JP2004187945A

JP2004187945A - Medical imaging device and medical imaging system

Info

Publication number: JP2004187945A
Application number: JP2002359869A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Nozaki; 敦野崎
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2002-12-11
Filing date: 2002-12-11
Publication date: 2004-07-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a medical imaging device that can efficiently reconfigurate a large quantity of images with a less configuration and at a low coat. <P>SOLUTION: This medical imaging device (for example, 5<SB>1</SB>) is provided with a detecting section 1<SB>1</SB>which detects the medical information on a subject cross section, a reconfigurating section 2<SB>1</SB>which reconfigurates the tomographic image of the subject cross section based on the medical information detected by means of the detecting section 1<SB>1</SB>, and a communication control section 3<SB>1</SB>which connects the imaging device (5<SB>1</SB>) to external one, two, or more medical imaging devices 5<SB>2</SB>-5<SB>n</SB>having the common reconfigurating section 2<SB>1</SB>through a communication network. This device is also provided with a control section 4<SB>1</SB>which controls the sections 1<SB>1</SB>, 2<SB>1</SB>, and 3<SB>1</SB>. When the detecting section 1<SB>1</SB>of this imaging device 5<SB>1</SB>detects the medical information, the control section 4<SB>1</SB>asks the external imaging devices 5<SB>2</SB>-5<SB>n</SB>whether their reconfigurating sections 2<SB>2</SB>-2<SB>n</SB>are being used or not and, at the same time, makes unused reconfigurating sections to share the reconfiguration of the subject cross section based on the responses from the imaging devices 5<SB>2</SB>-5<SB>n</SB>. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は医用イメージング装置及び医用イメージングシステムに関し、更に詳しくは、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置等における医用断層像の再構成に適用して好適なるものである。
【０００２】
【従来の技術】
今日、例えばＸ線ＣＴ装置ではＸ線検出器のマルチスライス化が進んでおり、一回の撮影で大量のＣＴ断層像（Computer Tomography）が得られる。中でも被検体体軸に垂直な断面のアキシャル断層像は、従来よりその臨床的な利用価値が高いばかりか、近年における３次元画像診断（３ＤＭＰＲ：3-Dimension Multi Plane Reformation)を実現するための元画像にも利用されるため、特に重要である。
【０００３】
これに伴い、画像再構成(以下、単にリコンとも言う）すべきアキシャル断面の画像枚数も益々増加しており、装置のリコン処理部にはこの再構成処理のために、瞬間的に極めて高速な演算能力が要求されている。例えばＭＲＩ装置では１枚当たり２５６×２５６画素の再構成に２００枚／秒の処理能力が要求される場合があり、またＸ線ＣＴ装置では１枚当たり５１２×５１２画素の再構成につき、益々高速な演算能力が要求されている。なお、アキシャル断面の再構成処理は、Ｘ線ＣＴ装置では投影データ（以下、単にＲＡＷデータとも呼ぶ）のバックプロジェクション処理やフーリェ変換処理によって行われ、またＭＲＩ装置では所定のパルスシーケンスにより検出されたＲＦデータ（以下、単にＲＡＷデータとも呼ぶ）のフーリェ変換処理によって行われる。
【０００４】
このような状況の下で、従来は、医用診断装置にリコン専用の並列（アレイ）プロセッサを設けることで、ピーク時の処理性能を確保していた。具体的には、例えば、従来は複数種類のＣＴ画像を得るためのデータ処理時間を短縮することを目的として、被検体スライス断面のＣ丁画像作成用データを得るデータ検出手段と、得られたＣＴ画像作成用データに基き再構成画像を得るデータ処理部とを備え、データ処理部には、再構成条件が異なる複数種類の画像再構成処理を並列に実行するように複数個の画像再構成手段を備える医用診断装置が知られている（例えば特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２２４１００号公報（要約）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、画像再構成手段（リコン用プロセッサ）の並列化にはコスト的にも場所的にも限界がある。また、このような画像再構成手段は常にフル稼働しているわけではないので、瞬時能力を増せば増すほど不経済ともなる。
【０００７】
本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とする所は、少ない構成及びコストで大量の画像再構成処理を効率よく行える医用イメージング装置及び医用イメージングシステムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は例えば図１の構成により解決される。即ち、本発明（１）の医用イメージング装置（例えば５_１）は、被検体断面の医用情報を検出する検出部１_１と、前記検出情報に基づき被検体断面の断層像を再構成するリコン処理部２_１と、通信ネットワークを介して共通の前記リコン処理部を有する外部の１又は２以上の医用イメージング装置５_２〜５_ｎと接続するための通信制御部３_１と、上記各部の制御を行う制御部４_１とを備え、前記制御部４_１は、自装置内の前記検出部１_１による検出情報の発生により、前記外部の各医用イメージング装置５_２〜５_ｎに対して夫々のリコン処理部２_２〜２_ｎが使われているか否かを問い合わせると共に、該各イメージング装置５_２〜５_ｎからの応答に基づき、各使われていないリコン処理部に対して被検体断面の再構成処理を分担するものである。従って、必ずしも同時に稼働しているわけではないシステムの複数のリコン処理部の有効活用が図れると共に、医用イメージング装置毎に少ない構成及びコストで大量の画像再構成処理を効率よく行える。
【０００９】
本発明（２）では、上記本発明（１）において、前記制御部は、前記外部の各医用イメージング装置からの応答に基づき使われていないリコン処理部の数を集計し、該集計結果に基づき各使われていないリコン処理部に対して被検体断面の再構成処理を分担するものである。従って、各リコン処理部を有効に活用できると共に、全体の画像再構成処理を効率よく行える。
【００１０】
本発明（３）では、上記本発明（１）において、前記制御部は、前記外部の各医用イメージング装置からの応答に基づき使われていないリコン処理部の処理能力を集計し、該集計結果に基づき各使われていないリコン処理部に対してその処理能力に応じた量の再構成処理を分担するものである。従って、様々な処理能力のリコン処理部を有効に活用できると共に、夫々の処理能力に応じた量の画像再構成処理を効率よく分担できる。
【００１１】
本発明（４）では、上記本発明（３）において、前記制御部は、各使われていないリコン処理部で略同時に開始された再構成処理が夫々の処理能力に応じて略同時に終了できる量の再構成処理を各使われていないリコン処理部に分担するものである。従って、様々な処理能力（並列プロセッサ数等）のリコン処理部を使用した場合でも、共通の処理時間を過不足無く有効に活用して高速に処理できる。
【００１２】
本発明（５）では、上記本発明（１）〜（３）において、前記制御部は、外部の医用イメージング装置からのリコン処理部が使われているか否かの問い合わせにより、自己のリコン処理部が使われているか否かの応答を返送すると共に、前記外部の医用イメージング装置から再構成処理を依頼されたことにより，該依頼された分の再構成処理を自己のリコン処理部に実行させるものである。従って、再構成処理を依頼するのみではなく、自装置でもリコン処理部の空き時間には他の装置の再構成処理を行うことで、リコン処理部の活用が図れる。
【００１３】
本発明（６）では、上記本発明（１）〜（３）において、前記制御部は、外部の医用イメージング装置から依頼された再構成処理と、自装置内で発生した再構成処理とが競合した場合には、自己のリコン処理部に自装置内で発生した再構成処理を優先して実行させるものである。従って、各医用イメージング装置は、少なくとも自装置内のリコン処理部が有する処理能力を遅滞なく活用できる。
【００１４】
本発明（７）では、上記本発明（１）〜（３）において、前記リコン処理部は、複数種類のリコン処理プログラムを備え、再構成処理の依頼元の医用イメージング装置からの指示に従って対応する種類のリコン処理プログラムを選択し、実行するものである。従って、様々な種類の画像再構成処理を効率よく分担処理できる。
【００１５】
本発明（８）では、上記本発明（１）〜（３）において、前記検出部は、被検体を挟んで相対向するＸ線管及びＸ線検出器を備え、前記リコン処理部は、前記Ｘ線検出器の検出情報に基づき被検体断面のＸ線ＣＴ断層像を再構成可能であるものである。本発明はＸ線ＣＴ装置の画像再構成に適用して好適なるものである。
【００１６】
本発明（９）では、上記本発明（１）〜（３）において、前記検出部は、核磁気共鳴法により被検体断面の核磁化分布の情報を検出し、前記リコン処理部は、前記核磁化分布の検出情報に基づき被検体断面のＮＭＲ断層像を再構成可能であるものである。本発明はＭＲＩ装置の画像再構成に適用して好適なるものである。
【００１７】
また本発明（１０）の医用イメージングシステムは、上記本発明（８）及び又は本発明（９）記載の複数の医用イメージング装置間を通信ネットワークで相互に接続すると共に、いずれかの医用イメージング装置内で発生した検出データの再構成処理の一部を他の使われていない１又は２以上の医用イメージング装置のリコン処理部で分担して処理するものである。従って、様々な種類の画像再構成処理を効率よく分担処理できる。
【００１８】
本発明（１１）では、上記本発明（１０）において、通信ネットワークに接続する共通のサーバであって、再構成処理の依頼元の医用イメージング装置装置からの要求により他の各医用イメージング装置に対してリコン処理部が使われていないか否かを問い合わせると共に、各医用イメージング装置からの応答に基づき使われていないリコン処理部の数又は処理能力を集計し、該集計結果に基づき各使われていないリコン処理部に被検体断面の再構成処理を分担するものを備え、前記依頼元の医用イメージング装置の制御部は、自装置内の検出情報の発生によりその一部の再構成処理の分担を前記サーバに依頼するものである。本発明（１１）によれば、各医用イメージング装置の制御部が実施していた空きリコン処理部の検索及び再構成処理の分担を、システムに共通のサーバで実行することにより、各医用イメージング装置の制御部の処理負担が大幅に軽減される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に好適なる実施の形態を詳細に説明する。なお、全図を通して同一符号は同一又は相当部分を示すものとする。
【００２０】
図２は実施の形態による医用イメージングシステムの外観図であり、病院等の医療機関において２台のＸ線ＣＴ装置１００ａ，１００ｂと、１台のＭＲＩ装置２００とが院内のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）５００を介して相互に接続する場合を示している。図において、１００ａ，１００ｂはＸ線ＣＴ装置、１０はＸ線ファンビームにより被検体３００のアキシャル／ヘリカルスキャン・読取等を行う走査ガントリ部、２０は被検体３００を搭載して体軸ＣＬｂの方向に移動させる撮影テーブル、３０は走査ガントリ部１０及び撮影テーブル２０の遠隔制御を行うと共に、Ｘ線ＣＴ断層像の再構成処理並びに技師が各種の設定・操作を行う操作コンソール部である。
【００２１】
また、２００はＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、５０は核磁気共鳴（ＮＭＲ）法により被検体アキシャル断面の核磁化分布（即ち、核磁化の振る舞いの分布）を検出するガントリ部、６０は被検体を搭載して体軸方向に移動させる撮影テーブル、７０はガントリ部５０及び撮影テーブル６０の遠隔制御を行うと共に、ＭＲ断層像の再構成処理並びに技師が各種の設定・操作を行う操作コンソール部である。そして、４００ａ，４００ｂはＸ線ＣＴ装置１００ａ，１００ｂにより作成されたＸ線アキシャル画像やＭＲＩ装置２００により作成されたＭＲＩアキシャル画像に基づき３Ｄ画像等を作成・編集するワークステーション（ＷＳ）である。
【００２２】
Ｘ線ＣＴ装置１００ａ，１００ｂ及びＭＲＩ装置２００は同一の部屋に設置又は互いに異なる部屋に隔離設置されており、各装置１００ａ，１００ｂ，２００の間がＬＡＮ５００により接続されている。このような構成による一例の診療状況を言うと、Ｘ線ＣＴ装置１００ａは被検体３００をスキャン中であり、またＸ線ＣＴ装置１００ｂでは次に撮影する被検体を寝台テーブル２０ｂ上にセットしており、そして、ＭＲＩ装置２００は空きの状態である。
【００２３】
図３は実施の形態による医用イメージングシステムのブロック図であり、上記各装置１００ａ，１００ｂ，２００における主要部構成の機能ブロックを示している。Ｘ線ＣＴ装置１００ａにおいて、３０ａは操作コンソール部、３１はＸ線ＣＴ装置１００ａの主制御を行う主制御部、ＣＰＵａはそのプロセッサ、ＭＭはＣＰＵａが使用する主メモリ、３２はＣＰＵａのホストバス（ＨＢ）、３３はバス間の接続インタフェースを行うバスブリッジ（ＢＢＲ）、３４は操作コンソール部３０ａのシステムバス（ＳＢ）、３５は技師が操作をするコンソール部の制御を行うコンソール制御部、３６はＣＲＴ等による表示部、３７は例えばイーサネット（登録商標）方式によりＬＡＮ５００に接続するＬＡＮインタフェース部（ＬＩＦ）、３８は撮影テーブル２０の制御を行う寝台制御部、３９は走査ガントリ部１０の制御を行うガントリ制御部、そして、４０ａは本来的にはＸ線ＣＴ断層像の再構成処理を行うためのリコン処理部である。Ｘ線ＣＴ装置１００ｂについても同様である。
【００２４】
ＭＲＩ装置２００において、７０は操作コンソール部、７１はＭＲＩ装置２００の主制御を行う主制御部、ＣＰＵｍはそのプロセッサ、ＭＭはＣＰＵｍが使用する主メモリ、７２はＣＰＵｍのホストバス（ＨＢ）、７３はバス間の接続インタフェースを行うバスブリッジ（ＢＢＲ）、７４は操作コンソール部７０のシステムバス（ＳＢ）、７５は技師が操作をするコンソール部の制御を行うコンソール制御部、７６はＣＲＴ等による表示部、７７はイーサネット（登録商標）方式によりＬＡＮ５００に接続するＬＡＮインタフェース部（ＬＩＦ）、７８は撮影テーブル６０の制御を行う寝台制御部、７９はガントリ部５０の制御を行うガントリ制御部、そして、８０は本来的にはＭＲ断層像の再構成処理を行うためのリコン処理部である。
【００２５】
上記各リコン処理部４０ａ，４０ｂ、８０は、夫々に並列（アレイ）プロセッサを構成可能な例えば最大４チップ分のＣＰＵと、各ＣＰＵが使用するＲＡＭとを備えており、実際に搭載したチップ数に応じて処理能力を上げることが可能である。例えば、ＣＰＵの搭載チップ数を２倍にすることで、その処理能力を略２倍に上げることが可能である。この内の、リコン処理部４０ａ，４０ｂは、本来的にはＸ線ＣＴ断層像の再構成処理を行うためのものであるが、ＲＡＭ等に常駐させている処理プログラムを選択することでＭＲ断層像の再構成処理も可能となっている。一方、リコン処理部８０は、本来的にはＭＲ断層像の再構成処理を行うためのものであるが、ＲＡＭ等に常駐させている処理プログラムを選択することでＸ線ＣＴ断層像の再構成処理も可能となっている。ここで、Ｘ線ＣＴ断層像の再構成処理は、例えばバックプロジェクション法又はフーリェ変換法により行われ、またＭＲ断層像の再構成処理は、例えばフーリェ変換法により行われる。
【００２６】
以上の構成により、次に実施の形態による医用診断処理の流れを詳細に説明する。なお、以下の説明では、「ＣＴ」の語は広くコンピュータ処理により再構成されるコンピュータ断層像（Computer Tomography）を表しており、ここにはＸ線ＣＴ断層像もＭＲ断層像も含まれるものとする。
【００２７】
図４は実施の形態によるＣＴ撮影処理のフローチャートであり、上記図２で述べた診療状況に従い、被検体３００の撮影を終了したＸ線ＣＴ装置１００ａのＣＰＵａがリコン処理の依頼元、かつＸ線ＣＴ装置１００ｂのリコン処理部４０ｂ及びＭＲＩ装置２００のリコン処理部８０が夫々空きの場合について説明をする。従って、以下に述べる図４の処理はＸ線ＣＴ装置１００ａの主制御ＣＰＵａにより実行されるものであるが、Ｘ線ＣＴ装置１００ｂのＣＰＵｂ又はＭＲＩ装置２００のＣＰＵｍがリコン処理の依頼元になる場合も同様に考えられる。
【００２８】
図４において、Ｘ線撮影の場合は、好ましくは事前に被検体３００のスカウトスキャン（レントゲン撮影に相当）を行った後、この処理に入力する。ステップＳ１１では、被検体３００の続くアキシャル／ヘリカルスキャンのためのスキャン計画画面を表示部３６に表示する。ステップＳ１２では、技師がＸ線ＣＴ撮影のスキャンパラメータを設定する。このスキャンパラメータには、アキシャル／ヘリカルのスキャンタイプ[Scan Type]、被検体のスキャン開始位置[Start Loc]、同じくスキャン終了位置[End Loc]、スキャン回数[No.of Scan]、スキャン幅[Thick]、スキャン時間[Sec]、Ｘ線管の管電圧[kV]、Ｘ線管の管電流[mA]等が含まれている。事前にスカウトスキャンをした場合には、図示しないが、表示部３６に被検体３００のスカウト像が表示され、その上に重ねて各スキャン位置を示す線（カットライン）が表示される。
【００２９】
ステップＳ１３では、技師が引き続きＸ線ＣＴ断層像のリコンパラメータを設定する。このリコンパラメータには、再構成するスライスの開始位置[Start Loc]、同じく終了位置[End Loc]、スライス（画像）枚数[NO.of Images]、スライス厚[Thick]、バックプロジェクション法やフーリェ変換法等の再構成アルゴリズム、イメージフィルタ、再構成のマトリクスサイズ（２５６×２５６又は５１２×５１２）等が含まれる。ステップＳ１４では設定確認ボタン「ＣＯＮＦＩＲＭ」の入力を待ち、該ボタン「ＣＯＮＦＩＲＭ」が入されない場合は、ステップＳ１２に戻ってスキャン計画情報の設定変更が可能である。
【００３０】
こうして、やがて、ステップＳ１４で設定確認ボタン「ＣＯＮＦＩＲＭ」が入力されると、ステップＳ１５では上記設定されたスキャンパラメータに従って被検体３００のスキャン制御を行う。ステップＳ１６では被検体３００の投影データ（ＲＡＷデータとも呼ばれる）を収集・蓄積する。ステップＳ１７では所要撮影領域についての全スキャンを完了したか否かを判別し、完了でない場合はステップＳ１５に戻る。
【００３１】
こうして、やがて、所要撮影領域についての全スキャンを完了すると、ステップＳ１８では自装置のリコン処理部（この例ではリコン処理部４０ａ）が画像再構成のためにビジー状態であることを示すリコンビジーフラグＲＢＹＦａ＝１（ビジー状態）にセットする。なお、スキャン完了後はリコン処理に入ることが明らかであるから、少なくとも自装置内リコン処理部４０ａの確保の安全を図るために、上記ステップＳ１５でスキャンを開始した時点でリコン処理部４０ａのリコンビジーフラグＲＢＹＦａ＝１にセットしてもよい。
【００３２】
ステップＳ１９では上記設定されたリコンパラメータに従って被検体３００のＸ線ＣＴ断層像を再構成すると共に、本システムにおける他の装置１００ｂ，２００に対してもそのリコン処理部４０ｂ，８０の空き有／無状態を問い合わせ、空いている場合は、これらにも一部のリコン処理を分担する。なお、この並列リコン処理の詳細は図５に従って後述する。
【００３３】
こうして、やがて、リコン処理部４０ａのリコン処理が終了すると、処理はステップＳ２０に進み、リコンビジーフラグＲＢＹＦａ＝０（空き）にリセットする。なおこの時点では、他の各リコン処理部４０ｂ，８０に分担したリコン処理も終了している。そして、ステップＳ２１では上記並列リコン処理により再構成されたＸ線ＣＴ断層像を表示部３６に表示する。
【００３４】
図５は実施の形態による並列リコン処理のフローチャートであり、上記図４のステップＳ１９で実行される。図５にはＸ線ＣＴ装置１００ａで発生したリコン処理を分割して、その一部を自己のリコン処理部４０ａに実行させると共に、残りを他のＣＰＵｂ，ＣＰＵｍに依頼するＣＰＵａと、該分割された各リコン処理を一時的に引き受けて夫々に自己のリコン処理部４０ｂ，８０に実行させるＣＰＵｂ，ＣＰＵｍとが示されている。
【００３５】
ステップＳ３１では依頼元ＣＰＵａがＣＰＵｂに対してリコン処理部４０ｂの空き有／無状態を問い合わせる。ステップＳ３２ではＣＰＵｂがリコン処理部４０ｂの空き有／無状態（ＲＢＹＦｂ＝０／１）を調べ、結果をＣＰＵａに返送する。この例ではＲＢＹＦｂ＝０（空き）とする。ステップＳ３３では依頼元ＣＰＵａがＣＰＵｍに対してリコン処理部８０の空き有／無状態を問い合わせる。ステップＳ３４ではＣＰＵｍがリコン処理部８０の空き有／無状態（ＲＢＹＦｍ＝０／１）を調べ、結果をＣＰＵａに返送する。この例ではＲＢＹＦｍ＝０（空き）とする。
【００３６】
ステップＳ３５では自己を含むシステムの空きリコン処理部を集計し、ステップＳ３６では集計結果に応じてリコン処理を分割する。この例では、同一性能の合計３台のリコン処理部４０ａ，４０ｂ，８０を利用できるので、全リコン処理を３分割すると共に、その内の１／３をリコン処理部４０ａ用に、他の１／３をリコン処理部４０ｂ用に、そして、残りの１／３をリコン処理部８０用に夫々分担する。
【００３７】
ステップＳ３７では上記分割したリコン処理ブロックをＣＰＵｂに転送する。このリコン処理ブロックには、Ｘ線ＣＴ断層像の再構成処理であることを表す処理種別、上記技師により設定されたリコンパラメータ情報を含む処理パラメータ、当該依頼部分のリコン処理に必要なＲＡＷデータ等が含まれる。これを受けたＣＰＵｂはリコン処理部４０ｂのＲＢＹＦｂ＝１（ビジー状態）にセットする。ステップＳ３８では上記同様にして残りのリコン処理ブロックをＣＰＵｍに転送する。これを受けたＣＰＵｍはリコン処理部８０のＲＢＹＦｍ＝１（ビジー状態）にセットする。
【００３８】
ステップＳ３９では依頼元ＣＰＵａが自己のリコン処理部４０ａにＸ線ＣＴ断層像のリコン処理を実行させる。ステップＳ４０ではこれと並行してＣＰＵｂが自己のリコン処理部４０ｂにＸ線ＣＴ断層像のリコン処理を実行させる。ステップＳ４１では更にこれらと並行してＣＰＵｍが自己のリコン処理部８０にＸ線ＣＴ断層像のリコン処理を実行させる。
【００３９】
こうして、やがて、リコン処理部４０ｂがリコン処理を終了すると、ステップＳ４２ではＣＰＵｂがＲＢＹＦｂ＝０（空き状態）にすると共に、処理結果のＸ線ＣＴ断層像データを依頼元ＣＰＵａに返送する。またリコン処理部８０がリコン処理を終了すると、ステップＳ４３ではＣＰＵｍがＲＢＹＦｍ＝０（空き状態）にすると共に、処理結果のＸ線ＣＴ断層像データを依頼元ＣＰＵａに返送する。そして、ステップＳ４４では、依頼元ＣＰＵａが、自装置内でリコンされた画像データと、ＣＰＵｂ，ＣＰＵｍから返送された各画像データとを合成（結合）して、この処理を抜ける。
【００４０】
図６は実施の形態による並列リコン処理のタイミングチャートであり、図６（Ａ）は同一性能の３つのリコン処理部４０ａ，４０ｂ，８０を利用できる場合を示している。今、リコン処理部４０ａの単独でリコン処理した場合に１０ｔ分（但し、ｔは単位時間）かかるリコン処理があったとすると、好ましくは、この例では全体の処理を各リコン処理部４０ａ，４０ｂ，８０によって夫々１／３づつ処理分担する。その結果、この場合は、図示の如くデータ転送処理等に必要なオーバヘッド分を含めても、全てのリコン処理を略４ｔ弱で完了できる。この時間４ｔは従来のようにリコン処理部４０ａの単独でリコン処理をする場合１０ｔよりも十分に短い。逆に言えば、リコン処理部４０ａの並列ＣＰＵ数を減らしても、システム全体では所要の処理性能を確保でき、よって装置のコストダウンが図れる。
【００４１】
図６（Ｂ）は単位性能を有するリコン処理部４０ａと、その２倍性能を有するリコン処理部８０とを同時に利用できる場合を示している。上記同様にしてリコン処理部４０ａの単独でリコン処理した場合に１０ｔ分かかるリコン処理があったとすると、好ましくは、この例では全体のリコン処理の略６０％分を２倍性能のリコン処理部８０が処理分担し、残りの略４０％分をリコン処理部４０ａが処理分担する。その結果、この場合はデータ転送処理等に必要なオーバヘッド分を含めても、全てのリコン処理を略５ｔ弱で完了できる。しかも、この共通のリコン処理時間５ｔにわたって、各リコン処理部４０ａ。８０は共に過不足無くフル稼働しているため、リコン処理部の使用効率が高い。かくして、本実施の形態によれば、システムのリコン処理部４０ａ，４０ｂ，８０を有効に活用してＣＴ断層像の再構成処理を効率よく行える。
【００４２】
なお、上記実施の形態ではＸ線ＣＴ装置１００ａのＣＰＵａがリコン処理の依頼元になる場合の制御を具体的に述べたが、ＭＲＩ装置２００のＣＰＵｍがリコン処理の依頼元になる場合の制御も同様に考えられる。
【００４３】
また、上記実施の形態ではＸ線ＣＴ装置１００ａのＣＰＵａが被検体の全スキャン終了後にリコン処理を分担し、他に依頼したが、これに限らない。ＣＰＵａは少なくともリコン処理開始できるＲＡＷデータが揃った時点で自己のリコン処理部４０ａによるリコン処理を開始させると共に、やがて単独処理では時間がかかって処理に遅れが生じるであろう部分のＲＡＷデータが取得された時点で、該部分のＲＡＷデータのリコン処理を他に依頼してもよい。こうすれば、リコン処理部を更に有効に活用できる。
【００４４】
また、上記実施の形態ではリコン処理部４０ａ，４０ｂ，８０を一律に早いもの勝ちで獲得する場合を述べたが、これに限らない。例えばＣＰＵｂがＣＰＵａの依頼を既に受け付けていた場合であっても、Ｘ線ＣＴ装置１００ｂ内でリコン処理すべきＲＡＷデータが発生した場合には、該ＲＡＷデータの処理を優先させてリコン処理部４０ｂに実行させてもよい。
【００４５】
また、上記実施の形態では各ＣＰＵａ，ＣＰＵｂ，ＣＰＵｍに共通のサービスプログラムを備えて、上記並列リコン処理の制御を行う場合を述べた。こうすれば、ＬＡＮ５００上に別段のサーバを設ける必要が無いので、このような医療システムの構築が容易である。但し、他にも、例えば図３に示す如く、ＬＡＮ５００上にシステムに共通のサーバ６００を接続し、上記各主制御ＣＰＵが行っていた並列リコン処理の制御を該サーバ６００が行うようにシステムを構成してもよい。この場合の処理依頼元装置のＣＰＵは、自装置内の検出データの発生によりその一部の再構成処理の分担を前記サーバに依頼するだけでよく、よって、各医用イメージング装置におけるＣＰＵの処理負担が大幅に軽減される。
【００４６】
また、上記実施の形態では、システムにＸ線ＣＴ装置とＭＲＩ装置とが混在する場合を述べたが、システムを複数のＸ線ＣＴ装置のみ、又は複数のＭＲＩ装置のみで構成してもよい。
【００４７】
また、上記本発明に好適なる実施の形態を述べたが、本発明思想を逸脱しない範囲内で各部の構成、制御、処理及びこれらの組み合わせの様々な変更が行えることは言うまでも無い。
【００４８】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、複数の医用イメージング装置の各リコン処理部を有効に活用することにより、少ない構成及びコストで大量の画像再構成処理を効率よく行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を説明する図である。
【図２】実施の形態による医用イメージングシステムの外観図である。
【図３】実施の形態による医用イメージングシステムのブロック図である。
【図４】実施の形態によるＣＴ撮影処理のフローチャートである。
【図５】実施の形態による並列リコン処理のフローチャートである。
【図６】実施の形態による並列リコン処理のタイミングチャートである。
【符号の説明】
１０走査ガントリ部
２０撮影テーブル
３０操作コンソール部
３１主制御部
３２ホストバス（ＨＢ）
３３バスブリッジ（ＢＢＲ）
３４システムバス（ＳＢ）
３５コンソール制御部
３６表示部
３７ＬＡＮインタフェース部（ＬＩＦ）
３８寝台制御部
３９ガントリ制御部
４０ａリコン処理部
５０ガントリ部
６０撮影テーブル
７０操作コンソール部
１００Ｘ線ＣＴ装置
２００ＭＲＩ装置
４００ワークステーション（ＷＳ）
５００ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）
６００サーバ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a medical imaging apparatus and a medical imaging system, and more particularly, to a medical imaging apparatus and a medical imaging system which are suitably applied to reconstruction of a medical tomographic image in an X-ray CT apparatus, an MRI apparatus, or the like.
[0002]
[Prior art]
Today, for example, in an X-ray CT apparatus, the multi-slice of an X-ray detector has been advanced, and a large amount of CT tomograms (Computer Tomography) can be obtained by one imaging. Among them, an axial tomographic image of a cross section perpendicular to the subject's body axis has not only high clinical utility value, but also a source for realizing three-dimensional image diagnosis (3DMPR: 3-Dimension Multi Plane Reformation) in recent years. This is particularly important because it is also used for images.
[0003]
Along with this, the number of images of an axial section to be reconstructed (hereinafter simply referred to as recon) is also increasing. Computing power is required. For example, in an MRI apparatus, a processing capacity of 200 sheets / sec may be required for reconstruction of 256 × 256 pixels per sheet, and in an X-ray CT apparatus, reconstruction of 512 × 512 pixels per sheet may be required to be performed at a higher speed. Computing power is required. Note that the reconstruction processing of the axial cross section is performed by back projection processing or Fourier transform processing of projection data (hereinafter, also simply referred to as RAW data) in the X-ray CT apparatus, and detected by a predetermined pulse sequence in the MRI apparatus. This is performed by Fourier transform processing of RF data (hereinafter, also simply referred to as RAW data).
[0004]
In such a situation, conventionally, a parallel (array) processor dedicated to recon has been provided in the medical diagnostic apparatus, thereby ensuring peak processing performance. Specifically, for example, conventionally, for the purpose of shortening the data processing time for obtaining a plurality of types of CT images, a data detecting unit that obtains data for creating a C-shaped image of a slice section of a subject has been obtained. A data processing unit for obtaining a reconstructed image based on the CT image creation data, wherein the data processing unit includes a plurality of image reconstruction units configured to execute a plurality of types of image reconstruction processes having different reconstruction conditions in parallel. 2. Description of the Related Art There is known a medical diagnostic apparatus including means (for example, Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-224100 (abstract).
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, parallelization of the image reconstruction means (processor for recon) has a limit in terms of cost and location. Further, since such an image reconstructing means is not always operated at full capacity, the more the instantaneous capacity is increased, the more uneconomical.
[0007]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the related art, and an object of the present invention is to provide a medical imaging apparatus and a medical imaging system capable of efficiently performing a large amount of image reconstruction processing with a small configuration and at a low cost. It is in.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The above problem is solved by, for example, the configuration of FIG. That is, the medical imaging apparatus (for example, 5 ₁ ) Is a detection unit 1 for detecting medical information of a cross section of a subject. ₁ And a recon processing unit 2 for reconstructing a tomographic image of the section of the subject based on the detection information ₁ And one or more external medical imaging devices 5 having the common recon processing unit via a communication network ₂ ~ 5 _n Communication control unit 3 for connecting to ₁ And a control unit 4 for controlling the above units. ₁ And the control unit 4 ₁ Is the detection unit 1 in the own device. ₁ Generation of the detection information by the external medical imaging apparatus 5 ₂ ~ 5 _n For each recon processing unit 2 ₂ ~ 2 _n And whether each imaging device 5 is used. ₂ ~ 5 _n Based on the response from, the processing of reconstructing the cross section of the subject is assigned to each of the unused recon processing units. Accordingly, a plurality of recon processing units of the system which are not always operating at the same time can be effectively used, and a large amount of image reconstruction processing can be efficiently performed with a small configuration and cost for each medical imaging apparatus.
[0009]
In the present invention (2), in the above-mentioned present invention (1), the control unit totals the number of unused recon processing units based on a response from each of the external medical imaging devices, and based on the totaled result. The processing of reconstructing the cross section of the subject is assigned to each unused recon processing unit. Therefore, each recon processing unit can be effectively used, and the entire image reconstruction processing can be efficiently performed.
[0010]
In the present invention (3), in the above-mentioned present invention (1), the control section totals the processing capacity of the unused recon processing section based on a response from each of the external medical imaging apparatuses, and generates the total result. Based on the processing capability, each unused recon processing unit is assigned an amount of reconstruction processing corresponding to the processing capacity. Therefore, the recon processing units having various processing capacities can be effectively utilized, and the image reconstruction processing of an amount corresponding to each processing capacity can be efficiently shared.
[0011]
In the present invention (4), in the above-mentioned present invention (3), the control unit is configured such that the reconstruction process started almost simultaneously by each unused recon processing unit can be ended almost simultaneously according to each processing capacity. The reconfiguration processing is shared by the unused recon processing units. Therefore, even when a recon processor having various processing capabilities (such as the number of parallel processors) is used, the common processing time can be effectively utilized without excess or shortage to perform high-speed processing.
[0012]
In the present invention (5), in the above present inventions (1) to (3), the control unit may determine whether the recon processing unit is used from an external medical imaging apparatus. Returns a response as to whether or not is used, and when the external medical imaging apparatus requests reconstruction processing, causes the recon processing unit to execute the requested reconstruction processing. It is. Therefore, the recon processing unit can be utilized by not only requesting the reconstitution process, but also performing reconfiguration processing of another device in the idle time of the recon processing unit in the own apparatus.
[0013]
In the present invention (6), in the above inventions (1) to (3), the control unit competes with a reconstruction process requested from an external medical imaging device and a reconstruction process generated in the own device. In such a case, the recon processing section of its own is to give priority to the reconstruction processing that has occurred in its own device. Therefore, each medical imaging apparatus can use at least the processing capability of the recon processing unit in the apparatus itself without delay.
[0014]
In the present invention (7), in the present invention (1) to (3), the recon processing unit includes a plurality of types of recon processing programs, and responds according to an instruction from a medical imaging apparatus that has requested reconstruction processing. A type of recon processing program is selected and executed. Therefore, it is possible to efficiently perform various types of image reconstruction processing.
[0015]
In the present invention (8), in the above inventions (1) to (3), the detection unit includes an X-ray tube and an X-ray detector opposed to each other across a subject, and the recon processing unit includes The X-ray CT tomographic image of the section of the subject can be reconstructed based on the detection information of the X-ray detector. The present invention is suitable for application to image reconstruction of an X-ray CT apparatus.
[0016]
In the present invention (9), in the above inventions (1) to (3), the detection section detects information on a nuclear magnetization distribution of a cross section of a subject by a nuclear magnetic resonance method, and the recon processing section includes the nuclear magnetic field. It is possible to reconstruct an NMR tomographic image of the cross section of the subject based on the detection information of the chemical distribution. The present invention is suitable for application to image reconstruction of an MRI apparatus.
[0017]
In the medical imaging system of the present invention (10), a plurality of medical imaging devices according to the present invention (8) and / or the present invention (9) are interconnected by a communication network, and any of the medical imaging devices A part of the reconstruction processing of the detection data generated in the above is shared and processed by one or more other unused recon processing units of the medical imaging apparatus. Therefore, it is possible to efficiently perform various types of image reconstruction processing.
[0018]
According to the present invention (11), in the present invention (10), a common server connected to the communication network is provided to each of the other medical imaging devices in response to a request from the medical imaging device requesting the reconstruction processing. In addition to inquiring whether or not the recon processing unit is used, the number or the processing capacity of the recon processing unit that is not used based on the response from each medical imaging apparatus is totaled, and based on the totaling result, each used recon processing unit is used. The control unit of the requesting medical imaging apparatus includes a part for reconstructing the cross section of the subject in the non-recon processing unit. Request to the server. According to the present invention (11), the search of the free recon processing unit and the sharing of the reconfiguration processing which have been performed by the control unit of each medical imaging apparatus are executed by a server common to the system, so that each medical imaging apparatus The processing load on the control unit is greatly reduced.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the same reference numerals indicate the same or corresponding parts throughout the drawings.
[0020]
FIG. 2 is an external view of a medical imaging system according to the embodiment. In a medical institution such as a hospital, two X-ray CT apparatuses 100a and 100b and one MRI apparatus 200 are connected to a local area network (LAN) in the hospital. A case is shown in which the components are connected to each other via the link 500. In the figure, 100a and 100b are X-ray CT apparatuses, 10 is a scanning gantry section for performing an axial / helical scan / reading of the subject 300 by an X-ray fan beam, and 20 is the direction of the body axis CLb on which the subject 300 is mounted. An operation console unit 30 for remotely controlling the scanning gantry unit 10 and the imaging table 20 and for performing X-ray CT tomographic image reconstruction processing and various settings and operations by a technician.
[0021]
Reference numeral 200 denotes an MRI (Magnetic Resonance Imaging) apparatus; 50, a gantry section for detecting a nuclear magnetization distribution (that is, a distribution of the behavior of nuclear magnetization) of an axial cross section of the subject by a nuclear magnetic resonance (NMR) method; An imaging console 70 for moving the gantry unit 50 and the imaging table 60 in a body axis direction by mounting the gantry unit 50. The operation console unit 70 performs remote control of the gantry unit 50 and the imaging table 60, and performs an MR tomographic image reconstruction process and various settings and operations by a technician. is there. Reference numerals 400a and 400b denote workstations (WS) that create and edit 3D images and the like based on the X-ray axial images created by the X-ray CT apparatuses 100a and 100b and the MRI axial images created by the MRI apparatus 200.
[0022]
The X-ray CT apparatuses 100a, 100b and the MRI apparatus 200 are installed in the same room or separately installed in different rooms, and the respective apparatuses 100a, 100b, 200 are connected by a LAN 500. Referring to an example of a medical situation with such a configuration, the X-ray CT apparatus 100a is scanning the subject 300, and the X-ray CT apparatus 100b sets the subject to be imaged next on the couch table 20b. And the MRI apparatus 200 is empty.
[0023]
FIG. 3 is a block diagram of the medical imaging system according to the embodiment, and shows functional blocks of main components of each of the devices 100a, 100b, and 200. In the X-ray CT apparatus 100a, 30a is an operation console section, 31 is a main control section that performs main control of the X-ray CT apparatus 100a, CPUa is its processor, MM is a main memory used by the CPUa, 32 is a host bus of the CPUa ( HB), 33 is a bus bridge (BBR) that performs a connection interface between buses, 34 is a system bus (SB) of the operation console unit 30a, 35 is a console control unit that controls a console unit operated by a technician, and 36 is a console control unit. A display unit such as a CRT, a LAN interface unit (LIF) 37 connected to the LAN 500 by, for example, the Ethernet (registered trademark) method, a bed control unit 38 for controlling the imaging table 20, and a control unit 39 for controlling the scanning gantry unit 10. The gantry control unit 40a originally performs X-ray CT tomographic image reconstruction processing. It is a reconfigurable processing unit of the eye. The same applies to the X-ray CT apparatus 100b.
[0024]
In the MRI apparatus 200, 70 is an operation console section, 71 is a main control section that performs main control of the MRI apparatus 200, CPUm is its processor, MM is a main memory used by the CPUm, 72 is a host bus (HB) of the CPUm, 73 Is a bus bridge (BBR) that provides a connection interface between buses, 74 is a system bus (SB) of the operation console unit 70, 75 is a console control unit that controls a console unit operated by a technician, and 76 is a display on a CRT or the like. 77, a LAN interface unit (LIF) for connecting to the LAN 500 by the Ethernet (registered trademark) method, 78, a bed control unit for controlling the imaging table 60, 79, a gantry control unit for controlling the gantry unit 50, and Reference numeral 80 denotes a recon processor for performing reconstruction processing of an MR tomographic image.
[0025]
Each of the recon processing units 40a, 40b, and 80 includes a CPU for up to four chips, for example, which can constitute a parallel (array) processor, and a RAM used by each CPU. It is possible to increase the processing capacity according to the conditions. For example, by doubling the number of chips mounted on the CPU, the processing capability can be almost doubled. Of these, the recon processing units 40a and 40b are originally for performing reconstruction processing of X-ray CT tomographic images, but by selecting a processing program resident in a RAM or the like, the MR tomography is performed. Image reconstruction processing is also possible. On the other hand, the recon processing unit 80 is originally for reconstructing the MR tomographic image, but by selecting a processing program resident in the RAM or the like, the recon processing unit 80 reconstructs the X-ray CT tomographic image. Processing is also possible. Here, the reconstruction processing of the X-ray CT tomographic image is performed by, for example, the back projection method or the Fourier transform method, and the reconstruction processing of the MR tomographic image is performed, for example, by the Fourier transform method.
[0026]
Next, the flow of the medical diagnosis process according to the embodiment having the above configuration will be described in detail. In the following description, the term “CT” broadly refers to a computer tomographic image (Computer Tomography) reconstructed by computer processing, and includes an X-ray CT tomographic image and an MR tomographic image. I do.
[0027]
FIG. 4 is a flowchart of the CT imaging processing according to the embodiment, and the CPUa of the X-ray CT apparatus 100a that has completed the imaging of the subject 300 according to the medical situation described with reference to FIG. The case where the recon processor 40b of the CT apparatus 100b and the recon processor 80 of the MRI apparatus 200 are empty will be described. Therefore, the processing of FIG. 4 described below is executed by the main control CPUa of the X-ray CT apparatus 100a, but the CPUb of the X-ray CT apparatus 100b or the CPUm of the MRI apparatus 200 becomes a request source of the recon processing. Is similarly conceivable.
[0028]
In FIG. 4, in the case of X-ray imaging, preferably, a scout scan (corresponding to X-ray imaging) of the subject 300 is performed in advance, and then input to this processing. In step S11, a scan plan screen for the subsequent axial / helical scan of the subject 300 is displayed on the display unit 36. In step S12, the technician sets scan parameters for X-ray CT imaging. These scan parameters include axial / helical scan type [Scan Type], scan start position of subject [Start Loc], scan end position [End Loc], number of scans [No. of Scan], scan width [Thick] ], Scan time [Sec], tube voltage [kV] of the X-ray tube, tube current [mA] of the X-ray tube, and the like. When a scout scan is performed in advance, although not shown, a scout image of the subject 300 is displayed on the display unit 36, and a line (cut line) indicating each scan position is displayed thereon.
[0029]
In step S13, the technician continuously sets the recon parameters of the X-ray CT tomographic image. These recon parameters include the start position [Start Loc] of the slice to be reconstructed, the end position [End Loc], the number of slices (images) [NO. Of Images], the slice thickness [Thick], the back projection method and Fourier transform. A reconstruction algorithm such as a method, an image filter, a matrix size of the reconstruction (256 × 256 or 512 × 512), and the like are included. In step S14, input of the setting confirmation button "CONFIRM" is waited. If the button "CONFIRM" is not input, the process returns to step S12 to change the setting of the scan plan information.
[0030]
Thus, when the setting confirmation button “CONFIRM” is input in step S14, scan control of the subject 300 is performed in step S15 in accordance with the set scan parameters. In step S16, projection data (also referred to as RAW data) of the subject 300 is collected and accumulated. In step S17, it is determined whether or not all the scans for the required photographing area have been completed, and if not, the process returns to step S15.
[0031]
In this way, when all the scans for the required photographing area are completed, a recon busy flag indicating that the recon processing unit (the recon processing unit 40a in this example) of the own device is busy for image reconstruction in step S18. RBYFa = 1 (busy state) is set. Since it is clear that the recon processing starts after the scan is completed, the recon processing of the recon processing section 40a is started at the time of starting the scan in step S15 in order to secure at least the in-apparatus recon processing section 40a. The busy flag RBYFa = 1 may be set.
[0032]
In step S19, the X-ray CT tomographic image of the subject 300 is reconstructed according to the set recon parameters, and the recon processing sections 40b and 80 are also used for other devices 100b and 200 in the present system. The status is inquired, and if it is free, some recon processing is also assigned to these. The details of the parallel recon processing will be described later with reference to FIG.
[0033]
Thus, when the recon processing of the recon processing unit 40a is completed, the process proceeds to step S20, and the recon busy flag RBYFa is reset to 0 (empty). At this point, the recon processing assigned to the other recon processing sections 40b and 80 has also been completed. In step S21, the X-ray CT tomographic image reconstructed by the parallel recon processing is displayed on the display unit 36.
[0034]
FIG. 5 is a flowchart of the parallel recon processing according to the embodiment, which is executed in step S19 of FIG. In FIG. 5, the recon processing generated by the X-ray CT apparatus 100a is divided, and a part of the recon processing is executed by its own recon processing unit 40a, and the rest is requested to other CPUs b and CPUm. CPUb and CPUm that temporarily take over the respective recon processing and cause the respective recon processing sections 40b and 80 to execute the respective recon processing.
[0035]
In step S31, the requesting CPUa inquires of the CPUb whether the recon processing unit 40b is free or not. In step S32, the CPUb checks whether the recon processing unit 40b has a free / unused state (RBYFb = 0/1), and returns the result to the CPUa. In this example, it is assumed that RBYFb = 0 (empty). In step S33, the requesting CPUa inquires of the CPUm whether the recon processing unit 80 is free or not. In step S34, the CPUm checks the presence / absence state (RBYFm = 0/1) of the recon processing unit 80, and returns the result to the CPUa. In this example, it is assumed that RBYFm = 0 (empty).
[0036]
In step S35, the free recon processing units of the system including the own device are totaled, and in step S36, the recon processing is divided according to the total result. In this example, since a total of three recon processing units 40a, 40b, and 80 having the same performance can be used, all recon processing is divided into three, and one third of the recon processing is used for the recon processing unit 40a and another one is used. / 3 is assigned to the recon processor 40b, and the remaining ３ is assigned to the recon processor 80.
[0037]
In step S37, the divided recon processing block is transferred to CPUb. The recon processing block includes a processing type indicating reconstructing processing of an X-ray CT tomographic image, processing parameters including recon parameter information set by the technician, RAW data necessary for recon processing of the requested part, and the like. Is included. Upon receiving this, the CPUb sets RBYFb = 1 (busy state) in the recon processor 40b. In step S38, the remaining recon processing blocks are transferred to the CPU m in the same manner as described above. Upon receiving this, the CPUm sets RBYFm = 1 (busy state) in the recon processor 80.
[0038]
In step S39, the requesting CPUa causes its own recon processor 40a to execute the recon processing of the X-ray CT tomographic image. In step S40, in parallel with this, the CPU b causes its own recon processing unit 40b to execute the recon processing of the X-ray CT tomographic image. In step S41, the CPU m causes its own recon processing unit 80 to execute the recon processing of the X-ray CT tomographic image in parallel with the above.
[0039]
Thus, when the recon processing section 40b ends the recon processing, the CPUb sets RBYFb = 0 (empty state) in step S42 and returns the X-ray CT tomographic image data of the processing result to the requesting CPUa. When the recon processing unit 80 completes the recon processing, the CPU m sets RBYFm = 0 (empty state) in step S43, and returns the X-ray CT tomographic image data of the processing result to the requesting CPUa. Then, in step S44, the requesting CPUa combines (combines) the image data reconciled in its own device with the image data returned from the CPUb and CPUm, and exits this processing.
[0040]
FIG. 6 is a timing chart of the parallel recon processing according to the embodiment. FIG. 6A shows a case where three recon processing sections 40a, 40b, and 80 having the same performance can be used. Now, assuming that the recon processing unit 40a alone performs recon processing for 10t (where t is a unit time), preferably, in this example, the entire processing is performed by each of the recon processing units 40a, 40b, 80, the processing is shared by 1/3 each. As a result, in this case, all the recon processing can be completed in a little less than 4t, including the overhead required for the data transfer processing and the like as shown in the figure. This time 4t is sufficiently shorter than 10t when the recon processing is performed by the recon processing unit 40a alone as in the related art. Conversely, even if the number of parallel CPUs in the recon processing unit 40a is reduced, the required processing performance can be secured in the entire system, and the cost of the apparatus can be reduced.
[0041]
FIG. 6B shows a case where a recon processing unit 40a having unit performance and a recon processing unit 80 having twice the performance can be used simultaneously. Assuming that the recon processing performed by the recon processing unit 40a alone in the same manner as described above takes 10 t, preferably in this example, approximately 60% of the entire recon processing is performed by the recon processing unit 80 having double performance. , And the recon processing unit 40a shares the remaining approximately 40% of the processing. As a result, in this case, all recon processing can be completed in a little less than 5t, including the overhead required for data transfer processing and the like. In addition, each recon processing section 40a performs the common recon processing time 5t. Since both the units 80 are fully operated without excess or shortage, the use efficiency of the recon processing unit is high. Thus, according to the present embodiment, the reconstruction processing of a CT tomographic image can be efficiently performed by effectively utilizing the recon processing units 40a, 40b, and 80 of the system.
[0042]
In the above embodiment, the control in the case where the CPUa of the X-ray CT apparatus 100a is the request source of the recon processing is specifically described, but the control in the case where the CPUm of the MRI apparatus 200 is the request source of the recon processing is also described. Similar considerations are possible.
[0043]
Further, in the above embodiment, the CPUa of the X-ray CT apparatus 100a is responsible for the recon processing after the completion of all the scans of the subject, and requests another, but the present invention is not limited to this. The CPUa starts the recon processing by its own recon processing section 40a at least when the RAW data for which the recon processing can be started is completed. At this point, another request may be made to reconcile the RAW data of the portion. In this case, the recon processor can be more effectively used.
[0044]
In the above-described embodiment, the case where the recon processing units 40a, 40b, and 80 are uniformly acquired on a first-come, first-served basis is described. For example, even when the CPUb has already received the request from the CPUa, if RAW data to be reconstituted occurs in the X-ray CT apparatus 100b, the recon processing unit 40b gives priority to the processing of the RAW data. May be executed.
[0045]
In the above-described embodiment, a case has been described in which a service program common to each of the CPUs a, b, and m is provided to control the parallel recon processing. By doing so, there is no need to provide a separate server on the LAN 500, so that such a medical system can be easily constructed. However, as shown in FIG. 3, for example, as shown in FIG. 3, a common server 600 is connected to the system on the LAN 500, and the system is controlled so that the server 600 controls the parallel recon processing performed by the main control CPUs. You may comprise. In this case, the CPU of the processing request source device only has to request the server to share a part of the reconfiguration processing by generating the detection data in the own device, and thus the processing load of the CPU in each medical imaging device Is greatly reduced.
[0046]
Further, in the above embodiment, the case where the system includes both the X-ray CT apparatus and the MRI apparatus has been described. However, the system may be configured with only a plurality of X-ray CT apparatuses or only a plurality of MRI apparatuses.
[0047]
Although the preferred embodiments of the present invention have been described, it goes without saying that various changes in the configuration, control, processing, and combinations thereof can be made without departing from the spirit of the present invention.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a large amount of image reconstruction processing can be efficiently performed with a small configuration and cost by effectively utilizing each recon processing unit of a plurality of medical imaging apparatuses.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention.
FIG. 2 is an external view of a medical imaging system according to the embodiment.
FIG. 3 is a block diagram of a medical imaging system according to the embodiment.
FIG. 4 is a flowchart of a CT imaging process according to the embodiment.
FIG. 5 is a flowchart of a parallel recon processing according to the embodiment;
FIG. 6 is a timing chart of a parallel recon processing according to the embodiment;
[Explanation of symbols]
10 Scanning gantry section
20 Shooting table
30 Operation console
31 Main control unit
32 Host bus (HB)
33 Bus Bridge (BBR)
34 System bus (SB)
35 Console control unit
36 Display
37 LAN interface (LIF)
38 bed control unit
39 Gantry control unit
40a Recon processing unit
50 Gantry
60 Shooting table
70 Operation console
100 X-ray CT system
200 MRI system
400 workstation (WS)
500 Local Area Network (LAN)
600 servers

Claims

被検体断面の医用情報を検出する検出部と、
前記検出情報に基づき被検体断面の断層像を再構成するリコン処理部と、
通信ネットワークを介して共通の前記リコン処理部を有する外部の１又は２以上の医用イメージング装置と接続するための通信制御部と、
上記各部の制御を行う制御部とを備え、
前記制御部は、自装置内の前記検出部による検出情報の発生により、前記外部の各医用イメージング装置に対して夫々のリコン処理部が使われているか否かを問い合わせると共に、該各イメージング装置からの応答に基づき、各使われていないリコン処理部に対して被検体断面の再構成処理を分担することを特徴とする医用イメージング装置。A detection unit that detects medical information of the cross section of the subject;
A recon processing unit that reconstructs a tomographic image of the subject cross section based on the detection information,
A communication control unit for connecting to one or more external medical imaging apparatuses having the common recon processing unit via a communication network;
A control unit for controlling each of the above units,
The control unit, by generating detection information by the detection unit in its own device, inquires whether each recon processing unit is used for each external medical imaging device, and from each of the imaging devices A medical imaging apparatus characterized in that the processing of reconstructing a cross section of an object is performed for each unused recon processing unit based on the response of the medical imaging apparatus.

前記制御部は、前記外部の各医用イメージング装置からの応答に基づき使われていないリコン処理部の数を集計し、該集計結果に基づき各使われていないリコン処理部に対して被検体断面の再構成処理を分担することを特徴とする請求項１記載の医用イメージング装置。The control unit counts the number of unused recon processing units based on a response from each of the external medical imaging devices, and, based on the result of the sum, compares the number of recon processing units that are not used with each unused recon processing unit in the cross section of the subject. 2. The medical imaging apparatus according to claim 1, wherein the reconfiguration processing is shared.

前記制御部は、前記外部の各医用イメージング装置からの応答に基づき使われていないリコン処理部の処理能力を集計し、該集計結果に基づき各使われていないリコン処理部に対してその処理能力に応じた量の再構成処理を分担することを特徴とする請求項１記載の医用イメージング装置。The control unit tabulates the processing capacity of the unused recon processing units based on the response from each of the external medical imaging devices, and based on the result of the calculation, calculates the processing capacity of each unused recon processing unit. 2. The medical imaging apparatus according to claim 1, wherein the amount of reconstruction processing is divided according to the amount of the reconstructed image.

前記制御部は、各使われていないリコン処理部で略同時に開始された再構成処理が夫々の処理能力に応じて略同時に終了できる量の再構成処理を各使われていないリコン処理部に分担することを特徴とする請求項３記載の医用イメージング装置。The control unit allocates to each unused recon processing unit an amount of reconstruction processing that can be started substantially simultaneously by each unused recon processing unit and terminated almost simultaneously according to each processing capacity. The medical imaging apparatus according to claim 3, wherein

前記制御部は、外部の医用イメージング装置からのリコン処理部が使われているか否かの問い合わせにより、自己のリコン処理部が使われているか否かの応答を返送すると共に、前記外部の医用イメージング装置から再構成処理を依頼されたことにより，該依頼された分の再構成処理を自己のリコン処理部に実行させることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の医用イメージング装置。The controller returns a response as to whether or not its own recon processor is used by an inquiry from the external medical imaging apparatus as to whether or not the recon processor is being used, and the external medical imaging device 4. The medical imaging apparatus according to claim 1, wherein when the apparatus requests the reconstruction processing, the apparatus performs the requested reconstruction processing in its own recon processing unit. apparatus.

前記制御部は、外部の医用イメージング装置から依頼された再構成処理と、自装置内で発生した再構成処理とが競合した場合には、自己のリコン処理部に自装置内で発生した再構成処理を優先して実行させることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の医用イメージング装置。When the reconstruction process requested by the external medical imaging device and the reconstruction process that has occurred in the own device conflict with each other, the control unit that performs the reconstruction process that has occurred in the own recon processing unit in the own device. The medical imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the processing is executed with priority.

前記リコン処理部は、複数種類のリコン処理プログラムを備え、再構成処理の依頼元の医用イメージング装置からの指示に従って対応する種類のリコン処理プログラムを選択し、実行することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の医用イメージング装置。The recon processing unit includes a plurality of types of recon processing programs, and selects and executes a corresponding type of recon processing program in accordance with an instruction from a medical imaging apparatus that has requested reconstruction processing. 4. The medical imaging apparatus according to any one of claims 1 to 3.

前記検出部は、被検体を挟んで相対向するＸ線管及びＸ線検出器を備え、前記リコン処理部は、前記Ｘ線検出器の検出情報に基づき被検体断面のＸ線ＣＴ断層像を再構成可能であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の医用イメージング装置。The detection unit includes an X-ray tube and an X-ray detector that face each other across the subject, and the recon processing unit generates an X-ray CT tomographic image of a cross section of the subject based on detection information of the X-ray detector. 4. The medical imaging apparatus according to claim 1, wherein the medical imaging apparatus is reconfigurable.

前記検出部は、核磁気共鳴法により被検体断面の核磁化分布の情報を検出し、前記リコン処理部は、前記核磁化分布の検出情報に基づき被検体断面のＮＭＲ断層像を再構成可能であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つに記載の医用イメージング装置。The detection unit detects information on the nuclear magnetization distribution of the cross section of the subject by a nuclear magnetic resonance method, and the recon processing unit can reconstruct an NMR tomographic image of the cross section of the subject based on the detection information of the nuclear magnetization distribution. The medical imaging apparatus according to claim 1, wherein the medical imaging apparatus is provided.

請求項８及び又は請求項９記載の複数の医用イメージング装置間を通信ネットワークで相互に接続すると共に、いずれかの医用イメージング装置内で発生した検出データの再構成処理の一部を他の使われていない１又は２以上の医用イメージング装置のリコン処理部で分担して処理することを特徴とする医用イメージングシステム。A plurality of medical imaging apparatuses according to claim 8 and / or claim 9 are interconnected by a communication network, and a part of a process of reconstructing detection data generated in any of the medical imaging apparatuses is used for another. A medical imaging system characterized in that the processing is shared and performed by a recon processing unit of one or more medical imaging apparatuses that do not have the same.

通信ネットワークに接続する共通のサーバであって、再構成処理の依頼元の医用イメージング装置装置からの要求により他の各医用イメージング装置に対してリコン処理部が使われていないか否かを問い合わせると共に、各医用イメージング装置からの応答に基づき使われていないリコン処理部の数又は処理能力を集計し、該集計結果に基づき各使われていないリコン処理部に被検体断面の再構成処理を分担するものを備え、
前記依頼元の医用イメージング装置の制御部は、自装置内の検出情報の発生によりその一部の再構成処理の分担を前記サーバに依頼することを特徴とする請求項１０記載の医用イメージングシステム。A common server connected to the communication network, and inquiring whether or not the recon processing unit is used with respect to each of the other medical imaging devices in response to a request from the medical imaging device requesting the reconstruction process; The number or processing capacity of the unused recon processing units based on the response from each medical imaging device, and based on the result of the calculation, the reconstitution processing of the cross section of the subject is assigned to each unused recon processing unit. Prepare things,
11. The medical imaging system according to claim 10, wherein the control unit of the requesting medical imaging apparatus requests the server to perform a part of the reconfiguration processing by generating detection information in the own apparatus.