计算机断层扫描设备、计算单元和计算机断层扫描系统的制作方法

本发明涉及计算机断层扫描，特别是重建和后处理。

背景技术：

通常，完整的CT检查包括扫描(获取原始数据)、离线断层重建(简称重建)、二维后处理和三维模型重建(简称三维重建)。图1为现有技术的计算机断层扫描设备100的示意图，其包括一机架102、一影像控制系统104(ICS)、一影像重建系统106(IRS)和一影像评估系统108(IES)。为加快检查，扫描和重建一般在不同的计算机上完成。举例而言，医生甲使用影像控制系统104扫描患者乙。扫描之后，该医生关闭患者乙并开始扫描下一患者丙。与此同时，医生丁在影像评估系统108上打开患者乙，安排并进行重建工作。完成患者乙的重建之后，医生丁在必要时会作三维重建。

离线断层重建、二维后处理和三维重建基于大量的原始数据和断层影像，因此需要很高的计算量。随着CT数据分辨率的提高和患者流量的增大，计算速度亟待提高。

受计算能力的限制，一些改善图像质量的离线断层重建、二维后处理或三维重建算法由于需要很大的计算量而不能采用。

目前提高计算量的通常方法是升级硬件。这不仅昂贵，而且会中断CT的运行。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提出了一种计算机断层扫描设备、计算单元和计算机断层扫描系统。

根据本发明的第一方面，提供一种计算机断层扫描设备，包括：一影像重建客户端，其用于接收离线重建工作和三维模型重建工作；一影像评估客户端，其用于接收二维后处理工作；一服务单元，其用于从所述影像重建客户端接收离线重建工作和三维模型重建工作，从所述影像评估客户端接收二维后处理工作，并向所述影像重建客户端和所述影像评估客户端发送相应的工作结果。

在一实施例中，所述服务单元被配置为：将所述离线重建工作、三维模型重建工作和二维后处理工作拆分为相应的任务；向一第一设备发送处理所述任务的请求；从所述第一设备接收处理的任务结果；将所述任务结果合并为所述工作结果。

在一实施例中，所述服务单元包括一重建服务单元，所述重建服务单元：从所述影像重建客户端接收所述离线重建工作和三维模型重建工作；将所述离线重建工作和三维模型重建工作拆分为相应的任务；向所述第一设备发送处理所述任务的请求；从所述第一设备接收处理的有关所述离线重建工作和三维模型重建工作的任务结果；将所述任务结果合并为所述工作结果；向所述影像重建客户端发送所述工作结果。

在一实施例中，所述服务单元包括一配置服务单元，其为所述重建服务单元和所述第一设备寻址。

在一实施例中，所述服务单元包括一后处理服务单元，所述后处理服务单元：从所述影像评估客户端接收所述二维后处理工作；将所述二维后处理工作拆分为相应的任务；向所述第一设备发送处理所述任务的请求；从所述第一设备接收处理的有关所述二维后处理工作的任务结果；将所述任务结果合并为所述工作结果；向所述影像评估客户端发送所述工作结果。

在一实施例中，所述服务单元包括一配置服务单元，其为所述后处理服务单元和所述第一设备寻址。

根据本发明的第二方面，提供一种计算单元，包括：一任务管理单元和一任务处理单元；一任务管理单元包括：一系统监测单元，其监测所述任务处理单元的状态，管理所述任务处理单元，并向一第二设备报告所述计算单元的资源；一任务分派单元，其从所述第二设备接收处理任务的请求，并根据所述任务处理单元的状态向其分派任务；所述任务处理单元处理所述任务，并向所述任务分派单元发送处理的任务结果；所述任务分派单元还向所述第二设备发送接收到的任务结果。

在一实施例中，所述任务处理单元包括一IP网络和连接至所述IP网络的至少一个服务器。

根据本发明的第三方面，提供一种计算机断层扫描系统，包括：一如上文所述的计算机断层扫描设备；一如上文所述的计算单元；其中，所述第一设备即所述计算单元，所述第二设备即所述计算机断层扫描设备。

本发明的计算机断层扫描设备、计算单元和计算机断层扫描系统能缩短重建和后处理时间，降低用户成本，增强系统的容错性，易于升级计算能力和增加新算法。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：

图1为现有技术的计算机断层扫描设备的示意图。

图2为根据本发明的一实施例的计算机断层扫描系统的示意图。

在上述附图中，所采用的附图标记如下：

100；200 计算机断层扫描设备 214 重建服务单元

102；202 机架 216 后处理服务单元

104；204 影像控制系统 218 计算单元(第一设备)

106 影像重建系统 220 任务管理单元

108 影像评估系统 222 任务处理单元

206 影像重建客户端 224 系统监测单元

208 影像评估客户端 226 任务分派单元

210 服务单元 228 IP网络

212 配置服务单元 230 服务器

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。

图2为根据本发明的一实施例的计算机断层扫描系统的示意图，其包括一计算机断层扫描设备200和一计算单元218。在本实施例中，计算机断层扫描系统仅包括一台计算机断层扫描设备，但实际上计算单元可在复数个计算机断层扫描设备之间共享。计算机断层扫描设备200包括一机架202、一影像控制系统204、一影像重建客户端206、一影像评估客户端208和一服务单元210。影像重建客户端206用于接收离线重建工作和三维模型重建工作，影像评估客户端208用于接收二维后处理工作。服务单元210从影像重建客户端206接收离线重建工作和三维模型重建工作，从影像评估客户端208接收二维后处理工作，并向影像重建客户端206和影像评估客户端208发送相应的工作结果。影像重建客户端206可处理在线重建，因为这不会耗费多少时间。

具体而言，服务单元210接收到离线重建工作、三维模型重建工作和二维后处理工作之后，将它们拆分为相应的任务，并向一计算单元218发送处理这些任务的请求。然后，服务单元210从计算单元218接收处理的任务结果，并将任务结果合并为工作结果，最后向影像重建客户端206和影像评估客户端208发送相应的工作结果。

服务单元210可包括一重建服务单元214和一后处理服务单元216，它们分别处理有关重建和后处理的工作。服务单元210还可包括一配置服务单元212，其为重建服务单元214、后处理服务单元216和计算单元218寻址。重建服务单元214和后处理服务单元216能访问计算单元218，以查询可用的资源。配置服务单元212还可存储和管理重建服务单元214和后处理服务单元216的算法。这样就能容易地增加新的重建或后处理算法，用户不必升级影像重建系统或影像评估系统上的软件。

重建服务单元214从影像重建客户端206接收离线重建工作和三维模型重建工作，将它们拆分为相应的任务，向计算单元218发送处理任务的请求，从计算单元218接收处理的有关离线重建工作和三维模型重建工作的任务结果，将任务结果合并为工作结果，最后发送给影像重建客户端206。

后处理服务单元216从影像评估客户端208接收二维后处理工作，将它拆分为相应的任务，向计算单元218发送处理任务的请求，从计算单元218接收处理的有关二维后处理工作的任务结果，将任务结果合并为工作结果，最后发送给影像评估客户端208。

重建服务单元214和后处理服务单元216将工作拆分为任务的数量可取决于所请求的工作。

计算单元218包括一任务管理单元220和一任务处理单元222。任务管理单元220包括一系统监测单元224和一任务分派单元226。系统监测单元224监测任务处理单元222的状态，管理任务处理单元222，并向计算机断层扫描设备200报告计算单元218的资源，例如CPU和空闲内存。任务分派单元226从计算机断层扫描设备200(在本实施例中，从重建服务单元214和后处理服务单元216)接收处理任务的请求，并根据任务处理单元222的状态向其分派任务。任务处理单元222处理这些任务，并向任务分派单元226发送处理的任务结果，任务结果最后被任务分派单元226发送至计算机断层扫描设备200。

在本实施例中，任务处理单元222包括一IP网络228和连接至IP网络228的至少一个服务器230。由于服务器230替代了昂贵的影像重建系统，因此，用户的成本大大降低了。若存在复数个服务器230且其中一个发生故障，其他正常的服务器230将承担所有的计算，重建或后处理不会因此中断。这就增强了系统的容错性。此外，仅需增加服务器就可升级硬件、提高运算能力，在升级过程中CT运行不中断。

某些三维模型重建算法适于并行重建。若希望利用100幅图像重建一个三维模型，影像重建客户端206可将这些图像发送至重建服务单元214。假设重建服务单元214找到2台可用的服务器230，任务分派单元226可分别将前50幅和后50幅图像交给它们重建。

类似地，后处理工作也可以在多个服务器上处理。

计算单元218可在复数个计算机断层扫描设备200之间共享。

本发明的计算机断层扫描设备、计算单元和计算机断层扫描系统能缩短重建和后处理时间，降低用户成本，增强系统的容错性，易于升级计算能力和增加新算法。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。