KR20160035989A - 화학 시프트를 고려하여 mr 이미지를 재구성하기 위한 방법 및 자기 공명 시스템 - Google Patents

화학 시프트를 고려하여 mr 이미지를 재구성하기 위한 방법 및 자기 공명 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20160035989A
KR20160035989A KR1020150133742A KR20150133742A KR20160035989A KR 20160035989 A KR20160035989 A KR 20160035989A KR 1020150133742 A KR1020150133742 A KR 1020150133742A KR 20150133742 A KR20150133742 A KR 20150133742A KR 20160035989 A KR20160035989 A KR 20160035989A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
magnetic resonance
resonance system
reconstructing
data
Prior art date
Application number
KR1020150133742A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101743163B1 (ko
Inventor
도미니크 파울
벤야민 슈미트
Original Assignee
지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 지멘스 악티엔게젤샤프트 filed Critical 지멘스 악티엔게젤샤프트
Publication of KR20160035989A publication Critical patent/KR20160035989A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101743163B1 publication Critical patent/KR101743163B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • G01R33/565—Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities
    • G01R33/56527—Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities due to chemical shift effects
    • 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
    • G01R33/4818—MR characterised by data acquisition along a specific k-space trajectory or by the temporal order of k-space coverage, e.g. centric or segmented coverage of k-space
    • 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
    • G01R33/4828—Resolving the MR signals of different chemical species, e.g. water-fat imaging
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)

Abstract

화학 시프트를 고려하여 MR 이미지를 재구성하기 위한 방법 및 자기 공명 시스템
본 발명은 검사 대상(O) 내의 볼륨 세그먼트의 MR 이미지(43)를 재구성하기 위한 방법 및 자기 공명 시스템(5)에 관한 것이다. 방법은 여기서 하기의 단계들을 포함한다:
k-공간 라인의 MR 데이터가 하나의 단계에서 각각 취득되면서 동시에 판독 그래디언트(Gx)가 동일한 판독 방향으로 스위칭되는 분리 방법에 따라, 제1 물질의 이미지(41) 및 제2 물질의 이미지(42)를 재구성하기 위해 분리 방법을 사용하기 위하여, 볼륨 세그먼트 내의 MR 데이터를 취득하는 단계.
제1 물질의 이미지(41) 및 제2 물질의 이미지(42)가 판독 방향으로의 화학 시프트로 인해 서로에 대해 변위되는 시프트 길이(V)를 결정하는 단계.
판독 방향으로, 제2 물질의 이미지(42)와 비교하여, 화학 시프트로 인한 제1 물질의 이미지(41)의 변위를 보상하기 위하여, 제1 물질의 이미지(41) 및/또는 제2 물질의 이미지(42)를 시프트 길이(V)의 함수로서 변위시키는 단계.
MR 이미지(43)를 생성하기 위하여, 제1 물질의 이미지(41) 및 제2 물질의 이미지(42)를 결합시키는 단계.

Description

화학 시프트를 고려하여 MR 이미지를 재구성하기 위한 방법 및 자기 공명 시스템{METHOD AND MAGNETIC RESONANCE SYSTEM FOR RECONSTRUCTING AN MR IMAGE TAKING INTO ACCOUNT THE CHEMICAL SHIFT}
본 발명은 MR 이미지(image)를 재구성하기 위한 방법 및 자기 공명 시스템(magnetic resonance system)에 관한 것이고, 이 MR 이미지의 재구성 동안, 화학 시프트(chemical shift)가 고려된다.
예컨대, 정형외과 이미징(orthopedic imaging)에 대해, 진단은 지방 억제를 사용해서는 생성되지 않는 MR 이미지들을 요구한다. 또한, 정형외과 이미징에 대해, 고해상도 및 높은 신호 대 잡음비가 추구되며, 이들은 높은 필드 강도(field strength)(예컨대, 3 테슬라(Tesla) 또는 그 초과)를 이용해서만 달성될 수 있다. 그러나, 높은 필드 강도들에 대해, 예컨대 지방과 물 사이의 화학 시프트는 CSD 아티팩트(artifact)들("화학 시프트 변위(Chemical Shift Displacement)")로서 알려진 아티팩트들을 초래하고, 이 아티팩트들은 결과적 MR 이미지들의 이미지 품질 및 유용성에 대한 부정적 효과를 갖는다.
그러므로, 본 발명은, 다수의 물질들(예컨대, 지방과 물)이 식별될 수 있지만, 화학 시프트로 인한 아티팩트들이 종래 기술과 비교하여 적어도 감소되는 MR 이미지를 생성하는 목적을 갖는다.
본 발명에 따라, 이 목적은 청구항 제1항에서 청구되는 바와 같은 MR 이미지를 재구성하기 위한 방법, 청구항 제12항에서 청구되는 바와 같은 자기 공명 시스템, 청구항 제14항에서 청구되는 바와 같은 컴퓨터 프로그램 물건(computer program product), 및 청구항 제15항에서 청구되는 바와 같은 전자식으로 판독 가능한 데이터 매체(electronically readable data medium)에 의해 달성된다. 종속 청구항들은 본 발명의 바람직하고 유리한 실시예들을 정의한다.
본 발명의 맥락에서, 자기 공명 시스템에 의하여 검사 대상 내의 볼륨 세그먼트(volume segment)의 MR 이미지를 재구성하기 위한 방법이 제공된다. 여기서, 본 발명의 방법은 하기의 단계들을 포함한다:
· 분리 방법에 따라, 볼륨 세그먼트 내의 MR 데이터(data)를 취득하는 단계. 이 프로세스에서는, k-공간 라인(k-space line)의 MR 데이터가 하나의 단계에서 다수 회 각각 취득되면서 동시에, 판독 그래디언트(readout gradient)가 동일한 판독 방향으로 스위칭(switching)되어, 그에 따라 전체 k-공간이 스캐닝(scaning)된다. 분리 방법을 이용하여, 제1 물질의 이미지 및 제2 물질의 이미지 둘 다가, 취득된 MR 데이터에 기초하여 재구성된다. 다시 말해, k-공간을 한 k-공간 라인씩 스캐닝함으로써 k-공간이 취득되는데, 각각의 k-공간 라인 및 그에 따라 또한 개개의 판독 그래디언트는 항상 동일한 방향으로 또는 평행하게 이어진다. 분리 방법의 사용은, 이와 같이(thus) 취득된 MR 데이터로부터 제1 물질의 이미지 그리고 또한 제2 물질의 이미지 둘 다가 재구성되도록 허용한다.
· 제1 물질의 이미지 및 제2 물질의 이미지가 화학 시프트로 인해 판독 방향으로 서로에 대해 변위되는 시프트 길이(shift length)를 결정하는 단계. 다시 말해, 시프트 길이는, 제1(제2) 물질의 이미지가 제2(제1) 물질의 이미지와 비교하여 변위되는 길이 또는 거리(이미지 픽셀(image pixel)들로 측정됨)에 대응한다.
· 시프트 길이의 함수로서 제1 물질의 이미지 및/또는 제2 물질의 이미지를 변위시켜, 그에 따라 판독 방향으로의 화학 시프트로 인한 제2 물질의 이미지에 대한 제1 물질의 이미지의 변위를 보상 또는 소거하는 단계. 여기서, 제2 이미지에 대한 제1 이미지의 변위는, 제1 이미지의 각각의 픽셀이 제2 이미지의 픽셀들에 대해 변위된다는 사실을 나타낸다.
· 제1 물질의 이미지와 제2 물질의 이미지를 결합시켜, 그에 따라 MR 이미지를 생성하는 단계. 여기서, 이미지들의 결합은, 특히, 이미지들의 대응하는 또는 중첩되는 픽셀 값들의 결합(예컨대, 합산)을 지칭한다.
본 발명은 예컨대, 독창적으로 생성된 MR 이미지가 화학 시프트로 인해 왜곡되는 것 없이, 지방 및 물 둘 다가 맵핑(mapping)되는 MR 이미지를 생성하는데 사용될 수 있다. 그 결과, 심지어 매우 높은 필드 강도(예컨대, 7 테슬라) 및 좁은 판독 대역폭을 갖는 자기 공명 시스템들에서도, 한편으로 지방 및 물을 나타내고 다른 한편으로 임상 진단을 위해 요구되는 충분히 우수한 대조(contrast)를 제공하는 MR 이미지들을 생성하기 위한 MR 데이터를 취득하기 위해, 표준 터보 스핀 에코 시퀀스(standard turbo spin echo sequence)를 사용하는 것이 가능하다.
시프트 길이를 정의하기 위한 두 개의 옵션(option)들이 존재한다. 제1 옵션에 대해, 시프트 길이는, 제1 물질의 이미지가 제2 물질의 이미지와 비교하여 판독 방향으로 변위되는 길이로서 정의된다. 제2 옵션에 대해, 시프트 길이는, 제2 물질의 이미지가 제1 물질의 이미지와 비교하여 판독 방향으로 변위되는 길이(예컨대, 픽셀(pixel)들의 수로 측정됨)로서 정의된다.
제1 옵션을 이용하여 화학 시프트를 보상하기 위해, 제1 물질의 이미지는 제2 물질의 이미지와 비교하여 네거티브 시프트 길이(negative shift length)의 x 퍼센트(percent)만큼 변위되고, 제2 물질의 이미지는 제1 물질의 이미지와 비교하여 시프트 길이의 (100-x) 퍼센트만큼 변위된다. 여기서, 제1 물질의 이미지만이 제2 물질의 이미지와 비교하여 네거티브 시프트 길이만큼 변위되거나 또는 제2 물질의 이미지만이 제1 물질의 이미지와 비교하여 시프트 길이만큼 변위되도록, x=0 또는 x=100%가 선택되는 것이 바람직하다.
유사하게, 제2 옵션을 이용하여 화학 시프트를 보상하기 위해, 제2 물질의 이미지는 제1 물질의 이미지와 비교하여 네거티브 시프트 길이의 x 퍼센트만큼 변위되고, 제1 물질의 이미지는 제2 물질의 이미지와 비교하여 시프트 길이의 (100-x) 퍼센트만큼 변위된다. 여기서, 제1 물질의 이미지만이 제2 물질의 이미지와 비교하여 시프트 길이만큼 변위되거나 또는 제2 물질의 이미지만이 제1 물질의 이미지와 비교하여 네거티브 시프트 길이만큼 변위되도록, x=0 또는 x=100%가 선택되는 것이 바람직하다.
물질들은 예컨대 물, 지방 및/또는 실리콘(silicone)일 수 있다. 또한, 본 발명은 다수의 공명 주파수들을 갖는 플루오린 성분(fluorine component)들을 나타내기 위해 사용될 수 있다. 이후, 제1 공명 주파수를 갖는 플루오린 성분이 제1 물질인 것으로 여겨지고, 제2 공명 주파수를 갖는 플루오린 성분이 제2 물질인 것으로 여겨진다.
하나의 바람직한 본 발명의 실시예에 따라, MR 데이터를 취득하는 단계 동안에는 선택적 여기(selective excitation)가 사용되지 않는다. 다시 말해, HF 여기 펄스(excitation pulse)를 방사(radiating)할 때, MR 데이터를 취득하기 위해 어떠한 슬라이스 선택 그래디언트(slice selection gradient)도 스위칭되지 않는다. 그러므로, 개개의 k-공간 라인을 취득하기 위해 특히 두 개의 위상 인코딩 그래디언트(phase encoding gradient)들이 스위칭되는데, 두 개의 위상 인코딩 그래디언트들 및 판독 그래디언트는 서로에 대해 상호 직각이다.
이 실시예의 장점은, 어떠한 슬라이스 선택 그래디언트도 존재하지 않기 때문에, 슬라이스 선택 방향으로는 어떠한 화학 시프트도 존재하지 않는다는 점이다. 외관상 슬라이스 선택 그래디언트 대신에, 심지어 위상 인코딩 그래디언트가 슬라이스 선택 방향으로 사용되더라도, 그것은 슬라이스 선택과 달리 화학 시프트를 초래하지 않는다. 이 실시예는 말하자면 지방 및 물에 대한 공간에서 HF 여기에 의해 두 개의 상이한 슬라이스들이 여기되는 상황을 배제한다. 또한, 종래 기술에서 상당한 필드 강도들로 발생하는 상황(지방이 외관상 검사 대상의 외부에 위치되고, 따라서 심지어 사용자가 지방 포화를 원치 않았고 이에 따라서 프로토콜(protocol)을 특정했더라도, 결과적 MR 이미지가 지방 포화 대조로서 알려진 것을 갖는 것으로 나타나는 상황)은 가능하지 않다.
MR 데이터를 취득하기 위해 그래디언트 에코 시퀀스(gradient echo sequence) 및 스핀 에코 시퀀스(spin echo sequence) 둘 다가 사용될 수 있다.
여기서, 스핀 에코 시퀀스는 하기의 하위-단계들을 포함할 수 있다:
· 비-선택적 HF 여기 펄스(excitation pulse)를 방사하는 하위-단계. 비-선택적 HF 여기 펄스가 방사되고 있기 때문에, 이에 따라 어떠한 슬라이스 선택 그래디언트도 스위칭되지 않는다.
· 비-선택적 리포커싱 펄스(non-selective refocusing pulse)를 방사하는 하위-단계. 비-선택적 리포커싱 펄스가 방사되기 때문에, 어떠한 그래디언트(슬라이스 선택 그래디언트)도 스위칭되지 않는다.
· 예컨대 슬라이스 선택 방향에 대응할 수 있는 제1 방향으로 제1 위상 인코딩 그래디언트를 적용하는 하위-단계.
· 제1 방향에 직각으로 배열되는 제2 방향으로 제2 위상 인코딩 그래디언트를 적용하는 하위-단계.
· 판독 그래디언트가 스위칭되는 동안, k-공간 라인의 MR 데이터를 취득하는 하위-단계. 여기서, 판독 방향(판독 그래디언트가 스위칭되는 방향)은 제1 방향 그리고 또한 제2 방향 둘 다에 직각이다.
제1 하위-단계(비-선택적 HF 여기 펄스를 방사하는 하위-단계) 이외의 하위-단계들 전부는 다수 회 실행되고, 그래서 다수의 k-공간 라인들의 MR 데이터가 동일한 HF 여기 펄스에 기초하여 취득된다. 또한, 동일한 HF 여기 펄스를 이용하여 취득되는 k-공간 라인들의 수는 에코 트레인 길이(echo train length)로서 알려져 있다.
시프트 길이는 자기 공명 시스템의 필드 강도, 판독 대역폭, 그리고 제2 물질의 공명 주파수와 비교하여 제1 물질의 공명 주파수의 화학 시프트의 함수로서 결정될 수 있다.
예컨대, 이미지 픽셀들의 수에 의해 정의된 시프트 길이(V)는 하기의 방정식 (1)에 의해 결정될 수 있다.
Figure pat00001
(1)
여기서,
Figure pat00002
는 자기회전비(gyromagnetic ratio)에 대응하고,
Figure pat00003
는 화학 시프트를 표현하는 무차원 파라미터(dimensionless parameter)에 대응하며, FS는 자기 공명 시스템의 필드 강도에 대응하고, AP는 k-공간 라인마다 스캐닝될 수 있는 픽셀들의 수에 대응하며, ABB는 판독 대역폭에 대응한다. 하기의 방정식 (2)에 따라,
Figure pat00004
가 결정된다.
Figure pat00005
(2)
여기서, f1은 제1 물질의 공명 주파수에 대응하고, f2는 제2 물질의 공명 주파수에 대응한다.
1.5 테슬라의 필드 강도, 32㎑의 판독 대역폭, 및 k-공간 라인마다의 256개 픽셀들에 대해, 물과 지방 사이에서의 3.5ppm의 화학 시프트에 대한 시프트 길이(V)는 예컨대 1.76개 픽셀들이다. 그러므로, 이 예에서는, 지방 신호 이미지(fat signal image)가 물 신호 이미지와 결합되기 전에, 지방 신호 이미지(제1 물질의 이미지)의 각각의 픽셀이 물 신호 이미지(제2 물질의 이미지)와 비교하여 판독 방향으로 1.76개 픽셀들만큼 변위된다.
지금까지, 본 발명은 두 개의 물질들에 대해서만 설명되었다. 그러나, 둘보다 많은 물질들에 대한 화학 시프트를 정정하기 위해 본 발명을 사용하는 것이 또한 가능하다. 이를 위해, N개 이미지들이 MR 데이터로부터 재구성되는데, N>2이다. 본질적으로, N개 이미지들 각각에, N개 물질들 중 상이한 물질이 맵핑(mapping)되거나 또는 나타난다. 이들 N개 이미지들 각각에 대해, 개개의 이미지가 N개 이미지들 중 결정된 이미지와 비교하여 화학 시프트로 인해 판독 방향으로 변위되는 개별 시프트 길이가 결정된다. N개 이미지들 각각이 결정된 이미지와 비교하여 판독 방향으로 이러한 개별 시프트 길이의 함수로서 변위되어, 그에 따라 결정된 이미지와 비교하여 판독 방향으로 화학 시프트로 인한 개개의 이미지의 변위가 보상되거나 또는 소거된다. 이후, MR 이미지를 생성하기 위해, N개 이미지들 전부가 결합된다.
위에서 설명된 바와 같이, 둘보다 많은 물질들에 대한 본 발명의 확장은, 예컨대, 화학 시프트로 인해 판독 방향으로 MR 이미지를 위조하는 것 없이, 실리콘 뿐만 아니라 지방 및 물이 나타나는 MR 이미지가 생성되도록 허용한다. 또한, 본 발명은, 물질 혼합물들, 예컨대, 상이한 공명 주파수들을 갖는 물질들로 이루어진 물질 혼합물의 MR 이미지를 생성하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 특정 플루오린 성분들은 다수의 상이한 공명 주파수들을 갖는다. 본 발명에 따라, 이러한 플루오린 성분들은 상이한 공명 주파수들을 갖는 물질들을 포함하는 물질 혼합물로서 해석될 것이다. 각각의 공명 주파수에 대해, 이미지가 생성된다. 생성되는 MR 이미지에서 CSD 영향 없이 플루오린 성분들을 나타내는 MR 이미지를 생성하기 위해 이미지들이 이후 결합되기 전에, 판독 방향으로의 화학 시프트를 보상하기 위하여, 위에서 설명된 바와 같이 이미지들이 이후 서로에 대해 변위된다.
제1 물질의 이미지 및 제2 물질의 이미지의 재구성(또는 각각의 이미지가 본질적으로 N개 물질들 중 하나의 물질을 나타내는 N개 이미지들의 재구성)을 허용하는 분리 방법들 또는 이미징 방법들은 스펙트럼 이미징(spectroscopic imaging) 또는 화학 시프트 이미징(chemical shift imaging)으로 지칭된다. 이들 분리 방법들 또는 이미징 방법들 중 일부는 딕슨의 방법(Dixon's Method)(예컨대, "Handbook of MRI Pulse Sequences", M.A. Bernstein inter alia, ISBN-13: 978-0-12-092861-3, chapter 17.3. 딕슨의 방법 참조)으로서 알려진 것에 기초한다. 구체적으로, 상이한 물질들 또는 상이한 공명 주파수들의 다수의 이미지들을 생성하기 위한 분리 방법이 예컨대 2001년에 "Chemical shift imaging with spectrum modeling"(by L. An and Q. Xing, in Magn.Reson.Med. 46, pages 126-130)에서 설명되었다.
또한, 본 발명은 검사 대상 내의 볼륨 세그먼트의 MR 데이터를 취득하기 위한 자기 공명 시스템을 제공한다. 여기서, 자기 공명 시스템은 기본 필드 자석(basic field magnet), 그래디언트 필드 시스템(gradient field system), 하나 또는 그 초과의 HF 안테나(antenna)들, 그리고 그래디언트 필드 시스템 및 HF 안테나(들)를 활성화하고, HF 안테나(들)에 의해 픽업(pick up)되는 측정 신호들을 수신하고, 측정 신호들을 평가하고, 그리고 MR 데이터를 생성하기 위한 제어 설비를 포함한다. 자기 공명 시스템이 하나의 단계에서 전체 k-공간 라인의 MR 데이터를 취득하면서 동시에 그래디언트 필드 시스템이 동일한 판독 방향으로 판독 그래디언트를 스위칭하는 분리 방법에 따라, 자기 공명 시스템이 볼륨 세그먼트 내의 MR 데이터를 취득하도록 하는 방식으로, 자기 공명 시스템이 구성된다. 분리 방법을 이용하여, 제어 설비는 MR 데이터로부터 제1 물질의 이미지 및 제2 물질의 이미지를 재구성한다. 제어 설비, 특히, 자기 공명 시스템의 제어 설비의 시스템 컴퓨터(system computer)는, 제1 물질의 이미지 및 제2 물질의 이미지가 화학 시프트로 인해 판독 방향으로 서로에 대해 변위되는 시프트 길이를 결정한다. 이 시프트 길이에 기초하여, 판독 방향으로 화학 시프트로 인한 제2 물질의 이미지에 대한 제1 물질의 이미지의 변위를 보상 또는 소거하기 위하여, 제어 설비는 제1 물질의 이미지 및/또는 제2 물질의 이미지를 변위시킨다. 마지막으로, MR 이미지를 생성하기 위하여, 제어 설비는 제1 물질의 이미지와 제2 물질의 이미지를 결합시킨다.
본 발명의 자기 공명 시스템의 장점들은 본질적으로, 위에서 상세히 설명된 바와 같은 본 발명의 방법의 장점들에 대응하고, 그래서 이 장점들을 여기서 반복할 필요가 없다.
또한, 본 발명은, 자기 공명 시스템의 프로그래밍 가능한 제어 설비(programmable control facility) 또는 계산 유닛(computation unit)의 메모리(memory)에 로딩(loading)될 수 있는 컴퓨터 프로그램 물건, 특히 소프트웨어(software)를 설명한다. 이 컴퓨터 프로그램 물건은, 컴퓨터 프로그램 물건이 제어 설비에서 실행될 때, 위에서 설명된 본 발명의 방법의 실시예들 중 전부 또는 다양한 실시예들이 실행되도록 허용한다. 방법의 대응하는 실시예들을 구현하기 위해, 컴퓨터 프로그램 물건은 프로그램 수단(program means)들, 예컨대 라이브러리(library)들 및 보조 기능들을 요구할 수 있다. 다시 말해, 컴퓨터 프로그램 물건에 관한 청구항은, 특히, 위에서 설명된 본 발명의 방법의 실시예들 중 하나의 실시예를 실행하기 위해 사용될 수 있거나 또는 상기 실시예를 실행하는 소프트웨어를 보호하도록 의도된다. 여기서, 소프트웨어는 여전히 컴파일링(compiling) 및 링킹(linking)되어야 하거나 또는 단지 해석되어야 하는 소스 코드(source code)(예컨대, C++)일 수 있거나, 또는 실행을 위해 대응하는 계산 유닛 또는 제어 설비에 단지 로딩되어야 하는 실행 가능한 소프트웨어 코드(software code)일 수 있다.
마지막으로, 본 발명은, 전자식으로 판독 가능한 제어 정보, 특히 소프트웨어(상기 참조)가 저장되는 전자식으로 판독 가능한 데이터 매체, 예컨대, DVD, 자기 테이프(magnetic tape), 하드 드라이브(hard drive) 또는 USB 스틱(stick)을 개시한다. 상기 제어 정보(소프트웨어)가 데이터 매체(data medium)로부터 판독되고 자기 공명 시스템의 제어 설비 또는 계산 유닛에 저장될 때, 위에서 설명된 방법의 본 발명의 실시예들 전부가 수행될 수 있다.
본 발명은, 상이한 공명 주파수들을 갖는 상이한 물질들이 서로에 관련하여 정확한 곳에 나타나는 MR 이미지들이 생성되도록 허용한다.
본 발명은 결합된 지방과 물을 나타내는 MR 이미지들의 생성을 허용하는데, 최소의 또는 심지어 더 긴 에코 시간(echo time)을 갖는 PD(양성자 밀도(proton density))-가중된 이미징(imaging), 및 심지어 T2-가중된 이미징을 사용하는 것이 가능하다. 여기서, 이차원 스핀 에코 시퀀스(two-dimensional spin echo sequence) 또는 터보 스핀 에코 시퀀스(turbo spin echo sequence)가 사용될 수 있다.
본 발명은 본 발명의 실시예들에 기초하여 도면들을 참조하여 하기에서 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명의 자기 공명 시스템을 도시한다.
도 2는 지방 성분 및 물 성분을 갖는 실제 대상의 개략적인 표현을 도시한다.
도 3은 하나가 다른 하나 위에 있는 물 신호 이미지 및 지방 신호 이미지를 도시한다.
도 4는 도 2에 도시된 대상의 독창적으로 생성된 MR 이미지를 도시한다.
도 5는 본 발명의 터보 스핀 에코 시퀀스를 도시한다.
도 6은 MR 이미지를 재구성하기 위한 본 발명의 방법의 흐름도를 도시한다.
도 1은 (자기 공명 이미징 또는 핵 스핀 단층촬영 디바이스(nuclear spin tomography device)의) 본 발명의 자기 공명 시스템(5)의 개략적인 표현을 도시한다. 기본 필드 자석(1)은, 테이블(table)(23) 상에 놓이고 자기 공명 시스템(5)으로 연속적으로 이동되는 대상(O), 예컨대 검사될 인체의 부위의 검사 구역에서 핵 스핀(nuclear spin)을 분극시키거나 또는 정렬시키기 위해 일시적으로 일정한 강력한 자기장을 생성한다. 핵 스핀 공명 측정을 위해 요구되는 기본 자기장의 높은 균질성은 통상적으로 구체 측정 볼륨(spherical measurement volume)(M)으로 정의되고, 검사될 인체의 부위들이 바람직하게는 이 구체 측정 볼륨(M)에서 측정된다. 균질성 요건들을 돕기 위해 그리고 특히 일시적으로 불변의 영향력들을 제거하기 위해, 강자성 재료로 이루어진 심 플레이트(shim plate)들로서 알려져 있는 것이 적절한 지점에 포지셔닝(positioning)된다. 일시적으로 변하는 영향력들은 심 코일(shim coil)들(2)에 의해 제거된다.
기본 필드 자석(1)에서는 원통형 그래디언트 필드 시스템 또는 세 개의 부분 와인딩(partial winding)들로 이루어진 그래디언트 필드 시스템(3)이 사용된다. 각각의 부분 와인딩에는, 데카르트 좌표계(Cartesian coordinates system)의 개개의 방향으로 선형(또한, 일시적으로 변할 수 있는) 그래디언트 필드를 생성하기 위한 전력이 증폭기에 의해 공급된다. 그래디언트 필드 시스템(3)의 제1 부분 와인딩이 x 방향으로 그래디언트(Gx)를 생성하고, 제2 부분 와인딩이 y 방향으로 그래디언트(Gy)를 생성하며, 제3 부분 와인딩이 z 방향으로 그래디언트(Gz)를 생성한다. 증폭기는 디지털/아날로그 컨버터(digital/analog converter)를 포함하며, 이 디지털/아날로그 컨버터는 그래디언트 펄스(gradient pulse)들을 정확한 시간들에 생성하기 위해 시퀀스 제어기(sequence controller)(18)에 의해 활성화된다.
그래디언트 필드 시스템(3) 내에는 하나(또는 그 초과)의 고주파수 안테나(들)(4)가 위치되고, 이 고주파수 안테나(들)(4)는 고주파수 전력 증폭기에 의해 방출되는 고주파수 펄스(high-frequency pulse)들을, 검사될 대상(O) 또는 검사될 대상(O)의 구역의 핵들을 여기시키고 핵 스핀(nuclear spin)들을 정렬시키기 위한 교류 자기장으로 변환시킨다. 각각의 고주파수 안테나(4)는 링(ring)-형상의, 바람직하게는 선형의 컴포넌트 코일(component coil)들 또는 컴포넌트 코일들의 매트릭스-타입 어레인지먼트(matrix-type arrangement) 형태의 하나 또는 그 초과의 HF 송신 코일(transmit coil)들 및 하나 또는 그 초과의 HF 수신 코일(receive coil)들로 이루어진다. 또한, 개개의 고주파수 안테나(4)의 HF 수신 코일들이 앞선 핵 스핀들로부터 방사되는 교류장, 다시 말해 일반적으로 하나 또는 그 초과의 고주파수 펄스들 및 하나 또는 그 초과의 그래디언트 펄스들로부터의 펄스 시퀀스(pulse sequence)에 의해 생성되는 핵 스핀 에코 신호(nuclear spin echo signal)들을, 증폭기(7)를 통해 고주파수 시스템(high-frequency system)(22)의 고주파수 수신 채널(high-frequency receive channel)(8)에 공급되는 전압(측정 신호)으로 변환시킨다. 자기 공명 시스템(5)의 제어 설비(10)의 일부인 고주파수 시스템(22)은 또한 송신 채널(transmit channel)(9)을 포함하고, 이 송신 채널(9)에서는 자기 핵 공명을 여기시키기 위한 고주파수 펄스들이 생성된다. 여기서, 개개의 고주파수 펄스들은, 시퀀스 제어기(18)에서, 시스템 컴퓨터(20)에 의해 미리결정된 펄스 시퀀스에 기초한 복소수들의 시퀀스로서 디지털식으로(digitally) 나타난다. 이 숫자 시퀀스(number sequence)는 실수 성분 및 허수 성분으로서 하나의 입력부(12)를 통해 각각의 인스턴스(instance)에서 고주파수 시스템(22)의 디지털/아날로그 컨버터에 공급되고, 그리고 이로부터 송신 채널(9)로 공급된다. 송신 채널(9)에서는, 펄스 시퀀스들이 고주파수 캐리어 신호(high-frequency carrier signal)까지 변조되는데, 이 고주파수 캐리어 신호의 베이스 주파수(base frequency)는 측정 볼륨(measurement volume)에서의 핵 스핀들의 공명 주파수에 대응한다.
송신 모드(transmit mode)로부터 수신 모드(receive mode)로의 스위치(switch)는 듀플렉서(duplexer)(6)를 통해 이루어진다. 고주파수 안테나(들)(4)의 HF 송신 코일(transmit coil)들은 핵 스핀들을 여기시키기 위한 고주파수 펄스들을 측정 볼륨(M)에 방사하고, 결과적 에코 신호들이 HF 수신 코일(들)을 통해 스캐닝된다. 따라서 획득된 핵 공명 신호들은, 고주파수 시스템(22)의 수신 채널(receive channel)(8')(제1 복조기)에서 중간 주파수에 대한 위상-감지 방식으로 복조되고, 아날로그/디지털 컨버터(ADC)에서 디지털화(digitizing)되며, 그리고 출력부(11)를 통해 출력된다. 이 신호는 추가로, 주파수 0으로 복조된다. 제2 복조기(8)에서 디지털 도메인(digital domain)에서의 디지털화 후에, 주파수 0으로의 복조, 및 실수 성분과 허수 성분으로의 분리가 이루어진다. 이미지 프로세서(image processor)(17)가 이러한 방식으로 출력부(11)를 통해 획득된 측정 데이터(measurement data)로부터 MR 이미지를 재구성한다. 측정 데이터, 이미지 데이터(image data) 및 제어 프로그램(control program)들은 시스템 컴퓨터(20)를 통해 관리된다. 제어 프로그램들을 이용한 디폴트(default)는, 시퀀스 제어기(18)가 각각 원하는 펄스 시퀀스들의 생성 및 k-공간의 대응하는 스캐닝을 모니터링(monitoring)하도록 허용한다. 특히, 시퀀스 제어기(18)는 여기서, 정확한 시간에서의 그래디언트(gradient)들의 스위칭(switching), 정의된 위상 진폭을 갖는 고주파수 펄스들(리포커싱 펄스들을 포함함)의 송신, 및 핵 공명 신호들의 수신을 제어한다. 본 발명의 시퀀스 제어기(18)는 분리 방법(예컨대, 딕슨의 방법)에 따라 MR 데이터를 한 k-공간 라인씩 취득하도록 구성되는데, k-공간 라인들 전부가 평행하게 이어진다. 이미지 프로세서(17)가 두 개의 이미지들 중 적어도 하나의 이미지를 시프트 길이에 따라 변위시키고 이후 물질들 둘 다의 포지션(position)들에 정확하게 맵핑되는 결합된 MR 이미지를 생성하기 위해 이미지들 둘 다를 결합시키기 전에, 본 발명의 이미지 프로세서(17)는 먼저, 분리 방법에 따라 MR 데이터로부터 제1 물질의 이미지 및 제2 물질의 이미지를 재구성한다. 시프트 길이는 특히, 두 개의 물질들의 공명 주파수의 함수로서 본 발명의 시스템 컴퓨터(20)에 의해 계산된다. 고주파수 시스템(22) 및 시퀀스 제어기(18)에 대한 시간 베이시스(time basis)는 합성기(19)에 의해 공급된다. MR 이미지를 생성하기 위한 대응하는 제어 프로그램들(예컨대, DVD(21) 상에 저장됨)의 선택, 및 생성된 MR 이미지의 프레젠테이션(presentation)은 단말(13)을 통해 이루어지고, 이 단말(13)은 키보드(keyboard)(15), 마우스(mouse)(16) 및 스크린(screen)(14)을 포함한다.
도 2는 물(31)과 지방(32)을 포함하는 실제 검사 대상의 상황의 개략적인 표현을 도시한다.
본 발명에 따라, 상기 검사 대상의 볼륨 세그먼트의 MR 데이터는 딕슨의 방법에 따라 취득된다. 이후, 딕슨의 방법은, 앞서 취득된 MR 데이터로부터 물 신호 이미지(41)(제1 물질의 이미지) 및 지방 신호 이미지(42)(제2 물질의 이미지)를 재구성하기 위해 사용된다. 지방 픽셀들(32)이 물 픽셀들(31)과 비교하여 시프트 길이(V)만큼 변위됨을 알 수 있다. 다시 말해, 지방 신호 이미지(42)는 물 신호 이미지(41)와 비교하여 시프트 길이(V)(픽셀들로 측정됨)만큼 변위된다.
본 발명에 따라, 이 시프트(V)는 보상되거나 또는 소거되는데, 여기서 도 4에 도시된 바와 같이 지방 신호 이미지(42)가 네거티브 시프트 길이(-V)만큼(즉, 네거티브 방향(negative direction)으로 대응하는 수의 픽셀들만큼) 변위되거나, 또는 물 신호 이미지(31)가 포지티브 시프트 길이(positive shift length)(V)만큼(즉, 포지티브 방향(positive direction)으로 대응하는 수의 픽셀들만큼) 변위된다. 이러한 변위 후에, MR 이미지 또는 지방/물 이미지(43)를 제공하기 위해, 두 개의 이미지들(41, 42)이 결합된다.
도 5는 MR 데이터를 취득하기 위한 본 발명의 시퀀스를 도시한다.
시퀀스는 방사되고 있는 비-선택적 HF 여기 펄스(37)로 시작한다. 이후, 결정된 k-공간 라인으로 내비게이팅(navigating)하기 위해 제1 위상 인코딩 그래디언트(Gz) 및 제2 위상 인코딩 그래디언트(Gy)가 사용되기 전에, 비-선택적 리포커싱 펄스(36)가 방사되며, 이 결정된 k-공간 라인은 이후 판독 그래디언트(Gx)를 이용하여 판독된다. 추가적인 비-선택적 HF 여기 펄스(37)가 방사되기 전에, 추가적인 리포커싱 펄스들(36)을 방사하고 그리고 추가적인 제1 위상 인코딩 그래디언트들(Gz) 및 추가적인 제2 위상 인코딩 그래디언트들(Gy)을 스위칭함으로써, 추가적인 k-공간 라인들을 판독하기 위해 추가적인 판독 그래디언트들(Gx)을 사용하는 것이 가능하다.
도 5에 예시된 시퀀스가 (HF 여기 펄스(37)에 대해서든 또는 리포커싱 펄스(36)에 대해서든) 슬라이스 선택 그래디언트를 갖지 않기 때문에, 유리하게, HF 여기 펄스(37)를 방사할 때 또는 리포커싱 펄스(36)를 방사할 때, CSD 영향은 발생하지 않는다. 또한, 도 5에서, 판독 그래디언트(Gx)가 제1 위상 인코딩 그래디언트(Gz) 또는 제2 위상 인코딩 그래디언트(Gy)보다 더 큰 그래디언트 모멘트(gradient moment)를 가짐을 알 수 있다. 이는, CSD 영향들이 본질적으로 판독 그래디언트(Gx)에 의해 생성됨을 의미한다. 본 발명에 따라, 구체적으로, 이들 CSD 영향들은 판독 그래디언트(Gx)를 따라서 보상되는데, 여기서 MR 이미지(43)를 생성하기 위해 두 개의 이미지들(41, 42)이 결합되기 전에, 물 신호 이미지(41) 및 지방 신호 이미지(42)가 시프트 길이(V)에 기초하여 서로에 관련하여 변위된다.
도 6은 MR 이미지(43)를 재구성하기 위한 본 발명의 방법의 흐름도를 도시한다.
단계 S1에서, 딕슨의 방법에 따라, 검사 대상의 미리결정된 볼륨 세그먼트의 MR 데이터가 취득된다. 여기서, 딕슨의 방법이 스핀 에코 시퀀스들 및 그래디언트 에코 시퀀스들 둘 다로 동작할 수 있음이 주목되어야 한다. 단계 S2에서 MR 데이터로부터 물 신호 이미지(41)를 재구성하기 위해 그리고 단계 S3에서 지방 신호 이미지(42)를 재구성하기 위해, 딕슨의 방법이 사용된다.
단계 S4에서, 지방 신호 이미지(42)가 물 신호 이미지(41)와 비교하여 화학 시프트로 인해 판독 방향으로 변위된 시프트 길이(V)가 결정된다. 단계 S5에서, 판독 방향으로 CSD 영향들을 보상하기 위하여, 지방 신호 이미지(42)는 물 신호 이미지(41)와 비교하여 네거티브 시프트 길이(V)만큼 변위된다. 마지막으로, 단계 S6에서, 물 신호 이미지(41)는 지방 신호 이미지(42)와 결합되고, 이로써 생성될 MR 이미지(43)가 초래된다.

Claims (15)

  1. 자기 공명 시스템(magnetic resonance system)(5)에 의하여 검사 대상(O) 내의 볼륨 세그먼트(volume segment)의 MR 이미지(image)(43)를 재구성하기 위한 방법으로서,
    k-공간 라인(k-space line)의 MR 데이터(data)가 하나의 단계에서 각각 취득되면서 동시에 판독 그래디언트(readout gradient)(Gx)가 동일한 판독 방향으로 스위칭(switching)되는 분리 방법에 따라, 상기 볼륨 세그먼트 내의 상기 MR 데이터를 취득하는 단계 ―이로써, 상기 분리 방법을 사용하여, 제1 물질의 이미지(41) 및 제2 물질의 이미지(42)가 재구성됨―,
    상기 제1 물질의 이미지(41) 및 상기 제2 물질의 이미지(42)가 화학 시프트(chemical shift)로 인해 상기 판독 방향으로 서로에 대해 변위되는 시프트 길이(shift length)(V)를 결정하는 단계,
    상기 제2 물질의 이미지(42)와 비교하여 상기 판독 방향으로 상기 화학 시프트로 인한 상기 제1 물질의 이미지(41)의 변위를 보상하기 위하여, 상기 제1 물질의 이미지(41) 및/또는 상기 제2 물질의 이미지(42)를 상기 시프트 길이(V)의 함수로서 변위시키는 단계, 및
    상기 MR 이미지(43)를 생성하기 위하여, 상기 제1 물질의 이미지(41) 및 상기 제2 물질의 이미지(42)를 결합시키는 단계
    를 포함하는,
    자기 공명 시스템(5)에 의하여 검사 대상(O) 내의 볼륨 세그먼트의 MR 이미지(43)를 재구성하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시프트 길이(V)는, 상기 제1 물질의 이미지(41)가 상기 제2 물질의 이미지(42)와 비교하여 상기 판독 방향으로 변위되는 길이를 정의하고,
    상기 제1 물질의 이미지(41)가 네거티브 시프트 길이(negative shift length)(V)의 x 퍼센트(percent)만큼 변위되고, 그리고
    상기 제2 물질의 이미지(42)가 상기 시프트 길이(V)의 (100-x) 퍼센트만큼 변위되거나,
    또는
    상기 시프트 길이는, 상기 제2 물질의 이미지(42)가 상기 제1 물질의 이미지(41)와 비교하여 상기 판독 방향으로 변위되는 길이를 정의하고,
    상기 제2 물질의 이미지(42)가 네거티브 시프트 길이의 x 퍼센트만큼 변위되고, 그리고
    상기 제1 물질의 이미지(41)가 상기 시프트 길이의 (100-x) 퍼센트만큼 변위되며,
    여기서 0≤x≤100인,
    자기 공명 시스템(5)에 의하여 검사 대상(O) 내의 볼륨 세그먼트의 MR 이미지(43)를 재구성하기 위한 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 물질은 물이고, 상기 제2 물질은 지방인,
    자기 공명 시스템(5)에 의하여 검사 대상(O) 내의 볼륨 세그먼트의 MR 이미지(43)를 재구성하기 위한 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 MR 데이터를 취득하는 단계 동안에는 선택적 여기가 사용되지 않는,
    자기 공명 시스템(5)에 의하여 검사 대상(O) 내의 볼륨 세그먼트의 MR 이미지(43)를 재구성하기 위한 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 MR 데이터를 취득하는 단계 동안에는 그래디언트 에코 시퀀스(gradient echo sequence)가 사용되는,
    자기 공명 시스템(5)에 의하여 검사 대상(O) 내의 볼륨 세그먼트의 MR 이미지(43)를 재구성하기 위한 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 MR 데이터를 취득하는 단계 동안에는 스핀 에코 시퀀스(spin echo sequence)가 사용되는,
    자기 공명 시스템(5)에 의하여 검사 대상(O) 내의 볼륨 세그먼트의 MR 이미지(43)를 재구성하기 위한 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 MR 데이터를 취득하는 단계는,
    어떠한 그래디언트(gradient)도 스위칭되지 않고, 비-선택적 HF 여기 펄스(excitation pulse)(37)를 방사하는 하위-단계,
    어떠한 그래디언트도 스위칭되지 않고, 비-선택적 리포커싱 펄스(refocusing pulse)(36)를 방사(radiating)하는 하위-단계,
    제1 위상 인코딩 그래디언트(phase encoding gradient)(Gz)를 제1 방향으로 적용하는 하위-단계,
    제2 위상 인코딩 그래디언트(Gy)를, 상기 제1 방향에 직각으로 배열되는 제2 방향으로 적용하는 하위-단계,
    상기 판독 그래디언트(Gx)가 스위칭되는 동안 k-공간 라인의 상기 MR 데이터를 취득하는 하위-단계 ―상기 판독 방향은 상기 제1 방향 그리고 또한 상기 제2 방향 둘 다에 직각임―
    를 포함하고,
    상기 HF 여기 펄스(37)의 방사 이외의 하위-단계들 전부가 다수 회 실행되고, 그래서 다수의 k-공간 라인들의 상기 MR 데이터가 동일한 HF 여기 펄스(37)에 기초하여 취득되는,
    자기 공명 시스템(5)에 의하여 검사 대상(O) 내의 볼륨 세그먼트의 MR 이미지(43)를 재구성하기 위한 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시프트 길이(V)는 상기 자기 공명 시스템(5)의 필드 강도(field strength), 판독 대역폭, 및 상기 제2 물질의 공명 주파수와 비교하여 상기 제1 물질의 공명 주파수의 상기 화학 시프트의 함수로서 결정되는,
    자기 공명 시스템(5)에 의하여 검사 대상(O) 내의 볼륨 세그먼트의 MR 이미지(43)를 재구성하기 위한 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 시프트 길이(V)는 하기의 방정식에 의해 이미지 픽셀(image pixel)들의 수로 결정되고,
    Figure pat00006

    여기서,
    Figure pat00007
    는 자기회전비(gyromagnetic ratio)에 대응하고, FS는 상기 자기 공명 시스템(5)의 상기 필드 강도에 대응하며, AP는 k-공간 라인마다의 픽셀(pixel)들의 수에 대응하고, ABB는 상기 판독 대역폭에 대응하며, 그리고 하기의 방정식에 따른 무차원 파라미터(dimensionless parameter)
    Figure pat00008
    를 사용하여 상기 화학 시프트가 설명되고,
    Figure pat00009

    여기서, f1은 상기 제1 물질의 공명 주파수에 대응하고, f2는 상기 제2 물질의 공명 주파수에 대응하는,
    자기 공명 시스템(5)에 의하여 검사 대상(O) 내의 볼륨 세그먼트의 MR 이미지(43)를 재구성하기 위한 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분리 방법에 따라, N개 이미지들이 재구성되며, 여기서 N>2이고,
    본질적으로, N개 물질들 중 하나의 물질이 상기 N개 이미지들 각각에 맵핑(mapping)되고, 따라서 상기 N개 이미지들 각각은 본질적으로, 다른 이미지들과 상이한 물질에 맵핑되며,
    각각의 이미지에 대해, 개별 시프트 길이가 결정되고, 개개의 이미지는 상기 이미지들 중 결정된 이미지와 비교하여 상기 화학 시프트로 인해 상기 판독 방향으로 상기 개별 시프트 길이만큼 변위되며,
    상기 결정된 이미지와 비교하여 상기 판독 방향으로 상기 화학 시프트로 인한 상기 개개의 이미지의 변위를 보상하기 위하여, 상기 이미지들 각각은 상기 결정된 이미지와 비교하여 자신의 개별 시프트 길이의 함수로서 상기 판독 방향으로 변위되며,
    상기 MR 이미지를 생성하기 위해 상기 N개 이미지들이 결합되는,
    자기 공명 시스템(5)에 의하여 검사 대상(O) 내의 볼륨 세그먼트의 MR 이미지(43)를 재구성하기 위한 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분리 방법은 딕슨의 방법(Dixon's Method)에 기초하는,
    자기 공명 시스템(5)에 의하여 검사 대상(O) 내의 볼륨 세그먼트의 MR 이미지(43)를 재구성하기 위한 방법.
  12. 검사 대상(O) 내의 볼륨 세그먼트의 MR 이미지(43)를 재구성하기 위한 자기 공명 시스템으로서,
    상기 자기 공명 시스템(5)은 기본 필드 자석(basic field magnet)(1), 그래디언트 필드 시스템(gradient field system)(3), 적어도 하나의 HF 안테나(antenna)(4), 그리고 상기 그래디언트 필드 시스템(3) 및 상기 적어도 하나의 HF 안테나(4)를 활성화하고, 상기 적어도 하나의 HF 안테나(4)에 의해 픽업(pick up)되는 측정 신호들을 수신하고, 상기 측정 신호들을 평가하고, 그리고 상기 MR 이미지(43)를 재구성하기 위한 제어 설비(10)를 포함하고,
    상기 자기 공명 시스템(5)은,
    상기 제어 설비(10)에 의하여, 하나의 단계에서 상기 자기 공명 시스템(5)이 k-공간 라인의 MR 데이터를 취득하면서 동시에 상기 그래디언트 필드 시스템(3)이 동일한 판독 방향으로 판독 그래디언트(Gx)를 스위칭하는 분리 방법에 따라, 상기 볼륨 세그먼트 내의 상기 MR 데이터를 취득하여, 상기 분리 방법에 따라 상기 MR 데이터로부터 제1 물질의 이미지(41) 및 제2 물질의 이미지(42)를 재구성하고,
    상기 제어 설비(10)에 의하여, 상기 제1 물질의 이미지(41) 및 상기 제2 물질의 이미지(42)가 화학 시프트로 인해 상기 판독 방향으로 서로에 대해 변위되는 시프트 길이(V)를 결정하고,
    상기 제어 설비(10)에 의하여, 상기 제2 물질의 이미지(42)와 비교하여 상기 판독 방향으로 상기 화학 시프트로 인한 상기 제1 물질의 이미지(41)의 변위를 보상하기 위하여, 상기 시프트 길이(V)의 함수로서 상기 제1 물질의 이미지(41) 및/또는 상기 제2 물질의 이미지(42)를 변위시키고, 그리고
    상기 MR 이미지(43)를 생성하기 위하여, 상기 제어 설비(10)에 의하여, 상기 제1 물질의 이미지(41) 및 상기 제2 물질의 이미지(42)를 결합시키도록
    구성되는,
    검사 대상(O) 내의 볼륨 세그먼트의 MR 이미지(43)를 재구성하기 위한 자기 공명 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 자기 공명 시스템(5)은 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 구성되는,
    검사 대상(O) 내의 볼륨 세그먼트의 MR 이미지(43)를 재구성하기 위한 자기 공명 시스템.
  14. 컴퓨터 프로그램 물건(computer program product)으로서,
    프로그램(program)을 포함하고, 그리고 자기 공명 시스템(5)의 프로그래밍 가능한 제어 설비(programmable control facility)(10)의 메모리(memory)에 직접적으로 로딩(loading)될 수 있으며, 상기 프로그램이 상기 자기 공명 시스템(5)의 상기 제어 설비(10)에서 실행될 때, 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 방법의 단계들 전부를 실행하기 위한 프로그램 수단(program means)을 갖는,
    컴퓨터 프로그램 물건.
  15. 전자식으로 판독 가능한 제어 정보가 저장되어 있는 전자식으로 판독 가능한 데이터 매체(electronically readable data medium)로서,
    상기 데이터 매체(21)가 자기 공명 시스템(5)의 제어 설비(10)에서 사용될 때, 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위한 방식으로 구성되는,
    전자식으로 판독 가능한 제어 정보가 저장되어 있는 전자식으로 판독 가능한 데이터 매체.
KR1020150133742A 2014-09-24 2015-09-22 화학 시프트를 고려하여 mr 이미지를 재구성하기 위한 방법 및 자기 공명 시스템 KR101743163B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014219320.6 2014-09-24
DE102014219320.6A DE102014219320B4 (de) 2014-09-24 2014-09-24 Rekonstruktion eines MR-Bildes unter Berücksichtigung der chemischen Verschiebung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160035989A true KR20160035989A (ko) 2016-04-01
KR101743163B1 KR101743163B1 (ko) 2017-06-02

Family

ID=54151104

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150133742A KR101743163B1 (ko) 2014-09-24 2015-09-22 화학 시프트를 고려하여 mr 이미지를 재구성하기 위한 방법 및 자기 공명 시스템

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10156624B2 (ko)
EP (1) EP3001212A1 (ko)
KR (1) KR101743163B1 (ko)
CN (1) CN105445684B (ko)
DE (1) DE102014219320B4 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012204624B4 (de) * 2012-03-22 2014-03-27 Siemens Aktiengesellschaft Erfassung von MR-Daten in einem vorbestimmten Volumenabschnitt eines Untersuchungsobjekts
DE102015200695B4 (de) * 2015-01-19 2016-08-18 Siemens Healthcare Gmbh Generieren von Steuerinformationen für eine Magnetresonanz-Bildgebung unter Verwendung mehrerer Frequenzspektren von verschiedenen Spulenelementen
CN109085522B (zh) * 2018-07-02 2021-07-09 上海东软医疗科技有限公司 一种磁共振弥散加权成像和波谱信号的采集方法和装置
DE102018218057A1 (de) * 2018-10-22 2020-04-23 Siemens Healthcare Gmbh Überwachen eines Patienten in einer Magnetresonanzanlage
CN110706338B (zh) * 2019-09-30 2023-05-02 东软医疗***股份有限公司 图像重建方法、装置、ct设备及ct***
CN114363595B (zh) * 2021-12-31 2024-06-04 上海联影医疗科技股份有限公司 一种投影装置及检查设备

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4949042A (en) * 1988-01-22 1990-08-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Magnetic resonance imaging system
US5446384A (en) * 1993-12-27 1995-08-29 General Electric Company Simultaneous imaging of multiple spectroscopic components with magnetic resonance
US6263228B1 (en) * 1998-08-27 2001-07-17 Toshiba America, Mri, Inc. Method and apparatus for providing separate water-dominant and fat-dominant images from single scan single point dixon MRI sequences
US6373249B1 (en) * 1999-05-21 2002-04-16 University Of Rochester System and method for three-dimensional interleaved water and fat image acquisition with chemical-shift correction
US6583623B1 (en) * 2000-03-31 2003-06-24 University Of Rochester Interleaved water and fat dual-echo spin echo magnetic resonance imaging with intrinsic chemical shift elimination
US7592810B2 (en) * 2006-04-25 2009-09-22 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University MRI methods for combining separate species and quantifying a species
US7375522B2 (en) * 2006-08-28 2008-05-20 Wisconsin Alumni Research Foundation Method for aligning multiple MR images acquired with alternating readout gradient
US7619411B2 (en) * 2006-08-28 2009-11-17 Wisconsin Alumni Research Foundation Generalized method for MRI chemical species separation using arbitrary k-space trajectories
US7777486B2 (en) * 2007-09-13 2010-08-17 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Magnetic resonance imaging with bipolar multi-echo sequences
US8502536B2 (en) * 2011-04-08 2013-08-06 Wisconsin Alumni Research Foundation Method for accelerated high resolution chemical species separation for magnetic resonance imaging
EP2743718A1 (en) * 2012-12-11 2014-06-18 Samsung Electronics Co., Ltd Respiratory-gated MRI

Also Published As

Publication number Publication date
KR101743163B1 (ko) 2017-06-02
EP3001212A1 (de) 2016-03-30
US10156624B2 (en) 2018-12-18
DE102014219320A1 (de) 2016-03-24
US20160084930A1 (en) 2016-03-24
CN105445684A (zh) 2016-03-30
CN105445684B (zh) 2019-02-19
DE102014219320B4 (de) 2016-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107647867B (zh) 具有二项射频脉冲的多对比度同时多层磁共振成像
KR101743163B1 (ko) 화학 시프트를 고려하여 mr 이미지를 재구성하기 위한 방법 및 자기 공명 시스템
US7057388B2 (en) Magnetic resonance method and device
US10209337B2 (en) Simultaneous multi-slice multi-echo turbo spin echo (TSE) imaging
US9151816B2 (en) Method and magnetic resonance system for acquiring magnetic resonance data in a predetermined region of an examination subject
US8643365B2 (en) Method and magnetic resonance system to generate magnetic resonance images
JP2012205897A (ja) 磁気共鳴画像内の位相情報の補正方法および磁気共鳴設備
US10031202B2 (en) Method and magnetic resonance apparatus for the acquisition of MR data of a slice within a subject
KR101625715B1 (ko) 자기 공명 시스템을 제어하는 방법 및 제어 장치
US10114094B2 (en) Method and magnetic resonance system for detecting MR data
US10481232B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and magnetic resonance imaging method
JP6417406B2 (ja) 強調磁化率コントラストによるｍｒイメージング
JP6684781B2 (ja) ゼロエコー時間ｍｒイメージング
JP2014200687A (ja) マルチエコー測定シーケンスの実行方法および磁気共鳴装置
US20150177354A1 (en) Magnetic resonance method and apparatus for obtaining a scout scan of a patient containing a metallic implant
US10185007B2 (en) Noise reduction during selective MR excitation
JP2003052668A (ja) 核スピントモグラフィ装置及びその作動方法
KR101835875B1 (ko) 자기 공명 데이터를 취득하기 위한 방법 및 장치
US10317488B2 (en) Method and magnetic resonance system for fat saturation
US10151812B2 (en) Magnetic resonance method and apparatus using the same MR signals for determining various parameters
CN103792503B (zh) 从双回波拍摄中生成原始数据组的方法以及磁共振设备
US9804247B2 (en) Method and magnetic resonance system to acquire MR data of a slice of a volume segment within an examination subject
US9329253B2 (en) Method to generate magnetic resonance measurement data with image contrast selected and produced by preparation pulses
US9476954B2 (en) Method and apparatus to generate magnetic resonance data
US20140077809A1 (en) Method and apparatus for producing a series of image data sets for an examination region located in a measurement volume of a magnetic resonance apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
GRNT Written decision to grant