KR100335833B1

KR100335833B1 - MR이미징(Imaging)장치

Info

Publication number: KR100335833B1
Application number: KR1019940022896A
Authority: KR
Inventors: 코노사토루; 이이지마나오토; 이시카와아키히로
Original assignee: 가부시키가이샤 시마쓰세사쿠쇼
Priority date: 1993-09-30
Filing date: 1994-09-12
Publication date: 2002-09-04
Also published as: EP0646807B1; DE69416765T2; JPH0795970A; US5548215A; DE69416765D1; JP2755125B2; CN1104883A; KR950007800A; EP0646807A1

Abstract

NMR 현상을 이용해서 이미징을 행하는 MR 이미징 장치에 있어서, 상기 장치는 이하의 요소를 포함한다. 촬영영역 공간에 균일한 정자장을 발생하는 주 마그넷트, 정자장 공간에서 직교하는 3차원 방향으로 자장강도가 각각 변화하는 3개의 경사자장 펄스를 발생시키기 위한 제1 내지 제3의 경사자장코일, 여기 RF펄스와 리포커스 RF펄스의 조사 및 에코신호의 검출을 행하기 위한 RF코일, RF코일을 통해서 1개의 여기 RF펄스와 그것에 이어서 복수개의 리포커스 RF펄스를 소정의 캐리어 주파수로 변조하여 소정의 타이밍에서 차례대로 조사하는 RF 조사부, 여기 RF펄스 및 리포커스 RF펄스와 각 펄스의 조사타이밍에 맞추어 상기 제1의 경사자장 코일을 통해서 슬라이스 면을 선택하기 위한 경사자장 펄스를 발생하는 슬라이스 선택용 경사자장 펄스 발생부, 각 에코신호의 각 발생타이밍에 맞추어 상기 제2의 경사자장 코일을 통해서 각 에코신호마다 다른 위상 엔코드용 경사자장 펄스를 발생하는 위상 엔코드용 경사자장 펄스 발생부, 각 에코신호의 각 발생타이밍에 맞추어 상기 제3의 경사자장 코일을 통해서 판독용 경사자장 펄스를 발생하는 판독용 경사자장 펄스발생부, RF코일에 의해 검출된 에코신호를 소정의 주파수(기준주파수)로 검파해서 데이터를 수집하는 데이터수집부, 각 에코신호마다 상기 기준주파수에 대한 에코피크의 위상차를 구하기 위한 위상 검출부 각 에코신호마다 얻어진 데이터에 대해서 상기 위상차에 의해 회전처리를 행하는 회전처리부, 회전처리후 데이터에서 단층상을 재구성하는 데이터 처리부.

Description

MR 이미징(Imaging) 장치

본 발명은 NMR(Nuclear Magnetic Resonance)(핵자기공명) 현상을 이용하여 이미징(Imaging)을 행하는 MR 이미징 장치에 관한 것으로, 특히 하이브리드 스캔(Hybrid scan)이라 불려지는 방법을 이용해서 화상을 얻는 MR 이미징 장치에 관한 것이다.

종래의 MR 이미징 장치에 있어서는 1개의 여기 RF(Radio Frequecy) 펄스(양자(proton)의 스핀위상을 90 °회전시키므로 90 °펄스로도 불려진다)와 그것에 이어서 1개의 리포커스 RF펄스(양자의 스핀위상을 180 °회전시키므로 180 °펄스로도 불려진다)를 피검체에 조사해서 1개의 에코신호(primary echo)를 발생시키는 펄스시퀀스를 행하고, 다음에 위상엔코드량을 변화해서 펄스시퀀스를 반복하여 1회의 펄스시퀀스에 의해 발생한 에코신호에서의 데이터를 로 데이터 공간(raw data space)(k공간으로도 불려진다)상의 1개 라인(line)에 배치하는 기본방법이 있다.이 기본방법에서는 예를들면, 256라인으로 구성되는 로 데이터 공간을 얻기 위해서는 각각 위상엔코드량을 변화시켜 256회의 펄스시퀀스를 반복할 필요가 있고 데이터 수집에 시간이 필요하였다.

그래서, 1개의 여기 RF펄스를 피검체에 조사하고(1쇼트(shot)라 한다), 이 1쇼트에서 로 데이터 공간상의 전체라인의 데이터를 얻는 1쇼트스캔이라는 방법이 개발되었다. 이 1쇼트스캔의 방법에서는 1개의 여기 RF펄스에 이어서 복수개(예를들면 256개)의 리포커스 RF펄스를 조사해서 에코신호를 순차 발생시켜 그 각 에코신호에 다른 위상 엔코드를 시행하는 RARE(Rapid Acquisition with Relaxation Enhancement)하는 펄스시퀀스를 사용한 고속 스핀에코법(fast spin echo method)이나 1개의 여기 RF펄스에 이어서 경사자장펄스의 극성을 복수회(예를 들면 256회) 교대로 반전시키는 스위칭 그레디언트(switching gradient)라는 방법을 사용해서 복수개의 에코신호를 발생시켜 그 각 에코신호에 다른 위상엔코드를 시행하는 에코플래너법(EPI)(Echo Planner Iamging)이 있다. 그러나, 이들 방법에 의해 발생하는 복수개의 에코신호는 시간과 함께 감쇠하고, 다음에 발생하는 에코신호만큼 신호강도가 저하하므로 이들 에코신호에서 얻어진 데이터를 로 데이터 공간상의 복수개의 라인에 배치해서 재구성된 단층상은 화질이 나쁘다는 문제점이 있다.

그래서, 상기 기본방법과 1쇼트스캔법을 조합한 방법, 소위 하이브리드 스캔법이 생각되었다. 이 하이브리드 스캔법에 대해서 기본방법과 고속스핀 에코법의 조합을 예로 채택해서 설명한다. 이 방법은, 예를 들면 1개의 여기 RF펄스와 그것에 이어서 4개의 리포커스 RF펄스를 피검체에 조사하여 4개의 에코신호를 순차 발생시켜 그 각 에코신호에 4종류의 각각 다른 위상엔코드를 시행하는 것에 의해 로 데이터 공간상의 256라인 중 4라인의 데이터를 1번에 수집한다. 그리고, 이 펄스시퀀스를 64회 반복하는 것에 의해 로 데이터 공간상의 전체라인의 데이터를 얻는 것이다.

이 하이브리드 스캔법을 사용하는 것에 의해 화질을 거의 열화시키지 않고 1개의 로 데이터 공간상에 필요한 데이터를 얻기 위한 펄스시퀀스의 반복횟수를 감소시킬 수 있다. 따라서, 촬상의 고속화를 도모하는 것이 가능하게 된다.

그러나, 이와 같은 하이브리드 스캔법에서는 이하와 같은 문제점이 있다.

특히 기본방법과 고속 스핀에코법을 조합한 하이브리드 스캔법, 즉 복수개의 에코신호를 얻기 위해 복수개의 리포커스 RF펄스를 사용한 경우에 있어서, 리포커스 RF펄스의 위상극성을 교대로 바꾸면서 조사하는 CPFH(Carr-Purcell-Freeman-Hill)(변형CP로도 불려진다) 펄스시퀀스를 사용한 경우에는 1개의 여기 RF펄스에 의해 양자(proton)의 스핀위상이 90 °회전된 후 그것에 이어서 제1번째의 리포커스 RF펄스에 의해 양자의 스핀위상이 180 °회전되고, 또 제2번째의 리포커스 RF펄스에 의해 양자의 스핀위상이 180 °회전된다. 이와 같이 리포커스 RF펄스의 위상극성을 기수번째와 우수번째로 교대로 바꾸면서 소정횟수를 반복한다. 이것에 의해 발생한 각 에코신호는 각각 다른 연속한 위상 엔코드가 시행된다. 그리고, 각 에코신호에서 얻어진 각 데이터는 로 데이터 공간상의 인접하는, 즉 위상 엔코드량이 연속한 라인에 배치된다. 이 로 데이터 공간을 푸리에(Fourier) 변환하면 재구성화상이 얻어지지만 인접하는 라인이 연속해 있을 때, 위상엔코드량이 각 에코신호 사이의 위상차(180 °) 때문에 불연속으로 된다. 이와 같이 위상엔코드량이 불연속되어 있는 로 데이터 공간을 푸리에 변환해서 얻어진 재구성 화상에는 허상(아터팩트(artifact))의 일종인 화상 흔들림이 생긴다는 문제점이 있다.

또한, 같은 모양으로 리포커스 RF펄스를 사용하는 경우에 있어서, 여기 RF펄스와 90 °다른 위상에서 리포커스 RF펄스를 조사하는 CPMG(Carr-Purcell-Meiboom-Gill) 펄스시퀀스를 사용한 경우에는 각 리포커스 RF펄스 사이에 위상차는 없으므로 각 에코신호 사이에 위상차는 생기지 않는다. 따라서, 1개의 로 데이터 공간내 즉 1슬라이스의 재구성 화상에는 화상흔들림이 생기지 않는다. 그러나, 복수개의 로 데이터 공간의 각 데이터를 수집하는 경우(멀티슬라이스)에는 복수매의 슬라이스 중 증심에 위치하는 슬라이스이외의 주변에 위치하는 슬라이스의 로 데이터 공간에 배치된 인접하는 라인사이에는 다음의 이유에 의해 위상차가 생긴다.

통상, 멀티슬라이스를 얻기 위해서는 슬라이스 두께 방향을 따라서 슬라이스 선택용 경사자장 펄스를 인가한다. 이 슬라이스 선택용 경사자장 펄스는 복수의 슬라이스 중 중심슬라이스 부분에서 강도가 『0』이 되도록 인가되고 있다. 그리고, 여기 RF펄스 및 각 리포커스 RF펄스의 캐리어 주파수를 경사자장 펄스의 강도가 『0』이 되는 중심 슬라이스 부분이 선택되는 주파수에서 슬라이스의 위치에 대응한 편위량으로 편위시킨다. 이것에 의해 복수의 슬라이스가 선택되게 되지만 중심슬라이스와 그 주변의 슬라이스에서는 각각의 여기 RF펄스와 각 리포커스 RF펄스의 캐리어 주파수가 다르게 된다. 그러나, 복수의 슬라이스에서 각각 수집된 각 에코신호는 중심 슬라이스를 선택 여기하기 위한 캐리어주파수와 같은 기준주파수호 위상검파되어 데이터로 해서 검출된다. 따라서, 주변 슬라이스에서는 각 RF펄스를 조사할 때의 (캐리어) 주파수와 각 RF펄스에 의해 생긴 각 에코신호를 검파할 때의 참조(기준) 주파수가 다르게 되므로 주변 슬라이스의 로 데이터 공간에 배치된 각 라인의 위상엔코드량은 상기 양 주파수의 엇갈림에 대응한 위상차만큼 쉬프트(shift) 된다. 즉, 주변슬라이스에서는 관측계인 기준 주파수의 회전 좌표계에 대해서 캐리어 주파수에서의 회전 좌표계가 상대적으로 회전하고 있기 때문에 위상차가 생긴다. 이 위상차에 의해 상술의 화상 흔들림이 재구성 화상에 생긴다는 문제점이 있다.

또한, 기본방법과 에코플래너법을 조합한 하이브리드 스캔법에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

이 경우, 각 에코신호는 경사자장 펄스의 극성반전에 의해 발생하지만 경사자장 펄스의 극성반전 타이밍 엇갈림이나 정자장의 불균일에 기인해서 그 에코피크(peak)의 발생시간에 엇갈림이 생긴다. 즉, 각 에코신호 사이에 위상차가 생기게 된다. 이것에 의해서도 상기와 같이 화상 흔들림이 발생한다는 문제점이 있다.

또, 리포커스 RF펄스의 조사타이밍을 어긋나게 함으로써 각 에코신호의 피크발생시간을 제어하여, 상술한 바와 같은 각 에코신호 사이의 위상차가 생기지 않도록 하는 것이 고려되었다. 그러나, 이 경우에는 RF 조사부 등의 제어계가 각 리포커스 RF펄스의 주파수나 조사타이밍을 고속으로 제어할 필요가 있으므로 제어계에 매우 큰 부담이 걸린다. 또, 고속으로 제어하므로 충분한 정밀도를 얻는 것이 곤란하고, 혹은 제어계에 안정성을 요하므로 현실적이지 않다.

본 발명은 하이브리드 스캔법으로 촬상하는 경우에 각 에코신호 사이의 위상차를 제어계 부담 등의 문제가 생기지 않고 용이하게 보정해서 화상 흔들림을 억제할 수 있는 MR 이미징 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 이와 같은 목적을 달성하기 위해 다음과 같은 구성을 채용한다.

본 발명은 NMR 현상을 이용해서 이미징을 행하는 MR 이미징 장치에 있어서, 상기 장치는 이하의 요소:

촬영영역 공간에 균일한 정자장을 발생하는 주마그넷트:

상기 정자장 공간에서 직교하는 3차원 방향으로 자장강도가 각각 변화하는 3개의 경사자장 펄스(슬라이스 선택용 경사자장펄스 위상엔코드용 경사자장펄스, 판독용 경사자장 펄스)를 발생시키기 위한 제1 내지 제3의 경사자장코일;

여기 RF펄스와 리포커스 RF펄스의 조사 및 에코신호의 검출을 행하기 위한 RF코일;

상기 RF코일을 통해서 1개의 여기 RF펄스와 그것에 이어서 복수개의 리포커스 RF펄스를 소정의 캐리어 주파수로 변조해서 소정의 타이밍으로 차례대로 조사하는 RF 조사수단;

상기 여기 RF펄스 및 리포커스 RF펄스의 각 펄스의 조사타이밍에 맞추어 상기 제1의 경사자장 코일을 통해서 슬라이스면을 선택하기 위한 경사자장 펄스를 발생하는 슬라이스선택용 경사자장 펄스 발생수단;

각 에코신호의 각 발생타이밍에 맞추어 상기 제2의 경사자장 코일을 통해서각 에코 신호마다 다른 위상엔코드용 경사자장 펄스를 발생하는 위상엔코드용 경사자장 펄스 발생수단;

상기 각 에코신호의 각 발생타이밍에 맞추어 상기 제3의 경사자장 코일을 통해서 판독용의 경사자장 펄스를 발생하는 판독용 경사자장 펄스 발생수단;

상기 RF코일에 의해 검출된 에코신호를 소정의 주파수(기준주파수)로 검파해서 데이터를 수집하는 데이터 수집수단;

상기 각 에코신호마다 상기 기준주파수에 대한 에코피크의 위상차를 구하는 위상 검출수단;

상기 각 에코신호마다 얻어진 데이터에 대해서 상기 위상차에 기초해서 회전처리를 행하는 것에 의해 각 에코신호 사이의 위상을 연속적으호 연결하는 회전처리수단;

상기 회전처리후의 데이터에서 단층상을 재구성하는 데이터 처리수단을 포함한다.

촬영영역 공간에는 주마그넷트에 의해 정자장이 발생하고, 또 촬영영역 공간에는 제1의 경사자장 코일을 통해서 슬라이스의 두께방향을 따라 슬라이스 선택용 경사자장 펄스가 인가되고, 이것에 의해 위치에 따라 다른 공명주파수를 갖는 복수개의 슬라이스 중 원하는 슬라이스가 선택된다. 그리고 RF 조사수단에 의해 1개의 여기 RF펄스와 그것에 이어서 복수개의 리포커스 RF펄스가 조사된다. 이때의 각 RF펄스의 캐리어 주파수는 소망의 슬라이스 위치의 양자를 여기하기 위한 캐리어 주파수로 되어 있다. 이들 RF펄스에 의해 발생하는 각 에코신호에는 각각 다른 위상엔코드가 제2의 경사자장 코일을 통해서 시행된다. 그리고, 각 에코신호의 발생타이밍에 맞추어 제3의 경사자장 코일을 통해서 판독용 경사자장 펄스가 인가된다. 데이터 수집수단은 각 에코신호를 소정의 주파수(기준주파수)로 검파해서 데이터를 수집하지만 각 에코신호는 소정의 캐리어 주파수로 변조되어 있으므로 다른 상기 양주파수에 기초하여 각 에코신호 사이에는 위상차가 생긴다. 또한, RF 조사수단에 의한 리포커스 RF펄스의 조사방법에 의해 각 에코신호 사이에는 위상차가 생긴다. 이 각 에코신호 사이의 위상차는 위상검출수단이 각 에코신호마다 상기 기준 주파수에 대한 에코피크의 위상차를 구하는 것에 의해 검출된다. 이 검출된 위상차에 기초해서 회전처리수단이 각 에코신호마다 얻어진 데이터에 대해서 회전처리를 행한다. 이 회전처리에 의해 각 에코신호 사이의 위상이 연속적으로 연결된다. 그리고, 이 회전처리후의 데이터, 즉 위상엔코드량이 연속하고 있는 로 데이터 공간에서 데이터 처리수단이 단층상을 재구성한다.

이와 같이, 하이브리드 스캔법에 의해 단층상의 촬영의 고속화를 도모함과 동시에 각 에코신호마다의 위상차를 검출해서 각 에코신호 마다의 위상차를 보정한다. 따라서, 로 데이터 공간에서 각 라인의 위상을 연속적으로 연결할 수 있어, 그 결과 이 로 데이터 공간에서 재구성되는 화상의 화상 흔들림을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 장치에 있어서, 상기 RF 조사수단은 복수개의 리포커스 RF펄스의 위상극성을 교대로 바꾸면서 조사하는 것이 좋다.

RF 조사수단은 여기 RF펄스를 조사하는 것에 의해 양자의 스핀위상을 소정각도만큼 회전시켜 또 복수개의 리포커스 RF펄스를 조사하는 것에 의해 양자의 스핀위상을 소정각도만큼 회전시켜 복수개의 에코신호를 발생시킨다. 일반적으로, 여기 RF펄스는 90 °펄스, 리포커스 RF펄스는 180 °에서 이 각도만큼 양자의 스핀위상을 회전시킨다. 이 각도는 각 펄스의 조사시간이나 그 자장강도를 제어하는 것에 의해 조정되지만 조사시간의 타이밍 엇갈림이나 자장강도의 정밀도 등에 의해 정확히 리포커스 RF펄스를 180 °펄스로 할 수 없다. 예를 들면 180 ° 펄스가 175 ° 펄스로 되게 한다. 이 175 °의 불완전한 복수개의 리포커스 RF펄스에 의해 양자의 스핀위상을 회전시켜 계속하면 5 °의 위상차를 누적하게 된다. 예를 들면, 4개의 리포커스 RF펄스를 조사하면 180 °의 리포커스 RF펄스에서는 최초의 위상에서 180 °×4 = 720 °의 위상이 되지만 실제로는 175 °×4 = 700 °의 위상이 되어 20 °(5 °×4회)의 누적 위상오차로 된다. 그러나, 리포커스 RF펄스의 위상극성을 교대로 바꾸면서 조사하는 경우 예를 들면 180 °펄스와 -180 °펄스를 교대로 조사하면 제1번째의 리포커스 RF펄스에 의해 양자의 스핀위상이 175 °회전하고, 또 제2번째의 리포커스 RF펄스에 의해 -175 °회전하므로 이때의 누적위상오차를 0 °로 할 수 있다. 따라서, 1개의 여기펄스와 그것에 이어서 복수개의 리포커스 RF펄스에 의해 장시간에 걸쳐서 에코신호를 발생시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 장치에 있어서, 상기 위상검출수단은 발생하는 에코신호의 순번을 k(k는 양의 정수)로 하고, 상기 캐리어 주파수를 Wc로 하고, 상기 기준주파수를 W_R로 하고, 각 에코신호의 시간간격을 Tes로 한 경우에 위상차를 ø= (W_C- W_R)k ·Tes + (1+(-1)^K)π/2(rad)에 의해 산출하는 것이 좋다.

위상검출수단은 캐리어 주파수(W_C)와 기준주파수(W_R)의 차분에 기초한 각 에코신호마다의 위상차를 각 에코번호(k)와 에코신호의 시간간격(Tes)에 기초해서 산출한다(상기 식의 제1항). 또, RF 조사수단이 리포커스 RF펄스를 그 위상 극성을 교대로 바꾸면서 조사하는 경우에는 우수번째와 기수번째의 에코신호 사이에서 180 °의 위상차가 생긴다. 이 위상차는 상기식의 제2항에 의해 산출된다. 이들 제1항 및 제2항의 합이 발생하는 각 에코신호 마다의 위상차로 된다.

이것에 의해 각 에코신호 마다의 위상차를 상기식에서 산출하는 것에 의해, CPFH펄스 시퀀스를 사용한 하이브리드 스캔법에서의 화상흔들림을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 장치에 있어서, 상기 RF 조사수단은 복수개의 리포커스 RF펄스를 여기 RF펄스와 90 °다른 위상으로, 또 그 위상극성을 바꾸지 않고 조사해도 좋다.

이 장치는 그 펄스시퀀스에 CPMG 펄스 계열을 사용한 하이브리드 스캔법에도 적용할 수 있다.

또한, 본 발명의 장치에 있어서, 상기 위상검출수단은 발생하는 에코신호의 순번을 k(k는 양의 정수)로 하고, 상기 캐리어 주파수를 Wc로 하고, 상기 기준주파수를 W_R로 하고, 각 에코신호의 시간간격을 Tes로 한 경우에 위상차를 ø= (W_R- W_R)k ·Tes(rad)에 의해 산출하는 것이 좋다.

위상검출수단은 캐리어 주파수(Wc)와 기준주파수(W_R)의 차분에 기초한 각 에코신호마다의 위상차를 각 에코번호(k)와 에코신호의 시간간격(Tes)에 기초해서 산출한다.

이와 같이, 각 에코신호 마다의 위상차를 상기식에서 산출하는 것에 의해 CPMG 펄스 시퀀스를 사용한 하이브리드 스캔법에서의 화상 흔들림을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 장치에 있어서, 상기 위상검출수단은 단층상의 촬영전에 미리 상기 위상엔코드용 경사자장 펄스 발생수단을 정지함과 동시에 이 상태에서 촬영용의 펄스시퀀스에 상당하는 위상차 측정용의 펄스시퀀스를 실행하고, 각 에코신호마다 기존주파수에 대한 에코피크의 위상차를 측정에 의해 구하는 것이 좋다.

우선, 단층상의 촬영전에 미리 위상엔코드용 경사자장 펄스 발생수단을 정지하고, 촬영용의 펄스시퀀스에 상당하는 위상차 측정용의 펄스시퀀스를[CPFH 또는 CPMG 펄스 계열에서] 실행한다. 이것에 의해 발생하는 각 에코신호는 위상엔코드용 경사자장 펄스에 의해 자장이 흩어지지 않으므로 강한 신호를 측정할 수 있다. 즉, 피크가 명료한 에코신호를 얻을 수 있다. 이 각 에코신호의 에코피크를 구하고 이 에코피크에서 기준주파수에 대한 위상차를 각 에코신호마다 구한다.

이와 같이, 위상차를 실측으로 구하는 것에 의해 캐리어 주파수 및 기준주파수의 설계치에서의 엇갈림에 따라 오차가 위상차에 포함되지 않고, 정확히 위상차를 구할수 있다.

또한, 본 발명의 장치에 있어서, 상기 RF 조사수단은 n(n은 양의 정수)번째의 리포커스 RF펄스의 조사 타이밍을, 여기 RF펄스의 조사시점을 시간원점으로 해서 최초의 리포커스 RF펄스의 조사타이밍을 τ로 한 경우에 {2(n-1) + 1} τ인 것이 좋다.

상기 타이밍에서 리포커스 RF펄스를 조사하는 것에 의해 각 에코신호가 생길때까지의 시간을 최초의 에코신호가 생길때까지의 시간의 정수배로 할 수 있으므로 리포커스 RF펄스의 불완전성에 의한 의사 에코신호(spurious echo)를 본래의 에코신호와 동시각에 발생시켜 위상 엇갈림을 작게하면서 의사 에코신호도 화상화를 위한 에코신호(stimulated echo)로 해서 이용할 수 있다.

또한, 본 발명의 장치에 있어서, 위상 엔코드용 경사자장 펄스 발생수단은 각 에코신호의 중심에 대해서 상기 각 위상 엔코드용 경사자장 펄스와 대칭으로 상기 각 위상 엔코드용 경사자장 펄스와 같은 강도, 같은 펄스폭으로 또 반대극성의 리와인드(rewind)펄스를 발생하는 것이 좋다.

각각의 에코신호의 중심에 대해서 상기 위상 엔코드용 경사자장 펄스에 대응한 같은 강도, 같은 펄스폭 또 반대극성의 리와인드 펄스를 인가하므로 각 에코신호는 같은 초기 상태로 되고, 바로 전에 시행된 다른 위상 엔코드의 영향없이 독립해서 각각의 위상 엔코드만을 처리할 수 있다. 그 결과, 위상 엇갈림이 억제되어 재구성 화상에 대한 영향을 작게할 수 있다.

또한, 본 발명의 장치에 있어서, 상기 데이터 수집수단은 상기 기준주파수에서 소정치만큼 편위시킨 상태로 검파해서 데이터를 수집하는 것이 좋다.

로 데이터 공간은 위상엔코드와 주파수 엔코드에 의해 구성되는 공간이다. 이 로 데이터 공간의 주파수 엔코드가 『0』위치에 있는 데이터는 재구성된 화상의 중심위치에 상당하는 것이다. 그래서, 데이터 수집수단이 검파를 행하는 기준 주파수를 소정치만큼 편위시키면 본래는 화상의 중심위치에 상당하는 로 데이터 공간에서의 데이터가 소정치만큼 편위하여 재구성화상도 그 편위에 대응해서 이동한다. 따라서 MR 이미징 장치에서 피검체의 위치가 소망위치에 없는 경우에도 피검체를 이동하지 않고 기준주파수를 소정치만큼 편위시키는 것에 의해 재구성 화상을 이동할 수 있다.

본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 현재 바람직하게 이해되는 여러 형태의 도면이 예시되었지만, 본 발명은 예시된 장치 및 수단에 정확히 한정되는 것은 아니다.

이하, 본 발명에 적합한 실시예를 도면에 기초해서 상세히 설명한다.

제 1 실시예

우선, 제1도에 나타낸 MR 이미징 장치에 대해서 설명하면, 정자장을 발생하기 위한 주마그넷트(1)와, 이 정자장에 중첩하도록 경사자장을 인가하는 3개의 경사자장코일(2)(2x,2y,2z)(Cradient field coils)이 구비되어 있다. 경사자장코일(2)은 주마그넷트(1)에 의한 균일한 정자장에 자장강도가 직교하는 3차원방향(X,Y,Z)으로 각각 변화하는 3개의 경사자장(Gx,Gy,Gz)의 펄스(슬라이스 선택용 경사자장 펄스, 위상엔코드용 경사자장 펄스, 판독용 경사자장 펄스)를 중첩하는 3조의 경사자장 코일(2x,2y,2z)로 구성되어 있다. 이 정자장 및 경사자장이 가해지는 공간에는 도시하지 않은 피검체(환자)가 배치되고, 그 피검체에는 RF코일(3)(Radio Frequency Coil)이 설치되어 있다.

경사자장 코일(2)에는 경사자장 전원(4)이 접속되고, 경사자장(Gx,Gy,Gz)의각 경사자장 발생용 전력이 공급된다. 이 경사자장 전원(4)에는 파형발생기(5)에서의 파형신호가 입력되어 경사자장(Gx,Gy,Gz)의 각 경사자장 파형이 제어된다. RF코일(3)에는 RF파워앰프(6)에서 RF신호가 공급되고, 이것에 의해 피검체로의 RF신호조사가 행해진다. 이 RF신호는 RF신호발생기(7)에 의해 발생된 소정의 캐리어 주파수(Wc)의 RF신호를 변조기(8)에서 파형발생기(5)에서 보내진 파형에 대응해서 AM 변조한 것으로 되어 있다.

피검체에서 발생한 에코신호는 RF코일(3)에 의해 수신되고, 프리앰프(9)를 거쳐 위상검파기(10)로 보내진다. 수신신호는 위상검파기(10)에 있어서 RF신호발생기(7)에서의 RF신호를 기준주파수(W_R)로 해서 위상검파되고, 검파출력이 A/D변환기(11)로 보내진다. 이 A/D변환기(11)에는 샘플링펄스발생기(12)에서 샘플링 펄스가 입력되어 있고, 이 샘플링 펄스에 대응해서 검파출력의 디지탈데이터로의 변환이 행해진다. 그 디지탈 데이터는 호스트컴퓨터(20)로 입력된다.

호스트컴퓨터(20)는 입력된 데이터를 처리해서 화상을 재구성함과 동시에 시퀀서(23)를 통해 시퀀스 전체의 타이밍을 정한다. 즉 시퀀서(23)는 호스트컴퓨터(20)의 제어하에 파형발생기(5), RF신호발생기(7), 샘플링펄스발생기(12) 등에 타이밍 신호를 보내고, 파형발생기(5)에서 각 파형신호가 출력되는 타이밍을 정함과 동시에, RF신호발생기(7)에서의 RF신호발생타이밍을 정하며, 또 샘플링펄스발생기(12)에서의 샘플링펄스발생타이밍을 정한다. 또한, 호스트컴퓨터(20)는 파형발생기(5)에 파형정보를 보내고, Gx,Gy,Gz의 각 경사자장 펄스의 파형, 강도 등을 제어함과 동시에, RF코일(3)에서 피검체로 조사하는 RF신호의 엔빌로우프(envelope)를 정하고, 또 RF신호발생기(7)로 신호를 보내 RF신호의 캐리어 주파수(Wc)를 제어한다. 따라서, 이 호스트컴퓨터(20)에 의해 하이브리드 스캔법 등의 촬영시퀀스에 기초한 펄스시퀀스 전체의 제어가 이루어짐과 동시에, 발생한 각 에코신호 마다의 위상차를 검출해서 보정하기 위한 처리가 이루어진다.

이와 같은 MR 이미징 장치에 있어서, 컴퓨터(20) 및 시퀀서(23)의 제어하에 제2도에 나타낸 바와 같은 펄스시퀀스가 행해진다. 이 제2도에 나타낸 펄스시퀀스는 CPFH(변환 CP로도 불려진다)펄스 계열에 의한 고속스핀에코법을 사용한 멀티슬라이스의 하이브리드스캔법에 의한 것이다.

우선, 1개의 90 °펄스(여기 RF펄스)(30)를 인가함과 동시에 경사자장 코일(2z)을 통해서 슬라이스 선택용 경사자장 펄스(40)를 가한다. 다음에 1개의 180 °펄스(리포커스 RF펄스)(31)를 90 °펄스(30)의 조사시점을 시간원점으로 해서 τ시간 후에 조사하고, 또 그 2τ시간 후에 -180 °펄스(리포커스 RF펄스)(32)를 조사한다. 이와 같이, 위상극성을 정부(正負)로 바꾸면서 4개의 180 °펄스(31,32,33,34)를 슬라이스 선택용 경사자장 펄스(41,42,43,44)와 함께 차례대로 가하고 있다.

이 경우, 최초의 에코신호(71)는 여기 RF펄스(90 °펄스)(30)와 리포커스 RF펄스(180 °펄스)(31)사이의 시간간격(τ)과 같은 시간간격만큼 리포커스 RF펄스(31)에서 경과한 시점을 중심으로 생긴다. 여기에서는, 여기 RF펄스(90 °펄스)(30)에서 에코중심까지의 시간(에코딜레이시간 2τ)을 t₁으로 한다.

이와 같이, 여기 RF펄스(90 °펄스)(30)에서 에코중심까지의 에코딜레이(delay) 시간을 t₁으로 하면 최초의 리포커스 RF펄스(31)는 여기 RF펄스(90 °펄스)(30)를 시간원점(t=0)으로 해서 t = (1/2)t₁= τ으로 주어진다. 그리고, n(n은 양의 정수)번째의 리포커스 RF펄스의 조사타이밍은 {2(n-1) + 1}τ로 설정되어 있다. 즉, 리포커스 RF펄스(32,33,34)의 각 조사타이밍은 t = (3/2)t₁= 3τ, (5/2)t₁= 5τ, (7/2)t₁= 7τ의 각 시점에 설정되는 것에 의해 에코신호를 t = t₁, t₂, t₃, t₄의 각 시점에서 발생시키도륵 한다. 이것에 의해, 여기 RF펄스(30)에서 2번째 이후의 에코신호의 발생시점까지의 시간간격(t₂,t₃,t₄)이 여기 RF펄스(30)에서 최초의 에코신호 발생시점까지의 시간간격(t₁)의 정수배, 즉 t₂= 2t₁, t₃= 3t₁, t₄= 4t₁으로 할 수 있다.

이와 같이, 리포커스 RF펄스의 조사타이밍을 제어하는 것에 의해 리포커스 RF펄스의 불완전성에 의한 의사 에코신호(spurious echo)를 본래의 에코신호와 같은 시각에 발생시켜 위상 엇갈림을 작게 하면서 의사 에코신호도 화상화를 위한 에코신호(stimulated echo)로서 이용할 수 있다.

경사자장 코일(2x)을 통해서 [양자의 스핀위상을 흩어지게 하기 위한] 디페이스(deface)용 그레디언트(gradient) 펄스(60)를 최초의 180 °펄스(31)의 전에인가한 후 각 리포커스 RF펄스(31,32,33,34)의 후에 주파수 엔코드를 행하기 위한 판독용 경사자장 펄스(61,62,63,64)를 가해서 양자의 스핀위상을 가지런히 해서 에코신호를 발생시킨다.

또, 경자자장 코일(2y)을 통해서 위상 엔코드용 경사자장 펄스(50,52,54,56)가 각 리포커스 RF펄스(31,32,33,34)의 뒤에서 각 에코신호(71,72,73,74)가 발생하기 전에 인가되어, 그 에코신호에 각각 다른 크기의 위상 엔코드를 시행한다. 각 에코신호(71,72,73, 74)가 발생한 후에 경사자장 코일(2y)을 통해서 인가하는 펄스(51,53,55)는 리와인드용이다. 각 리와인드용 펄스(51,53,55)는 각 에코신호(71,72,73)의 중심에 대해서 위상 엔코드용 경사자장 펄스(50,52,54)에 대응한 같은 강도, 같은 펄스폭 또 반대극성의 펄스이다. 이것에 의해 각 에코신호(72,73,74)는 같은 초기상태로 되고, 바로 전에 시행된 다른 위상 엔코드의 영향없이 독립해서 각각의 위상 엔코드만을 처리할 수 있다. 또한, 에코신호(74)의 발생후예 리와인드용 펄스가 인가되어 있지 않지만 이것은 상술한 디페이스용 그레디언트 펄스(60)에 의해 다음 펄스시퀀스의 최초에 양자의 스핀위상이 흩어지게 되고 동시에 바로전에 시행된 위상 엔코드의 영향을 없게 할 수 있기 때문이다.

이와 같은 펄스시퀀스에 의해 제1의 에코신호(71) 내지 제4의 에코신호(74)가 발생한다. 그리고, 이들 각 에코신호에서 제3도와 같은 로 데이터 공간에 배치되는 횡방향(kx 방향)의 각 라인 데이터가 얻어진다. 그리고 각 라인의 데이터는 로 데이터 공간상에서 종방향(ky 방향)으로 열거된다. 여기에서는, 제1의에코신호(71)에서 얻어진 데이터가 제1라인(L1)의 데이터로 제2의 에코신호(72)에서 얻어진 데이터가 제2라인(L2)의 데이터로, 제3의 에코신호(73)에서 얻어진 데이터가 제3라인(L3)의 데이터로, 제4의 에코신호(74)에서 얻어진 데이터가 제4라인(L4)의 데이터로해서 각각 배치되게 된다. 또, 제1∼제4에코신호(71∼74)의 신호강도는 제2도의 점선으로 나타낸 T₂완화곡선에 기초해서 다음 과정이 작게 된다.

그리고, 이와같은 펄스시퀀스가 임상적으로 유용한 T₂강조신호를 얻기 위해 반복시간(T_R)을 2∼3초로해서 반복되지만 제4에코신호(74)가 발생하기 까지의 에코시간(T_E)는 약 90밀리초 정도로 할 수 있으므로 그 후의 대기시간(1.91초∼2.91초)을 이용해서 슬라이스 선택용 경사자장의 방향에 따라서 다른 많은 슬라이스에서 데이터 수집을 같은 모양으로 행한다. 즉, 제4에코(74)가 발생한 후 호스트 컴퓨터(20)는 RF신호발생기(7)에 신호를 보내 RF신호의 캐리어주파수(Wc)를 이전의 펄스시퀀스로 바꾸어, 즉 다른 슬라이스면을 선택여기해서 같은 모양의 펄스시퀀스를 처리해서 서로 위상 엔코드량이 다른 4개의 펄스시퀀스를 처리한다. 그리고, 소망의 수의 슬라이스에 대해서 펄스시퀀스를 처리한 후 최초의 슬라이스면의 처리로 되돌리고, 최초의 슬라이스면에서의 처리시에 시행된 위상 엔코드량을 또 변화시켜 예를 들면 제5∼제8라인에 배치할 데이터를 수집한다. 이와같은 펄스시퀀스가 위상 엔코드량을 변화시키면서 반복된다. 여기에서는, 제3도에 나타낸 바와 같이 256라인이 필요하는 것으로 하면 1슬라이스면당 64회(=256/4)의 펄스시퀀스를 반복하면좋게 된다.

여기에서, 각 펄스시퀀스에 있어서 90 °펄스(30) 및 180 °펄스(31,32,33,34) 인가시의 자화벡터(M)의 거동을 생각해 보면 복수매의 슬라이스 중 중심슬라이스의 경우, 즉 W_c=W_R에서는 제4A도∼제4C도에 나타낸 바와 같이 된다. 여기에서 W_C는 여기 RF펄스(30)의 캐리어주파수, 다시말하면 RF신호발생기(7)에서 변조기(8)로 보내지는 RF신호의 주파수이다. 또한, W_R은 RF신호발생기(7)에서 위상검파기(10)로 기준신호로해서 가해지는 신호의 주파수이다. 우선 90 °펄스(30)를 가하면 그 자장(H1)의 방향은 X방향에 있으므로 제4A도에 나타낸 바와 같이 Z방향으로 향해진 자화벡터(M)는 90 °기울어져 (-)Y방향으로 향한다. 그 후, 시간이 경과해서 위상이 흩어져 있을 때 180 °펄스(31)에 의해 X방향의 자장(H1)을 가하는 것에 의해 자화벡터(M)를 제4B도에 나타낸 바와 같이 (+)Y방향으로 180°회전시켜 제1의 에코신호(71)를 발생시킨다. 또, 시간이 경과한 후 반대극성의 180 °펄스(32)에 의해 (-)X방향의 자장(H1)을 가해서 자화벡터(M)를 제4C도에 나타낸 바와 같이 재차 (-)Y방향으로 향해 제2의 에코신호(72)를 발생시킨다. 이와 같이 CPFH펄스 계열에서는 기수번째의 에코신호(71)와 우수번째의 에코신호(72)에서는 180 °위상차가 원리적으로 생긴다.

이것에 대해서 중심슬라이스에서 떨어진 슬라이스의 경우, 다시말하면 Wc ≠ W_R인 경우 자화벡터(M)의 거동은 제5A도∼제5C도와 같이 된다. 여기에서 Z-X-Y 좌표축은 기준주파수(W_R)에서의 회전좌표계이고, Z-X'-Y 좌표축은 캐리어주파수(W_C)에서의 회전좌표계이며 중심슬라이스에서 떨어지는데에 따라서(W_C와 W_R의 차분이 크게되어) X와 X', Y와 Y'의 위상 엇갈림이 서서히 커지게 된다. 자화벡터(M)는 캐리어주파수(W_C)의 Z-X'-Y'좌표계를 따라서 기울어진다. 거기서, 우선 최초의 90 °펄스(30)에 의해 X' 방향의 자장(H1)이 증가하여 자화벡터(M)는 제5A도에 나타댄 바와 같이 Z방향에서 기울어져 (-)Y방향으로 향하게 된다. 그 후, 시간이 경과해서 180 °펄스(31)를 가하면 X'방향의 자장(H1)이 증가하게 되므로 자화벡터(M)는 제5B도에 나타낸 바와 같이 (+)Y'방향으로 향해서 제1의 에코신호(70)가 발생한다. 또, 시간이 경과한 후 반대극성의 180 °펄스(32)에 의해 (-)X'방향의 지장(H1)을 가하면 자화(M)는 제5C도에 나타낸 바와 같이 재차 (-)Y'방향으로 향해 제2의 에코신호(72)가 발생한다. 이와 같이, 관측계인 기준주파수(WR)의 좌표계에서 보면 캐리어주파수(W_C)와의 차분에 대응해서 각 에코신호에 대해서 위상차가 생긴다.

거기서, 이와 같은 CPFH 펄스계열에 의한 하이브리드 스캔법에서 얻어진 데이터에 대해서는 제3도와 같이 각 라인마다 열거하면 그 각 라인 사이에서 위상 엔코드량의 연속적이지 않고, 즉 위상오차가 발생하게 된다. 그리고 그대로 2차원 푸리에 변환해서 화상을 재구성하면 그 재구성화상에 흔들림이 발생한다. 그 때문에, 각 슬라이스, 각 에코신호마다 그 위상차를 다음과 같이 해서 보정한다.

이 각 에코신호마다의 위상차(Ø)는 다음의 (1)식으로 표현된다.

여기서, k : 에코번호(1,2,3, ……… 양의 정수)

W_C: 캐리어주파수

W_R: 기준주파수

Tes : 에코시간간격

이 (1)식의 제1항에서 캐리어주파수(W_C)와 기준주파수(W_R)에 기초해서 각 에코신호마다의 위상차를 구하고, 또 리포커스 RF펄스의 위상극성을 교대로 바꾸어 조사하는 것에 의해 생기는 180 °위상차를 제2항에서 구하고 있다.

이 (1)식에 의해 컴퓨터(20)에서 위상차(Ø)를 구하고, 각 슬라이스, 각 에코신호마다 수집한 데이터에 대해서 다음의 (2)식으로 표현되는 역회전의 회전행렬을 연산하는 것에 의해 각 에코신호마다의 위상의 회전보정처리를 행한다.

이것에 의해 중심슬라이스나 중심에서 떨어진 주변슬라이스의 로 데이터 공간의 각 라인의 데이터에 대해서 에코신호 사이에서 위상이 연속적으로 연결되게 되어 재구성 화상에서의 화상 흔들림을 해소할 수 있다.

또한, 이 실시예에서는 CPFH(변형 CP로도 불려진다) 펄스계열에 의한 하이브리드 스캔법을 예로 채용해서 설명하였지만 리포커스 RF펄스의 위상극성을 교대로바꾸지 않고 조사하는 CPMG 펄스 계열에 의한 하이브리드 스캔법에 대해서도 적용 가능하다.

이 경우는 상기 (1)식에 대신해서 다음의 (3)식을 사용해서 각 에코신호마다의 위상차(Ø)을 구하면 좋다. 또한, 각 기호는 상기 (1)식과 같다. 이 (3)식의 제1항에서 캐리어주파수(W_C)와 기준주파수(W_R)에 기초해서 각 에코신호마다의 위상차를 구하고 있다.

제 2 실시예

제1실시예에서는 위상차(Ø)를 (1)식 혹은 (3)식에 의해 구했지만, 실측데이터에서 구하도록 하여도 좋다. 이 실측데이터를 얻는 순서를 제6도의 플로우차트를 참조해서 설명한다.

우선, 스텝(S1)에서는 경사자장 코일(2y)에서의 위상 엔코드용 경사자장 펄스의 조사를 정지한다.

스텝(S2)에서는 제2도에 나타낸 펄스시퀀스를 위상차 측정용 펄스시퀀스로 해서 실행한다(CPMG 펄스 계열에 의해서도 좋다). 이 펄스시퀀스는 위상 엔코드용 경사자장 펄스를 정지하고 있으므로 각 에코신호에 인가되어 있는 자장이 흩어지지 않는다. 따라서, 각 에코신호는 위상 엔코드 경사자장 펄스가 인가되어 있는 경우와 비교해서 강한 신호로 되고, 에코피크가 명료하게 나타난다.

스텝(S3)에서는 각 슬라이스, 각 에코신호마다 실부와 허부의 에코피크를 구한다.

스텝(S4)에서는 스텝(S3)에서 구해진 실부의 에코피크에서의 신호치(S_R)와 허부의 에코피크에서의 신호치(S_I)에서 위상차(Ø)를 다음의 (4)식에서 산출한다.

그리고, 각 슬라이스, 각 에코신호마다 구해진 위상차(Ø)를 호스트컴퓨터(20) 내에 저장한다.

그리고, 제2도에 나타낸 펄스시퀀스를 위상 엔코드용 경사자장 펄스를 인가한 상태에서 처리하여 단층상의 촬영을 행한다. 계속해서, (4)식에 의해 구해지고, 호스트컴퓨터(20) 내에 저장되어 있는 각 슬라이스, 각 에코신호마다의 위상차(Ø)와 (2)식의 회전행렬에서 각 에코신호마다의 위상의 회전보정처리를 행한다. 이것에 의하면, 캐리어주파수(W_C) 및 기준주파수(W_R)의 설계치에서의 엇갈림에 따르는 계산오차가 위상차에 포함되지 않으므로 정확히 위상차를 구할 수 있다. 그 결과, 장치마다의 [RF신호 발생기 7의 발진주파수의] 편차(dispersion)에 관계없이 화상흔들림을 억제할 수 있다.

또한, 위상검파기(10)의 기준주파수(W_R)를 고의로 소정치만큼 엇갈리게한 상태에서 단층상의 촬영을 행하는 소위 편심촬영을 행하는 경우에도 적용할 수 있다. 로 데이터 공간은 위상 엔코드와 주파수 엔코드(판독용 경사자장 펄스에 의해 시행된)에 의해 구성되는 공간이다. 그리고, 주파수 엔코드량이 『0』의 위치는 재구성화상의 중심위치에 상당하는 것이다. 거기서, 기준주파수(W_R)를 소정치만큼 편위시키면 본래는 재구성 화상의 중심위치에 상당하는 로 데이터 공간에서의 데이터가 소정치만큼 편위하여 재구성 화상도 그 편위에 대응해서 이동한다. 따라서, 피검체의 MR 이미징 장치상에서의 위치가 소망위치에 없는 경우에도 피검체를 이동하지 않고 기준주파수(W_R)를 소정치만큼 편위시키는 것에 의해 재구성 화상을 이동할 수 있다. 이때도, 상술한 위상차의 보정을 행하는 것에 의해 화상흔들림을 억제할 수 있다.

본 발명은 본 발명의 정신과 본질적인 속성을 벗어나지 않는 한 다른 특정형태로 실시될 수 있고, 따라서 본 발명의 범위는 상술한 명세보다는 부가된 청구항에 의해 참조되어야 한다.

제 1 도는 본 발명의 일실시예에 관한 MR 이미징(Imaging) 장치,

제 2 도는 CPFH 펄스계열에 의한 펄스 시퀀스(sequence)를 나타내는 타임차트,

제 3 도는 발생한 에코신호에서 얻어진 데이터를 배치하는 로(raw) 데이터 공간을 나타내는 도면,

제 4A ∼ 4C 도는 중심 슬라이스에서의 자화 벡터(Vector)의 거동을 나타내는 모식도,

제 5A ∼ 5C 도는 주변 슬라이스에서의 자화 벡터(Vector)의 거동을 나타내는 모식도,

제 6 도는 위상차를 실측 데이터에서 구하는 순서를 나타내는 플로우차트이다.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

1..... 주마그넷트, 2,2x,2y,2z..... 경사자장코일,

3..... RF코일, 4..... 경사자장전원,

5..... 파형발생기, 6..... RF파워앰프,

7..... RF신호발생기, 8..... 변조기,

9..... 프리앰프, 10..... 위상검파기,

11..... A/D변환기, 12..... 샘플링펄스발생기,

20..... 호스트컴퓨터, 23..... 시퀀서,

H1..... 자장, L1, L2, L3, L4..... 라인,

M..... 자화벡터, Wc..... 캐리어주파수,

WR..... 기준주파수.

Claims

핵자기공명(NMR) 현상을 이용해서 이미징(Imaging)을 행하는 MR 이미징 장치에 있어서,

촬영영역 공간에 균일한 정자장(靜磁場)을 발생하는 주(主) 마그넷트와,

상기 정자장 공간에서 직교하는 3차원 방향으로 자장강도가 각각 변화하는 슬라이스 선택용 경사자장 펄스, 위상 엔코드용 경사자장 펄스 및 판독용 경사자장 펄스인 3개의 경사자장 펄스를 발생시키기 위한 제1 내지 제3의 경사자장 코일과,

여기(勵起) RF펄스와 리포커스 RF펄스의 조사 및 에코신호의 검출을 행하기 위한 RF코일과,

상기 RF코일을 통해서 1개의 여기 RF펄스와 그것에 이어지는 복수개의 리포커스 RF펄스를 소정의 캐리어 주파수로 변조하여 소정의 타이밍에서 차례대로 조사하는 RF 조사수단과,

상기 여기 RF펄스 및 리포커스 RF펄스의 각 펄스의 조사타이밍에 맞추어 상기 제1의 경사자장 코일을 통해서 슬라이스면을 선택하기 위한 경사자장 펄스를 발생하는 슬라이스 선택용 경사자장 펄스 발생수단과,

각 에코신호의 각 발생 타이밍에 맞추어, 상기 제2의 경사자장 코일을 통해서 각 에코신호마다 다른 위상 엔코드용 경사자장 펄스를 발생하는 위상 엔코드용 경사자장 펄스 발생수단과,

상기 각 에코신호의 각 발생타이밍에 맞추어, 상기 제3의 경사자장 코일을통해서 판독용 경사자장 펄스를 발생하는 판독용 경사자장 펄스 발생수단과,

상기 RF코일에 의해 검출된 에코신호를 소정의 주파수(기준주파수)로 검파해서 데이터를 수집하는 데이터 수집수단과,

상기 각 에코신호마다 상기 기준주파수에 대한 에코피크의 위상차를 구하는 위상검출수단과,

상기 각 에코신호마다 얻어진 데이터에 대해서 상기 위상차에 기초하여 회전처리를 행하는 것에 의해 각 에코신호사이의 위상을 연속적으로 연결하는 회전처리수단과,

상기 회전처리후의 데이터에서 단층상(斷層橡)을 재구성하는 데이터 처리수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 MR 이미징 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 RF 조사수단은, 복수개의 리포커스 RF펄스의 위상극성을 교대로 바꾸면서 조사하는 것을 특징으로 하는 MR 이미징 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 위상 검출수단은, 발생하는 에코신호의 순번을 k(k는 양(positive)의 정수), 상기 캐리어 주파수를 W_C, 상기 기준주파수를 W_R로 하고, 각 에코신호의 시간간격을 Tes로 한 경우에, 위상차를 Ø= (W_C- W_R)k·Tes + (1 + (-1)^k)π/2(rad)에의해 산출하는 것을 특징으로 하는 MR 이미징 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 RF 조사수단은, 복수개의 리포커스 RF펄스를 여기 RF펄스와 90 °다른 위상으로, 동시에 그 위상 극성을 바꾸지 않고서 조사하는 것을 특징으로 하는 MR 이미징 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 위상 검출수단은, 발생하는 에코신호의 순번을 k(k는 양의 정수), 상기 캐리어 주파수를 W_C, 상기 기준주파수를 W_R로 하고, 각 에코신호의 시간간격을 Tes로 한 경우에 위상차를 Ø= (W_C- W_R)k ·Tes(rad)에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 MR 이미징 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 위상 검출수단은, 단층상의 촬영전에 미리 상기 위상 엔코드용 경사자장 펄스 발생수단을 정지함과 동시에, 이 상태에서 촬영용의 펄스 시퀀스에 상당하는 위상차 측정용의 펄스시퀀스를 실행하고, 각 에코신호마다 기준주파수에 대한 에코피크의 위상차를 측정에 의해 구하는 것을 특징으로 하는 MR 이미징 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 RF 조사수단은, n(n은 양의 정수)번째의 리포커스 RF펄스의 조사타이밍을 여기 RF펄스의 조사시점을 시간원점으로 해서 최초의 리포커스 RF펄스의 조사타이밍을 τ로 한 경우에, {2(n-1)+1}τ가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 MR 이미징 장치.
제 1 항에 있어서,

위상 엔코드용 경사자장 펄스 발생수단은, 각 에코신호의 중심에 대해서 상기 각 위상 엔코드용 경사자장 펄스와 대칭으로 상기 각 위상엔코드용 경사자장 펄스와 같은 강도, 같은 펄스폭으로 또 반대 극성의 리와인드 펄스를 발생하는 것을 특징으로 하는 MR 이미징 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 데이터 수집수단은, 상기 기준주파수에서 소정치만큼 편위(偏位)시킨 상태로 검파해서 데이터를 수집하는 것을 특징으로 하는 MR 이미징 장치.