Nyquist 원리

Nyquist 원리는 신호 처리와 샘플링 이론에서 매우 중요한 개념입니다. MRI에서도 이 원리는 핵심적이며, 영상의 아티팩트 형성과 직접적인 관련이 있습니다.

Nyquist 원리는 다음과 같이 간단히 설명할 수 있습니다:

주어진 신호를 적절하게 복원하기 위해서는 그 신호의 최대 주파수의 2배로 샘플링해야 한다.

MRI에서 이 원리의 적용은 K-공간(K-space) 샘플링과 관련이 있습니다. 영상의 해상도와 FOV (Field of View)를 유지하면서 올바른 정보를 얻기 위해서는 Nyquist 원리에 따라 적절한 간격으로 K-공간을 샘플링해야 합니다.

Nyquist 원리를 어기게 되면, 샘플링률이 너무 낮아져 '에일리어싱' 혹은 '화선' 아티팩트(wrap-around artifact)가 발생할 수 있습니다. 에일리어싱 아티팩트는 샘플링된 신호의 주파수가 실제 신호의 주파수보다 낮을 때 발생하며, MRI에서는 이미지의 한 부분이 다른 영역으로 '접히는' 현상으로 나타납니다.

예를 들어, 특정 부위의 영상을 얻기 위해 FOV를 너무 좁게 설정하면, 그 범위 밖의 신호가 FOV 내로 접히게 되어 이미지 상에 아티팩트가 나타나게 됩니다.

MRI에서 Nyquist 원리를 준수하는 것은 올바른 이미지를 얻기 위해 매우 중요합니다.