KR20180055064A

KR20180055064A - 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 장치의 제어 방법

Info

Publication number: KR20180055064A
Application number: KR1020160152408A
Authority: KR
Inventors: 최상천; 이대호
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2016-11-16
Filing date: 2016-11-16
Publication date: 2018-05-25
Also published as: US20190357799A1; WO2018093050A1

Abstract

자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 장치의 제어 방법이 개시된다. 자기 공명 영상 장치는 피사체의 두부에 자장을 인가하는 자장 형성부, 상기 자장이 인가된 두부에 펄스를 인가하고, 상기 두부에서 발생하는 신호를 수신하는 RF 코일부 및 상기 RF 코일부가 제1 반전 회복 펄스를 상기 두부에 인가하도록 하고, 상기 두부의 백질 및 회질 중 어느 하나의 종축 자화의 크기가 제1 범위인 경우, 상기 제1 반전 회복 펄스에 따라 발생하는 회복 신호 중 상기 백질 및 회질 중 적어도 하나의 종축 자화에 대응하는 회복 신호를 억제하고, 상기 두부의 백질 및 회질 중 다른 하나에서 발생되는 횡축 자화의 크기가 제2 범위인 지점에서의 신호를 기초로 적어도 하나의 슬라이스에 대한 뇌척수액 영상(CSF image)을 생성하는 프로세서를 포함할 수 있다.

Description

자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 장치의 제어 방법{Magnetic resonance imaging apparatus and a method for controlling the same}

자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 장치의 제어 방법에 관한 것이다.

영상 촬영 장치는, 가시광선, 적외선, 초음파 또는 방사선의 조사 또는 핵 자기 공명 현상(Nuclear Magnetic Resonance: NMR) 등을 이용하여 물체의 외부 또는 내부의 정보를 획득하고, 획득한 정보를 영상화하여 사용자에게 제공하는 장치를 의미한다.

영상 촬영 장치로는 카메라, 초음파 영상 장치, 디지털 방사선 영상 장치, 컴퓨터 단층 촬영 장치(CT; Computed Tomography), 유방 촬영 장치(Mammography) 또는 자기 공명 영상(MRI; magnetic resonance imaging) 장치가 있을 수 있다. 영상 촬영 장치 내에서도 전기적 신호의 전달을 위하여 각종 도선이나 회로가 이용될 수 있으며, 예를 들어 상술한 크로스바 스위치 매트릭스가 이용될 수도 있다.

자기 공명 영상 장치는, 핵 자기 공명 현상을 이용하여 인간 또는 동식물과 같은 피사체의 내부의 단면의 영상을 획득하는 장치를 의미한다.

자기 공명 영상 장치는, 자기장에 노출된 원자핵(proton, 양성자)의 자화 벡터가 인접한 RF 코일(Radio Frequency coil)에 유도시킨 프리 인덕션 디케이 신호(FID signal, free induction decay signal)에 경사 자장(Gradient)을 인가하여 자기 공명 신호(에코 신호)를 획득하고, 획득한 자기 공명 신호를 이용하여 자기 공명 영상을 획득할 수 있다.

상대적으로 단시간으로 복수의 플레어 영상(FLAIR image) 또는 복수의 T2 강조 영상을 획득할 수 있는 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 장치의 제어 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

획득된 복수의 플레어 영상 또는 복수의 T2 강조 영상을 이용하여 보다 선명하고 명확한 최종 영상을 획득할 수 있는 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 장치의 제어 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

상술한 과제를 해결하기 위하여 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 장치의 제어 방법이 제공된다.

자기 공명 영상 장치는, 피사체의 두부에 자장을 인가하는 자장 형성부, 상기 자장이 인가된 두부에 펄스를 인가하고, 상기 두부에서 발생하는 신호를 수신하는 RF 코일부 및 상기 RF 코일부가 제1 반전 회복 펄스를 상기 두부에 인가하도록 하고, 상기 두부의 백질 및 회질 중 어느 하나의 종축 자화의 크기가 제1 범위인 경우, 상기 제1 반전 회복 펄스에 따라 발생하는 회복 신호 중 상기 백질 및 회질 중 적어도 하나의 종축 자화에 대응하는 회복 신호를 억제하고, 상기 두부의 백질 및 회질 중 다른 하나에서 발생되는 횡축 자화의 크기가 제2 범위인 지점에서의 신호를 기초로 적어도 하나의 슬라이스에 대한 뇌척수액 영상(CSF image)을 생성하는 프로세서를 포함할 수 있다.

상기 프로세서는, 상기 RF 코일부가 제2 반전 회복 펄스를 상기 두부에 인가하고, 상기 두부의 뇌척수액의 종축 자화의 크기가 제3 범위인 경우, 상기 제2 반전 회복 펄스에 따라 상기 뇌척수액에서 발생되는 회복 신호를 억제하여 상기 적어도 하나의 슬라이스와 상이한 슬라이스에 대한 플레어 영상(FLAIR image)을 획득할 수 있다.

상기 RF 코일부는 상기 제2 반전 회복 펄스를 상기 두부에 인가하고 상기 적어도 하나의 슬라이스와 상이한 슬라이스에 대한 플레어 영상이 획득되기 전에, 상기 제1 반전 회복 펄스를 상기 두부에 인가할 수 있다.

상기 RF 코일부는 상기 두부에 펄스를 더 인가하고, 상기 프로세서는, 상기 RF 코일부가 수신한 자기 공명 신호를 기초로 상기 적어도 하나의 슬라이스에 대한 제2 T2 강조 영상을 생성할 수 있다.

상기 RF 코일부는 반전 회복 펄스를 상기 두부에 더 인가하고, 상기 프로세서는, 상기 두부의 뇌척수액에서 생성된 회복 신호를 억제하여 상기 적어도 하나의 슬라이스에 대한 제1 플레어 영상을 획득할 수 있다.

상기 적어도 하나의 슬라이스에 대한 제1 플레어 영상과 상기 뇌척수액 영상을 조합하여 상기 적어도 하나의 슬라이스에 대한 제1 T2 강조 영상을 획득할 수 있다.

상기 프로세서는, 상기 제1 T2 강조 영상 및 상기 제2 T2 강조 영상을 가중합하거나, 제곱합하거나, 또는 복소합을 수행함으로써 상기 제1 T2 강조 영상 및 상기 제2 T2 강조 영상을 조합하여 상기 최종 영상을 획득할 수 있다.

상기 프로세서는, 상기 제2 T2 강조 영상에서 상기 뇌척수액 영상을 차감하여 상기 슬라이스에 대한 제2 플레어 영상을 획득할 수 있다.

상기 프로세서는, 상기 제1 플레어 영상 및 상기 제2 플레어 영상을 기초로 최종 영상을 획득할 수 있다.

상기 프로세서는, 멀티 밴드 라디오 주파수 펄스(Multiband Radio Frequency Pulse) 방법을 이용하여 상기 자기 공명 신호를 획득하거나, 또는 인터리브 획득 방법(Interleaved Acquisition)을 이용하여 상기 자기 공명 신호를 획득할 수 있다.

상기 제1 범위는 상기 두부의 백질 및 회질 중 어느 하나의 종축 자화의 크기가 0 또는 이에 근사한 값을 포함하거나, 또는 상기 제2 범위는 상기 두부의 백질 및 회질 중 다른 하나의 횡축 자화의 크기가 0 또는 이에 근사한 값을 포함할 수 있다.

자기 공명 영상 장치의 제어 방법은, 피사체의 두부에 자장을 인가하는 단계, 상기 자장이 인가된 두부에 제1 반전 회복 펄스를 상기 두부에 인가하는 단계, 상기 두부의 백질 및 회질 중 어느 하나에서의 종축 자화의 크기가 제1 범위인 경우, 상기 제1 반전 회복 펄스에 따라 발생하는 회복 신호 중 상기 백질 및 회질 중 적어도 하나의 종축 자화에 대응하는 회복 신호를 억제하는 단계 및 상기 두부의 백질 및 회질 중 다른 하나에서 발생되는 횡축 자화의 크기가 제2 범위인 지점에서의 신호를 기초로 적어도 하나의 슬라이스에 대한 뇌척수액 영상을 생성하는 단계를 포함할 수 있다,.

자기 공명 영상 장치의 제어 방법은, 상기 자장이 인가된 두부에 제2 반전 회복 펄스를 인가하는 단계 및 상기 두부의 뇌척수액의 종축 자화의 크기가 제3 범위인 경우, 상기 제2 반전 회복 펄스에 따라 상기 뇌척수액에서 발생되는 회복 신호를 억제하여 상기 적어도 하나의 슬라이스와 상이한 슬라이스에 대한 플레어 영상을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 자장이 인가된 두부에 제1 반전 회복 펄스를 상기 두부에 인가하는 단계는, 상기 자장이 인가된 두부에 제2 반전 회복 펄스를 인가하는 단계에 후행하여 수행될 수 있다.

자기 공명 영상 장치의 제어 방법은, 상기 적어도 하나의 슬라이스에 대한 플레어 영상을 더 획득하는 단계 및 상기 적어도 하나의 슬라이스에 대한 플레어 영상과 상기 적어도 하나의 슬라이스에 대한 뇌척수액 영상을 조합하여 상기 적어도 하나의 슬라이스에 대한 제1 T2 강조 영상을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.

자기 공명 영상 장치의 제어 방법은, 상기 두부에서 발생된 자기 공명 신호를 수신하는 단계, 상기 자기 공명 신호를 기초로 상기 적어도 하나의 슬라이스에 대한 제2 T2 강조 영상을 생성하는 단계 및 상기 제1 T2 강조 영상과 상기 제2 T2 강조 영상을 기초로 최종 영상을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 T2 강조 영상과 상기 제2 T2 강조 영상을 기초로 최종 영상을 획득하는 단계는, 상기 제1 T2 강조 영상 및 상기 제2 T2 강조 영상을 가중합하거나, 제곱합하거나, 또는 복소합을 수행함으로써 상기 제1 T2 강조 영상 및 상기 제2 T2 강조 영상을 조합하여 상기 최종 영상을 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

자기 공명 영상 장치의 제어 방법은, 상기 두부에서 발생된 자기 공명 신호를 수신하는 단계, 상기 자기 공명 신호를 기초로 상기 적어도 하나의 슬라이스에 대한 T2 강조 영상을 생성하는 단계 및 상기 T2 강조 영상에서 상기 뇌척수액 영상을 차감하여 상기 적어도 하나의 슬라이스에 대한 제2 플레어 영상을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.

자기 공명 영상 장치의 제어 방법은, 상기 자장이 인가된 두부에 반전 회복 펄스를 인가하는 단계, 상기 두부의 뇌척수액에서 생성된 회복 신호를 억제하여 상기 적어도 하나의 슬라이스에 대한 제1 플레어 영상을 획득하는 단계 및 상기 제1 플레어 영상 및 상기 제2 플레어 영상을 기초로 최종 영상을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 범위는 상기 두부의 백질 및 회질 중 어느 하나의 종축 자화의 크기가 0 또는 이에 근사한 범위를 포함하거나, 또는 상기 제2 범위는 상기 두부의 백질 및 회질 중 다른 하나의 횡축 자화의 크기가 0 또는 이에 근사한 범위를 포함할 수 있다.

상술한 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 장치의 제어 방법에 의하면, 보다 신속하게 복수의 플레어 영상(FLAIR image) 또는 복수의 T2 강조 영상을 획득할 수 있게 되고, 복수의 영상을 획득하기 위한 촬영 시간이 상대적으로 단축되는 효과를 얻을 수 있다.

상술한 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 장치의 제어 방법에 의하면, 획득된 복수의 플레어 영상 또는 복수의 T2 강조 영상을 이용하여 보다 선명하고 명확한 최종 영상을 획득할 수 있게 되고, 이에 따라 의사 등의 사용자는 보다 정확하게 피사체 내부의 구조를 파악 및 진단할 수 있게 되는 효과를 얻을 수도 있다.

또한, 상술한 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 장치의 제어 방법에 의하면, 하나의 콘케터네이션(Concatenation)에서 복수의 반전 회복 펄스(IR Signal, Inversion Recovery Signal)가 피사체에 인가되고, 이에 따라 하나의 콘케터네이션에서 제1 슬라이스(slice)에 대한 플레어 영상과 제2 슬라이스에 대한 뇌척수액 영상(CSF image, Cerebrospinal fluid image)를 획득할 수 있게 되는 효과도 얻을 수 있다.

도 1은 자기 공명 영상 장치의 일 실시예에 대한 도면이다.
도 2는 반전 회복 곡선의 일례를 도시한 그래프이다.
도 3은 T2 붕괴 곡선의 일례를 도시한 그래프이다.
도 4는 플레어(FLAIR) 영상 획득 과정을 설명하기 위해 두뇌의 각 구성의 반전 회복 곡선 및 T2 붕괴 곡선을 도시한 그래프이다.
도 5는 획득된 플레어 영상의 일례를 도시한 도면이다.
도 6은 T2 강조 영상 획득 과정을 설명하기 위해 두뇌의 각 구성의 T2 붕괴 곡선을 도시한 그래프이다.
도 7은 획득된 T2 강조 영상의 일례를 도시한 도면이다.
도 8은 뇌척수액의 영상(CSF image)을 획득하는 과정을 설명하기 위해 두뇌의 각 구성의 반전 회복 곡선 및 T2 붕괴 곡선을 도시한 그래프이다.
도 9는 획득된 뇌척수액의 영상의 일례를 도시한 도면이다.
도 10은 제1 스캔 및 제2 스캔에서의 영상 획득을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 제1 슬라이스 및 제2 슬라이스를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 플레어 영상 및 뇌척수액만의 영상의 조합에 따른 새로운 T2 강조 영상을 획득하는 일례를 도시한 도면이다.
도 13은 T2 강조 영상에서의 뇌척수액만의 영상의 차감에 따른 새로운 플레어 영상을 획득하는 일례를 도시한 도면이다.
도 14는 자기 공명 영상 장치의 제어 방법의 일 실시예에 대한 제1 흐름도이다.
도 15는 자기 공명 영상 장치의 제어 방법의 일 실시예에 대한 제2 흐름도이다.
도 16은 자기 공명 영상 장치의 제어 방법의 일 실시예에 대한 제3 흐름도이다.

이하 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'라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부'가 하나의 구성 요소로 구현되거나, 하나의 '부'가 복수의 구성 요소들을 포함하는 것도 가능하다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.

또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하 도 1 내지 도 13을 참조하여 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 장치의 실시예에 대해서 설명하도록 한다.

도 1은 자기 공명 영상 장치의 일 실시예에 대한 도면이다.

도 1에 도시된 바를 참조하면, 자기 공명 영상 장치(1)는, 오퍼레이팅부(10), 프로세서(30) 및 스캐너(50)를 포함할 수 있으며, 오퍼레이팅부(10), 프로세서(30) 및 스캐너(50)는 유선 통신 기술 및 무선 통신 기술 중 적어도 하나를 이용하여 상호 통신 가능하게 마련된다. 여기서 유선 통신 기술은 페어 케이블, 동축 케이블, 광섬유 케이블 또는 이더넷 케이블과 같은 각종 케이블을 이용하여 구현 가능하다. 무선 통신 기술은 근거리 통신 기술 및 이동 통신 기술 중 적어도 하나를 이용하여 구현 가능하며, 근거리 통신 기술은 와이 파이(Wi-Fi), 와이파이 다이렉트(Wi-Fi Direct), 지그비(zigbee), 블루투스(Bluetooth), 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy) 또는 근거리 장 통신(NFC, Near Field Communication) 등을 이용하여 구현된 것일 수 있다. 이동 통신 기술은, 3GPP, 3GPP2 또는 와이맥스 계열 등의 각종 이동 통신 표준을 기반으로 구현된 것일 수 있다.

오퍼레이팅부(10)는 자기 공명 영상 장치(1)의 동작에 필요한 각종 명령을 사용자로부터 수신하거나, 또는 스캐너(50)를 통해 획득된 전기적 신호에 대응하는 영상을 사용자에게 표시할 수 있다.

오퍼레이팅부(10)는 입력부(12) 및 출력부(13)를 포함할 수 있다.

입력부(12)는 사용자로부터 자기 공명 영상 장치(1)의 전반적인 동작에 관한 제어 명령을 입력 받을 수 있다. 예를 들어, 입력부(12)는 사용자로부터 피사체 정보, 파라미터 정보, 스캔 조건, 펄스 시퀀스에 관한 정보 등을 입력 받을 수 있다. 입력부(12)는 키보드 등과 같은 물리 버튼, 마우스, 스틱 조작 장치, 트랙볼, 음성 인식 장치, 제스처 인식 장치 또는 터치 스크린 등을 단독적으로 또는 조합하여 구현될 수 있다.

출력부(13)는 적어도 하나의 영상을 출력하여 사용자에게 제공할 수 있다. 또한, 출력부(13)는 사용자가 자기 공명 영상 장치(1)에 관한 제어 명령을 입력 받을 수 있도록 구성된 그래픽 사용자 인터페이스(GUI, Graphic User Interface)를 출력할 수도 있다. 출력부(13)는 예를 들어, 음극선관(Cathode Ray Tube: CRT)이나, 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD) 패널, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 패널 또는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED) 패널 등과 같은 다양한 종류의 디스플레이 패널을 이용하여 구현 가능하다.

프로세서(30)는 입력부(12)를 통해 압력된 사용자의 제어 명령이나, 또는 미리 정의된 설정이나 프로그램에 따라서 자기 공명 영상 장치(1)의 전반적인 동작에 대한 제어 신호를 생성하고, 이를 각 부품에 전달하여 자기 공명 영상 장치(1)가 소정의 동작을 수행하도록 할 수 있다.

예를 들어, 프로세서(30)는 정자장 형성부(51) 또는 경사 자장 형성부(52)에 소정의 전력이 인가될 수 있도록 제어함으로써, 정자장 형성부(51) 또는 경사 자장 형성부(52)가 피사체(9)에 정자장 또는 경사 자장을 인가하도록 할 수도 있다. 또한, 프로세서(30)는 스캐너(50)의 RF 코일부(53)로 제어 신호를 전송하여 RF 코일부(53)가 피사체(9)에 RF 펄스를 송신하도록 하도록 할 수 있다. 또한, 프로세서(30)는 RF 코일부(53)가 피사체(9)에 반전 회복 펄스, 즉 180도 RF 펄스를 인가하도록 제어함으로써, RF 코일부(53)가 피사체(9)로부터 회복 신호를 획득 가능하도록 할 수도 있다. 이들 외에도 프로세서(30)는 자기 공명 영상 장치(1)가 다양한 동작을 수행하도록 제어할 수도 있다.

또한, 프로세서(30)는 적어도 하나의 메모리 장치에 스캐너(50)가 획득한 자기 공명 신호가 저장되도록 하고, 저장된 자기 공명 신호를 이용하여 피사체(9)에 대한 영상을 생성할 수도 있다.

예를 들어, 프로세서(30)는 자기 공명 신호를 기초로 케이 공간 데이터를 획득하고, 획득한 케이 공간 데이터를 미리 정의된 바에 따라 배열함으로써 케이 공간을 생성하고, 생성된 케이 공간을 푸리에 변환(Fourier conversion)과 같은 다양한 복원 기법을 적용하여, 피사체(9)에 대한 영상을 획득할 수 있다. 필요에 따라 프로세서(30)는 케이 공간 데이터를 획득하기 전에 자기 공명 신호를 증폭하거나 및/또는 디지털 신호로 변환할 수도 있다.

프로세서(30)는 자기 공명 신호에 대해 적용되는 각종 신호 처리는 병렬적으로 수행할 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(30)는 다채널 RF 코일부로부터 전달되는 복수의 자기 공명 신호를 병렬적으로 처리하여 영상을 획득할 수도 있다.

또한, 프로세서(30)는 획득한 영상에 대해 콘트라스트를 강조하거나 노이즈를 제거하는 등의 영상 후처리를 더 수행하거나, 서로 상이한 복수의 영상을 조합하거나 또는 어느 하나의 영상으로부터 다른 영상을 차감하여 새로운 영상을 생성하도록 할 수 있다. 이에 대해선 후술한다.

프로세서(30)는 적어도 하나의 반도체 칩 및 관련 부품을 이용하여 구현될 수 있다. 프로세서(30)는, 예를 들어, 중앙 처리 장치(CPU), 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU, Micro Controller Unit) 또는 마이크로 프로세서 유닛(MPU, Micro Processor Unit) 등을 포함할 수 있다.

실시예에 따라서, 오퍼레이팅부(10)와 프로세서(30)는 도 1에 도시된 바와 같이, 서로 분리된 장치로 구현될 수도 있고, 또는 물리적으로 하나의 장치에 함께 포함되어 구현되는 것도 가능하다. 또한, 실시예에 따라서 오퍼레이팅부(10)와 프로세서(30) 중 적어도 하나는 스캐너(50)의 외장 하우징에 내장되어 설치될 수도 있다.

스캐너(50)는 피사체(9)로부터 자기 공명 신호를 획득할 수 있도록 마련된다.

스캐너(50)에는 외형상 피사체(9)가 삽입될 수 있도록 비어있는 내부 공간, 일례로 보어(bore)와, 피사체(9)를 내부 공간으로 이송시키기 위한 이송부(8)와, 내부 공간에 삽입된 피사체(9)에 정자장을 형성하기 위한 정자장 형성부(51), 내부 공간에 삽입된 피사체(9)에 경사 자장을 형성하기 위한 경사자장 형성부(52) 및 피사체(9)에 RF 펄스를 인가하고 피사체(9)로부터 발생된 자기 공명 신호를 수신하기 위한 RF 코일부(53)를 포함할 수 있다.

이송부(8)는 테이블의 형상을 가질 수 있으며, 프로세서(30)의 제어 신호에 따라서 내부 공간으로 이동하거나 또는 내부 공간 밖으로 토출됨으로써 피사체(9)를 내부 공간에 삽입 또는 이탈시킨다.

정자장 형성부(51)는 내부 공간 주변에 형성되고 내부 공간에 정자장을 생성하도록 마련된다. 생성된 정자장은 피사체(9), 일례로 인체 내에 분포해 있는 원소 중 자기 공명 현상을 일으키는 원소, 예를 들어 수소, 인, 나트륨 등의 원자핵을 자화시킬 수 있다. 정자장 형성부(51)는, 초전도 전자석이나 영구 자석으로 제작될 수 있다. 0.5 테슬라 이상의 높은 자속 밀도의 자기장을 생성하기 위해서는 초전도 전자석이 정자장 형성부(51)로 이용된다.

경사자장 형성부(52)는 피사체(99)에 공간적으로 선형적인 경사 자기장(gradient field, Gx, Gy, Gz)을 생성하여 자기장의 균등성에 변화를 유도할 수 있도록 마련된다. 경사자장 형성부(52)는 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축 방향의 경사자장을 형성하는 X 코일, Y 코일 및 Z 코일을 포함하며, 피사체(9)의 부위 별로 공명 주파수를 서로 다르게 유도할 수 있도록 촬영 위치에 맞게 경사 신호를 발생시킨다. 정자장에 의해 생성된 원자핵의 자화 벡터가 횡 평면상에서 회전할 때, 자화 벡터의 회전 주파수나 위상은 경사 자기장에 의해 공간적으로 제어 가능해진다. 이에 따라 RF 코일부(53)에 의해 획득되는 신호가 공간 주파수 영역, 즉 케이 공간으로 표현될 수 있게 된다.

RF 코일부(53)는 프로세서(30)로부터 수신한 제어 신호에 따라서 피사체(9)에 RF 펄스를 조사하고, 피사체(9)로부터 방출되는 자기 공명 신호를 수신할 수 있다. RF 코일부(53)는 세차 운동을 하는 원자핵을 향하여 세차운동의 주파수와 동일한 주파수의 RF 신호를 피사체(9)에게 전송하고, RF 신호의 중단에 따라서 피사체(9)로부터 방출되는 자기 공명 신호를 수신할 수 있다.

일 실시예에 따르면, RF 코일부(53)는 원자핵의 종류에 대응하는 무선 주파수를 갖는 전자파, 즉 RF 펄스를 생성하는 송신 RF 코일과, 원자핵으로부터 방사된 전자파, 즉 자기 공명 신호를 수신하는 수신 RF 코일을 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, RF 코일부(53)는 RF 펄스를 송신하는 기능하고 자기 공명 신호를 수신하는 기능을 함께 갖는 RF 송수신 코일을 포함할 수도 있다.

일 실시예에 따르면, RF 코일부(53, 55)는 도 1에 도시된 바와 같이 자기 공명 영상 장치(1)의 내부에 설치된 본체 코일(54) 및/또는 피사체(9)의 전부 또는 일부에 장착된 것일 수도 있다. 피사체(9)에 장착된 RF 코일부(55)는, 촬영 부위 또는 장착 부위에 따라, 헤드 코일(Head coil), 척추 코일(spine coil), 몸통 코일(torso coil) 및/또는 무릎 코일(knee coil) 등을 포함할 수도 있다.

도 2는 반전 회복 곡선의 일례를 도시한 그래프이다. 도 3에 있어서 x축은 시간을 의미하고 y축은 자화의 크기 또는 신호의 세기를 의미한다.

상술한 바와 같이 RF 코일부(53)가 피사체(9)에 RF 펄스를 조사한 후 RF 펄스의 조사를 중단하면 원자핵의 스핀들은 공급된 에너지를 방출하면서 정자장 방향으로 정렬하게 된다. 이에 따라 원자핵의 종축 자화는 최초의 자화로 점차적으로 회복되게 되고, 획득되는 회복 신호 역시 종축 자화의 회복에 대응하게 된다. 또한, RF 코일부(53)는 피사체(9)에 반전 회복 펄스, 즉 180도 RF 펄스를 인가할 수 있다. 정자장 및 경사 자장이 피사체(99)에 인가될 때 반전 회복 펄스가 피사체(9)에 인가되면 피사체(9)의 원자핵의 종축 자화는 반대 방향으로 형성되어 도 2에 도시된 바와 같이 음의 값(-x1)을 가지게 된다. RF 코일부(53)가 반전 회복 펄스의 인가를 중단하면, 원자핵의 종축 자화는 음의 값(-x1)에서부터 곡선(c1)을 따라 점차적으로 회복하여 최종적으로는 x1에 근접하게 된다. 이 경우, 종축 자화의 회복 곡선(c1)은 반전 회복 펄스가 인가된 물질마다 상이하다. 예를 들어, 두뇌를 이루는 백질(WM, White Matter), 회질(GM, Grey Matter) 및 뇌척수액(CSF, Cerebrospinal Fluid)에서의 종축 자화는 각각 상이한 곡선(도 4의 CW1, CG1, CC1)을 따라 회복하게 된다. 회복 과정 중에서, 종축 자화는 일정한 시점(tN)에서 그래프의 0인 지점을 통과하게 되는데, 이와 같이 종축 자화가 0인 지점을 널 지점(Null point)라고 한다. 널 지점에서의 획득되는 회복 신호의 강도는 0이 된다.

도 3은 T2 붕괴 곡선의 일례를 도시한 그래프이다. 도 3에 있어서 x축은 시간을 의미하고 y축은 자화의 크기 또는 신호의 세기를 의미한다.

정자장 및 경사 자장이 피사체(99)에 인가될 때 RF 코일부(53)가 피사체(9)에 RF 펄스를 인가하면, 원자핵, 즉 양성자는 RF 펄스의 새로운 자기적 성분에 따라서 세차 운동을 하게 된다. 다시 말해서 원자핵에 횡축 자화 벡터가 생성될 수 있다. 만약 소정의 주파수로 세차 운동을 하는 원자핵에 동일한 주파수의 RF 펄스를 인가하면, 자화 벡터의 회전, 즉 스핀에 의하여 RF 코일부(53)에는 소정 크기의 기전력을 가진 전기적 신호, 즉 프리 인덕션 디케이 신호가 유도된다. 만약 RF 펄스의 인가가 중단되면 횡축 자화 벡터는 도 3에 도시된 바와 같이 소정의 곡선(c2)을 따라서 붕괴(T2 붕괴)될 수 있으며, 이에 따라 획득되는 신호 역시 시간의 진행에 따라 감쇠하게 된다. 이와 같은 횡축 자화의 붕괴는 물질마다 상이하다. 따라서, 각 물질에서 얻을 수 있는 전기적 신호의 세기는 설정된 에코 지연 시간(TE, Echo Delay Time)에 따라 상이하게 변화하며, 이에 따라 다양한 영상을 획득할 수 있게 된다.

이하 플레어 영상을 획득하는 과정을 피사체가 인간의 두부(head)인 경우의 일례를 들어 설명하도록 한다.

도 4는 플레어 영상 획득 과정을 설명하기 위해 두뇌의 각 구성의 반전 회복 곡선 및 T2 붕괴 곡선을 도시한 그래프이다. 도 5는 획득된 플레어 영상의 일례를 도시한 도면이다.

도 4에서 중앙의 수직선(l1) 좌측은 반전 회복 펄스의 인가에 따라 각 물질의 종축 자화의 시간에 따른 회복을 도시한 것이고, 수직선(l1) 우측은 횡축 자화의 시간에 따른 붕괴를 도시한 것이다. 도 4의 좌측에서 CW1은 백질의 종축 자화의 회복을 그래프의 형태로 도시한 것이고, CG1은 회질의 종축 자화의 회복을 도시한 것이며, CC1은 뇌척수액의 종축 자화의 회복을 도시한 것이다. CW2는 백질의 횡축 자화의 붕괴를 도시한 것이고, CG2는 회질의 횡축 자화의 붕괴를 도시한 것이며, CC2는 뇌척수액의 횡축 자화를 도시한 것이다. 아울러, 도 4 및 도 5는 3.0 테슬라(Tesla)의 자장이 피사체(9)에 인가된 경우를 예를 들어 그래프 및 자기 공명 영상을 도시한 것이나, 피사체(9)에 인가되는 자장은 이에 한정되는 것은 아니다.

두부에 반전 회복 펄스가 인가되면, 백질, 회질 및 뇌척수액을 이루는 수소 원자나 물 분자 등의 양성자의 종축 자화는 반대 방향으로 형성되고, 반전 회복 펄스가 중단되면 종축 자화는 시간의 경과에 따라 도 4에 도시된 바와 같이 점차적으로 회복된다(CW1, CG1, CC1). 뇌척수액의 종축 자화는 다른 물질의 종축 자화에 비해 상대적으로 느리게 회복되므로(CC1), 뇌척수액의 종축 자화가 0 또는 0에 근사한 값에 도달할 때 다른 물질의 종축 자화는 대체적으로 거의 회복된 상태에 이를 수 있다.

프로세서(30)는 뇌척수액의 종축 자화가 소정의 범위에 도달하면, 원자핵에 여기 펄스를 전송하여 원자핵을 여기(excitation)시켜, 뇌척수액의 에서 발생되는 전기적 신호 즉, 회복 신호가 0이거나 또는 매우 작은 값을 가지도록 유지시킨다. 다시 말해서, 반전 회복 펄스에 따라 피사체에서 발생하는 회복 신호가 억제된다.

일 실시예에 의하면, 소정의 범위는 뇌척수액의 종축 자화의 크기가 0인 경우만을 포함하도록 정의될 수도 있고, 또한 뇌척수액의 종축 자화의 크기가 0 주변의 범위, 일례로 0에 근사한 적어도 하나의 값을 포함하는 범위(예를 들어 0+/-a)로 정의될 수도 있다. 예를 들어 소정의 범위가 0으로 정의된 경우, 도 4의 수직선(l1)이 위치한 지점에서 원자핵에 대한 여기가 수행된다. 소정의 범위는 사용자에 의해 설정된 것일 수도 있고, 또는 미리 설계자에 의해 정의된 것일 수도 있다.

이와 같이 뇌척수액에서 발생된 회복 신호가 0 또는 이에 근사한 값으로 유지되면, 대체적으로 백질 및 회질의 종축 자화에 대응하는 전기적 신호만을 이용하여 영상을 획득할 수 있게 된다.

구체적으로 도 4의 우측에 도시된 바와 같이 뇌척수액의 횡축 자화는 0 또는 이에 근사한 값을 유지하고(CC2), 백질의 횡축 자화 및 회질의 횡축 자화는 점점 감소하여 붕괴한다(CW2, CG2).

프로세서(30)는 특정한 시점에서의 백질 및 회질의 종축 자화에 대응하는 전기적 신호를 기초로 T2 강조 영상을 생성할 수 있다. 이 경우 프로세서(30)는 FSE(Fast Spinning Echo) 방식을 이용하여 T2 강조 영상을 생성할 수도 있다. 그 결과, 도 5에 도시된 바와 같이 뇌척수액은 제거되고(CSF Nulling), 백질 및 회질이 주로 표현되는 두부(70)에 대한 영상(IAF)이 획득된다. 이와 같이 획득된 뇌척수액이 제거된 영상을 플레어 영상(IAF)이라고 한다. 플레어 영상(IAF)에서는, 백질이 존재하는 부분(71)이나 회백질이 존재하는 부분(73)은 상대적으로 밝은 색을 나타내나, 뇌척수액이 존재하는 부분(75)은 신호가 완전히 또는 거의 획득되지 않았기 때문에 검은 색으로 표현된다.

이하 인간의 두부(head)에 대한 T2 강조 영상을 획득하는 과정을 일례를 들어 설명하도록 한다.

도 6은 T2 강조 영상 획득 과정을 설명하기 위해 두뇌의 각 구성의 T2 붕괴 곡선을 도시한 그래프이고, 도 7은 획득된 T2 강조 영상의 일례를 도시한 도면이다. 도 6의 x축은 신호의 세기를 의미하고, y축은 시간을 의미한다.

상술한 바와 같이 RF 코일부(53)가 피사체(9)의 두부에 RF 펄스를 인가한 후 중단하면, 두부 내에 존재하는 회질, 백질 및 뇌척수액의 횡축 자화 벡터는 점차적으로 감소하게 된다. 이 경우, 뇌척수액은 탈 위상이 적기 때문에 T2 붕괴 곡선(CC3)은 상대적으로 원만하게 형성되고, 백질과 회질 각각의 T2 붕괴 곡선(CW3, CG3)은 T2 붕괴 곡선(CC3)보다 상대적으로 빠르게 감소하게 된다. 백질과 회질 각각의 T2 붕괴 곡선(CW3, CG3) 역시 백질과 회질의 구성 물질의 차이에 따라서 서로 상이하다.

따라서, 특정한 시점, 일례로 미리 정의된 에코 지연 시간 또는 에코 지연 시간이 경과된 후 일정한 시점에서의 신호를 측정하면, 도 6에 도시된 바와 같이 각 물질이 서로 상이하게 표시되는 T2 강조 영상(IAT2)를 획득할 수 있게 된다. 이 경우, 뇌척수액에서 출력되는 신호가 억제된 상태가 아니기 때문에, T2 강조 영상(IAT2) 내에서는, 뇌척수액이 존재하는 부분(75)은 밝게 표현되고, 백질이 존재하는 부분(71)은 상대적으로 어둡게 나타나며, 회백질이 존재하는 부분(73)은 뇌척수액이 존재하는 부분(75)과 백질이 존재하는 부분(71)의 중간 정도의 밝기로 표현된다.

이하 뇌척수액 영상을 획득하는 과정의 일 실시예를 설명하도록 한다.

도 8은 뇌척수액의 영상을 획득하는 과정을 설명하기 위해 두뇌의 각 구성의 반전 회복 곡선 및 T2 붕괴 곡선을 도시한 그래프이고, 도 9는 획득된 뇌척수액의 영상의 일례를 도시한 도면이다. 도 4의 경우와 동일하게 도 8에 있어서 수직선(l1) 좌측은 반전 회복 펄스의 인가에 따라 각 물질의 종축 자화의 시간에 따른 회복을 도시한 것이고, 수직선(l1) 우측은 횡축 자화의 시간에 따른 붕괴를 도시한 것이다.

두부에 반전 회복 펄스가 인가되면, 백질, 회질 및 뇌척수액 각각 포함된 원자핵의 종축 자화는 반대 방향으로 형성되어 음의 값을 갖고, 반전 회복 펄스가 중단되면 종축 자화는 시간의 경과에 따라 도 8에 도시된 바와 같이 회복된다(CW4, CG4, CC4).

일 실시예에 따르면, 백질, 회질 및 뇌척수액 각각의 원자핵이 회복되는 동안, 백질의 종축 자화가 제1 범위에 도달하면, 원자핵에 여기 펄스를 전송하여 원자핵을 여기시킴으로써 백질에서 발생되는 전기적 신호가 0이거나 또는 매우 작은 값을 가지도록 유지한다. 이에 따라 일정한 시점까지는 백질의 종축 자화는 회복되나(CW41), 일정한 시점 이후에서는 백질은 종축 자화는 회복되지 않고 0의 값을 유지한다(CW42). 여기서 제1 범위는 백질의 종축 자화의 크기가 0인 경우만을 포함하도록 정의될 수도 있고, 또한 백질의 종축 자화의 크기가 0 및 0에 근사한 값을 포함하는 범위(예를 들어 0+/-a)로 정의될 수도 있다. 제1 범위는 사용자 또는 설계자에 의해 정의 및 설정된 것일 수도 있다

백질의 종축 자화의 크기가 0이 되면, 대체적으로 회질 및 뇌척수액에서 발생되는 전기적 신호만이 획득될 수 있게 된다.

구체적으로 도 8의 우측에 도시된 바와 같이 백질의 횡축 자화에 따른 전기적 신호는 거의 측정되지 않거나 또는 무시되고, 회질의 횡축 자화 및 뇌척수액의 횡축 자화는 점점 T2 붕괴하게 된다(CG5, CC5). 이 경우, 회질의 횡축 자화는 상대적으로 뇌척수액의 횡축 자화보다 더 빠르게 감소하므로, 회질의 횡축 자화의 크기가 0 또는 0에 근사한 값(K2)에 도달한 경우에도 뇌척수액의 횡축 자화의 크기는 상대적으로 큰 값(K1)으로 측정된다. 이와 같이 회질의 횡축 자화의 크기가 0 또는 0에 근사한 값(K2)에 도달한 시점에서 회질에서 획득되는 신호는 0이거나 또는 매우 작고, 뇌척수액에서 획득되는 신호는 회질에서 획득되는 신호보다 상대적으로 크므로, 회질의 횡축 자화의 크기가 0 또는 0에 근사한 값(K2)에 도달한 시점에서의 전기적 신호를 이용하여 영상을 생성하면, 도 9에 도시된 바와 같이, 회질(73)은 거의 나타나지 않고, 뇌척수액(75)이 나타나거나 또는 강조된 T2 강조 영상을 얻을 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 백질의 횡측 자화의 신호는 여기 과정에 의해 획득되지 않고, 또한 횡축 자화의 신호 역시 0이거나 매우 작으므로, 두부(70)에 대해 획득된 T2 강조 영상은 오직 뇌척수액이 존재하는 부분(75)만이 밝게 나타나고, 백질이 존재하는 부분(71) 및 회질이 존재하는 부분(73)은 어둡게 나타나게 된다. 이에 따라, 뇌척수액 영상(ICL)이 획득될 수 있게 된다.

다른 실시예에 따르면, 백질, 회질 및 뇌척수액 각각의 원자핵이 회복되는 동안, 회질의 종축 자화가 제1 범위에 도달하면, 상술한 바와 동일하게 원자핵에 여기 펄스를 전송하여 원자핵을 여기시킴으로써 회질에서 발생되는 전기적 신호가 0이거나 또는 매우 작은 값을 가지도록 유지하도록 할 수 있다. 여기서 제1 범위는 회질의 종축 자화의 크기가 0인 경우만을 포함하도록 정의될 수도 있고, 또한 회질의 종축 자화의 크기가 0 및 0에 근사한 값을 포함하는 범위(예를 들어 0+/-a)로 정의될 수도 있다.

이어서 백질의 횡축 자화가 0 또는 0에 근사한 값을 갖는 시점에서 T2 강조 영상을 획득하면, 상술한 바와 동일하게 백질이 존재하는 부분(71) 및 회질이 존재하는 부분(73)은 어둡게 나타나고 오직 뇌척수액이 존재하는 부분(75)만이 밝게 나타나는 뇌척수액 영상(ICL)이 획득될 수 있게 된다.

이하 자기 공명 영상 장치(1)의 동작에 따라 상술한 뇌척수액(ICL) 영상, 플레어 영상 및 T2 강조 영상을 획득하는 순차적 과정의 일례를 설명하도록 한다.

도 10은 제1 스캔 및 제2 스캔에서의 영상 획득을 설명하기 위한 도면이고, 도 11은 제1 슬라이스 및 제2 슬라이스를 설명하기 위한 도면이다.

자기 공명 영상 장치(1)의 내부 공간에 피사체(9)가 이송되고 피사체(9)에 정자장 및/또는 경사 자장이 인가되면, 측정하고자 하는 부분, 일례로 두부를 세분화한 각각의 구역(이하 슬라이스라 칭함)마다 RF 신호가 인가된다. 여기서 슬라이스는 각각 영상화하고자 하는 절편을 의미한다.

이 경우, 도 10에 도시된 바와 같이 제1 스캔의 제1 콘케터네이션에서 제1 슬라이스(s1)에 먼저 제2 반전 회복 펄스가 인가되고, 일정한 시간이 경과된 후 제2 슬라이스(s2)에 제1 반전 회복 펄스가 인가될 수 있다. 여기서 제1 슬라이스(s1)는, 예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이 인체의 코의 일 부분을 포함하고, T2 강조 영상은 제1 슬라이스(s1)보다 두정부에 보다 근접하고 이마의 일부분을 포함할 수 있으나, 이는 예시적인 것이며 이에 한정되는 것은 아니다.

제1 슬라이스(s1)에 제2 반전 회복 펄스가 인가되면, 제1 슬라이스(s1) 내에 위치하는 백질, 회백질 및 뇌척수액의 종축 자화는 도 4에 도시된 바와 같이 반전된 후 회복하게 되고, 이에 따라 회복 신호가 수신된다.

제2 슬라이스(s2)에 반전 회복 펄스가 인가되면, 제2 슬라이스(s2) 내에 위치하는 백질, 회백질 및 뇌척수액의 종축 자화는 역시 제1 슬라이스(s1)와 동일하게 반전된 후 회복된다.

제2 슬라이스(s2) 내에 위치하는 백질의 종축 자화가 도 8에 도시된 바와 같이 0이 되거나 또는 0에 근접하면(TWN), 자기 공명 영상 장치(1)는 제2 슬라이스(s2) 내의 원자핵을 여기시켜 백질에서 발생되는 전기적 신호가 0이거나 또는 매우 작은 값을 가지도록 하고(WM Nulling), 회질의 횡축 자화의 크기가 0 또는 0에 근사한 값(K2)에 도달한 시점에서의 전기적 신호를 이용하여 제2 슬라이스(s2)에서의 뇌척수액 영상(ICL)을 획득한다. 제2 슬라이스(s2)에서의 뇌척수액 영상(ICL)은, 원자핵의 여기가 상대적으로 신속하게 수행되므로, 플레어 영상보다 더 먼저 획득될 수 있다.

제1 슬라이스(s1) 내의 뇌척수액의 종축 자화가 0 또는 0에 근사한 값에 도달한 시점에서 원자핵은 여기되고, 이에 따라 백질 및 회질의 종축 자화에 대응하는 전기적 신호를 기초로 뇌척수액이 제거된 T2 강조 영상이 획득될 수 있다. 즉, 제1 슬라이스(s1)에 대한 플레어 영상이 획득된다. 제1 슬라이스(s1) 내의 뇌척수액의 종축 자화가 0 또는 0에 근사한 값에 도달한 시점은, 제2 슬라이스(s2)에서의 뇌척수액 영상(ICL) 획득이 수행되는 도중의 일 시점일 수도 있고, 또는 제2 슬라이스(s2)에서의 뇌척수액 영상(ICL) 획득이 수행된 이후의 일 시점일 수도 있다.

일 실시예에 따르면, 제1 스캔의 제2 콘케터네이션에서는 제2 슬라이스(s2)의 플레어 영상(IAF)이 획득될 수 있다. 예를 들어, 제1 스캔의 제2 콘케터네이션에서는 제2 슬라이스(s2)에 반전 회복 펄스가 인가되고, 뇌척수액의 종축 자화가 0 또는 0에 근사한 값에 도달한 시점에서 여기가 수행되어 제2 슬라이스(s2)에 대한 플레어 영상(IAF)이 획득될 수 있다. 이에 따라 하나의 스캔 내에서 하나의 슬라이스, 일례로 제2 슬라이스(s2)에 대해 뇌척수액 영상(ICL)과 플레어 영상(IAF)이 함께 획득 가능하게 된다.

일 실시예에 있어서, 제1 스캔의 제2 콘케터네이션에서는 상술한 제1 콘케터네이션의 과정이 동일하게 반복될 수 있으며, 이에 따라 복수의 슬라이스 각각에 대응하는 복수의 뇌척수액 영상과, 복수의 슬라이스 각각에 대응하는 복수의 플레어 영상이 획득될 수 있다. 이 경우, 복수의 슬라이스 각각에 대응하는 복수의 뇌척수액 영상과 복수의 플레어 영상은, 슬라이스의 순서에 따라 순차적으로 또는 슬라이스의 순서와 무관하게 임의적으로 획득될 수 있다. 예를 들어, 제2 콘케터네이션에서는 앞선 콘케터네이션에서 뇌척수액 영상이 획득된 슬라이스, 일례로 제2 슬라이스(s2)와 상이한 슬라이스, 일례로 제3 슬라이스(미도시)에서의 뇌척수액 영상이 획득되고, 또한 앞선 콘케터네이션에서 플레어 영상이 획득된 슬라이스, 일례로 제1 슬라이스(s1)와 상이한 슬라이스, 일례로 전 콘케터네이션에서 뇌척수액 영상이 획득되었던 제2 슬라이스(s2)에서의 플레어 영상이 획득될 수 있다.

보다 구체적으로 도 10에 도시된 제2 슬라이스(s2)에 반전 회복 펄스가 인가되는 시점과 제2 슬라이스(s2)에 대한 플레어 영상(IAF)이 획득되는 시점 사이에, 상술한 바와 동일한 방법으로 제3 슬라이스에 대한 뇌척수액 영상이 획득될 수 있다. 구체적으로, 자기 공명 영상 장치(1)는 제2 슬라이스(s2)에 반전 회복 펄스를 인가하고 순차적으로 제3 슬라이스에 반전 회복 펄스를 인가하고, 제3 슬라이스 내의 백질의 종축 자화가 0이 되거나 또는 0에 근접하면 제3 슬라이스 내의 원자핵을 여기시키고, 회질의 횡축 자화의 크기가 0 또는 0에 근사한 값에 도달한 시점에서의 전기적 신호를 측정하여 제3 슬라이스에서의 뇌척수액 영상을 획득할 수 있다.

이와 같은 과정에 따라, 각각의 슬라이스에 대응하는 복수의 플레어 영상 및 뇌척수액 영상이 획득될 수 있다.

상술한 바와 같이 자기 공명 영상 장치(1)가 일 회의 스캐닝을 종료한 후, 필요에 따라 자기 공명 영상 장치(1)는 추가적인 스캔, 즉 제2 스캔을 더 수행할 수도 있다.

제2 스캔에서 자기 공명 영상 장치(1)는 각 슬라이스에 대한 T2 강조 영상만을 획득할 수 있다. 예를 들어, 자기 공명 영상 장치(1)는 제2 슬라이스(s2)에 대해 RF 펄스를 인가하고, 도 6 및 도 7를 참조하여 설명한 바와 같이 제2 슬라이스(s2)에 대한 T2 강조 영상(IAT2)을 획득할 수 있다. 물론, 자기 공명 영상 장치(1)는 제2 스캔에서 다른 슬라이스, 일례로 제1 슬라이스(s1)나 제3 슬라이스에 대한 T2 강조 영상을 획득할 수도 있을 것이다.

일 실시예에 있어서, 자기 공명 영상 장치(1)는 제1 스캔 및 제2 스캔 중 적어도 하나를 수행할 때, 인터리브 획득 방법(Interleaved Acquisition)을 채용할 수도 있다.

또한, 도 10에는 각 슬라이스에 대한 T2 강조 영상의 획득이 제1 스캔에 후행하여 수행되는 제2 스캔에 의해 획득되는 일례에 대해 도시되어 있으나, T2 강조 영상의 획득은 멀티 밴드 라디오 주파수 펄스 방법을 이용하여 획득하는 것도 가능하다. 다시 말해서, T2 강조 영상의 획득은 제1 스캔 과정에서 수행될 수도 있다. 예를 들어, 제1 스캔의 제1 콘케터네이션 과정에서, 플레어 영상 및 뇌척수액 영상의 획득을 위해 제1 슬라이스(s1) 및 제2 슬라이스(s2)에 반전 회복 펄스를 인가하는 과정과 동시에 또는 이시에, 제1 슬라이스(s1) 및 제2 슬라이스(s2)와 상이한 다른 슬라이스(이하 제4 슬라이스)에 RF 펄스를 인가함으로써, 제4 슬라이스에서의 T2 강조 영상을 획득할 수도 있다. 다시 말해서, 플레어 영상 및 뇌척수액 영상과 더불어 T2 강조 영상이 생성될 수도 있다.

도 10에서는 자기 공명 영상 장치(1)가 각각의 슬라이스, 일례로 제2 슬라이스(s2)에 대해 뇌척수액 영상, 플레어 영상 및 T2 강조 영상 모두를 획득하는 과정에 대해 도시되어 있으나, 실시예에 따라서 자기 공명 영상 장치(1)는 뇌척수액 영상, 플레어 영상 및 T2 강조 영상 중 적어도 하나는 획득하지 않을 수도 있다. 예를 들어, 제1 스캔 과정에서 플레어 영상을 획득하는 과정은 생략될 수도 있으며, 이 경우 제1 스캔에서는 뇌척수액 영상만이 획득된다. 또한, 다른 예를 들어, 제2 스캔은 생략될 수도 있으며, 이 경우 각 슬라이스에 대한 T2 강조 영상은 획득되지 않는다.

자기 공명 영상 장치(1)의 프로세서(30)는 이와 같이 뇌척수액 영상, 플레어 영상 및 T2 강조 영상 중 적어도 하나를 상술한 과정을 통해 획득할 수 있으며, 획득된 영상을 이용하여 새로운 영상을 더 획득할 수도 있다.

도 12는 플레어 영상 및 뇌척수액 영상의 조합에 따른 새로운 T2 강조 영상을 획득하는 일례를 도시한 도면이다.

도 12에 도시된 바를 참조하면, 프로세서(30)는 플레어 영상(IAF) 및 뇌척수액 영상(ICL)을 조합하여 새로운 영상을 획득할 수 있다. 플레어 영상(IAF)은 뇌척수액이 표시되지 않는 영상이고, 뇌척수액 영상(ICL)은 뇌척수액만이 표시되는 영상이므로, 플레어 영상(IAF) 및 뇌척수액 영상(ICL)을 조합하는 경우, 새로운 T2 강조 영상(INT2)을 획득할 수 있다. 새로운 T2 강조 영상(INT2)은 자기 공명 영상 장치(1)에 의해 직접 획득된 T2 강조 영상, 일례로 제2 스캔에서 획득된 T2 강조 영상(IAT2)와 실질적으로 큰 차이가 없을 수 있다. 따라서, 제2 스캔을 수행하지 않고서도 T2 강조 영상(INT2)의 획득이 가능해지며, 만약 제2 스캔을 수행한 경우라면 두 개의 서로 동일하거나 또는 근사한 T2 강조 영상(INT2, IAT2)이 획득 가능하게 된다.

새로운 T2 강조 영상(INT2)은 조합 방법에 따라서 직접 획득된 T2 강조 영상(IAT2)과 어느 정도 상이하게 생성될 수도 있다.

프로세서(30)는 플레어 영상(IAF) 및 뇌척수액 영상(ICL)을 조합할 때 다양한 영상 조합 방법을 이용할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(30)는 플레어 영상(IAF) 및 뇌척수액 영상(ICL) 각각의 투명도(알파값)를 증가시킨 후 투명도가 증가된 플레어 영상(IAF) 및 뇌척수액 영상(ICL)을 중첩하여 영상을 생성할 수도 있다. 또한, 다른 예를 들어 프로세서(30)는 플레어 영상(IAF) 및 뇌척수액 영상(ICL)의 서로 대응하는 각각의 화소의 영상 데이터를 평균하거나 또는 각각의 화소의 영상 데이터의 중간값을 취하여 플레어 영상(IAF) 및 뇌척수액 영상(ICL)을 조합함으로써 새로운 영상을 생성할 수도 있다. 또한, 또 다른 예를 들어 프로세서(30)는 플레어 영상(IAF) 및 뇌척수액 영상(ICL)을 가중합하거나, 제곱합하거나, 또는 복소합(complex sum)하여 새로운 영상을 획득할 수도 있다.

만약 제2 스캔을 수행한 경우라면 두 개의 서로 동일하거나 또는 근사한 T2 강조 영상(INT2, IAT2)가 획득된 경우라면, 프로세서(30)는 두 개의 T2 강조 영상(INT2, IAT2)을 더 조합하여 새로운 영상(이하 최종 영상)을 더 획득할 수도 있다. 이 경우, 프로세서(30)는 상술한 바와 같이 다양한 영상 조합 방법, 일례로 복수 영상의 평균 영상의 획득, 복수의 영상의 가중합, 제곱합 또는 복소합 등의 방법을 이용하여 두 개의 T2 강조 영상(INT2, IAT2)을 조합하여 최종 영상을 생성할 수 있다. 최종 영상은 T2 강조 영상(INT2, IAT2)과 동일할 수도 있고, 또는 일부 상이할 수도 있다. 최종 영상은 T2 강조 영상(INT2, IAT2)

도 13은 T2 강조 영상에서의 뇌척수액만의 영상의 차감에 따른 새로운 플레어 영상을 획득하는 일례를 도시한 도면이다.

도 13에 도시된 바를 참조하면, 프로세서(30)는 T2 강조 영상, 일례로 제2 스캔에서 획득된 T2 강조 영상(IAT2)과 뇌척수액 영상(ICL)을 이용하여 새로운 영상을 획득할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(30)는 T2 강조 영상(IAT2)에서 뇌척수액 영상(ICL)을 차감하여 적어도 하나의 슬라이스(s1, s2)에 대한 새로운 플레어 영상(INF, 이하 제1 플레어 영상)을 획득할 수 있다. 상술한 바와 같이 뇌척수액 영상(ICL)은 뇌척수액만이 표시되는 영상이므로, T2 강조 영상(IAT2)에서 뇌척수액 영상(ICL)을 차감하면 뇌척수액이 표시되지 않는 제1 플레어 영상(INF)이 획득 가능해진다. 제1 플레어 영상(INF)은 자기 공명 영상 장치(1)에 의해 직접 획득된 플레어 영상, 일례로 제1 스캔의 제1 콘케터네이션 및/또는 제2 콘케터네이션에서 획득된 적어도 하나의 슬라이스(s1, s2)에 대한 플레어 영상(IAF, 이하 제2 플레어 영상)와 실질적으로 동일할 수 있다. 따라서, 제1 스캔 과정에서 플레어 영상을 획득하는 과정을 수행하지 않은 경우에도 플레어 영상(INF)의 획득이 가능해진다.

만약 도 10에 도시된 바와 같이 각 슬라이스에 대해 제1 플레어 영상을 획득한 경우라면 두 개의 서로 동일하거나 또는 근사한 플레어 영상, 즉 제1 플레어 영상(INF) 및 제2 플레어 영상(IAF)이 획득된다. 여기서, 제2 플레어 영상(IAF)는 상술한 바와 같이, RF 코일부가 반전 회복 펄스를 상기 두부에 인가하도록 하고, 상기 두부의 뇌척수액에서 생성된 회복 신호를 억제하여 획득될 수 있다.

상술한 바와 동일하게, 새로운 제1 플레어 영상(INF)은 T2 강조 영상(IAT2)에서 뇌척수액 영상(ICL)을 차감하는 방법에 따라 제1 스캔에서 획득된 플레어 영상(IAF)과 상이할 수도 있다.

프로세서(30)는 다양한 방법을 이용하여 T2 강조 영상(IAT2)에서 뇌척수액 영상(ICL)을 차감할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(30)는 T2 강조 영상(IAT2)의 각 화소의 영상 데이터의 값으로부터 대응하는 뇌척수액 영상(ICL)의 각 화소의 영상 데이터의 값을 차감하여 새로운 영상을 획득할 수 있다. 이 경우, 프로세서(30)는 T2 강조 영상(IAT2)의 각 화소의 영상 데이터의 값 및 뇌척수액 영상(ICL)의 각 화소의 영상 데이터 값 중 어느 하나에 가중치를 부가한 후, T2 강조 영상(IAT2)의 각 화소의 영상 데이터의 값으로부터 대응하는 뇌척수액 영상(ICL)의 각 화소의 영상 데이터의 값을 차감하는 것도 가능하다.

두 개의 서로 동일하거나 또는 근사한 제1 플레어 영상(INF) 및 제2 플레이 영상(IAF)이 획득된 경우라면, 프로세서(30)는 두 개의 서로 동일하거나 또는 근사한 제1 플레어 영상(INF) 및 제2 플레이 영상(IAF)을 조합하여 최종 영상을 획득할 수도 있다. 이 경우, 프로세서(30)는, 다양한 영상 조합 방법, 일례로 복수의 플레어 영상(IAF, INF)을 평균하여 영상을 획득하거나, 복수의 플레어 영상(IAF, INF)을 가중합, 제곱합 또는 복소합하는 방법을 이용하여 두 개의 플레어 영상(IAF, INF)을 조합할 수 있으며, 이에 따라 최종 영상, 즉 새로운 플레어 영상을 획득할 수 있게 된다.

이상 두부로부터 플레어 영상, 뇌척수액 영상 및/또는 T2 강조 영상을 획득하는 실시예에 대해 설명하였으나, 이는 두부를 스캐닝하는 일례에 한정되지 않는다. 예를 들어, 물의 신호를 억제할 필요가 있는 피사체(9)의 일 부분을 촬영하는 경우에도 상술한 실시예는 동일하게 또는 일부 변형되어 적용 가능하다. 이 경우, 스캔되는 구역에서 물의 신호가 출력되는 구성이나 물질의 영상이 뇌척수액 영상에 대응될 수 있다.

이하 도 14 내지 도 16을 참조하여 자기 공명 영상 장치의 제어 방법의 일 실시예에 대해 설명한다.

도 14는 자기 공명 영상 장치의 제어 방법의 일 실시예에 대한 제1 흐름도이고, 도 15는 자기 공명 영상 장치의 제어 방법의 일 실시예에 대한 제2 흐름도이다. 도 16은 자기 공명 영상 장치의 제어 방법의 일 실시예에 대한 제3 흐름도이다.

도 14에 도시된 바를 참조하면, 먼저 자기 공명 영상 장치(1)가 동작을 개시하고 피사체(9)가 내부 공간에 진입하면, 피사체(9), 일례로 피사체(9)의 두부에 대한 제1 스캔이 개시되고(100), 제1 스캔의 개시와 함께 제1 콘케터네이션에 따른 동작이 개시된다(101, 110)

제1 콘케터네이션이 시작되면, 피사체(9)에 자장이 인가될 수 있다(111). 피사체(9)에 대한 자장의 인가는 제1 콘케터네이션의 개시(110) 전부터 수행될 수도 있다.

자장이 인가된 피사체(9)의 제1 슬라이스(s1)에 제2 반전 회복 펄스가 인가된다(112). 제2 반전 회복 펄스가 인가되면, 피사체(9)의 각 물질, 일례로 백질, 회백질 및 뇌척수액의 종축 자화가 반대 방향을 향하여 형성되고, 펄스의 인가가 중단되면 종축 자화는 회복되기 시작한다.

제2 반전 회복 펄스가 인가되고 즉시 또는 일정한 시간이 경과된 후에, 피사체(9)의 제2 슬라이스(s2)에 제1 반전 회복 펄스가 인가된다(113). 여기서 제2 슬라이스(s2)는 제1 슬라이스(s1)와 피사체(9)의 다른 위치에 위치한다.

제2 슬라이스(s2)에 대한 제1 반전 회복 펄스의 인가에 따라 제2 슬라이스(s2)에 존재하는 피사체(9)의 각 물질, 일례로 백질, 회백질 및 뇌척수액의 종축 자화는 상술한 바와 동일하게 반대 방향을 향하여 형성되고, 제1 반전 회복 펄스 인가의 종료에 따라 피사체의 각 물질의 종축 자화는 회복되기 시작한다(114).

자기 공명 영상 장치(1)는 제2 슬라이스(s2) 내의 각각의 물질 중 어느 하나의 물질, 일례로 백질 및 회질 중 어느 하나의 종축 자화의 크기를 측정한다(115). 이 경우, 종축 자화의 측정은 출력되는 전기적 신호의 크기를 기초로 수행될 수 있다.

어느 하나의 물질, 일례로 백질 및 회질 중 어느 하나의 종축 자화의 크기가 제1 범위에 해당하는 경우, 여기 펄스는 피사체(9)에 인가되고, 이에 따라 어느 하나의 물질, 일례로 백질 및 회질 중 적어도 하나의 회복 신호가 억제된다(116). 여기서 제1 범위는 어느 하나의 물질의 종축 자화의 크기가 0이거나 또는 이에 근사한 값을 포함하도록 설정된 범위를 의미한다. 제1 범위는 0의 값만을 포함하도록 정의될 수도 있다.

도 15에 도시된 바를 참조하면, 자기 공명 영상 장치(1)는 제2 슬라이스(s2) 내의 각각의 물질 중 다른 하나의 물질, 일례로 백질 및 회질 중 회복 신호가 억제되지 않은 다른 하나의 횡축 자화의 크기를 측정할 수 있다(117). RF 펄스에 기인하여 생성된 각각의 물질의 횡축 자화는 RF 펄스 인가가 중단되면 시간에 따라서 감소하게 된다.

만약 시간의 경과에 따라 감소하던 횡축 자화의 크기가 제2 범위에 해당하는 경우(118), 횡축 자화의 크기가 제2 범위에 해당하는 시점에서의 전기적 신호를 기초로 각각의 물질 중 또 다른 물질에 대한 제1 영상, 일례로 뇌척수액이 주로 강조되는 뇌척수액 영상(ICSF)을 생성한다(119). 이에 따라 제2 슬라이스(s2)에 대한 뇌척수액 영상(ICSF)이 획득된다. 여기서 제2 범위는 각각의 물질 중 다른 하나의 물질, 일례로 백질 및 회질 중 회복 신호가 억제되지 않은 다른 하나의 물질의 횡축 자화의 크기가 0이거나, 또는 0 및 0에 근사한 값을 포함하는 범위로 정의된 것일 수 있다.

이어서 제1 슬라이스(s1)에 인가된 제2 반전 회복 펄스에 따른 제1 슬라이스(s1)의 제2 영상, 일례로 플레어 영상이 획득된다(120). 자기 공명 영상 장치(1)는 플레어 영상의 획득을 위하여 또 다른 물질, 일례로 뇌척수액의 종축 자화의 크기가 제3 범위, 일례로 0 또는 0에 근사한 값에 해당하는 경우, 제1 슬라이스(s1)의 각 물질에 여기 펄스를 인가하여, 각 물질의 원자핵이 인가되도록 할 수 있다. 이에 따라 제1 슬라이스(s1)의 또 다른 물질, 일례로 뇌척수액에 대한 전기적 신호는 억제되며, 제1 슬라이스(s1)에 대한 제2 반전 회복 펄스에 따른 영상, 즉 플레어 영상을 획득하게 된다. 여기서 여기 펄스의 인가는 제1 반전 회복 펄스 인가 단계 내지 또 다른 물질에 따른 제1 영상의 획득 단계(113 내지 119) 중 임의의 시점에 수행될 수도 있고, 또한 또 다른 물질에 따른 제1 영상의 획득 단계(119) 이후에 수행될 수도 있다.

이와 같은 방법을 통해 자기 공명 영상 장치(1)는 서로 상이한 두 종류의 영상, 일례로 뇌척수액 영상 및 플레어 영상을 획득할 수 있게 된다.

제1 슬라이스(s1)에 대한 제2 영상 및 제2 슬라이스(s1)에 대한 제1 영상이 획득되면 제1 콘케터네이션은 종료된다(121).

하나의 콘케터네이션에서의 복수의 영상을 획득하는 과정(110 내지 123)은 순차적 반복될 수 있다(123). 만약 순차적으로 제2 콘케터네이션, 제3 콘케터네이션 등이 수행되는 경우라면(123의 예), 도 15에 도시된 바와 같이, 각각의 콘케터네이션마다 제1 영상 및 제2 영상의 획득 과정(110 내지 123)이 순차적으로 반복된다(124). 이 경우, 새로운 콘케터네이션에서는 기존의 콘케터네이션에서 제1 영상이 생성된 슬라이스와 상이한 슬라이스에서의 제1 영상, 일례로 상이한 슬라이스의 뇌척수액 영상이 획득되고, 기존의 콘케터네이션에서 제2 영상이 생성된 슬라이스와 상이한 슬라이스에서의 제2 영상, 일례로 상이한 슬라이스의 플레어 영상이 획득되게 된다.

예를 들어, 제2 콘케터네이션에서는 제2 슬라이스(s2)에서의 제2 영상, 일례로 플레어 영상이 획득되고, 제3 슬라이스에서의 제1 영상, 일례로 뇌척수액 영상이 획득될 수 있으며, 제3 콘케터네이션에서는 제3 슬라이스에서의 제2 영상이 획득되고, 제4 슬라이스에서의 제1 영상이 획득될 수 있다.

이와 같은 과정을 거쳐 자기 공명 영상 장치(1)는 복수의 콘케터네이션에 대응하여 복수의 슬라이스 각각에 대해 복수의 제1 영상 및 복수의 제2 영상을 획득할 수 있게 된다.

마지막 콘케터네이션이 종료되면 더 이상의 반복은 불필요하며(123의 아니오), 이에 따라 자기 공명 영상 장치(1)의 제1 스캔은 종료된다(125).

상술한 제1 스캔(100 내지 125)에 있어서, 제1 슬라이스(s1)에 제2 반전 회복 펄스를 인가하는 단계(112) 및 제1 슬라이스(s1)의 제2 반전 회복 펄스에 따라 영상을 획득하는 단계(120)는 실시예에 따라 생략 가능하다.

도 16에 도시된 바와 같이, 제1 스캔이 종료되면, 필요에 따라 제2 스캔이 더 수행될 수 있다(138).

만약 제2 스캔이 더 수행되지 않는 경우라면(138의 아니오), 자기 공명 영상 장치(1)는 제1 스캔에 따라 획득된 두 종류의 영상, 즉 적어도 하나의 제1 영상 및 적어도 하나의 제2 영상을 이용하여 새로운 영상을 획득할 수 있다(146). 제1 영상이 뇌척수액 영상이고 제2 영상이 플레어 영상인 경우, 제1 영상과 제2 영상의 조합에 따라 획득되는 영상은 T2 강조 영상과 동일하거나 또는 거의 근사할 수 있다. 따라서, 제2 스캔 과정(138 내지 142)이 더 수행되지 않는 경우에도 자기 공명 영상 장치(1)는 T2 강조 영상을 획득할 수 있게 된다.

실시예에 따라서, 자기 공명 영상 장치(1)는 제1 영상과 제2 영상 사이의 평균 영상을 구하거나, 제1 영상과 제2 영상을 중첩하거나, 또는 제1 영상과 제2 영상의 서로 대응하는 화소의 영상 데이터를 가중합하거나, 제곱합하거나 또는 복소합함으로써, T2 강조 영상과 동일하거나, T2 강조 영상과 근사하거나, 또는 T2 강조 영상과 상이한 새로운 영상을 생성할 수도 있다.

제2 스캔이 수행되도록 설정된 경우라면(138의 예), 자기 공명 영상 장치(1)는 피사체(9)에 대해 제2 스캔을 개시한다(150).

자기 공명 영상 장치(1)는 적어도 하나의 슬라이스, 일례로 제2 슬라이스(s2)에 RF 펄스를 인가하고(151), 제2 슬라이스(s2)에 위치하는 물질로부터 수신되는 자기 공명 신호를 기초로 제3 영상, 일례로 T2 강조 영상을 생성하여 획득할 수 있다(152). 여기서 RF 펄스가 인가되는 슬라이스는 제1 스캔 과정(100 내지 125)에서 제1 영상이 획득된 슬라이스일 수 있다. T2 강조 영상의 획득은 실시예에 따라 멀티 밴드 라디오 주파수 펄스 방법을 이용하여 수행될 수도 있다.

자기 공명 영상 장치(1)는 획득된 제1 영상, 제2 영상 및 제3 영상 중 적어도 하나를 기초로 적어도 하나의 새로운 영상을 획득할 수 있으며, 제1 영상, 제2 영상, 제3 영상 및 획득된 적어도 하나의 새로운 영상에 대한 영상 처리를 수행할 수 있다(143).

예를 들어, 자기 공명 영상 장치(1)는, 제1 영상이 뇌척수액 영상이고 제3 영상이 T2 강조 영상인 경우, 제3 영상에서 제1 영상을 차감하여 새로운 영상을 획득할 수 있으며, 획득된 새로운 영상은 제2 반전 회복 신호에 의해 획득된 제2 영상, 즉 플레어 영상과 동일하거나 또는 근사할 수 있다. 따라서, 상술한 바와 같이 제2 영상을 획득하는 과정(112, 120)이 생략되더라도 자기 공명 영상 장치(1)는 플레어 영상을 획득할 수 있게 된다.

또한, 자기 공명 영상 장치(1)는 제1 영상이 뇌척수액 영상이고 제2 영상이 플레어 영상인 경우, 제1 영상과 제2 영상을 조합하여 새로운 영상을 획득할 수 있으며, 이 경우 새로운 영상은 T2 강조 영상과 동일하거나 또는 거의 근사한 영상일 수 있다.

자기 공명 영상 장치(1)는 영상 처리를 통해 획득된 새로운 영상과, 새로운 영상에 대응하고 직접 획득한 다른 영상을 조합하여 최종 영상을 획득할 수도 있다.

예를 들어, 자기 공명 영상 장치(1)가 단계 143에서 새로운 영상, 일례로 T2 강조 영상을 생성한 경우, 새로운 T2 강조 영상과 제2 스캔 과정(138 내지 142)에서 획득된 제3 영상, 즉 T2 강조 영상을 서로 조합하거나 또는 새로운 T2 강조 영상에서 제2 스캔 과정(138 내지 142)에서 획득된 T2 강조 영상을 차감하거나, 또는 이외 다양한 영상 처리 방법 중 적어도 하나의 방법을 이용하여 또 다른 새로운 영상을 더 획득할 수 있다.

또한, 다른 예를 들어 자기 공명 영상 장치(1)가 단계 143에서 T2 강조 영상(제3 영상)에서 뇌척수액 영상(제2 영상)을 차감하여 새로운 영상, 즉 플레어 영상을 획득한 경우, 단계 112 및 단계 120을 통해 획득한 제2 영상, 즉 플레어 영상과, 단계 143에서 획득한 플레어 영상을 조합하는 등의 방법을 이용하여 또 다른 새로운 영상을 더 획득할 수도 있다.

상술한 실시예에 따른 자기 공명 영상 장치의 제어 방법은, 다양한 컴퓨터 장치에 의해 구동될 수 있는 프로그램의 형태로 구현될 수 있다. 여기서 프로그램은, 프로그램 명령, 데이터 파일 및 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 프로그램은 기계어 코드나 고급 언어 코드를 이용하여 설계 및 제작된 것일 수 있다. 프로그램은 상술한 자기 공명 영상 장치의 제어 방법을 구현하기 위하여 특별히 설계된 것일 수도 있고, 컴퓨터 소프트웨어 분야에서 통상의 기술자에게 기 공지되어 사용 가능한 각종 함수나 정의를 이용하여 구현된 것일 수도 있다.

자기 공명 영상 장치의 제어 방법을 구현하기 위한 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기록 매체는, 예를 들어, 하드 디스크나 플로피 디스크와 같은 자기 디스크 저장 매체, 자기 테이프, 컴팩트 디스크(CD)나 디브이디(DVD)와 같은 광 기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 기록 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM) 또는 플래시 메모리 등과 같은 반도체 저장 장치 등 컴퓨터 등의 호출에 따라 실행되는 특정 프로그램을 저장 가능한 다양한 종류의 하드웨어 장치를 포함할 수 있다.

이상 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 장치의 제어 방법의 여러 실시예에 대해 설명하였으나, 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 장치의 제어 방법은 오직 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 상술한 실시예를 기초로 수정 및 변형하여 구현 가능한 다양한 실시예 역시 상술한 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 장치의 제어 방법의 일례가 될 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성 요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나 다른 구성 요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 상술한 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 장치의 제어 방법과 동일하거나 유사한 결과를 획득할 수 있다.

1: 자기 공명 영상 장치 10: 오퍼레이팅부
30: 프로세서 50: 스캐너
51: 정자장 형성부 52: 경사 자장 형성부
53: RF 코일부

Claims

피사체의 두부에 자장을 인가하는 자장 형성부;
상기 자장이 인가된 두부에 펄스를 인가하고, 상기 두부에서 발생하는 신호를 수신하는 RF 코일부; 및
상기 RF 코일부가 제1 반전 회복 펄스를 상기 두부에 인가하도록 하고, 상기 두부의 백질 및 회질 중 어느 하나의 종축 자화의 크기가 제1 범위인 경우, 상기 제1 반전 회복 펄스에 따라 발생하는 회복 신호 중 상기 백질 및 회질 중 적어도 하나의 종축 자화에 대응하는 회복 신호를 억제하고, 상기 두부의 백질 및 회질 중 다른 하나에서 발생되는 횡축 자화의 크기가 제2 범위인 지점에서의 신호를 기초로 적어도 하나의 슬라이스에 대한 뇌척수액 영상(CSF image)을 생성하는 프로세서를 포함하는 자기 공명 영상 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 RF 코일부가 제2 반전 회복 펄스를 상기 두부에 인가하고, 상기 두부의 뇌척수액의 종축 자화의 크기가 제3 범위인 경우, 상기 제2 반전 회복 펄스에 따라 상기 뇌척수액에서 발생되는 회복 신호를 억제하여 상기 적어도 하나의 슬라이스와 상이한 슬라이스에 대한 플레어 영상(FLAIR image)을 획득하는 자기 공명 영상 장치.
제2항에 있어서,
상기 RF 코일부는 상기 제2 반전 회복 펄스를 상기 두부에 인가하고 상기 적어도 하나의 슬라이스와 상이한 슬라이스에 대한 플레어 영상이 획득되기 전에, 상기 제1 반전 회복 펄스를 상기 두부에 인가하는 자기 공명 영상 장치.
제1항에 있어서,
상기 RF 코일부는 상기 두부에 펄스를 더 인가하고,
상기 프로세서는, 상기 RF 코일부가 수신한 자기 공명 신호를 기초로 상기 적어도 하나의 슬라이스에 대한 제2 T2 강조 영상을 생성하는 자기 공명 영상 장치.
제4항에 있어서,
상기 RF 코일부는 반전 회복 펄스를 상기 두부에 더 인가하고,
상기 프로세서는, 상기 두부의 뇌척수액에서 생성된 회복 신호를 억제하여 상기 적어도 하나의 슬라이스에 대한 제1 플레어 영상을 획득하는 자기 공명 영상 장치.
제5항에 있어서,
상기 적어도 하나의 슬라이스에 대한 제1 플레어 영상과 상기 뇌척수액 영상을 조합하여 상기 적어도 하나의 슬라이스에 대한 제1 T2 강조 영상을 획득하는 자기 공명 영상 장치.
제6항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 제1 T2 강조 영상 및 상기 제2 T2 강조 영상을 가중합하거나, 제곱합하거나, 또는 복소합을 수행함으로써 상기 제1 T2 강조 영상 및 상기 제2 T2 강조 영상을 조합하여 상기 최종 영상을 획득하는 자기 공명 영상 장치.
제4항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 제2 T2 강조 영상에서 상기 뇌척수액 영상을 차감하여 상기 슬라이스에 대한 제2 플레어 영상을 획득하는 자기 공명 영상 장치.
제8항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 제1 플레어 영상 및 상기 제2 플레어 영상을 기초로 최종 영상을 획득하는 자기 공명 영상 장치.
제4항에 있어서,
상기 프로세서는, 멀티 밴드 라디오 주파수 펄스(Multiband Radio Frequency Pulse) 방법을 이용하여 상기 자기 공명 신호를 획득하거나, 또는 인터리브 획득 방법(Interleaved Acquisition)을 이용하여 상기 자기 공명 신호를 획득하는 자기 공명 영상 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 범위는 상기 두부의 백질 및 회질 중 어느 하나의 종축 자화의 크기가 0 또는 이에 근사한 값을 포함하거나, 또는
상기 제2 범위는 상기 두부의 백질 및 회질 중 다른 하나의 횡축 자화의 크기가 0 또는 이에 근사한 값을 포함하는 자기 공명 영상 장치.
피사체의 두부에 자장을 인가하는 단계;
상기 자장이 인가된 두부에 제1 반전 회복 펄스를 상기 두부에 인가하는 단계;
상기 두부의 백질 및 회질 중 어느 하나에서의 종축 자화의 크기가 제1 범위인 경우, 상기 제1 반전 회복 펄스에 따라 발생하는 회복 신호 중 상기 백질 및 회질 중 적어도 하나의 종축 자화에 대응하는 회복 신호를 억제하는 단계; 및
상기 두부의 백질 및 회질 중 다른 하나에서 발생되는 횡축 자화의 크기가 제2 범위인 지점에서의 신호를 기초로 적어도 하나의 슬라이스에 대한 뇌척수액 영상을 생성하는 단계;를 포함하는 자기 공명 영상 장치의 제어 방법.
제12항에 있어서,
상기 자장이 인가된 두부에 제2 반전 회복 펄스를 인가하는 단계; 및
상기 두부의 뇌척수액의 종축 자화의 크기가 제3 범위인 경우, 상기 제2 반전 회복 펄스에 따라 상기 뇌척수액에서 발생되는 회복 신호를 억제하여 상기 적어도 하나의 슬라이스와 상이한 슬라이스에 대한 플레어 영상을 획득하는 단계;를 더 포함하는 자기 공명 영상 장치의 제어 방법.
제13항에 있어서,
상기 자장이 인가된 두부에 제1 반전 회복 펄스를 상기 두부에 인가하는 단계는, 상기 자장이 인가된 두부에 제2 반전 회복 펄스를 인가하는 단계에 후행하여 수행되는 자기 공명 영상 장치의 제어 방법.
제12항에 있어서,
상기 적어도 하나의 슬라이스에 대한 플레어 영상을 더 획득하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 슬라이스에 대한 플레어 영상과 상기 적어도 하나의 슬라이스에 대한 뇌척수액 영상을 조합하여 상기 적어도 하나의 슬라이스에 대한 제1 T2 강조 영상을 획득하는 단계;를 더 포함하는 자기 공명 영상 장치의 제어 방법.
제15항에 있어서,
상기 두부에서 발생된 자기 공명 신호를 수신하는 단계;
상기 자기 공명 신호를 기초로 상기 적어도 하나의 슬라이스에 대한 제2 T2 강조 영상을 생성하는 단계; 및
상기 제1 T2 강조 영상과 상기 제2 T2 강조 영상을 기초로 최종 영상을 획득하는 단계;를 더 포함하는 자기 공명 영상 장치의 제어 방법.
제16항에 있어서,
상기 제1 T2 강조 영상과 상기 제2 T2 강조 영상을 기초로 최종 영상을 획득하는 단계는, 상기 제1 T2 강조 영상 및 상기 제2 T2 강조 영상을 가중합하거나, 제곱합하거나, 또는 복소합을 수행함으로써 상기 제1 T2 강조 영상 및 상기 제2 T2 강조 영상을 조합하여 상기 최종 영상을 획득하는 단계;를 포함하는 자기 공명 영상 장치의 제어 방법.
제12항에 있어서,
상기 두부에서 발생된 자기 공명 신호를 수신하는 단계;
상기 자기 공명 신호를 기초로 상기 적어도 하나의 슬라이스에 대한 T2 강조 영상을 생성하는 단계; 및
상기 T2 강조 영상에서 상기 뇌척수액 영상을 차감하여 상기 적어도 하나의 슬라이스에 대한 제2 플레어 영상을 획득하는 단계;를 더 포함하는 자기 공명 영상 장치의 제어 방법.
제18항에 있어서,
상기 자장이 인가된 두부에 반전 회복 펄스를 인가하는 단계;
상기 두부의 뇌척수액에서 생성된 회복 신호를 억제하여 상기 적어도 하나의 슬라이스에 대한 제1 플레어 영상을 획득하는 단계; 및
상기 제1 플레어 영상 및 상기 제2 플레어 영상을 기초로 최종 영상을 획득하는 단계;를 더 포함하는 자기 공명 영상 장치의 제어 방법.
제12항에 있어서,
상기 제1 범위는 상기 두부의 백질 및 회질 중 어느 하나의 종축 자화의 크기가 0 또는 이에 근사한 범위를 포함하거나, 또는
상기 제2 범위는 상기 두부의 백질 및 회질 중 다른 하나의 횡축 자화의 크기가 0 또는 이에 근사한 범위를 포함하는 자기 공명 영상 장치의 제어 방법.