 바와 같이 디스플레이 장치 상에 팝업 메시지(1700)를 표시하여, 사용자에게 변경된 획득구간에 따라 프로토콜을 수정할지 여부를 확인 받을 수도 있는 등 제한은 없다.

한편, 전술한 바와 같이 제어부(30)는 사용자의 변경 명령이 없더라도 획득구간을 자동 보정할 수 있을 뿐만 아니라, 프로토콜이 미리 설정되어 있지 않더라도 자동으로 획득구간을 결정하고, 결정된 획득구간에 맞추어 프로토콜을 설정할 수도 있다. 이하에서는 자동 보정을 수행하거나 또는 자동으로 획득구간을 결정하는 방법에 대해 살펴보도록 한다.

도 16a 및 도 16b는 서로 다른 실시예에 따른 호흡 기울기를 기초로 획득구간을 결정하는 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 17은 일 실시예에 따른 획득구간과 메시지가 표시된 화면을 도시한 도면이다.

제어부(30)는 호흡정보에 대응되도록 획득구간을 결정하고, 결정한 획득구간을 표시하여 사용자에게 확인을 받도록 구성된 유저 인터페이스를 디스플레이 장치 상에 표시할 수 있다.

전술한 바와 같이, 대상체마다 호흡상태는 다를 수 있으므로, 평균 호흡상태에 맞추어 프로토콜을 설정할 경우, 선명한 의료영상 데이터를 획득하지 못할 수 있다. 다만, 호흡 주기마다 호흡상태에 맞추어 프로토콜과 관련된 파라미터를 개별적으로 설정하기에는 너무 번거롭다는 문제점이 있다.

이에 따라, 제어부(30)는 호흡정보를 기초로 호흡상태를 파악하고, 파악한 결과에 맞추어 획득구간을 결정할 수 있다. 또한, 제어부(30)는 결정한 획득구간을 호흡정보와 함께 제공하도록 구현된 유저 인터페이스를 디스플레이 장치 상에 표시함으로써, 사용자에게 변경된 획득구간에 따라 프로토콜을 재설정할지 여부를 확인 받을 수 있다.

이때, 획득구간은 호흡 주기 별로 결정될 수 있다. 또는, 호흡 주기 별 호흡곡선이 미리 설정된 범위 내로 유사한 경우, 미리 설정된 범위 내로 유사한 호흡 주기에 대해서는 획득구간이 동일하게 결정될 수도 있다. 이에 따라, 제어부(30)는 자동으로 획득구간을 결정하여 사용자의 편의성을 증대시킬 뿐만 아니라, 연산량 증가로 인한 과부하 방지를 함께 도모할 수 있다.

제어부(30)는 호흡상태를 파악할 수 있는 다양한 파라미터 중에서 호흡 기울기를 이용하여 획득구간을 결정할 수 있다.

일 실시예로, 제어부(30)는 호흡곡선의 호흡 기울기가 미리 설정된 범위 내일 때를 획득구간으로 결정할 수 있다. 도 5를 참조하면, 일반적으로, 날숨일 때의 호흡곡선의 호흡 기울기는 시간 축을 기준으로 일정 범위 내에서 해당한다. 따라서, 제어부(30)는 기 설정된 범위 내에 해당하는 호흡곡선의 호흡 기울기를 갖는 영역에 대해 획득구간으로 결정할 수 있다. 구체적인 예로, 제어부(30)는 시간 축을 기준으로 호흡 기울기가 ? ≤ 호흡 기울기≤ +M (N, M≥0)인 구간을 획득구간으로 결정할 수 있다.

또 다른 일 실시예로, 제어부(30)는 도 16a에 도시된 바와 같이 호흡곡선의 기울기가 미리 설정된 기울기(L4)에 해당하는 지점, 또는 미리 설정된 기울기(L4) 이상이 되는 지점을 획득 시작 시점으로 결정할 수 있다. 또한, 제어부(30)는 호흡곡선의 기울기가 미리 설정된 기울기(L5)에 해당하는 지점 또는 미리 설정된 기울기(L5) 이하가 되는 지점을 획득 종료시점으로 결정할 수 있다. 그러면, 제어부(30)는 획득 시작시점과 획득 종료시점 사이를 획득구간(G10)으로 결정할 수 있다.

또 다른 일 실시예로, 제어부(30)는 호흡곡선의 기울기가 미리 설정된 기울기(L6)를 획득 시작시점으로 결정하고, 획득 시작시점을 기준으로 기 설정된 획득길이가 경과된 지점까지를 획득구간을 결정할 수도 있다. 이때, 제어부(30)의 메모리 또는 외부 장치에는 호흡곡선의 기울기에 따른 획득길이에 관한 데이터가 기 저장되어, 제어부(30)는 전술한 데이터를 이용하여 획득구간을 결정할 수도 있는 등 제한은 없다. 이외에도, 획득길이는 호흡곡선의 기울기뿐만 아니라, 호흡상태를 나타내는 다양한 파라미터, 대상체의 종류, 진단하고자 하는 내부 영역 등을 통해 결정될 수 있다. 또는, 획득길이는 사용자에 의해 결정될 수도 있다.

이외에도, 제어부(30)는 호흡곡선의 기울기가 미리 설정된 기울기에 해당하는 지점 또는 이상이 되는 지점을 획득 시작시점으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 8b에 도시된 바와 같이 호흡이 가파르면, 제어부(30)는 획득 시작지점을 평균 호흡주기에 따른 획득 시작지점보다 앞당겨야만, 정확한 획득구간을 결정할 수 있다. 따라서, 대상체의 호흡곡선에서 특정 지점의 호흡 기울기가 평균 호흡곡선에서의 동일지점의 호흡 기울기보다 미리 설정된 기울기 이상 커서 호흡이 가파르다고 판단되면, 제어부(30)는 특정 지점을 획득 시작시점으로 결정할 수 있다.

일 실시예로, 제어부(30)는 도 16b에 도시된 바와 같이, 호흡곡선의 기울기가 미리 설정된 기울기(L8, L9)와 동일하면, 미리 설정된 기울기(L8, L9)에 해당하는 지점을 획득시점으로 결정할 수 있다. 이때, 제어부(30)는 획득시점 및 기 설정된 획득길이에 따라 획득구간을 결정할 수도 있다. 여기서 획득길이가 기 설정되는 방법은 전술한 바와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

프로토콜의 파라미터 값이 기 설정되어 있는 경우, 제어부(30)는 기 설정된 파라미터 값에 따른 획득구간과 전술한 방법을 통해 자동으로 결정한 획득구간, 및 호흡정보를 함께 제공하도록 구성된 유저 인터페이스를 디스플레이 장치 상에 표시할 수 있다. 이에 따라, 제어부(30)는 사용자로부터 미리 설정된 조작 명령이 입력되는지 여부를 기초로 자동으로 결정한 획득구간에 맞추어 프로토콜의 파라미터 값을 재설정할지 여부를 결정할 수 있다.

예를 들어, 사용자가 마우스를 통해 더블클릭을 하거나 또는 키보드를 통해 특정 키를 누르는 경우, 제어부(30)는 자동으로 결정한 획득구간에 맞추어 프로토콜의 파라미터 값을 재설정할 수 있다. 또는, 제어부(30)는 기 설정된 프로토콜에 따른 획득구간(E4), 자동으로 결정된 획득구간(E5)과 프로토콜의 파라미터 값을 재설정할지 여부를 묻는 팝업 메시지(1800)를 표시하여, 사용자에게 적극적인 응답을 요구할 수도 있다.

프로토콜의 파라미터 값이 기 설정되어 있지 않는 경우, 제어부(30)는 전술한 방법을 통해 자동으로 결정한 획득구간, 및 호흡정보를 함께 제공하도록 구성된 유저 인터페이스를 디스플레이 장치 상에 표시할 수 있다. 이에 따라, 제어부(30)는 사용자로부터 미리 설정된 조작 명령이 입력되는지 여부를 기초로 자동으로 결정한 획득구간에 맞추어 프로토콜의 파라미터 값을 재설정할지 여부를 결정할 수 있다. 조작 명령을 입력 받는 방법은 전술한 바와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

한편, 제어부(30)의 메모리에는 대상체 별 평균 호흡상태에 관한 데이터와, 평균 호흡상태에 따른 프로토콜 설정에 관한 데이터가 저장될 수 있다. 이에 따라, 제어부(30)는 대상체의 호흡상태를 파악하고, 파악한 결과와 평균 호흡상태에 관한 데이터를 비교하여 미리 설정된 범위를 벗어났는지 여부에 따라 특이상황 발생 여부를 판단할 수 있다.

제어부(30)는 특이상황이 발생되었는지 여부에 관한 판단 결과에 기초하여 호흡곡선의 기울기 등을 이용하여 평균 호흡상태에 기초한 획득구간을 설정할지 또는 전술한 바와 같이 호흡상태를 이용하여 획득구간을 자동 결정할지 여부를 결정할 수도 있는 등 획득구간의 결정방법에는 제한이 없다.

전술한 유저 인터페이스를 구현하는 방법 등은 알고리즘 또는 프로그램으로 구현되어, 제어부(30)의 메모리에 저장될 수 있다. 이에 따라, 제어부(30)는 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 유저 인터페이스를 디스플레이 장치 상에 표시할 수 있다.

또는, 전술한 알고리즘, 프로그램 등은 외부 장치에 저장될 수 있다. 이에 따라, 제어부(30)는 통신부(50)를 통해 외부 장치가 알고리즘, 프로그램을 통해 도출한 유저 인터페이스에 관한 데이터를 전달받아, 이를 디스플레이 장치 상에 표시할 수도 있는 등 제한은 없다. 제어부(30)는 통신부(50)를 통해 외부 장치와 연동하여, 전술한 알고리즘, 프로그램뿐만 아니라, 평균 호흡 주기에 관한 데이터, 프로토콜 설정 방법에 관한 데이터 등의 업데이트를 수행할 수 있다.

이하에서는 획득구간을 표시하고, 표시된 획득구간이 변경되는지 여부에 따라 프로토콜을 수정하는 MRI 시스템의 동작 흐름에 대해 간단히 설명하도록 한다.

도 18은 일 실시예에 따른 호흡정보를 기초로 획득구간의 표시 및 변경을 지원하도록 구성된 유저 인터페이스를 디스플레이 장치 상에 표시하는 동작 흐름을 설명하기 위한 도면이다.

MRI 시스템은 스캔과 동시에 환자의 호흡상태를 실시간으로 모니터링 하면서 특정 호흡상태에서만 MR 신호를 획득할 수 있다. 이를 위해, MRI 시스템은 호흡정보를 획득할 수 있다(1900). 예를 들어, MRI 시스템은 호흡 검출 내비게이터를 이용하여 대상체의 호흡정보를 획득할 수 있다. 이때, 호흡정보는 대상체의 호흡을 파악할 수 있는 다양한 정보로써, 호흡곡선, 호흡 주기, 호흡 기울기 등 다양한 정보를 포함할 수 있으며 제한은 없다.

MRI 시스템은 호흡정보와 기 설정된 프로토콜에 따라 획득구간을 결정할 수 있다(1910). 이때, 획득구간은 의료 MR 신호를 수집하는 구간으로써, 의료 MR 신호는 신호 처리를 통해 의료 MR 데이터로 변환되어, 하나의 k-공간 상에 채워지게 된다.

MRI 시스템은 사용자가 직관적으로 호흡상태, 및 기 설정된 프로토콜에 따른 획득구간을 파악할 수 있으며, 직관적으로 획득구간의 변경이 가능한 유저 인터페이스를 디스플레이 장치 상에 표시할 수 있다(1920).

예를 들어, MRI 시스템은 호흡정보, 기 설정된 프로토콜에 따른 획득구간을 함께 제공하도록 구현된 유저 인터페이스를 디스플레이 장치 상에 표시할 수 있다. 일 실시예로, MRI 시스템은 도 9에 도시된 바와 같이, 호흡곡선과 기 설정된 프로토콜에 따른 획득구간(D1)을 제공하도록 구현된 유저 인터페이스를 디스플레이 장치 상에 표시할 수 있다.

MRI 시스템은 사용자의 간단한 조작 명령에 따라 획득구간을 변경되는 유저 인터페이스를 디스플레이 장치 상에 표시할 수 있다. 예를 들어, MRI 시스템은 사용자의 터치 조작을 통해 획득구간이 조절되는 유저 인터페이스를 제공할 수 있다. 또는, MRI 시스템은 마우스, 키보드 등을 이용한 사용자의 조작 명령에 따라 획득구간이 조절될 수 있는 유저 인터페이스를 제공할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 디스플레이 장치 상에 표시된 획득구간과 호흡정보를 비교하여, 획득구간의 변경이 필요한지를 판단할 수 있으며, 입력 장치를 통해 획득구간을 변경할 수 있다.

획득구간이 변경된 경우, MRI 시스템은 변경된 획득구간에서의 의료 MR 데이터를 수집하여 k-공간 상을 채우고, k-공간 상에 채워진 데이터를 이용하여 의료영상 데이터를 생성할 수 있다. 또는, MRI 시스템은 기 설정된 프로토콜에 따른 획득구간에서 의료 MR 데이터를 수집할 지 또는 변경된 획득구간에 따라 의료 MR 데이터를 수집할 지 여부를 확인 받을 수 있는 유저 인터페이스를 제공할 수 있다.

이때, MRI 시스템은 사용자가 보다 쉽게 판단할 수 있게끔, 기 설정된 프로토콜에 따른 획득구간과 변경된 획득구간을 함께 제공하도록 구현된 유저 인터페이스를 디스플레이 장치 상에 표시할 수 있다. 이에 따라, 실시예에 따른 MRI 시스템은 사용자가 획득구간을 보다 정확하게 결정하도록 유도함으로써, 보다 선명한 의료영상 데이터를 생성할 수 있다.

이하에서는 호흡상태에 따라 획득구간을 자동 결정하거나 또는 기 설정된 프로토콜에 따른 획득구간과 호흡상태에 따라 자동 결정된 획득구간을 함께 제공하는 MRI 시스템의 동작 흐름에 대해 간단히 설명하도록 한다.

도 19는 일 실시예에 따른 호흡정보를 기초로 파악한 호흡상태를 이용하여 획득구간을 설정하고, 설정된 획득구간의 표시 및 확인을 받도록 구성된 유저 인터페이스를 디스플레이 장치 상에 표시하는 동작 흐름을 설명하기 위한 도면이다.

도 19를 참조하면, MRI 시스템은 호흡정보를 획득할 수 있다(2000). 호흡정보를 획득하는 동작은 전술한 1900단계와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

MRI 시스템은 획득한 호흡정보를 이용하여 호흡상태를 파악하고(2010), 파악 결과를 기초로 MR 데이터의 획득구간의 결정할 수 있다. 또한, MRI 시스템은 결정된 획득구간을 표시 및 확인을 받도록 구성된 유저 인터페이스를 디스플레이 상에 표시할 수 있다(2020).

MRI 시스템은 프로토콜에 관한 파라미터 값이 기 설정되었는지 여부와 관계없이, 호흡상태에 따라 MR 데이터의 획득구간을 자동 결정할 수 있다. 예를 들어, MRI 시스템은 호흡 기울기가 미리 설정된 제1 기울기 이상이 되는 지점 및 미리 설정된 제2 기울기 이하가 되는 지점 중 적어도 하나를 이용하여 획득구간을 결정할 수 있다. 즉, MRI 시스템은 획득 시작시점, 및 획득 종료시점 중 적어도 하나를 이용하여 획득구간을 결정할 수 있다.

일 실시예로, MRI 시스템은 호흡 기울기가 미리 설정된 제1 기울기 이상이 되는 지점을 획득 시작시점으로, 호흡 기울기가 미리 설정된 제2 기울기 이하가 되는 지점을 획득 종료시점으로 결정할 수 있다. 이에 따라, MRI 시스템은 획득 시작시점, 및 획득 종료시점 사이의 구간을 획득구간으로 결정할 수 있다.

다른 일 실시예로, MRI 시스템은 호흡 기울기가 미리 설정된 제1 기울기 이상이 되는 지점을 획득 시작시점으로 결정하고, 획득 시작시점을 기준으로 미리 설정된 길이만큼을 획득구간으로 결정할 수도 있다. 이때, 미리 설정된 길이는 호흡 기울기, 호흡 주기, 호흡 높낮이 등 호흡상태와 획득길이와 관련된 파라미터 값에 따라 미리 계산되어, MRI 시스템의 메모리 또는 외부 장치에 저장될 수 있다.

또 다른 예로, MRI 시스템은 호흡 기울기가 미리 설정된 범위 내인 구간을 MR 데이터의 획득구간으로 결정할 수 있는 등, 다양한 방법을 통해 호흡상태를 이용하여 획득구간을 결정할 수 있다.

한편, 프로토콜에 관한 파라미터 값이 미리 설정되었는지 여부에 따라 유저 인터페이스 상에 제공되는 정보는 다를 수 있다.

예를 들어, 프로토콜의 파라미터 값이 미리 설정되어 있는 경우, MRI 시스템은 기 설정된 프로토콜에 따른 획득구간과 호흡상태에 따라 자동 결정된 획득구간을 함께 제공하도록 구현된 유저 인터페이스를 디스플레이 장치 상에 표시할 수 있다.

MRI 시스템은 호흡정보뿐만 아니라, 기 설정된 프로토콜에 따른 획득구간 및 호흡상태에 따라 자동 결정된 획득구간을 함께 제공함으로써, 사용자가 원하는 획득구간을 보다 선택할 수 있도록 한다. 기 설정된 프로토콜에 따른 획득구간과 호흡상태에 따라 자동 결정된 획득구간 중 어느 하나가 선택되면, MRI 시스템은 기 설정된 프로토콜에 따라, 또는 자동 결정된 획득구간에 맞추어 프로토콜을 설정하고, 설정된 프로토콜에 따라 의료 MR 데이터를 수집할 수 있다.

또한, 사용자의 조작 명령에 따라 기 설정된 프로토콜에 따른 획득구간과 호흡상태에 따라 자동 결정된 획득구간 중 어느 하나에 대해 변경되면, MRI 시스템은 변경된 획득구간에 맞추어 프로토콜을 설정 또는 수정할 수 있다. 그러면, MRI 시스템은 설정 또는 수정된 프로토콜에 따라 의료 MR 데이터를 수집하여, 보다 선명한 의료영상 데이터를 제공할 수 있다.

한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어 및 데이터를 저장하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 상기 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 소정의 프로그램 모듈을 생성하여 소정의 동작을 수행할 수 있다. 또한, 상기 명령어는 프로세서에 의해 실행되었을 때, 개시된 실시예들의 소정의 동작들을 수행할 수 있다.

이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

1: MRI 시스템
50: 스캐너, 51: 정자장 형성부, 52: 경사자장 형성부, 53: RF 코일부
55: 테이블부, 56: 디스플레이부

Claims (20)

1. 디스플레이 장치; 및
   대상체의 호흡정보 및 상기 대상체에 관한 MR 데이터의 획득구간을 표시하고, 상기 표시된 획득구간이 사용자의 조작 명령에 따라 변경되도록 구성된 유저 인터페이스가 상기 디스플레이 장치 상에 표시되도록 제어하는 제어부;
   를 포함하는 워크 스테이션.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 사용자의 조작 명령에 따라 상기 표시된 획득구간이 변경되면, 상기 변경된 획득구간에 대응되도록 프로토콜을 수정하고, 상기 수정된 프로토콜에 따라 MR 데이터를 획득하는 워크 스테이션.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 사용자의 조작 명령에 따라 상기 표시된 획득구간이 변경되면, 상기 표시된 획득구간과 상기 변경된 획득구간이 함께 제공되도록 구현된 유저 인터페이스가 상기 디스플레이 장치 상에 표시되도록 제어하는 워크 스테이션.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 사용자의 조작 명령에 따라 상기 표시된 획득구간이 변경되면, 상기 표시된 획득구간과 상기 변경된 획득구간이 다르게 표시되도록 구현된 유저 인터페이스가 상기 디스플레이 장치 상에 표시되도록 제어하는 워크 스테이션.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제어부는
   상기 표시된 획득구간과 상기 변경된 획득구간의 컬러, 및 투명도 중 적어도 하나가 다르게 설정되도록 구현된 유저 인터페이스가 상기 디스플레이 장치 상에 표시되도록 제어하는 워크 스테이션.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 표시된 획득구간이 변경되면, 상기 획득구간을 구성하는 획득시점 및 획득길이 중 변경된 것을 식별하고, 식별 결과에 따라 상기 프로토콜과 관련된 파라미터 값을 변경하는 워크 스테이션.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 사용자의 조작 명령에 따라 상기 표시된 획득구간이 변경되면, 상기 변경된 획득구간에 따라 프로토콜을 수정할 것인지에 관한 메시지를 제공하도록 구현된 유저 인터페이스가 상기 디스플레이 장치 상에 표시되도록 제어하는 워크 스테이션.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   화살표, 선, 기호 및 다각형 형태 중 적어도 하나를 이용하여 상기 획득구간을 나타내도록 구현된 유저 인터페이스가 상기 디스플레이 장치 상에 표시되도록 제어하는 워크 스테이션.
9. 디스플레이 장치; 및
   대상체의 호흡정보 및 상기 대상체의 호흡정보에 따른 호흡상태를 기초로 결정한 MR 데이터의 획득구간을 표시하고, 상기 표시된 획득구간에 대응되도록 프로토콜을 설정할지 여부를 확인 받도록 구현된 유저 인터페이스가 디스플레이 장치 상에 표시되도록 제어하는 제어부;
   를 포함하는 워크 스테이션.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    사용자로부터 확인 명령을 입력 받으면, 획득구간에 대응되도록 프로토콜을 설정하고, 상기 설정된 프로토콜에 따라 MR 데이터를 획득하는 워크 스테이션.
11. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    프로토콜이 기 설정되었는지 여부에 따라, 상기 기 설정된 프로토콜에 따른 획득구간 및 상기 호흡상태에 따라 결정된 획득구간 중 적어도 하나를 제공하도록 구현된 유저 인터페이스가 상기 디스플레이 장치 상에 표시되도록 제어하는 워크 스테이션.
12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 기 설정된 프로토콜에 따른 획득구간 및 상기 호흡상태에 따라 자동 결정된 획득구간의 컬러, 및 투명도 중 적어도 하나가 다르게 설정되도록 구현된 유저 인터페이스를 상기 디스플레이 장치 상에 표시되도록 제어하는 워크 스테이션.
13. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 호흡정보를 기초로 파악한 호흡 기울기를 이용하여 상기 획득구간을 자동 결정하고, 상기 자동 결정한 획득구간에 대응되도록 프로토콜을 설정할지 여부에 관한 메시지가 제공되도록 구현된 유저 인터페이스가 상기 디스플레이 장치 상에 표시되도록 제어하는 워크 스테이션.
14. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 기 설정된 프로토콜에 따른 획득구간 및 상기 호흡상태에 따라 결정된 획득구간 중 사용자에 의해 선택된 어느 하나에 대응되도록 프로토콜을 수정 또는 설정하는 워크 스테이션.
15. 디스플레이 장치; 및
    대상체의 호흡정보 및 상기 대상체에 관한 MR 데이터의 획득구간을 표시하고, 상기 표시된 획득구간이 사용자의 조작 명령에 따라 변경되도록 구성된 유저 인터페이스가 상기 디스플레이 장치 상에 표시되도록 제어하는 제어부;
    를 포함하는 의료영상 장치.
16. 디스플레이 장치; 및
    대상체의 호흡정보 및 상기 대상체의 호흡정보에 따른 호흡상태를 기초로 결정한 MR 데이터의 획득구간을 표시하고, 상기 표시된 획득구간에 대응되도록 프로토콜을 설정할지 여부를 확인 받도록 구현된 유저 인터페이스가 디스플레이 장치 상에 표시되도록 제어하는 제어부;
    를 포함하는 의료영상 장치.
17. 대상체의 호흡정보 및 상기 대상체에 관한 MR 데이터의 획득구간을 표시하고, 상기 표시된 획득구간이 사용자의 조작 명령에 따라 변경되도록 구성된 유저 인터페이스를 상기 디스플레이 장치 상에 표시하는 단계; 및
    상기 사용자의 조작 명령에 따라 상기 표시된 획득구간이 변경되면, 상기 변경된 획득구간에 대응되도록 프로토콜을 수정하고, 상기 수정된 프로토콜에 따라 MR 데이터를 획득하는 단계;
    를 포함하는 의료영상 장치의 제어방법.
18. 제17항에 있어서,
    상기 표시하는 단계는,
    상기 사용자의 조작 명령에 따라 상기 표시된 획득구간이 변경되면, 상기 표시된 획득구간과 상기 변경된 획득구간이 함께 제공되도록 구현된 유저 인터페이스를 상기 디스플레이 장치 상에 표시하는 단계; 를 더 포함하는 의료영상 장치의 제어방법.
19. 대상체의 호흡정보를 기초로 호흡상태를 판단하는 단계;
    상기 판단된 호흡상태에 따라 MR 데이터의 획득구간을 결정하고, 상기 결정된 획득구간에 대응되도록 프로토콜을 설정할지 여부를 확인 받도록 구현된 유저 인터페이스를 디스플레이 장치 상에 표시하는 단계; 및
    를 포함하는 의료영상 장치의 제어방법.
20. 제19항에 있어서,
    상기 표시하는 단계는,
    프로토콜이 기 설정되었는지 여부에 따라, 상기 기 설정된 프로토콜에 따른 획득구간 및 상기 호흡상태에 따라 결정된 획득구간 중 적어도 하나를 제공하도록 구현된 유저 인터페이스를 상기 디스플레이 장치에 표시하는 단계; 를 더 포함하는 의료영상 장치의 제어방법.

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