JP2004313509A - X-ray ct apparatus - Google Patents

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JP2004313509A
JP2004313509A JP2003112740A JP2003112740A JP2004313509A JP 2004313509 A JP2004313509 A JP 2004313509A JP 2003112740 A JP2003112740 A JP 2003112740A JP 2003112740 A JP2003112740 A JP 2003112740A JP 2004313509 A JP2004313509 A JP 2004313509A
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Japan
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control processing
ray
control
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unit
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Akihiro Nishimura
暁弘 西村
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Shimadzu Corp
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Shimadzu Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To offer an X-ray CT apparatus which can raise the operation rate of a control processing unit performing control processing required for X-ray CT imaging. <P>SOLUTION: In the apparatus of this invention, during performing X-ray CT imaging, the moment whether or not the functional expansion control processing unit of an upward and downward movement driving part 7, a picture processing section 17, etc. is under operation is checked by a main control section 20, whether or not the main charge control processing of the control processing unit of a reconstruction arithmetic processing part 16, etc. is too great a burden is checked by the main control section 20, and the main charge control processing of too great a burden is promptly performed with being taken partial charge or executed for another by the functional expansion control processing unit which is not operating. When the arithmetic processing for reconstruction treatment of the reconstruction arithmetic processing part 16, which is easy to cause a decline in the operation rate because of a huge arithmetic throughput, is too great a burden, the operation rate of the control processing unit can be raised since it is taken partial charge or executed for another by the functional expansion control processing unit. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、X線CT画像作成用の透過X線検出信号を収集する際のX線管およびX線検出器と被検体載置用の寝台の作動等に必要な各種の制御処理と、透過X線検出信号を用いて行うX線CT画像の作成・表示等に必要な各種の制御処理とが、複数の制御処理ユニットにより実行されるように構成されているX線CT装置に係り、特にX線CT撮影に必要な制御処理を実行する制御処理ユニットの稼働率を上げるための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のX線CT装置は、図3に示すように、X線管51とX線検出器52が対向配置状態のままで被検体Mの周りを回転するようにガントリ53に配備されたX線撮像機構54と、被検体Mを載置したままで上下方向に加えて前後等の水平方向に移動できるようにして天板55が配備されたベッド(寝台)56とを備えている。この従来装置によるX線CT撮影の際は、天板55を適当な高さに上昇させておいて被検体Mの体軸Zの方向へ移動させることによりX線管51とX線検出器52の間に被検体Mを送り込みながら、X線管51からX線ファンビームFBを被検体Mへ照射するのと平行して、X線検出器52から出力される透過X線検出信号(X線投影データ)を収集すると共に、収集した透過X線検出信号を用いて図3中に点線で示した流れでX線CT画像を作成・表示する処理が行われるように構成されている。
【0003】
この従来のX線CT装置の場合、X線CT画像作成用の透過X線検出信号を収集する際のX線管51およびX線検出器52と被検体載置用のベッド56の作動や透過X線検出信号収集に必要な各種の制御処理と、透過X線検出信号を用いて行うX線CT画像の作成・表示等に必要な各種の制御処理とが、マイクロプロセッサをそれぞれ搭載した幾つかの制御処理ユニットにより実行される構成となっている。
すなわち、ベッド56においては、上下動駆動部57が上下動制御部(制御処理ユニット)58の制御を受けて天板55を上下方向に移動させ、水平動駆動部59が水平動制御部(制御処理ユニット)60の制御を受けて天板55を前後等の水平方向に移動させる。
【0004】
また、X線撮像機構54においては、ガントリ53の内に配備された回転駆動部(図示省略)等が撮像機構制御部(制御処理ユニット)61の制御を受けてX線管51およびX線検出器52を回転させる。一方、高圧電源62が高電圧制御部(制御処理ユニット)63の制御を受けてX線管51に高電圧を供給するのに従ってX線管51から被検体MにX線ファンビームFBが供給される。他方、X線ファンビームFBの照射に伴ってX線検出器52から出力される電気信号をデータ収集処理部(制御処理ユニット)64が透過X線検出信号として収集して後段へ送出する。
【0005】
そして、コンソール65では、再構成演算処理部(制御処理ユニット)66と画像加工処理部(制御処理ユニット)67が透過X線検出信号からX線CT画像を作成すると共に、画像表示制御部(制御処理ユニット)68が作成されたX線CT画像を画像表示モニタ69の画面に映し出す。
さらに、図3中に実線で示したように、コンソール65に配備されている主制御部(制御処理ユニット)70が操作部71により行われる入力操作や撮影進行状況に応じて上掲の各制御処理ユニットが適時に適切な動作をおこなうように指令信号等を各制御処理ユニットへ送出したり、各制御処理ユニットの作動状況をチェックしたりして、X線CT撮影が滞りなく行われるようにコントロールをおこなう。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のX線CT装置は、X線CT撮影に必要な制御処理を実行する制御処理ユニットの稼働率が低いという問題がある。
従来のX線CT装置の場合、各制御処理ユニットの役割が完全に固定化されていて、各制御処理ユニットによる個々の制御処理が逐次的に進行するので、制御処理を実行中の制御処理ユニットがある一方、担当の制御処理を終えて待機状態を続ける制御処理ユニットがある。例えば、データ収集処理が終われば再構成演算処理部(制御処理ユニット)66が再構成処理用の演算処理を始める一方、透過X線検出信号を送出し終えたデータ収集処理部(制御処理ユニット)64は待機状態に入り、そのまま待機状態を続ける。そして再構成処理用の演算処理が終われば画像加工処理部(制御処理ユニット)67がX線CT画像データに基づいて画像加工処理を始める一方、再構成演算処理部66は待機状態に入り、そのまま待機状態を続ける。
【0007】
つまり、或る時点を捉えれば、動作しているのは特定の制御処理をおこなう制御処理ユニットだけであり、他の制御処理ユニットは全て休止中であると言っても過言でなく、制御処理ユニットの稼働率は低くならざるを得ない。制御処理ユニットの稼働率が低い場合、X線CT撮影に必要な制御処理全体の実行時間は個々の制御処理の実行時間を合算したものとなり、極端に言えば、各種の制御処理をひとつの制御処理ユニットで順次おこなった場合とさほど変わらないことになり、幾つもの制御処理ユニットを装備する割りには、X線CT撮影に時間がかかったりすることになる。
【0008】
この発明は、上記の事情に鑑み、X線CT撮影に必要な制御処理を実行する制御処理ユニットの稼働率を上げることができるX線CT装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
即ち、請求項1に記載の発明は、X線CT画像作成用の透過X線検出信号を収集する際のX線管およびX線検出器と被検体載置用の寝台の作動等に必要な各種の制御処理と、透過X線検出信号を用いて行うX線CT画像の作成・表示等に必要な各種の制御処理とが、複数の制御処理ユニットにより実行されるように構成されているX線CT装置において、複数の制御処理ユニットの中の少なくとも一つの制御処理ユニットは、通常担当する制御処理(主担当制御処理)の外に通常は他の制御処理ユニットが担当する制御処理(副担当制御処理)を分担または代行できる機能を有すると共に当該ユニットが作動中(制御処理実行中)か否かを示す作動有無情報を外部に出力する機能を有する機能拡大制御処理ユニットであり、かつ、複数の制御処理ユニットの中の少なくとも一つの制御処理ユニットは、ある制御ユニットの主担当制御処理の負荷が当該ユニットにとって過重であるか否かをチェックすると共に過重負荷であると判定された場合は、過重負荷と判定された主担当制御処理を作動有無情報に従って作動中でない機能拡大制御処理ユニットに副担当制御処理として分担または代行させるように構成されていることを特徴とするものである。
【0010】
(作用・効果)請求項1に記載の発明では、X線CT撮影の実行中、主担当制御処理の外に副担当制御処理を分担または代行できる機能拡大制御処理ユニットが作動中か否かを示す作動有無情報を外部に出力するのと並行して、ある制御処理ユニットで実行される主担当制御処理の負荷が当該ユニットにとって過重であるか否かがチェックされる。そして、過重負荷であると判定された場合には、過重負荷と判定された主担当制御処理を作動有無情報に従って作動中でない機能拡大制御処理ユニットに副担当制御処理として分担または代行させる。
【0011】
請求項1の発明の場合、X線CT撮影に必要な各種の制御処理のうちでも特に演算処理量が膨大で過重負荷に陥り易い透過X線検出信号に基づく画像再構成処理用の演算処理が副担当制御処理になっていることが好ましい。画像再構成処理用の演算処理はパラレル処理が容易な演算処理であるので、機能拡大制御処理ユニットに容易にパラレル実行されることができる。
【0012】
すなわち、請求項1の発明の場合、X線CT撮影の実行中、主担当制御処理の外に副担当制御処理を分担または代行できる機能拡大制御処理ユニットが作動中か否かがチェックされると同時に、ある制御ユニットの主担当制御処理が過重負荷か否かがチェックされ、過重負荷である主担当制御処理が作動中でない機能拡大制御処理ユニットによって分担または代行されて速やかに実行される結果、作動中でない機能拡大制御処理ユニットが他の制御処理ユニットの制御処理の過重負荷分を分担または代行して稼働する分だけ、制御処理ユニットの稼働率が改善される。
【0013】
また、請求項2の発明は、請求項1に記載のX線CT装置において、機能拡張制御処理ユニットが複数個あって、各機能拡張制御処理ユニットが他の機能拡張制御処理ユニットの主担当制御処理のいずれでも副担当制御処理として分担または代行できるようにして配備されていると共に、前記複数個の機能拡張制御処理ユニットの間がデータを双方向にやりとりできる双方向通信ラインで接続されていて、副担当制御処理を分担または代行してもらう側の機能拡張制御処理ユニットから双方向通信ラインを経由して副担当制御処理を分担または代行する側の機能拡張制御処理ユニットへ副担当制御処理の分担または代行に必要なデータが送信されるように構成されているものである。
【0014】
(作用・効果)請求項2に記載の発明によれば、複数個の機能拡張制御処理ユニットが相互に主担当制御処理を副担当制御処理として分担または代行できると共に双方向通信ラインによって副担当制御処理の分担または代行に必要なデータを速やかに受け取ることができるので、X線CT撮影に必要な制御処理を実行する制御処理ユニットの稼働率を十分に上げることができる。
【0015】
また、請求項3の発明は、請求項2に記載のX線CT装置において、画像再構成処理用の演算処理を実行する制御処理ユニットと、画像再構成処理用の演算処理で得られたX線CT画像データに基づいて画像加工処理をおこなう制御処理ユニットと、作成されたX線CT画像を画像表示モニタの画面に映し出す画像表示制御をおこなう制御処理ユニットとが前記各機能拡張制御処理ユニットの中に含まれていて、画像再構成処理用の演算処理と画像加工処理と画像表示制御が副担当制御処理として他の二つの制御処理ユニットにおいて分担または代行できるように構成されているものである。
【0016】
(作用・効果)請求項3に記載の発明によれば、画像再構成処理用の演算処理と画像加工処理と画像表示制御のいずれもが副担当制御処理として他の二つの制御処理ユニットによりパラレルに実行できるので、画像再構成処理用の演算処理だけでなく画像加工処理や画像表示制御も効率よく速やかに実行できる結果、X線CT撮影に必要な制御処理を実行する制御処理ユニットの稼働率をさらに上げることができる。
【0017】
また、この発明のX線CT装置の好ましい実施形態として、制御処理ユニットが全て機能拡張制御処理ユニットである形態が挙げられる。
(作用・効果)この形態によれば、全ての制御処理ユニットが副担当制御処理を分担または代行することができるので、制御処理ユニットの稼働率が、いっそう上がることになる。
【0018】
また、この発明のX線CT装置の他の好ましい実施形態として、制御処理ユニットが全て機能拡張制御処理ユニットであって、全ての機能拡張制御処理ユニットが相互に主担当制御処理を副担当制御処理として分担または代行できると共に双方向通信ラインによって副担当制御処理の分担または代行に必要なデータを速やかに受け取ることができる形態が挙げられる。
(作用・効果)この形態によれば、全ての制御処理ユニットが全ての副担当制御処理を分担または代行できるのに加え、副担当制御処理の分担または代行に必要なデータを機能拡張制御処理ユニットが速やかに受け取ることができるので、制御処理ユニットの稼働率を、さらに上げることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
続いて、この発明のX線CT装置の実施例を、図面を参照しながら説明する。図1は実施例に係る医用X線CT装置の全体の構成を示すブロック図である。
図1のX線CT装置は、被検体MにX線ファンビームFBを照射するX線管1とX線ファンビームFBのビームの拡がりに合わせてX線検出エレメントがライン状に配列されているX線検出器2とが対向配置状態のままで被検体Mの周りを回転するようにガントリ3に配備されたX線撮像機構4と、被検体Mを載置したままで上下方向に加えて前後さらには左右の水平方向に移動できるようにして天板5が配備されたベッド(寝台)6とを備え、X線CT撮影の際は、天板5を適当な高さに上昇させておいて被検体Mの体軸Zの方向へ移動させることによりX線管1とX線検出器2の間に被検体Mを送り込みながら、X線管1からX線ファンビームFBを被検体Mへ照射するのと平行してX線検出器2から出力される透過X線検出信号(X線投影データ)を収集すると共に、収集した透過X線検出信号を用いて図1中に点線LAで示す流れでX線CT画像を作成・表示する処理が行われるように構成されている。
【0020】
実施例のX線CT装置の場合、X線CT画像作成用の透過X線検出信号を収集する際のX線管1およびX線検出器2と被検体載置用のベッド6の作動や透過X線検出信号収集に必要な各種の制御処理と、透過X線検出信号を用いて行うX線CT画像の作成・表示等に必要な各種の制御処理とが、マイクロプロセッサをそれぞれ搭載した幾つかの制御処理ユニットによって実行される構成となっている。
すなわち、ベッド6においては、上下動駆動部7が上下動制御部(制御処理ユニット)8の制御を受けて天板5を上下方向に移動させ、水平動駆動部9が水平動制御部(制御処理ユニット)10の制御を受けて天板5を前後等の水平方向に移動させる。
【0021】
また、X線撮像機構4においては、ガントリ3の内に配備された回転駆動部(図示省略)等が撮像機構制御部(制御処理ユニット)11の制御を受けてX線管1およびX線検出器2を回転させる。一方、高圧電源12が高電圧制御部(制御処理ユニット)13の制御を受けてX線管1に高電圧を供給するのに従ってX線管1から被検体MにX線ファンビームFBが供給される。他方、X線ファンビームFBの照射に伴ってX線検出器2から出力される電気信号をデータ収集処理部(制御処理ユニット)14が、透過X線検出信号として収集して後段へ送出する。
【0022】
そして、コンソール15は、再構成演算処理部(制御処理ユニット)16と画像加工処理部(制御処理ユニット)17が透過X線検出信号からX線CT画像を作成すると共に、画像表示制御部(制御処理ユニット)18が作成されたX線CT画像を画像表示モニタ19の画面に映し出す構成となっている。
さらに、コンソール15では、主制御部(制御処理ユニット)20が、図1中に実線LBで示す制御ラインを通じて、操作部21により行われる入力操作や撮影進行状況に応じて上掲の各制御処理ユニットが適時に適切な動作をおこなうように指令信号等を各制御処理ユニットへ送出したり、各制御処理ユニットの作動状況をチェックしたりして、X線CT撮影が滞りなく行われるように進行係り的なコントロールをおこなう構成ともなっている。
【0023】
再構成演算処理部16は、データ収集処理部(DAS)14により収集されたX線投影データである透過X線検出信号を、例えば一次フーリエ変換によりフーリエ空間データ形式に変換されてから、再構成関数による信号の畳み込みによりフィルタリングがかけられた後、一次フーリエ逆変換により実空間データ形式に戻されるフィルタ処理と、想定されるX線CT画像(断層像)の画素毎にフィルタ処理後の透過X線検出信号を信号収集を行った照射角度について累算する一次元逆投影処理を行い、X線CT画像データを得るように構成されている。
画像加工処理部17は、再構成演算処理部16で得られたX線CT画像データの濃度(階調)調整や3次元画像化などの加工処理を行うように構成されている。画像表示制御部18は作成されたX線CT画像の倍率調整や倍率表示等の各種表示制御をおこなうように構成されている。
【0024】
そして、実施例装置の場合、前記の各制御処理ユニットは、主制御部20を除いて、通常担当する制御処理(主担当制御処理)の外に通常は他の制御処理ユニットが担当する制御処理(副担当制御処理)を分担または代行できる機能を有すると共にユニットが作動中(制御処理実行中)か否かを示す作動有無情報を外部に出力する機能を有する機能拡大制御処理ユニットとなっているのに加え、主制御部20が、実線LBで示す制御ラインを通じて、副担当制御処理に係る制御処理が主担当制御処理である制御処理ユニットで実行される主担当制御処理の負荷が当該ユニットにとって過重であるか否かをチェックすると共に過重負荷であると判定された場合は、過重負荷と判定された主担当制御処理を作動有無情報に従って作動中でない機能拡大制御処理ユニットに副担当制御処理として分担または代行させるよう構成されている。
なお、主制御部20も機能拡大制御処理ユニットになっていてもよいが、主制御部20は装置が稼働している間は作動状態を続けているのが普通であるので、機能拡大制御処理ユニットであっても副担当制御処理として分担または代行する機会は事実上ない。
【0025】
即ち、実施例装置では、X線CT撮影の実行中、主担当制御処理の外に副担当制御処理を分担または代行できる機能拡大制御処理ユニットが作動中か否かを示す作動有無情報を外部に出力するのと平行して、機能拡大制御処理ユニットによって分担または代行される副担当制御処理に係る制御処理が主担当制御処理である制御処理ユニットで実行される主担当制御処理の負荷が当該ユニットにとって過重であるか否かが主制御部20によってチェックされる。そして、過重負荷であると判定された場合には、主制御部20が過重負荷と判定された主担当制御処理を副担当制御処理として分担または代行させる非作動中の機能拡大制御処理ユニットを作動有無情報に従って探知すると共に、探知した機能拡大制御処理ユニットへ副担当制御処理の実行に必要なコンピュータプログラムおよびデータが送出されるように主制御部20がコントロールをおこなう。
【0026】
したがって、実施例装置の場合、再構成演算処理部16が主担当制御処理として実行する再構成処理用の演算処理が、他のいずれの機能拡大制御処理ユニットでも分担または代行可能な構成となっている。再構成演算処理部16が実行する再構成処理用の演算処理は演算処理量が膨大で過重負荷に陥り易いのであるが、実施例装置では、この再構成処理用の演算処理が、どの機能拡大制御処理ユニットでも分担してパラレルで処理できるので、過重負荷の再構成処理用の演算処理も速やかに完了させることができる。なお、再構成処理用の演算処理はパラレルで処理するのに適した副担当制御処理向きの演算処理であるので、再構成処理用の演算処理のパラレル処理は何らの困難もなく容易に行える。
【0027】
実施例装置の場合、副担当制御処理の実行に必要なコンピュータプログラムは実線LBで示す制御ラインを通じて送信され、またデータは二重線LCで示すデータラインを通じて送信される。実施例装置では、二重線LCで示すデータラインが双方向通信ラインであり、各機能拡張制御処理ユニットの間が全てデータを双方向にやりとりできるデータラインで接続されていて、副担当制御処理を実行する機能拡張制御処理ユニットが副担当制御処理の実行に必要なデータを速やかに受け取れる。
【0028】
また、画像加工処理部17による画像加工処理や、画像表示制御部18による画像表示制御も、副担当制御処理向きであるが、実施例装置では、画像加工処理や画像表示制御も、副担当制御処理として自身以外の機能拡張制御処理ユニットによりパラレルで処理して速やかに実行することができるので、X線CT撮影に必要な制御処理を実行する制御処理ユニットの稼働率を確実に上げられる。
【0029】
続いて、以上に詳述した構成を有する実施例のX線CT装置において副担当制御処理が実行される時の状況を図面を参照しながら具体的に説明する。図2は実施例のX線CT装置による副担当制御処理の実行状況を示すフローチャートである。なお、通常、被検体Mを天板5に載せる時点から被検体Mを天板5から降ろす時点迄のX線CT撮影の全期間が副担当制御処理を実行する可能性のある期間であり、また以下では、再構成演算処理部16が主担当制御処理として実行する再構成処理用の演算処理の負荷が過重と判定される場合に即して説明する。
【0030】
〔ステップS1〕X線CT撮影のスタートの開始に伴って主制御部20が、実線LBで示す制御ラインを通じて各制御処理ユニットで実行される主担当制御処理の負荷が当該ユニットにとって過重であるか否かのチェックを実施し始める。
【0031】
〔ステップS2〕主担当制御処理の負荷が過重であると判定された場合は次のステップS3に進む。今、再構成演算処理部16の再構成処理用の演算処理の負荷がデータ収集処理部14による透過X線検出信号の収集量から過重と判定されたものとする。なお、主担当制御処理の負荷が過重でない場合はステップS1へ戻る。
【0032】
〔ステップS3〕主制御部20が各機能拡大制御処理ユニットから出力される作動有無情報をチェックし非作動中の機能拡大制御処理ユニットを探知する。今、上下動制御部8が非作動中の機能拡大制御処理ユニットとして探知されたものとする。
【0033】
〔ステップS4〕主制御部20のコントロールに従って再構成演算処理部16から制御ラインおよびデータラインを通じて上下動制御部8へ副担当制御処理である再構成処理用の演算処理の実行に必要なコンピュータプログラムおよびデータが送信される。
なお、主制御部20は再びステップS1に戻って、他の制御処理ユニットで実行される主担当制御処理の負荷が当該ユニットにとって過重であるか否かをチェックする動作を再開する。
【0034】
〔ステップS5〕再構成演算処理部16と上下動制御部8が再構成処理用の演算処理を同時平行的(パラレル)におこなう。
【0035】
〔ステップS6〕上下動制御部8による副担当制御処理としての分担演算処理結果が再構成演算処理部16へデータラインを通じて出力される。再構成演算処理部16では、上下動制御部8による分担演算処理結果と再構成演算処理部16による分担演算処理結果とが纏められる。
【0036】
〔ステップS7〕上下動制御部8による副担当制御処理としての再構成処理用の演算処理が完了となる。
【0037】
以上に詳述したように、実施例装置の場合、X線CT撮影の実行中、上下動駆動部7や画像加工処理部17等の主担当制御処理の外に副担当制御処理を分担または代行できる機能拡大制御処理ユニットが作動中か否かが主制御部20でチェックされると同時に、再構成演算処理部16等の制御処理ユニットの主担当制御処理が過重負荷か否かが主制御部20でチェックされ、過重負荷である主担当制御処理が作動中でない機能拡大制御処理ユニットによって分担または代行されて速やかに実行される結果、作動中でない機能拡大制御処理ユニットが他の制御処理ユニットの制御処理の過重負荷分を分担または代行して稼働する分だけ、制御処理ユニットの稼働率が改善される。
【0038】
また演算処理量が膨大で稼働率の低下を招き易い再構成演算処理部16の再構成処理用の演算処理が副担当制御処理となっていて、過重負荷である再構成処理用の演算処理が作動中でない機能拡大制御処理ユニットにより分担される結果、再構成処理用の演算処理が過重負荷となって制御処理ユニットの稼働率が大きく低下してしまう事態を確実に回避することができる。
よって、実施例のX線CT装置によれば、X線CT撮影に必要な制御処理を実行する制御処理ユニットの稼働率を上げることができる。
【0039】
この発明は、上記実施の形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
(1)実施例の装置では、主制御部20以外の全ての制御処理ユニットが機能拡大制御処理ユニットであったが、主制御部20以外の全ての制御処理ユニットが機能拡大制御処理ユニットである必要はなく、例えば、再構成演算処理部16と画像加工処理部17と画像表示制御部18とだけが機能拡大制御処理ユニットである他は実施例と同一の構成の装置が、変形例として挙げられる。
【0040】
(2)実施例の装置では、副担当制御処理の実行に必要なコンピュータプログラムが副担当制御処理の実行の都度、実線LBで示す制御ラインを通じて送信される構成であったが、機能拡大制御処理ユニットに副担当制御処理の実行に必要なコンピュータプログラムの全部または一部が予めセットされる他は実施例と同一の構成の装置が、変形例として挙げられる。
【0041】
(3)実施例の装置は、X線管1からX線ファンビームFBを照射する構成であったが、X線管1からX線コーンビームを照射すると共に透過X線をイメージインテンシファイアやフラットパネル型X線検出器(FPD)で検出する他は実施例と同一の構成の装置が、変形例として挙げられる。
【0042】
(4)本発明のX線CT装置は、医用分野の装置に限らず、工業分野の装置にも適用することができる。
【0043】
【発明の効果】
以上に詳述したように、請求項1に記載のX線CT装置では、X線CT撮影の実行中、主担当制御処理の外に副担当制御処理を分担または代行できる機能拡大制御処理ユニットが作動中か否かがチェックされると同時に、ある制御ユニットの主担当制御処理が過重負荷か否かがチェックされ、過重負荷である主担当制御処理が作動中でない機能拡大制御処理ユニットによって分担または代行されて速やかに実行される結果、作動中でない機能拡大制御処理ユニットが他の制御処理ユニットの制御処理の過重負荷分を分担または代行して稼働する分だけ、制御処理ユニットの稼働率が改善される。したがって、請求項1の発明のX線CT装置によれば、X線CT撮影に必要な制御処理を実行する制御処理ユニットの稼働率を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例のX線CT装置の全体構成を示すブロック図である。
【図2】実施例のX線CT装置による副担当制御処理の実行状況を示すフローチャートである。
【図3】従来のX線CT装置の全体構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 … X線管
2 … X線検出器
5 … 天板(寝台の一部)
6 … ベッド(寝台)
8 … 上下動制御部(機能拡大制御処理ユニット)
10 … 水平動制御部(機能拡大制御処理ユニット)
14 … データ収集処理部(機能拡大制御処理ユニット)
16 … 再構成演算処理部(機能拡大制御処理ユニット)
17 … 画像加工処理部(機能拡大制御処理ユニット)
18 … 画像表示制御部(機能拡大制御処理ユニット)
19 … 画像表示モニタ
20 … 主制御部(制御処理ユニット)
M … 被検体
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention provides various control processes necessary for the operation of an X-ray tube, an X-ray detector, a bed for placing a subject, and the like when collecting a transmitted X-ray detection signal for creating an X-ray CT image. The present invention relates to an X-ray CT apparatus configured to execute various control processes required for creating / displaying an X-ray CT image using an X-ray detection signal by a plurality of control processing units. The present invention relates to a technique for increasing an operation rate of a control processing unit that executes control processing required for X-ray CT imaging.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 3, the conventional X-ray CT apparatus has an X-ray tube arranged on a gantry 53 so that the X-ray tube 51 and the X-ray detector 52 rotate around the subject M while the X-ray tube 52 and the X-ray detector 52 remain in a facing state. The imaging system 54 includes an imaging mechanism 54 and a bed (bed) 56 on which a top plate 55 is provided so that the subject M can be moved in the horizontal direction such as front and rear while being placed thereon, in addition to the vertical direction. At the time of X-ray CT imaging using this conventional apparatus, the top plate 55 is raised to an appropriate height and moved in the direction of the body axis Z of the subject M, so that the X-ray tube 51 and the X-ray detector 52 are moved. In parallel with the irradiation of the subject M with the X-ray fan beam FB from the X-ray tube 51 while the subject M is being sent in between, a transmitted X-ray detection signal (X-ray (Projection data), and a process of creating and displaying an X-ray CT image in a flow indicated by a dotted line in FIG. 3 using the collected transmitted X-ray detection signals.
[0003]
In the case of this conventional X-ray CT apparatus, the operation and transmission of the X-ray tube 51 and X-ray detector 52 and the bed 56 for placing a subject when collecting transmitted X-ray detection signals for creating X-ray CT images. Various control processes required for collecting X-ray detection signals and various control processes required for creating and displaying X-ray CT images using transmitted X-ray detection signals are each equipped with a microprocessor. Is executed by the control processing unit.
That is, in the bed 56, the vertical drive unit 57 moves the top plate 55 in the vertical direction under the control of the vertical control unit (control processing unit) 58, and the horizontal drive unit 59 controls the horizontal control unit (control unit). Under the control of the processing unit 60, the top plate 55 is moved in the horizontal direction such as the front and rear.
[0004]
In the X-ray imaging mechanism 54, a rotation drive unit (not shown) and the like provided in the gantry 53 are controlled by an imaging mechanism control unit (control processing unit) 61 to perform X-ray tube 51 and X-ray detection. The container 52 is rotated. On the other hand, the X-ray fan beam FB is supplied to the subject M from the X-ray tube 51 as the high-voltage power supply 62 supplies the high voltage to the X-ray tube 51 under the control of the high-voltage control unit (control processing unit) 63. You. On the other hand, the data collection processing unit (control processing unit) 64 collects an electric signal output from the X-ray detector 52 with the irradiation of the X-ray fan beam FB as a transmitted X-ray detection signal and sends it to the subsequent stage.
[0005]
Then, in the console 65, a reconstruction operation processing unit (control processing unit) 66 and an image processing unit (control processing unit) 67 create an X-ray CT image from the transmitted X-ray detection signal, and an image display control unit (control unit). The processing unit 68 projects the created X-ray CT image on the screen of the image display monitor 69.
Further, as shown by a solid line in FIG. 3, the main control unit (control processing unit) 70 provided in the console 65 controls each of the controls described above according to the input operation performed by the operation unit 71 and the shooting progress status. By sending command signals and the like to each control processing unit so that the processing unit performs an appropriate operation in a timely manner, and checking the operation status of each control processing unit, X-ray CT imaging can be performed without delay. Take control.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional X-ray CT apparatus has a problem that the operation rate of a control processing unit that executes control processing required for X-ray CT imaging is low.
In the case of a conventional X-ray CT apparatus, the role of each control processing unit is completely fixed, and individual control processing by each control processing unit proceeds sequentially. On the other hand, there is a control processing unit which continues the standby state after completing the control processing in charge. For example, when the data acquisition processing is completed, the reconstruction operation processing unit (control processing unit) 66 starts the operation processing for the reconstruction processing, while the data acquisition processing unit (control processing unit) that has finished transmitting the transmission X-ray detection signal. 64 enters a standby state and continues the standby state as it is. When the arithmetic processing for the reconstruction processing is completed, the image processing unit (control processing unit) 67 starts the image processing based on the X-ray CT image data, while the reconstruction processing unit 66 enters a standby state, and Continue waiting.
[0007]
That is, at a certain point in time, only the control processing unit that performs a specific control process is operating, and it is not an exaggeration to say that all of the other control processing units are inactive. Operating rate must be low. When the operation rate of the control processing unit is low, the execution time of the entire control processing required for the X-ray CT imaging is the sum of the execution times of the individual control processing. This is not much different from the case where the processing is sequentially performed by the processing units, and it takes a long time for the X-ray CT imaging to be provided with several control processing units.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an X-ray CT apparatus that can increase the operation rate of a control processing unit that executes control processing necessary for X-ray CT imaging.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has the following configuration to achieve such an object.
That is, the invention according to claim 1 is necessary for the operation of the X-ray tube, the X-ray detector, and the bed for placing the subject when collecting the transmitted X-ray detection signal for creating the X-ray CT image. Various control processes and various control processes required for creating and displaying an X-ray CT image using a transmitted X-ray detection signal are performed by a plurality of control processing units. In the line CT apparatus, at least one control processing unit among a plurality of control processing units usually includes a control process (mainly in charge of control) and a control process (sub-in charge of another) normally handled by another control processing unit. Control expansion unit having a function of sharing or acting on behalf of the control unit, and a function of outputting operation presence / absence information indicating whether or not the unit is operating (executing the control process) to the outside. Control At least one of the control processing units checks whether or not the load of the main control processing of a certain control unit is excessive for the unit. The main charge control processing determined as above is assigned or substituted as the sub charge control processing by the function expansion control processing unit that is not operating in accordance with the operation presence / absence information.
[0010]
According to the first aspect of the present invention, during the execution of the X-ray CT imaging, it is determined whether or not the function expansion control processing unit capable of sharing or substituting the sub-control process in addition to the main control process is operating. In parallel with outputting the indicated operation presence / absence information to the outside, it is checked whether or not the load of the main control process executed by a certain control processing unit is excessive for the unit. When it is determined that the load is an overload, the main control process that is determined to be the overload is assigned or substituted by the function expansion control processing unit that is not operating according to the operation presence / absence information as a sub-control process.
[0011]
In the case of the first aspect of the present invention, among various control processes required for X-ray CT imaging, an arithmetic process for image reconstruction processing based on a transmitted X-ray detection signal that requires a large amount of arithmetic processing and is likely to be overloaded is particularly performed. It is preferable that the sub-control processing is performed. Since the arithmetic processing for the image reconstruction processing is an arithmetic processing in which parallel processing is easy, it can be easily executed in parallel by the function expansion control processing unit.
[0012]
In other words, in the case of the first aspect of the present invention, it is checked during the execution of the X-ray CT imaging whether or not the function expansion control processing unit capable of sharing or substituting the sub charge control processing in addition to the main charge control processing is operating. At the same time, it is checked whether the main control process of a certain control unit is overloaded or not, and the main control process being overloaded is shared or substituted by the function expansion control processing unit that is not in operation and is quickly executed. The operation rate of the control processing unit is improved by the amount that the function expansion control processing unit that is not in operation is operated by sharing or acting as an overload for the control processing of another control processing unit.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the X-ray CT apparatus according to the first aspect, wherein there are a plurality of function expansion control processing units, and each function expansion control processing unit is a main control unit of another function expansion control processing unit. Any of the processes is arranged so as to be assigned or substituted as a sub-in charge control process, and the plurality of function expansion control processing units are connected by a bidirectional communication line capable of bidirectionally exchanging data. The function extension control processing unit on the side to which the sub-assignment control process is assigned or substituted is sent to the function extension control processing unit on the side which assigns or substitutes the sub-assignment control process via the bidirectional communication line. It is configured so that data necessary for sharing or acting is transmitted.
[0014]
According to the second aspect of the present invention, a plurality of function expansion control processing units can mutually share or substitute the main control process as the sub-control process and perform the sub-control by the bidirectional communication line. Since the data necessary for sharing or performing the processing can be received promptly, the operation rate of the control processing unit that executes the control processing required for the X-ray CT imaging can be sufficiently increased.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the X-ray CT apparatus according to the second aspect, wherein the control processing unit executes arithmetic processing for image reconstruction processing, and the X-ray CT obtained by the arithmetic processing for image reconstruction processing. A control processing unit that performs image processing based on X-ray CT image data, and a control processing unit that performs image display control for projecting a created X-ray CT image on a screen of an image display monitor. It is configured such that arithmetic processing for image reconstruction processing, image processing processing, and image display control can be shared or substituted in the other two control processing units as sub-in charge control processing. .
[0016]
According to the third aspect of the present invention, all of the arithmetic processing for image reconstruction processing, image processing processing, and image display control are performed in parallel by the other two control processing units as sub-in-charge control processing. As a result, not only arithmetic processing for image reconstruction processing but also image processing processing and image display control can be efficiently and promptly executed, and as a result, the operation rate of the control processing unit that executes control processing required for X-ray CT imaging Can be further increased.
[0017]
Further, as a preferred embodiment of the X-ray CT apparatus of the present invention, there is an embodiment in which all the control processing units are function expansion control processing units.
(Operation / Effect) According to this embodiment, all the control processing units can share or act as the sub charge control process, so that the operation rate of the control processing unit is further increased.
[0018]
Further, as another preferred embodiment of the X-ray CT apparatus of the present invention, all the control processing units are function extension control processing units, and all the function extension control processing units mutually perform the primary control process and the secondary control process. And a form in which data necessary for sharing or acting in the sub-assignment control process can be promptly received by the bidirectional communication line.
(Function / Effect) According to this embodiment, all the control processing units can share or act on behalf of all the sub-assignment control processes, and additionally, the data necessary for the assignment or act on behalf of the sub-assignment control processes is transferred to the function extension control processing unit. Can be promptly received, so that the operation rate of the control processing unit can be further increased.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the X-ray CT apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating the overall configuration of the medical X-ray CT apparatus according to the embodiment.
The X-ray CT apparatus shown in FIG. 1 has an X-ray tube 1 for irradiating the subject M with an X-ray fan beam FB and X-ray detection elements arranged in a line in accordance with the spread of the X-ray fan beam FB. The X-ray imaging mechanism 4 provided on the gantry 3 so that the X-ray detector 2 rotates around the subject M while being opposed to the X-ray detector 2, and the X-ray imaging mechanism 4 is added vertically while the subject M is mounted. A bed (bed) 6 on which a top 5 is provided so as to be able to move in the front-rear direction and further in the left-right horizontal direction, the top 5 is raised to an appropriate height during X-ray CT imaging. The X-ray fan beam FB is transmitted from the X-ray tube 1 to the subject M while moving the subject M between the X-ray tube 1 and the X-ray detector 2 by moving the subject M in the direction of the body axis Z. The transmitted X-ray detection signal (X-ray detection signal) output from the X-ray detector 2 in parallel with the irradiation With collecting shadow data) collected permeate by using an X-ray detection signals in the flow shown by the dotted line LA to create and display the X-ray CT image in FIG. 1 process is configured to be performed.
[0020]
In the case of the X-ray CT apparatus according to the embodiment, the operation and transmission of the X-ray tube 1 and X-ray detector 2 and the bed 6 for mounting the subject when collecting transmitted X-ray detection signals for creating X-ray CT images. Various control processes required for collecting X-ray detection signals and various control processes required for creating and displaying X-ray CT images using transmitted X-ray detection signals are each equipped with a microprocessor. Is executed by the control processing unit.
That is, in the bed 6, the vertical drive unit 7 moves the top plate 5 in the vertical direction under the control of the vertical control unit (control processing unit) 8, and the horizontal drive unit 9 controls the horizontal control unit (control unit). Under the control of the processing unit 10, the top plate 5 is moved in the horizontal direction such as the front and rear.
[0021]
In the X-ray imaging mechanism 4, a rotation driving unit (not shown) and the like provided in the gantry 3 are controlled by the imaging mechanism control unit (control processing unit) 11 to control the X-ray tube 1 and X-ray detection. The vessel 2 is rotated. On the other hand, as the high-voltage power supply 12 supplies the high voltage to the X-ray tube 1 under the control of the high-voltage control unit (control processing unit) 13, the X-ray fan beam FB is supplied from the X-ray tube 1 to the subject M. You. On the other hand, the data collection processing unit (control processing unit) 14 collects an electric signal output from the X-ray detector 2 with the irradiation of the X-ray fan beam FB as a transmitted X-ray detection signal and sends it to a subsequent stage.
[0022]
In the console 15, the reconstruction operation processing unit (control processing unit) 16 and the image processing unit (control processing unit) 17 create an X-ray CT image from the transmitted X-ray detection signal, and an image display control unit (control unit). The processing unit 18 projects the created X-ray CT image on the screen of the image display monitor 19.
Further, in the console 15, the main control unit (control processing unit) 20 controls each of the control processes described above according to the input operation performed by the operation unit 21 and the shooting progress status through a control line indicated by a solid line LB in FIG. Proceed so that X-ray CT imaging can be performed without delay by sending command signals etc. to each control processing unit and checking the operation status of each control processing unit so that the unit performs appropriate operation at the appropriate time. It also has a structure for performing relevant controls.
[0023]
The reconstruction operation processing unit 16 converts the transmission X-ray detection signal, which is the X-ray projection data collected by the data acquisition processing unit (DAS) 14, into a Fourier space data format by, for example, a first-order Fourier transform, and then performs the reconstruction. After filtering is performed by convolution of the signal by the function, the filtering process is performed to return to the real space data format by the inverse Fourier transform, and the transmission X after the filtering process is performed for each pixel of the assumed X-ray CT image (tomographic image). The apparatus is configured to perform one-dimensional backprojection processing for accumulating the line detection signal with respect to the irradiation angle at which the signal collection is performed, and to obtain X-ray CT image data.
The image processing unit 17 is configured to perform processing such as density (gradation) adjustment and three-dimensional imaging of the X-ray CT image data obtained by the reconstruction operation processing unit 16. The image display control unit 18 is configured to perform various display controls such as magnification adjustment and magnification display of the created X-ray CT image.
[0024]
In the case of the embodiment apparatus, each of the above-described control processing units, except for the main control unit 20, includes a control processing normally performed by another control processing unit in addition to a control processing normally performed (main control processing). This is a function expansion control processing unit that has a function of sharing or acting on behalf of (sub charge control processing) and a function of outputting operation presence / absence information indicating whether the unit is operating (control processing is being executed) to the outside. In addition to this, the main control unit 20 transmits the load of the main control process, which is executed by the control processing unit in which the control process related to the sub-control process is the main control process, through the control line indicated by the solid line LB to the unit. Checks whether the load is overloaded and, if it is determined that the load is overloaded, performs the main control process that is determined to be overloaded according to the operation presence / absence information. It is configured to share or alternate as secondary charge control process on a large control processing unit.
The main control unit 20 may also be a function expansion control processing unit. However, since the main control unit 20 normally keeps operating while the apparatus is operating, the function expansion control processing unit is not used. Even for a unit, there is practically no opportunity to share or act as a sub charge control process.
[0025]
That is, in the apparatus of the embodiment, during the execution of the X-ray CT imaging, the operation presence / absence information indicating whether or not the function expansion control processing unit capable of sharing or substituting the sub charge control processing is operating in addition to the main charge control processing is externally provided. In parallel with the output, the load of the main control process executed by the control processing unit in which the control process related to the sub-assignment control process assigned or substituted by the function expansion control processing unit is the main control process is performed by the unit. The main control unit 20 checks whether the load is excessive. If it is determined that the load is excessive, the main control unit 20 activates the inactive function expansion control processing unit that shares or substitutes the main control process determined to be the excessive load as the sub-control process. The main control unit 20 performs detection in accordance with the presence / absence information and controls the computer so that a computer program and data necessary for executing the sub-in charge control processing are transmitted to the detected function expansion control processing unit.
[0026]
Therefore, in the case of the device of the embodiment, the arithmetic processing for the reconfiguration processing executed by the reconfiguration arithmetic processing unit 16 as the main charge control processing is configured to be shared or substituted by any other function expansion control processing unit. I have. The arithmetic processing for the reconfiguration processing executed by the reconfiguration arithmetic processing unit 16 is enormous in the amount of arithmetic processing and is likely to be overloaded. Since the control processing unit can also share the processing and perform the processing in parallel, the arithmetic processing for the reconfiguration processing of the heavy load can be completed quickly. It should be noted that since the arithmetic processing for the reconstruction processing is an arithmetic processing suitable for the sub-assignment control processing suitable for performing the processing in parallel, the parallel processing of the arithmetic processing for the reconstruction processing can be easily performed without any difficulty.
[0027]
In the case of the apparatus according to the embodiment, a computer program necessary for executing the sub-control process is transmitted through a control line indicated by a solid line LB, and data is transmitted through a data line indicated by a double line LC. In the device of the embodiment, the data line indicated by the double line LC is a bidirectional communication line, and all the function expansion control processing units are connected by data lines capable of exchanging data in both directions. Can be promptly received by the function extension control processing unit executing the sub-control processing.
[0028]
The image processing by the image processing unit 17 and the image display control by the image display control unit 18 are also suitable for the sub-control processing. However, in the embodiment, the image processing and the image display control are also performed by the sub-control. Since the processing can be executed in parallel by the function expansion control processing unit other than the own processing and executed promptly, the operation rate of the control processing unit that executes the control processing required for the X-ray CT imaging can be reliably increased.
[0029]
Subsequently, a situation when the sub-in-charge control processing is executed in the X-ray CT apparatus of the embodiment having the above-described configuration will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 2 is a flowchart showing the execution status of the sub-assignment control process by the X-ray CT apparatus of the embodiment. Normally, the entire period of the X-ray CT imaging from the time when the subject M is placed on the top 5 to the time when the subject M is lowered from the top 5 is a period in which the sub-assignment control process may be executed, In the following, a description will be given based on a case where the load of the arithmetic processing for the reconfiguration processing executed by the reconfiguration arithmetic processing unit 16 as the main charge control processing is determined to be excessive.
[0030]
[Step S1] With the start of X-ray CT imaging, the main control unit 20 determines whether the load of the main control processing executed by each control processing unit through the control line indicated by the solid line LB is excessive for the unit. Start to check for no.
[0031]
[Step S2] If it is determined that the load of the main charge control process is excessive, the process proceeds to the next step S3. Now, it is assumed that the load of the arithmetic processing for the reconstruction processing of the reconstruction arithmetic processing unit 16 is determined to be excessive based on the amount of transmitted X-ray detection signals collected by the data acquisition processing unit 14. If the load of the main charge control process is not excessive, the process returns to step S1.
[0032]
[Step S3] The main control unit 20 checks the operation presence / absence information output from each function expansion control processing unit, and detects a function expansion control processing unit that is not operating. Now, it is assumed that the vertical movement control unit 8 has been detected as a function expansion control processing unit that is not operating.
[0033]
[Step S4] A computer program required to execute a calculation process for a reconfiguration process, which is a sub-control process, to the vertical movement control unit 8 from the reconfiguration calculation processing unit 16 through the control line and the data line under the control of the main control unit 20. And data is transmitted.
In addition, the main control unit 20 returns to step S1 again, and restarts the operation of checking whether or not the load of the main control process executed by another control processing unit is too heavy for the unit.
[0034]
[Step S5] The reconstruction calculation processing unit 16 and the vertical movement control unit 8 perform calculation processing for reconstruction processing simultaneously and in parallel.
[0035]
[Step S6] The result of the shared operation processing as the sub-in-charge control processing by the vertical movement control unit 8 is output to the reconstruction operation processing unit 16 via a data line. In the reconfiguration operation processing unit 16, the result of the allocation operation processing by the vertical movement control unit 8 and the result of the allocation operation processing by the reconfiguration operation processing unit 16 are summarized.
[0036]
[Step S7] The operation processing for the reconfiguration processing as the sub-in-charge control processing by the vertical movement control unit 8 is completed.
[0037]
As described in detail above, in the case of the embodiment apparatus, during execution of the X-ray CT imaging, in addition to the main control process of the vertical movement driving unit 7 and the image processing unit 17, the secondary control process is shared or substituted. The main control unit 20 checks whether the function expansion control processing unit which can be operated is operating or not, and at the same time, determines whether the main control processing of the control processing unit such as the reconfiguration arithmetic processing unit 16 is an overload. At 20, the main load control process, which is an overloaded condition, is shared or substituted by the inactive function expansion control processing unit and is immediately executed. As a result, the inactive function expansion control processing unit is replaced by another control processing unit. The operation rate of the control processing unit is improved by an amount corresponding to the operation of sharing or acting on behalf of the overload of the control processing.
[0038]
In addition, the arithmetic processing for the reconfiguration processing of the reconfiguration arithmetic processing unit 16 which is liable to cause a decrease in the operation rate due to the enormous amount of arithmetic processing is the sub-assignment control processing. As a result of being shared by the function expansion control processing unit that is not in operation, it is possible to reliably avoid a situation in which the operation processing for the reconfiguration processing becomes overloaded and the operating rate of the control processing unit is significantly reduced.
Therefore, according to the X-ray CT apparatus of the embodiment, it is possible to increase the operation rate of the control processing unit that executes the control processing required for the X-ray CT imaging.
[0039]
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be modified as follows.
(1) In the apparatus of the embodiment, all control processing units other than the main control unit 20 are function expansion control processing units, but all control processing units other than the main control unit 20 are function expansion control processing units. There is no necessity. For example, an apparatus having the same configuration as that of the embodiment except that only the reconstruction operation processing unit 16, the image processing unit 17, and the image display control unit 18 are function expansion control processing units is given as a modified example. Can be
[0040]
(2) In the apparatus of the embodiment, the computer program required for executing the sub-assignment control process is transmitted through the control line indicated by the solid line LB each time the sub-assignment control process is executed. As a modified example, an apparatus having the same configuration as that of the embodiment except that all or a part of a computer program necessary for executing the sub-assignment control processing is set in a unit is provided in advance.
[0041]
(3) The apparatus of the embodiment is configured to irradiate the X-ray fan beam FB from the X-ray tube 1, but irradiates an X-ray cone beam from the X-ray tube 1 and transmits transmitted X-rays through an image intensifier or the like. A modified example is an apparatus having the same configuration as that of the embodiment except that detection is performed by a flat panel X-ray detector (FPD).
[0042]
(4) The X-ray CT apparatus of the present invention can be applied not only to apparatuses in the medical field but also to apparatuses in the industrial field.
[0043]
【The invention's effect】
As described in detail above, in the X-ray CT apparatus according to the first aspect, during the execution of X-ray CT imaging, a function expansion control processing unit capable of sharing or acting as a sub-control process in addition to the main control process is provided. At the same time as whether or not the main control process of a certain control unit is overloaded, it is checked whether or not the main control process of the control unit is overloaded. As a result of being executed on behalf of the control processing unit, the function expansion control processing unit that is not operating improves the operation rate of the control processing unit as much as it operates by sharing or replacing the overloaded load of the control processing of other control processing units Is done. Therefore, according to the X-ray CT apparatus of the first aspect of the present invention, it is possible to increase the operation rate of the control processing unit that executes the control processing required for the X-ray CT imaging.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an overall configuration of an X-ray CT apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a flowchart illustrating an execution status of a sub-assignment control process by the X-ray CT apparatus according to the embodiment.
FIG. 3 is a block diagram showing an overall configuration of a conventional X-ray CT apparatus.
[Explanation of symbols]
1 ... X-ray tube
2 X-ray detector
5… top plate (part of bed)
6… Bed (sleeper)
8 Vertical movement control unit (function expansion control processing unit)
10 Horizontal movement control unit (function expansion control processing unit)
14… Data collection processing unit (Function expansion control processing unit)
16 Reconstruction operation processing unit (function expansion control processing unit)
17… image processing unit (function expansion control processing unit)
18 Image display control unit (function expansion control processing unit)
19… Image display monitor
20: Main control unit (control processing unit)
M ... subject

Claims (3)

X線CT画像作成用の透過X線検出信号を収集する際のX線管およびX線検出器と被検体載置用の寝台の作動等に必要な各種の制御処理と、透過X線検出信号を用いて行うX線CT画像の作成・表示等に必要な各種の制御処理とが、複数の制御処理ユニットにより実行されるように構成されているX線CT装置において、複数の制御処理ユニットの中の少なくとも一つの制御処理ユニットは、通常担当する制御処理(主担当制御処理)の外に通常は他の制御処理ユニットが担当する制御処理(副担当制御処理)を分担または代行できる機能を有すると共に当該ユニットが作動中(制御処理実行中)か否かを示す作動有無情報を外部に出力する機能を有する機能拡大制御処理ユニットであり、かつ、複数の制御処理ユニットの中の少なくとも一つの制御処理ユニットは、ある制御ユニットの主担当制御処理の負荷が当該ユニットにとって過重であるか否かをチェックすると共に過重負荷であると判定された場合は、過重負荷と判定された主担当制御処理を作動有無情報に従って作動中でない機能拡大制御処理ユニットに副担当制御処理として分担または代行させるように構成されていることを特徴とするX線CT装置。Various control processes required for the operation of the X-ray tube, X-ray detector and bed for mounting the subject when collecting the transmitted X-ray detection signal for creating the X-ray CT image, and the transmitted X-ray detection signal In an X-ray CT apparatus configured to execute various control processes required for creating and displaying an X-ray CT image using the control processing unit, the control process unit includes a plurality of control processing units. At least one of the control processing units has a function of sharing or substituting a control process (sub-control process) normally performed by another control processing unit in addition to a control process normally performed (main control process). A function expansion control processing unit having a function of outputting operation presence / absence information indicating whether or not the unit is operating (control processing is being executed) to the outside, and at least one of the plurality of control processing units. The control processing unit checks whether the load of the main control process of a certain control unit is excessive for the unit, and if it is determined that the load is excessive, the main control unit that is determined to be the excessive load An X-ray CT apparatus characterized in that the processing is shared or substituted by a function expansion control processing unit that is not operating according to the operation presence / absence information as sub-control processing. 請求項1に記載のX線CT装置において、機能拡張制御処理ユニットが複数個あって、各機能拡張制御処理ユニットが他の機能拡張制御処理ユニットの主担当制御処理のいずれでも副担当制御処理として分担または代行できるようにして配備されていると共に、前記複数個の機能拡張制御処理ユニットの間がデータを双方向にやりとりできる双方向通信ラインで接続されていて、副担当制御処理を分担または代行してもらう側の機能拡張制御処理ユニットから双方向通信ラインを経由して副担当制御処理を分担または代行する側の機能拡張制御処理ユニットへ副担当制御処理の分担または代行に必要なデータが送信されるように構成されているX線CT装置。2. The X-ray CT apparatus according to claim 1, wherein there are a plurality of function expansion control processing units, and each of the function expansion control processing units is used as a sub-control processing in any of the main control processing of the other function expansion control processing units. The function expansion control processing units are arranged so that they can be shared or substituted, and the plurality of function expansion control processing units are connected by a bidirectional communication line capable of bidirectionally exchanging data. The data required for sharing or acting on the sub-in charge control processing is sent from the function extension control processing unit on the receiving side to the function extension control processing unit on the side that assigns or acts on the sub-in charge control processing via the bidirectional communication line. X-ray CT apparatus configured to be operated. 請求項2に記載のX線CT装置において、画像再構成処理用の演算処理を実行する制御処理ユニットと、画像再構成処理用の演算処理で得られたX線CT画像データに基づいて画像加工処理をおこなう制御処理ユニットと、作成されたX線CT画像を画像表示モニタの画面に映し出す画像表示制御をおこなう制御処理ユニットとが前記各機能拡張制御処理ユニットの中に含まれていて、画像再構成処理用の演算処理と画像加工処理と画像表示制御が副担当制御処理として他の二つの制御処理ユニットにおいて分担または代行できるように構成されているX線CT装置。3. The X-ray CT apparatus according to claim 2, wherein the control processing unit executes arithmetic processing for image reconstruction processing, and performs image processing based on X-ray CT image data obtained in the arithmetic processing for image reconstruction processing. A control processing unit for performing processing and a control processing unit for performing image display control for projecting the created X-ray CT image on a screen of an image display monitor are included in each of the function extension control processing units. An X-ray CT apparatus configured so that arithmetic processing for configuration processing, image processing processing, and image display control can be shared or substituted in the other two control processing units as sub-control processing.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010104581A (en) * 2008-10-30 2010-05-13 Canon Inc X-ray photographing apparatus and method of radiography

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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