CN118175963A - X射线摄影装置 - Google Patents

Abstract

本X射线摄影装置(100)具备：X射线源(1)、X射线检测器(2)、生成X射线图像(80)的图像生成部(10a)、基于学习模型(9)获取X射线图像中的每个部位的区域的部位获取部(10b)、选择关注区域(85)的关注区域选择部(10c)、以及基于关注区域内的像素值即第一像素值(23)来调整从X射线源照射的X射线的条件的X射线条件调整部(10d)。

Description

X射线摄影装置

技术领域

本发明涉及一种X射线摄影装置，尤其涉及一种调整X射线的条件来进行拍摄的X射线摄影装置。

背景技术

以往，关于X射线摄影装置，尤其已知一种调整X射线的条件来进行拍摄的X射线摄影装置。这样的X射线摄影装置例如在日本专利第6737337号公报中被公开。

日本专利第6737337号公报中公开的X射线透视摄影装置具备X射线管、X射线检测器、图像生成部以及控制部。控制部具备在图像生成部生成的X射线图像上设定关注区域的关注区域设定部、以及基于关注区域的亮度来计算X射线的照射条件的照射条件自动调整部。关注区域设定部构成为在X射线图像上设定矩形形状的关注区域。另外，照射条件自动调整部对矩形形状的关注区域内的图像亮度值和预先决定的理想亮度值进行比较，并以X射线图像的亮度值成为理想亮度值的方式计算X射线的照射条件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第6737337号公报

发明内容

发明要解决的问题

在此，虽然在日本专利第6737337号公报中未公开，但有时会在X射线图像中拍到骨、内脏等各种部位。因此，在如日本专利第6737337号公报中公开的那样设定矩形形状的关注区域的情况下，关注区域内可能包含多个部位。在该情况下，有时关注区域中包含用户期望目视确认的部位以外的部位。在关注区域中包含用户期望目视确认的部位以外的部位的情况下，由于用户期望目视确认的部位处的X射线的吸收率与该部位以外的部位处的X射线的吸收率之差，有时X射线的照射条件(X射线的条件)不成为适于用户期望目视确认的部位的条件。在该情况下，产生用户期望目视确认的部位的目视确认性下降这样的不良情况。因此，期望一种通过使得能够容易地调整为适于用户期望目视确认的部位的X射线的条件而能够抑制用户期望目视确认的部位的目视确认性下降的X射线摄影装置。

本发明是为了解决上述的课题而完成的，提供一种通过使得能够容易地调整为适于用户期望的部位的X射线的条件而能够抑制用户期望目视确认的部位的目视确认性下降的X射线摄影装置。

用于解决问题的方案

为了达成上述目的，本发明的一个方面的X射线摄影装置具备：X射线源，其向被检者照射X射线；X射线检测器，其检测从X射线源照射的X射线；图像生成部，其基于由X射线检测器检测到的X射线的检测信号，来生成X射线图像；部位获取部，其基于学习将X射线图像中拍到的部位进行分类所得到的学习模型，来获取X射线图像中的每个部位的区域；关注区域选择部，其从由部位获取部获取到的部位的区域中选择关注区域；以及X射线条件调整部，其基于由关注区域选择部选择出的关注区域内的像素值即第一像素值，来调整从X射线源照射的X射线的条件。

发明的效果

在上述一个方面的X射线摄影装置中，如上述那样具备：部位获取部，其基于学习模型来获取X射线图像中的每个部位的区域；关注区域选择部，其从由部位获取部获取到的部位的区域中选择关注区域；以及X射线条件调整部，其基于由关注区域选择部选择出的关注区域内的像素值即第一像素值，来调整从X射线源照射的X射线的条件。由此，基于针对X射线图像中拍到的多个部位的每个部位进行分类所得到的区域中的关注区域内的像素值即第一像素值，来调整X射线的条件，因此能够抑制第一像素值中包含关注区域以外的部位的像素值。因而，能够仅基于第一像素值来调整X射线的条件，因此能够容易地调整为适于用户期望目视确认的部位的X射线的条件。其结果是，通过使得能够容易地调整为适于用户期望目视确认的部位的X射线的条件，而能够抑制用户期望目视确认的部位的目视确认性下降。

附图说明

图1是示出基于一个实施方式的X射线摄影装置的整体结构的图。

图2是用于说明基于一个实施方式的处理器所具备的功能块的框图。

图3是用于说明在基于一个实施方式的X射线摄影装置中选择摄影区域的摄影区域选择画面的示意图。

图4是用于说明基于一个实施方式的图像生成部所生成的X射线图像的示意图。

图5是用于说明在基于一个实施方式的X射线摄影装置中选择部位的部位选择画面的示意图。

图6是用于说明基于一个实施方式的处理器调整X射线的条件的结构的框图。

图7是用于说明基于一个实施方式的处理器基于预先设定的部位来选择关注区域并获取第一像素值的结构的示意图。

图8是用于说明基于一个实施方式的处理器基于用户的操作输入来设定关注区域并获取第一像素值的结构的示意图。

图9是用于说明基于一个实施方式的处理器调整X射线的条件的处理的流程图。

图10是用于说明基于一个实施方式的处理器获取关注区域的处理的流程图。

具体实施方式

(X射线摄影装置的结构)

参照图1来说明基于本发明的一个实施方式的X射线摄影装置100的结构。

如图1所示，基于本实施方式的X射线摄影装置100具备X射线源1、X射线检测器2以及计算机3。另外，X射线摄影装置100还具备存储部4。另外，X射线摄影装置100还具备输入受理部5。另外，X射线摄影装置100具备显示部6、顶板7以及装置控制部8。在本实施方式中，X射线摄影装置100拍摄作为被检体的被检者90。X射线摄影装置100例如以规定的帧频拍摄作为运动图像的X射线图像80。X射线摄影装置100是设置于用于进行导管治疗等手术的手术室等的所谓的X射线透视摄影装置。

X射线源1和X射线检测器2被保持于将X射线源1与X射线检测器2相向地配置的臂9。臂9是所谓的C臂。另外，臂9设置于臂移动机构(未图示)，并且构成为能够移动。

X射线源1构成为对被检者90照射X射线。具体地说，X射线源1通过由未图示的驱动部被施加电压来照射X射线。X射线源1具有能够调节X射线的照射范围即照射区域的准直器。在本实施方式中，X射线源1安装于臂9的一侧的前端。

X射线检测器2构成为检测从X射线源1照射的X射线。在本实施方式中，X射线检测器2安装于臂9的另一侧的前端。即，X射线检测器2配置于隔着顶板7与X射线源1相反的一侧。另外，X射线检测器2构成为能够检测X射线。X射线检测器2例如是FPD(Flat PanelDetector：平板探测器)。X射线检测器2构成为检测透过了被检体(被检者90)的X射线，并基于检测到的X射线输出检测信号。

计算机3构成为包括CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、GPU(Graphics Processing Unit：图形处理单元)或者构成为用于图像处理的FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)等处理器10、以及ROM(Read Only Memory：只读存储器)及RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)。

存储部4构成为存储由后述的图像生成部10a(参照图2)获取到的X射线图像80。另外，存储部4构成为存储处理器10所执行的各种程序。另外，存储部4构成为存储拍摄被检者90时的摄影程序20。另外，存储部4构成为存储在调整X射线的条件时使用的第一像素值23、以及理想像素值24。存储部4包括HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)或者SSD(SolidState Drive：固态硬盘)等非易失性的存储装置。

摄影程序20是将被检者90的摄影区域21与被预先设定为关注区域27(参照图6)的部位22的区域25(参照图6)建立关联所得到的信息。即，存储部4将被检者90的摄影区域21与被预先设定为关注区域27的部位22的区域25以建立了关联的状态存储。

理想像素值24是针对被检者90的每个摄影区域21预先设定的理想的像素值。

输入受理部5构成为受理用户的操作输入。输入受理部5例如包括鼠标、键盘、触摸面板等输入设备。

显示部6构成为显示X射线图像80。另外，显示部6构成为显示用户操作X射线摄影装置100时的操作画面。显示部6例如包括液晶监视器等。在本实施方式中，X射线摄影装置100具备输入受理部5与显示部6一体化而成的触摸面板式的显示器。

如图1所示，顶板7在俯视观察时形成为长方形的平板状。被检者90以被检者90的头脚方向为沿着长方形的长边的方向、且被检者90的左右方向为沿着长方形的短边的方向的方式载置于顶板7上。

在顶板7设置有移动机构(未图示)。X射线摄影装置100能够一边通过利用移动机构使顶板7在长边方向上移动来变更顶板7与X射线源1及X射线检测器2的相对位置，一边拍摄被检体(被检者90)。

装置控制部8构成为进行X射线摄影装置100的控制。具体地说，装置控制部8构成为进行来自X射线源1的X射线的照射的控制、使顶板7移动的控制、以及使臂9移动的控制等控制。另外，装置控制部8构成为通过根据来自后述的X射线条件调整部10d(参照图2)的输入信号来控制X射线源1，由此控制从X射线源1输出的X射线的照射剂量。

基于本实施方式的X射线摄影装置100通过由用户选择摄影区域21来使顶板7和臂9移动。而且，X射线摄影装置100在被进行了摄影开始的操作时，开始进行拍摄。之后，X射线摄影装置100基于X射线图像80来进行X射线的条件的调整。此外，在用户选择了期望目视确认的部位22的情况下，X射线摄影装置100进行X射线的条件的调整，以成为与用户期望目视确认的部位22相应的X射线的条件。

〈处理器中包括的功能块〉

如图2所示，处理器10包括图像生成部10a、部位获取部10b、关注区域选择部10c以及X射线条件调整部10d。另外，在本实施方式中，处理器10还包括部位指定受理部10e、矩形区域设定部10f、关注区域设定部10g以及第一像素值获取部10h。图像生成部10a、部位获取部10b、关注区域选择部10c、X射线条件调整部10d、部位指定受理部10e、矩形区域设定部10f、关注区域设定部10g以及第一像素值获取部10h在软件上构成为通过处理器10执行各种程序而实现的功能块。关于图像生成部10a、部位获取部10b、关注区域选择部10c、X射线条件调整部10d、部位指定受理部10e、矩形区域设定部10f、关注区域设定部10g以及第一像素值获取部10h，可以设置专用的处理器(处理电路)来通过硬件构成。在后文中叙述处理器10中包括的各功能块的详情。

〈摄影区域选择画面〉

接着，参照图3来说明用户选择摄影区域21(参照图1)时的摄影区域选择画面30。

摄影区域选择画面30是在用户开始进行拍摄之前由用户选择摄影区域21(参照图1)时，在显示部6(参照图1)显示的画面。

在摄影区域选择画面30中显示有用于选择各摄影区域21的按钮。在图3所示的例子中，显示有用于选择作为各摄影区域21的头颈部21a、颈椎21b、腹部21c、胸部21d、股关节21e以及脚部21f的按钮。此外，用于选择摄影区域21的各按钮是显示于GUI(GraphicalUser Interface：图形用户界面)的按压按钮。

通过由用户操作(按下)了在摄影区域选择画面30显示的各按钮中的某一个按钮，处理器10(参照图1)根据所选择的摄影区域21使顶板7(参照图1)和臂9(参照图1)中的至少某一方移动到预先设定的位置。之后，通过用户进行摄影开始的操作输入，来开始进行拍摄。

〈X射线图像〉

接着，参照图4来说明图像生成部10a(参照图2)所生成的X射线图像80。图4所示的例子是通过摄影区域选择画面30(参照图3)选择了股关节21e(参照图3)来作为摄影区域21(参照图1)的情况下的、拍摄被检者90(参照图1)的股关节所得到的X射线图像80。

在图4所示的X射线图像80中拍到多个部位22(参照图1)。多个部位22例如包括骨组织22a、皮肤及肌肉等软组织22b、以及背景22d。另外，在图4所示的例子中是拍摄了在骨组织22a配置有人造物22c的被检者90的例子，因此部位22包含人造物22c。人造物22c例如包括金属材料、陶瓷等。在图4所示的例子中，人造物22c是金属制成的人工骨。此外，在图4所示的X射线图像80中对骨组织22a、软组织22b以及人造物22c标注了互不相同的影线，以能够识别骨组织22a、软组织22b、人造物22c以及背景22d。

处理器10(参照图1)调整连续地拍摄如图4那样的、拍到多个部位22的X射线图像80时的X射线的条件。X射线的条件至少包括管电压。此外，X射线的条件除管电压以外还包括管电流和X射线的照射时间。在本实施方式中，说明处理器10通过变更管电压的值12(参照图6)来调整X射线的条件的结构。

〈部位选择画面〉

接着，参照图5来说明用户选择期望目视确认的部位22(参照图1)时的部位选择画面31。

图5所示的部位选择画面31是选择摄影区域21(参照图1)中的部位22(参照图1)中的、用户期望目视确认的部位22的画面。具体地说，部位选择画面31是用于在期望目视确认预先设定的部位22以外的部位22的情况下选择期望目视确认的部位22的画面。即，部位选择画面31在摄影区域选择画面30(参照图3)中选择了摄影区域21后被显示于显示部6(参照图1)。

在部位选择画面31显示有用于在X射线图像80(参照图4)中拍到的部位22(参照图1)中选择用户期望目视确认的部位22的按钮。在图5所示的例子中，显示有用于选择作为各部位22的骨组织22a、软组织22b、人造物22c以及背景22d的按钮。此外，用于选择部位22的各按钮是显示于GUI的按压按钮。

通过由用户操作(按下)了在部位选择画面31显示的各按钮中的某个按钮，处理器10(参照图1)进行X射线的条件的调整，以成为适于所选择的部位22的X射线的条件。

此外，在存储部4(图1)中存储有将被检者90的摄影区域21(参照图1)与被预先设定为关注区域27(参照图6)的部位22(参照图4)的区域25(参照图6)建立了关联的摄影程序20(参照图1)。因而，在部位选择画面31中不存在操作输入的情况下，处理器10基于摄影程序20以及通过摄影区域选择画面30(参照图3)选择的摄影区域21来进行X射线的条件的调整，以成为适于预先设定的部位22的X射线的条件。

〈X射线的条件的调整〉

接着，参照图6来说明处理器10调整X射线的条件的结构。处理器10将X射线图像80中拍到的多个部位22的区域25中的一个区域25设定为关注区域27，基于关注区域27的像素值来调整X射线的条件。在处理器10调整X射线的条件的结构中，设定关注区域27的结构包括以下三个结构。

(1)将由图像生成部10a生成的X射线图像80中拍到的部位22(参照图4)中的预先设定的部位22的区域25设定为关注区域27的第一结构

(2)将通过用户的操作输入而选择的要选择为关注区域27的部位22e的区域25(被选择为关注区域27的区域25e)设定为关注区域27的第二结构

(3)基于预先设定的部位22的区域25或者被设定为关注区域27的区域25e、以及用户所选择的矩形的区域26来设定关注区域27的第三结构

下面，说明处理器10调整X射线的条件的各结构的详情。

首先，说明处理器10设定关注区域27的第一结构。图像生成部10a从X射线检测器2(参照图1)获取X射线的检测信号。图像生成部10a基于通过X射线检测器2检测到的X射线的检测信号来生成X射线图像80。另外，图像生成部10a将所生成的X射线图像80输出到部位获取部10b。此外，图像生成部10a可以将所生成的X射线图像80存储于存储部4。

部位获取部10b从图像生成部10a获取X射线图像80。另外，部位获取部10b从存储部4读取学习模型11。而且，部位获取部10b基于从图像生成部10a输入的X射线图像80、以及从存储部4读取的学习模型11，来获取X射线图像80(参照图4)中拍到的每个部位22(参照图4)的区域25。

此外，在本实施方式中，学习模型11是通过学习将X射线图像80中拍到的部位22(参照图1)进行分类而生成的学习模型，预先存储于存储部4。在本实施方式中，学习模型11包含学习将与摄影区域21(参照图1)相应的部位22进行分类所得到的、每个摄影区域21的多个学习模型11。

在本实施方式中，部位获取部10b构成为基于多个学习模型11中的与摄影区域21相应的学习模型11，来获取X射线图像80中的部位22的区域25。在本实施方式中，部位获取部10b构成为：如图7所例示的那样，获取被分类成骨组织22a的区域25a、软组织22b的区域25b、人造物22c的区域25c以及背景22d的区域25d中的至少两种区域的区域，来作为部位22的区域25。另外，如图6所示，部位获取部10b将获取到的部位22的区域25输出到关注区域选择部10c。

关注区域选择部10c构成为从由部位获取部10b获取到的部位22的区域25中选择关注区域27。具体地说，关注区域选择部10c从存储部4读取摄影程序20。而且，关注区域选择部10c通过摄影程序20获取与摄影区域21相应的部位22的区域25，来作为被选择为关注区域27的区域25e。在本实施方式中，如图4所例示的那样，在X射线图像80中拍到骨组织22a、软组织22b、人造物22c以及背景22d这四个部位22。因而，部位获取部10b获取的部位22的区域25也有四个。关注区域选择部10c从四个部位22的区域25中获取与摄影区域21相应的一个部位22的区域25，来作为被选择为关注区域27的区域25e。如图6所示，关注区域选择部10c将被选择为关注区域27的区域25e输出到第一像素值获取部10h。即，在第一结构中，关注区域选择部10c将被选择为关注区域27的区域25e作为关注区域27输出。

第一像素值获取部10h从关注区域选择部10c获取关注区域27。第一像素值获取部10h基于获取到的关注区域27来获取第一像素值23。具体地说，第一像素值获取部10h获取第一像素值23来作为关注区域27的像素值的代表值。第一像素值获取部10h将获取到的第一像素值23输出到X射线条件调整部10d。

X射线条件调整部10d获取从第一像素值获取部10h输入的第一像素值23。另外，X射线条件调整部10d从存储部4读取理想像素值24。X射线条件调整部10d构成为：基于通过关注区域选择部10c选择的关注区域27内的像素值即第一像素值23来调整从X射线源1照射的X射线的条件。具体地说，X射线条件调整部10d构成为：调整X射线的条件，以使第一像素值23接近理想像素值24。X射线条件调整部10d将第一像素值23接近理想像素值24这样的管电压的值12输出到装置控制部8。

装置控制部8基于从X射线条件调整部10d输入的管电压的值12，来调整管电压。

接着，说明处理器10设定关注区域27的第二结构。此外，直到关注区域选择部10c获取部位22的区域25和摄影程序20为止的结构与上述第一结构相同，因此省略详细的说明。

在第二结构中，部位指定受理部10e构成为：基于输入受理部5的输入，受理对要选择为关注区域27的部位22的区域25的指定。具体地说，部位指定受理部10e基于从输入受理部5输入的部位指定的操作输入50a，来获取要选择为关注区域27的部位22e。在本实施方式中，用户在图5所示的部位选择画面31中选择部位22的操作输入是部位指定的操作输入50a。部位指定受理部10e将获取到的要选择为关注区域27的部位22e输出到关注区域选择部10c。

关注区域选择部10c选择多个部位22的区域25中的被选择为关注区域27的区域25e。即，关注区域选择部10c选择通过部位指定受理部10e被指定的部位22e的区域25来作为被选择为关注区域27的区域25e。而且，关注区域选择部10c将被选择为关注区域27的区域25e作为关注区域27输出到第一像素值获取部10h。即，在第二结构中，关注区域选择部10c不选择预先设定的部位22的区域25而选择用户所选择的部位22(要选择为关注区域27的部位22e)的区域25(被选择为关注区域27的区域25e)来作为关注区域27。

第二结构中的第一像素值获取部10h获取第一像素值23的结构以及X射线条件调整部10d调整X射线的条件的结构是与上述第一结构相同的结构，因此省略详细的说明。

接着，说明处理器10设定关注区域27的第三结构。此外，直到关注区域选择部10c获取部位22的区域25和摄影程序20为止的结构与上述第一结构相同，因此省略详细的说明。

第三结构是在通过用户的操作输入而设定了矩形的区域26的情况下由处理器10设定关注区域27的结构。在第三结构中，关注区域选择部10c将被选择为关注区域27的区域25e输出到关注区域设定部10g。

另外，矩形区域设定部10f构成为：基于通过输入受理部5输入的操作输入，来在X射线图像80中设定矩形的区域26。具体地说，矩形区域设定部10f基于从输入受理部5输入的矩形的区域26的操作输入50b，来在X射线图像80中设定矩形的区域26。矩形区域设定部10f将所设定的矩形的区域26输出到关注区域设定部10g。

关注区域设定部10g构成为：基于通过输入受理部5输入的操作输入，来将通过矩形区域设定部10f设定的矩形的区域26设定为关注区域27。另外，关注区域设定部10g在从关注区域选择部10c被输入了被选择为关注区域27的区域25e、且从矩形区域设定部10f被输入了矩形的区域26的情况下，基于被选择为关注区域27的区域25e以及矩形的区域26来设定关注区域27。关注区域设定部10g将所设定的关注区域27输出到第一像素值获取部10h。第一像素值获取部10h获取第一像素值23的结构以及X射线条件调整部10d调整X射线的条件的结构是与上述第一结构相同的结构，因此省略详细的说明。

此外，被选择为关注区域27的区域25e是多个部位22的区域25中的被选择为关注区域27的候选的区域。在上述第一结构和第二结构中，将被选择为关注区域27的区域25e直接设定为关注区域27。另外，在上述第三结构中，基于矩形的区域26以及被选择为关注区域27的区域25e，来设定关注区域27。

〈关注区域的选择和第一像素值的获取〉

接着，参照图7来说明关注区域选择部10c选择关注区域27的结构、以及第一像素值获取部10h基于通过关注区域选择部10c而选择的关注区域27来获取第一像素值23的结构。此外，在图7中说明的结构是根据上述的第一结构使处理器10选择关注区域27的结构以及获取第一像素值23的结构。

如图7所示，通过图像生成部10a(参照图2)生成的X射线图像80被输入到部位获取部10b。

部位获取部10b通过学习模型11来获取将X射线图像80中拍到的部位22进行了分类的标签图像80a。标签图像80a是针对每个部位22标注了不同的标签的图像。在图7所示的例子中，标签图像80a是对骨组织22a的区域25a、软组织22b的区域25b、人造物22c的区域25c以及背景22d的区域25d标注了互不相同的标签值的图像。此外，在图7所示的例子中，方便起见，对骨组织22a的区域25a、人造物22c的区域25c以及背景22d的区域25d标注有互不相同的影线。

通过部位获取部10b获取到的标签图像80a被输入到关注区域选择部10c。

关注区域选择部10c选择被输入的标签图像80a中拍到的部位22中的某一部位22来作为关注区域27。在图7所示的例子中，将骨组织22a的区域25a设定为预先被选择为关注区域27的部位22，因此关注区域选择部10c选择骨组织22a的区域25a来作为关注区域27。

在本实施方式中，关注区域选择部10c构成为：在部位22的区域25(参照图6)的内侧包含非关注区域的情况下，选择从部位22的区域25排除非关注区域所得到的区域来作为关注区域27。换言之，在用户期望目视确认的部位22的内侧包含用户期望目视确认的部位22以外的部位22的情况下，关注区域选择部10c选择排除用户期望目视确认的部位22以外的部位22所得到的部位22的区域25来作为关注区域27。

例如，在如图7所示那样骨组织22a的区域25a的内侧包含人造物22c的区域25c的情况下，关注区域选择部10c选择从骨组织22a的区域25a排除人造物22c的区域25c所得到的区域来作为关注区域27。此外，非关注区域是多个部位22的区域25中的除关注区域27以外的区域。即，非关注区域是除针对每个摄影区域21(参照图1)预先设定的部位22、或者要选择为关注区域27的部位22e(参照图6)以外的部位22的区域25。

另外，通过关注区域选择部10c被选择关注区域27后的标签图像80b被输入到第一像素值获取部10h。第一像素值获取部10h获取被输入的标签图像80b中的关注区域27内的像素值来作为第一像素值23。具体地说，第一像素值获取部10h获取关注区域27内的平均像素值，来作为关注区域27内的像素值的代表值。即，第一像素值获取部10h获取关注区域27内的平均像素值来作为第一像素值23。

另外，X射线条件调整部10d(参照图2)构成为：基于从部位22的区域25排除非关注区域所得到的关注区域27的第一像素值23，来调整X射线的条件。

〈关注区域的设定和第一像素值的获取〉

接着，参照图8来说明关注区域设定部10g设定关注区域27并且第一像素值获取部10h基于通过关注区域设定部10g设定的关注区域27来获取第一像素值23的结构。此外，图8所示的例子是通过关注区域选择部10c(参照图2)选择了要选择为关注区域27的部位22e的区域25e、且被进行了用户的操作输入(被进行了矩形的区域26的操作输入50b(参照图6))的情况下的设定关注区域27的结构、以及获取第一像素值23的上述第三结构。

如图8所示，将通过关注区域选择部10c(参照图2)被选择了区域25e的标签图像80c输入到矩形区域设定部10f。矩形区域设定部10f基于从输入受理部5(参照图6)输入的矩形的区域26的操作输入50b(参照图6)，来在标签图像80c上设定矩形的区域26。具体地说，矩形区域设定部10f基于矩形的区域26的操作输入50b，在用户指定的位置处设定预先设定的大小的矩形的区域26。由此，矩形区域设定部10f获取在标签图像80c设定了矩形的区域26所得到的标签图像80d。此外，矩形区域设定部10f可以构成为在用户指定的位置处设定用户所指定的大小的矩形的区域26。

矩形区域设定部10f将获取到的标签图像80d输出到关注区域设定部10g。

关注区域设定部10g构成为：在设定了矩形的区域26、且选择了部位22中的某一个部位的区域的情况下，将从所选择的部位22的区域25e中排除矩形的区域26所得到的区域设定为关注区域27、或者将所选择的部位22的区域25e及矩形的区域26这两方区域设定为关注区域27。

图8所示的例子是关注区域设定部10g将从所选择的部位22的区域25e中排除矩形的区域26所得到的区域设定为关注区域27。关注区域设定部10g获取将从所选择的部位22的区域25e中排除矩形的区域26所得到的区域设定为关注区域27的关注区域图像80e。另外，关注区域设定部10g将关注区域图像80e输出到第一像素值获取部10h。

第一像素值获取部10h获取关注区域图像80e中的关注区域27内的平均像素值，来作为第一像素值23。

〈X射线的条件的调整处理〉

接着，参照图9来说明处理器10(参照图6)调整X射线的条件的处理。

在步骤101中，部位获取部10b(参照图6)获取通过图像生成部10a(参照图6)生成的X射线图像80(参照图6)。

在步骤102中，部位获取部10b使用学习模型11(参照图6)来获取X射线图像80中拍到的各部位22(参照图1)的区域25(参照图6)。在本实施方式中，部位获取部10b获取骨组织22a(参照图7)的区域25a(参照图7)、软组织22b(参照图7)的区域25b(参照图7)、人造物22c(参照图7)的区域25c(参照图7)以及背景22d(参照图7)的区域25d(参照图7)。

在步骤103中，关注区域选择部10c(参照图6)或关注区域设定部10g(参照图6)基于摄影程序20和部位22的区域25来选择关注区域27(参照图6)。在后文中叙述关注区域选择部10c或关注区域设定部10g选择关注区域27的处理的详情。

在步骤104中，第一像素值获取部10h(参照图6)获取第一像素值23(参照图6)。具体地说，第一像素值获取部10h获取关注区域27内的平均像素值来作为第一像素值23。

在步骤105中，X射线条件调整部10d(参照图6)从存储部4获取理想像素值24(参照图6)。此外，步骤104的处理和步骤105的处理先进行哪一方均可。

在步骤106中，X射线条件调整部10d判定第一像素值23与理想像素值24之差是否在容许范围内。在第一像素值23与理想像素值24之差在容许范围内的情况下，处理结束。即，在第一像素值23与理想像素值24之差在容许范围内的情况下，X射线条件调整部10d不进行X射线的条件的调整。此外，第一像素值23与理想像素值24之差在容许范围内是包含彼此的像素值完全一致的情况、以及第一像素值23与理想像素值24之差收敛于预先设定的规定范围内的情况的概念。

在第一像素值23与理想像素值24不相等的情况下，处理进入步骤107。

在步骤107中，X射线条件调整部10d判定第一像素值23是否比理想像素值24小。在第一像素值23比理想像素值24小的情况下，处理进入步骤108。在第一像素值23比理想像素值24大的情况下，处理进入步骤109。

在步骤108中，X射线条件调整部10d使管电压的值12增加。在本实施方式中，X射线条件调整部10d例如使管电压的值12增加预先设定的值。预先设定的值例如是10kV(千伏)。之后，处理结束。

另外，在处理从步骤107进入到步骤109的情况下，在步骤109中，X射线条件调整部10d使管电压的值12减少。在本实施方式中，X射线条件调整部10d例如使管电压的值12减少预先设定的值。预先设定的值例如是10kV(千伏)。之后，处理结束。

在本实施方式中，处理器10按获取作为运动图像的X射线图像80的每一帧进行上述步骤101～步骤109的处理。另外，在本实施方式中，如上述那样，处理器10使管电压的值12阶段性地增加或减少，并重复进行X射线的条件的调整直到第一像素值23与理想像素值24之差成为容许范围内为止，以使第一像素值23接近理想像素值24。

〈关注区域的设定处理〉

接着，参照图10来说明处理器10(参照图6)设定关注区域27的处理。

在步骤103a中，部位指定受理部10e(参照图6)判定是否存在部位指定的操作输入50a(参照图6)。在存在部位指定的操作输入50a的情况下，处理进入步骤103b。在不存在部位指定的操作输入50a的情况下，处理进入步骤103e。

在步骤103b中，矩形区域设定部10f判定是否存在设定矩形的区域26(参照图8)的操作输入50b(参照图6)。在存在设定矩形的区域26的操作输入50b的情况下，处理进入步骤103c。在不存在设定矩形的区域26的操作输入50b的情况下，处理进入步骤103d。

在步骤103c中，关注区域设定部10g(参照图6)基于通过部位指定的操作输入50a指定的要选择为关注区域27的部位22e(参照图6)的区域25e(参照图6)、以及矩形的区域26(参照图6)，来设定关注区域27。之后，处理进入步骤104。

在处理从步骤103b进入到步骤103d的情况下，在步骤103d中，部位获取部10b(参照图6)从部位22(参照图1)的区域25(参照图6)中将通过部位指定的操作输入50a(参照图6)而指定的要选择的部位22e(参照图6)的区域25e(参照图6)设定为关注区域27。之后，处理进入步骤104。

在处理从步骤103a进入到步骤103e的情况下，在步骤103e中，部位获取部10b选择部位22的区域25中的预先设定的区域来作为关注区域27。具体地说，部位获取部10b基于存储部4中存储的摄影程序20、以及摄影区域21，选择部位22的区域25中的预先设定的区域来作为关注区域27。之后，处理进入步骤104。

(本实施方式的效果)

在本实施方式中，能够得到如以下那样的效果。

在本实施方式中，如上述那样，X射线摄影装置100具备：X射线源1，其向被检者90照射X射线；X射线检测器2，其检测从X射线源1照射的X射线；图像生成部10a，其基于由X射线检测器2检测到的X射线的检测信号来生成X射线图像80；部位获取部10b，其基于学习将X射线图像80中拍到的部位22进行分类所得到的学习模型11，来获取X射线图像80中的每个部位22的区域25；关注区域选择部10c，其从由部位获取部10b获取到的部位22的区域25中选择关注区域27；以及X射线条件调整部10d，其基于由关注区域选择部10c选择的关注区域27内的像素值即第一像素值23，来调整从X射线源1照射的X射线的条件。

由此，基于针对X射线图像80中拍到的多个部位22的每个部位进行分类所得到的区域中的关注区域27内的像素值即第一像素值23，来调整X射线的条件，因此能够抑制第一像素值23中包含关注区域27以外的部位22的像素值。因而，能够仅基于第一像素值23来调整X射线的条件，因此能够容易地设定为适于用户期望目视确认的部位22的X射线的条件。其结果是，通过使得能够容易地调整为适于用户期望目视确认的部位22的X射线的条件，能够抑制用户期望目视确认的部位22的目视确认性下降。

另外，在上述实施方式中，通过如以下那样构成，能够得到下述那样进一步的效果。

即，在本实施方式中，如上述那样，部位获取部10b构成为获取被分类成骨组织22a的区域25a、软组织22b的区域25b、人造物22c的区域25c以及背景22d的区域25d中的至少两种区域的区域，来作为部位22的区域25。由此，能够提供一种能够调整X射线的条件以使该条件成为适于骨组织22a的区域25a、软组织22b的区域25b、人造物22c的区域25c以及背景22d的区域25d中的用户期望的区域的条件的X射线摄影装置。

另外，在本实施方式中，如上述那样，关注区域选择部10c构成为：在部位22的区域25的内侧包含非关注区域的情况下，选择从部位22的区域25排除非关注区域所得到的区域，来作为关注区域27，X射线条件调整部10d构成为：基于从部位22的区域25排除非关注区域所得到的关注区域27的第一像素值23，来调整X射线的条件。由此，即使在部位22的区域25的内侧包含非关注区域的情况下，也能够抑制作为第一像素值23获取到的像素值中包含非关注区域的像素值。其结果是，能够抑制由于非关注区域的像素值使得X射线的条件的调整精度下降。

另外，在本实施方式中，如上述那样，还具备存储部4，所述存储部4将被检者90的摄影区域21与被预先设定为关注区域27的部位22的区域25以建立了关联的状态存储，关注区域选择部10c构成为：选择与摄影区域21相应的部位22的区域25，来作为关注区域27。由此，与用户在进行拍摄时选择摄影区域21和部位22这两方的结构不同地，用户仅通过选择摄影区域21就能够选择关注区域27，而不用选择部位22。其结果是，能够抑制拍摄X射线图像80时的用户的操作输入的次数增加，因此能够抑制拍摄X射线图像80时的操作变得复杂。

另外，在本实施方式中，如上述那样，学习模型11包含学习将与摄影区域21相应的部位22进行分类所得到的、每个摄影区域21的多个学习模型11，部位获取部10b构成为：基于多个学习模型11中的与摄影区域21相应的学习模型11，来获取X射线图像80中的部位22的区域25。由此，能够使学习模型11针对每个摄影区域21进行适于摄影区域21及部位22的学习。其结果是，相比于使一个学习模型11学习与多个摄影区域21相应的部位22的分类的结构，能够抑制各学习模型11中的部位22的分类的精度下降。

另外，在本实施方式中，如上述那样，还具备：输入受理部5，其受理用户的操作输入；以及部位指定受理部10e，其基于输入受理部5的输入，来受理对要选择为关注区域27的部位22的区域25的指定。由此，例如即使在针对每个摄影区域21预先设定了要选择为关注区域27的部位22e的情况下，也能够选择用户期望的部位22来作为关注区域27。其结果是，能够使要选择为关注区域27的部位22e的选择自由度提高，因此能够使用户的便利性(可用性)提高。

另外，在本实施方式中，如上述那样，还具备：输入受理部5，其受理用户的操作输入；矩形区域设定部10f，其基于通过输入受理部5输入的操作输入，来在X射线图像80中设定矩形的区域26；以及关注区域设定部10g，其基于通过输入受理部5输入的操作输入，来将通过矩形区域设定部10f设定的矩形的区域26设定为关注区域27。由此，例如在一个矩形的区域26的内部能够仅包含一个部位22的情况下，能够以不利用学习模型11进行部位22的分类的方式进行X射线的条件的调整。其结果是，能够抑制由于利用学习模型11进行部位22的分类使得处理器10的处理负荷增加。

另外，在本实施方式中，如上述那样，关注区域设定部10g构成为：在设定了矩形的区域26、且选择了部位22中的某一个部位的区域的情况下，将从所选择的部位22的区域25e中排除矩形的区域26所得到的区域设定为关注区域27、或者将所选择的部位22的区域25e及矩形的区域26这两方的区域设定为关注区域27。由此，将从所选择的部位22中排除矩形的区域26所得到的区域设定为关注区域27。因而，例如在学习模型11针对部位22的分类的精度低、所选择的部位22的区域25e中包含其它部位22的区域25的情况下，通过在所选择的部位22的区域25e中的包含其它部位22的区域设定矩形的区域26，能够进一步抑制关注区域27中包含非关注区域。其结果是，能够抑制X射线的条件的调整精度下降。另外，由于将所选择的部位22的区域25e和矩形的区域26这两方的区域设定为关注区域27，因此关注区域27中也能够包含与所选择的部位22不同的区域。其结果是，能够将不仅包含通过学习模型11被进行了分类的部位22的区域25还包含由用户设定的矩形的区域26的区域设为关注区域27，因此能够使用户的便利性(可用性)提高。

另外，在本实施方式中，如上述那样，还具备存储部4，所述存储部4存储针对被检者90的每个摄影区域21预先设定的理想的像素值即理想像素值24，X射线条件调整部10d构成为：调整X射线的条件，以使第一像素值23接近理想像素值24。由此，调整X射线的条件，以使该条件接近摄影区域21中的理想的像素值即理想像素值24，因此能够使X射线图像80中的被选择为关注区域27的部位22的图像质量提高。

另外，在本实施方式中，如上述那样，X射线的条件至少包括管电压。由此，通过调整有助于从X射线源1发出的X射线的强度及能量的管电压，能够使X射线源1照射适于关注区域27的强度及能量的X射线。

(变形例)

此外，应当认为本次公开的实施方式在所有方面均为例示，而非限制性的。本发明的范围不由上述的实施方式的说明表示，而由权利要求书表示，并且包括与权利要求书均等的含义及范围内的全部变更(变形例)。

例如，在上述实施方式中，示出了部位获取部10b获取被分类成骨组织22a的区域25a、软组织22b的区域25b、人造物22c的区域25c以及背景22d的区域25d中的至少两种区域的区域来作为部位22的区域25的结构的例子，但本发明并不限于此。在本发明中，部位获取部10b也可以构成为获取被分类成包括上述四个区域以外的区域(例如，被施加了造影剂的血管的区域等)的区域的区域。

另外，在上述实施方式中，示出了X射线摄影装置100具备学习将与摄影区域21相应的部位22进行分类所得到的多个学习模型11的结构的例子，但本发明并不限于此。在本发明中，X射线摄影装置100也可以具备学习将与多个摄影区域21相应的部位22进行分类所得到的一个学习模型。

另外，在上述实施方式中，示出了X射线摄影装置100具备部位指定受理部10e的结构的例子，但本发明并不限于此。在本发明中，X射线摄影装置100也可以不具备部位指定受理部10e。然而，在X射线摄影装置100不具备部位指定受理部10e的情况下，无法调整为适于根据摄影区域21预先设定的部位22以外的部位22的X射线的条件。因此，X射线摄影装置100具备部位指定受理部10e是优选的。

另外，在上述实施方式中，示出了X射线摄影装置100具备矩形区域设定部10f和关注区域设定部10g的结构的例子，但本发明并不限于此。例如，X射线摄影装置100也可以不具备矩形区域设定部10f和关注区域设定部10g。然而，在X射线摄影装置100为不具备矩形区域设定部10f和关注区域设定部10g的结构的情况下，有时关注区域27的设定的自由度下降。因而，X射线摄影装置100具备矩形区域设定部10f和关注区域设定部10g是优选的。

另外，在上述实施方式中，示出了关注区域设定部10g将从所选择的部位22的区域25e中排除矩形的区域26所得到的区域设定为关注区域27的结构的例子，但本发明并不限于此。在本发明中，例如关注区域设定部10g也可以构成为将所选择的部位22的区域25e和矩形的区域26这两方区域设定为关注区域27。

另外，在上述实施方式中，示出了关注区域设定部10g将从所选择的部位22的区域25e中排除矩形的区域26所得到的区域设定为关注区域27的结构的例子，但本发明并不限于此。例如，关注区域设定部10g也可以构成为将通过用户的操作输入而设定的矩形的区域26设定为关注区域27。

另外，在上述实施方式中，示出了X射线条件调整部10d调整作为X射线的条件的管电压的值12的例子，但本发明并不限于此。在本发明中，例如X射线条件调整部10d也可以构成为调整作为X射线的条件的管电流的值和X射线的照射时间的值中的至少任一方。

另外，在上述实施方式中，示出了部位指定受理部10e将用户在部位选择画面31中选择的部位22设定为要选择为关注区域27的部位22e的结构的例子，但本发明并不限于此。在本发明中，部位指定受理部10e例如也可以构成为将用户在X射线图像80中选择的部位22设定为要选择为关注区域27的部位22e。

另外，在上述实施方式中，示出了X射线摄影装置100是拍摄作为运动图像的X射线图像80的所谓的X射线透视摄影装置的结构的例子，但本发明并不限于此。X射线摄影装置100也可以构成为拍摄作为静止图像的X射线图像80的所谓的通常摄影装置。

另外，在上述实施方式中，示出了X射线摄影装置100设置于检查室等的结构的例子，但本发明并不限于此。在本发明中，例如X射线摄影装置100也可以构成为移动到病房等来进行X射线摄影的所谓的巡诊式摄影装置。

[方式]

本领域技术人员应该理解的是，上述的例示性的实施方式是以下方式的具体例。

(项目1)

一种X射线摄影装置，具备：

X射线源，其向被检者照射X射线；

X射线检测器，其检测从所述X射线源照射的X射线；

图像生成部，其基于由所述X射线检测器检测到的X射线的检测信号，来生成X射线图像；

部位获取部，其基于学习将所述X射线图像中拍到的部位进行分类所得到的学习模型，来获取所述X射线图像中的每个部位的区域；

关注区域选择部，其从由所述部位获取部获取到的所述部位的区域中选择关注区域；以及

X射线条件调整部，其基于由所述关注区域选择部选择出的所述关注区域内的像素值即第一像素值，来调整从所述X射线源照射的X射线的条件。

(项目2)

在项目1所记载的X射线摄影装置中，所述部位获取部构成为获取被分类成骨组织的区域、软组织的区域、人造物的区域以及背景的区域中的至少两种区域的区域，来作为所述部位的区域。

(项目3)

在项目2所记载的X射线摄影装置中，所述关注区域选择部构成为：在所述部位的区域的内侧包含非关注区域的情况下，选择从所述部位的区域排除所述非关注区域所得到的区域，来作为所述关注区域，

所述X射线条件调整部构成为：基于从所述部位的区域排除所述非关注区域所得到的所述关注区域的所述第一像素值，来调整所述X射线的条件。

(项目4)

在项目2所记载的X射线摄影装置中，还具备存储部，所述存储部将被检者的摄影区域与预先被设定为所述关注区域的所述部位的区域以建立了关联的状态存储，

所述关注区域选择部构成为：选择与所述摄影区域相应的所述部位的区域，来作为所述关注区域。

(项目5)

在项目4所记载的X射线摄影装置中，所述学习模型包含学习将与所述摄影区域相应的所述部位进行分类所得到的、每个所述摄影区域的多个所述学习模型，

所述部位获取部构成为：基于多个所述学习模型中的与所述摄影区域相应的所述学习模型，来获取所述X射线图像中的所述部位的区域。

(项目6)

在项目2所记载的X射线摄影装置中，还具备：

输入受理部，其受理用户的操作输入；以及

部位指定受理部，其基于所述输入受理部的输入，来受理对要选择为所述关注区域的所述部位的区域的指定。

(项目7)

在项目2所记载的X射线摄影装置中，还具备：

输入受理部，其受理用户的操作输入；

矩形区域设定部，其基于通过所述输入受理部输入的操作输入，来在所述X射线图像中设定矩形的区域；以及

关注区域设定部，其基于通过所述输入受理部输入的操作输入，来将通过所述矩形区域设定部设定的所述矩形的区域设定为所述关注区域。

(项目8)

在项目7所记载的X射线摄影装置中，所述关注区域设定部构成为：在设定了所述矩形的区域、且选择了所述部位中的某一个部位的区域的情况下，将从所选择的所述部位的区域中排除所述矩形的区域所得到的区域设定为所述关注区域、或者将所选择的所述部位的区域及所述矩形的区域这两方的区域设定为所述关注区域。

(项目9)

在项目1所记载的X射线摄影装置中，还具备存储部，所述存储部存储针对被检者的每个摄影区域预先设定的理想的像素值即理想像素值，

所述X射线条件调整部构成为：调整所述X射线的条件，以使所述第一像素值接近所述理想像素值。

(项目10)

在项目1所记载的X射线摄影装置中，所述X射线的条件至少包括管电压。

附图标记说明

1：X射线源；2：X射线检测部；4：存储部；5：输入受理部；10a：图像生成部；10b：部位获取部；10c：关注区域选择部；10d：X射线条件调整部；10e：部位指定受理部；10f：矩形区域设定部；10g：关注区域设定部；11：学习模型；21：摄影区域；22：部位；22a：骨组织；22b：软组织；22c：人造物；22d：背景；22e：要选择为关注区域的部位；23：第一像素值；24：理想像素值；25：部位的区域；25a：骨组织的区域；25b：软组织的区域；25c：人造物的区域；25d：背景的区域；25e：被选择为关注区域的区域；26：矩形的区域；27：关注区域；80：X射线图像；90：被检者；100：X射线摄影装置。

Claims (10)

1.一种X射线摄影装置，具备：

X射线源，其向被检者照射X射线；

X射线检测器，其检测从所述X射线源照射的X射线；

图像生成部，其基于由所述X射线检测器检测到的X射线的检测信号，来生成X射线图像；

部位获取部，其基于学习将所述X射线图像中拍到的部位进行分类所得到的学习模型，来获取所述X射线图像中的每个部位的区域；

关注区域选择部，其从由所述部位获取部获取到的所述部位的区域中选择关注区域；以及

X射线条件调整部，其基于由所述关注区域选择部选择出的所述关注区域内的像素值即第一像素值，来调整从所述X射线源照射的X射线的条件。

2.根据权利要求1所述的X射线摄影装置，其中，

所述部位获取部构成为获取被分类成骨组织的区域、软组织的区域、人造物的区域以及背景的区域中的至少两种区域的区域，来作为所述部位的区域。

3.根据权利要求2所述的X射线摄影装置，其中，

所述关注区域选择部构成为：在所述部位的区域的内侧包含非关注区域的情况下，选择从所述部位的区域排除所述非关注区域所得到的区域，来作为所述关注区域，

所述X射线条件调整部构成为：基于从所述部位的区域排除所述非关注区域所得到的所述关注区域的所述第一像素值，来调整所述X射线的条件。

4.根据权利要求2所述的X射线摄影装置，其中，

还具备存储部，所述存储部将被检者的摄影区域与预先被设定为所述关注区域的所述部位的区域以建立了关联的状态存储，

所述关注区域选择部构成为：选择与所述摄影区域相应的所述部位的区域，来作为所述关注区域。

5.根据权利要求4所述的X射线摄影装置，其中，

所述学习模型包含学习将与所述摄影区域相应的所述部位进行分类所得到的、每个所述摄影区域的多个所述学习模型，

所述部位获取部构成为：基于多个所述学习模型中的与所述摄影区域相应的所述学习模型，来获取所述X射线图像中的所述部位的区域。

6.根据权利要求2所述的X射线摄影装置，其中，还具备：

输入受理部，其受理用户的操作输入；以及

部位指定受理部，其基于所述输入受理部的输入，来受理对要选择为所述关注区域的所述部位的区域的指定。

7.根据权利要求2所述的X射线摄影装置，其中，还具备：

输入受理部，其受理用户的操作输入；

矩形区域设定部，其基于通过所述输入受理部输入的操作输入，来在所述X射线图像中设定矩形的区域；以及

关注区域设定部，其基于通过所述输入受理部输入的操作输入，来将通过所述矩形区域设定部设定的所述矩形的区域设定为所述关注区域。

8.根据权利要求7所述的X射线摄影装置，其中，

所述关注区域设定部构成为：在设定了所述矩形的区域、且选择了所述部位中的某一个部位的区域的情况下，将从所选择的所述部位的区域中排除所述矩形的区域所得到的区域设定为所述关注区域、或者将所选择的所述部位的区域及所述矩形的区域这两方的区域设定为所述关注区域。

9.根据权利要求1所述的X射线摄影装置，其中，

还具备存储部，所述存储部存储针对被检者的每个摄影区域预先设定的理想的像素值即理想像素值，

所述X射线条件调整部构成为：调整所述X射线的条件，以使所述第一像素值接近所述理想像素值。

10.根据权利要求1所述的X射线摄影装置，其中，

所述X射线的条件至少包括管电压。