[发明专利]诊断成像系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及诊断成像领域。它特别适用于与诊断成像系统相联合，其中来自MRI、CT或PET扫描器的原始诊断图像数据被重建成检查对象的图像表示。

此外，本发明涉及用于诊断成像的方法以及用于诊断成像的计算机程序。

背景技术

当今，在诊断成像领域中，诸如MRI、CT、PET或超声扫描器的诊断扫描装置被广泛用于生成对象内部的图像。典型地，医学诊断扫描器包括用于通过辐射、电磁场、超声等无创地检查对象内部的适当扫描硬件。数据采集系统(DAS)被用于将经由扫描硬件接收的数据转换成可以被进一步处理的数字信号。每个扫描装置具有其自身的主计算机，用于控制检查和数据采集，且每个扫描装置使用其自身的重建单元来重建所得到的数据以生成对象内部区域的人类可读图像。在现代扫描器中，重建单元是分离的计算机，例如高性能个人计算机(PC)，其通过以太网连接连接到主计算机和DAS。

重建过程通常是多线程应用程序，其中多个重建过程可以并行发生。所采集的原始图像数据首先被分解成可以独立处理的子集。然后每个子集被独立的重建程序处理，之后经处理的子集被重组成临床图像数据并且被发送到数据库进行存储。在本领域中已知的是这种体系结构有助于通过利用分布式处理方法来提高速度(例如参见US 2006/0116567A1)。然而，重建过程通常仍然非常耗时，并且可能在收集数据后持续几个小时，这依赖于以下因素，诸如模态、重建方法、成像区域的尺寸、分辨率和被选择的图像质量及滤波技术，等等。

因此，很容易认识到存在对改进的诊断成像系统的需求。本发明的目标是提高一种最小化重建时间的诊断成像系统。

发明内容

根据本发明，公开一种诊断成像系统，其包括多个扫描装置。每个扫描装置包括扫描硬件、连接到扫描硬件以便生成表示设置于扫描装置的成像区域中的对象的原始图像数据的数据采集系统以及处理原始图像数据以便由此重建图像表示的重建单元。提供一通信链路，其分配由扫描装置之一的数据采集系统生成的原始图像数据的子集，以便被经由通信链路连接的扫描装置的重建单元并行处理。

本发明描述一种软件和硬件体系架构，其允许经由通信链路(例如计算机网络)连接的多个扫描装置利用全部可用的重建资源以便最小化重建时间。来自每个单个扫描器装置的重建任务在网络上的所有扫描装置之间分配。以此方式，一个扫描器的重建单元上的空闲CPU时间可以被在物理上不同的位置处运转的另一个扫描器使用。

在更大的尺度上，重建单元的库(pool)可以被扩展到安装在全世界的系统(例如经由互联网)。医院中的单个扫描装置可以使用来自安装在世界其他地方的扫描装置的重建库。本发明的方法使得能够有效地使用它们的数据重建能力。

通过本发明的方法，变得有吸引力的是将来自网络上的所有扫描器的原始图像数据传输到中央共享图像数据库以便其被PACS系统使用。在每个扫描装置上局部地存储图像数据的需求以及为此目的提供硬件的需求被消除。

除了如本领域所公知的在供应有每个扫描装置的单个重建单元上运行并行重建过程(参见上述内容)外，本发明提议使得图像数据子集和重建过程能够在多个扫描装置的重建硬件之间分配。在局部尺度上，安装有多个诊断扫描器(例如MRI、CT或PET扫描器)的医院将受益于每个扫描器能够使用来自网络上可用的所有其他扫描器的重建资源的可能性。

原始图像数据的子集在远程扫描装置的重建单元之间的分配可以由每个扫描装置的主计算机经由高速以太网连接和局域网(LAN)来管理。由远程重建单元处理过的子集可以被传回到相同扫描装置或传回到中央图像数据库，即PACS系统。当被传递到PACS系统时，这些图像可以通过访问PACS数据库而在用于检查的扫描器控制台上被查看。也可以在有权访问PACS系统的任何位置处查看这些图像。

分布式重建和归档功能的管理和配置可以由在扫描装置的主计算机上运行的对应通信和配置过程来管理。作为替代，这一功能可以由连接到网络的分离的重建服务器来实现。重建服务器可以被用于分配和协调待决的重建工作并且为本发明的诊断成像系统内的重建单元实施有效的“负载平衡”。以此方式可以进一步优化总体重建性能。

本发明不仅涉及诊断成像系统，而且涉及诊断成像的方法。根据本发明，该方法包括以下步骤：

生成表示设置于多个扫描装置之一的成像区域中的对象的原始图像数据，扫描装置中的每个包括扫描硬件、连接到扫描硬件以便生成原始图像数据的数据采集系统以及用于处理原始图像数据以便由此重建图像表示的重建单元；

将由数据采集系统生成的原始图像数据分解成子集；