JP5172109B2 - 検出および計算の複合ユニットの最適化方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像処理の分野に関し、特に画像再構成の分野に関する。

主たる応用分野は、磁気共鳴断層撮影装置（略してＭＲＴと呼ばれ、核スピン断層撮影装置とも呼ばれる。）によって検出された医用画像データのためのシステムである。磁気共鳴断層撮影法は、一方では核磁気共鳴が利用され、他方では強い磁場のほかに高周波放射が使用される。ほとんどあらゆる身体部分から任意の角度および任意の方向において断層撮影画像を発生させることができる。このようにして検出されたデータはディジタルの形で存在し、コンピュータシステムの使用によって訴える力のある画像に処理することができる。この場合に、投射された高周波パルスに対して患者のそれぞれの組織において結果として生じる信号が測定され、画像発生のために使用される。平均的な検査時間は約２０〜６０分の範囲にある。測定データ（例えば、３次元表示へ処理されなければならない断層画像）の物理学的な検出原理に基づいて、多数のディジタルデータを処理することが必要である。これは、処理コンポーネントに対する、とりわけ性能に関する高度の要求をする。

しかし診断学の分野にだけ画像発生法が使用されるのではなく、画像発生法の使用のもに、いわばオンラインにて適用される現代手術法が存在する。この場合に、患者の危険を最小限に保つことを可能にするためには、測定データの検出システムおよび測定データの計算プロセスのできる限り最適な性能が保証されなければならない。このようなＭＲ制御される手術の例は、インターベンション放射線医学の分野にあり、例えば肝臓腫瘍、骨障害または経皮的椎体生検における生検、インターベンションである。特に、インターベンション放射線医学においては、手術の精密度の計画を立てて最高の患者安全性を保証することを可能にするためには、最適化された画像処理もしくは画像発生がリアルタイムで保証可能であることが不可欠な条件である。

従来技術から効率改善のための方法が既に公知であり、医用画像データの効率的表示を可能にするためのハードウェアに基づく試みがなされている（例えば、非特許文献１参照）。これによれば、既に検出された医用画像データに適用され、かつメモリ−キャッシング戦略を変更することによって画像データの効率的な可視化を可能にすることを目標にしたアルゴリズムが提案されている。そこに開示されているアルゴリズムにおいては、データセットをそれがキャッシュの大きさに合わされるように分解することが行なわれる。これは並列処理初期段階を介しても達成される。しかしながら、この文献は、データ検出の順序に関して最適な結果を得ることができるように後計算プロセスを分解する検出および計算の複合プロセスのための好適な相互依存の重なり合い戦略を開示していない。

更に、全体画像が画像部分に分解され、画像部分はそれぞれ並行して走るスレッドおよびそこに設けられた描画マシンおよびマージマシンにおいて処理される画像処理方法および付属の画像発生器は公知である（例えば、特許文献１参照）。この文献において提案されている試みは、なるほど画像データセットの表示のための処理速度を高めることができるが、しかしながら検出および計算の複合システムの示唆がなく、計算プロセスは、計算プロセスが検出プロセスに対して最適設計になるように、特に検出される画像データの順序に対して最適設計になるように構成される。

非常に有意義な重要な要素は、画像データのコンピュータ支援された検出および処理にある。したがって、不可欠な条件は、画像発生に基づく妨害または制限が生じないことを保証できることである。更に、画像データ検出（上述の例では磁気共鳴断層撮影のモダリティによる画像データ検出）、特に走査コントロールを次のように制御することが重要である。すなわち、それに基づく画像再構成および画像評価を時間的に最適化して行なうことができるように制御することである。

したがって、本発明の主たる適用分野は、画像データ、とりわけＭＲＴ画像データの検出および計算の複合プロセスの最適化のため方法および装置に関係する。特に、複合プロセスを性能、安定性および／または柔軟性に関して改善しようとするものである。

磁気共鳴断層撮影装置は、一般に、検査すべき身体もしくは身体部分において原子核を分極させるために時間的に一定な磁場を発生する静磁場磁石を含む。更に、高周波パルスの送信器および信号受信のために使用される相応の受信器が存在する。装置コンピュータは、一方では測定データ検出の最適な制御を配慮し、他方では測定データの管理、データの後処理のために、もしくは検出された測定データからの画像再構成のために使用される。画像データの後計算もしくは画像の再構成はそれぞれの測定データの検出に基づくために、定められた範囲の測定データが、後で再構成のために処理され得るように、時間的に前の段階で検出されることが必要である。しかしながら、後続の再構成を開始することが可能になる前に、測定過程が前もって完全に実行されなければならない場合には、不都合なことに、耐え難い遅れがもたらされることがある。このようなシステムの品質にとって重要な主要点は、一方での検出プロセスとこれにひき続く他方で計算プロセスとの間の時間的な重なり合いにある。

従来技術から測定データの組み合わされた検出および計算は公知である。しかしながら、従来技術において公知の解決策は入力データのパイプライン状の直列の処理に基づいている。画像データは、定められたやり方でかつ定められた順序で（すなわち、定められた測定シーケンスにて）測定される。一般に、このシーケンス、すなわち測定データの検出順序は、ＭＲスキャナのハードウェアが制御されることによって設定可能である。しかしながら、不利なことに、計算プロセスが柔軟に調整可能でない。特に、これまで計算プロセスの構成を変更することができなかった。したがって、従来のシステムは、再構成プロセスと検出プロセスとの間の明確かつ付加的な同期化および／または予め与えられた時間的測定順序に依存する。エラーからの解放およびそれにともなうシステム全体の品質が不都合なことに追加の課題、すなわち明確な同期化および／または必要な測定順序の遵守に依存する。この課題が不完全にしか実施できない場合には、画像再構成の結果も不完全となり、あるいは（質的および／または時間的観点で）使用不能となる。

更に、これに関連して使用することのできる多数の計算プロセス、特に再構成プロセスが存在する。これらの計算プロセスの統一的なおよび／または完全な記述が存在しないことは不利であることが分かった。

したがって、従来においては、計算プロセスを検出プロセスの必要条件に合わせることができなかった。それどころか、定められた状況において検出プロセスが、特に測定データ検出の順序が再構成プロセスの必要条件に合わされなければならなかった。しかし、極めて制限的にしかできない。なぜならば、特にＭＲ画像データ検出の場合には、守らなければならない、したがって構成変更自由度を制限する多くの物理的条件が存在するからである。したがって、両プロセスの影響可能性および重なり合いは公知のシステムにおいては最適状態には及ばない。
米国特許出願公開第２００２／０１８６８７１号明細書 Ｐｅｋａｒ，Ｖ．ａｔ ａｌ，"Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｍｅｄｉｃａｌ ｉｍａｇｅ Ｄａｔａｓｅｔｓ ｏｎ ｓｔａｎｄａｒｄ ＰＣ ｈａｒｄｗａｒｅ（標準ＰＣハードウェア上における大容量医用画像データセットの効率的可視化）"，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｄａｔａ ｖｉｓｕａｌｉｓａｔｉｏｎ，ＡＣＭ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ Ｓｅｒｉｅｓ，Ｖｏｌ．４０，２００３，ｐｐ．１３５−１４０

そこで、本発明の課題は、性能、安定性および／または柔軟性を改善し、かつデータ検出のために必要な時間のできるだけ多くを計算もしくは計算プロセスのために使用することを可能にする手段を提供することにある。更に、あらゆる基本的に考え得てかつ使用可能な計算プロセス、それの論理的依存性および並行性が、簡単にかつ標準化されて記述可能であるようにしようとするものである。

この課題は、本発明によれば、検出プロセスが測定データを検出し、計算プロセスが検出された測定データを基礎とし、計算プロセスの実行に並行して他の測定データが検出可能であり、両プロセスがインターフェースを介して連絡を行なう検出および計算の複合プロセスの最適化のための方法であって、次の方法ステップ、
・計算プロセスをより小さな下位プロセスである計算パケットに分解する方法ステップ、
・計算パケット間の全ての論理的依存性を確定することによって、すなわちそれぞれの計算パケットの実行のためにどの条件が満たされなければならないか、ないしどの測定データ）が幾つ検出されなければならないかを確定することによって、各計算パケットのための規則を定義する方法ステップ、
・計算パケットおよびそれらの規則に基づいて計算プロセスを進行構成に再構成する方法ステップ、
・進行構成に基づいて、自動的に可能な限り早い時点でそれぞれの計算パケットを実行させることによって、計算プロセスを制御する方法ステップ、を有し、
計算プロセスの進行構成が規則に基づいて評価されることによって、方法が付加的に検出プロセスを制御し、それによって計算パケットが必要時に必要な測定データを要求しかつ相応の測定過程を開始させ、
次の少なくとも２つの同期点、
・計算パケットの実行のための全ての条件、検出プロセスへの全ての論理的依存性を考慮するブロッカー、
・それぞれの計算パケットのためのブロッカーがもはや阻止状態でなくなるや否やできる限り早い時点で自動的にそれぞれの計算パケットが実行されるように、それぞれの計算パケットの実行を検出するコレクター、
がそれぞれの計算パケットのために定められ、
測定データ検出の制御が、適応的に発生された進行構成に基づいて行われ、
発生された進行構成が、方向づけされたグラフ（有向グラフ）にて表示されることによって解決される（請求項１）。
検出および計算の複合プロセスの最適化方法の本発明による実施態様は次の通りである。
・計算プロセスが、測定データ検出の順序および速度に関係なく制御される（請求項２）。
・計算プロセスが、任意の計算アルゴリズムを基礎にすることができる（請求項３）。
・計算プロセスが、再構成プロセスであり、磁気共鳴画像データ、超音波画像データおよび／またはコンピュータ断層撮影データを発生する（請求項４）。
・規則が、全ての計算パケットおよびそれらの論理的依存性を含めて記述され、したがって計算プロセスを完全に記述するものである（請求項５）。
・計算プロセスおよび／または測定データ検出プロセスが多数の並行に走るスレッドに分配される（請求項６）。
・方法が自動的に編成を行い、検出プロセスと計算プロセスとの間の外部の同期化を必要としない（請求項７）。
・方法のためのコンピュータアーキテクチャが、単一プロセッサシステムまたはマルチプロセッサシステムであること、ないし方法がそれぞれのコンピュータアーキテクチャに最適に適合化されている（請求項８）。
・少なくとも１つの方法ステップが自動的に行なわれる（請求項９）。
・発生された進行構成が、方向づけされたグラフ（有向グラフ）または表の形にて表示される。
・検出プロセスまたは再構成プロセスの結果ないし中間結果が、バッファメモリ内に記憶され、検出プロセスのリアルタイム制御のために使用される（請求項１０）。
前述の課題は、本発明によれば、コンピュータに本発明による方法を実行させるためのプログラムにおいて、
・下位課題に分解された計算プロセスの課題を実行する多数の計算パケット、
・計算パケット間の全ての論理的依存性が定義されかつそれぞれの計算パケットの実行が記録される各計算パケットのためのそれぞれ少なくとも２つの同期点、
・それぞれ１つの計算パケットと両同期点との間の関連付け、
を有するプログラムによっても解決される（請求項１１）。
前述の課題は、本発明によれば、検出ユニットが測定データを検出し、計算ユニットが検出された測定データを基礎とし、計算ユニットの実行に並行して他の測定データが検出ユニットによって検出可能であり、両ユニット間の連絡のためのインターフェースが設けられている検出および計算の複合ユニットの最適化のための装置において、
・計算ユニットにおける計算パケットに分解された課題を実行するように定められていて、かつ異なるスレッドに分配可能である多数の計算モジュール、
・他の計算パケットからおよび他の計算パケットへのどのような論理依存性が存在するのかを各計算パケットに対して決定するように定められている少なくとも１つの同期化ユニット、
・同期化ユニットに基づいた計算ユニットの計算パケットの進行のためのデータ構造、
・データ構造に基づいて、それぞれの計算パケットの同期化ユニットが実行を指示するや否や自動的にできる限り早い時点でそれぞれの計算パケットを実行させることによって、計算ユニットを制御するように定められている少なくとも１つの制御ユニット、
を含み、
次の少なくとも２つの同期点、
・計算パケットの実行のための全ての条件、検出プロセスへの全ての論理的依存性を考慮するブロッカー、
・それぞれの計算パケットのためのブロッカーがもはや阻止状態でなくなるや否やできる限り早い時点で自動的にそれぞれの計算パケットが実行されるように、それぞれの計算パケットの実行を検出するコレクター、
がそれぞれの計算パケットのために定められ、
測定データ検出の制御が、適応的に発生された進行構成に基づいて行われ、
発生された進行構成が、方向づけされたグラフにて表示されることによっても解決される（請求項１２）。

課題は、特に、検出プロセスが測定データを検出するように定められ、計算プロセスがそれに並行してこれらの検出された測定データに対して更なる計算を施すように定められ、検出プロセスと計算プロセスとの間のデータ交換が適切なインターフェースを介して行なわれる検出および計算の複合プロセスの最適化のために、次の方法ステップを有する方法によって解決される。
・少なくとも計算プロセスを計算パケットに分解する方法ステップ、
・計算パケット間にどのような論理的依存性が存在するか、そして特にそれぞれの計算パケットの実行ためにどの条件が満たされなければならないか、および／またはどの測定データおよび幾つの測定データが検出されなければならないかを確定することによって、各計算パケットのための規則セットもしくは規則を指定する方法ステップ、
・計算パケットおよびそれらの規則に基づいて計算プロセスを進行構成に再構成する方法ステップ、
・進行構成に基づいて、自動的に可能な限り早い時点でそれぞれの計算パケットを実行させることによって、計算プロセスを制御する方法ステップ。

本発明の有利な実施形態において、測定データは、再構成プロセスを介して画像に処理される磁気共鳴断層撮影測定データである。したがって、この場合に、計算プロセスは再構成もしくは画像発生のプロセスである。しかしながら、本発明は、同様に他の測定データおよび／または測定データの後処理を含む他のプロセスに適用することができ、この場合に、後処理は測定データの検出にできる限り並行してかつ同期して行なわれるべきである。この関係において模範例を挙げれば、製造プロセスデータの検出およびそれに続くプロセス制御、実験データもしくは実験室データの検出およびそれに続くこれらのデータの評価、あるいはシステムパラメータの検出およびこれに続く構成または診断目的のためのこれらのデータの使用である。

更に、検出プロセスは、必ず測定データの検出のために設計されなければならないというわけではない。同様に、例えばメモリまたはデータバンクからのデータ読み込みのような他のデータ取得モダリティも考えられ得る。一般的には、測定データとは各種の入力データであると理解すべきである。

組み合わされたＭＲ測定データ検出およびＭＲ画像計算の分野における公知のシステムは、これまで、可能な限り高速の結果計算のための高速アルゴリズム（つまり、計算プロセスのためのアルゴリズム）を実現することに照準を合わせるだけであった。しかしながら、このやり方は、両プロセスの組み合わせに障害があるために、性能に関して自ずと限界を有する。再構成プロセスは、定められた測定データが既に検出されていて、それにともなって更なる計算のための基礎ができていることが必要である。ほぼ同じような長さに設計された検出および計算時間を積み重ねることが有意義であることがわかった。

したがって、本発明の主たる利点は、再構成プロセスのできるだけ多くの課題が測定データ検出時に既に実行可能であるように、ＭＲデータ検出およびＭＲ画像検査を並行化し、かつ同期化するという試みにある。

これは、本発明によれば、両プロセス、すなわち測定データ検出プロセスおよび画像計算プロセス（または、上述の例における再構成プロセス）が、小さい下位プロセス、いわゆる計算パケットに分解されることによって可能にされる。更に、それぞれの計算パケットが実施可能であるためにどの条件が満たされなければならないかが確定される。これは一般に全ての論理的依存性が含まれているパラメータ化された規則によって確定される。ここでは時間的依存性は検出されていない。これは、方法が柔軟性を有しデータの時間的検出シーケンスに依存しないという利点を有する。

規則は、計算プロセスを完全に記述し、すなわち、全ての計算パケットおよびそれらの論理的依存性を含めて記述する。それによって計算プロセスの安定性が測定データ検出の時間的順序に完全に依存しない。

したがって、本発明の方法の場合に、測定データ検出の順序は任意である。個々の計算パケットの処理は測定データ検出の順序が変化するとき時間的に変更される。その点では計算は検出には依存せずに制御可能である。

本発明によれば、方法が自動的に編成される。好ましいことに、方法ができる限り速やかに終了することが保証される。適応的に発生させられる進行構成に基づいて、この時点で（もしくはこれまでに検出されたデータに関して）可能である全ての計算が実行可能である。この場合に計算プロセスは時間的な検出順序には依存しない。

計算パケットの実行のために満たされなければならない条件について次の例を挙げることができる。
・定められたグループの測定データが検出されていなければならない。
・他の計算パケットが既に実行されていなければならない。
・他のインスタンスの結果が存在しなければならない。および／または、
・それぞれの計算パケットの実行のための技術的資源が存在しなければならない。

検出および計算の複合プロセスを小さい単位に分解し、計算プロセスのために、両プロセス間の同期化を既に実現する進行構成を発生させるというここに提案された解決策に基づいて、有利なやり方にて、最大の並行度が達成され得るように、現代のコンピュータアーキテクチャおよび６４ビットのマルチプロセッサプラットフォームを利用することができる。したがって、多数の部分課題をマルチプロセッサシステムにおける並行スレッドにて処理可能にすることによって、現代のコンピュータアーキテクチャの利点を効率的に利用することができる。したがって、有利な実施形態においては、方法がマルチプロセッサシステム用に設計されている。各計算プロセスまたは計算プロセスグループは、多数の同時に走るスレッドに分配される。それにより、発生させられた進行構成が使用可能なＣＰＵの個数に合わせられることによって、現代のコンピュータアーキテクチャ効率的に利用することができる。代替としての解決策は単一プロセッサマシンを基礎とする。しかしながら、本発明の基本思想はこの場合にも適用可能である。特に、単一プロセッサの場合にも、できる限り多数の計算課題を測定中に引き出すことができる。それにより、それぞれのコンピュータアーキテクチャに方法を柔軟に適合させることができる。

ＭＲ再構成の分野には多数の有り得る使用可能なアルゴリズムが存在する。本発明による解決策は特定のアルゴリズムに制限されることはなく、計算プロセスがそれぞれ再構成されるデータ構成が準備される任意の計算プロセスに適用可能である。それにともなって、画像計算の記述のために特有にかつ最適に設計された表記法を準備することができる。

一般的に本発明による方法は２つの時間的な部分に分けられる。

１．準備段階：この段階において、計算プロセスが計算パケットに分解され、各計算パケットについて、それの実行のためにどの条件が満たされなければならないか、もしくはそれぞれの計算パケットがどのような論理的依存性を有するかが指定され、そして計算プロセスが新しい構成に変換され、つまり定義された計算パケットおよび定義された依存性および／または条件に基づいた進行構成に変換される。

２．実行段階：この実行段階は、発生された進行構成に基づいた検出および計算に実行のためと、それぞれのデータの交換のために利用される。検出プロセス中において、特にＭＲＴ装置の走査中において、並行してできるだけ多数の計算パケットが実行される。

準備段階では、中間結果の表示を行なうように指示する特定の事象が定義される。例えば、患者の多数の身体部分のＭＲＴ法を実行しようとする場合には、それぞれ１つの身体部分のための測定データの検出終了後および／または１つの身体部分の画像再構成後にそれぞれ中間結果を表示すべきであることを設定することができる。

一般に準備段階は時間に関して実行段階の前に置かれる。しかしながら、これは強制的ではない。なぜならば両段階を統合することもできるからである。特に、規則を後の時点で補充することもできる。これは本発明による解決策の柔軟性を高める。

準備段階は固定部分および動的部分を含むことができる。動的部分においては（補充される）規則を定義することができる。

更に、優先順位を定義することができる。例えば、特定の結果もしくは結果オブジェクトを発生する全ての計算パケットは最も高い優先順位として定めることができ、これに対して他のパケットは下位の優先順位を持つ。ここでは計算パケットが選択的に付加的に優先順位を考慮してグループ化されて処理される。

準備段階を時間的に前に引き出すことによって、全ての定義および指定課題を前段階において既に処理することができることにより、ＣＰＵを付加的な課題から解放することができる。有利な実施形態では、計算プロセスのためのパラメータ化された規則セットが、計算過程のための開発プロセスの枠内において発生される。一般に、再構成プロセスの開発者は測定データ検出を考慮して規則セットを定義する。しかしながら、この方法は、従来技術と違って、次善に設計された測定データ検出を考慮して健全である。

換言するならば、本発明によれば、個々の計算パケットに分解された計算プロセスが進行構成に変換される。この進行構成においては、検出プロセスとの同期化のための基準が暗示的に規制されている。一般に、各計算パケットについて２つの同期点が定義される。１つの同期点ではそれぞれのパケットの全ての論理的依存性が定義され、特に、それぞれのパケットがどの他の事象またはパケットに依存しているか、そしてどの他の事象またはパケットがそれぞれのパケットに依存しているかが定義される。

計算パケットは、原則的に、全ての論理的条件が満たされているときにのみ、すなわち特定の事象が生じているときにのみ実行可能である。計算プロセスの成功した実行は、他の計算プロセスにとっては、このような事象であり得る。前述の事象の他の例は、例えば、測定データの検出、検出された測定データの前処理または「隣接の」測定データの処理である。それぞれの計算パケットの実行のために満たされなければならない条件は、このような事象からなるが、しかし、これらの条件は、このような事象の任意の組み合わせからなっていてもよい。

本発明によれば、全ての条件が満たされるまで計算パケットの実行を阻止し、計算パケットの実行を検出し、他の計算パケットの実行を指示することができ、もしくは他の検査パケットの阻止を解除することができるメカニズムが設けられている。このメカニズムは有利な実施形態においては同期点によって構成されている。

この実施形態においては、基本的に同期点の２つの分類が存在する。

１．ブロッカー：これは、それぞれの計算パケットのための条件として定義されている全ての必要な事象が行なわれたかどうかを監視する。条件が全ては満たされていない間、ブロッカーはこのパケットの動作を阻止する。

２．コレクター：この同期点は、それぞれの計算パケットの視点から、計算パケットのそれぞれの実行の検出および／または記録を行なう。

典型的には、定められた同期点は、定められた計算パケットのためのコレクターであると同時に、定められた他の計算パケットのためのブロッカーである。

３つの優れた同期点が存在する。すなわち、測定データへの直接の依存性を表すデータ検出点と、何にも依存しない作業パケットを定義することを可能にする最初から阻止されていないブロッカーと、結果が正しく計算されたかどうかを指示する所望の計算結果ごとにちょうど１つのコレクターである。

個々の計算パケット間の相互依存が、有利な実施形態では、パラメータ化された規則によって指定される。規則においては、個々の計算パケットおよびそれらの論理的依存性が定義されている。各規則は繰り返し適用される。この場合に、反復回数はそれぞれ規則の構成部分である。度重なる反復が分解されなければならない。これは反復インデックスを介して行なわれる。

本発明の有利な実施形態においては、相応のインターフェースを介して、例えば進行構成の表示または指示のために設計されている外部のプログラムを接続することができる。パラメータ化された規則を含む入力データが、グラフィック表示、例えば指示的グラフにて、または表にて描写される。発生されたデータ構成には、個々の計算パケット間の依存性が同期点と一緒に表示されている。グラフは多数の根ノードからなり原則的に１つのみの葉、つまり結果を有する。縁は果たすべきプロセス（計算課題）であり、ノードは同期点である。

このグラフィック表示は、進行構成への計算プロセスの再構成の正確さをチェックするために出力される。グラフが、例えば多数の葉を有する場合には、プロセスは間違って再構成されている。なぜならば、それぞれ１つの最終結果しか存在し得ないからである。

したがって、課題解決は添付された特許請求の範囲によるデータ構成にある。この表記法は完全であり、全ての計算パケットおよび全ての依存性を含む。

更に、課題解決は、前述の特徴による方法において使用するための計算プロセスのためのデータ構成であって、次を有するデータ構成にある。
・計算プロセスが分解されている多数の計算パケット、
・どの条件もしくはどの論理的依存性をそれぞれの計算パケットが有するかがそれぞれ定義される個々の計算パケットのための２つの同期点、
・それぞれ１つの計算パケット（１２−ｉ）と両同期点との間の関連付け。

関連付けのリレーションは関連付けが存在する場合にのみ作成される。最初の測定データ検出時においては、そして、特に再構成画像の保存後である計算プロセスの最後の仕事の終了時においては、このような関連付けは部分的にしか必要でないか、もしくはもはや必要でない。このデータ構成により、どの条件がその処理のために満たされなければならないかを、即座に、自動的に、かつ各計算パケットについて別々に検出することができる。

本発明によるデータ構成により、種々の再構成アルゴリズムを種々の複雑性にて標準化されたやり方で統一をとって記述し、この記述を検出プロセスとの並行化および同期化に利用することができる。

本発明による解決策の特別な利点は、測定データの検出および／または計算に関する作業進行における有り得る変化が検出可能であることによって、方法が動的に構成変更可能であり、それぞれのコンテキスト条件に適応して合わせられ得ることある。特に、測定シーケンス、すなわち測定データの検出順序を変更することができる。一般に、これは相応の使用者インターフェースを介して行なわれる。更に、計算プロセスのための基礎として他のアルゴリズムを選択すること、および／または検出および計算の複合システムの他のパラメータおよび設定を変更することが可能である。それゆえ、本発明による解決策は、原則的に、計算パケットの現在の編成、検出経過および／または現在選択されている作業進行には依存しない。

本発明によれば、測定データ検出（順序、速度および／または他のパラメータ）の依存せずに計算プロセスを制御することができる。進行構成は、それぞれ個々の計算パケットを処理する多数の並行に走るスレッドを用いることを予定している。進行構成は、条件を満たしている、特に検出されたデータを有する計算パケットが自動的に実行されるように設計されている。それにより、計算プロセスの個々の部分課題の時間的実行を自動的に最適化することが、測定データの検出中に既に最大割合の計算作業を行なうことができるように有利なやり方で保証される。

検査プロセスの再構成は、測定データ検出と、測定データ計算もしくはデータパケットの同定にだけ限定された測定データ構成との間の同期化を含む。それにより、方法は、外部の時間的同期化のための他のモジュールを全く必要とせず、したがって安定しかつエラー発生が少ないという著しい利点をもたらす。更に、方法は自動編成機能を有する。これもエラー発生率の低減に貢献する。なぜならば、方法は自動的に進行可能であり、エラーに結びつきやすい使用者対話形式などによるエラーが発生し得ないからである。

有利なやり方によれば、本発明による解決策は、測定データ検出の生データが保存されるバッファメモリを含む。更に、再構成プロセスの中間結果を保存することができる。測定データセットが検出されるや否や、測定データセットはバッファメモリに中間記憶される。この中間メモリから測定データは、それぞれの計算パケットにより要求されたときに読み取られる。更に、メモリが満杯の場合に検出プロセスが更なる生データをメモリへ吸い上げないように配慮するメモリ監視メカニズムが設けられている。というのは、計算プロセスが忙しくて、目下のところ更なる測定データの読み取りおよび後処理ができないからである。

本発明の複雑な拡張においては、検出プロセスをもはや一定に維持しないで、測定データ検出の順序を変更することができる。とりわけ、検出プロセスは、再構成プロセスにおいて先ず処理されなければならない測定データが先ず測定されるように制御される。この場合に進行構成は同期点と一緒に評価されるので、計算パケットはそれぞれ必要なときに必要な測定データを要求し、相応の測定過程を始動させる。これは、僅かな生データをバッファメモリに中間記憶すればよいという利点を有する。更に、これは、他の性能改善に寄与する。

一般に計算プロセスの制御は、本発明により発生させられる進行構成に基づいて自動的に行なわれる。これは、要求された測定データセットをバッファメモリから自動的に読み取ることも含む。したがって、それぞれの時点（特に測定データ検出に対する時点）で実行可能である計算パケット（したがって計算の下位課題）の全てが自動的に実行されることが保証されている。本発明の有利な発展形態では、上述の方法における全てのまたは選択された方法ステップが自動的に実行される。

他の課題解決策は添付されている特許請求の範囲による装置にある。本発明による方法に関して述べた上述の利点、特徴、代替としての実施形態は、対応して本発明による装置に適用することができる。

上述の本発明による方法の実施形態はコンピュータプログラム生産物として構成することもでき、コンピュータは上述の本発明による方法を実施させられ、コンピュータのプログラムコードはプロセッサによって実行される。

代替としての課題解決策は、上述のコンピュータで実現された方法を記憶するように定められ、コンピュータによって読み取り可能である記憶媒体を予定している。

更に、上述の方法の個々のコンポーネントはある販売可能ユニットにて、そして残りのコンポーネントは他の販売可能ユニットにて、いわば分散システムとして実行することができる。

したがって、本発明による他の課題解決策は、検出ユニットが測定データを検出し、計算ユニットが検出された測定データを基礎とし、計算ユニットの実行に並行して他の測定データが検出ユニットによって検出可能であり、両ユニットの連絡を中継するインターフェースが設けられている検出ユニットおよび計算ユニット、特に画像データ検出ユニットおよび計算ユニットの最適化のための、次を含む生産物にある。
・計算ユニットにおける計算パケットに分解された課題を実行するように定められていて、かつ異なるスレッドに分配可能である多数の計算モジュール、
・他の計算パケットへのどれの論理依存性が存在するのかを各計算パケットのために決定するように定められている少なくとも１つの同期化ユニット、
・同期化ユニットに基づいた計算ユニットの計算パケットの進行のためのデータ構成、
・それぞれの計算パケットの同期化ユニットが実行を指示するや否や自動的にできる限り早い時点でそれぞれの計算パケットを実行させることによって、計算ユニットを発生させられたデータ構成に基づいて制御するように定められている少なくとも１つの制御ユニット。
この場合に、生産物は、前述の観点（観点は本発明による方法に関連しても言及された。）の少なくとも１つに基づいて装置生産物によって生じさせられる単位を実行するように調整されている手段を含み、少なくとも１つの他の生産物が装置の残りの単位を実現するように調整されているので、２つの生産物の協働によって装置の全ての課題が実行される。

以下に詳述されている図面に基づく説明には、限定的に理解すべきでない実施例がそれらの特徴および他の利点と共に図面に基づいて批評されている。図面において、図１は本発明の有利な実施形態による測定データ検出プロセスおよび画像再構成プロセスに関する概観図を示し、図２は本発明の有利な実施形態によるデータの流れを示し、図３はフーリエ変換された表示の読み取りへの本発明による方法の模範的適用例を示し、図４は位相エンコーディングされたフーリエ変換への本発明による方法の模範的適用例を示し、図５は先行する計算の組み合わせへの本発明による方法の模範的適用例を示し、図６は算定された画像の記録への本発明による方法の模範的適用例を示し、図７は依存性ツリー形式にて本発明によるデータ構造の模範的表示を示し、図８は本発明の有利な実施形態による進行に関する概観図を示し、図９は本発明の有利な実施形態による主要ユニットに関する概観図を示す。

本発明の主要な適用分野は、核スピン装置、つまりいわゆるＭＲＴの測定データ検出プロセスおよび画像再構成プロセスに関係する。しかしながら、基本的には測定データ検出プロセスは核スピン装置のデータに限定されず、同様に他のモダリティ、例えばコンピュータ断層撮影装置のデータ、ＰＥＴデータなどを含み得る。同様に計算プロセスは、画像再構成プロセスに限定されず、検出された測定データＭＤのあらゆる種類の後処理に存在し得る。

図１に概観的に示されているように、有利な実施形態において測定データ検出と画像再構成との複合化されたプロセスが重要である。この場合に、一般に、並行に進行する２つのスレッドが設けられている。

画像再構成プロセスは、本発明によれば、多数の計算パケット１２−１，１２−２，・・・，１２−ｎに分解される。どの測定データがこの時点で既に検出されているかに依存して、満足されている条件を有する計算パケット１２−ｉが実行される。特に、それぞれの計算パケット１２−ｉによって処理されなければならない測定データＭＤの全てが検出されていなければならない。これは、本発明によれば、同期ユニット１４によって保証される。両プロセス間の同期および並行を、そして場合によっては他の制御課題を制御ユニット１６が引き受ける。それぞれのユニットは相応のインターフェースを介して連絡し、特に、検出ユニット１０および計算ユニット１２はインターフェース１１を介して相互に作用し合う。

一般に、ここに示されている方法は、この時点で実行可能である全ての計算課題、すなわち特に測定データの検出がこの時点までに終了した全ての計算課題が実行可能であることが保証される。したがって、測定データ検出と画像再構成との複合プロセスが可能な限り迅速に再構成画像を発生させ得ることが保証される。

図２に示されているように、測定データＭＤは一般に核スピン装置によって測定プロセスにおいて検出され、受信バッファに書き込まれる。データ取得のためのスレッドはこれらのデータを受信バッファから読み取り、このようにして検出されたデータを生データメモリに書き込む。画像再構成のためのスレッドはデータを生データメモリから読み取ってこれらを処理して部分画像に形成する。部分画像は再び生データメモリに中間記憶させることができる。全ての測定データＭＤが検出されて存在するや否や、そして更に全ての計算もしくは再構成プロセスの実行が終了するや否や、画像もしくは画像群をメモリに記憶させることができ、あるいは表示装置に表示することができる。

本発明によるデータの流れのアーキテクチャは、計算プロセス、特に画像再構成が測定データ検出中に既に行なわれることを可能にする。

画像再構成検出と画像再構成との複合プロセスの性能、安定性および柔軟性の最適化のためのそれぞれの画像再構成プロセスの選択に依存しない本発明による方法は有利なやり方である。したがって、ここでは任意の再構成アルゴリズムを使用することができる。

以下において基礎的な進行を説明する。再構成プロセスは個々の計算パケット１２−ｉに分解される。更に、各計算パケット１２−ｉについて、この計算パケット１２−ｉの実行のためにどの条件が満たされなければならないかが定義され、特にどの測定データＭＤ測定されなければならないかが定義される。それにしたがって計算プロセスが新たなデータ構成に移行させられる。この進行データ構成は計算パケット１２−ｉおよびそれの規則を基礎とし、各計算パケット１２−ｉのための２つの同期点を含む。これらの方法ステップは、本来の測定プロセスおよび再構成プロセスの実行前の準備段階において実行される。

それに計算プロセスの並行化および同期化制御が続く。計算プロセスは、発生させられた進行構成に基づいて、測定データ検出の順序に関係なく制御される。同期点が到達されているそれぞれの計算パケットが自動的にできる限り早い時点で実行される。すなわち、自動的に測定データが存在する１つまたは複数の計算パケット１２−ｉが実行される。

次に、ＭＲ再構成プロセスの本発明による並行化および同期化の一例を図３〜図６と関連させて示す。この例は、多数の受信チャンネルを介して受信された２次元画像の発生に関係する。断層撮影（ｓｌｉｃｅ）の数が「＃ｓｌｃ」にて略記されている。同様に、ライン（ｌｉｎｅ）、カラム（ｃｏｌｕｍｎ）およびチャンネル（ｃｈａｎｎｅｌ）が、「ｌｉｎ」、「ｃｏｌ」、「ｃｈａ」にて略記されている。

ラインおよびスライスに関して言えば、データは１ラインまた１ラインと全てのチャンネルにわたって同時に異なる順序にて検出される。

図３に示されているように、各ラインがフーリエ変換に導かれる。この過程は「読出しフーリエ変換（Ｒｅａｄ−ｏｕｔ−Ｆｏｕｒｉｅｒ−Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）」（フーリエ変換された表示の読出し）と呼ばれ、「ＲｏＦＴ」に略記されている。それゆえ、各スライスの各チャンネルの各ラインについて、ＲｏＦＴ−動作が必要である。

カラムもフーリエ変換に導かれる。この過程は、図４において、「位相エンコードフーリエ変換（Ｐｈａｓｅ−ｅｎｃｏｄｅ−Ｆｏｕｒｉｅｒ−Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）」と呼ばれ、「ＰｅＦＴ」にて略記されている。それゆえ、各スライスの各チャンネルの各カラムについて、ＰｅＦＴ−動作が必要である。

チャンネルの画像は１つのスライスについて最終画像を得るために組み合わされる。この過程は「コンバイン（Ｃｏｍｂｉｎｅ）」と呼ばれる。それぞれ１つのカラムが他の１つのカラムと組み合わされる。各スライスの各カラムについて、それぞれ「コンバイン」過程が必要である。コンバインもしくは接合の過程が図５に模範的に示されている。

それに続いてスライスが保存される。この過程が模範的に図６において（保存のための）「セーブ（ｓａｖｅ）」として示されている。各スライスについて保存動作が必要である。

ちょうど今示した例において、計算プロセスは、２次元画像の表示のためのフーリエ変換されたラインおよびカラムの処理である。本来のアルゴリズムもしくは本来の計算プロセスは、小さい計算パケット１２−ｉに分解されている。上述の例では計算パケット１２−ｉに該当するのは、１つのラインのフーリエ変換された表示の読み出し（ＲｏＦＴ）、位相エンコードされたフーリエ変換（ＰｅＦＴ）、コンバインおよび／または保存過程である。

これらの計算パケット１２−ｉはＣＰＵの多数のプロセッサに分配される。個々の計算パケット１２−ｉの実行順序は、本発明によれば、測定データ検出の順序と自動的に同期化される。

基礎をなしている計算プロセスを詳細に説明するためには規則を定めることが必要である。規則は、有利な実施形態においてはパラメータ化されていて、上述の例に関しては、次のように説明することができる。
・１つのラインのＲｏＦＴ過程は、測定データＭＤが走査されたときにはじめて実行可能である。
・１つのカラムのＰｅＦＴ過程は、同一チャンネルおよび同一スライスの全てのラインの全てのＲｏＦＴ動作が完了した後にはじめて実行可能である。
・定められたカラムの組み合わせ（コンバイン）は、このカラムの全てのＰｅＦＴ動作がこのスライスの全てのチャンネルについて完了した後にはじめて実行可能である。
・スライス撮影は全てのカラムが組み合わされた後にはじめて保存可能である。

規則は次の表１の形で示すことができる。

このパラメータ化された規則を介して、定められた計算パケット１２−ｉを実行可能にするにはどの事象が満足されなければならないかを定義することができる。計算パケット１２−ｉの成功した実行は、例えばそれぞれ他の計算パケット１２−ｉについての事象である。更に、計算パケット１２−ｉにおいて処理されるべき測定データＭＤの検出はこのような事象に対する例である。

このために、本発明によれば、定められた計算パケット１２−ｉは、全ての条件が満たされていないかぎりは阻止され、したがって実行から排除されたままにおかれることを可能にするメカニズムが意のままになる。更に、計算パケット１２−ｉの実行を検出して計算パケット１２−ｉの実行阻止を解除することが必要である。このメカニズムは同期点によって構成される。

各計算パケット１２−ｉのために、有利な実施形態においては、２つの同期点が定義される。

基本的には２種類の同期点が存在する。
・いわゆるブロッカー（Ｂｌｏｃｋｅｒ）
・いわゆるコレクター（Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ）

まだ条件の全てが満たされてはいない場合に同期点が計算パケット１２−ｉの実行を阻止（排除）するのに役立つならば、その同期点はブロッカーとして有効である。同期点がそれぞれの計算パケット１２−ｉの実行を検出もしくは記録するならば、その同期点はコレクターとして有効である。

計算プロセスを多数の計算パケット１２−ｉに分解し、かつ各計算パケット１２−ｉのための規則を指定した後に、それぞれの計算パケット１２−ｉ、同期点および規則を、この規則のための反復回数と共に含んでいるデータ構成、特に表形式のデータ構成を作成することができる。それにより、計算プロセスは、パラメータ化された規則のセットにて模擬されている。規則は、計算パケット１２−ｉおよびそれの論理的依存性もしくはそれの相互依存性を特徴づける。

計算プロセスは、本発明によれば、進行構成にて再構成することができる。この進行構成は個々の計算パケットおよびそれの論理的条件もしくは同期点に基づいている。

進行構成は、ツリー状のデータ構成であってよい。図７は、模範的に、このような「依存性ツリー」を示す。ツリーの縁は計算パケット１２−ｉを特徴づける。ノードはそれぞれの依存性もしくは同期点を特徴づける。

定められた同期点は、純粋なコレクター点であり、それぞれ実行された計算パケット１２−ｉの検出のためだけに役立つ。この同期点が包囲から分離されるときに、このことは計算が完了していて、それぞれのスライスが保存されることを特徴づける。これは図７において最も下の要素「Ｓａｖｅｄ．０」により特徴づけられている。

更に、純粋なブロッカーである特定の同期点が存在する。これは、データの検出に依存しかつ他の計算パケット１２−ｉの成功した実行には依存しない同期点に関係する。これらは、実行がすぐに始まるように「阻止されていない」状態に予め設定できる。これらの計算パケットの実行は、検出されたデータに直接的に関係し、データ検出が行なわれた後にデータ検出スレッドによって開始させられる。これらのノードは、図７の模範的表示において、概念「データ取得（Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）」によって特徴づけられている。

図８には模範的にシーケンスもしくは測定データシーケンスと計算ユニットとの間の本発明による同期化が示されている。前処理段階内または進行段階内において、シーケンス（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）は、定められた結果オブジェクト（Ｒｅｓｕｌｔ−ｏｂｊｅｃｔ）を発生し得るかどうか判定する。前処理段階中において、再構成アルゴリズムを記述するために、結果オブジェクトに対してパラメータ化された規則のセットが指定される。結果オブジェクトのための前処理段階が終了した後に、シーケンスは測定データＭＤを要求することができる。

シーケンスは結果オブジェクトのための定められた走査の読み込みを始動させるだけであることから、シーケンスはこの結果オブジェクトに関する情報を持たなければならない。このためにそれぞれの結果オブジェクトのための取得照会が発生させられる。このような照会は次のデータを含み得る。
・検出すべきデータの規模、例えば走査の大きさおよびチャンネル数、
・各チャンネルのためのデータの標的アドレス
・測定されたデータのための一対一に対応する識別子

取得照会は、ＭＲ装置のスキャナに対するインターフェースへの問い合わせを成すために使用される。特に、ＲＸ−ｔｏ−ＲＡＭデータ転送スレッドに対して、スキャナへの読み出し命令を発生させるためである。

データがスキャナによって検出されてインターフェースを介して転送された後に、転送スレッドは、データが検出されたという事実を計算ユニット１２に通知する。転送スレッドは、これらのデータのために、結果オブジェクトから得た一対一の識別子を計算ユニット１２に転送する。スキャナを介するデータ検出の実行は結果オブジェクトのための必要条件ではない。規則を介して挿入された任意の他の計算プロセスも実行させることができる。計算ユニット１２はそれぞれの計算パケット１２−ｉの編成および実行に関して責任がある。計算ユニット１２が特定の計算を実行することを決定した場合には、計算ユニット１２は結果オブジェクトのための相応の方法を呼び出す。本来の計算はそれぞれの使用者のために完全にカプセル化されている。計算ユニット１２はそれぞれの規則を読み取る。

本発明による方法によって、異なる発生源に由来する測定データＭＤに基づく計算プロセスも考慮することが可能にされる。なぜならば、ＭＲ測定は、典型的に、種々の出力結果のための入力データ、すなわち種々のデータおよび種々の順序を有する種々の計算プロセスのための入力データを検出するからである。計算の編成もしくは管理および実行は計算ユニット１２の責任範囲内にある。両プロセスの並行化、アルゴリズムを実行可能にする手段の提供およびメモリの管理は結果オブジェクトの責任範囲内にある。本発明によれば再構成されかつパラメータ化された計算プロセスがパラメータ化された規則を介して記述される。

依存性ツリーの形での本発明によるデータ構成の使用の利点は、並行化過程を普通の試験方法により試験すること（特に、ツリーにおける一葉への収束を試験すること、すなわち再構成された進行構成も結果を正確に供給するかどうかについて試験すること）を可能にし、これは基本的にそれぞれ使用されるアルゴリズムもしくは計算プロセスに依存しない）。更に、例えば走査の欠けているまたは誤りのある検出によってひき起こされたエラーが発生した場合に適切な措置を行なうことができる。

標準化された形式での計算プロセスの本発明による再構成によって、本方法を任意の画像再構成プロセスに適用することができる。データ検出の順序に関していかなる条件も付けなくてよい。これは、好ましいことに、計算プロセスの柔軟性および安定性を高めることができる。それぞれのプロセス論理的依存性もしくはそれの相互依存性を含む本発明による進行構成における計算プロセスの再構成により、外部同期化がもはや必要でない。

代替としての実施形態において、計算プロセスはＭＲ画像再構成ではなくて、例えば測定結果の後処理のための使用者の照会に関係する。この後処理は同じ方法で実行することができるので、後処理は、まだデータがローカルなメモリまたはデータバンクから呼び出される間において計算され、そして進行する。

本発明の有利な発展形態はデータ検出の制御に関する。検出プロセスと計算プロセスとの間の本発明による同期化により、計算プロセスは、どのデータが検出プロセスによって検出されなければならないかを既に指定することができる。それにより、検出プロセスを直接に計算プロセスの必要条件に合わせて制御することができる。この発展形態は、とりわけ測定データ検出の時間的順序が、例えばコンピュータ断層撮影におけるように画質に影響を及ぼさない検出方法を意味する。

本発明の他の発展形態においては、それぞれの計算パケット１２−ｉがそれの優先順位を考慮して優先的に処理され、または時間的に遅れてやっと処理され、あるいは全く処理されないというように、各計算パケット１２−ｉが優先順位でもって特徴づけすることが可能である。

最後に指摘しておくに、本発明の説明および実施例は、原則的に特定の物理的な本発明の実現を考慮して限定解釈すべきでない。当該専門家にとって、本発明を部分的にまたは完全にソフトウェアおよび／またはハードウェアにておよび／または多数の物理的生産物にて、特にコンピュータプログラム生産物にて、配分して実現できることは自明である。

本発明の有利な実施形態による測定データ検出プロセスおよび画像再構成プロセスに関する概観図 本発明の有利な実施形態によるデータ流れ図 フーリエ変換された表示の読み取りへの本発明による方法の模範的適用例を示す説明図 位相エンコーディングされたフーリエ変換への本発明による方法の模範的適用例を示す説明図 先行する計算の組み合わせへの本発明による方法の模範的適用例を示す説明図 算定された画像の記録への本発明による方法の模範的適用例を示す説明図 依存性ツリー形式にて本発明によるデータ構造の模範的表示を示す説明図 本発明の有利な実施形態による進行に関する概観図 本発明の有利な実施形態による主要ユニットに関する概観図

符号の説明

１０ 検出ユニット
１１ インターフェース
１２ 計算ユニット
１２−ｉ 計算パケット（ｉ＝１，２，・・・，ｎ）
１４ 同期ユニット
１６ 制御ユニット
ＭＤ 測定データ

Claims (12)

1. 検出プロセスが測定データ（ＭＤ）を検出し、計算プロセスが検出された測定データ（ＭＤ）を基礎とし、計算プロセスの実行に並行して他の測定データ（ＭＤ）が検出可能であり、両プロセスがインターフェース（１１）を介して連絡を行なう検出および計算の複合プロセスの最適化方法であって、次の方法ステップ、
   ・計算プロセスをより小さな下位プロセスである計算パケット（１２−１，１２−２，・・・，１２−ｎ）に分解する方法ステップ、
   ・計算パケット（１２−１，１２−２，・・・，１２−ｎ）間の全ての論理的依存性を確定することによって、すなわちそれぞれの計算パケット（１２−ｉ）の実行のためにどの条件が満たされなければならないか、ないしどの測定データ（ＭＤ）が幾つ検出されなければならないかを確定することによって、各計算パケット（１２−ｉ）のための規則を定義する方法ステップ、
   ・計算パケット（１２−ｉ）およびそれらの規則に基づいて計算プロセスを進行構成に再構成する方法ステップ、
   ・進行構成に基づいて、自動的に可能な限り早い時点でそれぞれの計算パケット（１２−ｉ）を実行させることによって、計算プロセスを制御する方法ステップ、を有し、
   計算プロセスの進行構成が規則に基づいて評価されることによって、方法が付加的に検出プロセスを制御し、それによって計算パケット（１２−ｉ）が必要時に必要な測定データ（ＭＤ）を要求しかつ相応の測定過程を開始させ、
   次の少なくとも２つの同期点、
   ・計算パケット（１２−ｉ）の実行のための全ての条件、検出プロセスへの全ての論理的依存性を考慮するブロッカー、
   ・それぞれの計算パケット（１２−ｉ）のためのブロッカーがもはや阻止状態でなくなるや否やできる限り早い時点で自動的にそれぞれの計算パケット（１２−ｉ）が実行されるように、それぞれの計算パケット（１２−ｉ）の実行を検出するコレクター、
   がそれぞれの計算パケット（１２−ｉ）のために定められ、
   測定データ検出の制御が、適応的に発生された進行構成に基づいて行われ、
   発生された進行構成が、方向づけされたグラフにて表示される
   ことを特徴とする検出および計算の複合プロセスの最適化方法。
2. 計算プロセスが、測定データ検出の順序および速度に関係なく制御されることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 計算プロセスが、任意の計算アルゴリズムを基礎にすることができることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
4. 計算プロセスが、再構成プロセスであり、磁気共鳴画像データ、超音波画像データおよび／またはコンピュータ断層撮影データを発生することを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の方法。
5. 規則が、全ての計算パケットおよびそれらの論理的依存性を含めて記述され、したがって計算プロセスを完全に記述するものであることを特徴とする請求項１乃至４の１つに記載の方法。
6. 計算プロセスおよび／または測定データ検出プロセスが多数の並行に走るスレッドに分配されることを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の方法。
7. 方法が自動的に編成を行い、検出プロセスと計算プロセスとの間の外部の同期化を必要としないことを特徴とする請求項１乃至６の１つに記載の方法。
8. 方法のためのコンピュータアーキテクチャが、単一プロセッサシステムまたはマルチプロセッサシステムであること、ないし方法がそれぞれのコンピュータアーキテクチャに最適に適合化されていることを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載の方法。
9. 少なくとも１つの方法ステップが自動的に行なわれることを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載の方法。
10. 検出プロセスまたは再構成プロセスの結果ないし中間結果が、バッファメモリ内に記憶され、検出プロセスのリアルタイム制御のために使用されることを特徴とする請求項１乃至９の１つに記載の方法。
11. コンピュータに請求項１乃至１０の１つに記載の方法を実行させるためのプログラムにおいて、
    ・下位課題に分解された計算プロセスの課題を実行する多数の計算パケット（１２−ｉ）、
    ・計算パケット（１２−ｉ）間の全ての論理的依存性が定義されかつそれぞれの計算パケット（１２−ｉ）の実行が記録される各計算パケット（１２−ｉ）のためのそれぞれ少なくとも２つの同期点、
    ・それぞれ１つの計算パケット（１２−ｉ）と両同期点との間の関連付け、
    を有することを特徴とするプログラム。
12. 検出ユニット（１０）が測定データ（ＭＤ）を検出し、計算ユニット（１２）が検出された測定データ（ＭＤ）を基礎とし、計算ユニット（１２）の実行に並行して他の測定データ（ＭＤ）が検出ユニット（１０）によって検出可能であり、両ユニット（１０、１２）間の連絡のためのインターフェース（１１）が設けられている検出および計算の複合ユニット（１０、１２）の最適化装置において、
    ・計算ユニット（１２）における計算パケット（１２−ｉ）に分解された課題を実行するように定められていて、かつ異なるスレッドに分配可能である多数の計算モジュール、
    ・他の計算パケット（１２−ｉ）からおよび他の計算パケット（１２−ｉ）へのどのような論理依存性が存在するのかを各計算パケットに対して決定するように定められている少なくとも１つの同期化ユニット（１４）、
    ・同期化ユニット（１４）に基づいた計算ユニット（１２）の計算パケット（１２−ｉ）の進行のためのデータ構造、
    ・データ構造に基づいて、それぞれの計算パケット（１２−ｉ）の同期化ユニット（１４）が実行を指示するや否や自動的にできる限り早い時点でそれぞれの計算パケット（１２−ｉ）を実行させることによって、計算ユニット（１２）を制御するように定められている少なくとも１つの制御ユニット（１６）、
    を含み、
    次の少なくとも２つの同期点、
    ・計算パケット（１２−ｉ）の実行のための全ての条件、検出プロセスへの全ての論理的依存性を考慮するブロッカー、
    ・それぞれの計算パケット（１２−ｉ）のためのブロッカーがもはや阻止状態でなくなるや否やできる限り早い時点で自動的にそれぞれの計算パケット（１２−ｉ）が実行されるように、それぞれの計算パケット（１２−ｉ）の実行を検出するコレクター、
    がそれぞれの計算パケット（１２−ｉ）のために定められ、
    測定データ検出の制御が、適応的に発生された進行構成に基づいて行われ、
    発生された進行構成が、方向づけされたグラフにて表示される
    ことを特徴とする検出および計算の複合ユニットの最適化装置。

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