Time-of-flight magnetic resonance angiography (TOF MRA) and susceptibility-weighted imaging (SWI) are routine MRI sequences for visualizing arteries and veins, respectively. Because of long scan time for each of them, MR methods have been suggested to detect both of them simultaneously, but all of them have limitations such as degradation in image quality, limited degree of freedom, or long scan time.
This dissertation mainly focuses on advancing simultaneous dual-echo TOF MRA and SWI and developing new acceleration techniques with enhanced image qualities for both of them. Firstly, a new variable-slab dual-echo TOF MRA and SWI is proposed to acquire TOF MRA as multiple overlapping thin slabs for better visualization of small arteries and acquire SWI as a single whole slab for better signal to noise ratio. Secondly, novel deep learning techniques are proposed to jointly reconstruct multi-contrast MR images from down-sampled data for acceleration of data acquisition, which can be applied to acceleration of simultaneous dual-echo TOF MRA and SWI. Lastly, a feasibility study of SNR enhancement for the simultaneous dual-echo TOF MRA and SWI through the developed neural networks is suggested.
TOF 자기공명혈관조영술(TOF MRA)와 자화강조영상(SWI)은 동맥과 정맥을 시각화할 수 있는 일반적인 자기공명영상 촬영기법이다. 이 기법들은 촬영시간이 비교적 길기 때문에 두 영상을 동시에 획득하는 방법들이 제안되어왔다. 하지만 기존 동시획득 방법들은 영상의 질을 낮추거나 획득시간을 충분히 줄이지 못하는 단점이 있다.
본 학위논문에서는 TOF 자기공명혈관조영술과 자화강조영상을 동시에 획득하는 방법을 발전시키고, 두 영상의 질을 향상시킴과 동시에 가속화하여 획득하는 방법에 대하여 다루고자 한다. 첫번째로, 작은 혈관을 시각화하는 다중절편 TOF 자기공명혈관조영술과 신호대잡음비가 높은 단일절편 자화강조영상을 동시에 획득 가능하도록 가변절편 데이터 획득법과 듀얼에코기법을 결합한 새로운 획득 방법을 제안한다. 두번째로, 영상획득가속화를 위해 다운샘플된 여러 종류의 자기공명영상을 함께 복원 가능하게 하고 TOF 자기공명혈관조영술과 자화강조영상 동시획득법에 적용 가능한 딥러닝 복원기법을 소개한다. 마지막으로, 제안한 딥러닝 복원기법 사용하여 동시 획득한 TOF 자기공명혈관조영술과 자화강조영상의 신호대잡음비 향상 가능성에 대해 다루고자 한다.
