計算機斷層掃描設備、計算單元和計算機斷層掃描系統的制作方法

本發明涉及計算機斷層掃描，特別是重建和后處理。

背景技術：

通常，完整的CT檢查包括掃描(獲取原始數據)、離線斷層重建(簡稱重建)、二維后處理和三維模型重建(簡稱三維重建)。圖1為現有技術的計算機斷層掃描設備100的示意圖，其包括一機架102、一影像控制系統104(ICS)、一影像重建系統106(IRS)和一影像評估系統108(IES)。為加快檢查，掃描和重建一般在不同的計算機上完成。舉例而言，醫生甲使用影像控制系統104掃描患者乙。掃描之后，該醫生關閉患者乙并開始掃描下一患者丙。與此同時，醫生丁在影像評估系統108上打開患者乙，安排并進行重建工作。完成患者乙的重建之后，醫生丁在必要時會作三維重建。

離線斷層重建、二維后處理和三維重建基于大量的原始數據和斷層影像，因此需要很高的計算量。隨著CT數據分辨率的提高和患者流量的增大，計算速度亟待提高。

受計算能力的限制，一些改善圖像質量的離線斷層重建、二維后處理或三維重建算法由于需要很大的計算量而不能采用。

目前提高計算量的通常方法是升級硬件。這不僅昂貴，而且會中斷CT的運行。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明提出了一種計算機斷層掃描設備、計算單元和計算機斷層掃描系統。

根據本發明的第一方面，提供一種計算機斷層掃描設備，包括：一影像重建客戶端，其用于接收離線重建工作和三維模型重建工作；一影像評估客戶端，其用于接收二維后處理工作；一服務單元，其用于從所述影像重建客戶端接收離線重建工作和三維模型重建工作，從所述影像評估客戶端接收二維后處理工作，并向所述影像重建客戶端和所述影像評估客戶端發送相應的工作結果。

在一實施例中，所述服務單元被配置為：將所述離線重建工作、三維模型重建工作和二維后處理工作拆分為相應的任務；向一第一設備發送處理所述任務的請求；從所述第一設備接收處理的任務結果；將所述任務結果合并為所述工作結果。

在一實施例中，所述服務單元包括一重建服務單元，所述重建服務單元：從所述影像重建客戶端接收所述離線重建工作和三維模型重建工作；將所述離線重建工作和三維模型重建工作拆分為相應的任務；向所述第一設備發送處理所述任務的請求；從所述第一設備接收處理的有關所述離線重建工作和三維模型重建工作的任務結果；將所述任務結果合并為所述工作結果；向所述影像重建客戶端發送所述工作結果。

在一實施例中，所述服務單元包括一配置服務單元，其為所述重建服務單元和所述第一設備尋址。

在一實施例中，所述服務單元包括一后處理服務單元，所述后處理服務單元：從所述影像評估客戶端接收所述二維后處理工作；將所述二維后處理工作拆分為相應的任務；向所述第一設備發送處理所述任務的請求；從所述第一設備接收處理的有關所述二維后處理工作的任務結果；將所述任務結果合并為所述工作結果；向所述影像評估客戶端發送所述工作結果。

在一實施例中，所述服務單元包括一配置服務單元，其為所述后處理服務單元和所述第一設備尋址。

根據本發明的第二方面，提供一種計算單元，包括：一任務管理單元和一任務處理單元；一任務管理單元包括：一系統監測單元，其監測所述任務處理單元的狀態，管理所述任務處理單元，并向一第二設備報告所述計算單元的資源；一任務分派單元，其從所述第二設備接收處理任務的請求，并根據所述任務處理單元的狀態向其分派任務；所述任務處理單元處理所述任務，并向所述任務分派單元發送處理的任務結果；所述任務分派單元還向所述第二設備發送接收到的任務結果。

在一實施例中，所述任務處理單元包括一IP網絡和連接至所述IP網絡的至少一個服務器。

根據本發明的第三方面，提供一種計算機斷層掃描系統，包括：一如上文所述的計算機斷層掃描設備；一如上文所述的計算單元；其中，所述第一設備即所述計算單元，所述第二設備即所述計算機斷層掃描設備。

本發明的計算機斷層掃描設備、計算單元和計算機斷層掃描系統能縮短重建和后處理時間，降低用戶成本，增強系統的容錯性，易于升級計算能力和增加新算法。

附圖說明

下面將通過參照附圖詳細描述本發明的優選實施例，使本領域的普通技術人員更清楚本發明的上述及其它特征和優點，附圖中：

圖1為現有技術的計算機斷層掃描設備的示意圖。

圖2為根據本發明的一實施例的計算機斷層掃描系統的示意圖。

在上述附圖中，所采用的附圖標記如下：

100；200 計算機斷層掃描設備 214 重建服務單元

102；202 機架 216 后處理服務單元

104；204 影像控制系統 218 計算單元(第一設備)

106 影像重建系統 220 任務管理單元

108 影像評估系統 222 任務處理單元

206 影像重建客戶端 224 系統監測單元

208 影像評估客戶端 226 任務分派單元

210 服務單元 228 IP網絡

212 配置服務單元 230 服務器

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，以下舉實施例對本發明進一步詳細說明。

圖2為根據本發明的一實施例的計算機斷層掃描系統的示意圖，其包括一計算機斷層掃描設備200和一計算單元218。在本實施例中，計算機斷層掃描系統僅包括一臺計算機斷層掃描設備，但實際上計算單元可在復數個計算機斷層掃描設備之間共享。計算機斷層掃描設備200包括一機架202、一影像控制系統204、一影像重建客戶端206、一影像評估客戶端208和一服務單元210。影像重建客戶端206用于接收離線重建工作和三維模型重建工作，影像評估客戶端208用于接收二維后處理工作。服務單元210從影像重建客戶端206接收離線重建工作和三維模型重建工作，從影像評估客戶端208接收二維后處理工作，并向影像重建客戶端206和影像評估客戶端208發送相應的工作結果。影像重建客戶端206可處理在線重建，因為這不會耗費多少時間。

具體而言，服務單元210接收到離線重建工作、三維模型重建工作和二維后處理工作之后，將它們拆分為相應的任務，并向一計算單元218發送處理這些任務的請求。然后，服務單元210從計算單元218接收處理的任務結果，并將任務結果合并為工作結果，最后向影像重建客戶端206和影像評估客戶端208發送相應的工作結果。

服務單元210可包括一重建服務單元214和一后處理服務單元216，它們分別處理有關重建和后處理的工作。服務單元210還可包括一配置服務單元212，其為重建服務單元214、后處理服務單元216和計算單元218尋址。重建服務單元214和后處理服務單元216能訪問計算單元218，以查詢可用的資源。配置服務單元212還可存儲和管理重建服務單元214和后處理服務單元216的算法。這樣就能容易地增加新的重建或后處理算法，用戶不必升級影像重建系統或影像評估系統上的軟件。

重建服務單元214從影像重建客戶端206接收離線重建工作和三維模型重建工作，將它們拆分為相應的任務，向計算單元218發送處理任務的請求，從計算單元218接收處理的有關離線重建工作和三維模型重建工作的任務結果，將任務結果合并為工作結果，最后發送給影像重建客戶端206。

后處理服務單元216從影像評估客戶端208接收二維后處理工作，將它拆分為相應的任務，向計算單元218發送處理任務的請求，從計算單元218接收處理的有關二維后處理工作的任務結果，將任務結果合并為工作結果，最后發送給影像評估客戶端208。

重建服務單元214和后處理服務單元216將工作拆分為任務的數量可取決于所請求的工作。

計算單元218包括一任務管理單元220和一任務處理單元222。任務管理單元220包括一系統監測單元224和一任務分派單元226。系統監測單元224監測任務處理單元222的狀態，管理任務處理單元222，并向計算機斷層掃描設備200報告計算單元218的資源，例如CPU和空閑內存。任務分派單元226從計算機斷層掃描設備200(在本實施例中，從重建服務單元214和后處理服務單元216)接收處理任務的請求，并根據任務處理單元222的狀態向其分派任務。任務處理單元222處理這些任務，并向任務分派單元226發送處理的任務結果，任務結果最后被任務分派單元226發送至計算機斷層掃描設備200。

在本實施例中，任務處理單元222包括一IP網絡228和連接至IP網絡228的至少一個服務器230。由于服務器230替代了昂貴的影像重建系統，因此，用戶的成本大大降低了。若存在復數個服務器230且其中一個發生故障，其他正常的服務器230將承擔所有的計算，重建或后處理不會因此中斷。這就增強了系統的容錯性。此外，僅需增加服務器就可升級硬件、提高運算能力，在升級過程中CT運行不中斷。

某些三維模型重建算法適于并行重建。若希望利用100幅圖像重建一個三維模型，影像重建客戶端206可將這些圖像發送至重建服務單元214。假設重建服務單元214找到2臺可用的服務器230，任務分派單元226可分別將前50幅和后50幅圖像交給它們重建。

類似地，后處理工作也可以在多個服務器上處理。

計算單元218可在復數個計算機斷層掃描設備200之間共享。

本發明的計算機斷層掃描設備、計算單元和計算機斷層掃描系統能縮短重建和后處理時間，降低用戶成本，增強系統的容錯性，易于升級計算能力和增加新算法。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。