KR20230041216A - Magnetic resonance imaging generating apparatus and method for acquiring blood vessel wall image - Google Patents
Magnetic resonance imaging generating apparatus and method for acquiring blood vessel wall image Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230041216A KR20230041216A KR1020210124548A KR20210124548A KR20230041216A KR 20230041216 A KR20230041216 A KR 20230041216A KR 1020210124548 A KR1020210124548 A KR 1020210124548A KR 20210124548 A KR20210124548 A KR 20210124548A KR 20230041216 A KR20230041216 A KR 20230041216A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- magnetic field
- tissue
- gradient magnetic
- magnetic resonance
- pulse train
- Prior art date
Links
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 26
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims abstract description 19
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 15
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 claims description 8
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 9
- 238000001208 nuclear magnetic resonance pulse sequence Methods 0.000 description 8
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 239000002872 contrast media Substances 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 4
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- 208000019553 vascular disease Diseases 0.000 description 3
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 208000037273 Pathologic Processes Diseases 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000009054 pathological process Effects 0.000 description 2
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 206010073306 Exposure to radiation Diseases 0.000 description 1
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 208000003510 Nephrogenic Fibrosing Dermopathy Diseases 0.000 description 1
- 206010067467 Nephrogenic systemic fibrosis Diseases 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 210000003423 ankle Anatomy 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 210000001105 femoral artery Anatomy 0.000 description 1
- 210000003191 femoral vein Anatomy 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000002216 heart Anatomy 0.000 description 1
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 1
- 210000002414 leg Anatomy 0.000 description 1
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
- A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0033—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
- A61B5/02007—Evaluating blood vessel condition, e.g. elasticity, compliance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
- G01R33/48—NMR imaging systems
- G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
- G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
- G01R33/5608—Data processing and visualization specially adapted for MR, e.g. for feature analysis and pattern recognition on the basis of measured MR data, segmentation of measured MR data, edge contour detection on the basis of measured MR data, for enhancing measured MR data in terms of signal-to-noise ratio by means of noise filtering or apodization, for enhancing measured MR data in terms of resolution by means for deblurring, windowing, zero filling, or generation of gray-scaled images, colour-coded images or images displaying vectors instead of pixels
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
- G01R33/48—NMR imaging systems
- G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
- G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
- G01R33/563—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution of moving material, e.g. flow contrast angiography
- G01R33/5635—Angiography, e.g. contrast-enhanced angiography [CE-MRA] or time-of-flight angiography [TOF-MRA]
Abstract
Description
본 발명은 혈관벽 영상을 획득하기 위한 자기 공명 영상 생성 장치 및 자기 공명 영상 생성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for generating a magnetic resonance image and a method for generating a magnetic resonance image for obtaining an image of a blood vessel wall.
혈관질환 진단을 위한 의료영상방법은 주로 내강 이미징 (lumen imaging) 에 의존해 왔다. 그러나 이는 혈관벽에서 시작되는 근본적인 병리적 프로세스를 직접 관찰하지 못한다는 한계를 지니고 있어서 혈관벽을 직접 묘사하는 영상기법이 요구된다. Medical imaging methods for diagnosing vascular diseases have mainly relied on lumen imaging. However, it has a limitation in that it cannot directly observe the fundamental pathological process starting from the blood vessel wall, so an imaging technique that directly depicts the blood vessel wall is required.
혈관벽 이미징에서 가장 중요한 영상대조 (image contrast) 조건은, 내강의 혈류 신호는 최대한 적게, 그 주변의 혈관벽 신호는 최대한 크게하여 혈관벽과 내강사이의 대조 잡음(contrast-to-noise) 비율을 최대화 하는 것이다. 자기공명영상 기법은 방사능 피폭이 없어 각광받는 의료영상법이지만, 혈관 이미징에 통상 사용되는 가돌리늄 기반의 조영제는 신장기원 전신 섬유증(nephrogenic systemic fibrosis) 라는 부작용을 야기하는 문제점이 있다.The most important image contrast condition in blood vessel wall imaging is to maximize the contrast-to-noise ratio between the blood vessel wall and the lumen by making the blood flow signal in the lumen as small as possible and the blood vessel wall signal around it as large as possible. . Magnetic resonance imaging is a medical imaging method that is in the spotlight because it does not expose to radiation, but gadolinium-based contrast agents commonly used in blood vessel imaging have a problem of causing a side effect called nephrogenic systemic fibrosis.
이에, 본 발명에서는 조영제 사용에 따른 부작용을 최소화하기 위해 조영제를 사용하지 않으면서, 혈류에 대한 영상은 최대한 억제하면서도 고화질 혈관벽 영상을 획득할 수 있는 자기 공명 영상 생성 장치 및 방법을 제공하고자 한다.Accordingly, the present invention intends to provide an apparatus and method for generating a magnetic resonance image capable of acquiring a high-definition blood vessel wall image while maximally suppressing an image of blood flow without using a contrast medium in order to minimize side effects caused by the use of a contrast medium.
본 발명에서는 자기공명영상 기법에서 특정 영상대조 생성을 위해 사용되는 기법중 하나인 사전 인가 펄스열 (preparatory excitation pulse sequence) 을 사용한다. 일반적인 사전 인가 펄스열의 설계는 인체조직이 움직이지 않는다는 가정하에 이루어지는데, 본 발명에서는 조직의 속도를 주요 입력 파라미터로 설정하기 위해, 혈류의 속도값이 인가 결과에 미치는 영향을 이론적으로 수식화하여 혈관벽 영상대조를 생성하도록 인가 펄스열을 디자인하는 방법을 제안한다.In the present invention, a preparatory excitation pulse sequence, which is one of the techniques used for generating a specific image contrast in magnetic resonance imaging, is used. The design of a general pre-applied pulse train is made under the assumption that human tissue does not move. In the present invention, in order to set the tissue velocity as a major input parameter, the effect of the blood flow velocity value on the application result is theoretically formulated to image the blood vessel wall. We propose a method for designing the applied pulse train to generate the contrast.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 일부 실시예는, 혈관벽을 강조하는 영상대조를 제공할 수 있는 자기 공명 영상 생성 방법 및 장치를 제공하는데에 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to solve the problems of the prior art, and an object of some embodiments of the present invention is to provide a method and apparatus for generating a magnetic resonance image capable of providing image contrast emphasizing a blood vessel wall.
다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical problem to be achieved by the present embodiment is not limited to the technical problem as described above, and other technical problems may exist.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제1 측면에 따른 자기 공명 영상 생성 장치는 MRI 스캐너에 대하여 대상체의 조직의 속도에 따라 인가(excitation) 각도 가 조절되는 사전인가펄스열을 제공하는 제어부 및 상기 사전인가펄스열에 따라 획득된 자기공명영상 신호로부터 혈관벽 강조 영상을 생성하는 영상처리부를 포함한다. 이때, 제어부는 조직의 속도가 낮을수록 상기 인가 각도가 작아지고, 조직의 속도가 높을수록 상기 인가 각도가 커지도록 설계된 B1 자장과 경사 자장을 포함하는 사전인가펄스열을 제공한다.As a technical means for achieving the above-mentioned technical problem, the magnetic resonance image generating apparatus according to the first aspect of the present invention provides a pre-applied pulse train whose excitation angle is adjusted according to the speed of the tissue of the object with respect to the MRI scanner. and an image processing unit generating a blood vessel wall enhancement image from a magnetic resonance image signal obtained according to the pre-applied pulse train. At this time, the control unit provides a pre-applied pulse train including a B1 magnetic field and a gradient magnetic field designed such that the application angle decreases as the tissue speed decreases and the application angle increases as the tissue speed increases.
또한, 본 발명의 제2 측면에 따른 자기 공명 영상 생성 장치를 이용한 자기공명 영상 생성 방법은 MRI 스캐너에 대하여 대상체의 조직의 속도에 따라 인가 각도가 조절되는 사전인가펄스열을 제공하는 단계 및 상기 사전인가펄스열에 따라 획득된 자기공명영상 신호로부터 혈관벽 강조 영상을 생성하는 단계를 포함한다. 이때, 사전인가펄스열은 조직의 속도가 낮을수록 상기 인가 각도가 작아지고, 조직의 속도가 높을수록 상기 인가 각도가 커지도록 설계된 B1 자장과 경사 자장을 포함한다.In addition, a magnetic resonance image generating method using a magnetic resonance image generating apparatus according to a second aspect of the present invention includes providing a pre-applied pulse train whose application angle is adjusted according to the speed of a tissue of an object to an MRI scanner, and the pre-applied pulse train. and generating a blood vessel wall enhancement image from magnetic resonance image signals acquired according to the pulse train. At this time, the pre-applied pulse train includes a B1 magnetic field and a gradient magnetic field designed such that the application angle decreases as the speed of the tissue decreases and the application angle increases as the speed of the tissue increases.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단에 의하면, 본 발명은 혈관 내강의 신호를 억제시키면서 혈관벽을 선명하게 표시할 수 있는 MRI 영상을 획득할 수 있게 한다. 이와 같이, 방사능피폭 위험이나, 조영제 사용에 따른 부작용 등이 전혀 없으면서 혈관벽에 생기는 이상징후를 자세히 살펴볼수 있는 고화질 혈관벽 영상을 얻게 함으로써 혈관질환 병변의 정밀진단을 가능하게 한다.According to the above-described means for solving the problems of the present invention, the present invention makes it possible to obtain an MRI image capable of clearly displaying a blood vessel wall while suppressing a signal in the lumen of a blood vessel. As such, it is possible to accurately diagnose vascular disease lesions by obtaining high-definition blood vessel wall images that can closely examine abnormal signs on the blood vessel wall without any risk of radiation exposure or side effects due to the use of a contrast agent.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 생성 장치를 전체적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명이 획득하고자 하는 혈관벽이 강조된 영상을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관벽 이미지를 획득하기 위한 자기 공명 영상 생성 방법을 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 자기 공명 영상 생성 방법을 나타내는 타이밍 다이어그램이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 속도선택 사전 인가 펄스의 설계에 사용하고자 하는 푸리에 변환식을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 인가되는 속도 선택 사전 인가 펄스의 예를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 인가되는 속도 선택 사전 인가 펄스가 k-스페이스에 축적하는 가중치를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 인가되는 속도 선택 사전 인가 펄스에 의해 생성되는 Mxy와 Mz 값을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 속도 선택 사전 인가 펄스의 예를 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 속도선택 사전 인가 펄스열을 이용하여 획득한 혈관벽 영상을 도시한 것이다.1 is a block diagram showing an overall magnetic resonance image generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing an example of an image in which a blood vessel wall is emphasized, which is to be acquired by the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of generating a magnetic resonance image for acquiring a blood vessel wall image according to an embodiment of the present invention.
4 is a timing diagram illustrating a method for generating a magnetic resonance image according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram for explaining a Fourier transform equation to be used in designing a speed selection pre-applied pulse according to an embodiment of the present invention.
6 illustrates an example of a speed select pre-apply pulse applied according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating weights accumulated in k-space of speed selection pre-apply pulses applied according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating Mxy and Mz values generated by a speed selection pre-applying pulse applied according to an embodiment of the present invention.
9 illustrates an example of a speed selection pre-apply pulse according to another embodiment of the present invention.
10 illustrates a blood vessel wall image obtained using a speed-selective pre-applied pulse train according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice the present invention with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 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.Throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only the case where it is "directly connected" but also the case where it is "electrically connected" with another element interposed therebetween. . In addition, when a certain component is said to "include", this means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.
본 명세서에서 "자기 공명 영상 (MRI: Magnetic Resonance Imaging) 장치"는 핵자기 공명(NMR, Nuclear Magnetic Resonace)이라는 물리학적 원리에 기반한 영상을 획득하기 위해 대상체로 자기장과 비전리 방사선(라디오 고주파)을 인가하는 장치를 의미한다.In the present specification, a "Magnetic Resonance Imaging (MRI) device" applies a magnetic field and non-ionizing radiation (radio frequency) to an object to obtain an image based on a physical principle called Nuclear Magnetic Resonance (NMR). Means the device that authorizes.
또한, "영상(image)” 또는 “이미지"는 이산적인 요소들로 이루어진 다차원(multi-dimensional) 데이터를 의미하는 것으로, 2차원 이미지에서의 복수의 픽셀들 및 3차원 이미지에서의 복수의 복셀들로 구성된 것을 의미한다. In addition, "image" or "image" refers to multi-dimensional data composed of discrete elements, a plurality of pixels in a 2-dimensional image and a plurality of voxels in a 3-dimensional image. means consisting of
또한, "대상체(object)"는 자기 공명 영상장치의 영상 촬영의 대상이 되는 것으로, 사람이나 동물 또는 그 일부를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 대상체는 심장, 뇌 또는 혈관과 같은 각종 장기나 다양한 종류의 팬텀(phantom)을 포함할 수 있다. Also, an “object” is an object to be photographed by a magnetic resonance imaging apparatus, and may include a human, an animal, or a part thereof. In addition, the object may include various organs such as the heart, brain, or blood vessel, or various types of phantoms.
또한, "사용자"는 의료 전문가로서 의사, 간호사, 의료 영상 전문가 등이나 장치 수리 기술자가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, a “user” may be a medical expert, such as a doctor, a nurse, a medical imaging expert, or a device repair technician, but is not limited thereto.
또한, "펄스 시퀀스(또는 펄스열)"란, 자기 공명 영상장치에서 반복적으로 인가되는 신호를 의미한다. 펄스 시퀀스는 RF 펄스의 시간 파라미터로서 반복 시간(Repetition Time, TR)이나 에코 시간(Time to Echo, TE) 등을 포함할 수 있다. Also, "pulse sequence (or pulse train)" means a signal that is repeatedly applied in a magnetic resonance imaging apparatus. The pulse sequence may include a repetition time (TR) or an echo time (Time to Echo, TE) as a time parameter of the RF pulse.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 자기 공명 영상장치의 실시예들에 대해서 설명하도록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of a magnetic resonance imaging apparatus will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 생성 장치를 전체적으로 나타낸 블록도이다. 1 is a block diagram showing an overall magnetic resonance image generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
자기 공명 영상 생성 장치(1)는 MRI 스캐너(10), 신호 처리부(20), 제어부(40), 모니터링부(50) 및 인터페이스부(60)를 포함할 수 있다.The magnetic resonance
MRI 스캐너(10)는 자기장을 형성하고 원자핵에 대한 공명 현상을 발생시키는 것으로서, 대상체가 MRI 스캐너(10) 내부에 위치한 상태에서 자기 공명 영상이 촬영된다. MRI 스캐너(10)는 주 자석(12), 경사 코일(14), RF 코일(16) 등을 포함하고, 이를 통해 정자기장 및 경사자장이 형성되며, 대상체를 향하여 RF 신호가 조사된다.The MRI scanner 10 forms a magnetic field and generates a resonance phenomenon for atomic nuclei, and a magnetic resonance image is taken while an object is located inside the
주 자석(12), 경사 코일(14) 및 RF 코일(16)은 미리 설정된 방향에 따라 MRI 스캐너(10)내에 배치된다. 원통의 수평축을 따라 원통 내부로 삽입 가능한 테이블상에 대상체가 위치하며, 테이블의 이동에 따라 대상체가 MRI 스캐너(10)의 보어 내부에 위치할 수 있다.The
주 자석(12)은 대상체에 포함된 원자핵들의 자기 쌍극자 모멘트(magnetic dipole moment)의 방향을 일정한 방향으로 정렬하는 정자기장(static magnetic field)을 생성한다. The
경사 코일(Gradient coil)(14)은 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축 방향의 경사자장을 발생시키는 X코일, Y 코일 및 Z 코일을 포함한다. 경사 코일(14)은 대상체의 각 부위 별로 공명 주파수를 서로 다르게 유도하여 대상체의 각 부위의 위치 정보를 획득할 수 있도록 한다.The
RF 코일(16)은 대상체에게 RF 신호를 조사하고, 대상체로부터 방출되는 자기 공명 영상 신호를 수신할 수 있다. RF 코일(16)은 세차 운동을 하는 원자핵을 향하여 세차운동의 주파수와 동일한 주파수의 RF 신호를 출력한 후, 대상체로부터 방출되는 자기 공명 영상 신호를 수신할 수 있다. The
예를 들어, RF 코일(16)은 원자핵을 낮은 에너지 상태로부터 높은 에너지 상태로 천이시키기 위하여, 해당 원자핵에 대응하는 주파수를 갖는 RF 신호를 생성하여 대상체에 인가한다. 이후에, RF 코일(16)이 RF 신호의 전송을 중단하면, 전자파가 가해졌던 원자핵은 높은 에너지 상태로부터 낮은 에너지 상태로 천이하면서 라모어 주파수를 갖는 전자파를 방사하게 되며, RF 코일(16)은 해당 전자파 신호를 수신한다. For example, the
RF 코일(16)은 원자핵의 종류에 대응하는 무선 주파수를 갖는 RF 신호를 송신하는 송신 RF 코일과 원자핵으로부터 방사된 전자파를 수신하는 수신 RF 코일을 각각 포함한다. The
또한, RF 코일(16)은 MRI 스캐너(10)에 고정된 형태이거나, 착탈이 가능한 형태일 수 있다. 착탈이 가능한 RF 코일(16)은 대상체의 일부에 결합될 수 있는 머리 RF 코일, 흉부 RF 코일, 다리 RF 코일, 목 RF 코일, 어깨 RF 코일, 손목 RF 코일 및 발목 RF 코일 등과 같은 형태로 구현될 수 있다.Also, the
MRI 스캐너(10)는 디스플레이를 통해 사용자나 대상체에게 각종 정보를 제공할 수 있으며, 외측에 배치된 디스플레이(18)와 내측에 배치된 디스플레이(미도시)를 포함할 수 있다.The
신호 처리부(20)는 소정의 MR 펄스 시퀀스(즉, 펄스열)에 따라 MRI 스캐너(10)의 내부에 형성되는 경사자장을 제어하고, RF 신호와 자기 공명 영상 신호의 송수신을 제어할 수 있다. The
신호 처리부(20)는 경사자장 증폭기(22), 스위칭부(24), RF 송신부(26) 및 RF 수신부(28)를 포함할 수 있다.The
경사자장 증폭기(Gradient Amplifier)(22)는 MRI 스캐너(10)에 포함된 경사 코일(14)을 구동하며, 경사자장 제어부(44)의 제어 하에 경사자장을 발생시키는 펄스 신호를 경사 코일(14)에 공급한다. 경사자장 증폭기(22)로부터 경사 코일(14)에 공급되는 펄스 신호를 제어함으로써, X축, Y축, Z축 방향의 경사 자장이 합성될 수 있다.The
RF 송신부(26)는 RF 펄스를 RF 코일(16)에 공급하여 RF 코일(16)을 구동한다. RF 수신부(28)는 RF 코일(16)이 수신한 후 전달한 자기 공명 영상 신호를 수신한다. The
스위칭부(24)는 RF 신호와 자기 공명 영상 신호의 송수신 방향을 조절할 수 있다. 예를 들어, 송신 동작 동안에는 RF 코일(16)을 통하여 대상체로 RF 신호가 조사되게 하고, 수신 동작 동안에는 RF 코일(16)을 통하여 대상체로부터의 자기 공명 영상 신호가 수신되게 한다. 스위칭부(24)는 RF 제어부(46)로부터의 제어 신호에 의하여 스위칭 동작이 제어된다. The switching
인터페이스부(30)는 사용자의 조작에 따라 제어부(40)에 펄스 시퀀스 정보를 지령하는 것과 동시에, MRI 시스템 전체의 동작을 제어하는 명령을 전달할 수 있다. 인터페이스부(30)는 RF 수신부(38)로부터 수신되는 자기 공명 영상 신호를 처리하는 영상 처리부(36), 출력부(34) 및 입력부(32)를 포함할 수 있다.The
영상 처리부(36)는 RF 수신부(28)로부터 수신되는 자기 공명 영상 신호를 처리하여, 대상체에 대한 MR 화상 데이터를 생성할 수 있다.The
영상 처리부(36)는 RF 수신부(28)가 수신한 자기 공명 영상 신호에 증폭, 주파수 변환, 위상 검파, 저주파 증폭, 필터링(filtering) 등과 같은 각종의 신호 처리를 가한다.The
영상 처리부(36)는, 예를 들어, k 공간에 디지털 데이터를 배치하고, 이러한 데이터를 2차원 또는 3차원 푸리에 변환을 하여 화상 데이터로 재구성할 수 있다.The
또한, 영상 처리부(36)가 자기 공명 영상 신호에 대해 적용하는 각종 신호 처리는 병렬적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 다채널 RF 코일에 의해 수신되는 복수의 자기 공명 영상 신호에 신호 처리를 병렬적으로 가하여 복수의 자기 공명 영상 신호를 화상 데이터로 재구성할 수도 있다.In addition, various signal processing applied to the magnetic resonance image signal by the
또한, 영상 처리부(36)는 사전인가펄스열에 따라 획득된 자기공명영상 신호로부터 혈관벽 강조 영상을 생성하며, 그 구체적인 내용에 대해서는 추후 설명하기로 한다.In addition, the
출력부(34)는 영상 처리부(36)에 의해 생성된 화상 데이터 또는 재구성 화상 데이터를 사용자에게 출력할 수 있다. 또한, 출력부(34)는 UI(user interface), 사용자 정보 또는 대상체 정보 등 사용자가 MRI 시스템을 조작하기 위해 필요한 정보를 출력할 수 있다. 출력부(34)는 스피커, 프린터 또는 각종 영상 디스플레이 수단을 포함할 수 있다.The
사용자는 입력부(32)를 통해 대상체 정보, 파라미터 정보, 스캔 조건, 펄스 시퀀스, 화상 합성이나 차분의 연산에 관한 정보 등을 입력할 수 있다. 입력부(32)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.A user may input object information, parameter information, scan conditions, a pulse sequence, and information on image synthesis or difference calculation through the
제어부(40)는 MRI 스캐너(10) 내부에서 형성되는 신호들의 시퀀스를 제어하는 시퀀스 제어부(42), 및 MRI 스캐너(10)와 MRI 스캐너(10)에 장착된 기기들을 제어하는 스캐너 제어부(48)를 포함할 수 있다.The
시퀀스 제어부(42)는 경사자장 증폭기(22)를 제어하는 경사자장 제어부(44), 및 RF 송신부(26), RF 수신부(28) 및 스위칭부(24)를 제어하는 RF 제어부(46)를 포함한다. 시퀀스 제어부(42)는 인터페이스부(30)로부터 수신된 펄스 시퀀스에 따라 경사자장 증폭기(22), RF 송신부(26), RF 수신부(28) 및 스위칭부(24)를 제어할 수 있다. 펄스 시퀀스는 경사자장 증폭기(22), RF 송신부(26), RF 수신부(28) 및 스위칭부(24)를 제어하기 위해 필요한 모든 정보를 포함하며, 예를 들면 경사 코일(14)에 인가하는 펄스(pulse) 신호의 강도, 인가 시간, 인가 타이밍(timing) 등에 관한 정보 등을 포함할 수 있다.The
제어부(40)는 MRI 스캐너(10)에 대하여 대상체의 조직의 속도에 따라 인가(excitation) 각도가 조절되는 사전인가펄스열을 제공한다. 이때, 사전인가펄스열은 조직의 속도가 낮을수록 인가 각도가 작아지고, 조직의 속도가 높을수록 인가 각도가 커지도록 설계된 B1 자장과 경사 자장을 포함하는 것을 특징으로 한다. 그 구체적인 내용에 대해서는 추후 설명하기로 한다.The
모니터링부(50)는 MRI 스캐너(10) 또는 MRI 스캐너(10)에 장착된 기기들을 모니터링 또는 제어한다. 모니터링부(50)는 시스템 모니터링부(52), 대상체 모니터링부(54), 테이블 제어부(56) 및 디스플레이 제어부(58)를 포함할 수 있다.The
시스템 모니터링부(52)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.The
대상체 모니터링부(54)는 대상체의 상태를 모니터링하는 것으로, 대상체의 움직임 또는 위치를 촬영하는 카메라, 대상체의 호흡을 측정하는 호흡 측정기, 대상체의 심전도를 측정하기 위한 ECG 측정기, 또는 대상체의 체온을 측정하는 체온 측정기를 포함할 수 있다.The
테이블 제어부(56)는 대상체가 위치하는 테이블의 이동을 제어한다. 테이블 제어부(56)는 시퀀스 제어부(42)가 출력하는 시퀀스 제어 신호에 동기하여 테이블의 이동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 대상체의 이동 영상 촬영(moving imaging)에 있어서, 테이블 제어부(56)는 시퀀스 제어에 따라 테이블을 이동시킬 수 있으며, 이에 의해, MRI 스캐너의 FOV(field of view)보다 큰 FOV로 대상체를 촬영할 수 있다.The
디스플레이 제어부(58)는 MRI 스캐너(10)의 외측 및 내측에 위치하는 디스플레이를 온/오프 또는 디스플레이에 출력될 화면 등을 제어한다. 또한, MRI 스캐너(10) 내측 또는 외측에 스피커가 위치하는 경우, 디스플레이 제어부(58)는 스피커의 온/오프 또는 스피커를 통해 출력될 사운드 등을 제어할 수도 있다.The
MRI 스캐너(10), RF 코일(16), 신호 처리부(20), 모니터링부(50), 제어부(40) 및 인터페이스부(30)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. The
본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 생성 장치(1)는 제어부(40)와 영상 처리부(36)의 구성에 특징을 가진다. 이때, 영상 처리부(36)는 컴퓨팅 장치에 탑재된 메모리와 프로세서를 이용하여 후술할 자기 공명 영상 복원 동작을 수행할 수 있다. 즉, 메모리에는 대상체로부터 획득한 MRI 신호로부터 자기 공명 영상을 복원하는 프로그램이 저장된다. 메모리는 전원이 공급되지 않아도 저장된 정보를 계속 유지하는 비휘발성 저장장치 및 저장된 정보를 유지하기 위하여 전력이 필요한 휘발성 저장장치를 통칭하는 것이다. The magnetic resonance
도 2는 본 발명이 획득하고자 하는 혈관벽이 강조된 영상을 예시적으로 도시한 도면이다.2 is a diagram showing an example of an image in which a blood vessel wall is emphasized, which is to be acquired by the present invention.
도 2의 좌측에 도시된 바와 같이, 혈관질환 진단을 위한 의료영상방법은 주로 내강 이미징 (lumen imaging) 에 의존해 왔으나 이는 혈관벽에서 시작되는 근본적인 병리적 프로세스를 직접 관찰하지 못한다는 한계를 가지고 있다. 이를 해결하기 위해, 본 발명에서는 우측에 도시된 바와 같이, 혈류부분을 흑색으로 표시하는 흑혈(black blood) 로 처리하고, 혈관벽 신호를 최대한 크게하여 혈관벽과 내강사이의 영상대조가 매우 큰 영상을 제공한다.As shown on the left side of FIG. 2 , medical imaging methods for diagnosing vascular diseases have mainly relied on lumen imaging, but this has a limitation in that it cannot directly observe a fundamental pathological process starting from a blood vessel wall. In order to solve this problem, in the present invention, as shown on the right, the blood flow part is treated with black blood, which is displayed in black, and the blood vessel wall signal is maximized to provide an image with very high image contrast between the blood vessel wall and the lumen. do.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 혈관벽 이미지를 획득하기 위한 자기 공명 영상 생성 방법을 나타내는 순서도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 자기 공명 영상 생성 방법을 나타내는 타이밍 다이어그램이다.3 is a flowchart illustrating a method for generating a magnetic resonance image for acquiring a blood vessel wall image according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a timing diagram illustrating a method for generating a magnetic resonance image according to an embodiment of the present invention.
먼저, 자기 공명 영상 생성 장치(1)의 제어부(40)는 MRI 스캐너(10)에 대하여 대상체의 조직의 속도에 따라 인가(excitation) 각도 또는 숙임각이 조절되는 사전인가펄스열을 제공한다(S310).First, the
이때, 사전인가펄스열은 조직의 속도가 낮을수록 인가 각도가 작아지고, 조직의 속도가 높을수록 인가 각도가 커지도록 설계된 B1 자장과 경사 자장을 포함한다. 그 결과 속도가 낮은 조직의 자기스핀의 수직성분은 높게, 속도가 높은 조직의 자기스핀의 수직성분은 낮게 형성된다. At this time, the pre-applied pulse train includes a B1 magnetic field and a gradient magnetic field designed such that the applied angle decreases as the speed of the tissue decreases and the applied angle increases as the speed of the tissue increases. As a result, the vertical component of the magnetic spin of the tissue with low velocity is high, and the vertical component of magnetic spin of the tissue with high velocity is low.
다음으로, 3D 영상신호획득과정을 통해 사전인가펄스열에서 생성된 영상대조를 갖는 혈관벽 강조 영상을 생성한다(S320). Next, a blood vessel wall enhancement image having image contrast generated from the pre-applied pulse train through a 3D image signal acquisition process is generated (S320).
도 4에서 도시된 바와 같이, 속도 선택 사전인가펄스열을 제공하는 단계(S310), 소정의 지연 시간(T1)이 경과하는 단계, 지방포화 억제 펄스가 제공되는 단계, 세그먼트화된 3D 자기공명영상 신호가 획득되는 단계(S320)이 반복적으로 수행되고, 이를 기초로 혈관벽 강조 영상이 생성된다.As shown in FIG. 4, providing a speed-selective pre-applied pulse train (S310), elapse of a predetermined delay time (T1), providing a fat saturation suppression pulse, segmented 3D magnetic resonance imaging signal Obtaining (S320) is repeatedly performed, and based on this, an enhanced image of the vessel wall is generated.
이제, 본 발명의 주요 특징인 조직의 속도에 따라 인가 각도가 조절되는 사전인가펄스열에 대하여 좀더 상세하게 살펴보기로 한다.Now, the pre-applied pulse train in which the application angle is adjusted according to the tissue speed, which is the main feature of the present invention, will be described in more detail.
먼저, MRI에서 최초에 수직으로 (즉, z 방향) 향해있는 인체조직의 자기스핀을 수평축을 중심으로 회전시키는 과정을 인가 (excitation) 라 하며, 인가 후에 생성되는 자기스핀의 수평성분(통상 Mxy로 표기)을 공간위치 r, 속도 v 의 함수로 표현한 식은 아래 수학식 1과 같다.First, in MRI, the process of rotating the magnetic spin of a human tissue initially vertically (ie, z-direction) about a horizontal axis is called excitation, and the horizontal component of the magnetic spin generated after excitation (normally M xy ) expressed as a function of the spatial position r and the velocity v is shown in
[수학식 1][Equation 1]
kr (r의 푸리에 변수), kv (v 의 푸리에 변수)로 구성되는 다차원 k-스페이스상에 가해지는 B1 자장의 푸리에 변환으로 표현되며, 이러한 k-스페이스상의 B1 자장의 가중치가 우리가 목표로 하는 Mxy 프로파일의 역 푸리에 변환이 되도록 B1 자장과 경사 자장 (gradient field)을 디자인 한다. It is expressed as the Fourier transform of the B1 magnetic field applied on the multidimensional k-space composed of k r (Fourier variable of r) and k v (Fourier variable of v), and the weight of the B1 magnetic field on this k-space is our target Design the B1 magnetic field and the gradient field so that the inverse Fourier transform of the M xy profile of
kr 은 경사 자장 (G) 의 넓이 (zeroth moment)에 비례하며, kv 는 경사자장의 1차 모멘트 (first moment) 에 비례한다.k r is proportional to the zeroth moment of the gradient magnetic field (G), and k v is proportional to the first moment of the gradient magnetic field.
사전인가 펼스용도로 사용되는 경우, 인가 결과로 생성되는 Mz 성분이 중요하며, Mxy 성분과의 관계식은 아래와 같이 수학식 2로 표현된다.When used for pre-applied pulses, the M z component generated as a result of the application is important, and the relational expression with the M xy component is expressed by
[수학식 2][Equation 2]
즉, Mz가 커지면, Mxy가 작아지고, Mz가 작아지면, Mxy가 커지는 관계를 갖는다.That is, when M z increases, M xy decreases, and when M z decreases, M xy increases.
본 발명에서는 사전인가펄스열의 설계를 위해, x(t) 와 X(w) 사이의 푸리에 트랜스폼 관계식을 수학식 1의 v 와 kv 도메인에 적용하여 디자인 한다.In the present invention, for the design of the pre-applied pulse train, the Fourier transform relationship between x(t) and X(w) is applied to the v and k v domains of
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 속도선택 사전 인가 펄스의 설계에 사용하고자 하는 푸리에 변환식을 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining a Fourier transform equation to be used in designing a speed selection pre-applied pulse according to an embodiment of the present invention.
도 5에 도시된 바와 같이, 구형파에 이루어진 x(t) 를 푸리에 변환하면, (-1/n)를 계수로 갖는 푸리에 변환식이 도출된다. 이때, n은 홀수인 정수를 나타낸다.As shown in FIG. 5, when x(t) formed of a square wave is Fourier transformed, a Fourier transform equation having (-1/n) as a coefficient is derived. At this time, n represents an odd integer.
이와 같이, kv 축에 (1/n) 크기의 상대적인 가중치가 적용되도록 B1 자장과 경사 자장 파형을 디자인 하며, 그 예는 도 7에 도시된 바와 같다.As such, the B1 magnetic field and the gradient magnetic field waveform are designed so that a relative weight of (1/n) is applied to the kv axis, an example of which is shown in FIG. 7 .
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 인가되는 속도 선택 사전 인가 펄스의 예를 도시한 것이다.6 illustrates an example of a speed select pre-apply pulse applied according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 경사 자장은 바이폴라 경사 자장 펄스로 제공되고, B1 자장은 바이폴라 경사 자장의 펄스들 사이에, (-1/n, n은 홀수인 정수) 의 진폭이 적용된 펄스로 제공된다.As shown, the gradient magnetic field is provided as a bipolar gradient magnetic field pulse, and the B1 magnetic field is provided as a pulse to which an amplitude of (−1/n, where n is an odd integer) is applied between pulses of the bipolar gradient magnetic field.
한편, 도 7은 도 6에 도시된 사전 인가 펄스열의 의미를 수학식 1로 표현된 k-스페이스 관점에서 표현한 것이다.Meanwhile, FIG. 7 shows the meaning of the pre-applied pulse train shown in FIG. 6 in terms of k-space expressed in
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 인가되는 속도 선택 사전 인가 펄스가 k-스페이스에 축적하는 가중치를 도시한 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating weights accumulated in k-space of speed selection pre-apply pulses applied according to an embodiment of the present invention.
각각의 바이폴라 경사 자장 펄스는 넓이가 0이므로 kr을 변화시키지 않으면서 kv 만 (-1/n) 형태로 변화시키기 때문에, r 방향으로는 인가변화가 없고 v 방향으로만, 도 6의 x(t) 로 표현된 구형파 형태의 인가가 발생한다. 즉 공간적으로는 선택적이지 않으면서 속도에만 선택적인 인가가 발생하며, 이에 따라 본 발명이 목적으로 하는 속도가 0인 혈관벽을 선택적으로 인가할 수 있게 된다.Since each bipolar gradient magnetic field pulse has zero width, only kv is changed in the form of (-1/n) without changing kr, so there is no applied change in the r direction and only in the v direction, x (t in FIG. 6 ), an application in the form of a square wave, expressed as That is, selective application occurs only in velocity without being spatially selective, and accordingly, it is possible to selectively apply the blood vessel wall having zero velocity, which is the object of the present invention.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 인가되는 속도 선택 사전 인가 펄스에 의해 생성되는 Mxy와 Mz 값을 도시한 도면이다.8 is a diagram illustrating Mxy and Mz values generated by a speed selection pre-applying pulse applied according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, Mxy의 절대값은 도5의 x(t) 의 절대값과 같은 특징을 가지며, Mz는 도 5에 도시된 수학식에 의해, |Mxy|가 최대일 때, Mz는 최소가 되고, |Mxy|가 최소일 때, Mz는 최대가 되고 관계를 갖는다. 이에 따라, 혈관벽과 같이 조직의 속도가 0인 조직에 대해서는 높은 신호를 획득하고, 혈류와 같이 움직이는 속도가 높은 조직에 대해서는 0에 가까운 신호를 획득한다.As shown, the absolute value of Mxy has the same characteristics as the absolute value of x(t) in FIG. 5, and Mz is obtained by the equation shown in FIG. 5, when |Mxy| is maximum, Mz is minimum , and when |Mxy| is minimum, Mz becomes maximum and has a relationship. Accordingly, a high signal is obtained for a tissue having a velocity of 0, such as a blood vessel wall, and a signal close to 0 is obtained for a tissue having a high moving velocity, such as blood flow.
이를 달리 표현하면, 본 발명의 사전인가펄스열은 조직의 속도가 낮은 경우 인가 각도가 작아져, 종축 성분의 크기(Mz)를 크게하고, 조직의 속도가 높은 경우 인가 각도를 크게하여, 종축 성분의 크기(Mz)를 작게한다.In other words, in the pre-applied pulse train of the present invention, when the speed of the tissue is low, the applied angle becomes small and the magnitude (Mz) of the longitudinal component is increased, and when the speed of the tissue is high, the applied angle is increased to increase the Reduce the size (Mz).
한편, 이와 같은 사전인가펄스열을 인가하되, MRI 스캐너내 자기장의 오차를 고려하연, 변형된 사전인가펄스열을 고려할 수 있다.Meanwhile, while applying such a pre-applied pulse train, a modified pre-applied pulse train may be considered in consideration of an error in the magnetic field in the MRI scanner.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 속도 선택 사전 인가 펄스의 예를 도시한 것이다.9 illustrates an example of a speed selection pre-apply pulse according to another embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, B1 자장에서 180도 회전을 위한 리포커싱 펄스가 추가된 것에 특징이 있다.As shown, it is characterized by the addition of a refocusing pulse for 180 degree rotation in the B1 magnetic field.
경사 자장은 유니폴라 경사 자장 펄스와 바이폴라 경사 자장 펄스가 반복되는 형태로 제공되고, B1 자장은 유니폴라 경사 자장 펄스와 바이폴라 경사 자장의 펄스 사이에 제공되는 리포커싱 펄스와 2번의 리포커싱 펄스 마다 (-1/n) 크기가 적용된 펄스로 제공된다.The gradient magnetic field is provided in the form of repeating unipolar gradient magnetic field pulses and bipolar gradient magnetic field pulses, and the B1 magnetic field is provided between the unipolar gradient magnetic field pulse and the bipolar gradient magnetic field pulse and every two refocusing pulses ( -1/n) size applied pulses.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 속도선택 사전 인가 펄스열을 이용하여 획득한 혈관벽 영상을 도시한 것이다.10 illustrates a blood vessel wall image obtained using a velocity-selective pre-applied pulse train according to an embodiment of the present invention.
허벅지 내의 대퇴동맥(femoral artery)와 대퇴정맥(femoral vein)혈관벽을 선명하게 보여주며, 혈관벽 내부의 혈류 신호가 잘 억제되어 있음을 확인할 수 있다.The blood vessel walls of the femoral artery and femoral vein in the thigh are clearly shown, and it can be confirmed that the blood flow signal inside the vessel wall is well suppressed.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 공명 영상 생성 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. Meanwhile, the magnetic resonance image generation method according to an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a recording medium including instructions executable by a computer, such as program modules executed by a computer. Computer readable media can be any available media that can be accessed by a computer and includes both volatile and nonvolatile media, removable and non-removable media. Also, computer readable media may include all computer storage media. Computer storage media includes both volatile and nonvolatile, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storage of information such as computer readable instructions, data structures, program modules or other data.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes, and those skilled in the art can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description above, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
1: 자기 공명 영상 생성 장치
10: MRI 스캐너
20: 신호 처리부
30: 인터페이스부
36: 영상처리부
40: 제어부
50: 모니터링부1: magnetic resonance image generating device
10: MRI scanner
20: signal processing unit
30: interface unit
36: image processing unit
40: control unit
50: monitoring unit
Claims (11)
MRI 스캐너에 대하여 대상체의 조직의 속도에 따라 인가(excitation) 각도가 조절되는 사전인가펄스열을 제공하는 제어부 및
상기 사전인가펄스열의 인가 이후에 수집된 자기공명영상 신호로부터 혈관벽 강조 영상을 생성하는 영상처리부를 포함하되,
상기 제어부는 조직의 속도가 낮을수록 상기 인가 각도가 작아지고, 조직의 속도가 높을수록 상기 인가 각도가 커지도록 설계된 B1 자장과 경사 자장을 포함하는 사전인가펄스열을 제공하는 것인, 자기 공명 영상 생성 장치.In the magnetic resonance image generating device,
A control unit providing a pre-excitation pulse train whose excitation angle is adjusted according to the speed of a tissue of an object with respect to the MRI scanner; and
An image processing unit for generating a blood vessel wall enhancement image from magnetic resonance image signals collected after application of the pre-applied pulse train,
Wherein the control unit provides a pre-applied pulse train including a B1 magnetic field and a gradient magnetic field designed such that the applied angle decreases as the speed of the tissue decreases and the applied angle increases as the speed of the tissue increases. Device.
상기 제어부는 조직의 속도가 낮을수록 해당 자기스핀의 종축 성분의 크기를 크게하고, 조직의 속도가 높을수록 해당 자기스핀의 종축 성분의 크기를 작게 하도록 설계된 B1 자장과 경사 자장을 포함하는 사전인가펄스열을 제공하는 것인, 자기 공명 영상 생성 장치.According to claim 1,
The control unit is a pre-applied pulse train including a B1 magnetic field and a gradient magnetic field designed to increase the magnitude of the longitudinal component of the magnetic spin as the speed of the tissue is lower and to decrease the magnitude of the longitudinal component of the magnetic spin as the velocity of the tissue is higher To provide a magnetic resonance image generating device.
상기 제어부는 조직의 속도가 낮은 혈관벽에 대해 상기 인가 각도가 작아지고, 조직의 속도가 높은 혈류에 대해 상기 인가 각도가 커지도록 설계된 B1 자장과 경사 자장을 포함하는 사전인가펄스열을 제공하는 것인, 자기 공명 영상 생성 장치.According to claim 1,
Wherein the control unit provides a pre-applied pulse train including a B1 magnetic field and a gradient magnetic field designed such that the applied angle becomes smaller for a blood vessel wall having a low tissue velocity and the applied angle becomes larger for a blood flow having a high tissue velocity, Magnetic resonance imaging device.
상기 경사 자장은 복수개의 바이폴라 형태의 펄스들로 구성되고,
상기 B1 자장은 상기 바이폴라 경사 자장 펄스들 사이에 (-1/n) 크기가 적용된 펄스들로 제공되는 것인, 자기 공명 영상 생성 장치.According to claim 1,
The gradient magnetic field is composed of a plurality of bipolar pulses,
The B1 magnetic field is provided as pulses having a magnitude of (-1/n) applied between the bipolar gradient magnetic field pulses.
상기 경사 자장은 유니폴라 경사 자장 펄스와 바이폴라 경사 자장 펄스가 반복되는 형태로 제공되고,
상기 B1 자장은 상기 유니폴라 경사 자장 펄스와 상기 바이폴라 경사 자장의 펄스 사이에 제공되는 리포커싱 펄스와 2번의 리포커싱 펄스 마다 (-1/n) 크기가 적용된 펄스로 제공되는 것인, 자기 공명 영상 생성 장치.According to claim 1,
The gradient magnetic field is provided in the form of repeating unipolar gradient magnetic field pulses and bipolar gradient magnetic field pulses,
The B1 magnetic field is provided as a refocusing pulse provided between the pulse of the unipolar gradient magnetic field and the pulse of the bipolar gradient magnetic field and a pulse having a size of (-1/n) applied to every two refocusing pulses. Magnetic resonance image generating device.
MRI 스캐너에 대하여 대상체의 조직의 속도에 따라 인가(excitation) 각도가 조절되는 사전인가펄스열을 제공하는 단계 및
상기 사전인가펄스열의 인가 이후에 수집된 자기공명영상 신호로부터 혈관벽 강조 영상을 생성하는 단계를 포함하되,
상기 사전인가펄스열은 조직의 속도가 낮을수록 상기 인가 각도가 작아지고, 조직의 속도가 높을수록 상기 인가 각도가 커지도록 설계된 B1 자장과 경사 자장을 포함하는 것인, 자기 공명 영상 생성 방법.A magnetic resonance image generating method using a magnetic resonance image generating apparatus,
providing a pre-excitation pulse train whose excitation angle is adjusted according to the speed of the tissue of the object to the MRI scanner; and
generating a blood vessel wall enhancement image from magnetic resonance image signals collected after application of the pre-applied pulse train;
Wherein the pre-applied pulse train includes a B1 magnetic field and a gradient magnetic field designed such that the application angle decreases as the tissue speed decreases and the application angle increases as the tissue speed increases.
상기 사전인가펄스열은 조직의 속도가 낮을수록 해당 자기스핀의 종축 성분의 크기를 크게하고, 조직의 속도가 높을수록 해당 자기스핀의 종축 성분의 크기를 작게 하도록 설계된 B1 자장과 경사 자장을 포함하는 사전인가펄스열을 포함하는 것인, 자기 공명 영상 생성 방법.According to claim 6,
The pre-applied pulse train includes a B1 magnetic field and a gradient magnetic field designed to increase the magnitude of the longitudinal component of the magnetic spin as the speed of the tissue decreases and decrease the magnitude of the longitudinal component of the magnetic spin as the velocity of the tissue increases. A magnetic resonance image generating method comprising an applied pulse train.
상기 사전인가펄스열은 조직의 속도가 낮은 혈관벽에 대해 상기 인가 각도가 작아지고, 조직의 속도가 높은 혈류에 대해 상기 인가 각도가 커지도록 설계된 B1 자장과 경사 자장을 포함하는 사전인가펄스열을 포함하는 것인, 자기 공명 영상 생성 방법.According to claim 6,
The pre-applied pulse train includes a pre-applied pulse train including a B1 magnetic field and a gradient magnetic field designed such that the applied angle becomes smaller for a blood vessel wall with a low tissue velocity and the applied angle becomes larger for a blood flow with a high tissue velocity. Phosphorus, magnetic resonance imaging method.
상기 경사 자장은 복수개의 바이폴라 경사 자장 펄스들로 구성되고,
상기 B1 자장은 상기 바이폴라 경사 자장의 펄스들 사이에 (-1/n) 크기가 적용된 펄스로 제공되는 것인, 자기 공명 영상 생성 방법.According to claim 6,
The gradient magnetic field is composed of a plurality of bipolar gradient magnetic field pulses,
Wherein the B1 magnetic field is provided as a pulse having a magnitude of (-1/n) applied between pulses of the bipolar gradient magnetic field.
상기 경사 자장은 유니폴라 경사 자장 펄스와 바이폴라 경사 자장 펄스가 반복되는 형태로 제공되고,
상기 B1 자장은 상기 유니폴라 경사 자장 펄스와 상기 바이폴라 경사 자장의 펄스 사이에 제공되는 리포커싱 펄스와 2번의 리포커싱 펄스 마다 (-1/n) 크기가 적용된 펄스로 제공되는 것인, 자기 공명 영상 생성 방법.According to claim 6,
The gradient magnetic field is provided in the form of repeating unipolar gradient magnetic field pulses and bipolar gradient magnetic field pulses,
The B1 magnetic field is provided as a refocusing pulse provided between the pulse of the unipolar gradient magnetic field and the pulse of the bipolar gradient magnetic field and a pulse having a size of (-1/n) applied to every two refocusing pulses. Magnetic resonance image How to create.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210124548A KR102601861B1 (en) | 2021-09-17 | 2021-09-17 | Magnetic resonance imaging generating apparatus and method for acquiring blood vessel wall image |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210124548A KR102601861B1 (en) | 2021-09-17 | 2021-09-17 | Magnetic resonance imaging generating apparatus and method for acquiring blood vessel wall image |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230041216A true KR20230041216A (en) | 2023-03-24 |
KR102601861B1 KR102601861B1 (en) | 2023-11-14 |
Family
ID=85872423
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210124548A KR102601861B1 (en) | 2021-09-17 | 2021-09-17 | Magnetic resonance imaging generating apparatus and method for acquiring blood vessel wall image |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102601861B1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101334064B1 (en) | 2012-01-03 | 2013-11-28 | 연세대학교 산학협력단 | Apparatus and method for measureing velocity vector imaging of blood vessel |
KR20170034218A (en) * | 2015-09-18 | 2017-03-28 | 삼성전자주식회사 | Magnetic resonance imaging apparatus and method for scanning blood vessel |
-
2021
- 2021-09-17 KR KR1020210124548A patent/KR102601861B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101334064B1 (en) | 2012-01-03 | 2013-11-28 | 연세대학교 산학협력단 | Apparatus and method for measureing velocity vector imaging of blood vessel |
KR20170034218A (en) * | 2015-09-18 | 2017-03-28 | 삼성전자주식회사 | Magnetic resonance imaging apparatus and method for scanning blood vessel |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102601861B1 (en) | 2023-11-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4309632B2 (en) | Magnetic resonance imaging system | |
US10185013B2 (en) | Magnetic resonance imaging (MRI) apparatus and method of generating MR image | |
US10451696B2 (en) | Magnetic resonance imaging apparatus and method of obtaining magnetic resonance image | |
KR102028126B1 (en) | Magnetic resonance image apparatus and method of generating magnetic resonance image | |
US20170131374A1 (en) | Magnetic resonance imaging apparatus and image processing method thereof | |
US10598752B2 (en) | Magnetic resonance imaging (MRI) apparatus and method of obtaining magnetic resonance image | |
US20180217216A1 (en) | Method and apparatus for acquiring magnetic resonance signal | |
US9880248B2 (en) | Magnetic resonance imaging apparatus and method | |
KR101826702B1 (en) | Magnetic resonance imaging apparatus and method thereof | |
Velazco Garcia et al. | A platform integrating acquisition, reconstruction, visualization, and manipulator control modules for MRI-guided interventions | |
KR102386797B1 (en) | Apparatus and method for magnet resonance imaging using phase contrast flow | |
US10488485B2 (en) | Magnetic resonance imaging apparatus and method for obtaining magnetic resonance image | |
KR102601861B1 (en) | Magnetic resonance imaging generating apparatus and method for acquiring blood vessel wall image | |
KR102232606B1 (en) | Device and method for dynamic tagged magnet resonance imaging | |
JP4777372B2 (en) | Magnetic resonance imaging system | |
KR102468547B1 (en) | Magnetic resonance imaging generating apparatus and method for generating angiography image | |
KR101958093B1 (en) | Magnet resonance imaging device and method for generating blood imaging thereof | |
JP5535748B2 (en) | Magnetic resonance imaging apparatus and image processing method | |
US20210330271A1 (en) | Medical imaging apparatus and medical imaging processing method | |
KR102008499B1 (en) | Magnetic resonance imaging apparatus and method of obtaining magnetic resonance image | |
KR20190013103A (en) | Magnetic resonance image apparatus and method of generating magnetic resonance image | |
US11372067B2 (en) | Method for acquiring water-fat separation image, and magnetic resonance imaging apparatus therefor | |
KR102016422B1 (en) | Magnet resonance imaging device and method for generating blood imaging thereof | |
KR101949491B1 (en) | Device and method for generating magnetic resonance imaging | |
KR101784502B1 (en) | Device and method for dynamic tagged magnet resonance imaging |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |