KR20130069494A

KR20130069494A - 자기 공명 시스템으로 검사 대상의 ｍｒ 영상을 생성하기 위한 방법, 및 대응하는 자기 공명 시스템

Info

Publication number: KR20130069494A
Application number: KR1020120146172A
Authority: KR
Inventors: 카이 토비아스 블록; 마티아스 펜첼
Original assignee: 지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2013-06-26
Also published as: DE102011088828A1; DE102011088828B4; KR101683689B1; US9297871B2; US20130154640A1; CN103163497A

Abstract

자기 공명 시스템으로 검사 대상의 MR 영상을 생성하기 위한 방법 및 대응하는 자기 공명 시스템이 개시된다.
본 발명은, 자기 공명 시스템(5)의 수용기 코일 소자(24)에 의한 검사 대상(O)의 MR 신호의 검출에 의해 검사 대상(O)의 MR 영상(33)을 생성하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은, 다음과 같은 단계들:
수용기 코일 소자(24)에 대한 공간적으로 관련된 감도를 결정하는 단계,
마스크(31)의 도움으로 MR 영상의 영역 -이 영역의 수용기 코일 소자(24)는 적어도 하나의 미리결정된 감도(26)를 가짐- 을 마스킹하기 위해 수용기 코일 소자(24)의 감도에 따라 수용기 코일 소자에 대한 마스크(31)를 생성하는 단계,
수용기 코일 소자(24)에 의해 MR 데이터를 취득하기 위하여 적어도 하나의 RF 여기 펄스와 하나 이상의 자계 기울기를 스위칭하는 단계,
수용기 코일 소자(24)로 취득한 MR 데이터에 따라 예비 MR 영상을 생성하는 단계,
수용기 코일 소자(24)의 MR 영상을 생성하기 위하여 수용기 코일 소자(24)의 마스크(31)를 예비 MR 영상에 적용하는 단계,
수용기 코일 소자(24)에 대해 생성된 MR 영상에 따라 검사 대상(O)의 MR 영상(33)을 생성하는 단계
를 포함한다.

Description

자기 공명 시스템으로 검사 대상의 ＭＲ 영상을 생성하기 위한 방법, 및 대응하는 자기 공명 시스템{METHOD TO CREATE AN MR IMAGE OF AN EXAMINATION SUBJECT WITH A MAGNETIC RESONANCE SYSTEM, AS WELL AS A CORRESPONDING MAGNETIC RESONANCE SYSTEM}

본 발명은 자기 공명 시스템의 도움으로 검사 대상의 MR 영상을 생성하기 위한 방법에 관한 것이다.

종래 기술에 따르면, 자기 공명 시스템을 이용한 촬영(MRI - "magnetic resonance imaging")의 경우, 규정된 관측 시야(FOV, "Field of View") 바깥에 놓인 여기 스핀(excited spin)에 의해 일부 영상 아티팩트가 야기된다. 이들 아티팩트들은 특히, 공간적으로 비선택적 여기나 절편-선택적 여기를 이용하는 MR 촬영 방법이나 기술에서, 절편 선택 방향에 수직하는 검사 대상의 치수(절편에 수직하게 위치한 벡터)가 관측 시야의 규정된 치수를 초과하는 경우에 발생한다. k-공간의 방사상의 스캐닝을 가정하면, 이들 아티팩트들은 여기된 검사 대상의 디스크(disc) 외부의 또는 검사 대상 주변의 구면 외부의 간섭 줄무늬로서 나타난다. 예를 들어, 인간의 머리 부위의 MR 영상이 생성되는 경우, 이들 줄무늬들은, 환자의 목부위에 근접하게 위치한 코일 소자에 의해 검출되는 환자의 목부위의 관측 시야 바깥의 고강도 농축에 의해 야기된다.

MR 촬영의 촬영 특성은, k-공간에서 정보를 취득하기 위해 이용되는 스캔 패턴과 직접적인 관련성이 있는 포인트 함수(point function) 또는 포인트 스프레드 함수(PSF; point spread function)의 개념의 도움으로 설명될 수 있다. 수학적으로, k-공간에서 궤적을 따른 데이터 취득은, 영상 공간(image space) 내의 궤적의 푸리에 변환을 이용한 검사 대상의 폴딩(folding)에 대응하는 궤적 상의 k-공간의 곱셈이라는 점에서 투사(projection)라고 간주될 수 있다. 따라서 촬영 방법은 궤적의 푸리에 변환을 이용하여 또는 포인트 응답을 이용하여 여기 스핀의 폴딩에 의해 영상 공간에서 설명될 수 있다.

정의된 스포크(spoke)를 따라 k-공간의 정보가 취득되는 k-공간의 방사상의 스캐닝에서, 포인트 함수는, 무시할만한 강도를 갖는 거의 균질의 디스크(2차원 스캐닝 방법의 경우) 또는 거의 균질의 구면(3차원 스캐닝 방법의 경우)에 의해 둘러싸인 중간부분에서 피크값을 가진다. 피크 값으로부터의 정의된 거리에서, 포인트 함수는 디스크(구면)로부터 바깥으로 나가는(가장자리로 향하는) 방사상의 줄무늬를 가진다. 이 거리는 나이퀴스트(Nyquist) 반경이라고도 알려져 있다. 이 거리가 클수록 취득되는 스포크의 수도 많다. 따라서, 이 거리는, 대응하는 검사 대상의 영상이 가시적인 줄무늬 형상의 아티팩트 없이 생성될 수 있게 하는 필요 스포크의 개수를 정의하는데 이용된다.

사실상, 제한된 가용 취득 시간으로 인해, 모든 차원에 대해 이 기준을 만족하기 위해 충분히 많은 스포크를 취득하는 것은 통상적으로 가능하지 않다. 따라서, 규정된 관측 시야의 바깥에 놓인 여기 스핀들은, 그들의 강도가 충분히 높은 경우 관심 영역(ROI; region of interest)의 중간 세그먼트에 섭동 효과(perturbing effect)를 가질 수 있다. 이것은, 특히 등각점(isocenter)으로부터의 정의된 거리에서는 대부분의 부위에 대해 포화 기술(예를 들어, 지방-포화법)이 동작하지 않아서, 가장자리 위치들에서 고강도를 갖는 포인트들이 발생하기 때문에 문제가 된다. 이 문제는, 고감도의 수용 코일(reception coil), 또는 수용 코일 소자("어레이 코일")가 중심 바깥에서 사용될 경우, 높은 신호 피크의 신호값을 초래하여, 이 강도의 많은 부분이 전체 영상에 걸쳐 방사상의 줄무늬로서 연장되기 때문에, 심화된다. 게다가, (기울기장이 더 이상 선형 관계를 갖지 않는 z 방향을 따른 관측 시야의 가장자리에 위치하는) 여기 스핀은 영상에서 상당한 섭동으로 이어진다.

이들 설명된 영상 아티팩트들은, 영상의 관찰자 및 자동 다운스트림 방법(예를 들어, 분할 방법) 양쪽 모두에 대해 곤란한 문제를 초래할 수 있다. 따라서, 줄무늬 형상 아티팩트에 매우 민감한 것이 바로 분할 방법이라는 사실을 고려해야 한다. 이 점에서 중요한 예는, 방사상의 극초단 시퀀스(UTE - "ultrashort echo time")로 생성된 영상의 취득 및 자동 후처리(분할)이며, 여기서 하이브리드 PET-MR 촬영에 의한 MR-기반의 감쇠 보정이 사용된다.

따라서, 본 발명은, 종래 기술에 비해 더 적은 아티팩트 - 특히, 줄무늬 형상 아티팩트 - 가 발생하도록 MR 영상을 취득하기 위한 목적을 제시한다.

본 발명에 따르면, 이 목적은 청구항 1에 따른 MR 영상을 생성하는 방법을 통해; 청구항 14에 따른 자기 공명 시스템을 통해; 청구항 16에 따른 컴퓨터 프로그램 제품을 통해; 및 청구항 17에 따른 전자적으로 판독가능한 데이터 매체를 통해 달성된다. 종속항들은 본 발명의 양호한 실시예 및 유익한 실시예들을 정의한다.

본 발명의 범위 내에서, 검사 대상의 MR 영상을 생성하는 방법이 제공되며, 여기서, 검사 대상의 MR 신호는 자기 공명 시스템의 수용기 코일 소자에 의해 취득된다. 본 발명에 따른 방법은 다음과 같은 단계들을 포함한다:

● 수용기 코일 소자에 대한 공간적으로 관련된 감도를 결정. 즉, 이 포인트에서의 수용기 코일 소자의 감도는 관측 시야의 각 영역에 대해 결정된다.

● 마스크의 도움으로 MR 영상의 영역 -이 영역의 수용기 코일 소자는 (적어도) 하나의 미리결정된 감도를 가짐- 을 마스킹하기 위하여 수용기 코일 소자의 앞서 결정된 감도에 따라 수용기 코일 소자에 대한 마스크를 생성. 수용기 코일 소자가 (적어도) 하나의 미리결정된 감도를 갖는 관측 시야의 이들 영역들은, 수용기 코일 소자가 이러한 미리결정된 감도를 갖지 않는 관측 시야의 영역들로부터 마스크에 의해 구분될 수 있다.

● 수용기 코일 소자에 의해 MR 데이터를 취득하기 위하여 하나 이상의 RF 여기 펄스와 하나 이상의 자계 기울기를 스위칭. RF 여기 펄스와 자계 기울기의 스위칭을 통해, 종래 기술에서 일반적인 바와 같이, 검사 대상의 정의된 체적 세그먼트가 여기되고, 후속하여 MR 데이터가 취득된다.

● 수용기 코일 소자에 의해 취득된 MR 데이터에 기초하여, 이 수용기 코일 소자에 대한 예비 MR 영상이 생성된다.

● 수용기 코일 소자의 마스크를, 이 수용기 코일 소자에 대해 생성된 예비 MR 영상에 적용하여, 수용기 코일 소자의 MR 영상이 생성된다. 특히, 마스크의 도움에 의해, 수용기 코일 소자가 미리결정된 감도를 갖지 않는 예비 MR 영상의 영역들이 마스킹된다.

● 수용기 코일 소자의 MR 영상에 기초하여 검사 대상의 전체 MR 영상을 생성.

수용기 코일 소자에 대한 마스크가 예비 MR 영상에 적용된다는 점에서, 수용기 코일 소자의 기여는, 이 영역 내의 수용기 코일 소자가 충분히 양호한 수용기 감도를 가지는 것으로 알려진 영역들로 제한된다. 특히, 수용기 코일 소자의 감도 영역 바깥의 예비 MR 영상에서 발생하는 줄무늬 형상의 아티팩트는 마스크의 적용을 통해 최종 MR 영상으로부터 제거된다. 이렇게 아티팩트가 억제되면서 관련 MR 신호가 완전하게 유지된다. 이로써 공간적으로 관련된 감도의 결정은, 공간적으로 관련된 감도를 결정하는데 (취득 시간 외의) 추가 시간이 요구되지 않는 임의의 방식으로 구현될 수 있는 캘리브레이션 패스("캘리브레이션 스캔")에서 이루어질 수 있다.

본 발명에 따르면, 수용기 코일 소자의 마스크의 생성은, 수용기 코일 소자의 감도에 따라 많은 상이한 방식으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따르면, 수용기 코일 소자의 마스크는 다음과 같은 단계로 생성된다:

● 이 수용기 코일 소자에 의해 취득된 MR 데이터에 전적으로 기초하여 특수 MR 영상을 생성. 즉: 상이한 수용기 코일 소자에 의해 취득된 어떠한 MR 데이터도 특수 MR 영상의 생성에 사용되지 않는다.

● 특수 MR 영상 내의 최대 화소값에 따라 마스크를 생성. 달리 표현하면: 특수 MR 영상의 모든 영상 화소들 중, 최대값을 갖는 영상 화소가 특수 MR 영상 내에서 결정.

최대 화소값을 갖는 영상 화소는 통상, 수용기 코일 소자의 감도가 가장 높은 특수 MR 영상 내의 영역을 특징으로 한다. 따라서, 수용기 코일 소자의 마스크는 이 최대 화소값에 기초하여 매우 잘 생성될 수 있다.

마스크를 생성하기 위해, 화소값 곡선이나 강도 곡선은, 특수 MR 영상의 영상 화소들 사이의 영상 화소들에 대해 강도값이나 화소값들이 존재하도록, 특수 MR 영상의 화소들에 기초하여 보간될 수 있다. 예를 들어, 최대 화소값을 (100%보다 작은) 미리결정된 백분위수(percentile)로 곱한 임계 화소가 결정될 수 있다. 이 임계 화소값에 기초하여, 생성될 마스크에 대한 마스크값이 예비 MR 영상의 영상 화소마다 생성된다. 이에 의해, 이렇게 각 영상 화소의 마스크값은, 보간된 강도 곡선에 따라 예비 MR 영상의 각 화소의 화소값이 임계 화소값보다 작다면, 제1 값(예를 들어, 값 0)을 수신한다. 그렇지 않고, 만일 - 강도 곡선에 따라 - 예비 MR 영상의 각 화소의 화소값이 임계 화소값보다 크거나 같다면, 각 화소의 마스크값은 제2 값(예를 들어, 값 1)으로 설정된다.

통상, 화소값은 대응하는 영상 화소나 영상 포인트의 밝기를 나타낸다. - 생성된 마스크를 고려하여 - (보간된 화소값 곡선에 따른) 화소값이 임계 화소값보다 작거나 임계 화소값보다 어두운 모든 영상 포인트들은 제2 값을 가지므로, 마스크의 대응하는 적용에서, 처리될 예비 MR 영상의 모든 영역들 - 이 영역들에서 수용기 코일 소자의 감도는 너무 낮음 - 은 유익하게도 마스크에 의해 제거된다(또는 적어도 감쇠된다).

본 발명의 제2 실시예에 따르면, 수용기 코일 소자의 마스크는 다음과 같은 단계로 생성된다:

● 수용기 코일 소자를 통해 배재적으로 취득된 MR 데이터에 의존하여 특수 MR 영상을 생성.

● 특수 MR 영상의 화소값이나 강도에 대해, 특수 MR 영상 내에서 대응하는 화소값이나 대응하는 강도가 어떤 빈도로 발생하는지를 가리키는 빈도 분포를 결정.

● 그 다음, 앞서 생성된 빈도 분포에 따라 수용기 코일 소자의 마스크가 생성됨.

수용기 코일 소자가 충분한 감도를 갖는 특수 MR 영상의 영역에 놓여 있는 특수 MR 영상의 영상 화소들은 보통 높은 화소 값이나 높은 강도를 가지며, 이에 반해, 수용기 코일 소자가 충분한 감도를 갖지 않는 특수 MR 영상의 영역에 놓여 있는 특수 MR 영상의 화소값들은 낮은 화소값이나 낮은 강도를 가진다. 따라서, 마스크의 마스크값은, 빈도 분포의 도움에 의해, 적어도 특수 MR 영상(또는 예비 MR 영상)의 영상 화소들의 대다수가, 생성될 마스크가 특수 MR 영상(또는 예비 MR 영상)에 적용될 때 필터링 아웃되지 않도록 설정될 수 있다.

예를 들어, 빈도 분포 내에서 2개의 가장 큰 상대적 최대값이나 최대값이 결정될 수 있다. 상대적 최대값이란 로컬 최대값을 말하며, 예를 들어, 이들 2개의 상대적 최대값들 사이에는 미리결정된 최소 거리가 유지되도록 설정될 수 있다. 임계 화소값은, 상기 임계 화소값이 이들 2개의 가장 큰 최대값들의 화소값들 사이에 놓이도록 결정된다. 예를 들어, 임계 화소값은 2개의 가장 큰 상대적 최대값 사이에 놓인 빈도 분포의 최소값에 대응할 수 있다.

마스크를 생성하기 위해, 특수 MR 영상의 영상 화소를 이용하여 강도 곡선이 보간된다. 그 다음, 강도 곡선에 기초하여, 예비 MR 영상의 각 화소의 화소값이 이 강도 곡선에 따른 임계 화소값의 아래에 놓여 있을 때에는 마스크의 각 화소의 마스크값이 제1 값(예를 들어, 값 0)을 수신하고, 강도 곡선에 따라 예비 MR 영상의 각 화소의 화소값이 임계 화소값의 위에 놓여 있거나 임계 화소값에 대응할 때에는 마스크의 각 화소의 마스크값이 제2 값(예를 들어, 값 1)을 수신하도록, 마스크가 생성될 수 있다.

특수 MR 영상의 화소값 또는 강도의 정규 빈도 분포를 가정하면, 한편으로는, 수용기 코일 소자의 감도가 충분히 높은 특수 MR 영상의 영역의 중간의 화소값들에 대응하는 최대치가 발생한다. 또 다른 빈도 분포의 최대치는, 수용기 코일 소자의 감도가 충분히 높은 특수 MR 영상의 영역으로부터 충분히 멀리 제거된 화소들에 속하는 화소값들에 대응한다. 이것은, 다른 최대값은 특수 MR 영상의 어두운 영상 화소들에 속하는 낮은 화소값들에 대응한다는 것을 의미한다. 임계 화소값은 이들 2개 최대값 사이에 배열되므로, 수용기 코일 소자의 감도가 충분히 큰 영역 주변의 지역은 이 임계 화소값으로 형성된 마스크의 적용을 통해 사실상 마스크 아웃(mask out)된다.

본 발명의 제3 실시예에 따르면, 수용기 코일 소자의 마스크는 다음과 같은 단계로 생성된다:

● 수용기 코일 소자에 의해 생성된 MR 데이터에 전적으로 의존하여 특수 MR 영상을 생성.

● 특수 MR 영상의 화소값들의 p*100%가 p-분위수(p-quantile)의 화소값보다 작은 화소값을 갖도록 특수 MR 영상의 화소값들의 p-분위수를 결정. 여기서, p는 p-분위수의 부족분 비율에 대응한다. 따라서, 특수 MR 영상의 화소값들의 p-분위수는 특수 MR 영상의 영상 화소들의 (1-p)*100%가 p-분위수의 화소값보다 높은 화소값을 갖는 반면, 특수 MR 영상의 영상 화소들의 p*100%는 p-분위수의 화소값보다 낮은 화소값을 갖도록 정의된다.

● 미리결정된 p-분위수에 따라 수용기 코일 소자의 마스크를 생성.

마스크를 생성하기 위해, 특수 MR 영상의 영상 화소들(대응하는 화소값 포함)에 따라 강도 곡선이 보간될 수 있다. 예를 들어, 이 강도 곡선에 기초하여, 예비 MR 영상의 각 영상 화소의 화소값이 보간된 강도 곡선에 따른 p-분위수의 화소값보다 작을 때에는 마스크의 각 화소의 마스크값이 제1 값(예를 들어, 값 0)을 수신하고, 강도 곡선에 따라, 예비 MR 영상의 각 영상 화소의 화소값이 p-분위수의 화소값보다 클 때에는 마스크의 각 화소의 마스크값이 제2 값(예를 들어, 값 1)을 수신하도록, 수용기 코일 소자의 마스크가 생성될 수 있다.

대응하여 설계된 마스크의 적용을 통해, 상기 마스크의 적용 후에, MR 영상은, 여전히 가장 높은 강도를 갖는 예비 MR 영상 내의 영상 화소들의 ((1-p)*100%) 비율에 속하는 영상 화소들만을 포함한다. 예를 들어, p=0.4가 선택되면, 제3 실시예에 따라, 분위수 Q.₄₀이 결정되고, 이것은, 백분위수 P₄₀에 대응한다. 분위수 Q.₄₀에 기초하여 생성되는 대응하는 마스크에 의해, MR 영상에서, 예비 MR 영상 내의 가장 희미한 영상 화소들의 40%에 속하는 영상 화소들이 억제된다.

특수 MR 영상의 이러한 생성은 유익하게도 (예비 MR 영상의 생성에서 방사상의 스캔이 선호되는 것과는 대조적으로) Cartesian 스캐닝으로 이루어지고, 여기서, 특히 단순 기울기 에코 시퀀스가 이용된다.

특수 MR 영상의 이러한 생성은 특히, 예비 MR 영상의 생성보다 낮은 해상도로 이루어진다. 예를 들어, 특수 MR 영상은, 검사 대상의 0.5m의 길이에 최대 64개 화소가 존재하는 해상도로 생성된다.

전술된 특성으로 인해, 특수 MR 영상은 매우 신속하게 생성될 수 있다. 게다가, 낮은 해상도로 인해, 특수 MR 영상에서 앞서 설명된 줄무늬 형상의 아티팩트가 거의 완전하게 방지될 수 있다.

수용기 코일 소자의 마스크는 팽창 동작(dilatation operation)에 의해 확장 또는 확대된다.

예를 들어, 대응하는 마스크에 대해 적어도 한 번 다음과 같은 단계들이 구현되는 팽창 동작이 수행될 수 있다:

1. 마스크의 각 화소에 대해, 예비 마스크값이 제1 마스크값(예를 들어, 0)으로 설정된다.

2. 마스크의 각 화소에 대해, 화소의 마스크값이 제2 값(예를 들어, 1)을 갖는지, 또는 고려되는 화소의 인접 화소가 제2 값(예를 들어, 1)을 갖는지에 관한 검사가 이루어진다. 만일 이것이 사실이라면, 이 화소에 대한 예비 마스크값은 제2 값으로 설정된다.

3. 마스크의 각 화소에 대해, 마스크값이 이 화소에 대응하는 예비 마스크값과 동일하게 설정된다. 추가의 패스가 수행될 예정인 경우, 팽창 동작은 단계 1에서 다시 시작하고, 여기서, 이제는 (이전 패스에 비해) 마스크값보다 더 많은 화소들이 제2 값을 가진다.

상기 방법 또는 절차는 주로 마스크의 팽창, 또는 확장을 설명한다. 예를 들어, 2개 화소들이 마스크의 동일한 열이나 동일한 라인에서 나란히(next to one another) 놓여 있다면, 이들 2개 화소들은 인접한 것으로 간주된다. 그러나, 2개 화소들이 서로 대각으로 나란히 놓여 있을 때 이들 2개 화소들이 인접한 것으로 간주되는 것도 가능하다.

팽창을 통해, 마스크는 특히 가장자리에서 확장됨으로써, 예를 들어, 서브-분할이 방지된다. 그러나, 팽창을 통해 마스크값으로서 제2 값을 갖는 마스크의 영역에서 (작은) 갭들도 역시 폐쇄될 수 있다.

게다가, 마스크를 저역-통과 필터링하여, 마스크의 마스크값의 점프가 줄어들게 하는 것이 가능하다. 이로써 마스크는 제1 값과 제2 값 사이에 놓인 마스크값을 가지게 된다. 만일 제1 값이 값 0에 대응하고 제2 값이 값 1에 대응한다면, 저역-통과 필터링은, 마스크값들을 저역-통과 필터링하기 이전에 0으로부터 1로(또는 그 반대)의 점프가 존재했던 영역에서 마스크의 마스크값들이 이제는 0과 1 사이에 놓이는 것을 보장한다.

본 발명은 또한, 앞서 설명된 본 발명에 따른 방법의 실시예로서 이해되는, 검사 대상의 MR 신호가 자기 공명 시스템의 복수의 수용기 코일 소자에 의해 취득되는 검사 대상의 MR 영상을 생성하는 방법도 역시 청구한다. 본 발명에 따른 방법의 변형예는 다음과 같은 단계들을 포함한다:

● 각 수용기 코일 소자에 대한 공간적으로 관련된 감도를 결정. 즉, 이 포인트에서의 각 수용기 코일 소자의 감도는, 각 수용기 코일 소자의 관측 시야의 각 영역에 대한 이들 수용기 코일 소자들 각각에 대해 결정된다.

● 마스크의 도움으로 MR 영상의 영역 -이 영역에서 각 수용기 코일 소자는 (적어도) 하나의 미리결정된 감도를 가짐- 을 마스킹하기 위해 각 수용기 코일 소자의 미리결정된 감도에 따라 각 수용기 코일 소자에 대한 마스크를 생성. 달리 표현하면: 수용기 코일 소자당 하나의 마스크가 생성되어, 마스크의 수는 수용기 코일 소자의 수에 대응한다. 마스크에 의해, 대응하는 수용기 코일 소자에 대해, 각 수용기 코일 소자가 미리결정된 감도를 갖는 관측 시야의 영역들은, 각 수용기 코일 소자가 이러한 미리결정된 감도를 갖지 않는 관측 시야의 영역들로부터 구분될 수 있다.

● 수용기 코일 소자 각각에 의해 MR 데이터를 취득하기 위하여 하나 이상의 RF 여기 펄스와 하나 이상의 자계 기울기를 스위칭. RF 여기 펄스(들)과 자계 기울기(들)의 스위칭을 통해 검사 대상의 정의된 체적 세그먼트가 여기되고, 후속하여 종래 기술에서 일반적인 바와 같이 MR 데이터가 취득된다. 이로써 대응하는 MR 데이터는 이들 수용기 코일 소자들 각각에 의해 취득된다.

● 수용기 코일 소자들 중 하나에 의해 취득된 MR 데이터에 기초하여, 이 하나의 수용기 코일 소자에 대한 예비 MR 영상이 생성된다. 이 절차는 각 수용기 코일 소자에 대해 구현되어, 생성된 예비 MR 영상의 수가 수용기 코일 소자의 수에 대응하도록 한다.

● 각 수용기 코일 소자의 마스크를, 이 수용기 코일 소자에 대해 생성된 예비 MR 영상에 적용하여, 각 수용기 코일 소자의 MR 영상이 생성된다. 특히, 마스크의 도움에 의해, 대응하는 수용기 코일 소자가 미리결정된 감도를 갖지 않는 예비 MR 영상의 영역들이 마스킹 아웃된다.

● 수용기 코일 소자의 MR 영상에 기초하여 검사 대상의 (전체) MR 영상을 생성. 즉: 각 수용기 코일 소자에 대해 생성되고 각 마스크로 처리된 MR 영상은 조립되어 완전한 MR 영상이 된다.

본 발명의 범위 내에서, 자기 공명 시스템이 또한 제공되어 검사 대상의 MR 영상을 생성한다. 이로써 자기 공명 시스템은, 기본 계자석(basic field magnet), 기울기장 시스템, 적어도 하나의 RF 전송 안테나, 적어도 하나의 수용기 코일 소자 및 제어 장치를 포함한다. 제어 장치는 기울기장 시스템과 적어도 하나의 RF 전송 안테나를 제어하는 역할을 한다. 게다가, 제어 장치는, 적어도 하나의 수용기 코일 소자에 의해 취득된 측정 신호를 수신하고 이들 취득된 측정 신호를 평가하여 대응하는 MR 데이터를 생성하기 위하여, 적어도 하나의 수용기 코일 소자에 의해 검출된 측정 신호를 수신하도록 설계된다. 자기 공명 시스템은, 상기 자기 공명 시스템이 각 수용기 코일 소자에 대한 공간적으로 관련된 감도를 결정하도록 설계된다. 게다가, 자기 공명 시스템은 각 수용기 코일 소자의 감도에 따라 각 수용기 코일 소자에 대한 마스크를 생성하여, -대응하는 마스크의 도움에 의해- 대응하는 수용기 코일 소자가 적어도 하나의 미리결정된 감도를 갖는 MR 영상의 영역을 마스킹한다. 자기 공명 시스템은, 자기 공명 시스템의 각 수용기 코일 소자에 의해 MR 데이터가 취득되도록 적어도 하나의 RF 여기 펄스와 적어도 하나의 자계 기울기를 스위칭하는 위치에 있다. 각 수용기 코일 소자에 대해, 자기 공명 시스템은, 그 수용기 코일 소자에 의해 생성된 MR 데이터에 전적으로 의존하여 생성되는 예비 MR 데이터를 생성한다. 후속하여, 자기 공명 시스템은, 각 수용기 코일 소자의 마스크를, 대응하는 수용기 코일 소자에 의해 검출되었던 MR 데이터에 따라 생성된 대응하는 예비 MR 영상에 적용하여, 대응하는 수용기 코일 소자의 MR 영상을 생성한다. 마지막으로, 자기 공명 시스템은, 각 수용기 코일 소자에 대해 생성된 MR 영상(들)에 기초하여 검사 대상의 MR 영상을 생성한다.

본 발명에 따른 자기 공명 시스템은 2가지 변형이 존재한다. 제1 변형에 따르면, 자기 공명 시스템은 단일의 수용기 코일 소자만을 포함한다. 이 경우, "각 수용기 코일 소자에 대해"는 "이 수용기 코일 소자에 대해"와 등가이다. 게다가, 이 경우에는, 검사 대상의 MR 영상은 이 수용기 코일 소자의 마스크로 처리된 수용기 코일 소자의 MR 영상에 대응한다.

(상당히 더 자주 존재하는) 제2 변형에 따르면, 자기 공명 시스템은 복수의 수용기 코일 소자를 포함한다. 이 경우에는, 자기 공명 시스템은, 각 수용기 코일 소자의 복수의 MR 영상으로부터 검사 대상의 MR 영상이 결합되거나 조립되는, 검사 대상의 MR 영상을 생성한다.

본 발명에 따른 자기 공명 시스템의 이점은 본질적으로, 앞서 상세히 설명된 본 발명에 따른 방법의 이점에 대응하므로, 여기서는 반복된 설명은 생략한다.

또한, 본 발명은, 프로그래머블 제어 장치나 자기 공명 시스템의 컴퓨터의 메모리에 로딩될 수 있는 컴퓨터 프로그램 제품(특히, 소프트웨어)을 기술한다. 앞서 설명된 본 발명에 따른 방법의 모든 또는 다양한 실시예들은, 컴퓨터 프로그램 제품이 제어 장치에서 실행될 때 상기 컴퓨터 프로그램 제품에 의해 실행될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 방법의 대응하는 실시예를 실현하기 위하여 가능한 프로그램 수단(예를 들어, 라이브러리 및 보조 함수)을 요구한다. 즉: 특히 전술된 본 발명에 따른 방법의 실시예들 중 하나를 실행하거나, 또는 본 실시예를 실행하는 소프트웨어는 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 청구항에 의해 보호되어야 한다. 이로써 소프트웨어는, 여전히 컴파일 및 링크되어야 하거나 또는 단지 인터프리트되어야 하는 소스 코드(예를 들어, C++)이거나, 대응하는 컴퓨터나 실행을 위한 제어 장치 내에 로딩되기만 하면 되는 실행가능한 소프트웨어 코드일 수 있다.

마지막으로, 본 발명은 전자적으로 판독가능한 제어 정보(특히 소프트웨어; 전술된 내용 참조)가 저장되는 전자적으로 판독가능한 데이터 매체(예를 들어, DVD, 자기 테이프 또는 USB 스틱)를 개시한다. 만일 이 제어 정보(소프트웨어)가 데이터 매체로부터 판독되어 장기 공명 시스템의 제어 장치나 컴퓨터에 저장되면, 앞서 설명된 방법의 모든 실시예들이 구현될 수 있다.

본 발명은, 결합된 PET/MR 시스템에서 방사상의 스캐닝을 가정할 때 UTE 시퀀스(극초단 에코 시간을 갖는 시퀀스)로 아티팩트 없는 MR 영상을 생성하는 것에 특히 적합하다. 그러나, 당연히, 본 발명은 다른 시퀀스에 의해 MR 데이터가 취득되는(예를 들어, 자기 공명 시스템을 이용한 Cartesian 스캐닝에 의한 것) MR 영상을 생성하는데에도 역시 이용될 수 있기 때문에, 본 발명은 이러한 바람직한 응용 분야로 한정되지 않는다. 본 발명에 따른 방법이 Cartesian 스캔과 함께 사용될 때, 나머지 에러(remainder error) 또는, 병렬 촬영 방법을 통해 발생하는 아티팩트(예를 들어, GRAPPA, - "GeneRalized Autocalibrating Partially Parallel Acquisition")가 적어도 감쇠될 수 있다. 게다가, 이 경우, 검사 대상의 움직임으로 인해, 및 복수 세그먼트에서의 취득 위상 편차로 인해 발생하는 아티팩트가 줄어들 수 있다.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 이용하여 본 발명이 상세히 기술된다.
도 1은 본 발명에 따른 자기 공명 시스템을 도시한다.
도 2에는 복수의 수용기 코일 소자로 덮이는 검사 대상이 도시되어 있다.
도 3은 본 발명에 따라 취득된 특수 MR 영상을 도시한다.
도 4에는, 도 3에 도시된 특수 MR 영상에 기초하여 생성되는 마스크가 도시되어 있다.
도 5는 본 발명에 따른 마크스가 없이 생성된 MR 영상을 도시한다.
도 6은, 본 발명에 따른 마스크가 사용된 때의 도 5에 도시된 MR 영상을 도시한다.
도 7은 x 방향의 직선을 따른 특수 MR 영상의 보간된 강도 곡선을 도시한다.
도 8은 임계 화소값과 함께, 도 7에 도시된 보간된 강도 곡선을 도시한다.
도 9는 도 7 및 도 8에 도시된 보간된 강도 곡선에 기초하여 생성된 마스크를 도시한다.
도 10은 본 발명에 따른 팽창 동작 이전 및 이후의 마스크를 각각 도시한다.
도 11은 저역통과 필터링 이후의 본 발명에 따른 마스크를 도시한다.
도 12에는, 흐름도 형태의 본 발명에 따른 방법의 작업흐름이 도시되어 있다.

도 1은 (자기 공명 촬영, 또는 핵자기 공명 단층 촬영 장치의) 자기 공명 시스템(5)의 개략도를 도시한다. 이로써 기본장 자석(1)은, 검사 대상 O, 예를 들어, 검사나 측정을 위해 테이블(23)에 놓여 자기 공명 시스템(5) 내로 이동되는 인체의 일부의 체적 세그먼트에서, 분극이나 핵 스핀(nuclear spins)의 정렬을 위한 시간적으로 일정한 강자계를 생성한다. 검사될 인체의 부분들이 배열되는 통상 구형의 측정 체적(spherical measurement volume) M에서는 핵자기 공명 측정에 요구되는 기본 자계의 높은 균질성이 정의된다. 균질성 요건을 지원하기 위해, 그리고 특히 시간적으로 불변의 영향을 제거하기 위해, 강자성 재료로 이루어진 심 플레이트(shim plate)라고 알려진 것이 적절한 위치에 장착된다. 시간적으로 가변적인 영향은 심코일(shim coil, 2)을 통해 제거된다.

3개의 부권선(sub-winding)을 포함하는 실린더형 기울기 코일 시스템(3)이 기본장 자석(1)에 이용된다. 각각의 부권선에는, 데카르트 좌표계의 각 방향으로 선형의 (및 시간적으로 가변의) 기울기장(gradient field)을 생성하기 위해 증폭기에 의해 전류가 공급된다. 이로써 기울기장 시스템(3)의 제1 부권선은 x방향으로 기울기 G_x를 생성한다; 제2 부권선은 y방향으로 기울기 G_y를 생성한다; 그리고, 제3 부권선은 z방향으로 기울기 G_z를 생성한다. 증폭기는 시간적으로 정확한 기울기 펄스의 생성을 위해 시퀀스 제어기(18)에 의해 제어되는 디지털/아날로그 변환기를 포함한다.

기울기장 시스템(3) 내에는, 무선 주파수 전력 증폭기에 의해 방출된 무선 주파수 펄스를 교류 자계로 변환하여 핵(nuclei)을 여기하고 검사 대상 O 또는 검사 대상 O의 영역의 핵 스핀을 정렬하는 하나(또는 그 이상의) 무선 주파수 안테나(4)가 위치해 있다. 각각의 무선 주파수 안테나(4)는, 컴포넌트 코일들이 고리 모양(유익하게는 선형 또는 매트릭스형) 배열의 형태로 된 하나 이상의 RF 송신 코일과 복수의 RF 수신 코일을 포함한다. 전진하는 핵 스핀으로부터 나오는 교류장(alternating field) - 즉, 통상 하나 이상의 무선 주파수 펄스 및 하나 이상의 기울기 펄스로 구성된 펄스 시퀀스에 의해 유발된 핵 스핀 에코 신호 - 는 또한, 각 무선 주파수 안테나(4)의 RF 수신 코일에 의해 전압(측정 신호)으로 변환되고, 이 전압은 증폭기(7)를 통해 무선 주파수 시스템(22)의 무선 주파수 수신 채널(8)에 공급된다. 무선 주파수 시스템(22)은 또한 핵 자기 공명의 여기를 위해 무선 주파수 펄스가 생성되는 전송 채널(9)을 포함한다. 이로써 각 무선 주파수 펄스는 시퀀스 제어기(18)에서 일련의 복소수로서 디지털적으로 표현된다. 이 수열은 각각의 입력(12)을 통해 실수부와 허수부로서 무선 주파수 시스템(22)의 디지털/아날로그 변환기에 공급되고, 이로부터 전송 채널(9)로 공급된다. 전송 채널(9)에서, 펄스 시퀀스는, 중심 주파수에 대응하는 베이스 주파수(base frequency)를 갖는 무선 주파수 캐리어 신호 상에서 변조된다.

전송 동작으로부터 수신 동작으로의 전환은 전송/수신 다이플렉서(6)를 통해 이루어진다. 무선 주파수 안테나(4)의 RF 전송 코일은 무선 주파수 펄스를 측정 체적 M 내에 방출하여 핵 스핀을 여기하여, 결과로서 생긴 에코 신호들이 RF 수신 코일을 통해 샘플링된다. 대응적으로 취득된 핵 자기 공명 신호들은 무선 주파수 시스템(22)의 수신 채널(8')(제1 복조기)의 중간 주파수에서 위상-감응 복조(phase-sensitively demodulate)되고, 아날로그/디지털 변환기(ADC)에서 디지털화된다. 이 신호는 주파수 0로 추가로 복조된다. 주파수 0으로의 복조와 실수부 및 허수부로의 분리는 제2 복조기(8)의 디지털 영역에서의 디지털화 이후에 이루어진다. 이러한 방식으로 취득된 측정 데이터로부터 영상 컴퓨터(17)에 의해 MR 영상 또는 3차원 영상 데이터 세트가 재구성된다. 측정 데이터, 영상 데이터, 및 제어 프로그램의 관리는 시스템 컴퓨터(20)를 통해 이루어진다. 제어 프로그램의 명세에 기초하여, 시퀀스 제어기(18)는 각각의 원하는 펄스 시퀀스의 생성과 k-공간의 대응하는 스캐닝을 제어한다. 특히, 이로써 시퀀스 제어기(18)는, 기울기의 시간적으로 정확한 스위칭, 정의된 위상 진폭을 갖는 무선 주파수 펄스의 방출, 및 핵자기 공명 신호의 수신을 제어한다. 무선 주파수 시스템(22)과 시퀀스 제어기(18)를 위한 시간 베이스는 합성기(19)에 의해 제공된다. MR 영상을 생성하는 (예를 들어, DVD(21)에 저장되어 있는) 대응하는 제어 프로그램의 선택과 생성된 MR 영상의 제공은, 키보드(15), 마우스(16), 및 모니터(14)를 포함하는 단말기(13)를 통해 이루어진다.

도 2는 수많은 수용기 코일 소자(24)가 배열되어 있는 검사 대상 O를 도시한다. 이들 수용기 코일 소자(24) 각각은 검사 대상 O 내부의 체적 세그먼트로부터 MR 신호를 검출하며, 여기서, 이 각각의 체적 세그먼트는 각 수용기 코일 소자(24)에 바로 근접하여 놓여 있다. 본 발명의 범위 내의 수용기 코일 소자는 특히 자계의 변화를 검출할 수 있는 타입의 안테나임을 알 수 있다.

도 3에는, 전적으로 특정 수용기 코일 소자(24)에 의해 취득된 MR 데이터를 이용하여 생성된 특수 MR 영상(30)이 도시되어 있다.

(도 4에 도시된) 마스크(31)는 도 3에 도시된 특수 MR 영상(30)에 기초하여 생성되었다. 이로써 마스크(31)의 밝은 부분(34)은, 마스크(31)의 대응하는 화소들이 마스크값 1을 갖는 마스크(31)의 영역에 대응하는 반면, 마스크(31)의 어두운 부분(35)은 마스크(31)의 대응하는 화소들이 마스크값 0을 갖는 마스크(31)의 영역에 대응한다. 어두운 영역(35)과 밝은 영역(34) 사이의 천이 영역에서, 마스크(31)의 화소들은 0과 1 사이의 마스크값을 가질 수 있다.

마스크(31)가 MR 영상에 적용되면, MR 영상의 각 영상 화소에 대해, 이 영상 화소의 화소값은 이 영상 화소에 대응하는 마스크의 화소가 소유하는 마스크값으로 곱해진다. - 이미 전술된 바와 같이 - 마스크(31)의 밝은 영역(34)의 마스크의 화소들은 마스크값 1을 갖기 때문에, 밝은 영역(34)은 마스크(31)에 의해 수정되지 않은 MR 영상의 영역에 대응한다. 이와는 대조적으로, 마스크(31)의 어두운 영역(35)은 마스크(31)에 의해 마스킹 아웃되는 MR 영상의 영역에 대응한다.

도 5에서, MR 영상은 종래 기술에 따라 생성되는 것으로 도시되어 있다. 이를 위해, 복수의 수용기 코일 소자에 의해 취득되는 MR 데이터가 그에 따라 결합됨으로써, 도 5에 도시된 MR 데이터가 생성된다. MR 영상의 윗 부분에는 줄무늬 형상의 아티팩트들이 현재 분명하다.

이와는 대조적으로, 도 6에서는, 본 발명에 따라 생성된 MR 영상이 도시되어 있으며, 이는 도 5에 도시된 MR 영상과 사실상 동일한 검사 대상 O로부터의 섹션을 가진다. 이 MR 영상도 역시, 복수의 수용기 코일 소자들에 의해 취득된 MR 데이터로부터 생성되었다. 이를 위해, 먼저 각 수용기 코일 소자에 대해 MR 영상이 생성되고, 이 MR 영상은, 전적으로 이 수용기 코일 소자에 의해 취득된 MR 데이터로부터 재구성되었다. 각 수용기 코일 소자에 대해 생성된 마스크는 후속하여 이 MR 영상에 적용되었다. 마지막으로, 수용기 코일 소자의 마스킹된 MR 영상들이 결합되어 도 6에 도시된 MR 영상(33)을 생성한다.

수용기 코일 소자에 대한 마스크의 본 발명에 따른 생성은 이하의 도 7 내지 도 11의 도움으로 상세히 설명될 수 있다.

수용기 코일 소자(24)에 대한 마스크(31)를 생성하기 위해, 먼저 전적으로 이 수용기 코일 소자(24)에 의해 취득된 MR 데이터로부터 특수 MR 영상이 재구성된다. 이로써 특수 MR 영상은 특히 검사될 각 검사 대상에 의해 생성된다. 즉: 마스크(31)의 생성은 유익하게도 (각 수용기 코일 소자에 대해, 및) MR 영상이 생성되어야 하는 각 검사 대상에 대해 반복된다.

특수 MR 영상에 걸친 x-방향의 보간된 강도 곡선(25)이 도 7에 도시되어 있다. 다른 식으로 표현하면: 특수 MR 영상에 걸쳐 x-방향으로 연장되는 직선을 따라 특수 MR 영상의 각 영상 화소에 대해, 화소값, 또는 강도, 또는 밝기가 결정된다. 특수 MR 영상의 이들 영상 화소들은, 도 7에 도시된 보간된 강도 곡선(25)을 생성하는 보간 방법의 노드 포인트로서 역할한다. 즉: 선택된 직선을 따른 각 임의의 영상 화소에 대해, 도 7의 곡선(25)은, 대응하는 영상 화소가 어떤 화소값을 갖는지를 나타내고, 여기서, 도 7의 대응하는 영상 화소는 그 x-값에 의해 표현된다.

이 강도 곡선(25)에 기초하여, 도 8에서 강도 곡선(25)에 추가하여 도시된 임계 화소값(26)이 결정된다. 예를 들어, 임계 화소값(26)은 강도 곡선(25)의 최대 강도값 또는 화소값의 대응하는 부분에 대응할 수 있다.

생성될 마스크(31)는, 마스크(31)에 의해 처리될 MR 영상의 각 화소에 대한 마스크 값을 정의한다. 이로써 처리될 MR 영상의 특정 영상 화소에 대한 마스크값은, 그 영상 화소에 대응하는 포인트에서의 강도 곡선(25)의 화소값이 임계 화소값(26)보다 클 때 값 1 또는 1.0을 가진다. 이와는 대조적으로, 처리될 MR 영상의 특정 영상 화소에 대한 마스크값은, 이 화소에 대응하는 포인트에서의 강도 곡선(25)의 화소값이 임계 화소값(26)보다 작거나 같을 때 값 0으로 설정된다. 따라서 결과적으로 도 9에 도시된 마스크(31)가 생긴다. 마스크(31)의 마스크값이 값 1로부터 값 0으로 점프하는 포인트들 x1, x2는, 강도 곡선(25)이 임계 화소값(26)에 대응하는 강도 곡선(25)(도 8 참조) 내의 포인트들에 대응한다는 것은 명백하다.

마스크(31)는 2개 포인트 x1과 x2 사이의 영역에 대응할 뿐만 아니라, 마스크(31)는 본질적으로 각 x 값에 대한 마스크값을 정의한다는 점에 유의한다.

표현상의 이유 때문에, 강도 곡선(25)(및 그에 따라 도 7 내지 도 9의 마스크(31)의 생성)이 (x 방향으로 진행하는) 1차원 곡선만을 이용하여 설명되었다. 당연히, 대응하는 강도 곡선(25)은 면적으로서 표현될 수 있고, 이 면적은 특수 MR 영상의 각 영상 화소에 대한 대응하는 강도값 또는 화소값을 나타낸다.

마스크(31)에서의 팽창 동작은 도 10의 예로서 설명된다. 팽창 동작을 통해, 마스크(31')는 본질적으로, 마스크값이 제2 값에 대응하는 마스크의 영역(34)의 가장자리에서 모든 방향으로 확대된다. 도 10에 도시된 1차원의 경우, 마스크(31')의 확장은 이로써 양의 x 방향 x, 및 음의 x 방향 x 양쪽 모두가 된다. 팽창 동작이 발생한 후에, 마스크(31)는 원래의 마스크(31')로부터 생긴다.

마지막으로, 마스크의 저역통과 필터링이 이루어지고, 결국 도 11에 도시된 마스크(31)가 생긴다. 마스크값에서의 점프는 유익하게도 저역통과 필터링을 통해 평활화된다. 다른 식으로 표현하면: 마스크(31)의 저역통과 필터링은 인접한 영상 화소들의 마스크값들 사이의 차이가 작은 것을 보장한다.

본 발명에 따른 방법이 흐름도를 이용하여 도 12에 도시되어 있다.

각 코일 소자에 대해 공간적으로 관련된 감도가 제1 단계(S1)에서 결정된다. 이것은 통상 특수 MR 영상의 발생을 통해 이루어지며, 이 특수 MR 영상의 각 영상 화소의 화소값 또는 강도는, 이 포인트에서의(이 영상 화소에서의) 대응하는 코일 소자의 감도의 측정치이다. 대응하는 영상 화소의 좌표에 의해 및 대응하는 영상 화소의 화소값에 의해 정의된 이들 포인트들(포인트들의 수는 특수 MR 영상의 영상 화소수에 대응함)에 기초하여, 임의 좌표에 대한 대응하는 강도값 또는 화소값을 가리키는 강도 곡선(화소값 곡선)이 생성될 수 있다. 예를 들어, 이 강도 곡선은 알려진 포인트들에 기초한 임의의 보간 방법을 통해 생성된다. 특수 MR 영상의 영상 화소들(여기서, 영상 화소들은 보간 방법을 위한 노드 포인트들을 형성)에서, 이렇게 생성된 강도 곡선 또는 화소값 곡선은 이 영상 화소에 대응하는 강도 또는 화소값에 정확히 대응하는 반면, 생성된 강도 곡선은 특수 MR 영상의 영상 화소들 사이의 포인트들에 대한 강도나 화소값을 근사화한다(즉, 근사적으로 가리킨다).

제1 단계(S1)에서 결정된 공간적으로 관련된 감도에 따라, 단계(S2)에서 코일 소자마다 마스크가 결정된다. 예를 들어, 이를 위해 본 발명에 따른 미리결정된 변형에 따라 임계 화소값이 결정된 다음, 단계(S1)에서 생성된 강도 곡선의 도움으로 마스크의 마스크값들이 결정된다. 마스크로 처리될 MR 영상의 각 영상 화소에 대해, 상기 마스크는 이로써 각각 마스크값을 정의한다. 마스크로 처리될 MR 영상의 영상 화소는 특수 MR 영상의 영상 화소와 일치하지 않는다는 점에 유의한다. 특수 MR 영상은 통상 마스크로 처리될 MR 영상보다 작은 수의 영상 화소를 가진다. 처리될 MR 영상의 각 영상 화소에 대한 -예를 들어, 단계(S1)에서 결정된 강도 곡선이나 화소값 곡선이 임계 화소값보다 낮은 화소값을 갖는 각 영상 화소에 대한- 마스크값을 이제 생성하기 위하여, 대응하는 마스크값은 제1 값(예를 들어, 0)으로 설정된다. 이와는 대조적으로, 화소값 곡선이 임계 화소값보다 큰(또는 같은) 화소값을 갖는 처리될 MR 영상의 각 영상 화소에 대한 마스크값의 경우, 대응하는 마스크값은 제2 값(예를 들어, 1)으로 설정된다.

후속하는 단계(S3)에서, 마스크의 날카로운 천이가 평활화되며, 이것은 특히 저역통과 필터링을 통해 달성된다. 이 평활화를 통해, 마스크로 처리될 MR 영상의 특정 영상 화소들에 대한 마스크는 또한, 제1 값과 제2 값 사이에 놓인(그에 따라 제1 값에도 제2 값에도 대응하지 않는) 마스크값을 정의한다.

단계(S4)에서, 복수의 코일 소자들에 대해 예비 MR 영상이 후속하여 각각 생성된다. 다른 식으로 표현하면: 각각의 예비 MR 영상이 이들 복수의 코일 소자들 각각에 의해 생성되어, 예비 MR 영상의 수는 (이를 위해 이용되는) 코일 소자들의 수에 대응한다. 각 코일 소자에 의해 취득된 MR 데이터만이 예비 MR 영상을 생성하는데 이용된다.

다음 단계(S5)에서, 코일 소자마다의 처리된 MR 영상을 생성하기 위하여 코일 소자마다 생성된 마스크(단계 S2 참조)가 이 코일 소자의 예비 MR 영상에 적용된다. 예비 MR 영상에 대한 마스크의 적용이 의미하는 것은, 예비 MR 영상의 각 영상 화소에 대해, 이 영상 화소의 화소값이 이 영상 화소의 각 마스크를 정의하는 마스크값에 의해 곱해진다는 것이다. 이러한 곱하기의 결과는, 각 코일 소자의 처리된 MR 영상의 영상 화소의 화소값에 대응한다. 즉: 복수의 처리된 MR 영상은 단계(S5)의 끝에 존재하고, 처리된 MR 영상의 수는 예비 MR 영상의 수, 또는 (이를 위해 이용된) 코일 소자의 수에 대응한다.

마지막으로, 마지막 단계(S6)에서, 단계(S5)에서 생성된 처리된 MR 영상으로부터 조립되어진 전체 MR 영상이 생성된다. 가장 간단한 경우, 전체 MR 영상에 대응하는 단 하나의 처리된 MR 영상만이 존재하는, 처리된 MR 영상의 조립이나 조합이 발생할 수 있다. 이러한 경우가 바로, 생성될 검사 대상의 MR 영상에 대응하는 전체 MR 영상을 생성하기 위해 단 하나의 코일 소자가 사용되는 경우이다. 복수의 처리된 MR 영상이 존재한다면(즉, 전체 MR 영상을 생성하기 위해 복수의 코일 소자가 이용되면) 이 전체 MR 영상의 영상 화소들은 각각의 처리된 MR 영상의 영상 화소에 대응할 수 있다. 이 경우에, 예를 들어, 전체 MR 영상의 영상 화소에 대해, 이 영상 화소에 대한 모든 처리된 MR 영상의 화소값들이 평균화된다.

이와는 대조적으로, 전체 MR 영상의 영상 화소들이 각 처리된 MR 영상의 영상 화소들에 대응하지 않는다면, 각 처리된 MR 영상은 통상 전체 MR 영상의 일부에만 대응한다. 이 경우, 전체 MR 영상은 본질적으로 복수의 처리된 MR 영상으로부터 조립된다. 만일 전체 MR 영상의 영상 화소가 복수의 처리된 MR 영상의 영상 화소에 대응한다면, 이 영상 변화의 화소값은 차례로 이들 복수의 처리된 MR 영상들의 대응하는 영상 화소들의 화소값들의 대응하는 평균에 의해 결정될 수 있다.

3: 기울기장 시스템
4: 무선 주파수 안테나
5: 자기 공명 시스템
18: 시퀀스 제어기
22: 무선 주파수 시스템
24: 수용기 코일 소자

Claims

자기 공명 시스템(5)의 수용기 코일 소자(24)에 의한 검사 대상의 MR 신호들의 검출에 의해 상기 검사 대상의 MR 영상(33)을 생성하는 방법으로서,
상기 수용기 코일 소자(24)에 대해 공간적으로 관련된 감도를 결정하는 단계,
마스크(31)의 도움으로 상기 MR 영상의 영역을 마스킹하기 위해, 상기 수용기 코일 소자(24)의 감도에 따라 상기 수용기 코일 소자에 대한 마스크(31)를 생성하는 단계 - 상기 영역에서 상기 수용기 코일 소자(24)는 적어도 하나의 미리결정된 감도(26)를 가짐 -,
상기 수용기 코일 소자(24)에 의해 MR 데이터를 취득하기 위하여 적어도 하나의 RF 여기 펄스와 적어도 하나의 자계 기울기(magnetic field gradient)를 스위칭하는 단계,
상기 수용기 코일 소자(24)로 취득한 MR 데이터에 따라 예비 MR 영상을 생성하는 단계,
상기 수용기 코일 소자(24)의 MR 영상을 생성하기 위하여 상기 수용기 코일 소자(24)의 마스크(31)를 상기 예비 MR 영상에 적용하는 단계, 및
상기 수용기 코일 소자(24)에 대해 생성된 상기 MR 영상에 따라 상기 검사 대상의 MR 영상(33)을 생성하는 단계
를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 수용기 코일 소자(24)의 마스크(31)는,
상기 수용기 코일 소자(24)에 의해서만 취득되는 MR 데이터에 따라 특수 MR 영상(30)을 생성하는 단계, 및
상기 특수 MR 영상(30)에서의 최대 화소값에 따라 상기 수용기 코일 소자(24)의 마스크(31)를 생성하는 단계
에서 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제2항에 있어서,
상기 최대 화소값을 미리결정된 백분위수(percentile)로 곱한 임계 화소값(26)이 결정되고,
상기 특수 MR 영상의 화소들에 기초하여 화소값 곡선(25)이 보간되며,
상기 마스크(31)에 대해 상기 예비 MR 영상의 화소마다의 마스크값이 생성되고, 각 화소의 마스크값은 상기 화소값 곡선(25)에 따라, 상기 예비 MR 영상의 각 화소의 화소값이 상기 임계 화소값(26) 아래에 놓이면 제1 값을 수신하고, 그 외의 경우 각 화소의 마스크값은 제2 값을 수신하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 수용기 코일 소자의 마스크(31)는,
상기 수용기 코일 소자(24)에 의해서만 취득된 MR 데이터에 따라 특수 MR 영상(30)을 생성하는 단계,
상기 특수 MR 영상(30)의 모든 화소값들에 대해, 상기 특수 MR 영상(30)의 각 화소값이 어떤 빈도로 발생하는지를 가리키는 빈도 분포를 결정하는 단계, 및
상기 빈도 분포에 따라 상기 수용기 코일 소자(24)의 마스크(31)를 생성하는 단계
에서 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제4항에 있어서,
상기 빈도 분포의 2개의 가장 높은 상대적 최대치가 결정되고,
상기 2개의 가장 높은 상대적 최대치의 2개 화소값들 사이에 놓인 임계 화소값(26)이 결정되며,
상기 특수 MR 영상의 화소들에 기초하여 화소값 곡선(25)이 보간되고,
상기 마스크(31)에 대해 상기 예비 MR 영상의 화소마다의 마스크값이 생성되고, 각 화소의 마스크값은 상기 화소값 곡선(25)에 따라, 상기 예비 MR 영상의 각 화소의 화소값이 상기 임계 화소값 아래에 놓이면 제1 값을 수신하고, 그 외의 경우 각 화소의 마스크값은 제2 값을 수신하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 수용기 코일 소자(24)의 마스크(31)는,
상기 수용기 코일 소자(24)를 통해서만 취득되는 MR 데이터에 따라 특수 MR 영상(30)을 생성하는 단계,
상기 특수 MR 영상(30)의 화소들의 p*100%가 p-분위수(p-quantile)의 화소값보다 작은 화소값을 갖도록 상기 특수 MR 영상(30)의 화소값들의 p-분위수를 결정하는 단계 - p는 상기 p-분위수의 부족분 비율에 대응함 -, 및
상기 p-분위수에 따라 상기 수용기 코일 소자(24)의 마스크(31)를 생성하는 단계
에서 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제6항에 있어서,
상기 특수 MR 영상의 화소들에 기초하여 화소값 곡선(25)이 보간되고,
상기 마스크(31)에 대해 상기 예비 MR 영상의 화소마다의 마스크값이 생성되며, 각 화소의 마스크값은 상기 화소값 곡선(25)에 따라, 상기 예비 MR 영상의 각 화소의 화소값이 상기 p-분위수의 화소값 아래에 놓이면 제1 값을 수신하고, 그 외의 경우 각 화소의 마스크값은 제2 값을 수신하는 것을 특징으로 하는 방법.
제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 특수 MR 영상(30)은 Cartesian 스캐닝에 의해 단순 기울기 에코 시퀀스(simple gradient echo sequence)를 이용하여 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 특수 MR 영상(30)은 상기 검사 대상(O)의 0.5m 길이에서 최대 64개 화소에 대응하는 해상도로 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마스크(31)는 팽창 동작(dilatation operation)의 도움으로 확대되는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항에 있어서,
상기 마스크(31)에 대해 적어도 한 번 하기의 단계들:
각 화소에 대해, 해당 화소의 인접 화소에 대해 각 프로세스 전에 상기 마스크(31)가 마스크값으로서 상기 제2 값을 갖는지에 관해 체크를 하는 단계, 및
이것이 사실인 경우, 상기 마스크(31)에 대한 각 프로세스에서, 이 화소에 대한 상기 제2 값이 마스크값으로서 할당되는 단계
가 구현되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마스크(31)는 저역통과 필터링을 거쳐 상이한 마스크값들 사이의 불연속 천이가 평활화되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 검사 대상(O)의 상기 MR 영상(33)은 복수의 수용기 코일 소자(24)를 이용하여 생성되고,
각 수용기 코일 소자(24)에 대한 상기 공간적으로 관련된 감도가 결정되며,
각 수용기 코일 소자(24)에 대해, 각 마스크(31)에 의해 상기 MR 영상의 영역을 마스킹하기 위해, 각 수용기 코일 소자(24)의 감도에 따라 마스크(31)가 생성되고 - 상기 영역에서 각 수용기 코일 소자(24)는 적어도 하나의 미리결정된 감도를 가짐 -,
각 수용기 코일 소자로부터의 MR 데이터는 상기 적어도 하나의 RF 여기 펄스와 상기 적어도 하나의 자계 기울기를 스위칭함으로써 취득되며,
각 수용기 코일 소자(24)에 대해, 이 수용기 코일 소자(24)에 의해서만 취득되는 MR 데이터에 따라 예비 MR 영상이 생성되고,
각 수용기 코일 소자(24)의 MR 영상을 생성하기 위하여 각 수용기 코일 소자(24)의 마스크(31)가, 이 수용기 코일 소자(24)에 의해 취득된 MR 데이터에만 의존하여 생성된 상기 예비 MR 영상에 적용되며,
각 수용기 코일 소자(24)에 대해 생성된 상기 MR 영상들에 따라 상기 검사 대상(O)의 MR 영상(33)이 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
자기 공명 시스템(5)에 의해 검사 대상(O)의 MR 영상(33)을 생성하는 자기 공명 시스템으로서 - 상기 자기 공명 시스템(5)은, 기본장 자석(basic field magnet, 1); 기울기장 시스템(gradient field system, 3); 적어도 하나의 수용기 코일 소자를 갖는 적어도 하나의 무선-주파수 안테나(4); 및 상기 기울기장 시스템(3)과 상기 적어도 하나의 RF 안테나(4)를 활성화하고, 상기 적어도 하나의 수용기 코일 소자에 의해 취득된 측정 신호들을 수신하며, 상기 측정 신호들을 평가하고 MR 데이터를 생성하는 제어 장치(10)를 포함함 -,
상기 자기 공명 시스템(5)은,
각 수용기 코일 소자에 대해 공간적으로 관련된 감도를 결정하도록,
각 마스크(31)에 의해 상기 MR 영상의 영역을 마스킹하기 위하여 각 수용기 코일 소자의 감도에 따라 상기 MR 영상의 영역을 마스킹하기 위하여 각 수용기 코일 소자의 감도에 따라 각 수용기 코일 소자에 대한 마스크(31)을 생성하도록 - 상기 영역에서, 각 수용기 코일 소자는 적어도 하나의 미리결정된 감도를 가짐 -,
각 수용기 코일 소자에 의해 MR 데이터를 취득하기 위하여 RF 여기 펄스와 적어도 하나의 자계 기울기를 스위칭하도록,
이 수용기 코일 소자로 취득한 MR 데이터에 따라 예비 MR 영상을 생성하도록,
각 수용기 코일 소자의 MR 영상을 생성하기 위하여 이 수용기 코일 소자에 의해 취득된 MR 데이터에 따라 생성된 예비 MR 영상에 각 수용기 코일 소자의 마스크(31)를 적용하도록,
각 수용기 코일 소자에 대해 생성된 상기 MR 영상에 따라 상기 검사 대상(O)의 MR 영상(33)을 생성하도록
설계된 것을 특징으로 하는 자기 공명 시스템.
제14항에 있어서,
상기 자기 공명 시스템(5)은 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 방법을 구현하도록 설계된 것을 특징으로 하는 자기 공명 시스템.
자기 공명 시스템(5)의 프로그래머블 제어 장치(10)에서 실행될 때 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 방법의 모든 단계들을 실행하는 프로그램을 포함하고, 상기 자기 공명 시스템(5)의 제어 장치(10)의 메모리 내에 직접 로딩될 수 있는 컴퓨터 프로그램 제품.
전자적으로 판독가능한 제어 정보를 저장한 전자적으로 판독가능한 데이터 매체로서, 상기 제어 정보는, 자기 공명 시스템(5)의 제어 장치(10)에서 데이터 매체(21)를 이용할 경우 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 방법을 구현하도록 설계된 것인, 전자적으로 판독가능한 데이터 매체.