JP4681790B2

JP4681790B2 - CT data storage and processing system in network environment

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Publication number: JP4681790B2
Application number: JP2002132072A
Authority: JP
Inventors: 元章齊藤; 一夫高橋
Original assignee: テラリコン・インコーポレイテッド
Priority date: 2002-04-01
Filing date: 2002-04-01
Publication date: 2011-05-11
Anticipated expiration: 2022-04-01
Also published as: JP2003296461A

Description

【０００１】
【発明の属する技術】
本発明は，ネットワーク環境においてＣＴ投影データの蓄積と画像再構成処理および画像処理を行うＣＴデータ蓄積・処理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットなどのネットワーク技術の進歩・発展とその利用の拡大によって，インターネットなどのネットワーク上に大規模のデータ蓄積装置を設置し，このデータ蓄積装置に複数の利用者のデータを蓄積し，このデータ蓄積装置に蓄積したデータを複数の利用者が使用することを可能にするインターネットデータセンターなどのネットワーク上のデータセンターが普及し始めている。
【０００３】
データセンターの形態は，これまでは主として情報発信を目的としてインターネットのＷｅｂサイトなどの利用者のデータをセンターに預かるサービスである。利用者は多くの場合，センターのもつインターネット接続を使用して，Ｗｅｂサイトをインターネット上に公開する。
【０００４】
一方，電子情報技術や電子情報機器の進歩・発展によって，電子情報機器が発生するデータ量は急速に増大している。例えばＸ線ＣＴ装置では，１９７７年頃には一人の患者の検査で発生するデータ量は画素数３１２×３１２，画像枚数１０枚程度で合計２ＭＢ程度であった。一日１０人程度の検査が普通であったので一日あたり２０ＭＢ程度のデータが発生していた。ところが最近の複数列検出器Ｘ線ＣＴ装置では一人の患者の検査で発生するデータ量は画素数５１２×５１２，画像枚数１５００枚程度で合計７５０ＭＢ程度になるものもある。現在では一日３０人程度の検査が普通であるので一日あたり２３ＧＢ程度のデータが発生している。２５年間に一台のＸ線ＣＴ装置が発生するデータ量は１０００倍もの大規模データになっている。
【０００５】
Ｘ線ＣＴ装置では寝台の天板上に横臥した被検者の周囲を回るＸ線管から被検者にＸ線を照射し，被検者を透過したＸ線の強度をＸ線検出器で検出することによって被検者の横断面の投影データを収集する。次に寝台の天板を移動させた後に，同様に被検者の横断面の投影データを収集する。この天板の移動と投影データの収集を繰り返すことによって被検者の複数横断面の投影データを収集する。このようにして収集した被検者の複数横断面の投影データに対して高速データ処理装置で画像再構成処理を行うことによって被検者の複数横断面の画像データを得る。
【０００６】
Ｘ線ＣＴ装置で検査した結果の利用方法としては，Ｘ線ＣＴ装置で複数横断面の投影データを収集し，高速データ処理装置でこの複数横断面の投影データに対して画像再構成処理を行って複数横断面の画像データを作成し，画像表示装置でこの複数横断面の画像データを表示し，表示した複数横断面の画像をフィルムに焼き付け，複数横断面の画像を焼き付けたフィルムを観察することによって，被検者の異常部位を発見することが広く行われてきた。初期のＸ線ＣＴ装置では再構成された画像データの枚数は十枚から数十枚であったのでこのような方法が可能であった。
【０００７】
Ｘ線ＣＴ装置で検査した結果の利用方法としては，Ｘ線ＣＴ装置で複数横断面の投影データを収集し，高速データ処理装置でこの複数横断面の投影データに対して画像再構成処理を行って複数横断面の画像データを作成し，この複数横断面の画像データを磁気ディスク装置，光磁気ディスク装置，光ディスク装置などの記憶媒体に保存する。この記憶媒体に保存された複数横断面の画像データを読み出し，画像観察装置にこの画像データを表示して観察することが行われている。また，この記憶媒体に保存された複数横断面の画像データを読み出し，画像処理装置でこの画像データに対して画像処理を行うことがある。例えば，三次元画像処理装置でこの画像データから三次元画像を構築し，その三次元画像を観察することが行われている。
【０００８】
初期のＸ線ＣＴ装置では被検者が横臥した天板の移動とＸ線照射による被検者の投影データの収集とは交互に行われていた。Ｘ線ＣＴ装置の技術が急速に進歩し，最近のＸ線ＣＴ装置では被検者が横臥した天板の移動を行いながら同時にＸ線照射を行って投影データを収集するようになった。このような投影データの収集方式はヘリカルスキャンと呼ばれている。
【０００９】
初期のＸ線ＣＴ装置では被検者が横臥した天板の移動とＸ線照射による被検者の投影データの収集とは交互に行われていたので，投影データを収集した横断面が画像再構成を行って得た画像データの横断面であった。すなわち，投影データを収集した横断面と画像再構成を行って得た画像データの横断面とは一致しており，投影データを収集した横断面の数と画像再構成を行って得た画像データの枚数は同一であり，また投影データを収集した横断面の位置は患者の体軸方向に離散的に分布していた。ところがヘリカルスキャン方式では被検者が横臥した天板の移動を行いながら同時にＸ線照射を行って投影データを収集するため，離散的な投影データ収集横断面は存在しない。一般に仮想的な横断面を設定して投影データの補間処理を行って仮想的な横断面の投影データを求め，この仮想的な横断面の投影データを使用して画像再構成処理を行っている。この投影データの仮想的な横断面はかなり自由に設定できるので，投影データの仮想的な横断面の設定次第で画像再構成処理によって得た画像データの枚数や横断面の間隔，すなわちスライス間隔はかなり自由に選択できる。
【００１０】
初期のＸ線ＣＴ装置では，被検者を透過したＸ線の強度を検出するＸ線検出器は被検者の体軸方向には一列で，被検者の一横断面の投影データを収集していた。Ｘ線ＣＴ装置の技術が急速に進歩し，最近のＸ線ＣＴ装置では被検者の体軸方向に複数列のＸ線検出器を配置し，被検者の複数横断面の投影データを同時に収集する多列検出器を使用している。この多列検出器とヘリカルスキャン方式とを同時に使用することによって，初期のＸ線ＣＴ装置よりも格段に多い投影データを収集するようになった。さらにこの多列検出器とヘリカルスキャン方式を併用した多列検出器・ヘリカルスキャン方式では，初期のＸ線ＣＴ装置のような離散的な投影データの収集横断面は存在せず，一般に仮想的な横断面を設定して投影データの補間処理を行って仮想的な横断面の投影データを求め，この仮想的な横断面の投影データを使用して画像再構成処理を行っている。この投影データの仮想的な横断面は自由に設定できるので，投影データの仮想的な横断面の設定次第で画像再構成処理によって得た画像データの枚数や横断面の間隔を自由に選択できる。
【００１１】
Ｘ線ＣＴ装置を使用した検査では，現状では，Ｘ線ＣＴ装置で投影データを収集し，高速データ処理装置でこの投影データに対して画像再構成処理を行い，この画像再構成処理の結果として得た複数横断面の画像データを磁気ディスク装置，光磁気ディスク装置，光ディスク装置などの記憶媒体に保存している。Ｘ線ＣＴ装置で検査した結果の利用方法としては，画像再構成処理の結果として得た複数横断面の画像データを使用して作成した画像をフィルムに焼き付け，このフィルムを観察する方法と，画像再構成処理の結果として得た横断面の画像データにウィンドウ処理などの画像処理を行って画像観察装置に表示して観察する方法，画像再構成処理の結果として得た複数横断面の画像データに対して画像処理装置で高度な画像処理を行い，その結果を観察する方法などがある。これらの利用方法ごとに最適の画像再構成処理パラメータがあるが，それぞれの利用方法ごとに最適の画像再構成処理パラメータで再度再構成処理を行うことは行われていない。
【００１２】
特に，複数横断面の画像データを使用して三次元画像を構築する場合には，横断面の画像を直接観察する場合に適した画像再構成処理パラメータとは異なった三次元画像処理に適した画像再構成処理パラメータを使用して画像再構成を行った複数横断面の画像データを使用したい場合がしばしばあるが，一般には長期間保存されているのは画像再構成後の画像データのみで，投影データは長期間保存されていないので，このような使用目的別の画像再構成処理は一般には行うことができない。
【００１３】
画像再構成後の画像データのみが長期間にわたって保存されていて，投影データは長期間にわたって保存されていない理由としては下記がある。１）投影データを画像再構成して画像データを作成する画像再構成装置が高価である，２）投影データを画像再構成して画像データを作成するのに要するデータ処理時間が長い，３）投影データのデータ量が大きいので，投影データと画像再構成後の画像データとを保存すると記憶媒体の容量が大きくなる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
Ｘ線ＣＴ装置を使用した検査では，現状では，Ｘ線ＣＴ装置で投影データを収集し，高速データ処理装置でこの投影データに対して画像再構成処理を行い，この画像再構成処理の結果として得た複数横断面の画像データを磁気ディスク装置，光磁気ディスク装置，光ディスク装置などの記憶媒体に保存している。Ｘ線ＣＴ装置で検査した結果を利用する方法ごとに適当な画像再構成処理のパラメータがあるが，現状では長期間にわたって保存されているのは再構成後の画像データであって，投影データは長期間にわたって保存されていないので，それぞれの利用方法ごとに最適の画像再構成のパラメータで再構成処理を行うことは行われていない。特に，複数横断面の画像データを使用して三次元画像を構築する場合には，横断面の画像を直接観察する場合に適した画像再構成処理パラメータとは異なった三次元画像処理に適した画像再構成処理パラメータを使用して画像再構成した複数横断面の画像データを使用したい場合がしばしばあるが，このような使用目的別の画像再構成処理は一般には行われていない。この理由としては，投影データを画像再構成して画像データを作成する画像再構成装置が高価であること，画像再構成処理に要するデータ処理時間が長いこと，投影データのデータ量は大きいので投影データと画像再構成した画像データとを保存すると必要な記憶媒体の容量が大きくなってしまうことなどがある。
【００１５】
【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，インターネットなどの広域ネットワークに接続され、各々が少なくとも1組のＸ線ＣＴ装置、コンソールおよびパーソナルコンピュータを備える少なくとも複数個の端末部と、インターネットなどの広域ネットワーク上に設置したデータ蓄積装置と，該データ蓄積装置に接続したデータ処理装置と，を備え、前記データ蓄積装置および前記データ処理装置はインターネット上にサーバを構成し、他に、任意の端末部のコンソールが、Ｘ線ＣＴ装置で撮影した所望の投影データをインターネット経由で前記サーバのデータ蓄積装置に転送し，蓄積する手段と，前記複数の端末部の任意の端末部のパーソナルコンピュータが、前記サーバのデータ蓄積装置に蓄積されたＸ線ＣＴ装置の所望の投影データを任意の端末部からインターネットを介して読み出して前記サーバの前記データ処理装置に、サーバ内のファイバチャネルなどの専用ネットワーク，または，計算機入出力バスを介して転送する手段と、前記任意の端末部のパーソナルコンピュータが、前記データ処理装置に転送されたＸ線ＣＴ装置の投影データに対して，前記任意の端末部からインターネットを介して所望の画像再構成処理パラメータを伝送して所望の画像再構成処理を実行する手段と，前記サーバのデータ処理装置が、画像再構成処理を行った結果の画像を前記任意の端末部のコンピュータにインターネットを介して転送する手段と，を具備するようにしたことを特徴とする。
【００１６】
また，本発明は上記の課題を解決するために，インターネットなどの広域ネットワークに接続され、各々が少なくとも1組のＸ線ＣＴ装置、コンソールおよびパーソナルコンピュータを備える少なくとも複数個の端末部と、インターネットなどの広域ネットワーク上に設置したデータ蓄積装置と，該データ蓄積装置に接続したデータ処理装置と，を備え、前記データ蓄積装置および前記データ処理装置はインターネット上にサーバを構成し、他に、任意の端末部のコンソールが、Ｘ線ＣＴ装置で撮影した所望の投影データをインターネット経由で前記サーバのデータ蓄積装置に転送し，蓄積する手段と，前記複数の端末部の任意の端末部のパーソナルコンピュータが、前記サーバのデータ蓄積装置に蓄積されたＸ線ＣＴ装置の所望の投影データを任意の端末部からインターネットを介して読み出して前記サーバの前記データ処理装置に、サーバ内のファイバチャネルなどの専用ネットワーク，または，計算機入出力バスを介して転送する手段と、前記任意の端末部のパーソナルコンピュータが、前記データ処理装置に転送されたＸ線ＣＴ装置の投影データに対して，前記任意の端末部からインターネットを介して所望の画像再構成処理パラメータを伝送して所望の画像再構成処理を実行する手段と，さらに、前記任意の端末部のコンピュータが、画像再構成処理を行った結果の画像に対して，さらに前記任意の端末部からインターネットを介して所望の画像処理パラメータを伝送して三次元画像処理を行う手段と，前記サーバのデータ処理装置が、画像処理を行った結果の三次元画像を前記任意の端末部のコンピュータにインターネットを介して転送する手段と，を具備するようにしたことを特徴とする。
【００１７】
投影データを画像再構成する画像再構成装置は高価であるが，複数の利用者がネットワーク上で使用できるようにしたので，利用者あたりの費用を低く抑えることができた。複数の利用者がネットワーク上で超高速の画像再構成装置を使用できるようにしたので，投影データを画像再構成する画像再構成時間を短縮することができた。投影データを蓄積する大容量データ蓄積装置をネットワーク上に設置し，複数の利用者がネットワーク上で使用できるようにしたので，それぞれの利用者が投影データを保存することが不要になった。従来は，画像再構成後の画像データのみが長期間にわたって保存されていて投影データは長期間保存されていなかったが，本発明によって，投影データを長期間にわたって保存するための環境を整備することができた。
【００１８】
また，ネットワーク上の利用者が使用を希望するＸ線ＣＴ装置の投影データを大規模データ蓄積装置から読み出してネットワーク的に隣接する高速データ処理装置に転送し，この投影データに対して利用者が希望する画像再構成処理パラメータを使用して画像再構成処理を行い，この画像再構成処理を行って得た画像データに対して利用者が希望する画像理パラメータを使用して三次元画像処理などの画像処理を行うことにしたので，三次元画像処理などの画像処理に最も適した画像データを使用することが可能になった。
【００１９】
従来は，三次元画像処理などの画像処理を行う利用者は，ワークステーションなどの高速データ処理が可能なコンピュータ装置を設置し，大容量画像データをこのコンピュータ装置に蓄積し，この蓄積された画像データを画像処理して利用している。この発明では，ＣＴデータ蓄積・処理センターのデータ蓄積装置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，このデータ処理装置がデータ処理を行い，データ処理の結果だけを利用者の端末装置に送信するので，ワークステーションなどの利用者は高速にデータ処理が可能なコンピュータ装置を用意することが不要になった。利用者の端末装置は，投影データ選択の指示と画像再構成処理パラメータおよび画像処理パラメータの指示を行い，ＣＴデータ蓄積・処理センターから送られてくる処理結果の画像データを表示するだけであるので，ラップトップコンピュータやノートパソコンなどの一般的なパーソナルコンピュータで従来のシステムのワークステーションと同等以上の結果を得ることが可能になった。
【００２０】
【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ＣＴデータ蓄積・処理センターのシステムについて説明する。図1は本発明によるデータ蓄積・処理システムを模擬的に示している。１０１，１０２，１０３，１０４，１０５・・・はインターネットなどの大規模ネットワークを示している。２０１はＣＴデータ蓄積・処理システム（以下ＣＴデータ蓄積・処理センターとも称する）で，２０２はデータ蓄積装置，２０３はデータ処理用の高速データプロセッサを模擬的に示している。３０１はネットワークに接続されたＸ線ＣＴ装置，３０２はそのコンソールで，これらは医用画像データを発生する利用者を模擬的に示している。４０１はネットワークに接続されパーソナルコンピュータなどの端末装置と利用者を示している。例えば，Ｘ線ＣＴ装置を所有している病院や診療所などで診断や治療，患者への説明のためにその医用画像データを使用する利用者や，Ｘ線ＣＴ装置を所有していない診療所などで診断や治療，患者への説明のためにその医用画像データを使用する利用者を模擬的に示している。
【００２１】
医用画像データを発生する利用者はＸ線ＣＴ装置３０１で収集した被検者の投影データをネットワーク１０１，１０２・・・経由でＣＴデータ蓄積・処理センター２０１に転送する。ＣＴデータ蓄積・処理センター２０１はこの投影データをデータ蓄積装置２０２に蓄積する。診断や治療，患者への説明のためにＣＴ画像データを使用する利用者４０１はＣＴデータ蓄積・処理センター２０１に問い合わせを行い，必要な投影データを指定するとともに，画像再構成処理のパラメータを送付する。ＣＴデータ蓄積・処理センター２０１は依頼された投影データをデータ蓄積装置２０２から読み出し，データ処理プロセッサ２０３に転送する。データ処理プロセッサ２０３は利用者４０１から送付された画像再構成処理パラメータに基づいてこの投影データに画像再構成処理を行い，画像再構成処理の結果の画像データをネットワーク経由で利用者４０１に転送する。利用者４０１はパーソナルコンピュータなどの端末装置でこの画像データを表示して観察する。
【００２２】
また，診断や治療，患者への説明のために三次元画像を使用する利用者４０１はＣＴデータ蓄積・処理センター２０１に問い合わせを行い，必要な投影データを指定するとともに，再構成画像処理のパラメータおよび三次元画像処理のパラメータを送付する。ＣＴデータ蓄積・処理センター２０１は依頼された投影データをデータ蓄積装置２０２から読み出し，データ処理プロセッサ２０３に転送する。データ処理プロセッサ２０３は利用者４０１から送付された画像再構成処理パラメータに基づいてこの投影データの画像再構成処理を行って画像データを作成し，次に利用者４０１から送付された三次元画像処理パラメータに基づいてこの画像データに対して三次元画像処理を行い，画像処理結果の三次元画像データをネットワーク経由で利用者４０１に転送する。利用者４０１はパーソナルコンピュータなどの端末装置でこの三次元画像データを表示して観察する。
【００２３】
このようなＣＴデータ蓄積・処理センターに投影データの保管を依頼することによって，医用画像データを発生する利用者は投影データを利用者の所有するシステムに保管する必要がなくなり，信頼性の高いＣＴデータ蓄積・処理センターにその保管を委託することが可能になる。また医用画像データを発生する利用者もコンソール３０２からＣＴデータ蓄積・処理センター２０１に問い合わせを行い，必要な投影データを指定することによって，投影データをＸ線ＣＴ装置３０１に送信してもらうことができる。また，再構成画像処理のパラメータおよび三次元画像処理のパラメータを送付し，再構成処理，画像処理の結果をコンソール３０２で受け取ることができる。
【００２４】
新しい画像再構成処理パラメータで画像再構成した画像データを必要とする利用者４０１はＣＴデータ蓄積・処理センター２０１に対して必要な投影データを指定し，新しい画像再構成処理パラメータを送付する。ＣＴデータ蓄積・処理センターは依頼された投影データをデータ蓄積装置から読み出してデータ処理プロセッサに転送する。データ処理プロセッサは利用者から送付された画像再構成処理パラメータに基づいてこの投影データの画像再構成処理を行い，処理結果の画像データをネットワーク経由で利用者に転送する。利用者はＣＴデータ蓄積・処理センターから画像再構成処理済のデータを受け取るので，データ処理能力の高いワークステーションを必要とせず，パーソナルコンピュータなどの端末装置でこのデータを表示するこことができる。
【００２５】
例えば，三次元画像処理に最も適した画像再構成処理パラメータで画像再構成した画像データを使用した三次元画像が必要になった利用者４０１はＣＴデータ蓄積・処理センター２０１に対して必要な投影データを指定し，画像再構成処理パラメータと画像処理パラメータを送付する。ＣＴデータ蓄積・処理センターは依頼された投影データをデータ蓄積装置から読み出しデータ処理プロセッサに転送する。データ処理プロセッサは利用者から送付された画像再構成処理パラメータに基づいてこの投影データの画像再構成処理を行い，次に利用者から送付された画像処理パラメータに基づいてこの画像データを使用して三次元画像処理を行い，画像処理結果の三次元画像データをネットワーク経由で利用者４０１に転送する。利用者はＣＴデータ蓄積・処理センターから画像処理済のデータを受け取るので，データ処理能力の高いワークステーションを必要とせず，パーソナルコンピュータなどの端末装置でこのデータを表示するこことができる。
【００２６】
従来のデータセンターでは，データセンターに蓄積された大容量データを利用者が使用する場合には，利用者の保有するワークステーションなどのデータ処理能力の高いコンピュータ装置にデータセンターから大容量データを転送してもらい，転送されたデータのデータ処理をこのワークステーションで行い，結果をワークステーションに表示している。従って，大容量データを取り扱う利用者はワークステーションなどのデータ処理能力の高いコンピュータ装置を用意する必要があった。また大容量データをデータセンターから利用者の保有するワークステーションにネットワーク経由で転送するので，ネットワークトラフィックが高くなる。また，高速ネットワークを使用しても大容量データのネットワーク転送にはかなりの時間が必要になる。
【００２７】
本発明のＣＴデータ蓄積・処理センターでは，ＣＴデータ蓄積・処理センターに蓄積された大容量データを利用者が使用する場合には，必要とするデータの指定とデータ処理のパラメータをＣＴデータ蓄積・処理センターに送付すると，ＣＴデータ蓄積・処理センターはデータ蓄積装置から指定されたデータを読み出し，これを高速のデータ処理プロセッサに転送し，指定されたデータ処理パラメータを使用してデータ処理装置でこのデータのデータ処理を行い，処理結果のデータを利用者に送付する。従って，利用者はワークステーションなどのデータ処理能力の高いコンピュータ装置を用意する必要は無く，ノートブックコンピュータなどのパーソナルコンピュータを使用できる。また大容量データをＣＴデータ蓄積・処理センターから利用者の保有する端末までネットワーク経由で転送することが無いので，ネットワークトラフィックは高くならない。また，処理済みの結果データのみを転送するので，高速ネットワークを使用しなくてもネットワーク転送時間は長くならない。
【００２８】
図２は本発明によるＣＴデータ蓄積・処理センターシステムのデータの流れを模擬的に示すブロック図である。２０１はＣＴデータ蓄積・処理センターで，２０２はデータ蓄積装置，２０３はデータ蓄積装置のネットワーク的近傍またはコンピュータ的近傍に設置されたデータ処理用の高速のデータ処理プロセッサを模擬的に示している。２１１はデータ処理プロセッサの画像再構成装置の機能を，２１２はデータ処理プロセッサの画像処理装置の機能を模擬的に示している。３０１はＸ線ＣＴ装置とそのＸ線ＣＴ装置で収集した投影データをＣＴデータ蓄積・処理センターに登録する利用者，４０１はＣＴデータ蓄積・処理センターに蓄積されている投影データを使用する利用者と端末装置を模擬的に示している。
【００２９】
Ｘ線ＣＴ装置３０１において，３１１はＸ線ＣＴ装置のスキャナ部を模擬的に表している。Ｘ線ＣＴ装置のスキャナ部３１１で収集されたＸ線検出器の出力データ３２１は前処理部３１２に送られ，ここでデータの雑音除去や較正などの処理が行われる。Ｘ線検出器の出力データ３２１を前処理部３１２で前処理した投影データ３２２は，画像再構成装置３１３に送られる。投影データ３２２に対して画像再構成装置３１３で画像再構成処理が行われ，画像再構成された画像データ３２４はコンソールに送られ，ウィンドウ処理などの画像処理をされて表示される。
【００３０】
３２３はＣＴデータ蓄積・処理センターに送られる投影データを示している。ＣＴデータ蓄積・処理センターに送信される投影データ３２３はＸ線ＣＴ装置であらかじめデータ圧縮を行った後に送信することができる。データ蓄積・処理センター２０１に送られた投影データ３２３はＣＴデータ蓄積・処理センター２０１のデータ蓄積装置２０２に蓄積される。データ蓄積装置２０２は受信した投影データの属性をデータ蓄積装置のデータベースに登録し，投影データを大容量記憶装置に蓄積する。
【００３１】
４０１はＣＴデータ蓄積・処理センターに蓄積されているデータを利用する利用者とそこで使用されるパーソナルコンピュータなどの端末装置を示している。パーソナルコンピュータ４０１のもつ機能のうち，４１１は投影データの取得制御機能と画像再構成処理パラメータや画像処理パラメータを設定するデータ処理パラメータの設定機能を，４１２はデータ処理結果の表示機能を模擬的に示している。
【００３２】
ＣＴデータ蓄積・処理センターに蓄積されている投影データを使用して画像再構成を行うことを希望する利用者がデータ取得操作を行うと，パーソナルコンピュータ４０１のデータ取得制御機能４１１は，必要とする投影データを問合せるパラメータをネットワークに送信する。問合せたパラメータに一致する投影データを保管しているＣＴデータ蓄積・処理センターはこの問合せに応答し，該当する投影データを保管していることをパーソナルコンピュータ４０１に回答する。この応答に基づいてデータ取得制御機能４１１は応答したデータ蓄積・処理センター４０１にデータ取得要求４２１を送信する。
【００３３】
このデータ取得要求４２１を受信したＣＴデータ蓄積・処理センター２０１のデータ検索制御装置は，データ蓄積装置から該当する投影データ２２１を読み出し，データ処理プロセッサ２０３に転送する。
【００３４】
利用者４０１が画像再構成処理パラメータを指定する操作を行うと，パーソナルコンピュータのデータ処理パラメータ制御機能４１１は投影データを画像再構成処理するための画像再構成処理パラメータを含む画像再構成処理要求４２２としてＣＴデータ蓄積・処理センターの画像再構成装置２１１に送信する。
【００３５】
この画像再構成処理パラメータ４２２を受信した画像再構成装置２１１は，データ蓄積装置から転送された投影データ２２１に対して画像再構成処理を行う。画像再構成装置２１１はこの画像再構成処理によって画像再構成した画像データ２２２をパーソナルコンピュータ４０１に転送する。このデータを受信したパーソナルコンピュータ４０１のデータ処理結果表示機能４１２はこの画像データを表示する。
【００３６】
表示した画像データを観察した操作者が画像再構成処理パラメータを指定する操作を再度行うと，データ処理パラメータ制御機能４１１は修正した画像再構成処理パラメータを含む画像再構成処理要求４２２を画像再構成装置２１１に再度送信し，画像再構成装置２１１はこの修正された画像再構成処理パラメータに基づいて画像再構成処理を行い，作成した画像データ２２２をパーソナルコンピュータ４０１に転送する。このデータを受信したパーソナルコンピュータ４０１のデータ処理結果表示機能４１２はこの画像データを表示する。この一連の流れを繰り返し行うことによって，利用者４０１は対話的に画像再構成処理を行うことができる。
【００３７】
ＣＴデータ蓄積・処理センターに蓄積されている投影データを使用して三次元画像の作成などの画像処理を行うことを希望する利用者がデータ取得操作を行うと，パーソナルコンピュータ４０１のデータ検索制御機能４１１は，必要とする投影データを問合せるパラメータをネットワークに送信する。問合せたパラメータに一致する投影データを保管しているＣＴデータ蓄積・処理センターはこの問合せに応答し，該当する投影データを保管していることをパーソナルコンピュータ４０１に回答する。この応答に基づいてパーソナルコンピュータのデータ取得制御機能４１１は応答したデータ蓄積・処理センター４０１にデータ取得要求４２１を送信する。
【００３８】
このデータ取得要求４２１を受信したＣＴデータ蓄積・処理センター２０１のデータ検索制御装置は，データ蓄積装置から該当する投影データ２２１を読み出し，データ処理プロセッサ２０３に転送する。
【００３９】
利用者４０１が画像再構成処理パラメータと三次元画像処理パラメータなどの画像処理パラメータを指定する操作を行うと，パーソナルコンピュータのデータ処理パラメータ制御機能４１１は当該投影データを画像再構成処理するための画像再構成処理パラメータを含む画像再構成処理要求４２２と三次元画像処理パラメータなどの画像処理パラメータを含む画像処理要求４２３をＣＴデータ蓄積・処理センターのデータ処理プロセッサ２０３に送信する。画像再構成処理要求４２２と画像処理要求４２３を受信したデータ処理プロセッサは画像再構成装置２１１に画像再構成処理パラメータ４２２を画像処理装置２１２に画像処理パラメータ４２３を伝達する。
【００４０】
この画像再構成処理パラメータ４２２を受信した画像再構成装置２１１は，データ蓄積装置２０２から転送された投影データ２２１に対して画像再構成処理を行い，再構成した画像データ２２３を画像処理装置２１２に転送する。画像処理パラメータ４２３を受信した画像処理装置２１２は，画像再構成装置２１１から転送された画像再構成画像データ２２３に対して三次元画像処理などの画像処理を行い，この画像再構成処理によって得たたとえば三次元画像データ２２４をパーソナルコンピュータ４０１に転送する。このデータを受信したパーソナルコンピュータ４０１のデータ処理結果表示機能４１２はこの画像データを表示する。
【００４１】
【実施例】
これまでの説明はネットワーク上でＸ線ＣＴ装置の投影データの蓄積とこの投影データの画像再構成処理，そして画像再構成した画像データに対して画像処理を行うシステムについて説明したが，Ｘ線ＣＴ装置の投影データだけでなくＰＥＴ装置のいわゆる生データやＭＲ装置のいわゆる生データを蓄積しておき，必要に応じて新しいパラメータを適用して画像再構成を行うシステムも同様に含まれる。
【００４２】
これまでの説明は画像再構成した画像データに対して三次元画像処理を行うシステムについて説明したが，三次元画像処理は一例であり，画像再構成した画像データに対して行う全ての画像処理を含む。
【００４３】
ＣＴデータ蓄積・処理センターに送られる投影データはデータ量を減らすためにあらかじめ各種のデータ圧縮を行った後に送信することができる。ＣＴデータ蓄積・処理センターのデータ蓄積装置には圧縮した投影データを蓄積することができる。
【００４４】
これまでの説明では，ＣＴデータ蓄積・処理センターがネットワーク上に一台存在する例について説明したが，これは一台には限定されず，ネットワーク上に複数のＣＴデータ蓄積・処理センターを分散設置することが可能である。
【００４５】
これまでの説明では，ＣＴデータ蓄積・処理センターに蓄積されている投影データを読み出し，この投影データに対して一人の利用者が指定した画像再構成処理パラメータと画像処理パラメータを使用して画像再構成処理と画像処理を行い，その結果を一人の利用者に送信する説明であったが，これは一人の利用者に限定されない。テレビ会議と同様にネットワーク上で複数の利用者が参加して，投影データに対して一人の利用者が指定した画像再構成処理パラメータと画像処理パラメータを使用して画像再構成処理と画像処理を行い，その結果を複数の利用者に送信することも可能であり，投影データに対して複数の利用者から指定された画像再構成処理パラメータと画像処理パラメータを使用して画像再構成処理と画像処理を行い，その結果を複数の利用者に送信することも可能である。複数の利用者が画像再構成処理と画像処理の過程とその結果を共有することができる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によるネットワーク環境におけるＣＴデータ蓄積・処理システムは，インターネットなどの広域ネットワーク上に設置された大規模データ蓄積装置と高速データ処理装置と，蓄積を所望する投影データをネットワーク経由で大規模データ蓄積装置に蓄積する手段と，広域ネットワーク上で所望の投影データを大規模データ蓄積装置から読み出して高速データ処理装置に転送し，この投影データを所望の画像再構成処理パラメータを使用して高速に画像再構成処理を行う手段と，再構成した画像データを広域ネットワーク上で所望した端末部のパーソナルコンピュータに転送する手段とを備えた。
【００４７】
また，広域ネットワーク上で三次元画像処理などの画像処理を行うに当たり、所望の投影データを大規模データ蓄積装置から読み出して高速データ処理装置に転送し，この投影データを所望の画像再構成処理パラメータを使用して高速に画像再構成処理する手段と，再構成した画像データに対して所望の画像処理パラメータを使用して高速に画像処理を行う手段と，画像処理した結果を広域ネットワーク上で所望した端末部のパーソナルコンピュータに転送する手段とを更に備えた。
【００４８】
従来は，ネットワーク上の利用者が大規模データ蓄積装置に蓄積されている投影データを使用する場合には，その投影データを大規模データ蓄積装置から利用者の保有するワークステーションなどのコンピュータ装置までネットワークを経由して転送する必要があった。投影データのような大容量データの場合にはこのデータ転送にはかなりの時間を必要とすると共に，このデータ転送によってネットワークトラフィックが増大した。本発明では，大規模データ蓄積装置に蓄積されている投影データを大規模データ蓄積装置の近傍に設置した高速データ処理装置で処理することによって，ネットワーク上の利用者が大規模データ蓄積装置に蓄積されている投影データを使用する時のネットワークトラフィックの増大を抑制することを可能にした。
【００４９】
ネットワーク上で複数の利用者が参加して，一人または複数の利用者が選択した投影データに対して一人または複数の利用者が指定した画像再構成処理パラメータを使用して画像再構成処理を行い，これによって得られる画像データに対して一人または複数の利用者が指定した画像処理パラメータを使用して画像処理を行い，その結果を複数の利用者に送信することが可能である。これによって複数の利用者が画像再構成処理，画像処理の過程とその結果を共有することができる。
【００５０】
データ処理に使用したデータ処理パラメータはネットワーク上の大規模データ蓄積装置に保存しておくことが可能であるので，他の利用者がこのパラメータを使用して，データ処理を復元することができる。
【００５１】
投影データを蓄積する大容量データ蓄積装置と蓄積した投影データの画像再構成処理と画像再構成した画像データに対して画像処理を行う高速データ処理装置とをネットワーク上に設置し，複数の利用者がネットワーク上で投影データの保存と投影データに対する画像再構成処理と画像処理を行うことが可能な環境を構築した。
【００５２】
これによって，それぞれの利用者が投影データを保存することが不要になった。
【００５３】
投影データを画像再構成する画像再構成装置は高価であるが，本発明によって，複数の利用者がネットワーク上で共同利用できるようになったので，利用者あたりの費用を低く抑えることができる。
【００５４】
また，三次元画像処理などの画像処理を行うネットワーク上の利用者が，利用者が希望する再構成処理パラメータを使用して画像再構成処理を行い，この画像再構成処理を行った画像データに対して利用者が希望する画像処理パラメータを使用した画像処理を行うことができるので，三次元画像処理などの画像処理に最も適した画像データを使用することが可能になった。
【００５５】
従来は大容量データのデータ処理する場合にはそれぞれの利用者がワークステーションなどのデータ処理能力の高いコンピュータ装置を用意する必要があったが，本発明においては，ネットワーク上の高速データ処理装置がデータ処理を行うので，利用者の端末装置は投影データ選択の指示と画像再構成パラメータと画像処理パラメータの指示を行い，送られてくる処理結果の画像データを表示するだけであるので，一般的なパーソナルコンピュータで従来のシステムのワークステーションと同等以上の結果を得ることが可能になった。
【００５６】
従来は，ネットワーク上に蓄積されているデータをデータ処理するためには利用者それぞれがワークステーションなどの高速データ処理装置を用意する必要があった。利用者それぞれが所有しているワークステーションの使用効率はそれほど高いものではないといわれている。本発明では，ネットワーク上の高速データ処理装置が複数のネットワーク上の利用者の画像処理要求に対応してデータ処理を行うので，ネットワーク上の高速データ処理装置の利用効率をかなり高くすることができる。したがって費用対効率の面でも優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるネットワーク環境におけるＣＴデータ蓄積・処理センターを説明するブロック図
【図２】本発明によるネットワーク環境におけるＣＴデータ蓄積・処理センターのデータの流れを示すブロック図
【符号の説明】
１０１インターネットなどのネットワーク
１０２インターネットなどのネットワーク
１０３インターネットなどのネットワーク
１０４インターネットなどのネットワーク
１０５インターネットなどのネットワーク
２０１ＣＴデータ蓄積・処理センター
２０２データ蓄積装置
２０３データ処理プロセッサ
２１１画像再構成装置
２１２画像処理装置
２２１投影データ
２２２画像再構成済の画像データ
２２３画像再構成済の画像データ
２２４三次元画像データなどの画像処理済のデータ
３０１Ｘ線ＣＴ装置
３０２Ｘ線ＣＴ装置のコンソール
３１１Ｘ線ＣＴ装置のスキャナ部
３１２Ｘ線ＣＴ装置の前処理装置
３１３Ｘ線ＣＴ装置の画像再構成装置
３１４Ｘ線ＣＴ装置のコンソール
３２１Ｘ線ＣＴ装置のスキャナ部で得られた投影データ
３２２Ｘ線ＣＴ装置の前処理部で前処理された投影データ
３２３ＣＴデータ蓄積・処理センターに転送される投影データ
３２４画像再構成済の画像データ
４０１ＣＴデータ蓄積・処理センターのデータを使用する利用者と端末装置
４１１データ取得・データ処理パラメータ制御機能
４１２データ処理結果の表示機能
４２１データ取得要求
４２２画像再構成処理要求
４２３画像処理要求[0001]
[Technology to which the invention belongs]
The present invention relates to CT data storage and processing for storing CT projection data, image reconstruction processing, and image processing in a network environment. Reason Regarding the stem.
[0002]
[Prior art]
With the advancement and development of network technology such as the Internet and the expansion of its use, a large-scale data storage device is installed on a network such as the Internet, and data of multiple users is stored in this data storage device. Data centers on networks, such as Internet data centers, that allow multiple users to use data stored in devices have begun to spread.
[0003]
The form of the data center has so far been a service in which user data such as an Internet Web site is mainly stored for the purpose of transmitting information. In many cases, a user publishes a Web site on the Internet using the Internet connection of the center.
[0004]
On the other hand, with the progress and development of electronic information technology and electronic information equipment, the amount of data generated by electronic information equipment is rapidly increasing. For example, in an X-ray CT apparatus, around 1977, the amount of data generated by examination of one patient was about 312 pixels × 312 and about 10 images, totaling about 2 MB. Since an inspection of about 10 people per day was normal, data of about 20 MB per day was generated. However, in recent multi-row detector X-ray CT apparatuses, the amount of data generated in the examination of one patient is about 512 × 512, about 1500 images, and about 750 MB in total. At present, examinations of about 30 people a day are normal, so data of about 23 GB is generated per day. The amount of data generated by a single X-ray CT system over 25 years is 1000 times It has become a large amount of data .
[0005]
In the X-ray CT apparatus, the subject is irradiated with X-rays from an X-ray tube that circulates around the subject lying on the couch top, and the intensity of the X-rays transmitted through the subject is measured with an X-ray detector By detecting, projection data of the cross section of the subject is collected. Next, after moving the couch top, similarly, the projection data of the cross section of the subject is collected. By repeating the movement of the top plate and the collection of projection data, projection data of a plurality of cross sections of the subject are collected. The image data of the plurality of cross sections of the subject is obtained by performing image reconstruction processing on the collected projection data of the plurality of cross sections of the subject by the high-speed data processing apparatus.
[0006]
As a method of using the results of the inspection by the X-ray CT apparatus, the projection data of a plurality of cross sections are collected by the X-ray CT apparatus, and the image reconstruction processing is performed on the projection data of the plurality of cross sections by the high-speed data processing apparatus. The image data of multiple cross sections is created, the image data of the multiple cross sections is displayed on the image display device, the displayed images of the multiple cross sections are printed on the film, and the film on which the images of the multiple cross sections are printed is observed. Thus, it has been widely performed to find abnormal sites in subjects. In the early X-ray CT apparatus, the number of reconstructed image data was 10 to several tens, so such a method was possible.
[0007]
As a method of using the results of the inspection by the X-ray CT apparatus, the projection data of a plurality of cross sections are collected by the X-ray CT apparatus, and the image reconstruction processing is performed on the projection data of the plurality of cross sections by the high speed data processing apparatus. Thus, image data of a plurality of cross sections is created, and the image data of the plurality of cross sections is stored in a storage medium such as a magnetic disk device, a magneto-optical disk device, or an optical disk device. Reading image data of a plurality of cross-sections stored in this storage medium, displaying the image data on an image observation apparatus, and observing is performed. In some cases, image data of a plurality of cross sections stored in the storage medium is read out and image processing is performed on the image data by an image processing apparatus. For example, a three-dimensional image is constructed from this image data by a three-dimensional image processing apparatus, and the three-dimensional image is observed.
[0008]
In the early X-ray CT apparatus, the movement of the top plate on which the subject lay down and the collection of the projection data of the subject by X-ray irradiation were performed alternately. The technology of the X-ray CT apparatus has advanced rapidly, and in recent X-ray CT apparatuses, the X-ray irradiation is simultaneously performed while the subject lies on the tabletop and the projection data is collected. Such a projection data collection method is called helical scan.
[0009]
In the early X-ray CT apparatus, the movement of the table on which the subject lay down and the acquisition of the projection data of the subject by X-ray irradiation were performed alternately. It was a cross section of the image data obtained by performing the configuration. That is, the cross-section from which the projection data was collected and the cross-section of the image data obtained by image reconstruction coincide with each other, and the number of cross-sections from which projection data was collected and the image data obtained by image reconstruction. The position of the cross-section where the projection data was collected was distributed discretely along the patient's body axis. However, in the helical scan method, the projection data is collected by performing X-ray irradiation at the same time while the subject moves the tabletop lying down, so there is no discrete projection data collection cross section. In general, a virtual cross section is set and projection data is interpolated to obtain virtual cross section projection data, and image reconstruction processing is performed using the virtual cross section projection data. . Since the virtual cross section of this projection data can be set up quite freely, the number of image data obtained by the image reconstruction process and the interval between cross sections, that is, the slice interval depends on the setting of the virtual cross section of the projection data. You can choose quite freely.
[0010]
In early X-ray CT systems, X-ray detectors that detect the intensity of X-rays that have passed through a subject collect projection data of one cross section of the subject in a row in the body axis direction of the subject. Was. The technology of X-ray CT equipment has advanced rapidly. In recent X-ray CT equipment, multiple rows of X-ray detectors are arranged in the direction of the body axis of the subject, and projection data of multiple cross sections of the subject can be simultaneously transmitted. Use multi-row detector to collect. By using this multi-row detector and the helical scan method at the same time, much more projection data than the initial X-ray CT apparatus has been collected. Furthermore, in the multi-row detector / helical scan method using both the multi-row detector and the helical scan method, there is no discrete projection data collection cross section like the initial X-ray CT apparatus, and generally a virtual A cross section is set, projection data interpolation processing is performed to obtain virtual cross section projection data, and image reconstruction processing is performed using the virtual cross section projection data. Since the virtual cross section of the projection data can be set freely, the number of image data obtained by the image reconstruction process and the interval between the cross sections can be freely selected depending on the setting of the virtual cross section of the projection data.
[0011]
In an inspection using an X-ray CT apparatus, currently, projection data is collected by an X-ray CT apparatus, and an image reconstruction process is performed on the projection data by a high-speed data processing apparatus. As a result of the image reconstruction process, The obtained image data of a plurality of cross sections is stored in a storage medium such as a magnetic disk device, a magneto-optical disk device, or an optical disk device. There are two methods for using the results of inspection with an X-ray CT apparatus: a method of printing an image created using image data of a plurality of cross sections obtained as a result of image reconstruction processing on a film, and observing the film; A method of performing image processing such as window processing on the image data of the cross section obtained as a result of the reconstruction process and displaying it on the image observation apparatus, and an image data of a plurality of cross sections obtained as a result of the image reconstruction process On the other hand, there is a method of performing advanced image processing with an image processing apparatus and observing the result. Although there is an optimal image reconstruction processing parameter for each usage method, the reconstruction processing is not performed again with the optimal image reconstruction processing parameter for each usage method.
[0012]
In particular, when constructing a 3D image using multiple cross-sectional image data, it is suitable for 3D image processing that is different from the image reconstruction processing parameters suitable for direct observation of the cross-sectional image. There are many cases where it is desired to use image data of multiple cross sections obtained by image reconstruction using image reconstruction processing parameters, but generally only image data after image reconstruction is stored for a long period of time. Since the projection data is not stored for a long time, such image reconstruction processing for each purpose of use cannot generally be performed.
[0013]
The reason why only the image data after image reconstruction is stored for a long period of time and the projection data is not stored for a long period of time is as follows. 1) An image reconstruction device that reconstructs image data by reconstructing projection data is expensive, 2) a long data processing time is required to reconstruct image data by reconstructing projection data, 3) Since the amount of projection data is large, storing the projection data and the image data after image reconstruction increases the capacity of the storage medium.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
In an inspection using an X-ray CT apparatus, currently, projection data is collected by an X-ray CT apparatus, and an image reconstruction process is performed on the projection data by a high-speed data processing apparatus. As a result of the image reconstruction process, The obtained image data of a plurality of cross sections is stored in a storage medium such as a magnetic disk device, a magneto-optical disk device, or an optical disk device. There are appropriate parameters for image reconstruction processing for each method that uses the results of inspection by an X-ray CT apparatus, but currently, the image data after reconstruction is stored for a long period of time, and projection data is Since it has not been stored for a long period of time, the reconstruction process is not performed with the optimal image reconstruction parameters for each usage method. In particular, when constructing a 3D image using multiple cross-sectional image data, it is suitable for 3D image processing that is different from the image reconstruction processing parameters suitable for direct observation of the cross-sectional image. In many cases, it is desired to use image data of a plurality of cross sections reconstructed using image reconstruction processing parameters, but such image reconstruction processing for each purpose of use is not generally performed. The reason for this is that the image reconstruction device that reconstructs the projection data to create the image data is expensive, the data processing time required for the image reconstruction process is long, and the amount of projection data is large. If data and image reconstructed image data are saved, the required storage medium capacity may increase.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention is connected to a wide area network such as the Internet, each of which includes at least a plurality of terminal units each including at least one set of an X-ray CT apparatus, a console and a personal computer, and a wide area such as the Internet. Data storage device installed on network and data storage device Connect to The data storage device and the data processing device constitute a server on the Internet, and in addition, the console of an arbitrary terminal unit captures the desired projection data imaged by the X-ray CT device. Means for transferring and storing to the data storage device of the server via the Internet, and a personal computer of any of the plurality of terminal units, the desired X-ray CT apparatus stored in the data storage device of the server Means for reading projection data from an arbitrary terminal unit via the Internet and transferring the projection data to the data processing device of the server via a dedicated network such as a fiber channel in the server or a computer input / output bus; The personal computer of the terminal unit applies the projection data of the X-ray CT apparatus transferred to the data processing apparatus. , Means for transmitting desired image reconstruction processing parameters from the arbitrary terminal unit via the Internet, and executing desired image reconstruction processing; and result of image reconstruction processing performed by the data processing apparatus of the server Means for transferring the above image to the computer of the arbitrary terminal unit via the Internet.
[0016]
In order to solve the above problems, the present invention is connected to a wide area network such as the Internet, and includes at least a plurality of terminal units each including at least one set of an X-ray CT apparatus, a console and a personal computer, and the Internet. Data storage device installed on a wide area network and the data storage device Connect to The data storage device and the data processing device constitute a server on the Internet, and in addition, the console of an arbitrary terminal unit captures the desired projection data imaged by the X-ray CT device. Means for transferring and storing to the data storage device of the server via the Internet, and a personal computer of any of the plurality of terminal units, the desired X-ray CT apparatus stored in the data storage device of the server Means for reading projection data from an arbitrary terminal unit via the Internet and transferring the projection data to the data processing device of the server via a dedicated network such as a fiber channel in the server or a computer input / output bus; The personal computer of the terminal unit applies the projection data of the X-ray CT apparatus transferred to the data processing apparatus. , Means for transmitting desired image reconstruction processing parameters from the arbitrary terminal unit via the Internet and executing desired image reconstruction processing, and further, the computer of the arbitrary terminal unit performs image reconstruction processing. A desired image processing parameter is further transmitted from the arbitrary terminal unit via the Internet to the image obtained as a result of the tertiary processing. Original picture Means for performing image processing and a data processing device of the server, Image shop Means for transferring a three-dimensional image obtained as a result of processing to the computer of the arbitrary terminal unit via the Internet.
[0017]
An image reconstruction device that reconstructs projection data as an image is expensive. However, since multiple users can use it on the network, the cost per user can be kept low. Since multiple users can use an ultra-high-speed image reconstruction device on the network, the image reconstruction time required to reconstruct the projection data can be shortened. Since a large-capacity data storage device that stores projection data is installed on the network so that multiple users can use it on the network, it is no longer necessary for each user to store projection data. Conventionally, only image data after image reconstruction has been stored for a long period, and projection data has not been stored for a long period of time. However, the present invention provides an environment for storing projection data for a long period of time. I was able to.
[0018]
The projection data of the X-ray CT apparatus that the user on the network desires to use is read from the large-scale data storage device and transferred to a high-speed data processing apparatus adjacent to the network. Perform image reconstruction processing using the desired image reconstruction processing parameters, and 3D image processing using image parameters desired by the user for the image data obtained by performing this image reconstruction processing. This makes it possible to use image data that is most suitable for image processing such as three-dimensional image processing.
[0019]
Conventionally, a user who performs image processing such as three-dimensional image processing installs a computer device capable of high-speed data processing such as a workstation, accumulates large-capacity image data in the computer device, and stores the stored image. Data is used after image processing. In the present invention, a high-speed data processing device is installed in the network vicinity of the data storage device of the CT data storage / processing center, this data processing device performs data processing, and only the result of the data processing is transferred to the user terminal device. Because of the transmission, users such as workstations no longer need to prepare computer devices that can process data at high speed. The user's terminal device simply instructs projection data selection, image reconstruction processing parameters, and image processing parameters, and only displays the image data of the processing results sent from the CT data storage / processing center. , It has become possible to obtain results equivalent to or better than those of conventional system workstations on general personal computers such as laptop computers and laptop computers.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The CT data storage / processing center system in the network environment according to the present invention will be described below. FIG. 1 schematically shows a data storage / processing system according to the present invention. Reference numerals 101, 102, 103, 104, 105,... Denote large-scale networks such as the Internet. Reference numeral 201 denotes a CT data storage / processing system (hereinafter also referred to as a CT data storage / processing center), 202 a data storage device, and 203 a high-speed data processor for data processing. Reference numeral 301 denotes an X-ray CT apparatus connected to a network, 302 denotes a console thereof, and these schematically show a user who generates medical image data. Reference numeral 401 denotes a terminal device such as a personal computer connected to the network and a user. For example, in a hospital or clinic that owns an X-ray CT apparatus, a user who uses the medical image data for diagnosis, treatment, or explanation to a patient, or a clinic that does not have an X-ray CT apparatus For example, a user who uses the medical image data for diagnosis, treatment, and explanation to a patient is simulated.
[0021]
A user who generates medical image data transfers the projection data of the subject collected by the X-ray CT apparatus 301 to the CT data storage / processing center 201 via the networks 101, 102. The CT data storage / processing center 201 stores the projection data in the data storage device 202. A user 401 who uses CT image data for diagnosis, treatment, and explanation to a patient makes an inquiry to the CT data storage / processing center 201, specifies necessary projection data, and sends parameters for image reconstruction processing. To do. The CT data storage / processing center 201 reads the requested projection data from the data storage device 202 and transfers it to the data processor 203. The data processor 203 performs image reconstruction processing on the projection data based on the image reconstruction processing parameters sent from the user 401, and transfers image data as a result of the image reconstruction processing to the user 401 via the network. . A user 401 displays and observes this image data with a terminal device such as a personal computer.
[0022]
In addition, a user 401 who uses a three-dimensional image for diagnosis, treatment, and explanation to a patient makes an inquiry to the CT data storage / processing center 201 to specify necessary projection data, and parameters for reconstructed image processing. And send 3D image processing parameters. The CT data storage / processing center 201 reads the requested projection data from the data storage device 202 and transfers it to the data processor 203. The data processor 203 performs image reconstruction processing on the projection data based on the image reconstruction processing parameters sent from the user 401 to create image data, and then performs three-dimensional image processing sent from the user 401. Three-dimensional image processing is performed on the image data based on the parameters, and the three-dimensional image data resulting from the image processing is transferred to the user 401 via the network. A user 401 displays and observes the three-dimensional image data on a terminal device such as a personal computer.
[0023]
By requesting such CT data storage and processing center to store projection data, a user who generates medical image data does not need to store projection data in a system owned by the user, and a highly reliable CT. It becomes possible to entrust the storage to a data storage and processing center. In addition, a user who generates medical image data can send the projection data to the X-ray CT apparatus 301 by making an inquiry to the CT data storage / processing center 201 from the console 302 and specifying the necessary projection data. it can. Also, parameters for reconstruction image processing and parameters for three-dimensional image processing can be sent, and the results of reconstruction processing and image processing can be received by the console 302.
[0024]
A user 401 who needs image data reconstructed with new image reconstruction processing parameters designates necessary projection data to the CT data storage / processing center 201 and sends new image reconstruction processing parameters. The CT data storage / processing center reads the requested projection data from the data storage device and transfers it to the data processor. The data processor performs image reconstruction processing of the projection data based on the image reconstruction processing parameters sent from the user, and transfers the processed image data to the user via the network. Since the user receives the image reconstructed data from the CT data storage / processing center, the user can display this data on a terminal device such as a personal computer without requiring a workstation with high data processing capability.
[0025]
For example, a user 401 who needs a three-dimensional image using image data reconstructed with an image reconstruction processing parameter most suitable for three-dimensional image processing needs a projection required for the CT data storage / processing center 201. Specify data and send image reconstruction processing parameters and image processing parameters. The CT data storage and processing center reads the requested projection data from the data storage device and transfers it to the data processor. The data processor performs image reconstruction processing of the projection data based on the image reconstruction processing parameters sent from the user, and then uses the image data based on the image processing parameters sent from the user. Three-dimensional image processing is performed, and three-dimensional image data as a result of the image processing is transferred to the user 401 via the network. Since the user receives the image-processed data from the CT data storage / processing center, the user can display this data on a terminal device such as a personal computer without requiring a workstation with high data processing capability.
[0026]
In conventional data centers, when users use large amounts of data stored in data centers, large amounts of data are transferred from the data center to computer devices with high data processing capabilities such as workstations owned by users. The transferred data is processed at this workstation and the result is displayed on the workstation. Therefore, a user who handles a large amount of data needs to prepare a computer device having a high data processing capability such as a workstation. In addition, network traffic increases because large-capacity data is transferred from the data center to the workstations owned by users over the network. Even if a high-speed network is used, a considerable amount of time is required for network transfer of large-capacity data.
[0027]
In the CT data storage / processing center of the present invention, when a user uses large-capacity data stored in the CT data storage / processing center, the CT data storage / processing center specifies the required data specification and data processing parameters. When sent to the processing center, the CT data storage / processing center reads the specified data from the data storage device, transfers it to the high-speed data processing processor, and uses the specified data processing parameters in the data processing device. Data processing is performed, and the processing result data is sent to the user. Therefore, the user does not need to prepare a computer device with high data processing capability such as a workstation, and can use a personal computer such as a notebook computer. In addition, network traffic does not increase because large-capacity data is not transferred from the CT data storage / processing center to the terminal owned by the user via the network. In addition, since only the processed result data is transferred, the network transfer time does not become long without using a high-speed network.
[0028]
FIG. 2 is a block diagram schematically showing the data flow of the CT data storage / processing center system according to the present invention. Reference numeral 201 denotes a CT data storage / processing center, 202 denotes a data storage device, and 203 denotes a high-speed data processing processor for data processing installed near the network or computer in the vicinity of the data storage device. Reference numeral 211 denotes a function of the image reconstruction device of the data processor, and reference numeral 212 denotes a function of the image processor of the data processor. 301 is a user who registers the X-ray CT apparatus and projection data collected by the X-ray CT apparatus in the CT data storage / processing center, and 401 is a user who uses the projection data stored in the CT data storage / processing center. And a terminal device are simulated.
[0029]
In the X-ray CT apparatus 301, 311 schematically represents the scanner unit of the X-ray CT apparatus. Output data 321 of the X-ray detector collected by the scanner unit 311 of the X-ray CT apparatus is sent to the preprocessing unit 312, where processing such as data noise removal and calibration is performed. Projection data 322 obtained by preprocessing the output data 321 of the X-ray detector by the preprocessing unit 312 is sent to the image reconstruction device 313. An image reconstruction process is performed on the projection data 322 by the image reconstruction device 313, and the image data 324 thus reconstructed is sent to the console and displayed after image processing such as window processing.
[0030]
Reference numeral 323 denotes projection data sent to the CT data storage / processing center. The projection data 323 transmitted to the CT data storage / processing center can be transmitted after data compression has been performed in advance by an X-ray CT apparatus. The projection data 323 sent to the data storage / processing center 201 is stored in the data storage device 202 of the CT data storage / processing center 201. The data storage device 202 registers the attribute of the received projection data in the data storage device database, and stores the projection data in the mass storage device.
[0031]
Reference numeral 401 denotes a user who uses data stored in the CT data storage / processing center and a terminal device such as a personal computer used there. Of the functions of the personal computer 401, reference numeral 411 represents a projection data acquisition control function, a data processing parameter setting function for setting image reconstruction processing parameters and image processing parameters, and 412 represents a data processing result display function. Show.
[0032]
When a user who desires to perform image reconstruction using projection data stored in the CT data storage / processing center performs a data acquisition operation, the data acquisition control function 411 of the personal computer 401 needs to A parameter for inquiring projection data is transmitted to the network. The CT data storage / processing center that stores projection data that matches the inquired parameter responds to this inquiry and replies to the personal computer 401 that the corresponding projection data is stored. Based on this response, the data acquisition control function 411 transmits a data acquisition request 421 to the responding data storage / processing center 401.
[0033]
The data search control device of the CT data storage / processing center 201 that has received this data acquisition request 421 reads the corresponding projection data 221 from the data storage device and transfers it to the data processor 203.
[0034]
When the user 401 performs an operation for designating an image reconstruction processing parameter, the data processing parameter control function 411 of the personal computer performs an image reconstruction processing request 422 including an image reconstruction processing parameter for image reconstruction processing of projection data. Is transmitted to the image reconstruction device 211 of the CT data storage / processing center.
[0035]
The image reconstruction device 211 that has received the image reconstruction processing parameter 422 performs image reconstruction processing on the projection data 221 transferred from the data storage device. The image reconstruction device 211 transfers the image data 222 reconstructed by this image reconstruction process to the personal computer 401. The data processing result display function 412 of the personal computer 401 that has received this data displays this image data.
[0036]
When an operator who observes the displayed image data performs an operation for designating an image reconstruction processing parameter again, the data processing parameter control function 411 generates an image reconstruction processing request 422 including the corrected image reconstruction processing parameter. The image reconstruction apparatus 211 performs image reconstruction processing based on the corrected image reconstruction processing parameters, and transfers the created image data 222 to the personal computer 401. The data processing result display function 412 of the personal computer 401 that has received this data displays this image data. By repeating this series of flows, the user 401 can interactively perform image reconstruction processing.
[0037]
When a user who wishes to perform image processing such as creation of a three-dimensional image using projection data stored in the CT data storage / processing center performs a data acquisition operation, the data search control function of the personal computer 401 In step S411, a parameter for inquiring necessary projection data is transmitted to the network. The CT data storage / processing center that stores projection data that matches the inquired parameter responds to this inquiry and replies to the personal computer 401 that the corresponding projection data is stored. Based on this response, the data acquisition control function 411 of the personal computer transmits a data acquisition request 421 to the responding data storage / processing center 401.
[0038]
The data search control device of the CT data storage / processing center 201 that has received this data acquisition request 421 reads the corresponding projection data 221 from the data storage device and transfers it to the data processor 203.
[0039]
When the user 401 performs an operation of designating image processing parameters such as image reconstruction processing parameters and 3D image processing parameters, the data processing parameter control function 411 of the personal computer performs an image reconstruction processing on the projection data. An image reconstruction processing request 422 including reconstruction processing parameters and an image processing request 423 including image processing parameters such as three-dimensional image processing parameters are transmitted to the data processing processor 203 of the CT data storage / processing center. The data processor that has received the image reconstruction processing request 422 and the image processing request 423 transmits the image reconstruction processing parameter 422 to the image reconstruction device 211 and the image processing parameter 423 to the image processing device 212.
[0040]
The image reconstruction device 211 that has received the image reconstruction processing parameter 422 performs image reconstruction processing on the projection data 221 transferred from the data storage device 202, and sends the reconstructed image data 223 to the image processing device 212. Forward. The image processing device 212 that has received the image processing parameter 423 performs image processing such as three-dimensional image processing on the image reconstructed image data 223 transferred from the image reconstructing device 211, and obtained by this image reconstruction processing. For example, the 3D image data 224 is transferred to the personal computer 401. The data processing result display function 412 of the personal computer 401 that has received this data displays this image data.
[0041]
【Example】
In the above description, the projection data storage of the X-ray CT apparatus on the network, the image reconstruction processing of the projection data, and the system for performing the image processing on the reconstructed image data have been described. A system that stores not only the projection data of the apparatus but also the so-called raw data of the PET apparatus and the so-called raw data of the MR apparatus, and reconstructs the image by applying new parameters as necessary is also included.
[0042]
The description so far has described a system that performs 3D image processing on image data that has been reconstructed. However, 3D image processing is an example, and all image processing that is performed on image data that has been reconstructed. Including.
[0043]
The projection data sent to the CT data storage / processing center can be transmitted after performing various data compressions in advance to reduce the amount of data. CT data storage / processing center data storage devices can store compressed projection data.
[0044]
In the description so far, an example in which one CT data storage / processing center exists on the network has been described. However, this is not limited to one, and a plurality of CT data storage / processing centers are distributed on the network. Is possible.
[0045]
In the description so far, the projection data stored in the CT data storage / processing center is read out, and image reconstruction is performed using the image reconstruction processing parameters and image processing parameters designated by one user for the projection data. Although the explanation is that the configuration processing and the image processing are performed and the result is transmitted to one user, this is not limited to one user. Similar to video conferencing, multiple users participate on the network, and image reconstruction processing and image processing are performed using the image reconstruction processing parameters and image processing parameters specified by one user for the projection data. It is also possible to send the result to a plurality of users, and use the image reconstruction processing parameters and image processing parameters specified by the plurality of users for the projection data. It is also possible to perform processing and send the result to a plurality of users. Multiple users can share the image reconstruction process, the process of image processing, and the results.
[0046]
【The invention's effect】
A CT data storage / processing system in a network environment according to the present invention includes a large-scale data storage device and a high-speed data processing device installed on a wide area network such as the Internet, and a large-scale data storage via a network for projection data desired to be stored. Means for storing in the apparatus and desired projection data is read from the large-scale data storage apparatus on the wide area network and transferred to the high-speed data processing apparatus, and the projection data is imaged at high speed using the desired image reconstruction processing parameters. Means for performing reconstruction processing and means for transferring the reconstructed image data to a personal computer of a desired terminal unit on a wide area network are provided.
[0047]
In addition, when performing image processing such as three-dimensional image processing on a wide area network, desired projection data is read from a large-scale data storage device and transferred to a high-speed data processing device, and the projection data is transmitted to desired image reconstruction processing parameters. A means for performing high-speed image reconstruction processing using image processing, a means for performing high-speed image processing on the reconstructed image data using desired image processing parameters, and a result of image processing desired on a wide area network Means for transferring to the personal computer of the terminal unit.
[0048]
Conventionally, when a user on a network uses projection data stored in a large-scale data storage device, the projection data is transferred from the large-scale data storage device to a computer device such as a workstation held by the user. There was a need to transfer over the network. In the case of large-capacity data such as projection data, this data transfer requires a considerable amount of time, and this data transfer increases network traffic. In the present invention, the projection data stored in the large-scale data storage device is processed by a high-speed data processing device installed in the vicinity of the large-scale data storage device, so that users on the network store in the large-scale data storage device. It is possible to suppress an increase in network traffic when using projection data.
[0049]
Multiple users participate on the network and perform image reconstruction using the image reconstruction parameters specified by one or more users for the projection data selected by one or more users. , It is possible to perform image processing on the image data obtained by using image processing parameters designated by one or a plurality of users and transmit the result to a plurality of users. As a result, a plurality of users can share the image reconstruction process, the process of image processing, and the results.
[0050]
Since the data processing parameters used for the data processing can be stored in a large-scale data storage device on the network, other users can use this parameter to restore the data processing.
[0051]
A large-capacity data storage device that stores projection data, an image reconstruction process for the stored projection data, and a high-speed data processing device that performs image processing on the image data that has been reconstructed are installed on a network and can be used by multiple users. However, an environment that can store projection data and perform image reconstruction processing and image processing on projection data on a network has been constructed.
[0052]
This eliminates the need for each user to save projection data.
[0053]
An image reconstruction device that reconstructs projection data as an image is expensive. However, according to the present invention, a plurality of users can share the network, so that the cost per user can be kept low.
[0054]
Also, a user on the network that performs image processing such as 3D image processing performs image reconstruction processing using the reconstruction processing parameters desired by the user, and the image data subjected to this image reconstruction processing is processed. On the other hand, since it is possible to perform image processing using image processing parameters desired by the user, it is possible to use image data most suitable for image processing such as three-dimensional image processing.
[0055]
Conventionally, when processing a large amount of data, each user has to prepare a computer device having a high data processing capability such as a workstation. In the present invention, a high-speed data processing device on a network is used. Since data processing is performed, the user's terminal device simply instructs projection data selection, image reconstruction parameters, and image processing parameters, and displays the image data of the processing results sent. It is possible to obtain results equivalent to or better than those of conventional system workstations with a simple personal computer.
[0056]
Conventionally, in order to process data stored on a network, each user has to prepare a high-speed data processing device such as a workstation. It is said that the use efficiency of workstations owned by each user is not so high. In the present invention, since the high-speed data processing device on the network performs data processing in response to image processing requests of users on a plurality of networks, the utilization efficiency of the high-speed data processing device on the network can be considerably increased. . Therefore, it is excellent in terms of cost efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a CT data storage and processing center in a network environment according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a data flow of a CT data storage / processing center in a network environment according to the present invention.
[Explanation of symbols]
101 Network such as the Internet
102 Networks such as the Internet
103 Networks such as the Internet
104 Networks such as the Internet
105 Internet and other networks
201 CT data storage and processing center
202 Data storage device
203 Data processor
211 Image reconstruction device
212 Image processing apparatus
221 projection data
222 Reconstructed image data
223 Image reconstructed image data
224 Image processed data such as 3D image data
301 X-ray CT system
302 X-ray CT system console
311 Scanner section of X-ray CT system
312 X-ray CT apparatus pre-processing apparatus
313 Image reconstruction apparatus for X-ray CT apparatus
314 X-ray CT system console
321 Projection data obtained by the scanner unit of the X-ray CT apparatus
322 Projection data preprocessed by the preprocessing unit of the X-ray CT apparatus
323 Projection data transferred to CT data storage and processing center
324 Image data that has been reconstructed
401 Users and terminal devices using CT data storage / processing center data
411 Data acquisition / data processing parameter control function
412 Data processing result display function
421 Data acquisition request
422 Image reconstruction processing request
423 Image processing request

Claims

At least a plurality of terminal units each connected to a wide area network such as the Internet, each having at least one set of X-ray CT apparatus, console and personal computer;
A data storage device installed on a wide area network such as the Internet;
A data processing device connected to the data storage device;
With
The data storage device and the data processing device constitute a server on the Internet,
In addition, a console of an arbitrary terminal unit transfers and stores desired projection data captured by the X-ray CT apparatus to the data storage apparatus of the server via the Internet,
A personal computer of an arbitrary terminal unit of the plurality of terminal units reads out desired projection data of the X-ray CT apparatus stored in the data storage device of the server from an arbitrary terminal unit via the Internet, and Means for transferring to a data processing device via a dedicated network such as a fiber channel in the server or a computer input / output bus;
The personal computer of the arbitrary terminal unit transmits desired image reconstruction processing parameters from the arbitrary terminal unit via the Internet to the projection data of the X-ray CT apparatus transferred to the data processing apparatus. Means for performing a desired image reconstruction process;
Means for transferring an image as a result of the image reconstruction processing performed by the data processing device of the server to the computer of the arbitrary terminal unit via the Internet;
A system for storing and processing projection data of an X-ray CT apparatus in a network environment characterized by comprising:

At least a plurality of terminal units each connected to a wide area network such as the Internet, each having at least one set of X-ray CT apparatus, console and personal computer;
A data storage device installed on a wide area network such as the Internet;
A data processing device connected to the data storage device;
With
The data storage device and the data processing device constitute a server on the Internet,
In addition, a console of an arbitrary terminal unit transfers and stores desired projection data captured by the X-ray CT apparatus to the data storage apparatus of the server via the Internet,
A personal computer of an arbitrary terminal unit of the plurality of terminal units reads out desired projection data of the X-ray CT apparatus stored in the data storage device of the server from an arbitrary terminal unit via the Internet, and Means for transferring to a data processing device via a dedicated network such as a fiber channel in the server or a computer input / output bus;
The personal computer of the arbitrary terminal unit transmits desired image reconstruction processing parameters from the arbitrary terminal unit via the Internet to the projection data of the X-ray CT apparatus transferred to the data processing apparatus. Means for performing a desired image reconstruction process;
Further, the arbitrary terminal portion of the computer, the image for the image reconstruction processing result of further transmission to tertiary Motoe image processing desired image processing parameters via the Internet from the arbitrary terminal portion Means for
Means for data processing apparatus of the server, and transfers the three-dimensional image of the result of the image Zosho management via the Internet to the arbitrary terminal portion of the computer,
A system for storing and processing projection data of an X-ray CT apparatus in a network environment characterized by comprising: