JP5269283B2 - Medical image diagnostic apparatus and image reconstruction method - Google Patents
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Images
Abstract
Description
本発明は、被検体の医用画像を形成するＸ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、核医学診断装置などの医用画像診断装置及び医用画像の画像再構成方法に関し、特に、３次元の医用画像を形成するために有効な技術に関するものである。 The present invention relates to a medical image diagnostic apparatus such as an X-ray CT apparatus, an MRI apparatus, and a nuclear medicine diagnostic apparatus that forms a medical image of a subject, and a method for reconstructing a medical image, and in particular, forms a three-dimensional medical image. Therefore, it relates to an effective technology.
被検体内部の状態を表す医用画像は、患者の診断に不可欠なものになっている。医用画像は、たとえばＸ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置、核医学診断装置（ＳＰＥＣＴ、ＰＥＴ等）などの医用画像診断装置を用いて取得される。医用画像診断装置は、被検体内の状態を反映するデータを収集し、収集されたデータから医用画像を再構成するものである。 Medical images representing the state of the inside of the subject are indispensable for patient diagnosis. The medical image is acquired using a medical image diagnostic apparatus such as an X-ray CT (Computed Tomography) apparatus, an MRI (Magnetic Resonance Imaging) apparatus, or a nuclear medicine diagnostic apparatus (SPECT, PET, etc.). The medical image diagnostic apparatus collects data reflecting a state in a subject and reconstructs a medical image from the collected data.
医用画像診断装置における再構成処理の高速化に関する技術が従来から提案されている。たとえばＸ線ＣＴ装置の分野においては、検出器を複数列備えたマルチスライスＸ線ＣＴ装置の登場などに伴って再構成処理に関わるデータ量が増大している現状がある一方で、運用上の利便性などから処理高速化の要望が高いのも現状である。 Techniques relating to speeding up of reconstruction processing in medical image diagnostic apparatuses have been proposed. For example, in the field of X-ray CT apparatuses, while there is a current situation in which the amount of data related to reconstruction processing has increased with the advent of multi-slice X-ray CT apparatuses having a plurality of detectors, At present, there is a high demand for high-speed processing due to convenience.
特許文献１や特許文献２は、Ｘ線ＣＴ装置に適用される再構成処理の高速化に関する手法を開示するものである。特許文献１の手法は、ＢＰ（バックプロジェクション）係数が同一になる複数のビュー角度に対するＢＰ係数の乗算処理を実質的に動じに行うことにより再構成処理を高速化するものであり、特許文献２の手法は、被検体を撮影した各所定ビューの投影データと空気のＸ線吸収係数に対応する空気レベルとを比較して投影データが空気レベルを超えるＸ線検出チャネル方向の範囲を検出し、その検出された範囲の両側に所定の余裕範囲を加えて再構成範囲を設定することにより、被検体のサイズ等に応じて必要最小限の範囲で再構成処理を行って高速化を図るものである。
しかし、このような従来の手法は、再構成アルゴリズムの改良に過ぎないため、再構成処理に関わるデータ量の増大という問題を根本的に解決するのは困難である。特に、近年では、マルチスライスＸ線ＣＴ装置の多列化（多チャンネル化）や、被検体内の３次元の対象領域（ボリューム）の画像を再構成する３次元Ｘ線ＣＴ装置の登場などにより、再構成処理に関わるデータ量が急激に増大しているが、上記のような従来の手法では、そのような状況に有効に対処することは難しい。 However, since such a conventional method is merely an improvement of the reconstruction algorithm, it is difficult to fundamentally solve the problem of an increase in the amount of data related to the reconstruction process. In particular, in recent years, the multi-slice X-ray CT apparatus has become multi-row (multi-channel), and the appearance of a three-dimensional X-ray CT apparatus that reconstructs an image of a three-dimensional target region (volume) in a subject. Although the amount of data related to the reconstruction process is rapidly increasing, it is difficult to effectively cope with such a situation with the conventional method as described above.
なお、多列のマルチスライスＸ線ＣＴ装置については特許文献３に、３次元ＣＴ装置については特許文献４にそれぞれ開示されている。特許文献３では、８列以上の検出器列を有するＸ線ＣＴ装置について言及しているが、近年では３２列や６４列といった検出器列を有するものも実用化されている。
The multi-row multi-slice X-ray CT apparatus is disclosed in
また、Ｘ線ＣＴ装置の処理高速化を図るために、再構成用プロセッサの処理速度を向上させるなどのハードウェアの改良や、再構成ソフトウェアの改良などが提案されているが、これらはハードウェアやソフトウェアの局所的な改良に過ぎず、多列数のマルチスライスＸ線ＣＴ装置や３次元Ｘ線ＣＴ装置に関する高速化の要求を満たすのに十分とは言い難い。 In order to increase the processing speed of the X-ray CT apparatus, hardware improvements such as improving the processing speed of the reconfiguration processor and improvements of the reconfiguration software have been proposed. It is merely a local improvement of the software, and it is hard to say that it is sufficient to meet the demands for speeding up the multi-slice multi-slice X-ray CT apparatus and three-dimensional X-ray CT apparatus.
以下、従来のＸ線ＣＴ装置の一般的な構成について、図１０〜図１２を参照して説明する。図１０はＸ線ＣＴ装置の外観構成を表し、図１１はその内部構成を表し、図１２はコンピュータ装置内の画像処理部の構成を表している。 Hereinafter, a general configuration of a conventional X-ray CT apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 10 shows the external configuration of the X-ray CT apparatus, FIG. 11 shows its internal configuration, and FIG. 12 shows the configuration of the image processing unit in the computer apparatus.
Ｘ線ＣＴ装置１００は、図１０に示すように、架台１１０、寝台１２０、コンピュータ装置１３０、モニタ１４０及び入力デバイス１５０を有する。Ｘ線ＣＴ装置１００は、図１２に示すワークステーション２００に接続されている。このワークステーション２００は、Ｘ線ＣＴ装置１００が取得したＣＴ画像を医者等が読影するためなどに使用される。
As shown in FIG. 10, the
モニタ１４０及び入力デバイス１５０は、Ｘ線ＣＴ装置１００のコンソール１６０として使用される。モニタ１４０は、ＬＣＤやＣＲＴ等の任意のディスプレイ機器により構成される。入力デバイス１５０は、キーボード、マウス、トラックボール、コントロールパネル、タッチパネル等の任意の入力機器により構成される。
The
架台１１０は、図１１に示すように回動可能な支持体１１１を内蔵している。この支持体１１１は、開口部１１０Ａ内に位置する被検体Ｐに向けてＸ線のファンビームやコーンビームを照射するＸ線管１１２と、被検体Ｐを透過したＸ線の線量を検出する検出器が複数列配置されたＸ線検出器１１３とを対向配置に支持している。Ｘ線管１１２は、高電圧発生部１１４により印加される所定の管電圧と管電流に基づいてＸ線を出力する。支持体１１１は、支持体駆動部１１５により開口部１１０Ａ周りに回転され、その回転に伴ってＸ線管１１２とともに回転されるＸ線検出器１１３が被検体Ｐの透過Ｘ線量を様々な方向から検出する。検出された透過Ｘ線量のデータは、データ収集部１１６により収集され、増幅処理やＡ／Ｄ変換処理などが施されたのちにコンピュータ装置１３０に送られる。なお、支持体駆動部１１５は、支持体１１１を被検体Ｐに対して傾斜（チルト）させるようにも動作する。
As shown in FIG. 11, the
寝台１２０は、被検体Ｐが載置される天板１２１と、この天板１２１を指支持する寝台基部１２２とを備える。寝台基部１２２には、天板１２１を前後方向（図１０中の矢印方向；水平方向）及び上下方向に移動させる天板駆動部１２３（図１１を参照）が設けられている。
The
コンピュータ装置１３０は、支持体１１１の回転動作やチルト動作の制御や、Ｘ線管１１２やＸ線検出器１１３の制御や、寝台１２０の天板１２１の移動動作の制御などを行う装置制御部１３１を有する。また、コンピュータ装置１３０は、架台１１０が収集したデータに画像処理を施す画像処理部１３２を備えている。
The
画像処理部１３２は、図１２に示すように、再構成処理等の画像処理を実行する画像処理ユニット１３３と、架台１１０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１３５と、画像処理ユニット１３３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１３６とを備える。
As shown in FIG. 12, the
画像処理ユニット１３３は、再構成ユニットなどとも呼ばれ、そのシャーシ内に複数（Ｎ枚）の画像処理基板１３４−１〜１３４−Ｎ（まとめて「画像処理基板１３４」と称することがある。）を格納している。各画像処理基板１３４は、バックプレーン（図示せず）に装着されて互いに接続されている。
The
画像処理基板１３４−１〜１３４−Ｎには、再構成処理基板及びＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）処理基板が含まれている。再構成処理基板は、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などにより構成され、純生データを投影データに変換する前処理や、投影データから被検体ＰのＣＴ画像を再構成するバックプロジェクション（逆投影）やコンボリューション（畳み込み）等の再構成処理や、再構成されたＣＴ画像を補正する画像補正処理などを実行する。また、Ｉ／Ｏ処理基板は、生データ記憶部１３５や再構成画像記憶部１３６に対するデータの入出力処理を行う。
The image processing boards 134-1 to 134-N include a reconstruction processing board and an I / O (Input / Output) processing board. The reconfigurable processing board is composed of a field programmable gate array (FPGA), a central processing unit (CPU), a digital signal processor (DSP), a GPU (Graphics Processing Unit), and the like, and is used to project pure raw data into pre-processed data and conversion data. Then, reconstruction processing such as back projection (back projection) and convolution (convolution) for reconstructing the CT image of the subject P from the projection data, image correction processing for correcting the reconstructed CT image, and the like are executed. The I / O processing board performs data input / output processing with respect to the raw
生データ記憶部１３５及び再構成画像記憶部１３６は、それぞれ、複数のハードディスク等の記憶媒体からなる大容量の記憶装置である。
Each of the raw
このような構成の画像処理部１３２は、次のように動作する。架台１１０により収集された純生データは、生データ記憶部１３５に記憶される。画像処理ユニット１３３のＩ／Ｏ処理基板は、生データ記憶部１３５から純生データを取得し、バックプレーンを介して再構成処理基板に送る。再構成処理基板は、この純生データを投影データに変換する。この投影データは、必要に応じてＩ／Ｏ処理基板により生データ記憶部１３５に送られて保存される。再構成処理基板は、更に、投影データから画像を再構成する。なお、前処理と再構成処理とを並行して実行することもある。すなわち、複数の再構成処理基板のうちのいくつかが前処理を行って投影データを生成するとともに、他の再構成処理基板がその投影データから画像を再構成することもできる。再構成された画像は、Ｉ／Ｏ処理基板により再構成画像記憶部１３６に送られて保存される。ワークステーション２００の操作者は、保存された再構成画像を閲覧できる。
The
さて、多列数のマルチスライスＸ線ＣＴ装置や３次元Ｘ線ＣＴ装置に対する高速化の要求を満足するには、つまり、Ｘ線ＣＴ装置の処理速度を飛躍的に高速化するには、従来のＸ線ＣＴ装置１００のハードウェア構成を抜本的に改良する必要がある。
In order to satisfy the demand for higher speeds of multi-slice multi-slice X-ray CT apparatuses and three-dimensional X-ray CT apparatuses, that is, to dramatically increase the processing speed of X-ray CT apparatuses, The hardware configuration of the
その手法としては、画像処理基板１３４の枚数を大幅に増加させることにより、多数の基板で処理を行うことが考えられる。しかし、画像処理基板１３４の枚数を増加させると、バックプレーンに多数の基板が装着されることとなるため、高速データ転送を必須とされる多列化システム用再構成システムとしては、基板間の接続距離が増大してしまうため接続距離に限界がある。 As a technique for this, it is conceivable to perform processing with a large number of substrates by greatly increasing the number of image processing substrates 134. However, if the number of image processing boards 134 is increased, a large number of boards are mounted on the backplane. Since the connection distance increases, the connection distance is limited.
このように、従来の技術では、多列数のマルチスライスＸ線ＣＴ装置や３次元Ｘ線ＣＴ装置などにより、大量のデータを処理する必要がある医用画像診断装置の処理速度を十分に高速化することができなかった。また、たとえば被検体の３次元の医用画像を実質的にリアルタイムで再構成するような処理の実現も困難であった。 As described above, in the conventional technique, the processing speed of the medical image diagnostic apparatus that needs to process a large amount of data is sufficiently increased by a multi-slice multi-slice X-ray CT apparatus or a three-dimensional X-ray CT apparatus. I couldn't. In addition, for example, it has been difficult to realize a process for reconstructing a three-dimensional medical image of a subject substantially in real time.
本発明は、そのような事情に鑑みてなされたもので、医用画像の形成処理を高速化して処理時間を大幅に短縮することが可能な医用画像診断装置及び画像再構成方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a medical image diagnostic apparatus and an image reconstruction method capable of greatly reducing the processing time by speeding up a medical image formation process. Objective.
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、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及び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、前記複数の前処理手段の内の一部又は全部を選択的に指定して、前記２以上の部分データを分配し、かつ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の内の一部又は全部を選択的に指定して分配する分配手段とを有し、前記再構成手段は、前記分配された２以上の部分投影データに基づいて２以上の部分画像を再構成することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の医用画像診断装置であって、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を有することを特徴とする。
The invention described in
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の医用画像診断装置であって、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。
The invention according to
また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の医用画像診断装置であって、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。 According to a fourth aspect of the present invention, in the medical image diagnostic apparatus according to any one of the first to third aspects, the distribution unit is a partial projection generated sequentially by the preprocessing unit. Data is sequentially distributed to the plurality of reconstruction means, and the processing by the preprocessing means and the processing by the reconstruction means are executed in parallel.
また、請求項５に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の医用画像診断装置であって、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。
The invention according to
また、請求項６に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の医用画像診断装置であって、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する、ことを特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、請求項２に記載の医用画像診断装置であって、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。
The invention according to
The invention according to
また、請求項８に記載の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の医用画像診断装置であって、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。
The invention according to
また、請求項９に記載の発明は、請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の医用画像診断装置であって、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。
The invention according to
また、請求項１０に記載の発明は、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、複数の前処理手段の内の一部又は全部を選択的に指定して、前記２以上の部分データを分配し、該指定された前処理手段により、該分配された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、複数の再構成手段の内の一部又は全部を選択的に指定して、前記２以上の部分投影データを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、を含むことを特徴とする画像再構成方法である。
The invention according to
また、請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の医用画像診断装置であって、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ステップを含むことを特徴とする画像再構成方法である。
The invention according to
請求項１に記載の本発明に係る医用画像診断装置は、複数の再構成手段を備え、収集手段により収集されたデータを分割手段が２以上の部分データに分割し、その２以上の部分データに基づいて前処理手段が２以上の部分投影データを生成する。その２以上の部分投影データは、分配手段によって複数の再構成手段に分配され、複数の再構成手段のそれぞれは、分配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。このように、本発明によれば、複数の再構成手段によって画像再構成処理を分散して行うことができるので、医用画像の形成処理を高速化して処理時間を大幅に短縮することが可能となる。同様に、請求項１０に記載の本発明に係る画像再構成方法によっても、医用画像形成処理の処理時間を大幅に短縮することが可能である。
The medical image diagnostic apparatus according to the first aspect of the present invention includes a plurality of reconstruction units, and the division unit divides the data collected by the collection unit into two or more partial data, and the two or more partial data Based on, the preprocessing means generates two or more partial projection data. The two or more partial projection data are distributed to a plurality of reconstruction means by the distribution means, and each of the plurality of reconstruction means reconstructs a partial image based on the distributed partial projection data . As this, according to the present invention, can be performed by dispersing the image reconstruction processing by a plurality of reconstruction means, it can be greatly reduced speed and the processing time in the formation process of the medical image It becomes. Similarly, according to the image reconstruction method of the present invention as set forth in
本発明に係る医用画像診断装置及びそれにより実行される画像再構成方法の好適な実施形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下、本発明に係る医用画像診断装置の一例であるＸ線ＣＴ装置についてのみ詳しく説明するが、被検体をスキャンしてデータを収集し、その収集されたデータに所定の前処理を施して投影データを生成し、その投影データから画像を再構成することにより医用画像を形成する構成を備えた任意の医用画像診断装置、たとえばＭＲＩ装置や核医学診断装置などについても、以下の構成を適用可能である。 An example of a preferred embodiment of a medical image diagnostic apparatus and an image reconstruction method executed thereby will be described in detail with reference to the drawings. Hereinafter, only an X-ray CT apparatus, which is an example of a medical image diagnostic apparatus according to the present invention, will be described in detail. However, data is collected by scanning a subject, and the collected data is subjected to a predetermined preprocessing and projected. The following configurations can also be applied to any medical image diagnostic apparatus, such as an MRI apparatus or nuclear medicine diagnostic apparatus, that has a configuration for generating medical images by generating data and reconstructing images from the projection data. It is.
［装置構成］
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。
[Device configuration]
First, the configuration of the medical image diagnostic apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows an outline of an internal configuration of an X-ray CT apparatus which is an example of a medical image diagnostic apparatus according to the present invention, and FIGS. 2 and 3 show a configuration of a computer apparatus constituting the X-ray CT apparatus. Yes.
本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、前述した従来のＸ線ＣＴ装置と同様の外観構成（図１０参照）を備えており、図１に示すように、架台２と、寝台（図１では図示省略）と、コンピュータ装置３と、コンソール６を構成するモニタ４及び入力デバイス５とを備えている。
The X-ray CT apparatus according to the present embodiment has the same external configuration (see FIG. 10) as the conventional X-ray CT apparatus described above. As shown in FIG. 1, a
被検体Ｐは、寝台の天板１３上に載置された状態で検査に供される。天板１３は、天板駆動部１４によって水平方向及び垂直方向に移動される。被検体Ｐは、天板１３とともに架台２の開口部内において水平移動される。なお、寝台の天板１３は本発明の「載置手段」の一例に相当し、天板駆動部１４は「駆動手段」の一例に相当する。
The subject P is used for the examination while being placed on the
架台２は、被検体Ｐの内部形態を反映するデータ、たとえば被検体Ｐを透過したＸ線量の３次元分布データを収集するものであり、本発明の「収集手段」の一例に相当する。この架台２は支持体７を内蔵している。支持体７には、架台２の開口部内に位置する被検体Ｐに向けてＸ線を照射するＸ線管８と、被検体Ｐを透過したＸ線の線量を検出する検出器が２次元配置されて検出面を形成するＸ線検出器９とが支持されている。Ｘ線管８とＸ線検出器９とは、被検体Ｐを挟んで対峙する位置に配置されている。Ｘ線管８は、高電圧発生部１０により印加される所定の管電圧と管電流に基づいてＸ線を出力する。なお、Ｘ線管８は本発明の「照射手段」の一例に相当し、Ｘ線検出器９は「検出手段」に相当する。
The
支持体駆動部１１は、架台２の開口部周りに支持体７を所定方向に回転させる。それにより、Ｘ線管８とＸ線検出器９とが互いに対峙した状態で被検体Ｐの周囲を回転し、様々な方向における透過Ｘ線量のデータを検出する。また、支持体駆動部１１は、支持体７を傾斜（チルト）させる。
The
Ｘ線検出器９が検出した様々な方向における透過Ｘ線量のデータは、データ収集部１２により収集される。このデータ収集部１２は、収集したデータに対して増幅処理やＡ／Ｄ変換を施してコンピュータ装置３に伝送する。
Data of the transmitted X-ray dose in various directions detected by the
モニタ４は、ＬＣＤやＣＲＴ等の任意の表示装置によって構成され、コンピュータ装置３の制御に基づいて各種の画像や画面を表示する。また、入力デバイス５は、キーボード、マウス、コントロールキー、トラックボールなどの任意の入力用・操作用のデバイスによって構成される。
The
入力デバイス５は、たとえば、架台２がデータ収集を行うときの条件（収集条件）や、コンピュータ装置３が画像を再構成するときの条件（再構成条件）や、再構成画像の出力条件（処理画像出力条件）などの各種条件を入力するために操作される。また、複数のデータが一度に収集される場合の処理順序の設定や実行中の処理に割込する場合など、処理の優先順位に関する入力操作や、診断において特に注目する部位（心臓、頭部等；注目部位）の入力操作なども入力デバイス５から行うことができる。
The
収集条件としては、データの収集範囲（天板１３の移動範囲）、Ｘ線検出器９の複数の検出器列の内の使用列数、Ｘ線管８の管電圧や管電流、架台２によるスキャン態様（ヘリカルスキャン、コンベンショナルスキャン等）、支持体７の回転速度やチルト角度、Ｘ線の照射時間などの条件が指定入力される。また、再構成条件としては、たとえば、画像を再構成する範囲、再構成の種類（コーンビーム再構成／ファンビーム再構成、ハーフ再構成／フル再構成など）、再構成関数の種類、スライス画像の解像度（部位毎に設定可能）、再構成画像の間隔、画像厚（スライス厚）などの条件が指定入力される。このような収集条件や再構成条件は、たとえば被検体Ｐのスキャノグラムなどを参照して指定される。また、処理画像出力条件としては、２次元画像表示、３次元画像表示、４次元画像表示（３次元画像の時間変化表示）等の画像の表示態様などが指定入力される。また、診断における注目部位の指定入力は、たとえばスキャノグラムなどを参照して行う。
The collection conditions include the data collection range (movement range of the top plate 13), the number of columns used in the plurality of detector rows of the
なお、ファンビーム再構成とは、被検体Ｐの体軸方向におけるＸ線パスの傾きが無い、つまりＸ線ビームが平行ビームであると仮定して行う再構成手法を意味し、コーンビーム再構成とは、被検体Ｐの体軸方向におけるＸ線パスの傾きに忠実に逆投影パスを算出して行う再構成手法を意味する。また、フル再構成とは、被検体Ｐの周囲３６０度分の投影データから画像を再構成する手法を意味し、ハーフ再構成とは、被検体Ｐの周囲１８０度分の投影データにＸ線ビームのファン角度分の投影データを加えて画像を再構成する手法を意味する。 The fan beam reconstruction means a reconstruction method performed on the assumption that there is no inclination of the X-ray path in the body axis direction of the subject P, that is, the X-ray beam is a parallel beam. The term “reconstruction method” refers to a reconstruction method performed by calculating a back projection path faithfully to the inclination of the X-ray path in the body axis direction of the subject P. Further, full reconstruction means a method of reconstructing an image from projection data for 360 degrees around the subject P, and half reconstruction means that X-ray is applied to projection data for 180 degrees around the subject P. This means a method for reconstructing an image by adding projection data corresponding to the fan angle of the beam.
〔コンピュータ装置の構成〕
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。
[Configuration of computer device]
As shown in FIGS. 1 to 3, the
（装置制御部のハードウェア構成）
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。
(Hardware configuration of device controller)
The
（画像処理部のハードウェア構成）
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。
(Hardware configuration of image processing unit)
As shown in FIGS. 2 and 3, the
各画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎは、図２に示すように、そのシャーシ内に複数の画像処理基板を格納している：画像処理ユニット１７Ａには１７Ａ−１〜１７Ａ−ｋのｋ枚、画像処理ユニット１７Ｂには１７Ｂ−１〜１７Ｂ−ｌのｌ枚、画像処理ユニット１７Ｃには１７Ｃ−１〜１７Ｃ−ｍのｍ枚、画像処理ユニット１７Ｎには１７Ｎ−１〜１７Ｎ−ｎのｎ枚の画像処理基板がそれぞれ格納されている。
As shown in FIG. 2, each of the
各画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの画像処理基板には、再構成処理基板とＩ／Ｏ処理基板とが含まれている。
The image processing substrate of each of the
再構成処理基板は、ＦＰＧＡ基板やＣＰＵ基板などにより構成されている。ＦＰＧＡ基板は複数枚設けられており、たとえば、純生データの対数変換やリファレンス補正や水処理などを施して投影データを生成する前処理、投影データに対するバックプロジェクションやコンボリューション等の再構成処理などを実行する。また、ＣＰＵ基板は複数枚設けられており、投影データに対するビームハードニング補正や体動補正などの再構成前処理や、再構成された画像を補正する画像補正処理などの後処理を実行する。なお、再構成基板としてＤＳＰ基板やＧＰＵ基板などを使用してもよい。 The reconstruction processing substrate is configured by an FPGA substrate, a CPU substrate, or the like. A plurality of FPGA boards are provided. For example, preprocessing for generating projection data by performing logarithmic conversion of pure raw data, reference correction, water processing, etc., reconstruction processing such as back projection and convolution for projection data, etc. Run. In addition, a plurality of CPU boards are provided, and post-processing such as pre-reconstruction processing such as beam hardening correction and body motion correction for projection data, and post-processing such as image correction processing for correcting the reconstructed image is executed. A DSP substrate or a GPU substrate may be used as the reconfigurable substrate.
Ｉ／Ｏ処理基板には、装置制御部１５や生データ記憶部１８や再構成画像記憶部１９等との間におけるデータ通信処理や各種の制御処理を行うＲＴＭ（リアルタイムマネジャ）−ＩＯ基板や、他の画像処理ユニットとの間のデータ通信処理を行う基板などが含まれている。
The I / O processing board includes an RTM (real-time manager) -IO board that performs data communication processing and various control processes with the
なお、複数の画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎのうちの少なくとも１つ（たとえば画像ユニット１７Ａ）には、後述のデータ分割部、ユニット指定部、画像合成部、処理状況取得部などとして動作するＣＰＵ等の基板が格納されている。
Note that at least one of the plurality of
各画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎ内の画像処理基板は、図示しないバックプレーンに装着されて互いに接続されている。その接続態様としては、ｃＰＣＩ、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ、高速データＬｉｎｋなどの転送インターフェイスを使用できる。なお、転送速度を考慮すると、高速データＬｉｎｋ等の高速な転送インターフェイスを使用することが望ましい。また、画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎ間の接続態様や、生データ記憶部１８や再構成画像記憶部１９に対する接続態様についても、同様の転送インターフェイスが用いられる。
The image processing boards in the
架台２とコンピュータ装置３とは、たとえば光ファイバにより接続されており、コンピュータ装置３とワークステーション２００とは、たとえばＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等によりＬＡＮ接続されている。なお、このワークステーション２００は、Ｘ線ＣＴ装置１により取得されたＣＴ画像を医者等が読影するためなどに使用される。
The
（機能的構成）
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。
(Functional configuration)
Next, a functional configuration of the
（画像処理ユニットの機能的構成）
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。
(Functional configuration of image processing unit)
The
本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１においては、前処理部４２Ａ〜４２Ｎ、再構成部４３Ａ〜４３Ｎ及び画像補正部４４Ａ〜４４Ｎを、複数の画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎのそれぞれに備えているが、これら３つの内の１つ又は２つのみを有する画像処理ユニットを用いることも可能である。その場合であっても、前処理部及び再構成部の内の少なくとも一方を複数備えている必要がある。また、画像補正部についても複数設けられていることが望ましい。
In the
さて、データ送受信部４１Ａ〜４１Ｎは、前述のＩ／Ｏ処理基板によって構成され、装置制御部１５、生データ記憶部１８、再構成画像記憶部１９、他の画像処理ユニットとの間におけるデータの送受信を司っている。
The data transmission /
前処理部４２Ａ〜４２Ｎは、前述のＦＰＧＡ基板によって構成され、架台２が収集したデータに前処理を施して投影データを生成する処理を行う。この前処理部４２Ａ〜４２Ｎの内、後述の「前処理ユニット」に指定された画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎに搭載されたものは、本発明の「前処理手段」の一例を構成する。
The
再構成部４３Ａ〜４３Ｎは、前述のＦＰＧＡ基板によって構成され、前処理部４２Ａ〜４２Ｎにより生成された投影データに基づいて被検体Ｐの内部形態を表す画像を再構成する処理を行う。再構成部４３Ａ〜４３Ｎは、たとえば、Ｆｅｌｄｋａｍｐ法に代表される３次元画像再構成アルゴリズムによる再構成処理を実行し、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を再構成する。また、再構成部４３Ａ〜４３Ｎは、一般的な２次元画像再構成アルゴリズムを用いて、投影データに基づく被検体のＰの２次元断層画像を再構成することもできる。このような再構成部４３Ａ〜４３Ｎの内、後述の「再構成処理ユニット」に指定された画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎに搭載されたものは、本発明の「再構成手段」の一例を構成する。
The
画像補正部４４Ａ〜４４Ｎは、前述のＣＰＵ基板によって構成され、再構成部４３Ａ〜４３Ｎにより再構成された画像の画像補正処理などの後処理を施すものであり、それらの内、後述の「後処理ユニット」に指定された画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎに搭載されたものは、本発明の「後処理手段」の一例を構成する。
The image correction units 44A to 44N are configured by the above-described CPU board, and perform post-processing such as image correction processing of the images reconstructed by the
記憶部４５Ａ〜４５Ｎは、データの書き込み及び読み出しが可能なメモリ装置等の記憶媒体によって構成される。
The
画像処理ユニット１７Ａは、これらに加えて、データ分割部３１、ユニット指定部３２、画像合成部３３及び処理状況取得部３４を備えている。
In addition to these, the image processing unit 17 </ b> A includes a
データ分割部３１は、本発明の「分割手段」の一例に相当し、架台２が被検体Ｐをスキャンして収集したデータ（純生データ）を２以上の部分データに分割する処理を実行する。
The
このデータ分割部３１は、たとえば画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの個数や、前処理ユニット、再構成処理ユニット、後処理ユニットの個数、更には、各画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎ（前処理ユニット、再構成処理ユニット、後処理ユニット）の処理能力や、収集された純生データのデータ量などに応じて、純生データを分割する個数（つまり部分データの個数）を決定する。たとえば画像処理ユニットが４個設けられている場合、データ分割部３１は、画像処理ユニットと同数の４つの部分データに純生データを分割する。このような純生データの分割態様の詳細やそのバリエーションについては後述することとする。なお、純生データの分割個数については、あらかじめパラメータを保持しておき、画像処理ユニット等の個数に対応するパラメータを自動的に読み出して決定することができる。
The
なお、前処理部及び／又は再構成部を有さない画像処理ユニットがある場合や（前述）、ユニット指定部３２により指定された後述の前処理ユニットや再構成処理ユニットの個数が画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの個数と異なる場合には、データ分割部３１は、前処理部の個数や再構成部の個数に応じて純生データを分割する個数を決定する（その一例については後述する。）。
When there is an image processing unit that does not have a preprocessing unit and / or a reconstruction unit (as described above), the number of later-described preprocessing units and reconstruction processing units specified by the
図４は、架台２がヘリカルスキャン（架台２の支持体７の回転と天板１３の移動とを同期させて行うスキャン方法）により収集したデータの分割態様の一例を表している。データ分割部３１は、ヘリカルスキャンにより収集された純生データＤをＭ個の部分データｄ１〜ｄＭに分割する。このとき、連続する部分データｄｉと部分データｄ（ｉ＋１）との分割部分ｆｉに重複範囲ｅｉを持たせるようにして、部分データｄｉ、ｄ（ｉ＋１）を形成する（ｉ＝１〜Ｍ−１）。すなわち、分割により得られる連続する部分データｄｉ、ｄ（ｉ＋１）は、それらの分割部分において所定範囲の重複を有している。重複範囲ｅ１〜ｅ（Ｍ−１）の幅は、装置制御部１５により設定される。
FIG. 4 shows an example of a division mode of data collected by the
なお、この図４には、架台２が収集した純生データＤ（Ｘ線量の３次元分布データ）を、被検体Ｐの体軸方向、つまり天板１３の移動方向（「Ｚ方向」と呼ぶことがある。）に並ぶ部分データｄ１〜ｄＭに分割する手法が示されているが、純生データＤの分割態様はこれに限定されるものではない。たとえば、被検体Ｐの体軸方向に直交する面上の２次元直交座標系（水平方向を「Ｘ座標」、垂直方向を「Ｙ座標」と呼ぶことがある。）における各座標軸の方向に並ぶ部分データを生成するようにしてもよい。また、部分データｄ１〜ｄＭのデータ量は、それぞれ等しくてもよいし、異なっていてもよい。たとえば、純生データＤのデータ量に応じて分割する場合には、各部分データｄ１〜ｄＭのデータ量を等しくするように分割することができるし、また、純生データＤを所定のデータ量毎に逐次分割する場合には、データ量が等しい部分データｄ１〜ｄ（Ｍ−１）と、それらよりもデータ量の少ない最後の部分データｄＭとからなる部分データｄ１〜ｄＭに分割することができる。
In FIG. 4, pure raw data D (X-ray dose three-dimensional distribution data) collected by the
ユニット指定部３２は、本発明の「指定手段」の一例に相当し、画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎのそれぞれについて、その前処理部４２Ａ〜４２Ｎ、再構成部４３Ａ〜４３Ｎ及び画像補正部４４Ａ〜４４Ｎの内の少なくともを１つを選択的に動作させるように指定する処理を行う。以下、前処理部４２Ａ〜４２Ｎを動作させるように指定された各画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎを前処理ユニットと称し、再構成部４３Ａ〜４３Ｎを動作させるように指定された各画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎを再構成処理ユニットと称し、画像補正部４３Ａ〜４４Ｎを動作させるように指定された各画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎを後処理ユニットと称することとする。
The
なお、単一の画像処理ユニット１７ｉについて、前処理部４２ｉ、再構成部４３ｉ及び画像補正部４４ｉの内の２つ又は３つを動作させるように指定することも可能である。たとえば、前処理部４２ｉと再構成部４３ｉとの双方を動作させるように指定された画像処理ユニットは、前処理ユニットかつ再構成処理ユニットとして扱われる。 Note that it is possible to designate two or three of the preprocessing unit 42i, the reconstruction unit 43i, and the image correction unit 44i to be operated for a single image processing unit 17i. For example, an image processing unit designated to operate both the preprocessing unit 42i and the reconstruction unit 43i is treated as a preprocessing unit and a reconstruction processing unit.
また、ユニット指定部３２は、一旦前処理ユニットや再構成処理ユニットに指定された画像処理ユニットを異なる目的のユニットに新たに指定する（つまり指定を変更する）ように動作する。たとえば、前処理ユニットに指定されている画像処理ユニットを再構成処理ユニットに指定を変更するように動作する。
The
データ送受信部４１Ａは、データ分割部３１により得られた２以上の部分データを、ユニット指定部３２が指定した前処理ユニットに送信する。複数の画像処理ユニットが前処理ユニットに指定されている場合、２以上の部分データは、その複数の前処理ユニットに分散して送信される。また、データ送受信部４１Ａは、これら部分データから各前処理ユニットが生成した投影データ（部分投影データ；部分データと同数ある）を、ユニット指定部３２が指定した再構成処理ユニットに送信する。複数の画像処理ユニットが再構成処理ユニットに指定されている場合、２以上の部分投影データは、その複数の再構成処理ユニットに分散して送信される。更に、データ送受信部４１Ａは、これら部分投影データから各再構成処理ユニットが再構成した画像（部分画像；部分投影データと同数ある）を後処理ユニットに送信する。複数の画像処理ユニットが後処理ユニットに指定されている場合、２以上の部分画像は、その複数の後処理ユニットに分散して送信される。
The data transmitting / receiving
なお、或る画像処理ユニット１７ｉが、前処理ユニット、再構成処理ユニット及び後処理ユニットの内の２つ又は３つに指定された場合、データ送受信部４１Ａによるデータ送信処理の形態としては複数のケースがある。たとえば、画像処理ユニット１７ｉが前処理ユニット及び再構成処理ユニットの双方に指定された場合において、当該画像処理ユニット１７ｉの前処理部４２ｉが生成した部分投影データの再構成処理を同じく再構成部４３ｉにて行う場合、データ送受信部４１Ａによるデータ送信処理としては次の２つのケースがある。
When a certain image processing unit 17i is designated as two or three of the pre-processing unit, the reconstruction processing unit, and the post-processing unit, the data transmission /
（第１のケース）部分データのみを送信するケース：データ送受信部４１Ａは、画像処理ユニット１７ｉに部分データを送信する。画像処理ユニット１７ｉの前処理部４２ｉが、当該部分データから部分投影データを生成する。生成された部分投影データは記憶部４４ｉに記憶される。再構成部４３ｉは、記憶された部分投影データを読み出して部分画像を再構成する。再構成された部分画像は、データ送受信部４１ｉにより再構成画像記憶部１９に伝送されて保存される。このように、第１のケースにおいては、データ送受信部４１Ａは、部分投影データの送信処理を実際には実行しないが、この部分投影データの送信を行ったものとみなす。
(First case) Case of transmitting only partial data: The data transmitting / receiving
（第２のケース）部分データ及び部分投影データを送信するケース：データ送受信部４１Ａは、画像処理ユニット１７ｉに部分データを送信する。画像処理ユニット１７ｉの前処理部４２ｉが、当該部分データから部分投影データを生成する。生成された部分投影データは、データ送受信部４１ｉにより生データ記憶部１８に伝送されて保存される。データ送受信部４１Ａは、保存された当該部分投影データを、画像処理ユニット１７ｉに送信する。再構成部４３ｉは、この部分投影データを再構成して部分画像を形成する。再構成された部分画像は、データ送受信部４１ｉにより再構成画像記憶部１９に伝送されて保存される。
(Second Case) Case of Transmitting Partial Data and Partial Projection Data: The data transmitting / receiving
以上のように、ユニット指定部３２とデータ送受信部４１Ａとは、２以上の部分データを複数の前処理部４２Ａ〜４２Ｎに分配する処理を行うとともに、これら２以上の部分データに基づいて前処理手段４２Ａ〜４２Ｎがそれぞれ生成した２以上の部分投影データを、複数の再構成部４３Ａ〜４３Ｎに分配するように作用するものであり、本発明の「分配手段」の一例に相当する。ユニット指定部３２（及びデータ送受信部４１Ａ）による画像処理ユニット指定処理とデータ分配処理との詳細については、装置の動作説明中において述べる。
As described above, the
なお、本実施形態においては、画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎのそれぞれに前処理部４２Ａ〜４２Ｎ及び再構成部４３Ａ〜４３Ｎが設けられているので、ユニット指定部３２は、各画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎを、前処理ユニット及び再構成処理ユニットの双方として同時に指定できる。前処理ユニット及び再構成処理ユニットの双方に指定された画像処理ユニットは、たとえば、その前処理部にて部分投影データを生成するとともに、その再構成部により当該部分投影データに基づく画像の再構成を行うことができる。もちろん、当該画像処理ユニットの前処理部が生成した部分投影データに基づく再構成処理を他の画像処理ユニットにて行ってもよいし、逆に、他の画像処理ユニットの前処理部にて生成された部分投影データの再構成処理を当該画像処理ユニットにて行ってもよい。また、後処理ユニットについても、画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの内から任意に指定することができる。
In the present embodiment, since the
画像合成部３３は、再構成処理ユニットに指定された画像処理ユニットが２以上の部分投影データのそれぞれに基づいて再構成した２以上の部分画像を合成する。この画像合成部３３は、データ分割部３１による純生データの分割部分（図４の分割部分ｆｉ）を合わせるようにして２以上の部分画像を合成する。そのために、たとえば、複数個形成される部分画像ｄ１〜ｄＭのそれぞれの重複範囲ｆ１〜ｆ（Ｍ−１）に対応する画像（画素値）を比較し、それらが一致する部分画像を連続する部分画像ｇｉ、ｇ（ｉ＋１）と判断する。そして、一致した重複範囲の画像が重なる位置を部分画像ｇｉ、ｇ（ｉ＋１）の合成位置として決定するとともに、部分画像ｇｉ、ｇ（ｉ＋１）の重複範囲ｅｉに対応する画像範囲の内の任意の一方を選択して、当該重複範囲ｅｉに対応する画像として採用する。
The
処理状況取得部３４は、各画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの前処理部４２Ａ〜４２Ｎ、再構成部４３Ａ〜４３Ｎ及び画像補正部４４Ａ〜４４Ｎによる処理状況を監視して、それらの処理状況を表す処理状況情報を取得する。ここで「処理状況」とは、前処理や再構成処理や画像補正処理の実行の有無（たとえば「処理開始前」、「処理中」「処理終了」など）や、処理実行中においてはその進捗状況（たとえば「処理の６０％が終了」など）を表す情報である。
The processing
処理状況取得部３４は、たとえば、データ送受信部４１Ａを制御して、処理状況情報の送信を指示する信号（情報送信要求信号）を、各画像処理ユニット１７Ｂ〜１７Ｎに定期的に又は不定期的に送信する。各画像処理ユニット１７Ｂ〜１７Ｎは、この情報送信要求信号を受けると、前処理部４２Ａ〜４２Ｎ、再構成部４３Ａ〜４３Ｎ及び画像補正部４４Ａ〜４４Ｎのそれぞれの処理状況情報を収集して画像処理ユニット１７Ａに返信する。画像処理ユニット１７Ａ自身の処理状況については、たとえば処理状況取得部３４が前処理部４２Ａ、再構成部４３Ａ及び画像補正部４４Ａに直接にアクセスして情報を取得する。処理状況情報の他の取得態様としては、たとえば、各画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの前処理部４２Ａ〜４２Ｎ、再構成部４３Ａ〜４３Ｎ及び画像補正部４４Ａ〜４４Ｎが、その処理状況を定期的に又は不定期的に処理状況取得部３４に送信するようにしてもよい。この処理状況取得部３４は、本発明の「情報取得手段」の一例に相当するものである。
For example, the processing
（装置制御部の機能的構成）
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。
(Functional configuration of device controller)
The
データ処理制御部２０は、架台２が収集した純生データに対する処理（前処理、再構成処理、画像補正処理など）の方向を指定して画像処理部１６による処理を制御する。処理方向は、たとえば、被検体Ｐの体軸方向（Ｚ方向）に沿って頭部側から足側に向かう方向に指定される場合や、体軸方向に直交する方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に沿った方向に指定される場合などがある。純生データＤの部分データｄ１〜ｄＭの処理順序は、データ処理制御部２０が指定した処理方向に応じて決定される。このように、このデータ処理制御部２０は、本発明の「処理順序指定手段」の一例に相当するものである。
The data processing control unit 20 controls the processing by the
また、データ処理制御部２０は、診断における注目部位が事前に指定された場合には（前述）、当該注目部位（及びその周辺部位）に相当する範囲について収集されたデータを優先的に処理させるように画像処理部１６を制御する。たとえば、スキャノグラムを用いて心臓を注目部位に指定した場合、データ処理制御部２０は、当該スキャノグラムに定義された座標と純生データの座標（ボリューム上に定義された座標）とを参照して、指定された範囲に対応する純生データの範囲を判別し、その範囲の純生データに対して前処理、再構成処理、画像補正処理等を優先的に実行するように制御する。
Moreover, when the attention site | part in a diagnosis is designated in advance (the above-mentioned), the data processing control part 20 preferentially processes the data collected about the range corresponding to the said attention site | part (and its peripheral region). In this manner, the
重複範囲設定部２１は、データ分割部３１が純生データを分割するときの、２以上の部分データの重複範囲（図４の重複範囲ｅ１〜ｅ（Ｍ−１））の幅を設定する。この重複範囲ｅ１〜ｅ（Ｍ−１）は、たとえば再構成条件の画像厚や、画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの個数、あるいは前処理ユニット、再構成処理ユニット、後処理ユニットの個数などに基づいて設定され、連続する分割データの分割部分における画像の再構成が可能な範囲として設定される。また、重複範囲のパラメータをあらかじめ保持しておき、画像処理ユニット等の個数に対応するパラメータ（Ｖｉｅｗ番号：Ｚ位置に反映される）を自動的に読み出して決定するように構成してもよい。
The overlapping
ユニット指定制御部２２は、入力デバイス５から指定入力された各種条件（前述）を参照し、画像処理ユニット１７Ａのユニット指定部３２やデータ送受信部４１Ａを制御して、２以上の部分データに基づく前処理を担う画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎ（前処理ユニット）を決定させるとともに、各前処理ユニットに対する部分データの送信処理を制御する。同様に、ユニット指定部３２やデータ送受信部４１Ａを制御して、２以上の部分投影データに基づく再構成処理を担う画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎ（再構成処理ユニット）を決定させるとともに、各再構成処理ユニットに対する部分投影データの送信処理を制御する。また、再構成された部分画像に画像処理を施す画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎ（後処理ユニット）の決定、及び、再構成された部分画像の送信処理についても同様に制御する。このように、ユニット指定制御部２２は、複数の画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎに対するデータの分配処理の制御を司っている。
The unit
優先処理制御部２３は、入力デバイス５から指定入力された処理の優先順位（前述）を参照し、画像処理ユニット１７Ａのユニット指定部３２やデータ送受信部４１Ａを制御して、当該優先順位にしたがって処理を実行させる。たとえば、或る被検者の画像処理実行中に他の被検者の画像処理の割込があった場合、優先処理制御部２３は、実行中の処理に関するデータ（部分データ、部分投影データ、部分画像、各種条件設定など）をたとえば生データ記憶部１８に退避させて、割込データに対する処理を先に行うように画像処理部１６を制御する。
The priority
［動作］
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。
[Operation]
An example (first to fourth processing modes) of the operation of the
最初に、以下に詳述する各処理態様について簡単に説明しておく。第１の処理態様は、Ｎ個の画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの全てを前処理ユニット、再構成処理ユニット及び後処理ユニットに指定するとともに、純生データをＮ個の部分データに１つずつ分割して各画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎ毎に処理するものである。第２の処理態様は、Ｎ個の画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの内のいくつか（Ｎ個未満）を前処理専用のユニットとして初期指定するものである。第３の処理態様は、操作者が確認したい診断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。第４の処理態様は、各画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの処理能力に応じて部分データを分配して処理を行うものである。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の処理能力に応じて純生データを分割して分散処理を行うものである。
First, each processing mode detailed below will be briefly described. In the first processing mode, all of the N
〔第１の処理態様〕
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。
[First Processing Mode]
The first processing mode of the
まず、操作者が収集条件や再構成条件などの各種条件を入力すると（Ｓ１）、装置制御部１５のデータ処理制御部２０は、処理の方向（たとえば頭部側から足側に向かう方向）を設定し（Ｓ２）、重複範囲設定部２１は、データの分割部分における重複範囲の幅を設定する（Ｓ３）。
First, when the operator inputs various conditions such as a collection condition and a reconstruction condition (S1), the data processing control unit 20 of the
架台２によるデータ収集がなされると（Ｓ４）、収集されたデータは画像処理部１６に送られて生データ記憶部１８に格納される（Ｓ５）。
When data is collected by the gantry 2 (S4), the collected data is sent to the
ユニット指定部３２は、複数の画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの内、前処理を施す前処理ユニットと、再構成処理を行う再構成処理ユニットと、画像補正処理を行う後処理ユニットとをそれぞれ指定する（Ｓ６）。ここでは、Ｎ個の画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎのそれぞれを、前処理ユニット、再構成処理ユニット及び後処理ユニットに指定する。
The
画像処理ユニット１７Ａのデータ分割部３１は、指定された前処理ユニット、再構成処理ユニット、後処理ユニットの個数と、ステップＳ２、Ｓ３にて設定された処理方向及び重複範囲とに基づいて、収集されたデータ（純生データ）を２以上の部分データに分割する（Ｓ７；図４参照）。ここでは、画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎと同数、つまり前処理部４２Ａ〜４２Ｎ、再構成部４３Ａ〜４３Ｎ及び画像補正部４４Ａ〜４４Ｎの各個数と同数の、Ｎ個の部分データｄ１〜ｄＮに分割する。なお、部分データｄ１〜ｄＮの処理順序は、ステップＳ２にて設定された処理方向に応じて決定されるが、この第１の処理態様においては、部分データの個数と画像処理ユニットの個数とが同じであるので、部分データは一斉に処理に供されることとなる。
The
画像処理ユニット１７Ａのデータ送受信部４１Ａは、生データ記憶部１８に記憶された純生データＤについて、部分データｄ１に相当する範囲を受信するとともに、部分データｄ２に相当する範囲を画像処理ユニット１７Ｂに、部分データｄ３に相当する範囲を画像処理ユニット１７Ｃに、・・・、部分データｄＮに相当する範囲を画像処理ユニット１７Ｎにそれぞれ送信する（Ｓ８）。それにより、Ｎ個の画像処理ユニット１７Ａ〜１７ＮにＮ個の部分データｄ１〜ｄＮが分配される。分配された部分データｄ１〜ｄＮは、各画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの記憶部４５Ａ〜４５Ｎにそれぞれ記憶される。以下、「純生データＤの部分データｄｉに相当する範囲」と「部分データｄｉ」とを同一視する（ｉ＝１〜Ｎ）。
The data transmitting / receiving
各画像処理ユニット１７ｉの前処理部４２ｉは、分配された部分データｄｉに前処理を施して部分投影データｐｉを生成する（Ｓ９）。それにより、Ｎ個の部分投影データｐ１〜ｐＮが生成される。ここで、部分投影データｐｊ、ｐ（ｊ＋１）は、部分データｄｊ、ｄ（ｊ＋１）の重複範囲ｅｊに対応する重複範囲を有している（ｊ＝１〜Ｎ−１）。 The preprocessing unit 42i of each image processing unit 17i performs preprocessing on the distributed partial data di to generate partial projection data pi (S9). Thereby, N pieces of partial projection data p1 to pN are generated. Here, the partial projection data pj, p (j + 1) has an overlapping range corresponding to the overlapping range ej of the partial data dj, d (j + 1) (j = 1 to N−1).
次に、各画像処理ユニット１７ｉの再構成部４３ｉは、自身の前処理部４２ｉが生成した部分投影データｐｉに基づいて部分画像ｇｉを再構成する（Ｓ１０）。それにより、Ｎ個の部分画像ｇ１〜ｇＮが再構成される。ここで、部分画像ｇｊ、ｇ（ｊ＋１）は、部分データｄｊ、ｄ（ｊ＋１）の重複範囲ｅｊに対応する重複範囲を有している。 Next, the reconstruction unit 43i of each image processing unit 17i reconstructs the partial image gi based on the partial projection data pi generated by its own preprocessing unit 42i (S10). Thereby, N partial images g1 to gN are reconstructed. Here, the partial images gj and g (j + 1) have an overlapping range corresponding to the overlapping range ej of the partial data dj and d (j + 1).
続いて、各画像処理ユニット１７ｉの画像補正部４４ｉは、自身の再構成部４３ｉが再構成した部分画像ｇｉに後処理としての画像補正を施す（Ｓ１１）。 Subsequently, the image correction unit 44i of each image processing unit 17i performs image correction as post-processing on the partial image gi reconstructed by its own reconstruction unit 43i (S11).
画像処理ユニット１７Ｂ〜１７Ｎは、後処理を施した部分画像ｇ２〜ｇＮを画像処理ユニット１７Ａに送信することにより、全ての部分画像ｇ１〜ｇＮを画像処理ユニット１７Ａ（親ユニット）に集める（Ｓ１２）。
The
画像処理ユニット１７Ａの画像合成部３３は、集められたＮ個の部分画像ｇ１〜ｇＮを合成して、収集された純生データＤ全体に対応する画像Ｇを形成する（Ｓ１３）。この画像Ｇは、再構成画像記憶部１９に格納される（Ｓ１４）。画像Ｇは、必要に応じて、コンソール６のモニタ４やワークステーション２００のモニタに表示される。以上で、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１による第１の処理態様は終了となる。
The
〔第２の処理態様〕
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。
[Second processing mode]
In the second processing mode by the
収集条件や再構成条件などの各種条件の入力を受けて（Ｓ２１）、装置制御部１５のデータ処理制御部２０が処理の方向を設定し（Ｓ２２）、重複範囲設定部２１がデータの分割部分における重複範囲の幅を設定する（Ｓ２３）。
In response to the input of various conditions such as collection conditions and reconstruction conditions (S21), the data processing control unit 20 of the
架台２によるデータ収集がなされると（Ｓ２４）、収集されたデータは画像処理部１６に送られて生データ記憶部１８に格納される（Ｓ２５）。
When data is collected by the gantry 2 (S24), the collected data is sent to the
ユニット指定部３２は、複数の画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの内、前処理を施す前処理ユニットと、再構成処理を行う再構成処理ユニットと、画像補正処理を行う後処理ユニットとをそれぞれ指定する（Ｓ２６）。ここでは、Ｎ個の画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの内のＬ個（１≦Ｌ＜Ｎ）を前処理ユニットに指定し、残りのＮ−Ｌ個を再構成処理ユニット及び後処理ユニットに指定する。なお、再構成処理ユニット及び後処理ユニットは、異なる画像処理ユニットであってもよく、また、それぞれの指定個数は、残りのＮ−Ｌ個の内の任意個数とすることができる。
The
画像処理ユニット１７Ａのデータ分割部３１は、指定された前処理ユニット、再構成処理ユニット、後処理ユニットの個数と、設定された処理方向及び重複範囲とに基づいて、収集されたデータを２以上の部分データに分割する（Ｓ２７；図４参照）。ここでは、前処理ユニットに指定された画像処理ユニットと同数あるいはそれを超えるＬ′個の部分データｄ１〜ｄＬ′に分割する（Ｌ≦Ｌ′）。なお、部分データの個数Ｌ′は、再構成処理ユニット及び／又は後処理ユニットの指定個数と同数あるいはそれを超える個数とすることが望ましい。たとえば、４個の画像処理ユニットが設けられている場合において、それらの内の２個を前処理ユニットに指定するとともに、残りの２個を再構成処理ユニット及び後処理ユニットに指定し、更に、収集されたデータを４個の部分データに分割することができる。なお、部分データｄ１〜ｄＬ′の処理順序は、ステップＳ２２にて設定された処理方向に応じて決定される。ここでは、部分データｄ１、ｄ２、・・・、ｄＬ′の順に処理に供されるものとする。
The
画像処理ユニット１７Ａのデータ送受信部４１Ａは、生データ記憶部１８に記憶された純生データＤについて、部分データｄ１〜ｄＬ′の内のＬ個の部分データｄ１〜ｄＬに相当する範囲をＬ個の前処理ユニットに分配する。（Ｓ２８）。ここで、Ｌ′＞Ｌの場合には、Ｌ′−Ｌ個の部分データｄ（Ｌ＋１）〜ｄＬ′のそれぞれに相当する範囲が分配されずに残っている。
The data transmission /
前処理ユニットに指定されたＬ個の画像処理ユニット１７ｉのそれぞれの前処理部４２ｉ（たとえばｉ＝Ａ〜Ｌ）は、分配された部分データｄｉに前処理を施して部分投影データｐｉを生成する（Ｓ２９）。それにより、Ｌ個の部分投影データｐ１〜ｐＬが生成される。ここで、部分投影データｐｊ、ｐ（ｊ＋１）は、部分データｄｊ、ｄ（ｊ＋１）の重複範囲ｅｊに対応する重複範囲を有している（ｊ＝１〜Ｌ−１）。生成された部分投影データｐｉは、生データ記憶部１８に保存され、データ送受信部１７Ａにより、再構成処理ユニットに指定された画像処理ユニットに逐次送信される（Ｓ３０）。
Each of the preprocessing units 42i (for example, i = A to L) of the L image processing units 17i designated as the preprocessing unit performs preprocessing on the distributed partial data di to generate partial projection data pi. (S29). Thereby, L pieces of partial projection data p1 to pL are generated. Here, the partial projection data pj, p (j + 1) has an overlapping range corresponding to the overlapping range ej of the partial data dj, d (j + 1) (j = 1 to L−1). The generated partial projection data pi is stored in the raw
Ｌ′＞Ｌの場合において（Ｓ３１；Ｙ）、未だ分配されていない部分データがある場合（Ｓ３２；Ｎ）、画像処理ユニット１７Ａの処理状況取得部３４は、各前処理ユニットの処理状況情報を逐次取得し、前処理を終了した前処理ユニットを逐次判別する（Ｓ３３）。そして、データ送受信部４１Ａは、前処理終了と逐次判別される前処理ユニットに対して、未だ分配されていない部分データ（残りの部分データｄ（Ｌ＋１）〜ｄＬ′）を逐次分配する（Ｓ２８）。ステップＳ２８〜Ｓ３３の処理は、全ての部分データｄ１〜ｄＬ′を分配するまで（Ｓ３２；Ｙ）反復される。それにより、最終的にＬ′個の投影データｐ１〜ｐＬ′が生成される。
In the case of L ′> L (S31; Y), when there is partial data that has not been distributed (S32; N), the processing
一方、Ｌ′＝Ｌの場合（Ｓ３１；Ｎ）には、各前処理ユニットによる前処理の終了に対応してそのまま再構成処理に移行する。 On the other hand, when L ′ = L (S31; N), the process directly proceeds to the reconfiguration process in response to the end of the preprocess by each preprocessing unit.
また、処理状況取得部３４は、逐次取得される処理状況情報に基づき、全ての前処理が終了した前処理ユニットを逐次判別する（Ｓ３４）。ユニット指定部３２は、全ての前処理が終了したと判別された前処理ユニットを再構成処理ユニット及び後処理ユニットにその指定を変更する（Ｓ３５）。
Further, the processing
再構成処理ユニットに指定（指定変更）された画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの再構成部４３Ａ〜４３Ｎは、逐次送信される部分投影データｐ１〜ｐＬ′に基づいて部分画像ｇ１〜ｇＬ′を逐次再構成する（Ｓ３６）。
The
このとき、ステップＳ３５にて指定変更された再構成処理ユニット（Ｌ個あるいはそれ未満の個数ある）は、部分投影データｐ１〜ｐＬ′の内の最後の方に基づいて画像を再構成することが望ましい。たとえば、指定変更された再構成処理ユニットが１つである場合、当該再構成処理ユニットは最後の部分投影データｐＬ′に基づく画像ｇＬ′を再構成する。また、指定変更された再構成処理ユニットが複数（ｓ個）ある場合、このｓ個の再構成処理ユニットは最後の方の部分投影データｐ（Ｌ′−ｓ＋１）〜ｐＬ′に基づく画像ｇ（Ｌ′−ｓ＋１）〜ｇＬ′をそれぞれ再構成する。なお、ｓ個の再構成処理ユニットに対する部分投影データｐ（Ｌ′−ｓ＋１）〜ｐＬ′の分配態様としては、たとえば、最初に指定変更された再構成処理ユニットに対して最後の部分投影データｐＬ′を分配し、２番目に指定変更された再構成処理ユニットに対して最後から２つ目の部分投影データｐ（Ｌ′−１）を分配し、・・・、ｓ番目に指定変更された再構成処理ユニットに対して最後からｓ番目の部分投影データｐ（Ｌ′−ｓ＋１）を分配するようにして行うことができる。すなわち、未だ分配されていない部分投影データの内、処理順序が最後のものを順次分配するように構成できる。 At this time, the reconstruction processing unit (the number of which is less than or equal to L) redesignated in step S35 can reconstruct an image based on the last of the partial projection data p1 to pL ′. desirable. For example, when there is one designated reconstruction processing unit, the reconstruction processing unit reconstructs the image gL ′ based on the last partial projection data pL ′. When there are a plurality (s) of reconfigured reconstruction processing units, these s reconstruction processing units are the images g (based on the last partial projection data p (L′−s + 1) to pL ′. L′−s + 1) to gL ′ are reconfigured. As a distribution mode of the partial projection data p (L′−s + 1) to pL ′ for the s reconstruction processing units, for example, the last partial projection data pL for the reconstruction processing unit that has been designated and changed first. ′ Is distributed, and the second partial projection data p (L′−1) from the end is distributed to the reconstruction processing unit that has been redesignated second,... The s-th partial projection data p (L′−s + 1) from the end can be distributed to the reconstruction processing unit. That is, it is possible to sequentially distribute the partial projection data that have not been distributed yet and that have the last processing order.
また、Ｌ′＞Ｎである場合、処理状況取得部３４は、各画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎによる再構成処理の処理状況情報を逐次取得して再構成処理を終了した画像処理ユニットを逐次判別する。データ送受信部４１Ａは、再構成処理終了と逐次判別される再構成処理ユニットに対して、未だ再構成されていない部分投影データを逐次分配する。
When L ′> N, the processing
続いて、画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの画像補正部４４Ａ〜４４Ｎは、自身の再構成部４３Ａ〜４３Ｎが再構成した部分画像ｇ１〜ｇＬ′に画像補正を施す（Ｓ３７）。なお、再構成処理ユニットと後処理ユニットとが異なる画像処理ユニットである場合（ステップＳ２６参照）、再構成された部分画像ｇ１〜ｇＬ′は、再構成画像記憶部１９に保存され、データ送受信部１７Ａにより、後処理ユニットに指定された画像処理ユニットに逐次送信される。
Subsequently, the image correcting units 44A to 44N of the
画像処理ユニット１７Ｂ〜１７Ｎは、後処理を施した部分画像を画像処理ユニット１７Ａに送信することにより、全ての部分画像ｇ１〜ｇＬ′を画像処理ユニット１７Ａ（親ユニット）に集める（Ｓ３８）。
The
画像処理ユニット１７Ａの画像合成部３３は、集められたＬ′個の部分画像ｇ１〜ｇＬ′を合成して、収集された純生データＤ全体に対応する画像Ｇを形成する（Ｓ３９）。この画像Ｇは、再構成画像記憶部１９に格納される（Ｓ４０）。画像Ｇは、必要に応じて、コンソール６のモニタ４やワークステーション２００のモニタに表示される。以上で、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１による第２の処理態様は終了となる。
The
〔第３の処理態様〕
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。
[Third Processing Mode]
The third processing mode illustrated in FIG. 7 preferentially reconstructs an image of a diagnostic part when the operator sets a diagnostic part (target part) to be confirmed.
まず、操作者は、コンソール６の入力デバイス５を操作して、確認したい診断部位を設定入力するとともに（Ｓ４１）、収集条件や再構成条件などの各種条件の入力を行う（Ｓ４２）。これらの入力内容は、コンピュータ装置３のハードディスクドライブやＲＡＭ等の記憶装置に保存される。特に、診断部位の設定入力内容は、前述のＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標によりその設定範囲が特定され、その座標が保存される。
First, the operator operates the
装置制御部１５のデータ処理制御部２０は処理の方向を設定し（Ｓ４３）、重複範囲設定部２１はデータの分割部分における重複範囲の幅を設定する（Ｓ４４）。
The data processing control unit 20 of the
架台２によるデータ収集がなされると（Ｓ４５）、収集されたデータは画像処理部１６に送られて生データ記憶部１８に格納される（Ｓ４６）。
When data is collected by the gantry 2 (S45), the collected data is sent to the
ユニット指定部３２は、複数の画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの内、前処理を施す前処理ユニットと、再構成処理を行う再構成処理ユニットと、画像補正処理を行う後処理ユニットとをそれぞれ指定する（Ｓ４７）。ここでは、Ｎ個の画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎのそれぞれを、前処理ユニット、再構成処理ユニット及び後処理ユニットに指定する場合について説明する。なお、前処理ユニット、再構成処理ユニット及び後処理ユニットを任意に指定する場合については、第２の処理態様にて説明した分配手順と同様に処理できる。
The
画像処理ユニット１７Ａのデータ分割部３１は、設定された処理方向及び重複範囲に基づいて、収集された純生データを２以上の任意個数（Ｋ個）の部分データｄ１〜ｄＫに分割する（Ｓ４８；図４参照）。各部分データｄ１〜ｄＫは、前述のＸ座標、Ｙ座標、Ｚ座標によりその範囲が特定される。ここで、Ｋ≦Ｎの場合には、Ｎ個の画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの内のＫ個に分配して処理を実行すれば十分であるので、以下、Ｋ＞Ｎの場合について説明する。なお、部分データｄ１〜ｄＫの処理順序は、ステップＳ４３にて設定された処理方向に応じて決定される。ここでは、部分データｄ１、ｄ２、・・・、ｄＫの順に処理に供されるものとする。
The
画像処理ユニット１７Ａのデータ送受信部４１Ａは、ステップＳ４１にて設定入力された診断部位の設定範囲の座標と、各部分データｄ１〜ｄＫの範囲の座標とを参照し、診断部位の設定範囲を含む部分データ（ｄ−１〜ｄ−ｋとする）に相当する純生データＤの範囲を、画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎに優先的に分配する（Ｓ４９）。ここで、ｋ≦Ｎの場合は、Ｎ個の画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの内のｋ個に部分データｄ−１〜ｄ−ｋが１つずつ分配される。また、ｋ＞Ｎの場合には、最初に、部分データｄ−１〜ｄ−ｋの内のＮ個（たとえば部分データｄ−１〜ｄ−Ｎ）を画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎに１つずつ分配するとともに、処理状況取得部３４が取得する処理状況情報に基づいて処理が終了した画像処理ユニットを判別し、その画像処理ユニットに部分データｄ−（Ｎ＋１）〜ｄ−ｋを逐次分配して、診断部位に対応する全ての部分データｄ−１〜ｄ−ｋを分配する。
The data transmitting / receiving
診断部位に対応する部分データｄ−１〜ｄ−ｋが分配された画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの前処理部４２Ａ〜４２Ｎは、その部分データに前処理を施して部分投影データを生成する（Ｓ５０）。それにより、診断部位の設定範囲に対応するｋ個の部分投影データｐ１〜ｐ−ｋが生成される。ここで、部分投影データｐｊ、ｐ（ｊ＋１）は、部分データｄｊ、ｄ（ｊ＋１）の重複範囲ｅｊに対応する重複範囲を有している（ｊ＝１〜ｋ−１）。
The
次に、画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの再構成部４３Ａ〜４３Ｎは、自身の前処理部４２Ａ〜４２Ｎが生成した部分投影データに基づいて部分画像を再構成する（Ｓ５１）。それにより、診断部位の設定範囲に対応するｋ個の部分画像ｇ−１〜ｇ−ｋが再構成される。ここで、部分画像ｇｊ、ｇ（ｊ＋１）は、部分データｄｊ、ｄ（ｊ＋１）の重複範囲ｅｊに対応する重複範囲を有している。
Next, the
続いて、画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの画像補正部４４Ａ〜４４Ｎは、自身の再構成部４３Ａ〜４３Ｎが再構成した部分画像に後処理としての画像補正を施す（Ｓ５２）。
Subsequently, the image correcting units 44A to 44N of the
画像処理ユニット１７Ｂ〜１７Ｎは、後処理を施した部分画像を画像処理ユニット１７Ａに送信して、診断部位の設定範囲に対応する全ての部分画像ｇ−１〜ｇ−ｋを画像処理ユニット１７Ａ（親ユニット）に集める（Ｓ５３）。
The
画像処理ユニット１７Ａの画像合成部３３は、集められたｋ個の部分画像ｇ−１〜ｇ−ｋを合成して、診断部位の設定範囲を含む画像Ｇ′を形成する（Ｓ５４）。この画像Ｇ′は、再構成画像記憶部１９に格納されるとともに（Ｓ５５）、コンソール６のモニタ４やワークステーション２００（図２参照）のモニタなどに表示させる（Ｓ５６）。
The
次に、画像処理ユニット１７Ａのデータ送受信部４１Ａは、診断部位の設定範囲を含まないＫ−ｋ個の部分データに相当する純生データＤの範囲を、画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎに分配する（Ｓ５７）。ここで、これら診断部位に対応しない部分データの分配は、Ｋ−ｋ≦Ｎの場合とＫ−ｋ＞Ｎの場合とに応じて、ステップＳ４９と同様にして行う。
Next, the data transmitting / receiving
診断部位に対応しない部分データが分配された画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの前処理部４２Ａ〜４２Ｎは、その部分データに前処理を施して部分投影データを生成し（Ｓ５８）、再構成部４３Ａ〜４３Ｎは、自身の前処理部４２Ａ〜４２Ｎが生成した部分投影データに基づいて部分画像を再構成し（Ｓ５９）、画像補正部４４Ａ〜４４Ｎは、自身の再構成部４３Ａ〜４３Ｎが再構成した部分画像に後処理としての画像補正を施す（Ｓ６０）。画像処理ユニット１７Ｂ〜１７Ｎは、後処理を施した部分画像を画像処理ユニット１７Ａに送信して、診断部位の設定範囲に対応しないＫ−ｋ個の部分画像を画像処理ユニット１７Ａ（親ユニット）に集める（Ｓ６１）。
The
画像処理ユニット１７Ａの画像合成部３３は、ステップＳ５３にて集められた診断部位の設定範囲に対応するｋ個の部分画像ｇ−１〜ｇ−ｋと、ステップＳ６１にて集められたＫ−ｋ個の部分画像とを合成して、収集された純生データＤ全体に対応する画像Ｇを形成する（Ｓ６２）。この画像Ｇは、再構成画像記憶部１９に格納される（Ｓ６３）。画像Ｇは、必要に応じて、コンソール６のモニタ４やワークステーション２００のモニタに表示される。以上で、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１による第３の処理態様は終了となる。
The
〔第４の処理態様〕
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。
[Fourth Processing Mode]
The fourth processing mode of the
この第４の処理態様においては、コンピュータ装置３のハードディスクドライブやＲＯＭ等に、画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの前処理部４２Ａ〜４２Ｎ、再構成部４３Ａ〜４３Ｎ、画像補正部４４Ａ〜４４Ｎのそれぞれの処理能力を表す処理能力情報があらかじめ記憶されている。
In the fourth processing mode, the hard disk drive and ROM of the
この処理能力情報としては、たとえば、前処理部４２Ａ〜４２Ｎ、再構成部４３Ａ〜４３Ｎ、画像補正部４４Ａ〜４４Ｎを構成する基板の演算性能や、それらによるデータ処理速度の実測値などを用いることができる。なお、データ処理速度の実測値は、コンピュータ装置３の製造時や設置時などに測定される。また、画像処理ユニットによる処理時にそのデータ処理速度を測定して記憶しておくとともに、過去（たとえば前回）の処理実行時に測定されたデータ処理速度を今回の処理能力情報として使用することもできる。このデータ処理速度は、処理したデータ量を処理時間で除算することにより算出することができる。
As this processing capability information, for example, the calculation performance of the substrates constituting the
まず、操作者が収集条件や再構成条件などの各種条件を入力すると（Ｓ７１）、装置制御部１５のデータ処理制御部２０は、処理の方向（たとえば頭部側から足側に向かう方向）を設定し（Ｓ７２）、重複範囲設定部２１は、データの分割部分における重複範囲の幅を設定する（Ｓ７３）。
First, when the operator inputs various conditions such as a collection condition and a reconstruction condition (S71), the data processing control unit 20 of the
架台２によるデータ収集がなされると（Ｓ７４）、収集されたデータは画像処理部１６に送られて生データ記憶部１８に格納される（Ｓ７５）。
When data is collected by the gantry 2 (S74), the collected data is sent to the
ユニット指定部３２は、複数の画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの内、前処理を施す前処理ユニットと、再構成処理を行う再構成処理ユニットと、画像補正処理を行う後処理ユニットとをそれぞれ指定する（Ｓ７６）。ここでは、第１の処理態様と同様に、Ｎ個の画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎのそれぞれを、前処理ユニット、再構成処理ユニット及び後処理ユニットに指定することとする。なお、当該第４の処理態様では、前処理ユニット、再構成処理ユニット及び後処理ユニットを任意に指定することができる。
The
画像処理ユニット１７Ａのデータ分割部３１は、収集された純生データＤのデータ量を取得する（Ｓ７７）。取得された純生データＤのデータ量をＢ（バイト）とする。また、データ分割部３１は、画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの前処理部４２Ａ〜４２Ｎ、再構成部４３Ａ〜４３Ｎ、画像補正部４４Ａ〜４４Ｎの処理能力情報を取得する（Ｓ７８）。ここで、取得された前処理部４２Ａ〜４２Ｎの処理能力の比をａ１：ａ２：・・・：ａＮとし、再構成部４３Ａ〜４３Ｎの処理能力の比をｂ１：ｂ２：・・・：ｂＮとし、画像補正部４４Ａ〜４４Ｎの処理能力の比をｃ１：ｃ２：・・・：ｃＮとする。データ分割部３１は、純生データＤの分割個数を決定するとともに、純生データＤのデータ量Ｂと前処理部４２Ａ〜４２Ｎなどの処理能力比とを参照して各部分データのデータ量を決定することで、純生データＤを２以上の部分データに分割する（Ｓ７９；図４参照）。
The
ここでは、画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎと同数のＮ個の部分データｄ１〜ｄＮに分割することとする。また、参照される処理能力比は、前処理部４２Ａ〜４２Ｎ、再構成部４３Ａ〜４３Ｎ及び画像補正部４４Ａ〜４４Ｎの内の少なくとも１つの処理能力比であり、たとえば再構成部４３Ａ〜４３Ｎの処理能力比を参照する場合には、純生データＤは、データ量の比がｂ１：ｂ２：・・・：ｂＮ（再構成部４３Ａ〜４３Ｎと同様）の部分データｄ１〜ｄＮに分割される。ここで、参照された処理能力比に厳密にしたがって純生データＤを分割する必要はなく、当該処理能力比に概ねしたがうように分割してもよい。なお、純生データＤの分割個数はＮ個には限定されず任意である。たとえば純生データＤを２Ｎ個に分割する場合、部分データｄ１〜ｄＮのデータ量の比がｂ１：ｂ２：・・・：ｂＮであり、部分データｄ（Ｎ＋１）〜ｄ（２Ｎ）のデータ量の比がｂ１：ｂ２：・・・：ｂＮであるような２Ｎ個の部分データｄ１〜ｄ（２Ｎ）に分割することができる。
Here, it is assumed that the
画像処理ユニット１７Ａのデータ送受信部４１Ａは、生データ記憶部１８に記憶された純生データＤについて、部分データｄ１に相当する範囲を受信するとともに、部分データｄ２に相当する範囲を画像処理ユニット１７Ｂに、部分データｄ３に相当する範囲を画像処理ユニット１７Ｃに、・・・、部分データｄＮに相当する範囲を画像処理ユニット１７Ｎにそれぞれ送信する（Ｓ８０）。
The data transmitting / receiving
各画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの前処理部４２Ａ〜４２Ｎは、分配された部分データｄ１〜ｄＮに前処理を施して部分投影データｐ１〜ｐＮを生成し（Ｓ８１）。再構成部４３Ａ〜４３Ｎは、部分投影データｐ１〜ｐＮに基づいて部分画像ｇ１〜ｇＮを再構成し（Ｓ８２）、画像補正部４４Ａ〜４４Ｎは、部分画像ｇ１〜ｇＮに画像補正を施す（Ｓ８３）。
The
画像処理ユニット１７Ｂ〜１７Ｎは、後処理を施した部分画像を画像処理ユニット１７Ａに送信して、全ての部分画像ｇ１〜ｇＮを画像処理ユニット１７Ａ（親ユニット）に集める（Ｓ８４）。
The
画像処理ユニット１７Ａの画像合成部３３は、集められたＮ個の部分画像ｇ１〜ｇＮを合成して、収集された純生データＤ全体に対応する画像Ｇを形成する（Ｓ８５）。この画像Ｇは、再構成画像記憶部１９に格納される（Ｓ８６）。画像Ｇは、必要に応じて、コンソール６のモニタ４やワークステーション２００のモニタに表示される。以上で、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１による第４の処理態様は終了となる。
The
［作用効果］
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。
[Function and effect]
The effects of the
Ｘ線ＣＴ装置１の第１の処理態様においては、架台２により収集されたデータを画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎと同数のＮ個の部分データに分割してＮ個の画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎに１つずつ分配するとともに、各画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎが１つの部分データに基づく前処理、再構成処理及び画像補正処理を実行するようになっている。したがって、従来のように、収集されたデータの全てに対する処理を単一の画像処理ユニットによって実行する場合と比較して、画像の形成に要する処理時間を大幅に短縮することができる。特に、多数の画像処理ユニットを搭載することにより、従来よりも極めて短い時間で画像を形成することが可能となる。
In the first processing mode of the
また、この第１の処理態様によれば、収集されたデータを画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの個数、つまり前処理部４２Ａ〜４２Ｎ、再構成部４３Ａ〜４３Ｎ及び画像補正部４４Ａ〜４４Ｎの個数に分割された部分データを分散処理するように構成されているので、特に、各画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの処理能力が同等である場合や処理能力に大きな差が無い場合において、収集されたデータ全体に対する処理時間を効果的に短縮することができる。
Further, according to the first processing mode, the collected data is set to the number of
また、各部分データに基づく前処理、再構成処理及び画像補正処理を１つの画像処理ユニットで行っている。それにより、前処理により生成された部分投影データや再構成された部分画像を生データ記憶部１８等に保存する必要がなく、また、それらを他の画像処理ユニットに送信する必要もないので、処理時間の短縮を図ることができる。
In addition, preprocessing, reconstruction processing, and image correction processing based on each partial data are performed by one image processing unit. Thereby, it is not necessary to store the partial projection data generated by the preprocessing and the reconstructed partial image in the raw
Ｘ線ＣＴ装置１の第２の処理態様においては、最初のユニット指定時に画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの内のいくつかを前処理専用のユニットに指定して部分データの前処理を担わせるとともに、その前処理ユニットによる全ての前処理が終了したら再構成処理ユニットに指定を変更して再構成処理を実行させるようになっている。したがって、第１の処理態様と同様に前処理や再構成処理や後処理を、複数の画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの分散処理によって行うことができ、画像の形成に要する時間を大幅に短縮できる。また、前処理を終了した画像処理ユニットが、未だ分配されていない部分投影データに基づく部分画像を再構成することができるので、再構成処理を効率的に行うことができ、画像形成に掛かる時間を大幅に短縮することができる。
In the second processing mode of the
また、第２の処理態様において、前処理ユニットから再構成処理ユニットに指定変更された画像処理ユニットには、部分投影データｐ１〜ｐＬ′の内、処理順序が最後の方のものが分配される。特に、前処理が終了して再構成処理ユニットに指定変更された画像処理ユニットに対して、未だ分配されていない部分投影データの内、処理順序が最後のものを順次分配するように構成することができる。それにより、再構成処理を円滑に実行でき、画像形成時間の短縮を図ることができる。 In the second processing mode, the image processing unit whose designation is changed from the preprocessing unit to the reconstruction processing unit is distributed among the partial projection data p1 to pL ′ whose processing order is the last. . In particular, the image processing unit that has been pre-processed and redesignated as a reconstruction processing unit is configured to sequentially distribute the partial projection data that has not been distributed yet and that has the last processing order. Can do. Thereby, the reconstruction process can be executed smoothly, and the image forming time can be shortened.
また、第２の処理態様によれば、前処理部により逐次生成される部分投影データを再構成部に逐次分配するように構成されている。それにより、生成された部分投影データから順に再構成処理に移行されるので、画像形成時間の短縮を図ることができる。 Further, according to the second processing mode, the partial projection data sequentially generated by the preprocessing unit is configured to be sequentially distributed to the reconstruction unit. As a result, the reconstruction process is sequentially performed from the generated partial projection data, so that the image formation time can be shortened.
また、第２の処理態様によれば、収集されたデータを任意個数の部分データに分割可能とされているので、データ分割の柔軟性が向上して利便性が高まるとともに、画像形成時間の短縮を図ることができる。 Also, according to the second processing mode, the collected data can be divided into an arbitrary number of partial data, so that the flexibility of data division is improved and convenience is increased, and the image formation time is shortened. Can be achieved.
特に、収集されたデータを画像処理ユニットより多くの部分データに分割する場合においては、各画像処理ユニットの処理状況を監視し、未だ分配されていない部分データや部分投影データを処理が終了した画像処理ユニットに分配して前処理や再構成処理を実行させるように構成されている。それにより、複数の画像処理ユニットによる前処理や再構成処理を効率的に行うことができ、画像形成時間の短縮を図ることができる。 Especially when the collected data is divided into more partial data than the image processing unit, the processing status of each image processing unit is monitored, and the partial data and partial projection data that have not yet been distributed are processed. It is configured to distribute the processing units and execute preprocessing and reconfiguration processing. Thereby, preprocessing and reconstruction processing by a plurality of image processing units can be performed efficiently, and the image formation time can be shortened.
Ｘ線ＣＴ装置１の第３の処理態様においては、収集されたデータを２以上の部分データに分割して複数の画像処理ユニットで分散処理するときに、設定入力された診断部位に対応する範囲を含む部分データに基づく前処理や、当該診断部位に対応する範囲を含む部分投影データに基づく再構成処理を優先的に実行するとともに、この優先処理の終了後に、当該診断部位に対応しない範囲の処理を実行するようになっている。それにより、第１、２の処理態様と同様に、前処理や再構成処理や後処理を画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの分散処理によって行うことができ、画像形成時間を大幅に短縮できる。また、第３の処理態様によれば、当該診断部位（及びその周辺部位）の画像を優先的に表示できるので、操作者は、当該診断部位を迅速に確認することが可能となる。したがって、診断時間の短縮を図ることができ、特に緊急性を伴う診断時などに有効である。
In the third processing mode of the
Ｘ線ＣＴ装置１の第４の処理態様においては、収集されたデータを、画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの前処理部４２Ａ〜４２Ｎや再構成部４３Ａ〜４３Ｎや画像補正部４４Ａ〜４４Ｎの処理能力と、収集された純生データのデータ量とに応じたデータ量の部分データに分割するとともに、各部分データをそのデータ量に対応する処理能力の画像処理ユニットによって処理するようになっている。それにより、第１〜３の処理態様と同様、前処理や再構成処理や後処理を画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの分散処理によって行うことができ、画像形成時間を大幅に短縮できる。また、前処理部４２Ａ〜４２Ｎ、再構成部４３Ａ〜４３Ｎ、画像補正部４４Ａ〜４４Ｎに対して、その処理能力に応じたデータ量の部分データに基づく処理を担わせることができるので、各部分データに対する処理をほぼ同じ処理時間で行うことができ、画像形成時間を効果的に短縮することができる。また、純生データのデータ量に応じた個数の部分データに分割して分散処理を行うことで、処理の更なる効率化を図ることが可能である。
In the fourth processing mode of the
なお、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１によれば、上記の第１〜４の処理態様を任意に組み合わせた処理態様を実行することも可能である。また、コンソール６からの手動設定入力や自動設定により、第１〜４の処理態様（それらの任意の組み合わせを含む）を選択的に実行できるように構成してもよい。
In addition, according to the
また、Ｘ線ＣＴ装置１によれば、指定された前処理ユニット、再構成処理ユニット、後処理ユニットの個数に応じて純生データを分割するように構成されているので、部分データの処理を効率的に行うことができる。ここで、前処理ユニット、再構成処理ユニット及び後処理ユニットのそれぞれの個数の内の少なくとも１つに基づいて、純生データの分割個数（部分データの個数）を決定することができる。分割個数決定のために参照されるユニットは、操作者が選択してもよいし、自動選択するようにしてもよい。たとえば、前処理に長時間を要する場合や前処理の時間を短縮したい場合には、前処理ユニットの個数に応じて純生データを分割し、再構成処理に長時間を要する場合やその処理時間を短縮したい場合には、再構成処理ユニットの個数に応じて純生データを分割するように選択することができる。
Further, according to the
また、Ｘ線ＣＴ装置１によれば、収集された純生データの部分データを生成するときに、連続する部分データの分割部分に重複範囲を形成するようになっているので（図４参照）、分割部分の画像を有効に再構成することが可能である。また、複数個形成される部分画像のそれぞれの重複範囲を比較して、重複範囲に対応する画像（画素値）が一致する部分データを連続する部分データと判断することができ、更に、一致した重複範囲を重ね合わせるようにして画像を合成できるので、収集されたデータ全体に対応する画像の合成を正確に行うことができる。
Further, according to the
また、Ｘ線ＣＴ装置１によれば、架台２が収集した透過Ｘ線量の３次元分布データ（純生データ）を、前述のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の内、任意の方向に沿って分割して部分データを生成することができる。したがって、データ分割の柔軟性が向上して利便性が高まるとともに、画像形成処理に掛かる時間の短縮を図ることもできる。
Further, according to the
［変形例］
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。
[Modification]
Various modifications of the embodiment described in detail above will be described.
上記実施形態のＸ線ＣＴ装置１は、前処理、再構成処理及び後処理を実行可能な画像処理ユニットを複数個備えた構成とされているが、前処理、再構成処理及び後処理の内の１つ又は２つの処理のみを実行可能な画像処理ユニットを設けることができる。また、複数の画像処理ユニットは、単一のコンピュータ装置に搭載されている必要はなく、２台以上のコンピュータ装置に複数の画像処理ユニットを設けるように構成してもよい。また、前処理部、再構成部、画像補正部の個数は同数である必要はなく、それぞれ任意の個数を設けた構成を採用できる。なお、前処理部及び再構成部の少なくとも一方（望ましくは双方）は、複数個搭載されている必要があり、画像補正部については複数個搭載されていることが望ましい。より一般に、本発明に係る医用画像診断装置は、収集されたデータに前処理を施して投影データを生成する前処理手段と、その投影データに基づいて画像を再構成する再構成手段とを備えるものであって、複数個の前処理手段及び／又は再構成手段が設けられていれば十分である。
The
以下、本発明に係る医用画像診断装置の各種のバリエーションを説明する。なお、各手段による具体的処理内容については、上記実施形態で詳述したものと同様である。 Hereinafter, various variations of the medical image diagnostic apparatus according to the present invention will be described. The specific processing content by each means is the same as that described in detail in the above embodiment.
複数個の再構成手段が設けられた場合、収集されたデータは、再構成手段の個数に応じて２以上の部分データに分割され、前処理手段が各部分データに前処理を施して２以上の部分投影データを生成する。そして、この２以上の部分投影データを複数の再構成手段に分配して部分画像を再構成するとともに、再構成された２以上の部分画像を合成して、収集されたデータ全体に対応する画像を形成する。それにより、再構成処理に掛かる時間を大幅に短縮することができ、結果として画像形成に掛かる時間を大幅に短縮することができる。当該構成は、再構成処理に時間を要する場合に特に有効である。 When a plurality of reconstruction means are provided, the collected data is divided into two or more partial data according to the number of reconstruction means, and the preprocessing means preprocesses each partial data to obtain two or more. The partial projection data is generated. Then, the two or more partial projection data are distributed to a plurality of reconstruction means to reconstruct a partial image, and the two or more reconstructed partial images are combined to generate an image corresponding to the entire collected data. Form. As a result, the time required for the reconstruction process can be greatly reduced, and as a result, the time required for image formation can be greatly reduced. This configuration is particularly effective when the reconfiguration process requires time.
一方、複数個の前処理手段が設けられた場合、収集されたデータは、前処理手段の個数に応じて２以上の部分データに分割されて複数の前処理手段に分配される。複数の前処理手段は、それぞれ分配された部分データに前処理を施して部分投影データを生成する。再構成手段は、生成された２以上の部分投影データのそれぞれに基づいて部分画像を再構成する。そして、再構成された２以上の部分画像を合成して、収集されたデータ全体に対応する画像を形成する。それにより、前処理に掛かる時間を大幅に短縮することができ、結果として画像形成に掛かる時間を大幅に短縮することができる。当該構成は、前処理に時間を要する場合に特に有効である。 On the other hand, when a plurality of preprocessing means are provided, the collected data is divided into two or more partial data according to the number of preprocessing means and distributed to the plurality of preprocessing means. The plurality of preprocessing means perform partial processing on each distributed partial data to generate partial projection data. The reconstruction unit reconstructs the partial image based on each of the generated two or more partial projection data. Then, two or more reconstructed partial images are combined to form an image corresponding to the entire collected data. As a result, the time required for pre-processing can be greatly reduced, and as a result, the time required for image formation can be greatly reduced. This configuration is particularly effective when preprocessing requires time.
なお、これら２種類の構成において、前処理手段により逐次生成される部分投影データを再構成手段に逐次送ることにより、処理全体の高速化を図ることが望ましい。 In these two types of configurations, it is desirable to increase the overall processing speed by sequentially sending partial projection data sequentially generated by the preprocessing means to the reconstruction means.
また、複数個の再構成手段が設けられた場合において、最初の分配時に部分投影データの一部のみを分配する場合には、情報取得手段によって各再構成手段の処理状況を取得し、それに基づいて分配先を指定して未だ分配されていない部分投影データ（つまり未だ再構成されていない部分投影データ）を新たに分配して再構成処理を行わせることができる。それにより、たとえば、再構成手段の個数よりも多くの部分データに分割された場合などに、再構成処理を効率的に行うことができ、処理時間短縮を図ることができる。 Further, in the case where a plurality of reconstruction means are provided, when only a part of the partial projection data is distributed at the time of the initial distribution, the processing status of each reconstruction means is acquired by the information acquisition means, and based on it Thus, it is possible to designate the distribution destination and newly distribute partial projection data that has not been distributed (that is, partial projection data that has not yet been reconstructed) to perform reconstruction processing. Thereby, for example, when the data is divided into more partial data than the number of reconstruction means, the reconstruction process can be performed efficiently and the processing time can be shortened.
一方、複数個の前処理手段が設けられた場合において、最初の分配時に部分データの一部のみを分配する場合には、情報取得手段によって各前処理手段の処理状況を取得し、それに基づいて分配先を指定して未だ分配されていない部分データ（つまり未だ前処理が施されていない部分データ）を新たに分配して前処理を行わせることができる。それにより、たとえば、前処理手段の個数よりも多くの部分データに分割された場合などに、前処理を効率的に行うことができ、処理時間短縮を図ることができる。 On the other hand, in the case where a plurality of preprocessing means are provided, when only a part of the partial data is distributed at the time of initial distribution, the processing status of each preprocessing means is acquired by the information acquisition means, and By specifying a distribution destination, partial data that has not yet been distributed (that is, partial data that has not yet been preprocessed) can be newly distributed and preprocessed. Thereby, for example, when the data is divided into more partial data than the number of preprocessing means, the preprocessing can be performed efficiently, and the processing time can be shortened.
また、複数個の再構成手段が設けられた場合において、上記実施形態の第３の処理態様のように、確認したい診断部位の設定要求を行えるように構成し、前処理手段により生成された部分投影データの内、設定された診断部位に対応する部分投影データを再構成手段に優先的に分配して、再構成処理を優先的に実行させることができる。それにより、設定された診断部位及びその周辺の画像を迅速に確認することができる。このとき、設定された診断部位に対応する部分データの前処理についても優先的に実行させることが望ましい。 Further, in the case where a plurality of reconstruction means are provided, as in the third processing mode of the above-described embodiment, it is configured so that a request for setting a diagnostic site to be confirmed can be made, and the part generated by the preprocessing means Of the projection data, partial projection data corresponding to the set diagnostic part can be preferentially distributed to the reconstruction means, so that the reconstruction process can be performed with priority. Thereby, the set diagnostic region and its surrounding image can be confirmed quickly. At this time, it is desirable to preferentially execute the preprocessing of the partial data corresponding to the set diagnostic site.
同様に、複数個の前処理手段が設けられた場合においても、確認したい診断部位の設定要求を行えるように構成し、設定された診断部位に対応する部分データを前処理手段に優先的に分配して、部分投影データの生成を優先的に行わせることができる。それにより、設定された診断部位及びその周辺の画像を迅速に確認することができる。このとき、設定された診断部位に対応する部分投影データの再構成処理についても優先的に実行させることが望ましい。 Similarly, even when a plurality of preprocessing means are provided, it is configured so that a request for setting a diagnostic part to be confirmed can be made, and partial data corresponding to the set diagnostic part is preferentially distributed to the preprocessing means. Thus, generation of partial projection data can be performed preferentially. Thereby, the set diagnostic region and its surrounding image can be confirmed quickly. At this time, it is desirable to preferentially execute the reconstruction processing of the partial projection data corresponding to the set diagnostic region.
なお、診断部位の設定要求は、上記実施形態の第３の処理態様のように操作者が手動で行ってもよいし、自動設定されるようにしてもよい。後者のケースは、たとえば、医用画像診断装置が専ら心臓等の特定部位の診断に供される場合などに有効であり、当該特定部位に相当する範囲をあらかじめ設定しておくことにより実現できる。なお、被検者の身長などに応じて特定部位の範囲が変わるような場合には、たとえば平均身長等に基づいて当該特定部位の平均的な範囲をあらかじめ設定しておくとともに、平均的範囲から逸脱するような場合に範囲を変更できるような構成を適用することが可能である。 The diagnostic part setting request may be made manually by the operator as in the third processing mode of the above embodiment, or may be automatically set. The latter case is effective, for example, when the medical image diagnostic apparatus is exclusively used for diagnosis of a specific part such as the heart, and can be realized by setting a range corresponding to the specific part in advance. In addition, in the case where the range of the specific part changes according to the height of the subject, for example, the average range of the specific part is set in advance based on the average height, etc. It is possible to apply a configuration in which the range can be changed when deviating.
上記実施形態では、図４に示したように、収集された純生データＤの各分割部分ｆｉにおいて、連続する部分データｄｉ、ｄ（ｉ＋１）の双方に重複範囲ｅｉを持たせるようになっているが、その一方（たとえばｄｉ側）のみに重複範囲を持たせるように純生データＤを分割し、当該重複範囲の画素値と他方の部分データの画素値とを比較して部分画像ｇｉ、ｇ（ｉ＋１）の合成位置を決定するようにしてもよい。 In the above embodiment, as shown in FIG. 4, in each divided portion fi of the collected pure raw data D, both the continuous partial data di and d (i + 1) have an overlapping range ei. However, the pure raw data D is divided so that only one of them (for example, the di side) has an overlapping range, and the pixel values of the overlapping range and the pixel values of the other partial data are compared, and the partial images gi, g ( The synthesis position of i + 1) may be determined.
また、保存データの高速読み出しが可能な生データ記憶部１８を使用する場合、データ分割部３１により逐次分割される部分データを前処理部４２Ａ〜４２Ｎに逐次分配して前処理を行うように構成してもよい。同様に、前処理部４２Ａ〜４２Ｎにより逐次生成される部分投影データを生データ記憶部１８に逐次伝送して記憶するとともに、再構成部４３Ａ〜４３Ｎに逐次分配して再構成処理を行うようにしてもよい。
Further, when the raw
上記実施形態においては、あらかじめ設定された再構成条件に基づいて各部分投影データの再構成処理を実行するように構成されているが、たとえば臨床目的によっては、異なる再構成関数を用いて或る部分投影データに対する再構成処理を行うようにしてもよい。その場合には、スキャン前の再構成条件設定時や、バッチ再構成（角度を指定して行う再構成処理）時などに、再構成範囲の指定を行う。 In the above embodiment, each partial projection data is reconstructed based on a preset reconstruction condition. For example, depending on the clinical purpose, a different reconstruction function is used. You may make it perform the reconstruction process with respect to partial projection data. In this case, the reconstruction range is designated when setting reconstruction conditions before scanning or when performing batch reconstruction (reconstruction processing performed by designating an angle).
また、上記実施形態のデータ分割部３１は、画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎの個数や、前処理ユニット、再構成処理ユニット、後処理ユニットの個数に応じて、純生データの分割個数や、部分データの重複範囲を決定しているが、たとえば各画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎに搭載される画像処理基板の枚数が異なる場合などにおいては、前処理部４２Ａ〜４２Ｎや再構成部４３Ａ〜４３Ｎや画像補正部４４Ａ〜４４Ｎのそれぞれを構成する画像処理基板の枚数に応じて、純生データの分割個数や部分データの重複範囲を決定するように構成できる。
In addition, the
たとえば、２つの再構成処理ユニットが指定されている場合において、第１の再構成処理ユニットの再構成部はα枚の画像処理基板から構成され、第２の再構成処理ユニットの再構成部はβ枚の画像処理基板から構成されている場合、純生データＤをα＋β個の部分データｄ１〜ｄ（α＋β）に分割することができる。そして、部分データｄ１〜ｄαに基づく部分投影データｐ１〜ｐαを第１の再構成処理ユニットに分配するとともに、部分データｄ（α＋１）〜ｄ（α＋β）に基づく部分投影データｐ（α＋１）〜ｐ（α＋β）を第２の再構成処理ユニットに分配する。第１の再構成処理ユニットは、α個の部分投影データｐ１〜ｐαをα枚の画像処理基板に１枚ずつ分配して再構成処理を行い、第２の再構成処理ユニットは、β個の部分投影データｐ（α＋１）〜ｐ（α＋β）をβ枚の画像処理基板に１枚ずつ分配して再構成処理を行う。 For example, when two reconstruction processing units are designated, the reconstruction unit of the first reconstruction processing unit is configured by α image processing boards, and the reconstruction unit of the second reconstruction processing unit is If the image processing substrate is composed of β image processing substrates, the pure raw data D can be divided into α + β partial data d1 to d (α + β). The partial projection data p1 to pα based on the partial data d1 to dα are distributed to the first reconstruction processing unit, and the partial projection data p (α + 1) to p based on the partial data d (α + 1) to d (α + β). Distribute (α + β) to the second reconstruction processing unit. The first reconstruction processing unit distributes α partial projection data p1 to pα to α image processing substrates one by one, and performs reconstruction processing. The second reconstruction processing unit Partial projection data p (α + 1) to p (α + β) are distributed one by one to β image processing substrates to perform reconstruction processing.
また、上記実施形態では、純生データや生データ（投影データ）を記憶する生データ記憶部１８を１つしか設けていないが、複数個の生データ記憶部を搭載した構成を適用することもできる。
In the above embodiment, only one raw
図９に示すＸ線ＣＴ装置１′は、複数（３個）のＸ線検出器９ａ、９ｂ、９ｃを搭載して複数のデータを一度に収集する架台２′と、少なくとも１個（ここでは３個とする。）の前処理装置５１、５２、５３とを有する。Ｘ線検出器９ａにより検出され収集されたデータは前処理装置５１に転送され、Ｘ線検出器９ｂにより検出されて収集されたデータは前処理装置５２に転送され、Ｘ線検出器９ｃにより検出され収集されたデータは前処理装置５３に転送され、それぞれ前処理が施されるようになっている。すなわち、このＸ線ＣＴ装置１′は、架台２′により収集された全データを複数のＸ線検出器９ａ、９ｂ、９ｃのそれぞれによる検出結果毎に分割して処理するものである。そこで、上記実施形態における用語と同様に、架台２′が収集した全データを「純生データＤ」と称し、Ｘ線検出器９ａ、９ｂ、９ｃのそれぞれにより検出されて収集されたデータを「部分データｄａ、ｄｂ、ｄｃ」と称することとする。ここで、純生データは部分データｄａ、ｄｂ、ｄｃにより構成される。
An X-ray CT apparatus 1 'shown in FIG. 9 includes a plurality of (three)
前処理装置５１は、Ｘ線検出器９ａからの部分データｄａに前処理を施して部分投影データｐａを生成する。生成された部分投影データｐａは、生データ記憶媒体５４に格納される。前処理装置５２は、Ｘ線検出器９ｂからの部分データｄｂに前処理を施して部分投影データｐｂを生成する。生成された部分投影データｐｂは、生データ記憶媒体５５、５６に分割して格納される。ここで、生データ記憶媒体５５、５６に格納されるものを部分投影データｐｂ１、ｐｂ２とそれぞれ呼ぶこととする。前処理装置５３は、Ｘ線検出器９ｃからの部分データｄｃに前処理を施して部分投影データｐｃを生成する。生成された部分投影データｐｃは、生データ記憶媒体５７に格納される。
The
Ｘ線ＣＴ装置１′には複数（ここでは２個とする。）の再構成装置５８、５９が設けられている。再構成装置５８は、生データ記憶媒体５４、５７に格納された部分投影データｐａ、ｐｃに基づいて部分画像ｇａ、ｇｃをそれぞれ再構成する。また、再構成装置５９は、生データ記憶媒体５５、５６に格納された部分投影データｐｂ１、ｐｂ２に基づいて部分画像ｇｂ１、ｇｂ２をそれぞれ再構成する。再構成装置５８、５９によりそれぞれ再構成された部分画像ｇａ、ｇｂ１、ｇｂ２、ｇｃは、画像記憶媒体６０に格納される。制御用コンピュータ６１は、格納された部分画像ｇａ、ｇｂ１、ｇｂ２、ｇｃを合成して、純生データＤ全体に対応する画像Ｇを形成する。形成された画像Ｇは画像記憶媒体６０に格納される。なお、部分画像の合成処理は、ワークステーション２００あるいは再構成装置５８、５９などにより行うようにしてもよい。ワークステーション２００の操作者は、画像記憶媒体６０に格納された画像Ｇを閲覧することができる。
The
制御用コンピュータ６１は、複数の前処理装置５１、５２、５３の動作制御、再構成装置５８の動作制御、画像記憶媒体に格納された画像Ｇのワークステーション２００への送信処理の制御に加え、架台２や寝台（図示せず）の動作制御など、Ｘ線ＣＴ装置１′の全体制御を司っている。
The
このようなＸ線ＣＴ装置１′によれば、架台２′により収集される純生データＤを複数の部分データｄａ、ｄｂ、ｄｃに分割するとともに、この複数の部分データｄａ、ｄｂ、ｄｃに対する前処理を３個の前処理装置５１、５２、５３によって分散処理できる。それにより、前処理に掛かる時間が短縮され、結果として画像Ｇの形成処理に要する時間が短縮される。
According to such an
また、複数の再構成装置５８、５９によって画像の再構成を分散して処理するので、再構成処理に掛かる時間が短縮され、結果として画像Ｇの形成処理に要する時間が短縮される。
In addition, since the image reconstruction is distributed and processed by the plurality of
また、前処理装置５１、５２、５３が生成する部分投影データｐａ、ｐｂ１、ｐｂ２、ｐｃを生データ記憶媒体５４、５５、５６、５７にそれぞれ逐次格納するとともに、それらを再構成装置５８、５９に逐次転送して部分画像ｇａ、ｇｂ１、ｇｂ２、ｇｃを再構成するように制御して、画像形成時間の短縮を図ることが望ましい。
In addition, the partial projection data pa, pb1, pb2, and pc generated by the
また、前処理装置、生データ記憶媒体、再構成装置及び画像記憶媒体は、それぞれ任意の個数だけ搭載することが可能である。なお、前処理装置が１個だけであったとしても、複数の再構成装置により再構成処理を分散して行うため、処理時間の短縮を図ることができる。 Further, any number of pre-processing devices, raw data storage media, reconstruction devices, and image storage media can be mounted. Even if there is only one pre-processing device, the processing time can be reduced because the reconstruction processing is performed by a plurality of reconstruction devices in a distributed manner.
なお、図９に示すＸ線ＣＴ装置１′において、架台２′は複数のデータ（部分データｄａ、ｄｂ、ｄｃ）を一度に収集する「収集手段」の一例に相当し、前処理装置５１〜５３は「前処理手段」の一例に相当し、生データ記憶媒体５４〜５７は「データ記憶手段」の一例に相当し、再構成装置５８、５９は「再構成手段」の一例に相当し、制御用コンピュータ６１（又はワークステーション２００もしくは再構成装置５８、５９）は「合成手段」の一例に相当するものである。
In the
また、上記実施形態においては、単一のコンピュータ装置３に複数の画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎを設けて前処理や再構成処理を分散処理する構成を適用したが、図９の構成のように、前処理や再構成処理を実行するプログラムを搭載したコンピュータ装置からなる前処理装置や再構成装置を複数設けて分散処理を行う構成を採用することも可能である。
In the above-described embodiment, a configuration in which a plurality of
上記実施形態のＸ線ＣＴ装置１や図９のＸ線ＣＴ装置１′は、前処理や再構成処理の大幅な高速化が実現されているため、被検体をスキャンしてデータを収集しつつ、そのデータを部分データに逐次分割するとともに前処理を施して部分投影データを逐次生成し、生成された部分投影データを逐次再構成して部分画像を形成して表示させることができる。したがって、Ｘ線ＣＴ装置１、１′によれば、処理を被検体をスキャンしてデータを収集しながら医用画像を再構成する処理、つまり医用画像の実質的なリアルタイム再構成が可能となる。特に、３次元医用画像の実質的リアルタイム再構成を実現するためには、前処理や再構成処理等を行う画像処理基板として処理能力の高い画像処理基板を搭載させたり、画像処理基板やユニット間の接続に高速データＬｉｎｋなどの高速転送インターフェイスを採用したり、Ｘ線ＣＴ装置１の第２の処理態様のように前処理を終了したユニットに再構成処理を実行させるよう制御したりして、装置としての処理能力を向上させることが望ましい。
Since the
このようなリアルタイム再構成を実行可能な医用画像診断装置を構成する場合、通常の再構成モードやリアルタイム再構成モードなど複数の再構成モードを選択設定できるように構成することができる。再構成モードの選択設定は、たとえば入力デバイス５を操作して行う。
When configuring a medical image diagnostic apparatus capable of executing such real-time reconstruction, it can be configured such that a plurality of reconstruction modes such as a normal reconstruction mode and a real-time reconstruction mode can be selected and set. The selection setting of the reconstruction mode is performed by operating the
また、リアルタイム再構成を行う場合において、前処理を終了したユニットに再構成処理を実行させる構成を採用する場合には、Ｘ線ＣＴ装置１の第２の処理態様と同様に、処理順序が最後の方の部分投影データを当該ユニットに分配することにより、処理の円滑化を図ることが望ましい。
Further, in the case of performing real-time reconstruction, when adopting a configuration in which a unit that has completed pre-processing performs the reconstruction process, the processing order is the last as in the second processing mode of the
また、リアルタイム再構成を行う場合において、複数の再構成処理ユニットの処理能力が異なる場合には、Ｘ線ＣＴ装置１の第４の処理態様と同様に、各再構成処理ユニットの処理能力に応じて純生データを分割するように構成することが望ましい。前処理ユニットや後処理ユニットについても同様である。
Also, when performing real-time reconstruction, if the processing capabilities of a plurality of reconstruction processing units are different, as in the fourth processing mode of the
また、各ユニットの処理能力が同等である場合などには、各ユニットに前処理、再構成処理、画像補正処理を行わせるようにしてもよい。 Further, when the processing capability of each unit is the same, each unit may be caused to perform preprocessing, reconstruction processing, and image correction processing.
上記実施形態の〔第３の処理態様〕の変形例として、設定された診断部位の画像を緊急に取得したい場合などには、その診断部位の範囲を複数に分割して分散処理を行うことが可能である。すなわち、収集された全データの内、設定された診断部位の範囲にて収集されたデータを２以上の部分データに分割し、その２以上の部分データに対する前処理及び／又は再構成処理を画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎによって分散処理するとともに、当該診断部位の範囲に対する再構成処理の終了後に、他の範囲について収集されたデータに対する（分散）処理を実行するように構成することができる。それにより、設定された診断部位に関する処理時間を短縮でき、その診断部位の画像を迅速に表示させることが可能となる。 As a modified example of the [third processing mode] of the above embodiment, when it is desired to urgently obtain an image of a set diagnostic part, the range of the diagnostic part is divided into a plurality of parts and distributed processing is performed. Is possible. That is, of all the collected data, the data collected in the range of the set diagnostic site is divided into two or more partial data, and preprocessing and / or reconstruction processing for the two or more partial data is imaged. The processing units 17 </ b> A to 17 </ b> N can be configured to perform distributed processing and to execute (distributed) processing on data collected for other ranges after the reconstruction process for the range of the diagnostic region is completed. As a result, the processing time relating to the set diagnostic region can be shortened, and an image of the diagnostic region can be displayed quickly.
また、上記実施形態では、ヘリカルスキャンの場合における分散処理について説明したが、ダイナミックスキャンやラピッドシーケンススキャン等のコンベンショナルスキャン（スキャン中に被検体を体軸方向に移動させないスキャン方法）を行う場合においても本発明に係る構成を適用することが可能である。ここで、ダイナミックスキャンとは、被検体の一定位置を連続的に複数回スキャンしてその位置の断面の時間的変化などを見るためのスキャン方法であり、ラピッドシーケンススキャンとは、被検体の或る位置をスキャンして位置を変更し、スキャンして位置を変更し、・・・を繰り返して複数位置の断面画像を取得するスキャン方法を意味する。 In the above embodiment, the dispersion process in the case of the helical scan has been described. However, even when a conventional scan such as a dynamic scan or a rapid sequence scan (a scan method that does not move the subject in the body axis direction during the scan) is performed. The configuration according to the present invention can be applied. Here, the dynamic scan is a scan method for continuously scanning a certain position of the subject a plurality of times and seeing a temporal change in the cross section of the position. The rapid sequence scan is a scan of the subject. This means a scanning method in which the position is changed by scanning the position to be scanned, the position is changed by scanning, and...
ダイナミックスキャンにおいて一定位置に対するスキャン回数が多数である場合や、ラピッドシーケンススキャンにおいて多くの位置をスキャンする場合などには、前述のヘリカルスキャンの場合と同様に、ボリューム再構成に要する時間が増大するおそれがある。 When the number of scans for a certain position in a dynamic scan is large, or when many positions are scanned in a rapid sequence scan, the time required for volume reconstruction may increase as in the case of the helical scan described above. There is.
そこで、このようなコンベンショナルスキャンを行う場合に（スキャン数＝ガントリ回転数＝Ｎとする。）、全回転数を１〜ｉ１回転分、ｉ１＋１〜ｉ２回転分、・・・、ｉh〜Ｎ回転分のｈ＋１個の部分に分割し、各部分に関する前処理及び／又は再構成処理を画像処理ユニット１７Ａ〜１７Ｎに分散処理させるように構成する。それにより、スキャン数の大きなコンベンショナルスキャンを行う場合に、その処理時間を短縮することが可能となる。
Therefore, when such a conventional scan is performed (the number of scans = the gantry rotation number = N), the total rotation number is 1 to i 1 rotation, i 1 +1 to i 2 rotation,. The
以上で詳述した構成は、本発明を実施するための一具体例に過ぎないものである。したがって、本発明の要旨の範囲内における任意の変形を適宜施すことが可能である。 The configuration detailed above is merely a specific example for carrying out the present invention. Therefore, arbitrary modifications within the scope of the gist of the present invention can be made as appropriate.
１、１′ Ｘ線ＣＴ装置（医用画像診断装置）
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
1, 1 'X-ray CT system (medical image diagnostic system)
2, 2 '
Claims (11)
複数の前記前処理手段及び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、
前記複数の前処理手段の内の一部又は全部を選択的に指定して、前記２以上の部分データを分配し、かつ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の内の一部又は全部を選択的に指定して分配する分配手段とを有し、
前記再構成手段は、前記分配された２以上の部分投影データに基づいて２以上の部分画像を再構成することを特徴とする医用画像診断装置。 Collecting means for collecting data reflecting the internal form of the subject, pre-processing means for generating projection data based on the collected data, and internal form of the subject based on the generated projection data A medical image diagnostic apparatus having reconstruction means for reconstructing an image representing
A plurality of the preprocessing means and a plurality of the reconstruction means;
Dividing means for dividing the data collected by the collecting means into two or more partial data;
A part or all of the plurality of preprocessing means is selectively specified, the two or more partial data are distributed, and the two or more partial projection data generated by the preprocessing means are Distribution means for selectively designating and distributing part or all of the reconstruction means;
The medical image diagnostic apparatus characterized in that the reconstruction means reconstructs two or more partial images based on the distributed two or more partial projection data.
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する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の医用画像診断装置。 A plurality of post-processing means for performing post-processing on the image reconstructed by the reconstruction means;
The distribution means distributes the reconstructed two or more partial images to the plurality of post-processing means;
The medical image diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the medical image diagnostic apparatus is a medical image diagnostic apparatus.
ことを特徴とする請求項２に記載の医用画像診断装置。 The synthesizing unit synthesizes the two or more partial images that have been post-processed by the plurality of post-processing units;
The medical image diagnostic apparatus according to claim 2.
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７のいずれか一項に記載の医用画像診断装置。 The bed further includes a placing means on which the subject is placed, and a driving means for moving the subject by driving the top plate in a predetermined direction,
The collection means includes an irradiation means for irradiating radiation toward the moved subject, and a detection means in which a detector for detecting the radiation dose of the radiation that has passed through the subject is two-dimensionally arranged. And collecting three-dimensional distribution data of the radiation dose as the data,
The dividing unit divides the collected three-dimensional distribution data in the direction of movement of the subject or in a direction orthogonal to the direction of movement.
The medical image diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the medical image diagnostic apparatus is a medical image diagnostic apparatus.
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、
複数の前処理手段の内の一部又は全部を選択的に指定して、前記２以上の部分データを分配し、該指定された前処理手段により、該分配された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、
複数の再構成手段の内の一部又は全部を選択的に指定して、前記２以上の部分投影データを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、
を含むことを特徴とする画像再構成方法。 Collecting data reflecting the internal form of the subject;
Dividing the collected data into two or more partial data;
A part or all of the plurality of pre-processing means is selectively designated to distribute the two or more partial data, and each of the two or more partial data distributed by the designated pre-processing means Generating two or more partial projection data based on:
Selectively designating part or all of the plurality of reconstruction means and distributing the two or more partial projection data;
Each of the plurality of reconstruction means reconstructs a partial image representing an internal form of the subject based on the distributed partial projection data;
An image reconstruction method comprising:
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