JP2003162516A - ネットワーク環境におけるマルチプロセッサシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数の利用者から発行される大容量データのデ
ータ処理要求に対応するために，ネットワーク，プロセ
ッサ，データストレージなどの資源の動的静的構成と，
データ処理業務の動的静的割当てが可能な高速大容量デ
ータ処理システムを実現する。 【解決手段】複数台の高速データ処理装置と複数台のデ
ータ蓄積装置を超高速ネットワークで接続したネットワ
ーク後置サーバーと，複数の端末装置から発行されるデ
ータ処理要求に対応してデータストレージのネットワー
ク上の位置とネットワークの負荷，データ処理の負荷を
動的静的に勘案して，ネットワークトポロジ，プロセッ
サトポロジの動的静的構成と複数の高速データ処理装置
へのデータ処理業務の動的静的分配を行い，ネットワー
クの負荷とデータ処理の負荷を動的静的に配分する機能
を備えることによって高速大容量データ処理が可能なマ
ルチプロセッサシステムおよびデータ蓄積システムを実
現した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術】本発明は，ネットワーク環境にお
ける画像処理のためのマルチプロセッサシステムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年，情報ネットワークシステムにおい
ては，インターネットの利用者数の急増に見られるよう
に，利用者数の急増があり，これによってネットワーク
上のデータ交換の活発化，流通するデータの急増，さら
にはデータのマルチメディア化が発生している。これは
インターネットだけでなくいわゆるイントラネットでも
発生している現象である。これにともなって，蓄積すべ
きデータ量の急増と，蓄積データへのアクセスの急増が
生じている。このような情勢の下に情報ネットワークシ
ステムにおいては，データへの安定したアクセスが要求
され，データ保全性への要求や２４時間３６５日運用へ
の要求が発生している。この蓄積データを有効に利用す
るためのデータ管理の充実，費用低減も必要であるが，
なによりもデータの迅速な流通が必要である。

【０００３】一方，ネットワークの速度の向上は著し
く，イーサネット（登録商標）に代表されるＬＡＮの速
度は初期の１０００倍のものが一般に利用されるように
なってきている。また超高速ネットワークであるファイ
バチャネルが導入され，従来直結されていたサーバーと
ストレージの間をネットワーク形態で接続することが可
能になってきた。また大型計算機に代わって登場したサ
ーバーの普及も著しく機能を特化させたサーバーの使用
も始まっている。

【０００４】ネットワークの速度が向上すると，ネット
ワークの利用者が急増し，それと同時に各々の利用者が
流通・蓄積するデータ量も急増すると言われている。従
ってネットワークにから利用できるデータ蓄積システム
へのアクセス速度と蓄積量に対する要求も急増してい
る。これにともなって，近年ネットワークアタッチドス
トレージ（ＮｅｔｗｏｒｋＡｔｔａｃｈｅｄ Ｓｔｏｒ
ａｇｅ，ＮＡＳ）と呼ばれる技術が導入されている。こ
れはネットワークに直接接続されるデータ蓄積システム
の名称である。このＮＡＳはネットワーク経由でファイ
ルを共用できる独立したファイルサーバとして機能し，
ネットワーク上のクライアントからは従来のファイルサ
ーバと同じようにアクセスすることができる。これは下
記の特長をもつ。１）ネットワークに直接接続できる。
２）異なったサーバー間でファイルを共用することが可
能である。３）既存のシステムへの導入や追加が容易で
ある。一方，アクセスによるネットワークへの負荷が増
加する。

【０００５】また，ストレージエリアネットワーク（Ｓ
ｔｏｒａｇｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ，ＳＡＮ）と
呼ばれる新しい技術の導入も行われている。これはサー
バーとストレージ間を専用のネットワークで接続するシ
ステムで，ストレージの統合，異なる種類のサーバー間
のデータの共有，ストレージ統合管理の実現に関する広
い概念である。現在は，超高速ネットワークであるファ
イバチャネルを使用して，サーバーとストレージ間をネ
ットワーク接続する形態が実用化されている。これは下
記の特長をもつ。１）ストレージ専用のネットワークで
サーバーに接続する。２）ストレージ専用のネットワー
クでサーバーに接続するので，クライアントが接続して
いるネットワークの負荷が軽減できる。３）異種のサー
バー間のファイルの共用ができる。４）既存のシステム
を変更せずに，情報システムの規模や性能を向上でき
る。５）ファイバチャネルを利用したループやファブリ
ックスイッチによって接続性能が大幅に向上し，高速処
理が可能になる。６）バックアップシステムの統合管理
が可能になる。

【０００６】このように，ネットワーク環境下における
データ蓄積への要求は急速に増大し，これに対応するた
めに，ＮＡＳやＳＡＮの技術が開発され，急速に普及し
ている。しかしながら，このネットワークの高速化と，
データ蓄積システムの近代化に誘発されて，データ処理
能力への要求も急増している。現在は，データ蓄積シス
テムに蓄積されているデータの利用を希望する利用者は
ネットワーク端末を使用してネットワーク経由でデータ
蓄積システムにアクセスし，必要なデータを利用者のネ
ットワーク端末まで転送し，この受信したデータに対し
て利用者が所有する画像処理ワークステーションで画像
処理を施してこれを利用している。ネットワーク環境が
整備されるに従って，データ蓄積システムに蓄積されて
いるデータの利用を希望する利用者が急増しているが，
利用者それぞれが高性能の画像処理ワークステーション
を占有することは経済的に大変であるし，データ蓄積シ
ステムから利用者が所有する画像処理ワークステーショ
ンまでデータを転送することによって生じるネットワー
クトラフィックの増大はシステム運用の障害になってい
る。

【０００７】以下，具体例として，医療施設の画像シス
テムについて説明する。医療施設の画像診断部門におい
てＸ線装置やＸ線ＣＴ装置などの医用画像診断装置によ
って収集される医用画像は，画像診断医によって読影と
呼ばれる画像診断が行われる。画像診断の結果は画像診
断報告書に記載され，依頼部門に送付される。

【０００８】従来は，Ｘ線装置で撮影されるＸ線画像は
Ｘ線フィルムで，Ｘ線ＣＴ装置などのデジタル化された
医用画像診断装置によって収集される医用画像もフィル
ムに焼き付けられて観察されてきたが，最近では，医用
画像の保管と流通を改善するために医用画像をデジタル
データとしてサーバーに保管し，必要に応じてネットワ
ークを経由して画像表示装置に配信し，これを観察する
画像保管通信システム（ＰＡＣＳ）が導入されている。

【０００９】従来は，画像診断医によって行われた読影
の結果は，画像診断報告書の用紙に手書きで筆記され，
これが依頼部門に配送されている。手書きの代わりにワ
ードプロセッサなどを使用して作成し，紙にプリントす
ることも行われている。これらの場合，画像診断の根拠
となる画像情報は画像診断報告書に書き込んだシェーマ
と呼ばれる手書きのスケッチによって画像診断医から依
頼部門に伝えられる。最近では，ワードプロセッサなど
を使用して作成した画像診断報告書の保管と依頼部門へ
の送付を病院情報システム（以下，ＨＩＳ）によって行
うことが始まっている。この場合は，画像診断報告書は
ワードプロセッサなどの電子ファイルとして保存され，
依頼部門の端末コンピュータに送られるか，電子メール
によって送信される。これらの場合，ネットワークを経
由するデータ量を減らすために，画像診断の根拠となる
画像データは，画像の大きさを縮小し，画像の濃度分解
能も減らし，画像の枚数も大幅に減らしたものを画像診
断報告書に添付している。たとえば，最近のＸ線ＣＴ検
査では１検査で，画素数５１２×５１２，深さ１６ビッ
トの画像データが数百枚発生することがあるが，この場
合でも画像診断報告書には，画素数２５６×２５６，深
さ８ビットの画像が１枚〜２枚添付される程度である。

【００１０】また，最近のＸ線ＣＴ検査またはＭＲＩ検
査では三次元画像を作成し，この三次元画像を観察する
ことによって画像診断を行うことが始まっている。三次
元画像は対象を立体的に表示し，対話的に視線の方向を
変化させるなどして多角的に観察することが可能である
ので，画像診断医だけでなく，依頼部門の整形外科医な
どが行う手術計画などにも非常に有益な情報を提供する
ことができる。しかしながら，ネットワークを経由する
データ量が膨大になるために依頼部門で三次元画像を再
現して作成することは困難であり，また，画像報告書に
添付する画像は三次元画像をある角度で投影した二次元
画像を１枚〜２枚添付する程度であり，依頼部門にとっ
て有用な三次元画像が生かされていない。

【００１１】このように，依頼部門で利用できる画像デ
ータが制限されている理由は，画像診断部門から依頼部
門までのネットワークの帯域幅が狭く，依頼部門に充分
な画像データを供給することができないこと，医用画像
の画像処理を実時間で行うことができる画像処理ワーク
ステーションは高価であることによる。一般に病院で
は，依頼部門の数は多く，利用者端末用コンピュータ装
置の数も膨大である。このため全ての利用者端末用コン
ピュータ装置に高速のネットワークを敷設し，また高価
な画像処理ワークステーションを配置することは困難な
場合が多い。

【００１２】図１は従来の画像診断部門と依頼部門の画
像診断装置，画像表示装置とそのネットワーク環境を示
すブロック図である。画像診断装置の一例であるＸ線Ｃ
Ｔ装置１０１は被検体の複数断面のＸ線ＣＴデータを収
集し，再構成して複数断面の画像データを作成する。Ｐ
ＡＣＳサーバー１０２はＸ線ＣＴ装置１０１をはじめと
する複数の画像診断装置で収集・再構成した画像データ
を保管し，必要に応じて利用者に転送する画像保管通信
システム（ＰＡＣＳ）のサーバーである。画像処理ワー
クステーション１２１，１２２，・・・はＸ線ＣＴ装置
１０１またはＰＡＣＳサーバー１０２で保管している画
像データをネットワーク１４１経由で取得し，この画像
データを使用して二次元・三次元画像を作成する画像処
理用ワークステーションである。ネットワーク１４１は
Ｘ線ＣＴ装置１０１またはＰＡＣＳサーバー１０２から
大量の画像データを画像表示ワークステーションに転送
する大容量・高速のネットワークである。画像診断を行
う画像診断医は，画像表示ワークステーション１２１，
１２２，・・・を使用し，Ｘ線ＣＴ装置１０１またはＰ
ＡＣＳサーバー１０２からネットワーク１４１を経由し
て画像データを取得し，このデータを使用して二次元画
像の画像処理と観察，三次元画像の作成と観察を行う。

【００１３】画像診断を行う画像診断医は，画像表示ワ
ークステーション１２１，１２２，・・・を使用して二
次元画像の画像処理と観察，三次元画像の作成と観察を
行い，これによって得た所見を基に画像診断報告書を作
成する。このとき画像診断報告書の所見の根拠になった
画像を画像診断報告書に添付する。先に述べたように，
画像診断部門から依頼部門までのネットワークの帯域幅
が狭いので，画像診断報告書には，画素数２５６×２５
６，深さ８ビットの画像が１枚〜２枚添付される程度で
ある。また三次元画像を作成して画像診断を行った場合
でも，画像報告書に添付できる画像データは，三次元画
像をある面に投影した二次元画像を１枚〜２枚添付する
程度である。

【００１４】病院情報システム（ＨＩＳ）サーバー１５
１は画像診断報告書とそれに添付された画像を蓄積し，
画像診断を依頼した依頼部門にこの画像診断報告書と添
付画像を配布する。ＨＩＳサーバー１５１は全病院のデ
ータを管理するのでここに蓄積される画像診断報告書と
添付された画像のデータ量も膨大になる。これも画像診
断報告書に添付される画像のデータ量が制限される要因
である。ネットワーク１４２は病院情報システム（ＨＩ
Ｓ）サーバー１５１に蓄積された画像診断報告書とそれ
に添付された画像を依頼部門の利用者端末用コンピュー
タ装置１６１，１６２，・・・に配信するために使用す
るネットワークである。

【００１５】依頼部門の利用者端末用コンピュータ装置
１６１，１６２，・・・はＨＩＳサーバー１５１に蓄積
された画像診断報告書とそれに添付された画像をネット
ワーク１４２経由で受信する。依頼部門の利用者は利用
者端末用コンピュータ装置１６１，１６２，・・・を使
用して画像診断報告書を閲覧し，それに添付された画像
を観察する。

【００１６】図２は画像表示ワークステーション１２
１，１２２，・・・のブロック図である。２０１は計算
機バス，２０２はＣＰＵ，２０３はメモリ，２０４はグ
ラフィックスボードとＣＲＴや液晶モニターで構成され
る表示装置，２０５はＬＡＮなどのネットワークに接続
するためのネットワークインターフェースボードであ
る。画像処理の高速化のために高速のＣＰＵと大容量の
メモリが使用される。さらに画像処理を高速にするため
に，画像処理に特化した高速データ処理回路２０６，２
０７・・・を組み込む場合がある。高速データ処理回路
は画像処理用に開発された専用プロセッサを使用した並
列処理などによって二次元・三次元画像処理を高速に行
うものである。

【００１７】画像表示ワークステーションは，大量の医
用画像データを短時間で処理するために，高速のＣＰＵ
と大容量のメモリを使用しており，また画像処理を高速
にするために画像処理に特化した高速データ処理回路を
組み込む場合があるので，一般に高価である。したがっ
て，画像診断部門においても設置できる台数は経済的に
制限される。さらに，依頼部門においては，経済的理由
と，ネットワーク環境が不十分なことから，画像表示ワ
ークステーションはほとんど設置されていない。高価な
画像処理用ワークステーションを使用しなくても一般の
パーソナルコンピュータで医用画像が自由に閲覧できる
環境が望まれている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】このように，ネットワ
ーク環境下におけるデータ蓄積への要求は急速に増大
し，これに対応するために，ＮＡＳやＳＡＮの技術が開
発され，急速に普及しているが，このネットワークの高
速化と，データ蓄積システムの近代化に誘発されて，デ
ータ処理能力への要求も急増している。現在は，データ
蓄積システムに蓄積されているデータの利用を希望する
利用者はネットワーク端末を使用してネットワーク経由
でデータ蓄積システムにアクセスし，必要なデータを利
用者のネットワーク端末まで転送し，この受信したデー
タに対して利用者が所有する画像処理ワークステーショ
ンで画像処理を施してこれを利用している。ネットワー
ク環境が整備されるに従って，データ蓄積システムに蓄
積されているデータの利用を希望する利用者が急増して
いるが，利用者それぞれが高性能の画像処理ワークステ
ーションを占有することは経済的な理由と，データ蓄積
システムから利用者が所有する画像処理ワークステーシ
ョンまでデータを転送することによって生じるネットワ
ークトラフィックの増大によって，実現が困難である。
たとえば画像診断部門から依頼部門に送られる画像診断
報告書に添付される画像は収集された画像データに比較
すると非常に限定されたものである。画像診断報告書に
は，画素数２５６×２５６，深さ８ビットの画像が１枚
〜２枚添付される程度である。また三次元画像を作成し
て画像診断を行った場合でも，画像報告書に添付できる
画像データは，三次元画像をある面に投影した二次元画
像を１枚〜２枚添付する程度である。依頼部門でも画像
診断部門と同様にもっと多くの二次元画像を観察し，三
次元画像を自由に操作して理解を深めたいという要求は
大きいが，現状では，経済的理由と，ネットワーク環境
への影響が大きいことから，実現されていない。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために，ネットワークアタッチドストレージ，Ｎ
ＡＳに対応する概念としてネットワークアタッチドプロ
セッサー（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｔｔａｃｈｅｄ Ｐｒｏ
ｃｅｓｓｏｒ，ＮＡＰ）の概念を導入した。さらにこれ
をＮＡＳと融合させたネットワークアタッチドプロセッ
サーアンドストレージ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｔｔａｃｈ
ｅｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ａｎｄ Ｓｔｏｒａｇｅ，
ＮＡＰＳ）の概念を導入した。また，ストレージエリア
ネットワーク，ＳＡＮに対応する概念としてプロセッサ
エリアネットワーク（Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ａｒｅａ
Ｎｅｔｗｏｒｋ，ＰＡＮ）の概念を導入した。さらにこ
れをＳＡＮと融合させたストレージアンドプロセッサエ
リアネットワーク（Ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ Ｐｒｏｃ
ｅｓｓｏｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ，ＳＰＡＮ）の
概念を導入した。ＮＡＰは，複数のデータ処理サーバー
をネットワークに接続するもので，これによってシステ
ムで利用できる高速データ処理回路の数を必要に応じて
増やすことが可能である。ＮＡＰＳは，ネットワークに
複数のデータ処理サーバーと複数のデータ蓄積システム
を接続して，データ処理装置とデータ蓄積システムを融
合させたシステムである。ＰＡＮは，データ処理サーバ
ーと複数のデータ処理装置との間を超高速ネットワーク
で接続したシステムで，システムで利用できる高速デー
タ処理回路の数を必要に応じて増やすことが可能であ
る。ＳＰＡＮはさらにデータ処理サーバーと複数のデー
タ処理装置との間を接続する超高速ネットワークにデー
タ蓄積システムを接続して，データ処理装置とデータ蓄
積システムを融合させたシステムである。

【００２０】ＮＡＰは，ネットワークに接続された複数
台の高速データ処理サーバーと，データ処理サーバーで
処理した結果を表示する複数台の端末装置とを具備し，
複数の端末装置から発行されるデータ処理要求に対応し
てデータ処理の負荷を勘案して，複数の高速データ処理
回路内蔵データ処理サーバーにデータ処理を分配してデ
ータ処理の負荷を平均化する機能を具備したネットワー
ク環境におけるマルチプロセッサシステムである。

【００２１】ＮＡＰＳは，ネットワークに接続された複
数台の高速データ処理回路内蔵データ処理サーバーと，
ネットワークに接続された複数台のデータ蓄積サーバー
と，データ処理サーバーで処理した結果を表示する複数
台の端末装置とを具備し，複数の端末装置から発行され
るデータ処理要求に対応して対象データを蓄積している
データ蓄積サーバーのネットワーク上の位置とネットワ
ークの負荷，データ処理の負荷を勘案して，複数の高速
データ処理回路内蔵データ処理サーバーにデータ処理を
分配してネットワークの負荷とデータ処理の負荷を平均
化する機能を具備したネットワーク環境におけるマルチ
プロセッサシステムおよびデータ蓄積システムである。

【００２２】また，複数の端末装置から発行されるデー
タ処理要求に対応して対象データを蓄積しているデータ
蓄積サーバーのネットワーク上の位置とネットワークの
負荷，データ処理の負荷を動的に勘案して，ネットワー
クトポロジの動的な変更と複数の高速データ処理回路内
蔵データ処理サーバーへのデータ処理の動的な分配を行
い，ネットワークの負荷とデータ処理の負荷を動的に分
散し平均化する機能を具備したネットワーク環境におけ
るマルチプロセッサシステムおよびデータ蓄積システム
である。

【００２３】また，複数の端末装置から発行されるデー
タ処理要求に対応して対象データを蓄積しているデータ
蓄積サーバーのネットワーク上の位置とネットワークの
負荷，データ処理の負荷を動的に勘案して，ネットワー
クトポロジの動的な変更と複数の高速データ処理回路内
蔵データ処理サーバーへのデータ処理の動的な分配を行
い，ネットワークの負荷とデータ処理の負荷を動的に分
散し，ネットワークの負荷，プロセッサの負荷，ストレ
ージアクセスの頻度を動的に最適制御する機能を具備し
たネットワーク環境におけるマルチプロセッサシステム
およびデータ蓄積システムである。

【００２４】ＰＡＮは，複数台の高速データ処理装置を
超高速ネットワークで接続したネットワーク後置データ
処理サーバーと，高速データ処理装置で処理した結果を
表示する複数台の端末装置とを具備し，複数の端末装置
から発行されるデータ処理要求に対応してデータ処理の
負荷を勘案して，複数の高速データ処理装置にデータ処
理を分配してデータ処理の負荷を平均化する機能をネッ
トワーク後置データ処理サーバーに備えたネットワーク
環境におけるマルチプロセッサシステムである。

【００２５】ＳＰＡＮは，複数台の高速データ処理装置
と複数台のデータ蓄積装置とを超高速ネットワークで接
続したネットワーク後置データ処理サーバーと，高速デ
ータ処理装置で処理した結果を表示する複数台の端末装
置とを具備し，複数の端末装置から発行されるデータ処
理要求に対応して対象データを蓄積しているデータ蓄積
装置のネットワーク上の位置とネットワークの負荷，デ
ータ処理の負荷を勘案して，複数の高速データ処理装置
にデータ処理を分配してネットワークの負荷とデータ処
理の負荷を平均化する機能をネットワーク後置データ処
理サーバーに持たせたネットワーク環境におけるマルチ
プロセッサシステムおよびデータ蓄積システムである。

【００２６】また，複数台の高速データ処理装置と複数
台のデータ蓄積装置とを超高速ネットワークで接続した
ネットワーク後置データ処理サーバーと，高速データ処
理装置で処理した結果を表示する複数台の端末装置とを
具備し，複数の端末装置から発行されるデータ処理要求
に対応して対象データを蓄積しているデータ蓄積装置の
ネットワーク上の位置とネットワークの負荷，データ処
理の負荷を動的に勘案して，ネットワークトポロジの動
的な変更と複数の高速データ処理装置への動的なデータ
処理の分配を行い，ネットワークの負荷とデータ処理の
負荷を動的に分散し平均化する機能をネットワーク後置
データ処理サーバーに持たせたネットワーク環境におけ
るマルチプロセッサシステムおよびデータ蓄積システム
である。

【００２７】従来，多数のパーソナルコンピュータなど
のコンピュータを並列に配置して並列演算を行わせるＰ
Ｃクラスタリングシステムがあるが，ＰＣクラスタリン
グでは中央にある制御用コンピュータがプログラムをデ
ータの配分を制御し，データは制御用コンピュータを経
由してスター状に供給されるが，本発明によるこれらの
システムでは，データ処理装置やデータ蓄積サーバーは
ネットワークに接続されているので，ネットワークトポ
ロジの動的な変更と複数の高速データ処理装置への動的
なデータ処理の分配を行い，ネットワークの負荷とデー
タ処理の負荷を動的に分散し平均化することが容易にな
った。

【００２８】本発明の具体例の中から一例として，前に
述べた医療施設における画像システムの場合について説
明する。ＰＡＣＳサーバーのネットワーク的近傍に高速
のデータ処理装置を設置し，このデータ処理サーバーで
二次元画像データの画像処理や三次元・四次元画像を作
成する画像処理を行う。ネットワークに接続した画像表
示ワークステーションや利用者端末用パーソナルコンピ
ュータでは，データ処理サーバーが二次元画像・三次元
画像を作成するために必要なパラメータを指定する。デ
ータ処理サーバーは指定された画像処理パラメータに基
づいてＰＡＣＳサーバーから指定された画像データを読
み出し，指定された画像処理パラメータに基づいてこれ
に二次元・三次元画像処理を施し，結果の画像データを
画像表示ワークステーションや利用者端末用パーソナル
コンピュータに送付する。画像表示ワークステーション
や利用者端末用パーソナルコンピュータでは，データ処
理サーバーから送付された画像データを表示し，必要に
応じて，画像処理パラメータを変更し，これをデータ処
理サーバーに送付し，データ処理サーバーはこの変更さ
れた画像処理パラメータで画像処理を行い，結果を画像
表示ワークステーションや利用者端末用パーソナルコン
ピュータに送付する。

【００２９】このように，従来は依頼部門においては画
像診断報告書に添付される１〜２枚程度の画像を閲覧で
きるだけであったが，本発明では依頼部門は，画像処理
パラメータセットをデータ処理サーバーに送信し，デー
タ処理サーバーが画像データの取得と画像処理を行った
結果を受信し，これを表示することによって，対話的に
異なる画像や異なる画像処理の結果を参照できる。した
がって，画像診断報告書の内容の理解を深めることが可
能になる。

【００３０】医用画像データの画像処理はＰＡＣＳサー
バーのネットワーク的近傍に設置された画像処理サーバ
ーで行い，処理結果の画像のみを画像表示端末や利用者
端末用パーソナルコンピュータに送付するので，従来ほ
ど高性能の画像表示ワークステーションでなくても画像
処理を自由に行うことが可能であり，また，従来はパー
ソナルコンピュータの性能が低く，ネットワークが低速
であることからほとんど不可能であった利用者端末用パ
ーソナルコンピュータでも自由に画像処理を行うことが
可能になった。

【００３１】従来は，依頼科には三次元画像処理を行う
ことができるワークステーションがほとんどないこと，
また依頼科には高速のネットワークがほとんど敷設され
ていないので三次元画像処理に使用する画像データをＰ
ＡＣＳサーバーから依頼科までネットワークで転送する
のに長時間を要すること，三次元画像の作成には専門的
ノウハウが必要であるため依頼科の医師には難しいこと
などから，三次元画像は画像診断部門で使用されるだけ
で，大きな効果が期待できる形成外科をはじめとする依
頼科ではほとんど利用されてこなかった。本発明によっ
て，三次元画像の応用が促進されることが期待できる。

【００３２】依頼科の利用者は，利用者端末用パーソナ
ルコンピュータから，画像診断報告書に添付されている
画像処理パラメータセットをデータ処理サーバーに送信
する。たとえば，Ｘ線ＣＴ画像データの三次元画像を閲
覧する場合には，この画像処理パラメータセットには，
三次元画像を作成するために使用するＸ線ＣＴデータの
指定と，対象物の空間領域やＣＴ値範囲などのパラメー
タの指定と，三次元画像表示のための投影処理パラメー
タが含まれる。データ処理サーバーが三次元画像を作成
してその結果をパーソナルコンピュータに転送するの
で，依頼科の利用者は利用者端末用パーソナルコンピュ
ータにその結果画像を表示する。利用者端末用パーソナ
ルコンピュータでこの画像を閲覧しながら対話的に画像
処理パラメータを変更し，データ処理サーバーに送信す
ると，データ処理サーバーはこの変更された画像処理パ
ラメータにしたがって画像処理を行い，その結果を利用
者端末に送信するので，依頼科の利用者はパーソナルコ
ンピュータを使用してあたかも画像処理ワークステーシ
ョンが手元にあるように画像処理を行うことができる。

【００３３】画像処理パラメータセットに例えば放射線
科専門医が行った三次元画像を作成する過程を含めるこ
とが可能であるので，放射線科専門医が行った三次元画
像を作成する過程を依頼科の照会医師が再現しながら観
察することも可能になり，放射線科専門医が作成した三
次元画像の一場面を報告書に添付して依頼科の照会医師
に送付する場合に比べて放射線科専門医と依頼科照会医
師の意思疎通を格段に改善し，照会医師の理解を改善す
ることができる。

【００３４】従来は，Ｘ線ＣＴ画像データの三次元画像
処理を行う利用者は，Ｘ線ＣＴ装置やＰＡＣＳサーバー
と接続された三次元画像処理用ワークステーションを使
用し，三次元画像を作成するために使用するＸ線ＣＴデ
ータをＸ線ＣＴ装置やＰＡＣＳサーバーから三次元画像
処理用ワークステーションに転送し，このワークステー
ションで対象物の空間領域やＣＴ値範囲などのパラメー
タの指定と三次元画像表示のための投影処理パラメータ
の指定を行って三次元画像を作成し，結果画像を表示し
ている。このため，三次元画像処理を行う利用者のそれ
ぞれの場所に高価な三次元画像処理用ワークステーショ
ンを設置する必要がある。また，三次元画像を作成する
ために使用する大量のＸ線ＣＴデータをＸ線ＣＴ装置や
ＰＡＣＳサーバーから三次元画像処理用ワークステーシ
ョンに転送するために三次元画像処理を行うそれぞれの
利用者の場所まで高速大容量のネットワークを敷設する
必要があり，また，ネットワークトラフィックを増大さ
せる原因になる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下，本発明によるネットワーク
環境におけるマルチプロセッサシステムの一例として，
前に述べた医療施設における画像システムの場合を例に
説明する。図３は本発明による画像診断部門と依頼部門
の画像診断装置，画像表示端末，依頼部門利用者端末用
パーソナルコンピュータのネットワーク環境を示すブロ
ック図である。画像診断装置の一例であるＸ線ＣＴ装置
１０１は被検体の複数断面のＸ線ＣＴデータを収集し，
再構成して複数断面の画像データを作成する。ＰＡＣＳ
サーバー１０２はＸ線ＣＴ装置１０１をはじめとする複
数の画像診断装置で収集・再構成した画像データを保管
し，必要に応じて利用者に転送するＰＡＣＳのサーバー
である。データ処理サーバー１０５，１０６，・・・
は，ＰＡＣＳサーバーのネットワーク的近傍に設置した
高速のデータ処理サーバーで，Ｘ線ＣＴ装置１０１また
はＰＡＣＳサーバー１０２で保管している画像データを
ネットワーク１４１経由で取得し，この画像データを使
用して二次元画像データの画像処理や三次元画像を再構
成する画像処理を行う。データ処理サーバーは複数の高
速データ処理回路を備えているが，一台のサーバーに装
着可能な高速データ処理回路の数には限界があり，利用
者の数が増えると対応が難しくなる。従って，図３にお
いては複数台のデータ処理サーバー１０５，１０６，・
・・を使用している。複数台のデータ処理サーバーを使
用することによって，装着可能な高速データ処理回路の
数を増加することが可能になった。高速データ処理サー
バー制御装置１０４は，複数の画像表示端末１３１，１
３２，・・・および複数の利用者端末用パーソナルコン
ピュータ１６１，１６２，・・・から発行される画像処
理要求を複数の高速データ処理回路を内蔵したデータ処
理サーバーに分配して画像処理の負荷を平均化する機能
を備えた制御装置である。高速データ処理サーバー制御
装置１０４は独立した制御装置とせずに，複数台のデー
タ処理サーバー１０５，１０６，・・・の一台に実装す
ることも複数台に分散して実装することも可能である。

【００３６】画像表示端末１３１，１３２，・・・は，
データ処理サーバー１０５，１０６，・・・に対して医
用データの取得と画像処理の指示を行い，データ処理サ
ーバーが作成した二次元・三次元画像を表示するパーソ
ナルコンピュータなどの画像表示装置である。画像診断
を行う画像診断医は，画像表示端末１３１，１３２，・
・を使用して，データ処理サーバーに対してＸ線ＣＴ装
置またはＰＡＣＳサーバーから画像データを取得する指
示を行い，データ処理サーバーを使用してこの画像デー
タの画像処理を行い，二次元画像の画像処理と観察，三
次元画像の作成と観察を行う。ネットワーク１４１はＸ
線ＣＴ装置１０１またはＰＡＣＳサーバー１０２から大
量の画像データをデータ処理サーバー１０５，１０６，
・・・に転送する大容量・高速のネットワークである。

【００３７】画像診断を行う画像診断医は，画像表示端
末１３１，１３２，・・を使用して二次元画像と三次元
画像の作成と観察を行い，これによって得た所見を基に
画像診断報告書を作成する。このとき画像診断報告書の
所見の根拠になった画像を作成するために使用する画像
処理パラメータセットを画像診断報告書に添付する。こ
れには大量の画像データから選択したキー画像を指定す
るパラメータ，それを最適の状態で表示するための画像
処理パラメータや三次元画像を作成するためのパラメー
タなどが含まれる。

【００３８】ＨＩＳサーバー１５１は画像診断報告書と
それに添付された画像処理パラメータセットを蓄積し，
画像診断を依頼した依頼部門にこの画像診断報告書とそ
れに添付された画像処理パラメータセットを配布する。
ネットワーク１４２はＨＩＳサーバー１５１に蓄積され
た画像診断報告書とそれに添付された画像処理パラメー
タセットを依頼部門の利用者端末用コンピュータ装置１
６１，１６２，・・・に配信するために使用するネット
ワークである。

【００３９】依頼部門の利用者端末用パーソナルコンピ
ュータ１６１，１６２，・・・はＨＩＳサーバー１５１
に蓄積された画像診断報告書とそれに添付された画像処
理パラメータセットをネットワーク１４２経由で受信す
る。依頼部門の利用者は利用者端末用パーソナルコンピ
ュータ１６１，１６２，・・・を使用して画像診断報告
書を閲覧し，それに添付された画像処理パラメータをデ
ータ処理サーバー１０５，１０６，・・・に送信する。

【００４０】データ処理サーバーは，利用者端末用パー
ソナルコンピュータ１６１，１６２，・・・から送信さ
れる画像診断報告書に添付された画像処理パラメータに
基づいてＰＡＣＳサーバー１０２から指定された画像デ
ータを読み出し，画像処理パラメータに基づいて二次元
・三次元画像処理を施し，結果の画像データをネットワ
ーク１４２経由で利用者端末用パーソナルコンピュータ
１６１，１６２，・・・に送付する。

【００４１】利用者端末用パーソナルコンピュータ１６
１，１６２，・・・では，データ処理サーバーから送付
された画像データを画像診断報告書とともに表示する。
必要に応じて，利用者端末用パーソナルコンピュータで
は，画像処理パラメータを変更し，これをデータ処理サ
ーバーに送付し，データ処理サーバーはこの変更された
画像処理パラメータで画像処理を行い，結果の画像デー
タをネットワーク１４２経由で利用者端末用パーソナル
コンピュータに送付する。この操作を繰り返し行うこと
ができる。

【００４２】本発明では大量の画像データを必要とする
二次元・三次元画像処理はデータ処理サーバーで集中し
て行い，その結果の画像をネットワーク１４２経由で利
用者端末用パーソナルコンピュータ１６１，１６２，・
・・に配信するので，ネットワーク１４２のトラフィッ
クはそれほど増加しない。

【００４３】報告書に添付する画像処理パラメータセッ
トには下記のパラメータを含んでいる。１）患者を指定
するパラメータ，２）画像データを指定するパラメー
タ，３）画像処理を行うためのパラメータ，４）画像表
示のためのパラメータ。

【００４４】画像診断を行う画像診断医は，画像表示端
末１３１，１３２，・・を使用して二次元画像の画像処
理と観察，三次元画像の作成と観察を行い，これによっ
て得た所見を基に画像診断報告書を作成する。このとき
画像診断医は，画像診断報告書の主体である画像検査だ
けでなく，他の画像検査も参照して画像読影を行う。例
えば，血管造影検査の画像診断報告書を作成する場合に
は，同時期に行われたＸ線ＣＴ検査やＭＲＩ検査の画像
を参照して，総合的に診断を行う。このような関連する
画像検査の情報は画像診断報告書を閲覧する依頼科の医
師にとっても重要なデータである。本発明では，画像診
断報告書の主体である画像検査だけでなく他の画像検査
のキー画像とその画像検査にアクセスして画像を作成す
ることを可能にする画像処理パラメータセットを画像診
断報告書に添付することが可能である。画像診断部門で
は関連画像検査の検索やその検査データの配信はＰＡＣ
Ｓによって通常行われるが，依頼科にはＰＡＣＳは通常
敷設されていない。これまでに説明した仕組みを使用す
ることによって，画像診断医が画像診断報告書を作成す
るときに参考とした関連画像検査の画像データにアクセ
スして画像を作成することを可能にするパラメータセッ
トを画像診断報告書に添付し，画像診断報告書を閲覧す
る依頼科の医師が報告書に記載されている希望する関連
画像検査のパラメータセットをデータ処理サーバーに送
信することによって，希望する画像検査の画像を閲覧す
ることが可能になる。

【００４５】図４はデータ処理サーバー１０５，１０
６，・・・と画像表示端末１３１，１３２，・・・のブ
ロック図である。画像表示端末１３１，１３２，・・・
の２０１は計算機バス，２０２はＣＰＵ，２０３はメモ
リ，２０４はグラフィックスボードとＣＲＴや液晶モニ
ターで構成される表示装置，２０５はネットワークに接
続するためのネットワークインターフェースボードであ
る。画像表示端末１３１，１３２，・・・は，図２のブ
ロック図に示した画像処理ワークステーション１２１，
１２２，・・・のような画像処理の高速化のための高速
ＣＰＵと大容量メモリは不要であり，画像処理に特化し
た高速データ処理回路２０６，２０７・・・も不要であ
るので，安価なパーソナルコンピュータを使用できる。
データ処理サーバー１０５，１０６，・・・の２１１は
計算機バス，２１２はＣＰＵをはじめとする制御装置，
２１３はネットワークに接続するためのネットワークイ
ンターフェースボードである。２１４，２１５・・・は
画像処理に特化した高速データ処理回路である。高速デ
ータ処理回路は画像処理用に開発された専用プロセッサ
を使用した並列処理などによって二次元・三次元・四次
元画像処理を高速に行う。

【００４６】図３および図４で示す実施例では，複数の
データ処理サーバーをネットワークに接続しているの
で，システムで利用できる高速データ処理回路の数を必
要に応じて増やすことが可能である。ネットワークに直
接接続される磁気ディスクなどのストレージをネットワ
ークアタッチドストレージ，ＮＡＳと呼んでいるが，本
発明のこの実施例はネットワークアタッチドプロセッサ
ー，ＮＡＰと呼ぶことができる。

【００４７】図５は本発明の他の実施例を示すブロック
図である。図５においては一台のデータ処理サーバー１
１２に超高速ネットワーク１１１が接続されていて，こ
の超高速ネットワーク１１１には複数台のデータ処理装
置１１３，１１４，・・・が接続されている。すなわち
ネットワーク１１１を後置したデータ処理サーバー１１
２には複数台の高速データ処理装置１１３，１１４，・
・・が接続されている。複数台のデータ処理装置を超高
速ネットワークで接続したデータ処理サーバーを使用す
ることによって，実装可能な高速データ処理回路の数を
増加することが可能になった。また高速データ処理サー
バー１１２は，複数の画像表示端末１３１，１３２，・
・・および利用者端末用パーソナルコンピュータから発
行される画像処理要求を複数の高速データ処理装置に分
配して画像処理の負荷を平均化する機能を備えている。

【００４８】図６は高速データ処理サーバー１１２，超
高速ネットワーク１１１，複数台のデータ処理装置１１
３，１１４，・・・と，画像表示端末１３１，１３２，
・・・のブロック図である。画像表示端末１３１，１３
２，・・・の２０１は計算機バス，２０２はＣＰＵ，２
０３はメモリ，２０４はグラフィックスボードとＣＲＴ
や液晶モニターで構成される表示装置，２０５はネット
ワークに接続するためのネットワークインターフェース
ボードである。データ処理サーバー１１２の２２１は計
算機バス，２２２はＣＰＵをはじめとする制御装置，２
２３，２２４はネットワークに接続するためのネットワ
ークインターフェースボードである。データ処理装置１
１３，１１４，・・・の２１１は計算機バス，２１２は
ＣＰＵをはじめとする制御装置，２１３はネットワーク
に接続するためのネットワークインターフェースボード
である。２１４，２１５・・・は画像処理に特化した高
速データ処理回路である。高速データ処理回路は画像処
理用に開発された専用プロセッサを使用した並列処理な
どによって二次元・三次元・四次元画像処理を高速に行
う。

【００４９】図５および図６で示す実施例では，データ
処理サーバーには複数のデータ処理装置が超高速ネット
ワーク経由で接続しているので，システムで利用できる
高速データ処理回路の数を必要に応じて増やすことが可
能である。サーバーと磁気ディスクなどのストレージ間
を接続する専用のネットワークをストレージエリアネッ
トワーク，ＳＡＮと呼んでいるが，本発明のこの実施例
はプロセッサエリアネットワーク，ＰＡＮと呼ぶことが
できる。

【００５０】

【実施例】これまでの説明では医用画像データの画像処
理システムを例にあげて説明したが，この発明は医用画
像データだけでなく，一般的な画像データの画像処理シ
ステムや一般的なデータのデータ処理システムに適用す
ることができる。

【００５１】本発明は，ネットワークアタッチドストレ
ージ，ＮＡＳに対応する概念としてネットワークアタッ
チドプロセッサー（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｔｔａｃｈｅｄ
Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ），ＮＡＰの概念を導入した。図
７は，さらにこれをＮＡＳと融合させたネットワークア
タツチドプロセッサーアンドストレージ（Ｎｅｔｗｏｒ
ｋ Ａｔｔａｃｈｅｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ａｎｄ
Ｓｔｏｒａｇｅ），ＮＡＰＳの概念を説明する概念図で
ある。１０５，１０６，はネットワーク接続データ処理
サーバーを示す。１８１，１８２，・・・はネットワー
ク接続データ蓄積サーバーを示す。ＮＡＰは，複数のデ
ータ処理サーバーをネットワークに接続するもので，こ
れによってシステムで利用できる高速データ処理回路の
数を必要に応じて増やすことが可能である。ＮＡＰＳ
は，ネットワークに複数のデータ処理サーバーと複数の
データ蓄積システムを接続して，データ処理装置とデー
タ蓄積システムを融合させたシステムである。

【００５２】これは，複数台の高速データ処理サーバー
と複数台のデータ蓄積サーバーを高速ネットワークに接
続し，複数の画像表示端末やパーソナルコンピュータか
ら発行されるデータ処理要求に対応して対象データを蓄
積しているデータ蓄積サーバーのネットワーク上の位置
とネットワークの負荷，データ処理の負荷を動的に勘案
して，複数の高速データ処理回路内蔵データ処理サーバ
ーへのデータ処理の動的な分配を行い，ネットワークの
負荷とデータ処理の負荷を動的に分散し平均化する機能
を具備したネットワーク環境におけるマルチプロセッサ
システムおよびデータ蓄積システムである。

【００５３】また，ネットワークトポロジの動的な変更
の機能を追加することによって，複数台の高速データ処
理サーバーと複数台のデータ蓄積サーバーを高速ネット
ワークに接続し，複数の画像表示端末やパーソナルコン
ピュータから発行されるデータ処理要求に対応して対象
データを蓄積しているデータ蓄積サーバーのネットワー
ク上の位置とネットワークの負荷，データ処理の負荷を
動的に勘案して，ネットワークトポロジの動的な変更と
複数の高速データ処理回路内蔵データ処理サーバーへの
データ処理の動的な分配を行い，ネットワークの負荷と
データ処理の負荷を動的に分散し平均化する機能を具備
したネットワーク環境におけるマルチプロセッサシステ
ムおよびデータ蓄積システムを実現することができる。

【００５４】また，ネットワークの負荷，プロセッサの
負荷，ストレージアクセスの頻度を動的に最適制御する
機能を追加することによって，複数台の高速データ処理
サーバーと複数台のデータ蓄積サーバーと高速ネットワ
ークに接続し，複数の画像表示端末やパーソナルコンピ
ュータから発行されるデータ処理要求に対応して対象デ
ータを蓄積しているデータ蓄積サーバーのネットワーク
上の位置とネットワークの負荷，データ処理の負荷を動
的に勘案して，ネットワークトポロジの動的な変更と複
数の高速データ処理回路内蔵データ処理サーバーへのデ
ータ処理の動的な分配を行い，ネットワークの負荷とデ
ータ処理の負荷を動的に分散し，ネットワークの負荷，
プロセッサの負荷，ストレージアクセスの頻度を動的に
最適制御する機能を具備したネットワーク環境における
マルチプロセッサシステムおよびデータ蓄積システムを
実現することができた。

【００５５】本発明は，ストレージエリアネットワー
ク，ＳＡＮに対応する概念としてプロセッサエリアネッ
トワーク（Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏ
ｒｋ），ＰＡＮの概念を導入した。図８は，さらにこれ
をＳＡＮと融合させたストレージアンドプロセッサエリ
アネットワーク（Ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄ Ｐｒｏｃｅ
ｓｓｏｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ），ＳＰＡＮの概
念を説明する概念図である。１７１，１７２，・・・は
ネットワーク後置サーバー，１１３，１１４，・・・は
ネットワーク接続高速データ処理装置，１９１，１９
２，・・・はネットワーク接続データ蓄積装置である。
１１１はファイバーチャネルなどの超高速ネットワーク
でネットワーク後置サーバー１７１，１７２，・・・と
ネットワーク接続高速データ処理装置１１３，１１４，
・・・，ネットワーク接続データ蓄積装置１９１，１９
２，・・・の間を接続する。ＰＡＮは，データ処理サー
バーと複数のデータ処理装置との間を超高速ネットワー
クで接続したシステムで，システムで利用できる高速デ
ータ処理回路の数を必要に応じて増やすことが可能であ
る。ＳＰＡＮはさらにデータ処理サーバーと複数のデー
タ処理装置との間を接続する超高速ネットワークにデー
タ蓄積システムを接続して，データ処理装置とデータ蓄
積システムを融合させたシステムである。

【００５６】これは，複数台の高速データ処理装置と複
数台のデータ蓄積装置とを超高速ネットワークで接続し
たネットワーク後置データ処理サーバーと，複数の画像
表示端末やパーソナルコンピュータから発行されるデー
タ処理要求に対応して対象データを蓄積しているデータ
蓄積装置のネットワーク上の位置とネットワークの負
荷，データ処理の負荷を勘案して，複数の高速データ処
理装置にデータ処理を分配してネットワークの負荷とデ
ータ処理の負荷を平均化する機能をネットワーク後置デ
ータ処理サーバーに持たせたネットワーク環境における
マルチプロセッサシステムおよびデータ蓄積システムで
ある。

【００５７】また，ネットワークトポロジの動的な変更
の機能を追加することによって，複数台の高速データ処
理装置と複数台のデータ蓄積装置とを超高速ネットワー
クで接続したネットワーク後置データ処理サーバーと，
複数の画像表示端末やパーソナルコンピュータから発行
されるデータ処理要求に対応して対象データを蓄積して
いるデータ蓄積装置のネットワーク上の位置とネットワ
ークの負荷，データ処理の負荷を動的に勘案して，ネッ
トワークトポロジの動的な変更と複数の高速データ処理
装置への動的なデータ処理の分配を行い，ネットワーク
の負荷とデータ処理の負荷を動的に分散し平均化する機
能をネットワーク後置データ処理サーバーに持たせたネ
ットワーク環境におけるマルチプロセッサシステムおよ
びデータ蓄積システムを実現できる。

【００５８】また，ネットワークの負荷，プロセッサの
負荷，ストレージアクセスの頻度を動的に最適制御する
機能を追加することによって，複数台の高速データ処理
装置と複数台のデータ蓄積装置とを超高速ネットワーク
で接続したネットワーク後置データ処理サーバーと，複
数の画像表示端末やパーソナルコンピュータから発行さ
れるデータ処理要求に対応して対象データを蓄積してい
るデータ蓄積装置のネットワーク上の位置とネットワー
クの負荷，データ処理の負荷を動的に勘案して，ネット
ワークトポロジの動的な変更と複数の高速データ処理装
置への動的なデータ処理の分配を行い，ネットワークの
負荷とデータ処理の負荷を動的に分散し，ネットワーク
の負荷，プロセッサの負荷，ストレージアクセスの頻度
を動的に最適制御する機能をネットワーク後置データ処
理サーバーに持たせたネットワーク環境におけるマルチ
プロセッサシステムおよびデータ蓄積システムを実現す
ることができる。

【００５９】

【発明の効果】前にも述べたが，ネットワーク環境にお
けるデータ処理の高速化と増加する利用者からの要求に
対応するために，本発明は，ネットワークアタッチドス
トレージ，ＮＡＳに対応する概念としてネットワークア
タッチドプロセッサー（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｔｔａｃｈ
ｅｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ），ＮＡＰの概念を導入し
た。さらにこれをＮＡＳと融合させたネットワークアタ
ッチドプロセッサーアンドストレージ（Ｎｅｔｗｏｒｋ
Ａｔｔａｃｈｅｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ａｎｄＳｔ
ｏｒａｇｅ），ＮＡＰＳの概念を導入した。また，スト
レージエリアネットワーク，ＳＡＮに対応する概念とし
てプロセッサエリアネットワーク（Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ
Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ），ＰＡＮの概念を導入し
た。さらにこれをＳＡＮと融合させたストレージアンド
プロセッサエリアネットワーク（Ｓｔｏｒａｇｅ ａｎ
ｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒ
ｋ），ＳＰＡＮの概念を導入した。ＮＡＰは，複数のデ
ータ処理サーバーをネットワークに接続するもので，こ
れによってシステムで利用できる高速データ処理回路の
数を必要に応じて増やすことが可能である。ＮＡＰＳ
は，ネットワークに複数のデータ処理サーバーと複数の
データ蓄積システムを接続して，データ処理装置とデー
タ蓄積システムを融合させたシステムである。ＰＡＮ
は，データ処理サーバーと複数のデータ処理装置との間
を超高速ネットワークで接続したシステムで，システム
で利用できる高速データ処理回路の数を必要に応じて増
やすことが可能である。ＳＰＡＮはさらにデータ処理サ
ーバーと複数のデータ処理装置との間を接続する超高速
ネットワークにデータ蓄積システムを接続して，データ
処理装置とデータ蓄積システムを融合させたシステムで
ある。ネットワーク環境におけるデータ処理の高速化と
増加する利用者からの要求に対応することが可能な拡張
が容易な拡張性の高い高性能の情報処理システムを提供
することが可能になった。

【００６０】本発明では，画像データを高速に画像処理
するために複数台の高速データ処理回路内蔵データ処理
サーバーと，複数の画像表示装置から発行される画像処
理要求を複数の高速データ処理回路内蔵データ処理サー
バーに分配して画像処理の負荷を平均化する高速データ
処理サーバー制御機能とを具備することによって，ネッ
トワーク環境におけるマルチプロセッサシステムを実現
した。画像処理はセンターにある高速データ処理サーバ
ーによって一括して行うことによって，一般的なパーソ
ナルコンピュータでも二次元・三次元・四次元画像の処
理と表示が可能になった。

【００６１】本発明では，画像データを高速に画像処理
するために複数台の高速データ処理装置を接続したネッ
トワーク後置データ処理サーバーと，複数の画像表示装
置から発行される画像処理要求を複数の高速データ処理
装置に分配して画像処理の負荷を平均化する機能をデー
タ処理サーバーに具備することによって，ネットワーク
環境におけるマルチプロセッサシステムを実現した。画
像処理はセンターにある高速データ処理サーバーによっ
て一括して行うことによって，一般的なパーソナルコン
ピュータでも二次元・三次元・四次元画像の処理と表示
が可能になった。

【００６２】ネットワークに接続された複数台の高速デ
ータ処理回路内蔵データ処理サーバーと，複数の端末か
ら発行されるデータ処理要求に対応してデータ処理の負
荷を勘案し，複数の高速データ処理回路内蔵データ処理
サーバーにデータ処理を分配してデータ処理の負荷を平
均化する機能を具備したネットワーク環境におけるマル
チプロセッサシステムを実現した。

【００６３】複数台の高速データ処理サーバーと複数台
のデータ蓄積サーバーを高速ネットワークに接続し，複
数の画像表示端末やパーソナルコンピュータから発行さ
れるデータ処理要求に対応して対象データを蓄積してい
るデータ蓄積サーバーのネットワーク上の位置とネット
ワークの負荷，データ処理の負荷を動的に静的に勘案し
て，複数の高速データ処理回路内蔵データ処理サーバー
へのデータ処理の動的および静的な分配を行い，ネット
ワークの負荷とデータ処理の負荷を動的に分散し平均化
する機能を具備したネットワーク環境におけるマルチプ
ロセッサシステムおよびデータ蓄積システムを実現し
た。

【００６４】ネットワークトポロジの動的な変更の機能
を追加することによって，複数台の高速データ処理サー
バーと複数台のデータ蓄積サーバーを高速ネットワーク
に接続し，複数の画像表示端末やパーソナルコンピュー
タから発行されるデータ処理要求に対応して対象データ
を蓄積しているデータ蓄積サーバーのネットワーク上の
位置とネットワークの負荷，データ処理の負荷を動的に
静的に勘案して，ネットワークトポロジの動的な変更と
複数の高速データ処理回路内蔵データ処理サーバーへの
データ処理の動的および静的な分配を行い，ネットワー
クの負荷とデータ処理の負荷を動的に分散し平均化する
機能を具備したネットワーク環境におけるマルチプロセ
ッサシステムおよびデータ蓄積システムを実現した。

【００６５】ネットワークの負荷，プロセッサの負荷，
ストレージアクセスの頻度を動的に最適制御する機能を
追加することによって，複数台の高速データ処理サーバ
ーと複数台のデータ蓄積サーバーと高速ネットワークに
接続し，複数の画像表示端末やパーソナルコンピュータ
から発行されるデータ処理要求に対応して対象データを
蓄積しているデータ蓄積サーバーのネットワーク上の位
置とネットワークの負荷，データ処理の負荷を動的に勘
案して，ネットワークトポロジの動的および静的な変更
と複数の高速データ処理回路内蔵データ処理サーバーへ
のデータ処理の動的な分配を行い，ネットワークの負荷
とデータ処理の負荷を動的に静的に分散し，ネットワー
クの負荷，プロセッサの負荷，ストレージアクセスの頻
度を動的に最適制御する機能を具備したネットワーク環
境におけるマルチプロセッサシステムおよびデータ蓄積
システムを実現した。

【００６６】複数台の高速データ処理装置を超高速ネッ
トワークで接続したネットワーク後置データ処理サーバ
ーと，複数の端末装置から発行されるデータ処理要求に
対応してデータ処理の負荷を勘案して，複数の高速デー
タ処理装置にデータ処理を分配してデータ処理の負荷を
平均化する機能を備えたネットワーク環境におけるマル
チプロセッサシステムを実現した。

【００６７】複数台の高速データ処理装置と複数台のデ
ータ蓄積装置とを超高速ネットワークで接続したネット
ワーク後置データ処理サーバーと，複数の画像表示端末
やパーソナルコンピュータから発行されるデータ処理要
求に対応して対象データを蓄積しているデータ蓄積装置
のネットワーク上の位置とネットワークの負荷，データ
処理の負荷を勘案して，複数の高速データ処理装置にデ
ータ処理を分配してネットワークの負荷とデータ処理の
負荷を平均化する機能をネットワーク後置データ処理サ
ーバーに持たせたネットワーク環境におけるマルチプロ
セッサシステムおよびデータ蓄積システムを実現した。

【００６８】ネットワークトポロジの動的な変更の機能
を追加することによって，複数台の高速データ処理装置
と複数台のデータ蓄積装置とを超高速ネットワークで接
続したネットワーク後置データ処理サーバーと，複数の
画像表示端末やパーソナルコンピュータから発行される
データ処理要求に対応して対象データを蓄積しているデ
ータ蓄積装置のネットワーク上の位置とネットワークの
負荷，データ処理の負荷を動的に静的に勘案して，ネッ
トワークトポロジの動的な変更と複数の高速データ処理
装置への動的なデータ処理の分配を行い，ネットワーク
の負荷とデータ処理の負荷を動的に分散し平均化する機
能をネットワーク後置データ処理サーバーに持たせたネ
ットワーク環境におけるマルチプロセッサシステムおよ
びデータ蓄積システムを実現した。

【００６９】ネットワークの負荷，プロセッサの負荷，
ストレージアクセスの頻度を動的に最適制御する機能を
追加することによって，複数台の高速データ処理装置と
複数台のデータ蓄積装置とを超高速ネットワークで接続
したネットワーク後置データ処理サーバーと，複数の画
像表示端末やパーソナルコンピュータから発行されるデ
ータ処理要求に対応して対象データを蓄積しているデー
タ蓄積装置のネットワーク上の位置とネットワークの負
荷，データ処理の負荷を動的に静的に勘案して，ネット
ワークトポロジの動的な変更と複数の高速データ処理装
置への動的なデータ処理の分配を行い，ネットワークの
負荷とデータ処理の負荷を動的に分散し，ネットワーク
の負荷，プロセッサの負荷，ストレージアクセスの頻度
を動的に最適制御する機能をネットワーク後置データ処
理サーバーに持たせたネットワーク環境におけるマルチ
プロセッサシステムおよびデータ蓄積システムを実現し
た。

【００７０】従来，多数のパーソナルコンピュータなど
のコンピュータを並列に配置して並列演算を行わせるＰ
Ｃクラスタリングシステムがあるが，本発明では，デー
タ処理装置やデータ蓄積サーバーはネットワークに接続
されており，ネットワークの負荷，プロセッサの負荷，
ストレージアクセスの負荷を動的にまた静的に勘案し
て，ネットワークトポロジの動的な変更と複数の高速デ
ータ処理装置への動的なデータ処理の配分を最適制御す
る制御装置を備えることによって，ネットワークの構成
やプロセッサマップ，ストレージマップに変化があって
も新しいマップを参照しながら最適構成に再編成するこ
とが可能になり，最適なネットワーク性能やデータ処理
性能を発揮できる。また，これらの最適制御は自動的に
行われるので，端末からデータ処理要求を発行する使用
者はデータ処理装置やデータ蓄積サーバー，ネットワー
ク構成などについて考慮する必要がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の医療施設における医用画像利用システム
の構成ブロック図。

【図２】従来の医療施設において使用されているワーク
ステーションのブロック図。

【図３】本発明によるネットワークアタッチドプロセッ
サ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｔｔａｃｈｅｄ Ｐｒｏｃｅｓ
ｓｏｒ），ＮＡＰＳを使用した医用画像利用システムの
構成ブロック図。

【図４】本発明によるネットワークアタッチドプロセッ
サ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｔｔａｃｈｅｄ Ｐｒｏｃｅｓ
ｓｏｒ），ＮＡＰＳの概念を説明する概念図。

【図５】本発明によるプロセッサエリアネットワーク
（Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ），Ｐ
ＡＮを使用した医用画像利用システムの構成ブロック
図。

【図６】本発明によるプロセッサエリアネットワーク
（Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ），Ｐ
ＡＮの概念を説明する概念図。

【図７】ネットワークアタッチドプロセッサアンドスト
レージ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｔｔａｃｈｅｄ Ｐｒｏｃ
ｅｓｓｏｒ ａｎｄ Ｓｔｏｒａｇｅ），ＮＡＰＳの概
念を説明する概念図。

【図８】ストレージアンドプロセッサエリアネットワー
ク（Ｓｔｏｒａｇｅ ａｎｄＰｒｏｃｅｓｓｏｒ Ａｒ
ｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ），ＳＰＡＮ の概念を説明する
概念図。

【符号の説明】

１０１ Ｘ線ＣＴ装置 １０２ ＰＡＣＳサーバー １０４ 高速データ処理サーバー制御装置 １０５ 高速データ処理サーバー １０６ 高速データ処理サーバー １０７ 高速データ処理サーバー １０８ 高速データ処理サーバー １１１ 超高速ネットワーク １１２ ネットワーク後置高速データ処理サーバー １１３ 高速データ処理装置 １１４ 高速データ処理装置 １１５ 高速データ処理装置 １１６ 高速データ処理装置 １２１ 画像処理用ワークステーション １２２ 画像処理用ワークステーション １２３ 画像処理用ワークステーション １２４ 画像処理用ワークステーション １３１ 画像表示用ワークステーション １３２ 画像表示用ワークステーション １３３ 画像表示用ワークステーション １３４ 画像表示用ワークステーション １４１ 高速ネットワーク １４２ 中・低速ネットワーク １５１ ＨＩＳサーバー １６１ 依頼部門利用者端末用パーソナルコンピュータ １６２ 依頼部門利用者端末用パーソナルコンピュータ １６３ 依頼部門利用者端末用パーソナルコンピュータ １６４ 依頼部門利用者端末用パーソナルコンピュータ １７１ ネットワーク後置制御サーバー １７２ ネットワーク後置制御サーバー １８１ ネットワーク接続データ蓄積サーバー １８２ ネットワーク接続データ蓄積サーバー １９１ ネットワーク接続データ蓄積装置 １９２ ネットワーク接続データ蓄積装置 １９３ ネットワーク接続データ蓄積装置 １９４ ネットワーク接続データ蓄積装置 ２０１ 計算機バス ２０２ ＣＰＵ ２０３ メモリ ２０４ 表示装置 ２０５ ネットワークインターフェース ２０６ 高速データ処理回路 ２０７ 高速データ処理回路 ２０８ 高速データ処理回路 ２１１ 計算機バス ２１２ 制御装置 ２１３ ネットワークインターフェース ２１４ 高速データ処理回路 ２１５ 高速データ処理回路 ２２１ 計算機バス ２２２ 制御装置 ２２３ ネットワークインターフェース ２２４ ネットワークインターフェース

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネットワークに接続された複数台の高速
   データ処理回路内蔵データ処理サーバーと，データ処理
   サーバーで処理した結果を表示する複数台の端末装置と
   を具備し，複数の端末装置から発行されるデータ処理要
   求に対応してデータ処理の負荷を勘案して，複数の高速
   データ処理回路内蔵データ処理サーバーにデータ処理を
   分配してデータ処理の負荷を平均化する機能を具備した
   ネットワーク環境におけるマルチプロセッサシステム。
2. 【請求項２】 ネットワークに接続された複数台の高速
   データ処理回路内蔵データ処理サーバーと，ネットワー
   クに接続された複数台のデータ蓄積サーバーと，データ
   処理サーバーで処理した結果を表示する複数台の端末装
   置とを具備し，複数の端末装置から発行されるデータ処
   理要求に対応して対象データを蓄積しているデータ蓄積
   サーバーのネットワーク上の位置とネットワークの負
   荷，データ処理の負荷を勘案して，複数の高速データ処
   理回路内蔵データ処理サーバーにデータ処理を分配して
   ネットワークの負荷とデータ処理の負荷を平均化する機
   能を具備したネットワーク環境におけるマルチプロセッ
   サシステムおよびデータ蓄積システム。
3. 【請求項３】 ネットワークに接続された複数台の高速
   データ処理回路内蔵データ処理サーバーと，ネットワー
   クに接続された複数台のデータ蓄積サーバーと，データ
   処理サーバーで処理した結果を表示する複数台の端末装
   置とを具備し，複数の端末装置から発行されるデータ処
   理要求に対応して対象データを蓄積しているデータ蓄積
   サーバーのネットワーク上の位置とネットワークの負
   荷，データ処理の負荷を動的に勘案して，ネットワーク
   トポロジの動的な変更と複数の高速データ処理回路内蔵
   データ処理サーバーへのデータ処理の動的な分配を行
   い，ネットワークの負荷とデータ処理の負荷を動的に分
   散し平均化する機能を具備したネットワーク環境におけ
   るマルチプロセッサシステムおよびデータ蓄積システ
   ム。
4. 【請求項４】 ネットワークに接続された複数台の高速
   データ処理回路内蔵データ処理サーバーと，ネットワー
   クに接続された複数台のデータ蓄積サーバーと，データ
   処理サーバーで処理した結果を表示する複数台の端末装
   置とを具備し，複数の端末装置から発行されるデータ処
   理要求に対応して対象データを蓄積しているデータ蓄積
   サーバーのネットワーク上の位置とネットワークの負
   荷，データ処理の負荷を動的に勘案して，ネットワーク
   トポロジの動的な変更と複数の高速データ処理回路内蔵
   データ処理サーバーへのデータ処理の動的な分配を行
   い，ネットワークの負荷とデータ処理の負荷を動的に分
   散し，ネットワークの負荷，プロセッサの負荷，ストレ
   ージアクセスの頻度を動的に最適制御する機能を具備し
   たネットワーク環境におけるマルチプロセッサシステム
   およびデータ蓄積システム。
5. 【請求項５】 複数台の高速データ処理装置を超高速ネ
   ットワークで接続したネットワーク後置データ処理サー
   バーと，高速データ処理装置で処理した結果を表示する
   複数台の端末装置とを具備し，複数の端末装置から発行
   されるデータ処理要求に対応してデータ処理の負荷を勘
   案して，複数の高速データ処理装置にデータ処理を分配
   してデータ処理の負荷を平均化する機能をネットワーク
   後置データ処理サーバーに備えたネットワーク環境にお
   けるマルチプロセッサシステム。
6. 【請求項６】 複数台の高速データ処理装置と複数台の
   データ蓄積装置とを超高速ネットワークで接続したネッ
   トワーク後置データ処理サーバーと，高速データ処理装
   置で処理した結果を表示する複数台の端末装置とを具備
   し，複数の端末装置から発行されるデータ処理要求に対
   応して対象データを蓄積しているデータ蓄積装置のネッ
   トワーク上の位置とネットワークの負荷，データ処理の
   負荷を勘案して，複数の高速データ処理装置にデータ処
   理を分配してネットワークの負荷とデータ処理の負荷を
   平均化する機能をネットワーク後置データ処理サーバー
   に持たせたネットワーク環境におけるマルチプロセッサ
   システムおよびデータ蓄積システム。
7. 【請求項７】 複数台の高速データ処理装置と複数台の
   データ蓄積装置とを超高速ネットワークで接続したネッ
   トワーク後置データ処理サーバーと，高速データ処理装
   置で処理した結果を表示する複数台の端末装置とを具備
   し，複数の端末装置から発行されるデータ処理要求に対
   応して対象データを蓄積しているデータ蓄積装置のネッ
   トワーク上の位置とネットワークの負荷，データ処理の
   負荷を動的に勘案して，ネットワークトポロジの動的な
   変更と複数の高速データ処理装置への動的なデータ処理
   の分配を行い，ネットワークの負荷とデータ処理の負荷
   を動的に分散し平均化する機能をネットワーク後置デー
   タ処理サーバーに持たせたネットワーク環境におけるマ
   ルチプロセッサシステムおよびデータ蓄積システム。
8. 【請求項８】 複数台の高速データ処理装置と複数台の
   データ蓄積装置とを超高速ネットワークで接続したネッ
   トワーク後置データ処理サーバーと，高速データ処理装
   置で処理した結果を表示する複数台の端末装置とを具備
   し，複数の端末装置から発行されるデータ処理要求に対
   応して対象データを蓄積しているデータ蓄積装置のネッ
   トワーク上の位置とネットワークの負荷，データ処理の
   負荷を動的に勘案して，ネットワークトポロジの動的な
   変更と複数の高速データ処理装置への動的なデータ処理
   の分配を行い，ネットワークの負荷とデータ処理の負荷
   を動的に分散し，ネットワークの負荷，プロセッサの負
   荷，ストレージアクセスの頻度を動的に最適制御する機
   能をネットワーク後置データ処理サーバーに持たせたネ
   ットワーク環境におけるマルチプロセッサシステムおよ
   びデータ蓄積システム。