(57)【要約】  本発明は画像診断システムに関する。該システムは複数のスキャン装置６０，７０，８０を包含する。各スキャン装置６０，７０，８０は、スキャンハードウェアと、スキャン装置６０，７０，８０の画像領域に配置される対象をあらわす原画像データを生成するためにスキャンハードウェアに接続されるデータ収集システム４２と、そこから画像表現を再構成するために原画像データを処理する再構成ユニット５０とを有する。本発明は、スキャン装置６０，７０，８０の１つのデータ収集システム４２によって生成される原画像データのサブセットが、各スキャン装置６０，７０，８０の再構成ユニット５０による並列処理のために通信リンク９０を介してスキャン装置６０，７０，８０間に分散されることを提案する。
2012503517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像診断システムであって、
複数のスキャン装置であって、各々が、スキャンハードウェアと、前記スキャン装置の画像領域に配置される対象をあらわす原画像データを生成するために前記スキャンハードウェアに接続されるデータ収集システムと、そこから画像表現を再構成するために前記原画像データを処理する再構成ユニットとを有する、複数のスキャン装置と、
通信リンクを介して接続される前記スキャン装置の前記再構成ユニットによる並列処理のために、前記スキャン装置の１つの前記データ収集システムによって生成される前記原画像データのサブセットを分散させる通信リンクと、
を有する画像診断システム。
【請求項２】
前記通信リンクが、前記処理されたサブセットを前記スキャン装置の１つ又は中央画像データベースへ送信する、請求項１に記載の画像診断システム。
【請求項３】
各スキャン装置が、前記スキャンハードウェアと前記再構成ユニットを制御するホストコンピュータを有する、請求項１又は２に記載の画像診断システム。
【請求項４】
前記各スキャン装置のホストコンピュータが、
前記スキャン装置の前記データ収集システムによって生成される前記原画像データをサブセットに分解するステップと、
前記原画像データのサブセットの少なくとも１つを前記通信リンクを介して別のスキャン装置へ送信するステップと、
前記スキャン装置の前記再構成ユニットによって並列処理される前記サブセットを前記対象の画像表現に再結合するステップ、の少なくとも１つを実行する、請求項３に記載の画像診断システム。
【請求項５】
前記通信リンクに接続される再構成サーバをさらに有し、該再構成サーバは、前記通信リンクを介して接続される前記スキャン装置の利用可能な前記再構成ユニット間で前記原画像データのサブセットの分散を調整する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像診断システム。
【請求項６】
前記通信リンクがローカルエリアネットワーク接続又はインターネット接続である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像診断システム。
【請求項７】
前記スキャン装置がＭＲＩスキャナ、ＣＴスキャナ、ＰＥＴスキャナ又は超音波スキャナである、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像診断システム。
【請求項８】
画像診断の方法であって、
複数のスキャン装置の１つの画像領域に配置される対象をあらわす原画像データを生成するステップであって、前記スキャン装置の各々は、スキャンハードウェアと、前記原画像データを生成するために前記スキャンハードウェアに接続されるデータ収集システムと、そこから画像表現を再構成するために前記原画像データを処理するための再構成ユニットとを有する、ステップと、
前記データ収集システムによって生成される前記原画像データをサブセットに分解するステップと、
前記原画像データのサブセットを、前記各スキャン装置の前記再構成ユニットによる並列処理のために通信リンクを介して前記複数のスキャン装置間に分散させるステップと、
前記スキャン装置の前記再構成ユニットによって処理される前記サブセットを、前記対象の画像表現に再結合するステップとを有する方法。
【請求項９】
前記処理されたサブセットが、前記通信リンクを介して前記スキャン装置の１つ又は中央画像データベースへ送信される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記通信リンクを介して接続される前記スキャン装置の利用可能な前記再構成ユニット間での前記原画像データのサブセットの分散が、再構成サーバによって調整される、請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
画像診断のためのコンピュータプログラムであって、
複数のスキャン装置の１つのデータ収集システムによって生成される原画像データをサブセットに分解するステップと、
前記原画像データのサブセットを、前記各スキャン装置の再構成ユニットによる並列処理のために通信リンクを介して前記複数のスキャン装置間に分散させるステップと、
前記スキャン装置の前記再構成ユニットによって処理される前記サブセットを対象の画像表現に再結合するステップ、のための命令を有する、コンピュータプログラム。
【請求項１２】
前記処理されたサブセットを前記スキャン装置の１つ又は中央画像データベースへ送信するための命令をさらに有する、請求項１１に記載のコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像診断技術に関する。これは特に、ＭＲＩ、ＣＴ、又はＰＥＴスキャナからの原診断画像データが検査対象の画像表現に再構成される画像診断システムと関連して応用される。
【０００２】
さらに、本発明は画像診断のための方法、及び画像診断のためのコンピュータプログラムにも関する。
【背景技術】
【０００３】
今日、画像診断の分野において、対象の内部の画像を生成するために、ＭＲＩ、ＣＴ、ＰＥＴ又は超音波スキャナなどの診断スキャン装置が広く使用されている。典型的に、医用診断スキャナは、放射線、電磁場、超音波などで対象の内部を非侵襲的に検査するための適切なスキャンハードウェアを有する。データ収集システム（ＤＡＳ）は、スキャンハードウェアを介して受信されるデータを、さらに処理されることができるデジタル信号へ変換するために使用される。各スキャン装置は、検査及びデータ収集を制御する独自のホストコンピュータを持ち、各スキャン装置は、対象の内部領域の人が読み取り可能な画像を生成するために、得られるデータを再構成する独自の再構成ユニットを使用する。現代のスキャナにおいて、再構成ユニットは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）接続を介してホストコンピュータとＤＡＳに接続される、例えば高性能パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの個別のコンピュータである。
【０００４】
再構成プロセスは通常、複数の再構成プロセスが並列に行われることができるマルチスレッドアプリケーションである。収集された原画像データはまず、独立して処理されることができるサブセットに分解される。その後各サブセットは独立再構成プロセスによって処理され、その後処理されたサブセットは臨床画像データに再結合され、保存用のデータベースへ送信される。このアーキテクチャは、分散処理アプローチを利用することによってスピードの向上に役立つことが当該技術分野で既に知られている（例えばＵＳ  ２００６／０１１６５６７  Ａ１参照）。それにもかかわらず、再構成のプロセスはまだ非常に時間がかかることが多く、他の要素の中でもとりわけ、モダリティ、再構成の方法、画像領域のサイズ、解像度、並びに選択画質及びフィルタリングなどの要素に応じて、データが集められた後数時間続く可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、改良された画像診断システムが必要であることが容易に理解される。本発明の目的は、再構成時間を最小化する画像診断システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、複数のスキャン装置を有する画像診断システムが開示される。各スキャン装置は、スキャンハードウェア、スキャン装置の画像領域に配置される対象をあらわす原画像データを生成するためにスキャンハードウェアに接続されるデータ収集システム、及びそこから画像表現を再構成するために原画像データを処理する再構成ユニットを包含する。通信リンクを介して接続されるスキャン装置の再構成ユニットによる並列処理のために、スキャン装置の１つのデータ収集システムによって生成される原画像データのサブセットを分散させる通信リンクが準備される。
【０００７】
本発明は、再構成時間を最小化するために、通信リンク（例えばコンピュータネットワーク）によって接続される複数のスキャン装置が全ての利用可能な再構成リソースを利用することを可能にするソフトウェア及びハードウェアアーキテクチャを記載する。１つ１つのスキャナインストレーションからの再構成タスクは、ネットワーク上の全スキャン装置間に分散される。このようにして、１つのスキャナの再構成ユニット上のアイドルＣＰＵ時間が、物理的に異なる位置で動作する別のスキャナによって使用されることができる。
【０００８】
規模を拡大して、再構成ユニットのプールはワールドワイドインストールベースで（例えばインターネットを介して）システムに拡張されることができる。病院内の単一スキャン装置は、世界の他の場所でインストールされたスキャン装置から再構成プールを使用することができる。そのデータ再構成能力の効率的使用は、本発明のアプローチによって可能になる。
【０００９】
本発明のアプローチにより、ネットワーク上の全スキャナからの原画像データを中央共有画像データベースへ運ぶことが魅力的となり、これは例えばＰＡＣＳシステムによって使用される。各スキャン装置上に画像データをローカルに保存する必要、及びこのためのハードウェアを設ける必要がなくなる。
【００１０】
当該技術分野で周知の通り、各スキャン装置が搭載されている単一再構成ユニット上で並列再構成プロセスを実行することに加え（上記参照）、本発明は複数のスキャン装置の再構成ハードウェア間で画像データサブセットの分散及び再構成プロセスを可能にすることを提案する。ローカルスケールで、複数の診断スキャナ（例えばＭＲＩ、ＣＴ、又はＰＥＴスキャナ）をインストールする病院は、各スキャナがネットワーク上の利用可能な全ての他のスキャナから再構成リソースを使用することができるという可能性により利益を得る。
【００１１】
遠隔スキャン装置の再構成ユニット間の原画像データのサブセットの分散は、高速Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）接続及びローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を介して各スキャン装置のホストコンピュータによって管理されることができる。遠隔再構成ユニットによって処理されるサブセットは、同じスキャン装置又は中央画像データベース、すなわちＰＡＣＳシステムのいずれかへ送り戻されることができる。ＰＡＣＳシステムへ送られると、画像は、ＰＡＣＳデータベースにアクセスすることによって検査のために使用されるスキャナのコンソール上で見られることができる。画像はまた、ＰＡＣＳシステムにアクセスするいかなる場所でも見られることができる。
【００１２】
分散再構成及びアーカイブ機能の管理及び設定は、スキャン装置のホストコンピュータ上で実行する対応する通信及び設定プロセスによって管理されることができる。別の方法として、この機能はネットワークに接続される別の再構成サーバによって実装されることができる。再構成サーバはペンディング再構成ジョブを分散及び調整し、本発明の画像診断システム内の再構成ユニットにとって効果的な'ロードバランシング'を行うために使用されることができる。全体の再構成性能はこのようにしてさらに最適化されることができる。
【００１３】
本発明は画像診断システムだけでなく、画像診断の方法にも関する。本発明によれば、該方法は次のステップを有する。
複数のスキャン装置の１つの画像領域に配置される対象をあらわす原画像データを生成するステップであって、スキャン装置の各々は、スキャンハードウェア、原画像データを生成するためにスキャンハードウェアに接続されるデータ収集システム、及びそこから画像表現を再構成するために原画像データを処理するための再構成ユニットを有する、ステップ、
データ収集システムによって生成される原画像データをサブセットに分解するステップ、
各スキャン装置の再構成ユニットによる並列処理のために複数のスキャン装置間で通信リンクを介して原画像データのサブセットを分散させるステップ、
スキャン装置の再構成ユニットによって処理されるサブセットを対象の画像表現に再結合するステップ。
【００１４】
本発明の方法を実行するのに適したコンピュータプログラムは、現在医用スキャン装置の制御のために臨床で使用されている、いかなる一般的なコンピュータハードウェア上にも有利に実装されることができる。コンピュータプログラムは、ＤＶＤ、ＣＤ‐ＲＯＭ又はディスケットなどの適切なデータキャリアに提供されることができる。あるいは、これはインターネットサーバからユーザによってダウンロードされることもできる。
【００１５】
同封の図面は本発明の好適な実施形態を開示する。しかし、図面は例示の目的に過ぎず本発明の限定の定義として設計されていないことが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の意味の範囲内のスキャン装置を構成する従来のＭＲスキャナを示す。
【図２】本発明にかかる画像診断システムの第一の実施形態のブロック図を示す。
【図３】本発明にかかる画像診断システムの第二の実施形態のブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１を参照すると、実質的に一様な、時間的に一定の主磁場が検査領域１４を通るｚ軸に沿って作られるように、主磁場コントロール１０が超電導又は常伝導磁石１２を制御する。磁気共鳴発生及び操作システムは、磁気スピンを反転又は励起するため、磁気共鳴を誘導するため、磁気共鳴をリフォーカスするため、磁気共鳴を操作するため、磁気共鳴を空間的に及び他の方法でエンコードするため、スピンを飽和させるためなど、磁気共鳴イメージング及び分光シーケンスを生成するために、一連の無線周波数（ＲＦ）及び傾斜磁場パルスを印加する。
【００１８】
より具体的には、傾斜磁場パルス増幅器２０が、検査領域１４のｘ、ｙ及びｚ軸に沿って傾斜磁場を作り出すために全身傾斜磁場コイル２２の選択された１つ又はペアに電流パルスを印加する。デジタル無線周波数送信機２４は、検査領域の中にＲＦパルスを送信するために、無線周波数パルス又はパルスパケットを全身ＲＦコイル２６へ送信する。典型的な無線周波数パルスは、短期間のすぐ隣接するパルスセグメントのパケットから構成され、これは互いに統合され、任意の印加される傾斜磁場は選択される磁気共鳴操作を実現する。ＲＦパルスは、飽和、共鳴の励起、磁化の反転、共鳴のリフォーカス、又は検査領域の選択部位における共鳴の操作のために使用される。全身用途の場合、共鳴信号は一般に全身ＲＦコイル２６によって取得される。
【００１９】
対象の限定領域の画像を生成するために、局所コイル（図示せず）が一般に選択領域に隣接して置かれる。例えば、受信専用の局所無線周波数コイルが、身体‐コイルＲＦ通信によって導入される共鳴信号を受信するために使用されることができる。
【００２０】
得られる無線周波数信号は全身ＲＦコイル２６又は他の特殊ＲＦコイルによって取得され、好適にはプリアンプ（図示せず）を含む受信機３２によって復調される。
【００２１】
ホストコンピュータ４０は傾斜磁場パルス増幅器２０と送信機２４を制御して、例えばエコープラナーイメージング、エコーボリュームイメージング、グラジエントスピンエコーイメージング、高速スピンエコーイメージングなどの複数のマルチエコーシーケンスのいずれかを生成する。選択されるシーケンスに対して、受信機３２は各ＲＦ励起パルスに続いて間断なく複数のデータラインを受信する。データ収集システム（ＤＡＳ）４２は受信信号のアナログ‐デジタル変換を実行し、各データラインをさらなる処理に適したデジタル形式に変換する。現代のＭＲＩスキャナにおいてＤＡＳ４２は原画像データの収集を専門とする個別コンピュータである。
【００２２】
最終的に、デジタル原画像データは、フーリエ変換又は他の適切な再構成アルゴリズムを適用する再構成プロセッサ５０によって画像表現に再構成される。画像は、患者を通る平面スライス、平行平面スライスのアレイ、三次元ボリュームなどをあらわし得る。そして画像はホストコンピュータ４０の画像メモリ５２に保存され、ここで、スライス、投影、又は画像表現の他の部分を、得られる画像の人が読み取り可能な表示をもたらすビデオモニタ５６などのディスプレイにとって適切な形式に変換するために、アクセスされ得る。
【００２３】
図２を参照すると、本発明にかかる画像診断システムの第一の実施形態は、図１に図示されるタイプの３つのＭＲスキャナ６０，７０，８０を有する。各ＭＲスキャナ６０，７０，８０のデータ収集システム４２及び再構成ユニット５０は専用高速ローカルエリアネットワーク９０に直接接続される。例えばスキャナ６０が患者の検査のために使用される場合、スキャナ６０のホストコンピュータ４０はそのデータ収集システム４２によって生成される原画像データを、独立して処理されることができるサブセットに分解する。再構成サーバ１００は、これもまたネットワーク９０に接続され、各スキャナ６０，７０，８０の再構成ユニット５０による並列処理のために、スキャナ６０，７０，８０間でネットワーク９０を介して原画像データのサブセットの分散を管理及び調整する。その後、スキャナ７０及び８０の再構成ユニット５０によって処理されるサブセットが、ネットワーク９０を介してスキャナ６０の再構成ユニット５０へ送り戻され、ここで、処理されたサブセットは臨床画像データに再結合される。スキャナ６０から、この画像データは、専用高速ネットワーク９０から離れる通常の病院ネットワーク１１０を介して病院ＰＡＣＳデータベースサーバ１２０へ送信され、ここで画像は対応する患者ＩＤの下で保存される。医用画像は、ＰＡＣＳデータベースサーバ１２０にアクセスすることによってＭＲスキャナ６０，７０，８０の各ビデオコンソール５６を介して見られることができる。
【００２４】
図３を参照すると、単一のネットワーク９０のみが、ＭＲスキャナ６０，７０，８０及び再構成サーバ１００とＰＡＣＳデータベースサーバ１２０を接続するために使用される。スキャナ６０，７０，８０の再構成ユニット５０によって処理される画像データサブセットは、ネットワーク９０を介して中央ＰＡＣＳデータベースサーバ１２０へ直接送信される。本発明のこのバージョンは、画像を各スキャナ６０，７０，８０にローカルに保存する必要をなくす。スキャナのビデオコンソール５６は、それらがＰＡＣＳデータベース１２０に保存される画像データにアクセスすることを可能にするためにネットワーク９０に直接接続される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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