JP2006288458A - 医用画像診断装置及び画像再構成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 データを収集する架台2と、収集されたデータに基づいて投影データを生成する前処理とこの投影データに基づいて画像を再構成する再構成処理とを実行可能なN個の画像処理ユニット17A〜17Nと、各画像処理ユニット17A〜17Nを前処理用のユニット(前処理ユニット)と再構成処理用のユニット(再構成処理ユニット)との双方に指定するユニット指定部32と、収集されたデータをN個の部分データに分割するデータ分割部31と、N個の部分データを各画像処理ユニット17A〜17に1つずつ分配するデータ送受信部41Aと、分配された部分データに対して画像処理ユニット17A〜17Nのそれぞれが前処理及び再構成処理を施して形成されるN個の部分画像を合成する画像合成部33とを備える。
【選択図】 図3
Description
まず、本実施形態の医用画像診断装置の構成について図1〜図3を参照しつつ説明する。図1は、本発明に係る医用画像診断装置の一例であるX線CT装置の内部構成の概略を表し、図2、図3は、このX線CT装置を構成するコンピュータ装置の構成を表している。
図1〜図3に示すように、コンピュータ装置3には、X線CT装置1の全体制御を行う装置制御部15と、架台2が収集したデータに基づいて医用画像を形成する画像処理部16とが設けられている。
装置制御部15は、コンピュータ装置3に内蔵のCPUやメモリやハードディスクドライブ等を含んで構成され、ハードディスクドライブ等に記憶された制御プログラムをCPUが実行することにより、高電圧発生部10、支持体駆動部11、天板駆動部14及び画像処理部16の動作を制御する。また、装置制御部15は、モニタ4による各種画面の表示処理を制御するとともに、入力デバイス5からの入力操作を受けて装置各部を制御する。
画像処理部16は、図2、図3に示すように、再構成処理に関するデータ処理を実行する複数の画像処理ユニット17A〜17N(N個;N≧2)と、架台2が収集したデータ(純生データ)や投影データ(生データ)を記憶する生データ記憶部18と、画像処理ユニット16により再構成された画像データを記憶する再構成画像記憶部19とを備える。生データ記憶部18及び再構成画像記憶部19は、従来と同様に、複数枚のハードディスク等の記憶媒体からなる大容量記憶装置である。
次に、このようなハードウェア構成を有するコンピュータ装置3の機能的構成について説明する。以下、まず画像処理部16の画像処理ユニット17A〜17Nの機能的構成について説明し、続いて装置制御部15の機能的構成について説明する。
画像処理部16の各画像処理ユニット17A〜17Nには、データ送受信部41A〜41N、前処理部42A〜42N、再構成部43A〜43N、画像補正部44A〜44N及び記憶部45A〜45Nがそれぞれ設けられている。
装置制御部15には、データ処理制御部20、重複範囲設定部21、ユニット指定制御部22及び優先処理制御部23が設けられている。
以上のような構成を有する本実施形態のX線CT装置1の動作の一例(第1〜第4の処理態様)について、図5〜図9を参照しつつ説明する。
図5に示すX線CT装置1の第1の処理態様は、純生データを画像処理ユニット17A〜17Nと同数の部分データに分割し、各画像処理ユニット17A〜17Nが前処理、再構成処理及び後処理を実行するものである。
図6に示すX線CT装置1による第2の処理形態は、N個の画像処理ユニット17A〜17Nの内のL個(L<N)を前処理専用のユニットとして最初の指定時に指定するものである。
図7に示す第3の処理態様は、操作者が確認したい診断部位(注目部位)を設定した場合などに、当該診断部位の画像を優先的に再構成するものである。
図8に示すX線CT装置1の第4の処理態様は、画像処理ユニット17A〜17Nの前処理部42A〜42Nや再構成部43A〜43Nの処理能力や、収集された純生データのデータ量に応じて、その純生データを2以上の部分データに分割し、画像処理ユニット17A〜17Nによって分散処理するものである。
以上のような本実施形態のX線CT装置1の作用効果について説明する。このX線CT装置1は、前処理、再構成処理及び画像補正処理を実行可能な複数の画像処理ユニット17A〜17Nを備えている点が特徴的である。
以上で詳述した実施形態の各種変形例について説明する。
2、2′ 架台
3 コンピュータ装置
4 モニタ
5 入力デバイス
6 コンソール
7 支持体
8 X線管
9、9a、9b、9c X線検出器
10 高電圧発生部
11 支持体駆動部
12 データ収集部
13 天板
14 天板駆動部
15 装置制御部
16 画像処理部
17A〜17N 画像処理ユニット
17A−1〜17A−k、・・・・、17N−1〜17N−n 画像処理基板
18 生データ記憶部
19 再構成画像記憶部
20 データ処理制御部
21 重複範囲設定部
22 ユニット指定制御部
23 優先処理制御部
31 データ分割部
32 ユニット指定部
33 画像合成部
34 処理状況取得部
41A〜41N データ送受信部
42A〜42N 前処理部
43A〜43N 再構成部
44A〜44N 画像補正部
45A〜45N 記憶部
51〜53 前処理装置
54〜57 生データ記憶媒体
58、59 再構成装置
60 画像記憶媒体
61 制御用コンピュータ
200 ワークステーション
D 純生データ
d1〜dM 部分データ
e1〜e(M−1) 重複範囲
f1〜f(M−1) 分割部分
P 被検体
Claims (27)
- 被検体の内部形態を反映するデータを収集する収集手段と、前記収集された前記データに基づいて投影データを生成する前処理手段と、前記生成された投影データに基づいて前記被検体の内部形態を表す画像を再構成する再構成手段とを有する医用画像診断装置であって、
複数の前記再構成手段を備え、
前記収集手段により収集された前記データを2以上の部分データに分割する分割手段と、
前記分割により得られた2以上の部分データに基づいて前記前処理手段により生成された2以上の部分投影データを前記複数の再構成手段に分配する分配手段と、
前記分配された2以上の部分投影データに基づいて前記複数の再構成手段により再構成された2以上の部分画像を合成する合成手段と、
を備えることを特徴とする医用画像診断装置。 - 被検体の内部形態を反映するデータを収集する収集手段と、前記収集された前記データに基づいて投影データを生成する前処理手段と、前記生成された投影データに基づいて前記被検体の内部形態を表す画像を再構成する再構成手段とを有する医用画像診断装置であって、
複数の前記前処理手段を備え、
前記収集手段により収集された前記データを2以上の部分データに分割する分割手段と、
前記分割により得られた2以上の部分データを前記複数の前処理手段に分配する分配手段と、
前記分配された2以上の部分データに基づき前記複数の前処理手段によって生成された2以上の部分投影データに基づいて前記再構成手段が再構成した2以上の部分画像を合成する合成手段と、
を備えることを特徴とする医用画像診断装置。 - 被検体の内部形態を反映するデータを収集する収集手段と、前記収集された前記データに基づいて投影データを生成する前処理手段と、前記生成された投影データに基づいて前記被検体の内部形態を表す画像を再構成する再構成手段とを有する医用画像診断装置であって、
複数の前記前処理手段と複数の前記再構成手段とを備え、
前記収集手段により収集された前記データを2以上の部分データに分割する分割手段と、
前記分割により得られた2以上の部分データを前記複数の前処理手段に分配するとともに、前記2以上の部分データに基づいて前記複数の前処理手段により生成された2以上の部分投影データを前記複数の再構成手段に分配する分配手段と、
前記分配された2以上の部分投影データに基づいて前記複数の再構成手段により再構成された2以上の部分画像を合成する合成手段と、
を備えることを特徴とする医用画像診断装置。 - 前記分割手段は、前記再構成手段の個数に応じて前記収集されたデータを分割することを特徴とする請求項1又は請求項3に記載の医用画像診断装置。
- 前記分割手段は、前記前処理手段の個数に応じて前記収集されたデータを分割することを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の医用画像診断装置。
- 前記分配手段は、前記前処理手段により逐次生成される部分投影データを前記複数の再構成手段に逐次分配して、前記前処理手段による処理と前記再構成手段による処理とを並行して実行させることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の医用画像診断装置。
- 前記複数の再構成手段のそれぞれによる処理の処理状況情報を取得する情報取得手段を更に備え、
前記分配手段は、未だ再構成されていない部分投影データがある場合に、前記取得された処理状況情報に基づいて前記複数の再構成手段の内から分配先を指定し、当該分配先に前記未だ処理が施されていない部分投影データを分配する、
ことを特徴とする請求項1又は請求項3に記載の医用画像診断装置。 - 前記複数の前処理手段のそれぞれによる処理の処理状況情報を取得する情報取得手段を更に備え、
前記分配手段は、未だ前記前処理手段による処理が施されていない部分データがある場合に、前記取得された処理状況情報に基づいて前記複数の前処理手段の内から分配先を指定するとともに、当該分配先に前記未だ処理が施されていない部分データを分配する、
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の医用画像診断装置。 - 前記分配手段は、被検体の診断部位の設定要求を受け、前記前処理手段により生成された2以上の部分投影データの内の前記設定された診断部位に対応する部分投影データを前記複数の再構成手段に優先的に分配することを特徴とする請求項1又は請求項3に記載の医用画像診断装置。
- 前記分配手段は、被検体の診断部位の設定要求を受け、前記分割された2以上の部分データの内の前記設定された診断部位に対応する部分データを前記複数の前処理手段に優先的に分配することを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の医用画像診断装置。
- 前記分割手段は、前記複数の再構成手段のそれぞれの処理能力と前記収集されたデータのデータ量とに応じて、前記収集されたデータを2以上の部分データに分割することを特徴とする請求項1又は請求項3に記載の医用画像診断装置。
- 前記分割手段は、前記複数の前処理手段のそれぞれの処理能力と前記収集されたデータのデータ量とに応じて、前記収集されたデータを2以上の部分データに分割することを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の医用画像診断装置。
- 前記再構成手段により再構成された画像に後処理を施す複数の後処理手段を更に備え、
前記分配手段は、前記再構成された前記2以上の部分画像を前記複数の後処理手段に分配し、
前記合成手段は、前記複数の後処理手段により後処理が施された前記2以上の部分画像を合成する、
ことを特徴とする請求項1ないし請求項12のいずれか一項に記載の医用画像診断装置。 - 被検体の内部形態を反映するデータを収集する収集手段と、
前記収集された前記データに基づいて投影データを生成する前処理部と、前記生成された投影データに基づいて前記被検体の内部形態を表す画像を再構成する再構成部とを格納した画像処理ユニットと、
を有する医用画像診断装置であって、
複数の前記画像処理ユニットを備え、
前記複数の画像処理ユニットのそれぞれについて、前記前処理部及び前記再構成部の一方又は双方を選択的に動作させるように指定する指定手段と、
前記収集手段により収集された前記データを2以上の部分データに分割する分割手段と、
前記分割により得られた2以上の部分データを、前記前処理部を動作させるように指定された画像処理ユニットに分配するとともに、当該分配を受けた画像処理ユニットの前記前処理部によって生成された2以上の部分投影データを、前記再構成部を動作させるように指定された画像処理ユニットに分配する送信手段と、
当該分配を受けた画像処理ユニットの前記再構成部によって再構成された2以上の部分画像を合成する合成手段と、
を備えることを特徴とする医用画像診断装置。 - 前記指定手段は、前記前処理部を動作させるように指定された画像処理ユニットの前記前処理部による処理が終了したことに対応して、当該画像処理ユニットの前記再構成部を動作させるように新たに指定し、
前記送信手段は、未だ再構成されていない部分投影データを、前記新たに指定された画像処理ユニットに送信し、
前記新たに指定された画像処理ユニットの前記再構成部は、前記送信された前記部分投影データに基づく部分画像を再構成する、
ことを特徴とする請求項14に記載の医用画像診断装置。 - 前記分割により得られた2以上の部分データの処理順序を指定する処理順序指定手段を更に備え、
前記送信手段は、前記未だ再構成されていない部分投影データの内、最後の処理順序に前記指定された部分データに基づく部分投影データを、前記新たに指定された画像処理ユニットに送信する、
ことを特徴とする請求項15に記載の医用画像診断装置。 - 前記指定手段は、前記複数の画像処理ユニットのそれぞれについて、前記前処理部及び前記再構成部の双方を動作させるように指定し、
前記送信手段は、前記分割により得られた2以上の部分データを前記複数の画像処理ユニットに分配し、
前記複数の画像処理ユニットのそれぞれの前記前処理部は、前記分配された部分データに基づいて部分投影データを生成し、前記再構成部は、その生成された部分投影データに基づいて部分画像を再構成する、
ことを特徴とする請求項14に記載の医用画像診断装置。 - 前記分割手段は、前記収集手段により収集されたデータの分割部分に所定の重複範囲を持たせるようにして前記データを2以上の部分データに分割することを特徴とする請求項1ないし請求項17のいずれか一項に記載の医用画像診断装置。
- 被検体の内部形態を反映する2以上のデータを一度に収集する収集手段と、
前記一度に収集された2以上のデータのそれぞれに基づいて投影データを生成する前処理手段と、
前記生成された投影データを記憶するデータ記憶手段と、
前記記憶された投影データの分配を受けて、その分配された各投影データに基づいて画像を再構成する複数の再構成手段と、
前記複数の再構成手段によりそれぞれ再構成された前記各投影データに基づく画像を合成する合成手段と、
を備えることを特徴とする医用画像診断装置。 - 被検体の内部形態を反映する2以上のデータを一度に収集する収集手段と、
前記一度に収集された2以上のデータの分配を受けて、その分配されたデータに基づいて投影データを生成する複数の前処理手段と、
前記生成された投影データを記憶するデータ記憶手段と、
前記記憶された各投影データに基づいて画像を再構成する再構成手段と、
前記再構成された前記各投影データに基づく画像を合成する合成手段と、
を備えることを特徴とする医用画像診断装置。 - 被検体が載置される載置手段と、この天板を所定方向に駆動して前記被検体を移動させる駆動手段とを含む寝台を更に備え、
前記収集手段は、前記移動される前記被検体に向けて放射線を照射する照射手段と、前記被検体を透過した前記放射線の放射線量を検出する検出器が2次元的に配置された検出手段とを備え、前記放射線量の3次元分布データを前記データとして収集し、
前記分割手段は、前記収集された3次元分布データを、前記被検体の前記移動の方向に又は前記移動の方向に直交する方向に分割する、
ことを特徴とする請求項1ないし請求項20のいずれか一項に記載の医用画像診断装置。 - 前記再構成手段により再構成される画像は、複数のボクセルデータが3次元的に集合して形成されるボリューム画像であることを特徴とする請求項1ないし請求項21のいずれか一項に記載の医用画像診断装置。
- 被検体の内部形態を反映するデータを収集するステップと、
前記収集された前記データを2以上の部分データに分割するステップと、
前記分割により得られた2以上の部分データのそれぞれに基づいて2以上の部分投影データを生成するステップと、
前記生成された2以上の部分投影データを複数の再構成手段に分配するステップと、
前記複数の再構成手段のそれぞれが、前記分配された部分投影データに基づいて前記被検体の内部形態を表す部分画像を再構成するステップと、
前記複数の再構成手段により再構成された2以上の部分画像を合成するステップと、
を含むことを特徴とする画像再構成方法。 - 被検体の内部形態を反映するデータを収集するステップと、
前記収集された前記データを2以上の部分データに分割するステップと、
前記分割により得られた2以上の部分データを複数の前処理手段に分配するステップと、
前記複数の前処理手段のそれぞれが、前記分配された部分データに基づいて部分投影データを生成するステップと、
前記複数の前処理手段により生成された2以上の部分投影データに基づいて前記被検体の内部形態を表す2以上の部分画像を再構成するステップと、
前記再構成された前記2以上の部分画像を合成するステップと、
を含むことを特徴とする画像再構成方法。 - 被検体の内部形態を反映するデータを収集するステップと、
前記収集された前記データを2以上の部分データに分割するステップと、
前記分割により得られた2以上の部分データを複数の前処理手段に分配するステップと、
前記複数の前処理手段のそれぞれが、前記分配された部分データに基づいて部分投影データを生成するステップと、
前記複数の前処理手段により生成された2以上の部分投影データを複数の再構成手段に分配するステップと、
前記複数の再構成手段のそれぞれが、前記分配された部分投影データに基づいて前記被検体の内部形態を表す部分画像を再構成するステップと、
前記複数の再構成手段により再構成された2以上の部分画像を合成するステップと、
を含むことを特徴とする画像再構成方法。 - 被検体の内部形態を反映するデータを収集するステップと、
前記収集された前記データに基づいて投影データを生成する前処理部と前記生成された投影データに基づいて前記被検体の内部形態を表す画像を再構成する再構成部とを格納した複数の画像処理ユニットについて、前記前処理部及び前記再構成部の一方又は双方を選択的に動作させるように指定するステップと、
前記収集された前記データを2以上の部分データに分割するステップと、
前記分割により得られた2以上の部分データを、前記前処理部を動作させるように指定された画像処理ユニットに分配するステップと、
前記前処理部を動作させるように指定された画像処理ユニットの前記前処理部が、前記分配を受けた2以上の部分データのそれぞれに基づいて2以上の部分投影データを生成するステップと、
前記生成された2以上の部分投影データを、前記再構成部を動作させるように指定された画像処理ユニットに分配するステップと、
前記再構成部を動作させるように指定された画像処理ユニットの前記再構成部が、前記分配を受けた2以上の部分投影データのそれぞれに基づいて2以上の部分画像を再構成するステップと、
前記再構成された2以上の部分画像を合成するステップと、
を含むことを特徴とする画像再構成方法。 - 被検体の内部形態を反映するデータを収集するステップと、
前記収集された前記データを2以上の部分データに分割するステップと、
前記収集された前記データに基づいて投影データを生成する前処理部と前記投影データに基づいて被検体の内部形態を表す画像を再構成する再構成部と格納した複数の画像処理ユニットに、前記分割により得られた2以上の部分データを分配するステップと、
前記複数の画像処理ユニットのそれぞれの前記前処理部が、前記分配された部分データに基づいて部分投影データを生成するステップと、
前記複数の画像処理ユニットのそれぞれの前記再構成部が、自身の前記前処理部により生成された部分投影データに基づいて部分画像を再構成するステップと、
前記複数の画像処理ユニットのそれぞれの前記再構成部により再構成された2以上の部分画像を合成するステップと、
を含むことを特徴とする画像再構成方法。
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