KR101442619B1

KR101442619B1 - Ｍｒｉ 시스템 및 ｍｒｉ 시스템 진단 방법

Info

Publication number: KR101442619B1
Application number: KR1020120134867A
Authority: KR
Inventors: 이만우; 김준수
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2012-11-26
Filing date: 2012-11-26
Publication date: 2014-09-22
Anticipated expiration: 2032-11-26
Also published as: US9689953B2; KR20140067525A; US20140145719A1; CN103829946B; EP2735882A2; EP2735882A3; CN103829946A

Abstract

기준 경사 펄스에 기초하여 복수의 변형 경사 펄스를 생성하고, 경사 코일에 포함되는 상기 x축 코일, 상기 y축 코일, 및 상기 z축 코일 중 하나에 상기 복수의 변형 경사 펄스를 인가하여 대상체가 수용된 촬영 공간에 경사 자장을 형성하는 단계, RF 코일에서 상기 복수의 변형 경사 펄스 각각에 대응되는 경사 자장이 형성된 상기 촬영 공간 상의 상기 대상체로 RF 펄스를 인가하고, 상기 복수의 변형 경사 펄스 각각에 대응되는 상기 대상체로부터 발생되는 복수의 RF 신호를 수신하는 단계, 및 상기 수신된 복수의 RF 신호에 기초하여 상기 경사 코일의 출력을 보상하는 단계를 포함하는 MRI 시스템 진단 방법을 개시한다.

Description

ＭＲＩ 시스템 및 ＭＲＩ 시스템 진단 방법{MAGNETIC RESONANCE IMAGING SYSTEM AND METHOD FOR DIAGNOSING THE SAME}

본 발명은 MRI 시스템 및 MRI 시스템 진단 방법을 개시한다.

자기 공명 영상 (Magnetic Resonance Imaging, MRI) 은 원자핵을 자장에 노출시킨 후 공명을 통해 얻어지는 정보로 영상을 나타낸 것이다. 원자핵의 공명이란 외부 자장에 의해 자화된 상태의 원자핵에 특정한 고주파를 입사시키면 낮은 에너지 상태의 원자핵이 고주파 에너지를 흡수하여 높은 에너지 상태로 여기되는 현상을 말한다. 원자핵은 종류에 따라 각기 다른 공명주파수를 가지며 공명은 외부 자장의 강도에 영향을 받는다. 인체 내부에는 무수히 많은 원자핵이 있으며 일반적으로 수소 원자핵을 자기 공명 영상 촬영에 이용한다.

MRI 시스템은, 촬영 공간에 주 자장 (main magnetic field) 을 형성하는 자석과, 촬영 공간으로 RF 신호를 발생하는 RF 코일과, 촬영 공간에서 대상체의 촬영 영역을 선택하기 위한 경사 자장 (gradient magnetic field) 을 형성하는 경사 코일 (gradient coil) 을 포함한다. MRI 시스템은, 대상체의 촬영을 위해 디자인된 펄스 시퀀스를 RF 코일과 그래디언트 코일에 인가하고, 촬영 공간으로 발생된 RF 신호의 에코 신호를 획득한다. 이때 RF 코일과 그래디언트 코일로부터 출력되는 신호는 여러 요인으로 인해서 오차를 갖게 된다. 이러한 출력 신호의 오차는 MR 영상의 신호대잡음비 (Signal to Noise Ratio; SNR) 를 저하시키고, MR 영상이 아티팩트 (artifact) 를 포함하게 할 수 있다.

본 발명은 간단하면서도 정확하게 경사 코일의 오차를 측정하고 그 출력을 보상할 수 있는 MRI 시스템 및 MRI 시스템을 진단하는 방법의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 MRI 시스템 진단 방법은, 기준 경사 펄스에 기초하여 복수의 변형 경사 펄스를 생성하고, 경사 코일에 포함되는 상기 x축 코일, 상기 y축 코일, 및 상기 z축 코일 중 하나에 상기 복수의 변형 경사 펄스를 인가하여 대상체가 수용된 촬영 공간에 경사 자장을 형성하는 단계; RF 코일에서 상기 복수의 변형 경사 펄스 각각에 대응되는 경사 자장이 형성된 상기 촬영 공간 상의 상기 대상체로 RF 펄스를 인가하고, 상기 복수의 변형 경사 펄스 각각에 대응되는 상기 대상체로부터 발생되는 복수의 RF 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 복수의 RF 신호에 기초하여 상기 경사 코일의 출력을 보상하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 MRI 시스템 진단 방법에서 상기 출력을 보상하는 단계는, 상기 수신된 복수의 RF 신호를 고려하여 기준 경사 펄스에 대한 튜닝값을 결정하는 단계; 및 상기 튜닝값에 기초하여 상기 경사 코일에 인가되는 펄스 시퀀스를 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 상기 출력을 보상하는 단계는, 상기 수신된 복수의 RF 신호에 기초하여 상기 RF 신호를 최적화하는 최적 변형 경사 펄스를 선택하고, 상기 최적 변형 경사 펄스와 상기 기준 경사 펄스의 차이에 기초하여 상기 경사 코일에 인가되는 펄스 시퀀스를 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 펄스 시퀀스는, 스핀 에코 시퀀스 (Spin Echo sequence), 터보 스핀 에코 시퀀스 (Turbo Spin Echo sequence), 반전 회복 시퀀스 (Inversion Recovery sequence), 경사 에코 시퀀스 (Gradient Echo sequences), 필드 에코 시퀀스 (Field Echo sequence) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 MRI 시스템 진단 방법에서 상기 경사 자장을 형성하는 단계는, 상기 기준 경사 펄스의 높이, 폭 및 위상 중 적어도 하나를 변형하여 상기 복수의 변형 경사 펄스를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 MRI 시스템 진단 방법에서, 상기 출력을 보상하는 단계는, 상기 수신된 복수의 RF 신호 중 RF 신호의 크기가 최대일 때의 변형 경사 펄스와 상기 기준 경사 펄스의 차이에 기초하여 상기 경사 코일의 출력을 보상하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기준 경사 펄스는, +극에 위치한 제 1 펄스 및 -극에 위치한 제 2 펄스를 포함하고, 상기 제 1 펄스 및 상기 제 2 펄스는 크기가 동일한 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 RF 신호가 위상이 90°인 펄스 및 180°인 펄스를 포함하는 경우, 상기 기준 경사 펄스는, 위상이 180° 보다 앞서는 제 1 펄스 및 위상이 180° 에 뒤따르는 제 2 펄스를 포함하고, 상기 제 1 펄스 및 상기 제 2 펄스는 크기가 동일한 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 MRI 시스템 진단 방법은, 상기 기준 경사 펄스를 이용하여 상기 MRI 시스템이 안정한지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 MRI 시스템이 안정하다고 결정된 경우에만, 상기 경사 자장을 형성하는 단계, 상기 복수의 RF 신호를 수신하는 단계, 및 상기 경사 코일의 출력을 보상하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다. 이 때, 상기 MRI 시스템이 안정한지 여부를 결정하는 단계는, 상기 x축 코일, 상기 y축 코일, 및 상기 z축 코일 중 적어도 하나에 상기 기준 경사 펄스를 인가하여 상기 촬영 공간에 경사 자장을 형성하는 단계; 상기 RF 코일에서 상기 경사 자장이 형성된 상기 촬영 공간 상의 상기 대상체로 RF 펄스를 인가하고, 수신 코일에서 상기 경사 자장이 형성된 상기 촬영 공간 상의 상기 대상체로부터 발생된 RF 신호를 복수 회 반복하여 수신하는 단계; 및 상기 수신된 RF 신호들의 진폭 및 위상 중 적어도 하나의 변화가 소정의 범위 내인 경우, 상기 MRI 시스템이 안정하다고 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 MRI 시스템 진단 방법은, 사용자의 입력을 원격으로 수신하는 단계; 및 상기 사용자의 입력에 기초하여 상술한 MRI 시스템 진단 방법을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, MRI 시스템 진단 방법은 경사 코일에 포함되는 x축 코일, y축 코일, 및 z축 코일 중 적어도 하나에 소정의 경사 펄스를 인가하여 대상체가 수용된 촬영 공간에 경사 자장을 형성하는 단계; RF 코일에서 상기 경사 자장이 형성된 상기 촬영 공간 상의 상기 대상체로 RF 펄스를 인가하고, 수신 코일에서 상기 대상체로부터 발생된 RF 신호를 복수 회 반복하여 수신하는 단계; 및 상기 수신된 RF 신호들의 진폭 및 위상 중 적어도 하나의 변화에 기초하여, 상기 MRI 시스템이 안정한지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, MRI 시스템은 대상체가 수용된 촬영 공간에 주 자장 (main magnetic field) 을 형성하는, 자석; 상기 촬영 공간으로 RF 신호를 발생하는 RF 코일; 소정의 기준 경사 펄스에 기초하여 생성된 복수의 변형 경사 펄스를 경사 코일에 포함되는 상기 x축 코일, 상기 y축 코일, 및 상기 z축 코일 중 하나에 인가하여 상기 촬영 공간에 경사 자장을 형성하는, 경사 코일 구동부; 상기 복수의 변형 경사 펄스 각각에 대응되는 경사 자장이 형성된 상기 촬영 공간 상의 상기 대상체로부터 발생되는 복수의 RF 신호를 수신하는, 수신 코일; 및 상기 자석, 상기 RF 코일, 상기 경사 코일, 상기 경사 코일 구동부, 및 상기 수신 코일을 제어하는, 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 수신된 복수의 RF 신호에 기초하여 상기 경사 코일의 출력을 보상할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, MRI 시스템은 대상체가 수용된 촬영 공간에 주 자장 (main magnetic field) 을 형성하는, 자석; 상기 촬영 공간 상의 상기 대상체로 RF 펄스를 인가하는, RF 코일; 경사 코일에 포함되는 x축 코일, y축 코일, 및 z축 코일 중 적어도 하나에 소정의 기준 경사 펄스를 인가하여 상기 촬영 공간에 경사 자장을 형성하는, 경사 코일 구동부; 상기 경사 자장이 형성된 상기 촬영 공간 상의 상기 대상체로부터 발생된 RF 신호를 복수 회 반복하여 수신하는, 수신 코일; 상기 수신된 RF 신호들의 진폭 및 위상 중 적어도 하나의 변화에 기초하여 MRI 시스템이 안정한지 여부를 결정하는, 안정성 검사부; 및 상기 자석, 상기 RF 코일, 상기 경사 코일, 상기 수신 코일, 상기 경사 코일 구동부, 및 상기 안정성 검사부를 제어하는, 제어부를 포함할 수 있다.

상술한 바에 따르면, 단일한 테스트 경사 펄스를 이용하여 경사 코일의 오차를 측정하고, 경사 코일의 출력을 보상함으로써, MRI 시스템의 튜닝 과정이 보다 간소하고 정확하게 된다. 보다 간소하고 정확한 MRI 시스템의 진단 및 오차 보정이 가능해짐에 따라, 시스템으로부터 멀리 떨어져 있는 사용자라도 시스템이 위치한 사이트를 방문하지 않고 문제점을 분석하고 수리할 수 있게 된다.

본 발명은, 다음의 자세한 설명과 그에 수반되는 도면들의 결합으로 쉽게 이해될 수 있으며, 참조 번호 (reference numerals) 들은 구조적 구성요소 (structural elements) 를 의미한다.
도 1 은 일반적인 MRI 시스템의 블록도를 도시한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 MRI 시스템의 블록도를 도시한다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 MRI 시스템 진단 방법의 흐름도를 도시한다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 경사 코일 출력을 보상하는 방법을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 MRI 시스템 진단 방법에서 MRI 시스템이 안정한지 여부를 결정하기 위해 이용되는 펄스 시퀀스 모식도를 도시한다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 MRI 시스템 진단 방법에서 MRI 시스템이 안정한지 여부를 결정하는 방법의 흐름도를 도시한다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 원격으로 사용자의 입력을 받는 MRI 시스템을 나타낸 도면이다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

명세서 전체에서 "대상체"는 신체 또는 동물 내 각종 기관, 신체 또는 동물 내 특정 부위일 수 있다. 또한, 대상체는 팬텀 (phantom) 일 수 있으며, 팬텀은 생물의 밀도와 실효 원자 번호에 아주 근사한 부피를 갖는 물질을 의미한다. 예를 들어, 팬텀은 신체와 유사한 성질을 갖는 구 (sphere) 형태의 물 팬텀일 수 있다.

명세서 전체에서 "촬영 공간" 이란, 대상체가 수용되거나 유지되는 공간을 의미하며, 의료 영상 장치가 대상체로부터 발생되는 영상 신호를 얻기 위해서 소정의 신호를 인가하고 수신할 수 있는 공간을 의미한다. 예를 들어, 원통형 갠트리(gantry) 를 포함하는 MRI 시스템의 경우, 갠트리 내부가 MRI 시스템의 촬영 공간이 될 수 있다. 명세서 전체에서 "사용자" 는 의료 전문가로서 의사, 간호사, 임상 병리사, 의료 영상 전문가 등이 될 수 있으며, 의료 장치를 수리하는 기술자가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

명세서 전체에서 "펄스 시퀀스" 란, MRI 시스템에서 반복적으로 인가되는 신호의 연속을 의미한다. 펄스 시퀀스는 RF 펄스의 시간 파라미터, 예를 들어, 반복 시간 (Repetition Time, TR) 및 에코 시간 (Time to Echo, TE) 등을 포함할 수 있다. 명세서 전체에서 "펄스 시퀀스 모식도" 란, MRI 시스템 내에서 일어나는 사건 (event) 들의 순서를 설명한다. 즉, 펄스 시퀀스 모식도란 RF 펄스, 경사 자장, 에코 RF 신호들을 시간에 따라 보여주는 모식도이다. 명세서 전체에서 "경사 펄스" 란, 경사 코일이 촬영 공간 내의 자기장에 의도적인 변화 (perturbation) 를 일으키도록 경사 코일에 인가되는 신호를 의미한다.

도 1 은 일반적인 MRI 시스템의 블록도를 도시한다.

대상체 (105) 는 외부 RF 신호가 차폐된 쉴드 룸 (shield room) 내의 원통형 갠트리 (미도시) 에서 검진을 받게 되는데, 갠트리 내에는 자석 (magnet) (110) 에 의해 주 자장 (main magnetic field) 이 형성되며, 경사 (gradient) 코일 (130) 에 의해 경사 자장 (magnetic gradient field) 이 형성된다. 대상체 (105) 의 외부에 자기장이 형성되면, 대상체 (105) 내 원자의 원자핵들은 자기장의 방향을 따라 세차 운동을 한다. 이 세차 운동의 주파수 (공명 주파수) 는 라모어 방정식 (Lamor equation) 에 따라 외부 자기장의 세기에 비례한다. 공명 주파수로 세차 운동을 하는 원자핵을 향하여 공명 주파수와 동일한 주파수의 RF 펄스를 전송한 후 RF 펄스의 전송을 중단하면, 원자핵은 흡수하였던 RF 펄스를 외부로 반사하고, MRI 시스템 (100) 은 원자핵으로부터 반사된 RF 펄스를 이용하여 MR 영상을 획득한다.

RF 코일 (130) 은 MR 영상을 얻기 위해 공명 주파수의 RF 펄스를 대상체 (105) 에 인가하고, 수신 코일 (120) 은 환자의 특정 부위로부터 발생되는 에코 신호를 수신하여 쉴드 룸과는 분리된 공간에 위치한 중앙 제어 장치 (150) 로 전달하고, 에코 신호는 신호 처리 과정을 통해 최종적으로 MR 영상으로 변환된다.

한편, 경사 코일 (140) 은 x축, y축, z축 경사 코일을 포함한다. MRI 시스템은 촬영하고자 하는 단면의 위치와 각도에 따라 적절한 경사 펄스를 경사 코일 (140) 에 적용하여 경사 자장을 형성시킨다. 경사 코일 (140) 은, 경사 코일 (140) 을 통해 형성되는 경사 자장의 기능에 따라 단면 선택 경사 (slice selection gradient; GS) 코일, 주파수축 경사 (frequency encoding gradient; GF) 코일, 및 위상축 경사 (phase encoding gradient; GP) 코일로 구분될 수 있다. 예를 들어, 단면 선택 경사 자장은 x축 경사 코일에 의해 형성될 수도 있으나 경우에 따라 y축 경사 코일 또는 z축 경사 코일에 의해서도 형성될 수 있다.

MRI 시스템 (100) 은, 대상체 (105) 의 촬영을 위해 디자인된 펄스 시퀀스를 RF 코일 (130) 과 경사 코일 (140) 에 인가하고, 촬영 공간으로 발생된 RF 신호의 에코 신호를 획득한다. 이때 RF 코일 (130) 과 경사 코일 (140) 로부터 출력되는 신호는 여러 요인으로 인해서 오차를 갖게 되는데, 종래에는 디자인된 펄스 시퀀스 각각에 대해서 시스템을 튜닝함으로써 이러한 오차를 보상하는 방법이 이용되었다. 따라서, 오차를 보상하고자 하는 펄스 시퀀스의 갯수가 증가할수록 튜닝 시간이 과다하게 소요되는 문제점이 있었다.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 MRI 시스템의 블록도를 도시한다.

도 2 를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 MRI 시스템 (200) 은, 외부 RF 신호가 차폐된 쉴드 룸 내에 자석 (210), 수신 코일 (220), RF 코일(230), 및 경사 코일 (240)을 포함한다. 또한, MRI 시스템 (200) 은, 쉴드 룸 외부에 경사 코일 구동부 (260) 및 제어부 (250) 를 포함한다. 경사 코일 구동부 (260) 및 제어부 (250) 는 쉴드 룸 내부에 존재할 수 있다.

자석 (210) 은 대상체 (105) 가 수용된 촬영 공간에 주 자장을 형성하고, 경사 코일 (240) 은 촬영 공간에 경사 자장을 형성한다. RF 코일 (230) 은 이러한 경사 자장이 생긴 촬영 공간에 수용되는 대상체 (105) 로 RF 펄스를 인가하고, 수신 코일 (220) 은 RF 펄스가 인가된 대상체 (105) 로부터 발생되는 RF 신호를 수신한다.

경사 코일 구동부 (260) 는 경사 코일 (240) 에 포함되는 x축 코일, y축 코일, 및 z축 코일 중 하나에 소정의 기준 경사 펄스에 기초하여 생성된 복수의 변형 경사 펄스를 인가하여 촬영 공간에 경사 자장을 형성하도록 한다. 이 때, 수신 코일 (220) 은 복수의 변형 경사 펄스에 대응되는 경사 자장이 형성된 촬영 공간 상의 대상체로부터 발생되는 복수의 RF 신호를 수신한다.

제어부 (250) 는 MRI 시스템 (200) 의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(250)는, 메모리 (미도시) 에 저장된 프로그램들을 실행함으로써, 자석 (210), RF 코일 (230), 경사 코일 (240), 수신 코일 (220) 및 경사 코일 구동부 (260) 등을 전반적으로 제어할 수 있다. 또한, 제어부 (250) 는 수신 코일 (220) 로부터 RF 신호를 획득할 수 있다. 또한, 제어부 (250) 는, 획득된 RF 신호에 기초하여 경사 코일 (240) 의 출력을 보상할 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 제어부 (250) 는 수신 코일 (220) 로부터 RF 신호를 획득하여 안정성 검사부 (미도시) 로 송신할 수 있다. 안정성 검사부 (미도시) 가 MRI 시스템 (200) 이 안정한지 여부를 결정하는 동작과 관련하여서는, 이하 도 5 및 6을 참조하여 설명한다.

도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 경사 코일의 출력을 보상하는 단계를 포함하는 MRI 시스템 진단 방법의 흐름도를 도시한다.

도 3 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 MRI 시스템 진단 방법은 도 2 에 도시된 MRI 시스템 (200) 에서 처리되는 단계들로 구성될 수 있다. 따라서, 이하에서 생략된 내용이라 하더라도 도 2 에 도시된 MRI 시스템 (200) 에 관하여 이상에서 기술된 내용은 도 3 의 MRI 시스템 진단 방법에도 적용됨을 알 수 있다.

단계 S310 에서, MRI 시스템 (200) 은 x축 코일, y축 코일, 및 z축 코일 중 하나에 소정의 기준 경사 펄스에 기초하여 생성된 복수의 변형 경사 펄스를 인가하여 대상체 (105) 가 수용된 촬영 공간에 경사 자장을 형성한다. 이 때, '기준 경사 펄스' 는, 촬영 공간 내의 자기장에 의도적인 변화를 일으키도록 경사 코일에 인가되는 신호로서, 인가되는 경사 코일이 무엇인지에 관계 없이 일정한 형태로 미리 결정된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 시스템 (200) 의 진단에 이용되는 '기준 경사 펄스' 는, +극에 위치한 제 1 펄스 및 -극에 위치한 제 2 펄스를 포함하고, 제 1 펄스 및 제 2 펄스는 크기가 동일한 형태의 양극성 펄스 (bipolar pulse) 일 수 있다. 또한, '기준 경사 펄스' 는 펄스 시퀀스에서 RF 코일에 인가되는 RF 펄스가 위상이 90°인 펄스 및 180°인 펄스를 포함하는 경우, 위상이 180° 보다 앞서는 제 1 펄스 및 위상이 180° 에 뒤따르고 크기가 제 1 펄스와 동일한 제 2 펄스를 포함하는 단극성 펄스 (unipolar pulse) 일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, MRI 시스템 (200) 은 기준 경사 펄스의 크기를 변형하여 복수의 '변형 경사 펄스' 를 생성할 수 있다. 따라서, '변형 경사 펄스' 는, 기준 경사 펄스와 동일한 펄스를 포함할 수 있고, 기준 경사 펄스와 형태는 동일하지만 크기가 크거나 작은 펄스를 포함할 수 있다. 이 때, 펄스의 크기란, 펄스의 진폭 또는 코일에 인가되는 전류의 세기일 수 있다.

또한, 발명의 일 실시예에 따르면, MRI 시스템 (200) 은 기준 경사 펄스의 높이, 폭 및 위상 중 적어도 하나를 변형하여 상기 복수의 변형 경사 펄스를 생성할 수 있다.

단계 S320 에서, MRI 시스템 (200) 은 단계 S310 에서 경사 코일 (240) 에 의해 경사 자장이 형성된 촬영 공간 상의 대상체 (105) 로 RF 펄스를 인가한다. MRI 시스템 (200) 이 RF 펄스를 대상체 (105) 전송한 후 RF 펄스의 전송을 중단하면, RF 펄스를 흡수했던 대상체 (105) 는 외부로 RF 신호를 발생한다. 수신 코일 (220) 은 대상체로부터 발생된 RF 신호를 수신한다. 이 때, 수신 코일 (220) 은 단계 S310 에서 경사 코일 (240) 에 인가된 복수의 변형 경사 펄스 각각에 대응되는 복수의 RF 신호를 수신한다.

즉, MRI 시스템 (200) 은 소정의 변형 경사 펄스를 인가하여 촬영 공간에 경사 자장을 형성하고, 이 경사 자장이 형성된 촬영 공간으로 RF 코일 (230) 로부터 RF 펄스를 인가하여, 상기 변형 경사 펄스에 대응하는 RF 신호를 수신한다. MRI 시스템 (200) 은 복수의 RF 신호를 얻기 위해서, 인가되는 경사 펄스를 변형하여 촬영 공간에 형성되는 경사 자장을 변화하고, 경사 자장이 달라진 촬영 공간으로 RF 펄스를 인가하고 RF 신호를 수신하는 동작을 반복한다. 수신된 복수의 RF 신호는 시스템 (200) 내부의 저장 장치 또는 외부 저장 장치에 저장될 수 있다.단계 S330 에서, MRI 시스템 (200) 은 수신된 복수의 RF 신호에 기초하여 경사 코일 (240) 의 출력을 보상한다. 단계 S330 과 관련하여서는 도 4 를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 경사 코일의 출력에 포함되는 오차를 보상하는 방법을 설명하기 위해 나타낸 도면이다.

도 4 의 (a) 에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 사용되는 기준 경사 펄스는 예를 들어, 양극성 펄스 (402) 또는 단극성 펄스 (401) 일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 MRI 시스템 (200) 은, 기준 경사 펄스 (401, 402) 에 기초하여 복수의 변형 경사 펄스를 생성할 수 있다. 예를 들어, 도 4 의 (a) 에 도시된 바와 같이, 기준 경사 펄스 (401, 402) 의 진폭을 변경하여 (A) 변형 경사 펄스를 생성하고, 변형 경사 펄스를 경사 코일 (240) 중 하나에 인가하여 촬영 공간에 경사 자장을 형성할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 MRI 시스템 (200) 은 변형 경사 펄스에 대응되는 경사 자장이 형성된 촬영 공간 상의 대상체 (105) 로 RF 펄스를 인가하고, RF 신호 (403) 를 수신하는 상기 과정을 반복한다. MRI 시스템 (200) 은 수신된 복수의 RF 신호로부터 튜닝 정보를 획득하고, 경사 코일 (240) 의 출력에 포함되는 오차를 보상한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, MRI 시스템 (200) 은 미리 결정된 RF 신호가 수신되도록 기준 경사 펄스를 보정하고 상기 보정 값을 시스템 (200) 의 튜닝을 위한 튜닝 정보로 사용할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, MRI 시스템 (200) 은 수신하는 에코 신호 즉, 대상체로부터 발생되어 수신 코일 (220) 에서 수신하는 RF 신호를 최적화하는 최적의 변형 경사 펄스를 검출할 수 있다. 예를 들어, MRI 시스템 (200) 은 수신된 복수의 RF 신호 중에서, 미리 결정된 위상에 가장 가깝게 위치하거나 크기가 가장 큰 RF 신호가 수신되었을 때의 변형 경사 펄스를 최적의 변형 경사 펄스로서 검출할 수 있다. 따라서, MRI 시스템 (200) 은 최적의 변형 경사 펄스와 기준 경사 펄스의 차이에 기초하여 경사 코일 (240) 의 출력을 보상할 수 있다. 예를 들어, MRI 시스템 (200) 은 경사 코일 (240) 의 출력을 보상하기 위해서는 경사 코일 (240) 에 인가되는 펄스 시퀀스를 조정할 수 있다. 펄스 시퀀스를 조정하는 방법은, MRI 시스템 (200) 에 포함되는 데이터 베이스에 저장되어 있는 펄스 시퀀스 값 자체를 변경하여 다시 저장하는 방법 및 저장되어 있는 펄스 시퀀스 값을 의료 영상 촬영시 조정하여 경사 코일 (240) 에 인가하는 방법을 포함할 수 있다. 예를 들어, 펄스 시퀀스는, 스핀 에코 시퀀스 (Spin Echo sequence), 터보 스핀 에코 시퀀스 (Turbo Spin Echo sequence), 반전 회복 시퀀스 (Inversion Recovery sequence), 경사 에코 시퀀스 (Gradient Echo sequences) 및 필드 에코 시퀀스 (Field Echo sequence) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

도 4 의 (b) 는 크기가 서로 다른 256 개의 변형 경사 펄스에 대응되는 RF 신호를 수신하여 얻은 데이터를 도시한다. 경사 코일 (240) 중에서 인가되는 펄스의 변화가 RF 신호의 크기에 영향을 미치는 경사 코일은 단면 선택 경사 코일 또는 위상축 경사 코일일 수 있다. 도 4 의 (b) 는, MRI 시스템 (200) 이 경사 코일 (240) 중에서 단면 선택 경사 코일 또는 위상축 경사 코일에 변형 경사 펄스를 인가하고 수신한 RF 신호에 대한 것이다. x 축은 해당 RF 신호가 몇 번째로 수신된 RF 신호인지를 나타내고, y 축은 수신된 RF 신호의 크기를 나타낸다. 예를 들어, MRI 시스템 (200) 은 수신된 복수의 RF 신호 중 그 크기가 최대일 때의 변형 경사 펄스를 최적의 변형 경사 펄스로 보고, 최적의 경사 펄스와 기준이 된 경사 펄스의 차이를 튜닝 정보로서 획득할 수 있다. 예를 들어, 도 4 의 (b) 에서 135 번째로 수신된 RF 신호의 크기가 최대일 경우, 135 번째 RF 신호에 대응하는 변형 경사 펄스와 기준 경사 펄스의 차이가 경사 코일 (240) 의 출력에 포함되는 오차를 보상하기 위한 튜닝 정보가 될 수 있다.

한편, 도 4 의 (c) 에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 사용되는 복수의 변형 경사 펄스는, 기준 경사 펄스 (401, 402) 의 높이, 폭 및 위상 중 적어도 하나를 변경하여 생성된 것일 수 있다. MRI 시스템 (200) 은 기준 경사 펄스의 높이 (A), 램프 시간 (ramp time) (R), 지연 시간 (delay time) (D) 및 위상 중 적어도 하나를 변경하여 복수의 변형 경사 펄스를 생성할 수 있다. MRI 시스템 (200) 은 생성된 변형 경사 펄스에 대응되는 경사 자장이 형성된 촬영 공간 상의 대상체 (105) 로 RF 펄스를 인가하고, RF 신호 (403) 를 수신하는 과정을 반복한다. MRI 시스템 (200) 은 수신된 복수의 RF 신호로부터 RF 신호를 최적화하는 최적의 변형 경사 펄스를 검출할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 MRI 시스템 (200) 은, 기준 경사 펄스를 이용하여 획득된 튜닝 정보를 다양한 펄스 시퀀스와 다양한 영상 처리 옵션에 일괄 적용하여 오차를 보상할 수 있다는 장점이 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 자기 공명 혈광 조영 기법(MR Angiography) 계열의 영상 개선이 가능하고, 유동 보상 기법 (flow compensation) 의 오차 보정에 의해 유동 아티팩트 (flow artifact) 가 개선될 수 있다. 또한, 위상 대비 자기 공명 혈관 조영 기법 (Phase Contrast MR Angiography) 에서 유속 부호화 경사 (Velocity Encoding gradient) 자장의 정확도가 향상 될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 MRI 시스템 (200) 은, 의료 영상 촬영을 위하여 디자인된 복수의 펄스 시퀀스에 대한 개별적인 튜닝을 필요로 하지 않기 때문에 보다 짧은 시간 내에 시스템 (200) 의 유지 보수를 할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, MRI 시스템 (200) 은 튜닝에 사용된 기준 경사 펄스를 이용하여 MRI 시스템 (200) 이 안정한지 여부를 결정할 수 있다. 그리고 MRI 시스템 (200) 은, MRI 시스템 (200) 이 안정하다고 결정된 경우에만, 경사 코일 (240) 의 출력을 보상하도록 구성될 수 있다.

MRI 시스템 (200) 이 안정한지 여부를 결정하기 위해서는, 경사 코일 (240) 중 적어도 하나에 기준 경사 펄스를 인가하여 촬영 공간에 경사 자장을 형성하고, RF 코일 (230) 에서 경사 자장이 형성된 촬영 공간 상의 대상체 (105) 로 RF 펄스를 인가하고, 수신 코일 (220) 에서 대상체 (105) 로부터 발생된 RF 신호를 수신한다. 수신된 RF 신호의 진폭 및 위상 중 적어도 하나에 기초하여, MRI 시스템 (200) 이 안정한지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 수신된 RF 신호의 진폭이 기준 RF 신호의 진폭과 비교하여 미리 결정된 오차 범위내에 포함되는 경우, MRI 시스템이 안정하다고 결정할 수 있다. 이 때, '기준 RF 신호' 는, 촬영 공간 내에 형성되는 경사 자장과 대상체 (105) 에 인가되는 RF 펄스를 계산하여 수신 코일 (220) 에서 수신될 것으로 예상되는 RF 신호일 수 있다. '미리 결정된 오차 범위' 는 MRI 시스템의 제작 시 또는 MRI 시스템을 사용하는 과정에서 실험적으로 정해진 범위일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, MRI 시스템 (200) 은 반복 동작에 의해 획득된 복수의 RF 신호 데이터를 처리하여 획득된 RF 신호들의 진폭 및 위상 중 적어도 하나에 기초하여 MRI 시스템 (200) 의 안정성 (stability) 을 계산할 수 있다. 예를 들어, 소정의 경사 펄스를 경사 코일 (240) 에 인가하여 경사 자장이 형성된 촬영 공간 상의 대상체로부터 RF 신호를 획득하는 과정을 200 회 이상 반복하여 얻은 RF 신호의 진폭의 변화가 소정 범위 내인 경우 MRI 시스템 (200) 이 안정하다고 결정할 수 있다. 반면에, 획득된 복수의 RF 신호 데이터를 처리한 결과 RF 신호의 진폭 또는 위상의 변화가 소정 범위 밖인 경우, MRI 시스템 (200) 이 안정하지 못하다고 결정할 수 있다. MRI 시스템 (200) 이 안정하지 못하다고 결정되는 경우, 사용자는 그 원인을 파악하여 시스템 (200) 을 수리할 수 있다. 또한, MRI 시스템 (200) 은, MRI 시스템 (200) 이 안정하다고 결정된 경우에, 도 2 내지 4 를 참조하여 설명한 바와 같이 경사 코일의 출력을 보상할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, MRI 시스템 (200) 은, 경사 코일 (240) 에 어떠한 펄스도 인가하지 않음으로써, 촬영 공간에 경사 자장을 형성하지 않고, 대상체 (105) 에 RF 펄스를 인가할 수 있다. MRI 시스템 (200) 은, 경사 자장이 형성되지 않은 촬영 공간 상의 대상체 (105) 로부터 발생된 경사-오프(off) RF 신호를 수신하고, 수신된 경사-오프 RF 신호를 MRI 시스템 (200) 이 안정한지 여부를 결정하기 위해 더 이용할 수 있다.

MRI 시스템 (200) 이 안정한지 여부를 결정하는 것과 관련하여서는 이하 도 5 를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 MRI 시스템 진단 방법에서 MRI 시스템이 안정한지 여부를 결정하기 위해 이용되는 펄스 시퀀스 모식도를 도시한다.

도 5 에서 RF 코일 (230) 로부터 "RF" 는 대상체 (105) 에 인가되는 신호를 나타낸다. 도 5 의 "X", "Y", 및 "Z" 는 각각 x축 코일, y축 코일, z축 코일에 인가되는 신호를 나타낸다. 도 5 의 "신호" 는 수신 코일 (220) 에서 수신된 신호를 나타낸다.

본 발명의 일 실시예에 따른 MRI 진단 방법에 따르면, 도 5 의 (a) 에 도시된 바와 같이, 경사 코일 (240) 이 모두 off 된 상태에서 RF 펄스만을 인가하여 획득된 RF 신호 (501) 에 기초하여 MRI 시스템 (200) 이 안정한지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 획득된 RF 신호 (501) 의 진폭 또는 위상이 기준이 되는 RF 신호와 비교하여 소정의 오차 범위 내에 포함되거나, 복수회 반복하여 획득된 RF 신호 (501) 의 진폭 또는 위상의 변화가 소정 범위 내에 포함되는 경우 MRI 시스템 (200) 이 안정하다고 결정할 수 있다. 도 5 의 (a) 에 도시된 펄스 시퀀스를 이용하여 MRI 시스템 (200) 이 안정하다고 결정된 경우, MRI 시스템 (200) 내 에서 특히 RF 코일 (230) 및 수신 코일 (220) 의 구동과 관련된 부분의 동작이 안정적임을 알 수 있다. 즉, 전체 MRI 시스템 (200) 이 불안정한 경우라도, 도 5 의 (a) 에 도시된 펄스 시퀀스를 이용하여 획득된 RF 신호 (501) 가 안정적이라면, RF 코일 (230) 및 수신 코일 (220) 의 구동과 관련된 부분은 MRI 시스템 (200) 이 불안정한 원인이 아님을 사용자가 알 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 MRI 진단 방법에 따르면, 도 5 의 (b), (c), (d) 에 도시된 바와 같이, 경사 코일 (240) 중 하나에 소정의 기준 경사 펄스 (510) 를 인가하여 획득된 RF 신호 (502, 503, 504) 에 기초하여 MRI 시스템 (200) 이 안정한지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 획득된 RF 신호 (502, 503, 504) 의 진폭 또는 위상이 기준이 되는 RF 신호와 비교하여 소정의 오차 범위 내에 포함되거나, 복수회 반복하여 획득된 RF 신호 (502, 503, 504) 의 진폭 또는 위상의 변화가 소정 범위 내에 포함되는 경우 MRI 시스템 (200) 이 안정적이라고 결정할 수 있다. 도 5 의 (b), (c), (d) 에 도시된 펄스 시퀀스를 이용하여 MRI 시스템 (200) 이 안정하다고 결정된 경우, MRI 시스템 (200) 내에서 특히 경사 코일 (240) 의 구동과 관련된 부분의 동작이 안정적임을 알 수 있다. 즉, 전체 MRI 시스템 (200) 이 불안정한 경우라도, 도 5 의 (b), (c), (d) 에 도시된 펄스 시퀀스를 이용하여 획득된 RF 신호 (502, 503, 504) 가 안정적이라면, 경사 코일 (240) 의 구동과 관련된 부분은 MRI 시스템 (200) 이 불안정한 원인이 아님을 사용자가 알 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 MRI 진단 방법에 따르면, 도 5 의 (e) 에 도시된 바와 같이, 경사 코일 (240) 에 포함되는 x축 코일, y축 코일, 및 z축 코일 모두에 소정의 기준 경사 펄스 (510) 를 인가하여 획득된 RF 신호 (505) 에 기초하여 MRI 시스템 (200) 이 안정한지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 획득된 RF 신호 (505) 의 진폭 또는 위상이 기준이 되는 RF 신호와 비교하여 소정의 오차 범위 내에 포함되거나, 복수회 반복하여 획득된 RF 신호 (505) 의 진폭 또는 위상의 변화가 소정 범위 내에 포함되는 경우 MRI 시스템 (200) 이 안정하다고 결정할 수 있다. 도 5 의 (e) 에 도시된 펄스 시퀀스를 이용하여 MRI 시스템 (200) 이 안정하다고 결정된 경우, 특히, MRI 시스템 (200) 내에서 경사 코일 (240) 의 구동과 관련된 부분의 동작이 안정적임을 알 수 있다. 즉, 전체 MRI 시스템 (200) 이 불안정한 경우라도, 도 5 의 (e) 에 도시된 펄스 시퀀스를 이용하여 획득된 RF 신호 (505) 가 안정적이라면, 경사 코일 (240) 의 구동과 관련된 부분은 MRI 시스템 (200) 이 불안정한 원인이 아님을 사용자가 알 수 있다.

도 5 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 MRI 시스템 (200) 은 하나의 기준 경사 펄스를 이용하여 전체 시스템의 안정성을 측정, 평가 및 진단할 수 있다는 장점이 있다. 즉, 경사 코일 (240) 의 안정성을 검사하기 위한 기준 경사 펄스를 단일화함으로써, 안정성 검사 과정을 간소화하고 검사 시간을 단축시킬 수 있다.

도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 MRI 시스템의 안정성 검사 방법을 설명하는 흐름도이다.

도 6 에 도시된 펄스 시퀀스를 적용하는 MRI 시스템 (200) 의 안정성 검사는, 도 6 에 도시된 바와 같은 순서로 수행될 수 있다.

단계 S610 에서, RF 코일 (230) 과 수신 코일 (220) 의 안정성 검사를 수행할 수 있다. 이 때, 도 5의 (a) 에 도시된 펄스 시퀀스가 이용될 수 있다. MRI 시스템 (200) 은 경사 자장이 형성되지 않은 촬영 공간 상의 대상체로부터 발생되는 RF 신호에 기초하여, RF 코일 (230) 및 수신 코일 (220) 의 구동과 관련된 부분이 안정한지 여부를 결정할 수 있다.

RF 코일 (230) 과 수신 코일 (220) 이 안정하지 않은 경우, RF 코일 (230) 과 수신 코일 (220) 의 수리가 필요하다는 정보를 출력할 수 있다(S625). RF 코일 (230) 과 수신 코일 (220) 을 수리하기 위해서, 사용자는, 예를 들어, MRI 시스템 (200) 상의 소프트웨어를 수정하거나, RF 코일 (230) 과 수신 코일 (220) 에 대응하는 부품을 교체할 수 있다.

한편, RF 코일 (230) 과 수신 코일 (220) 이 안정한 경우, 단계 S630 에서, 경사 코일 (240) 의 안정성 검사를 수행할 수 있다. 이 때, 도 5 의 (b), (c), (d) 및 (e) 에 도시된 펄스 시퀀스가 이용될 수 있다. 즉, MRI 시스템 (200) 은 소정의 기준 경사 펄스 (510) 를 x축 코일, y축 코일, 및 z축 코일 중 하나 및 x축 코일, y축 코일, 및 z축 코일 모두에 인가하여 형성된 촬영 공간 상의 대상체로부터 발생되는 RF 신호에 기초하여, 경사 코일 (240) 의 구동과 관련된 부분이 안정한지 여부를 결정할 수 있다.

MRI 시스템 (200) 은 경사 코일 (250) 이 안정하지 않은 경우, 경사 코일 (240) 의 수리가 필요하다는 정보를 출력할 수 있다(S645). 경사 코일 (240) 을 수리하기 위해서, 사용자는, 예를 들어, MRI 시스템 (200) 상의 소프트웨어를 수정하거나, 경사 코일 (240) 에 대응하는 부품을 교체할 수 있다. 이 때, 사용자는 소정의 기준 경사 펄스 (510) 를 x축 코일에 인가한 경우, y축 코일에 인가한 경우, z축 코일에 인가한 경우 및 x축 코일, y축 코일, 및 z축 코일 모두에 인가한 경우 중 어느 경우에 수신된 RF 신호가 안정적인지 여부에 따라 MRI 시스템이 불안정한 원인을 판단할 수 있다.

예를 들어, MRI 시스템 (200) 은 수신 코일 (220) 에서 획득된 RF 신호의 진폭 및 위상을 데이터 처리하여, MRI 시스템을 진단할 수 있는 종합평가표로 나타낼 수 있다. 사용자는 작성된 종합평가표로부터 시스템의 문제점을 파악할 수 있다. 또한, 예를 들어, 사용자는 수신 코일 (220) 에서 획득된 RF 신호의 진폭 및 위상을 미리 결정된 값들과 비교하여 시스템을 진단하고 문제점을 파악할 수 있다. 이 때, '미리 결정된 값' 이란 시스템의 각 구성에 문제가 발생할 경우, 획득될 것으로 예상되는 RF 신호의 시뮬레이션 값 또는 계산 값일 수 있다.

RF 코일 (230), 수신 코일 (220) 및 경사 코일 (240) 의 구동과 관련된 부분이 모두 안정한 것으로 결정된 경우, MRI 시스템은 안정한 것으로 결정되고, 안정성 검사는 종료된다(S650).

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 MRI 진단 방법을 이용할 경우, 미리 결정된 하나의 테스트 경사 펄스를 이용하여 보다 빠르고 간단하게 시스템의 안정성을 검사함으로써, 시스템이 불안정한 원인을 쉽게 판단하여 수리할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 MRI 시스템 (200) 은 경사 코일 (240) 의 출력의 오차를 보상하기 위해 사용된 경사 펄스를 시스템의 안정성을 검사하기 위해서도 사용할 수 있다. 예를 들어, MRI 시스템 (200) 은, 시스템 (200) 이 안정하다고 결정된 경우에만, 안정성 검사에서 사용된 기준 경사 펄스를 이용하여 경사 코일 (240) 의 출력을 보상할 수 있다. 경사 코일 (240) 의 출력에 포함되는 오차를 보상함에 있어서, 시스템 (200) 이 안정한 경우, 오차를 보다 정확하게 측정하고 보상할 수 있게 된다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 MRI 시스템 (200) 은, '시스템이 안정한지 여부를 결정하는 동작'과 '경사 코일의 출력을 보상하는 동작' 을 각각 필요에 의해 단일 동작으로 수행할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따라 시스템이 안정한지 여부를 검사하고, 경사 코일의 출력에 포함되는 오차를 보상하는 과정은, 하나의 경사 펄스를 사용하기 때문에 그 과정이 매우 간소화되어, 사용자가 MRI 시스템을 진단하는 데 있어서 실수할 가능성이 매우 낮아지기 때문에 검사 결과 및 오차 보상 결과의 정확도가 매우 향상된다.

한편, 도 7 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 MRI 시스템 진단 방법은 원격으로 수신된 사용자의 입력에 기초하여 수행될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 단일한 경사 펄스를 이용하여 시스템이 안정한지 여부를 결정하고 오차를 보상할 수 있게 함으로써, 시스템의 진단 및 수리 과정이 매우 간소화된다. 따라서, MRI 시스템 (720) 으로부터 멀리 떨어진 위치에 있는 사용자 (710) 에 의해서도 시스템 (720) 의 상태를 측정, 조정, 평가 및 진단할 수 있다. 이러한 과정이 모두 네트워크를 통해 원격으로 이루어질 수 있으므로, 사용자 (710) 는 시스템 (720) 이 위치한 장소에 직접 방문할 필요가 없이 시스템의 진단 및 수리가 가능하여, 시간과 경비를 절약할 수 있다. MRI 시스템 진단 방법이 원격으로 수행되기 위해서, MRI 시스템 (720) 은 사용자의 입력을 원격으로 수신하는 수신부를 더 포함할 수 있다.

또한, 사용자 (710) 는 시스템 (720) 의 진단 결과 및 오차 보상 기록을 저장할 수 있다. 추후에 시스템 (720) 에 문제가 발생하였을 때, 사용자 (710) 는 저장되어 있는 진단 결과등을 참고하여, 문제의 원인을 보다 빠르게 파악할 수 있다.

본원 발명의 실시예 들과 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아닌 설명적 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 발명의 상세한 설명이 아닌 특허청구 범위에 나타나며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

기준 경사 펄스에 기초하여 복수의 변형 경사 펄스를 생성하고, 경사 코일에 포함되는 x축 코일, y축 코일, 및 z축 코일 중 하나에 상기 복수의 변형 경사 펄스를 인가하여 대상체가 수용된 촬영 공간에 경사 자장을 형성하는 단계;
RF 코일에서 상기 복수의 변형 경사 펄스 각각에 대응되는 경사 자장이 형성된 상기 촬영 공간 상의 상기 대상체로 RF 펄스를 인가하고, 상기 복수의 변형 경사 펄스 각각에 대응되는 상기 대상체로부터 발생되는 복수의 RF 신호를 수신하는 단계;
상기 수신된 복수의 RF 신호에 기초하여 상기 x축 코일, 상기 y축 코일, 및 상기 z축 코일 중 하나의 출력을 보상하는 단계; 및
상기 x축 코일, 상기 y축 코일, 및 상기 z축 코일 각각에 대해서 상기 경사 자장을 형성하는 단계, 상기 복수의 RF 신호를 수신하는 단계, 및 상기 출력을 보상하는 단계를 반복하는 단계를 포함하고,
상기 출력을 보상하는 단계는,
상기 수신된 복수의 RF 신호를 고려하여 상기 x축 코일, 상기 y축 코일, 및 상기 z축 코일 중 하나에 인가되는, 상기 대상체의 촬영을 위한 펄스 시퀀스를 조정하는 단계를 포함하는, MRI 시스템 진단 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 펄스 시퀀스를 조정하는 단계는,
상기 수신된 복수의 RF 신호를 고려하여 상기 기준 경사 펄스에 대한 튜닝값을 결정하는 단계; 및
상기 튜닝값에 기초하여 상기 x축 코일, 상기 y축 코일, 및 상기 z축 코일 중 하나에 인가되는 상기 펄스 시퀀스를 조정하는 단계를 포함하는, MRI 시스템 진단 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 펄스 시퀀스를 조정하는 단계는,
상기 수신된 복수의 RF 신호에 기초하여 상기 RF 신호를 최적화하는 최적 변형 경사 펄스를 선택하고, 상기 최적 변형 경사 펄스와 상기 기준 경사 펄스의 차이에 기초하여 상기 x축 코일, 상기 y축 코일, 및 상기 z축 코일 중 하나에 인가되는 상기 펄스 시퀀스를 조정하는 단계를 포함하는, MRI 시스템 진단 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 펄스 시퀀스는, 스핀 에코 시퀀스 (Spin Echo sequence), 터보 스핀 에코 시퀀스 (Turbo Spin Echo sequence), 반전 회복 시퀀스 (Inversion Recovery sequence), 경사 에코 시퀀스 (Gradient Echo sequences), 필드 에코 시퀀스 (Field Echo sequence) 중 적어도 하나를 포함하는, MRI 시스템 진단 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 경사 자장을 형성하는 단계는,
상기 기준 경사 펄스의 높이, 폭 및 위상 중 적어도 하나를 변형하여 상기 복수의 변형 경사 펄스를 생성하는 단계를 포함하는, MRI 시스템 진단 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 펄스 시퀀스를 조정하는 단계는,
상기 수신된 복수의 RF 신호 중 RF 신호의 크기가 최대일 때의 변형 경사 펄스와 상기 기준 경사 펄스의 차이에 기초하여 상기 x축 코일, 상기 y축 코일, 및 상기 z축 코일 중 하나에 인가되는 상기 펄스 시퀀스를 조정하는 단계를 포함하는, MRI 시스템 진단 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 기준 경사 펄스는, +극에 위치한 제 1 펄스 및 -극에 위치한 제 2 펄스를 포함하고, 상기 제 1 펄스 및 상기 제 2 펄스는 크기가 동일한 것을 특징으로 하는, MRI 시스템 진단 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 RF 신호는 위상이 90°인 펄스 및 180°인 펄스를 포함하고,
상기 기준 경사 펄스는, 위상이 180° 보다 앞서는 제 1 펄스 및 위상이 180° 에 뒤따르는 제 2 펄스를 포함하고, 상기 제 1 펄스 및 상기 제 2 펄스는 크기가 동일한 것을 특징으로 하는, MRI 시스템 진단 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 기준 경사 펄스를 이용하여 상기 MRI 시스템이 안정한지 여부를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, MRI 시스템 진단 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 MRI 시스템이 안정한지 여부를 결정하는 단계는,
상기 x축 코일, 상기 y축 코일, 및 상기 z축 코일 중 적어도 하나에 상기 기준 경사 펄스를 인가하여 상기 촬영 공간에 경사 자장을 형성하는 단계;
상기 RF 코일에서 상기 경사 자장이 형성된 상기 촬영 공간 상의 상기 대상체로 RF 펄스를 인가하고, 수신 코일에서 상기 경사 자장이 형성된 상기 촬영 공간 상의 상기 대상체로부터 발생된 RF 신호를 복수 회 반복하여 수신하는 단계; 및
상기 수신된 RF 신호들의 진폭 및 위상 중 적어도 하나의 변화가 소정의 범위 내인 경우, 상기 MRI 시스템이 안정하다고 결정하는 단계를 포함하는, MRI 시스템 진단 방법.
제 1 항에 있어서,
사용자의 입력을 원격으로 수신하는 단계; 및
상기 사용자의 입력에 기초하여 상기 MRI 시스템 진단 방법을 수행하는 단계를 포함하는, MRI 시스템 진단 방법.
MRI 시스템을 진단하는 방법에 있어서,
경사 코일에 포함되는 x축 코일, y축 코일, 및 z축 코일 중 적어도 하나에 소정의 기준 경사 펄스를 인가하여 대상체가 수용된 촬영 공간에 경사 자장을 형성하는 단계;
RF 코일에서 상기 경사 자장이 형성된 상기 촬영 공간 상의 상기 대상체로 RF 펄스를 인가하고, 수신 코일에서 상기 대상체로부터 발생된 RF 신호를 복수 회 반복하여 수신하는 단계; 및
상기 수신된 RF 신호들의 진폭 및 위상 중 적어도 하나의 변화에 기초하여, 상기 MRI 시스템이 안정한지 여부를 결정하는 단계를 포함하는, MRI 시스템 진단 방법.
대상체가 수용된 촬영 공간에 주 자장 (main magnetic field) 을 형성하는, 자석;
상기 촬영 공간으로 RF 신호를 발생하는 RF 코일;
소정의 기준 경사 펄스에 기초하여 생성된 복수의 변형 경사 펄스를 경사 코일에 포함되는 x축 코일, y축 코일, 및 z축 코일 중 하나에 인가하여 상기 촬영 공간에 경사 자장을 형성하는, 경사 코일 구동부;
상기 복수의 변형 경사 펄스 각각에 대응되는 경사 자장이 형성된 상기 촬영 공간 상의 상기 대상체로부터 발생되는 복수의 RF 신호를 수신하는, 수신 코일; 및
상기 자석, 상기 RF 코일, 상기 경사 코일, 상기 경사 코일 구동부, 및 상기 수신 코일을 제어하는, 제어부를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 수신된 복수의 RF 신호에 기초하여 상기 x축 코일, 상기 y축 코일, 및 상기 z축 코일 중 하나의 출력을 보상하고, 상기 x축 코일, 상기 y축 코일, 및 상기 z축 코일 각각에 대해서 출력을 보상하는 동작을 반복하여 수행하며,
상기 출력을 보상하는 동작은,
상기 수신된 복수의 RF 신호를 고려하여 상기 x축 코일, 상기 y축 코일, 및 상기 z축 코일 중 하나에 인가되는, 상기 대상체의 촬영을 위한 펄스 시퀀스를 조정하는 단계를 포함하는, MRI 시스템.
제 13 항에 있어서
상기 제어부는,
상기 수신된 복수의 RF 신호를 고려하여 상기 기준 경사 펄스에 대한 튜닝값을 결정하고, 상기 경사 코일 구동부가 상기 x축 코일, 상기 y축 코일, 및 상기 z축 코일 중 하나에 인가하는 상기 펄스 시퀀스를 상기 튜닝값에 기초하여 조정하는 것을 특징으로 하는, MRI 시스템.
제 13 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 수신된 복수의 RF 신호에 기초하여 상기 RF 신호를 최적화하는 최적 변형 경사 펄스를 선택하고, 상기 경사 코일 구동부가 상기 x축 코일, 상기 y축 코일, 및 상기 z축 코일 중 하나에 인가하는 상기 펄스 시퀀스를 상기 최적 변형 경사 펄스와 상기 기준 경사 펄스의 차이에 기초하여 조정하는 것을 특징으로 하는, MRI 시스템.
제 15 항에 있어서,
상기 펄스 시퀀스는, 스핀 에코 시퀀스 (Spin Echo sequence), 터보 스핀 에코 시퀀스 (Turbo Spin Echo sequence), 반전 회복 시퀀스 (Inversion Recovery sequence), 경사 에코 시퀀스 (Gradient Echo sequences), 필드 에코 시퀀스 (Field Echo sequence) 중 적어도 하나를 포함하는, MRI 시스템.
제 13 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 기준 경사 펄스의 높이, 폭 및 위상 중 적어도 하나를 변형하여 상기 복수의 변형 경사 펄스를 생성하는 것을 특징으로 하는, MRI 시스템.
제 13 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 수신된 복수의 RF 신호 중 RF 신호의 크기가 최대일 때의 변형 경사 펄스와 상기 기준 경사 펄스의 차이에 기초하여, 상기 x축 코일, 상기 y축 코일, 및 상기 z축 코일 중 하나에 인가되는 상기 펄스 시퀀스를 조정하는 것을 특징으로 하는, MRI 시스템.
제 13 항에 있어서,
상기 기준 경사 펄스는, +극에 위치한 제 1 펄스 및 -극에 위치한 제 2 펄스를 포함하고, 상기 제 1 펄스 및 상기 제 2 펄스는 크기가 동일한 것을 특징으로 하는, MRI 시스템.
제 13 항에 있어서,
상기 RF 신호는 위상이 90°인 펄스 및 180°인 펄스를 포함하고,
상기 기준 경사 펄스는, 위상이 180° 보다 앞서는 제 1 펄스 및 위상이 180° 에 뒤따르는 제 2 펄스를 포함하고, 상기 제 1 펄스 및 상기 제 2 펄스는 크기가 동일한 것을 특징으로 하는, MRI 시스템.
제 13 항에 있어서,
상기 기준 경사 펄스를 이용하여 상기 MRI 시스템이 안정한지 여부를 결정하는, 안정성 검사부를 더 포함하는, MRI 시스템.
제 21 항에 있어서,
상기 경사 코일 구동부는, 상기 x축 코일, 상기 y축 코일, 및 상기 z축 코일 중 적어도 하나에 상기 기준 경사 펄스를 인가하여 상기 촬영 공간에 경사 자장을 형성하고,
상기 수신 코일은, 상기 경사 자장이 형성된 상기 촬영 공간 상의 상기 대상체로부터 발생된 RF 신호를 복수회 반복하여 수신하고,
상기 안정성 검사부는, 상기 수신된 RF 신호들의 진폭 및 위상 중 적어도 하나의 변화가 소정의 범위 내인 경우, 상기 MRI 시스템이 안정하다고 결정하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는, MRI 시스템.
제 21 항에 있어서,
사용자의 입력을 원격으로 수신하는 수신부를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 사용자의 입력에 기초하여 상기 자석, 상기 RF 코일, 상기 경사 코일, 상기 수신 코일, 상기 경사 코일 구동부, 및 상기 안정성 검사부를 제어하는 것을 특징으로 하는, MRI 시스템.
대상체가 수용된 촬영 공간에 주 자장 (main magnetic field) 을 형성하는, 자석;
상기 촬영 공간 상의 상기 대상체로 RF 펄스를 인가하는, RF 코일;
경사 코일에 포함되는 x축 코일, y축 코일, 및 z축 코일 중 적어도 하나에 소정의 기준 경사 펄스를 인가하여 상기 촬영 공간에 경사 자장을 형성하는, 경사 코일 구동부;
상기 경사 자장이 형성된 상기 촬영 공간 상의 상기 대상체로부터 발생된 RF 신호를 복수 회 반복하여 수신하는, 수신 코일;
상기 수신된 RF 신호들의 진폭 및 위상 중 적어도 하나의 변화에 기초하여, MRI 시스템이 안정한지 여부를 결정하는, 안정성 검사부; 및
상기 자석, 상기 RF 코일, 상기 경사 코일, 상기 수신 코일, 상기 경사 코일 구동부, 및 상기 안정성 검사부를 제어하는, 제어부를 포함하는, MRI 시스템.