JP2020141808A - Medical processing device and medical diagnostic system - Google Patents

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Abstract

To shorten the time for calibration.SOLUTION: A medical processing device includes a data acquisition unit and a data generation unit. The data acquisition unit acquires first calibration data corresponding to a first scan condition. The data generation unit generates second calibration data by inputting the first calibration data to a first learned model for generating the second calibration data corresponding to a second scan condition different from the first scan condition based on the first calibration data.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、医用処理装置、および医用診断システムに関する。 Embodiments of the present invention relate to medical processing devices and medical diagnostic systems.

従来、X線CT装置等の医用診断装置において、装置の各ユニットの個体差(線質の差、散乱線の影響の差等)、設置環境の違い等に起因して生じる測定値のずれを補正するためのキャリブレーションデータの収集が行われている。このキャリブレーションデータの収集は、例えば、X線管に適用される管電圧(kV)、X線検出器により検出される列数、撮影時のX線の照射範囲(FOV:Field of View)、X線管の回転速度、X線検出器の設定(ゲイン)、X線管により照射される焦点サイズ等の条件ごとに実施されている。 Conventionally, in medical diagnostic equipment such as X-ray CT equipment, deviations in measured values caused by individual differences in each unit of the equipment (differences in radiation quality, differences in the effects of scattered radiation, etc.), differences in installation environment, etc. Calibration data for correction is being collected. The collection of this calibration data is, for example, the tube voltage (kV) applied to the X-ray tube, the number of columns detected by the X-ray detector, the X-ray irradiation range (FOV: Field of View) at the time of photographing, It is carried out for each condition such as the rotation speed of the X-ray tube, the setting (gain) of the X-ray detector, and the focal size irradiated by the X-ray tube.

しかしながら、従来の技術では、キャリブレーションデータの収集を行う際の条件の組み合わせが多いほど収集に要する時間が長くなってしまう。このため、例えば、X線CT装置の据付時や、管球等のハードウェア部品の交換時等に、キャリブレーションデータの収集に時間を要してしまい、被検体に対する撮影に遅れが生じる場合があった。 However, in the conventional technique, the more combinations of conditions for collecting calibration data, the longer the time required for collection. For this reason, for example, when installing an X-ray CT device or when replacing hardware parts such as a tube, it takes time to collect calibration data, which may delay the imaging of the subject. there were.

特開2001−70297号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-70297

本発明が解決しようとする課題は、キャリブレーションの時間を短縮することである。 The problem to be solved by the present invention is to reduce the calibration time.

実施形態の医用処理装置は、データ取得部と、データ生成部とを備える。データ取得部は、第1のスキャン条件に対応する第1のキャリブレーションデータを取得する。データ生成部は、第1のキャリブレーションデータに基づいて、第1のスキャン条件とは異なる第2のスキャン条件に対応する第2のキャリブレーションデータを生成するための第1の学習済みモデルに対して、第1のキャリブレーションデータを入力することで、第2のキャリブレーションデータを生成する。 The medical processing apparatus of the embodiment includes a data acquisition unit and a data generation unit. The data acquisition unit acquires the first calibration data corresponding to the first scan condition. The data generation unit refers to the first trained model for generating the second calibration data corresponding to the second scan condition different from the first scan condition based on the first calibration data. Then, by inputting the first calibration data, the second calibration data is generated.

第1の実施形態に係るX線CT装置1の構成図。The block diagram of the X-ray CT apparatus 1 which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係るメモリ41に格納されるデータの一例を示す図。The figure which shows an example of the data stored in the memory 41 which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係るメモリ41に格納されたキャリブレーションデータの一例を示す図。The figure which shows an example of the calibration data stored in the memory 41 which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係るキャリブレーション機能57の機能構成の一例を示す図。The figure which shows an example of the functional structure of the calibration function 57 which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る処理回路50の学習処理の一連の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the series flow of the learning process of the processing circuit 50 which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る学習機能58による学習処理の概念を説明する図。The figure explaining the concept of the learning process by the learning function 58 which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る処理回路50によるキャリブレーションデータの生成処理の一連の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the series flow of the calibration data generation processing by the processing circuit 50 which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係るキャリブレーション機能57によるキャリブレーションデータの生成処理の概念を説明する図。The figure explaining the concept of the calibration data generation processing by the calibration function 57 which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係るキャリブレーション機能57によるキャリブレーションデータの生成処理の他の例を説明する図。The figure explaining another example of the calibration data generation processing by the calibration function 57 which concerns on 1st Embodiment. 第2の実施形態における学習機能58による学習処理の概念を説明する図。The figure explaining the concept of the learning process by the learning function 58 in the 2nd Embodiment. 第2の実施形態に係るキャリブレーション機能57によるキャリブレーションデータの生成処理の概念を説明する図。The figure explaining the concept of the calibration data generation processing by the calibration function 57 which concerns on 2nd Embodiment. 実施形態に係る医療施設に設置されたX線CT装置1とクラウド上にあるサーバ装置SとがネットワークNWを介して接続される様子の一例を示す図。The figure which shows an example of a state in which the X-ray CT apparatus 1 installed in the medical facility which concerns on embodiment and the server apparatus S on the cloud are connected via a network NW.

以下、実施形態の医用処理装置、および医用診断システムを、図面を参照して説明する。医用処理装置は、例えば、X線CT(Computed Tomography:コンピュータ断層診断)装置等の医用画像に対する処理を行って被検体を診断する医用診断装置である。以下の説明において、医用処理装置がX線CT装置である場合を例に挙げて説明するが、これに限定されるものではない。 Hereinafter, the medical processing apparatus and the medical diagnostic system of the embodiment will be described with reference to the drawings. The medical processing apparatus is, for example, a medical diagnostic apparatus that diagnoses a subject by processing a medical image such as an X-ray CT (Computed Tomography) apparatus. In the following description, a case where the medical processing device is an X-ray CT device will be described as an example, but the present invention is not limited to this.

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係るX線CT装置1の構成図である。X線CT装置1は、例えば、架台装置10と、寝台装置30と、コンソール装置40とを有する。図1では、説明の都合上、架台装置10をZ軸方向から見た図とX軸方向から見た図の双方を掲載しているが、実際には、架台装置10は一つである。本実施形態では、非チルト状態での回転フレーム17の回転軸または寝台装置30の天板33の長手方向をZ軸方向、Z軸方向に直交し、床面に対して水平である軸をX軸方向、Z軸方向に直交し、床面に対して垂直である方向をY軸方向とそれぞれ定義する。X線CT装置1またはコンソール装置40は、「医用処理装置」の一例である。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram of the X-ray CT apparatus 1 according to the first embodiment. The X-ray CT device 1 includes, for example, a gantry device 10, a sleeper device 30, and a console device 40. In FIG. 1, for convenience of explanation, both a view of the gantry device 10 from the Z-axis direction and a view from the X-axis direction are shown, but in reality, the gantry device 10 is one. In the present embodiment, the rotation axis of the rotation frame 17 in the non-tilt state or the longitudinal direction of the top plate 33 of the sleeper device 30 is orthogonal to the Z-axis direction and the Z-axis direction, and the axis horizontal to the floor surface is X. The directions orthogonal to the axial direction and the Z-axis direction and perpendicular to the floor surface are defined as the Y-axis directions, respectively. The X-ray CT device 1 or the console device 40 is an example of a “medical processing device”.

架台装置10は、例えば、X線管11と、ウェッジ12と、コリメータ13と、X線高電圧装置14と、X線検出器15と、データ収集システム(以下、DAS:Data Acquisition System)16と、回転フレーム17と、制御装置18とを有する。 The gantry device 10 includes, for example, an X-ray tube 11, a wedge 12, a collimator 13, an X-ray high voltage device 14, an X-ray detector 15, and a data acquisition system (hereinafter, DAS: Data Acquisition System) 16. , A rotating frame 17 and a control device 18.

X線管11は、X線高電圧装置14からの高電圧の印加により、陰極(フィラメント)から陽極(ターゲット)に向けて熱電子を照射することでX線を発生させる。X線管11は、真空管を含む。例えば、X線管11は、回転する陽極に熱電子を照射することでX線を発生させる回転陽極型のX線管である。 The X-ray tube 11 generates X-rays by irradiating thermoelectrons from the cathode (filament) toward the anode (target) by applying a high voltage from the X-ray high voltage device 14. The X-ray tube 11 includes a vacuum tube. For example, the X-ray tube 11 is a rotating anode type X-ray tube that generates X-rays by irradiating a rotating anode with thermoelectrons.

ウェッジ12は、X線管11から被検体Pに照射されるX線量を調節するためのフィルタである。ウェッジ12は、X線管11から被検体Pに照射されるX線量の分布が予め定められた分布になるように、自身を透過するX線を減衰させる。ウェッジ12は、ウェッジフィルタ(wedge filter)、ボウタイフィルタ(bow-tie filter)とも呼ばれる。ウェッジ12は、例えば、所定のターゲット角度や所定の厚みとなるようにアルミニウムを加工したものである。 The wedge 12 is a filter for adjusting the X-ray dose applied to the subject P from the X-ray tube 11. The wedge 12 attenuates the X-rays that pass through itself so that the distribution of the X-ray dose radiated from the X-ray tube 11 to the subject P becomes a predetermined distribution. The wedge 12 is also called a wedge filter or a bow-tie filter. The wedge 12 is made of aluminum processed so as to have a predetermined target angle and a predetermined thickness, for example.

コリメータ13は、ウェッジ12を透過したX線の照射範囲を絞り込むための機構である。コリメータ13は、例えば、複数の鉛板の組み合わせによってスリットを形成することで、X線の照射範囲(FOV)を絞り込む。コリメータ13は、X線絞りと呼ばれる場合もある。 The collimator 13 is a mechanism for narrowing down the irradiation range of X-rays transmitted through the wedge 12. The collimator 13 narrows down the X-ray irradiation range (FOV) by forming a slit, for example, by combining a plurality of lead plates. The collimator 13 is sometimes called an X-ray diaphragm.

X線高電圧装置14は、例えば、高電圧発生装置と、X線制御装置とを有する。高電圧発生装置は、変圧器(トランス)および整流器等を含む電気回路を有する。高電圧発生装置は、X線管11に印加する高電圧を発生させる。X線制御装置は、X線管11に発生させるべきX線量に応じて高電圧発生装置の出力電圧を制御する。高電圧発生装置は、上述した変圧器によって昇圧を行うものであってもよいし、インバータによって昇圧を行うものであってもよい。X線高電圧装置14は、回転フレーム17に設けられてもよいし、架台装置10の固定フレーム(不図示)の側に設けられてもよい。 The X-ray high voltage device 14 includes, for example, a high voltage generator and an X-ray control device. The high voltage generator has an electric circuit including a transformer, a rectifier, and the like. The high voltage generator generates a high voltage applied to the X-ray tube 11. The X-ray control device controls the output voltage of the high voltage generator according to the X-ray dose to be generated in the X-ray tube 11. The high voltage generator may be one that boosts the voltage by the transformer described above, or may be one that boosts the voltage by an inverter. The X-ray high-voltage device 14 may be provided on the rotating frame 17, or may be provided on the side of the fixed frame (not shown) of the gantry device 10.

X線検出器15は、X線管11が発生させ、被検体Pを通過して入射したX線の強度を検出する。X線検出器15は、検出したX線の強度に応じた電気信号(光信号等でもよい)をDAS16に出力する。X線検出器15は、例えば、複数のX線検出素子列を有する。複数のX線検出素子列のそれぞれは、X線管11の焦点を中心とした円弧に沿ってチャネル方向に複数のX線検出素子が配列されたものである。複数のX線検出素子列は、スライス方向(列方向、row方向)に配列される。 The X-ray detector 15 detects the intensity of X-rays generated by the X-ray tube 11 and passed through the subject P and incident. The X-ray detector 15 outputs an electric signal (or an optical signal or the like) corresponding to the intensity of the detected X-ray to the DAS 16. The X-ray detector 15 has, for example, a plurality of X-ray detection element sequences. Each of the plurality of X-ray detection element trains is an array of a plurality of X-ray detection elements in the channel direction along an arc centered on the focal point of the X-ray tube 11. The plurality of X-ray detection element sequences are arranged in the slice direction (column direction, row direction).

X線検出器15は、例えば、グリッドと、シンチレータアレイと、光センサアレイとを有する間接型の検出器である。シンチレータアレイは、複数のシンチレータを有する。それぞれのシンチレータは、シンチレータ結晶を有する。シンチレータ結晶は、入射するX線の強度に応じた光量の光を発する。グリッドは、シンチレータアレイのX線が入射する面に配置され、散乱X線を吸収する機能を有するX線遮蔽板を有する。なお、グリッドは、コリメータ(一次元コリメータまたは二次元コリメータ)と呼ばれる場合もある。光センサアレイは、例えば、光電子増倍管(フォトマルチプライヤー:PMT)等の光センサを有する。光センサアレイは、シンチレータにより発せられる光の光量に応じた電気信号を出力する。X線検出器15は、入射したX線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器であってもよい。 The X-ray detector 15 is, for example, an indirect detector having a grid, a scintillator array, and an optical sensor array. The scintillator array has a plurality of scintillators. Each scintillator has a scintillator crystal. The scintillator crystal emits an amount of light according to the intensity of the incident X-rays. The grid is arranged on the surface of the scintillator array where X-rays are incident, and has an X-ray shielding plate having a function of absorbing scattered X-rays. The grid may also be called a collimator (one-dimensional collimator or two-dimensional collimator). The optical sensor array includes, for example, an optical sensor such as a photomultiplier tube (PMT). The optical sensor array outputs an electric signal according to the amount of light emitted by the scintillator. The X-ray detector 15 may be a direct conversion type detector having a semiconductor element that converts incident X-rays into an electric signal.

DAS16は、例えば、増幅器と、積分器と、A/D変換器とを有する。増幅器は、X線検出器15の各X線検出素子により出力される電気信号に対して増幅処理を行う。積分器は、増幅処理が行われた電気信号をビュー期間(後述)に亘って積分する。A/D変換器は、積分結果を示す電気信号をデジタル信号に変換する。DAS16は、デジタル信号に基づく検出データをコンソール装置40に出力する。検出データは、生成元のX線検出素子のチャンネル番号、列番号、及び収集されたビューを示すビュー番号により識別されたX線強度のデジタル値である。ビュー番号は、回転フレーム17の回転に応じて変化する番号であり、例えば、回転フレーム17の回転に応じてインクリメントされる番号である。従って、ビュー番号は、X線管11の回転角度を示す情報である。ビュー期間とは、あるビュー番号に対応する回転角度から、次のビュー番号に対応する回転角度に到達するまでの間に収まる期間である。DAS16は、ビューの切り替わりを、制御装置18から入力されるタイミング信号によって検知してもよいし、内部のタイマーによって検知してもよいし、図示しないセンサから取得される信号によって検知してもよい。フルスキャンを行う場合においてX線管11によりX線が連続曝射されている場合、DAS16は、全周囲分(360度分)の検出データ群を収集する。ハーフスキャンを行う場合においてX線管11によりX線が連続曝射されている場合、DAS16は、半周囲分(180度分)の検出データを収集する。 The DAS 16 has, for example, an amplifier, an integrator, and an A / D converter. The amplifier performs amplification processing on the electric signal output by each X-ray detection element of the X-ray detector 15. The integrator integrates the amplified electrical signal over the view period (described later). The A / D converter converts an electric signal indicating the integration result into a digital signal. The DAS 16 outputs the detection data based on the digital signal to the console device 40. The detection data is a digital value of the X-ray intensity identified by the channel number, the column number, and the view number indicating the collected view of the X-ray detection element of the generator. The view number is a number that changes according to the rotation of the rotation frame 17, for example, a number that is incremented according to the rotation of the rotation frame 17. Therefore, the view number is information indicating the rotation angle of the X-ray tube 11. The view period is a period within a period from the rotation angle corresponding to a certain view number to the arrival at the rotation angle corresponding to the next view number. The DAS 16 may detect the change of view by a timing signal input from the control device 18, an internal timer, or a signal acquired from a sensor (not shown). .. When X-rays are continuously exposed by the X-ray tube 11 in the case of performing a full scan, the DAS 16 collects the detection data group for the entire circumference (360 degrees). When X-rays are continuously exposed by the X-ray tube 11 in the case of performing a half scan, the DAS 16 collects detection data for a half circumference (180 degrees).

回転フレーム17は、X線管11、ウェッジ12、およびコリメータ13と、X線検出器15とを対向支持する円環状の部材である。回転フレーム17は、固定フレームによって、内部に導入された被検体Pを中心として回転自在に支持される。回転フレーム17は、更にDAS16を支持する。DAS16が出力する検出データは、回転フレーム17に設けられた発光ダイオード(LED)を有する送信機から、光通信によって、架台装置10の非回転部分(例えば固定フレーム)に設けられたフォトダイオードを有する受信機に送信され、受信機によってコンソール装置40に転送される。なお、回転フレーム17から非回転部分への検出データの送信方法として、前述の光通信を用いた方法に限らず、非接触型の任意の送信方法を採用してよい。回転フレーム17は、X線管11等を支持して回転させることができるものであれば、円環状の部材に限らず、アームのような部材であってもよい。 The rotating frame 17 is an annular member that supports the X-ray tube 11, the wedge 12, the collimator 13, and the X-ray detector 15 so as to face each other. The rotating frame 17 is rotatably supported by the fixed frame around the subject P introduced inside. The rotating frame 17 further supports the DAS 16. The detection data output by the DAS 16 has a photodiode provided in a non-rotating portion (for example, a fixed frame) of the gantry device 10 by optical communication from a transmitter having a light emitting diode (LED) provided in the rotating frame 17. It is transmitted to the receiver and transferred to the console device 40 by the receiver. The method of transmitting the detection data from the rotating frame 17 to the non-rotating portion is not limited to the method using the above-mentioned optical communication, and any non-contact type transmitting method may be adopted. The rotating frame 17 is not limited to an annular member as long as it can support and rotate the X-ray tube 11 and the like, and may be a member such as an arm.

X線CT装置1は、例えば、X線管11とX線検出器15の双方が回転フレーム17によって支持されて被検体Pの周囲を回転するRotate/Rotate−TypeのX線CT装置(第3世代CT)であるが、これに限らず、円環状に配列された複数のX線検出素子が固定フレームに固定され、X線管11が被検体Pの周囲を回転するStationary/Rotate−TypeのX線CT装置(第4世代CT)であってもよい。 The X-ray CT apparatus 1 is, for example, a Rotate / Rotate-Type X-ray CT apparatus (third) in which both the X-ray tube 11 and the X-ray detector 15 are supported by the rotating frame 17 and rotate around the subject P. Generation CT), but not limited to this, in Stationary / Rotate-Type in which a plurality of X-ray detection elements arranged in an annular shape are fixed to a fixed frame and the X-ray tube 11 rotates around the subject P. It may be an X-ray CT apparatus (4th generation CT).

制御装置18は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサを有する処理回路と、モータやアクチュエータ等を含む駆動機構とを有する。制御装置18は、コンソール装置40または架台装置10に取り付けられた入力インターフェース43からの入力信号を受け付けて、架台装置10および寝台装置30の動作を制御する。 The control device 18 includes, for example, a processing circuit having a processor such as a CPU (Central Processing Unit) and a drive mechanism including a motor, an actuator, and the like. The control device 18 receives an input signal from the input interface 43 attached to the console device 40 or the gantry device 10 and controls the operation of the gantry device 10 and the sleeper device 30.

制御装置18は、例えば、回転フレーム17を回転させたり、架台装置10をチルトさせたり、寝台装置30の天板33を移動させたりする。架台装置10をチルトさせる場合、制御装置18は、入力インターフェース43に入力された傾斜角度(チルト角度)に基づいて、Z軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム17を回転させる。制御装置18は、図示しないセンサの出力等によって回転フレーム17の回転角度を把握している。また、制御装置18は、回転フレーム17の回転角度を随時、処理回路50に提供する。制御装置18は、架台装置10に設けられてもよいし、コンソール装置40に設けられてもよい。 The control device 18 rotates, for example, the rotating frame 17, tilts the gantry device 10, and moves the top plate 33 of the sleeper device 30. When tilting the gantry device 10, the control device 18 rotates the rotating frame 17 around an axis parallel to the Z-axis direction based on the tilt angle (tilt angle) input to the input interface 43. The control device 18 grasps the rotation angle of the rotation frame 17 by the output of a sensor (not shown) or the like. Further, the control device 18 provides the processing circuit 50 with the rotation angle of the rotation frame 17 at any time. The control device 18 may be provided in the gantry device 10 or in the console device 40.

寝台装置30は、スキャン対象の被検体Pを載置して移動させ、架台装置10の回転フレーム17の内部に導入する装置である。寝台装置30は、例えば、基台31と、寝台駆動装置32と、天板33と、支持フレーム34とを有する。基台31は、支持フレーム34を鉛直方向(Y軸方向)に移動可能に支持する筐体を含む。寝台駆動装置32は、モータやアクチュエータを含む。寝台駆動装置32は、被検体Pが載置された天板33を、支持フレーム34に沿って、天板33の長手方向(Z軸方向)に移動させる。天板33は、被検体Pが載置される板状の部材である。 The sleeper device 30 is a device on which the subject P to be scanned is placed, moved, and introduced into the rotating frame 17 of the gantry device 10. The sleeper device 30 has, for example, a base 31, a sleeper drive device 32, a top plate 33, and a support frame 34. The base 31 includes a housing that movably supports the support frame 34 in the vertical direction (Y-axis direction). The sleeper drive device 32 includes a motor and an actuator. The sleeper drive device 32 moves the top plate 33 on which the subject P is placed in the longitudinal direction (Z-axis direction) of the top plate 33 along the support frame 34. The top plate 33 is a plate-shaped member on which the subject P is placed.

寝台駆動装置32は、天板33だけでなく、支持フレーム34を天板33の長手方向に移動させてもよい。また、上記とは逆に、架台装置10がZ軸方向に移動可能であり、架台装置10の移動によって回転フレーム17が被検体Pの周囲に来るように制御されてもよい。また、架台装置10と天板33の双方が移動可能な構成であってもよい。また、X線CT装置1は、被検体Pが立位または座位でスキャンされる方式の装置であってもよい。この場合、X線CT装置1は、寝台装置30に代えて被検体支持機構を有し、架台装置10は、回転フレーム17を、床面に垂直な軸方向を中心に回転させる。 The sleeper drive device 32 may move not only the top plate 33 but also the support frame 34 in the longitudinal direction of the top plate 33. Further, contrary to the above, the gantry device 10 may be movable in the Z-axis direction, and the rotation frame 17 may be controlled to come around the subject P by the movement of the gantry device 10. Further, both the gantry device 10 and the top plate 33 may be movable. Further, the X-ray CT device 1 may be a device in which the subject P is scanned in a standing or sitting position. In this case, the X-ray CT device 1 has a subject support mechanism instead of the sleeper device 30, and the gantry device 10 rotates the rotating frame 17 about an axial direction perpendicular to the floor surface.

コンソール装置40は、例えば、メモリ41と、ディスプレイ42と、入力インターフェース43と、ネットワーク接続回路44と、処理回路50とを有する。第1の実施形態では、コンソール装置40は架台装置10とは別体として説明するが、架台装置10にコンソール装置40の各構成要素の一部または全部が含まれてもよい。 The console device 40 has, for example, a memory 41, a display 42, an input interface 43, a network connection circuit 44, and a processing circuit 50. In the first embodiment, the console device 40 will be described as a separate body from the gantry device 10, but the gantry device 10 may include a part or all of each component of the console device 40.

メモリ41は、例えば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。メモリ41は、例えば、検出データや投影データ、再構成画像(CT画像)等を記憶する。これらのデータは、メモリ41ではなく(或いはメモリ41に加えて)、X線CT装置1が通信可能な外部メモリに記憶されてもよい。外部メモリは、例えば、外部メモリを管理するクラウドサーバが読み書きの要求を受け付けることで、クラウドサーバによって制御されるものである。外部メモリは、例えば、PACS(Picture Archiving and Communication Systems)と称されるシステムにより実現される。PACSとは、各種画像診断装置によって撮影された画像等を体系的に記憶するシステムである。 The memory 41 is realized by, for example, a RAM (Random Access Memory), a semiconductor memory element such as a flash memory, a hard disk, an optical disk, or the like. The memory 41 stores, for example, detection data, projection data, a reconstructed image (CT image), and the like. These data may be stored in an external memory with which the X-ray CT apparatus 1 can communicate, instead of the memory 41 (or in addition to the memory 41). The external memory is controlled by the cloud server, for example, when the cloud server that manages the external memory receives a read / write request. The external memory is realized by, for example, a system called PACS (Picture Archiving and Communication Systems). PACS is a system that systematically stores images and the like taken by various diagnostic imaging devices.

図2は、メモリ41に格納されるデータの一例を示す図である。図2に示すように、メモリ41には、例えば、撮影条件41−1や、DAS16により出力される検出データ41−2、処理回路50により生成される投影データ41−3、再構成画像41−4、キャリブレーションデータ41−5、学習済みモデル41−6等の情報が格納される。学習済みモデル41−6については後述する。 FIG. 2 is a diagram showing an example of data stored in the memory 41. As shown in FIG. 2, in the memory 41, for example, the shooting condition 41-1, the detection data 41-2 output by the DAS 16, the projection data 41-3 generated by the processing circuit 50, and the reconstructed image 41- 4. Information such as calibration data 41-5 and trained model 41-6 is stored. The trained model 41-6 will be described later.

キャリブレーションデータ41−5とは、X線CT装置1の各ユニットの個体差(線質の差、散乱線の影響の差等)、設置環境の違い等に起因して生じる測定値のずれを補正するためのデータである。例えば、X線CT装置1の据付時や、管球等のハードウェア部品の交換が行われた場合、X線CT装置1の本撮影の前に、このキャリブレーションデータの収集が行われる。このキャリブレーションデータは、X線CT装置1の撮影条件ごとに準備され、撮影条件と関連付けてメモリ41に格納される。例えば、このキャリブレーションデータは、X線管11に適用される管電圧(kV)、X線検出器15により検出される列数、撮影時のX線の照射範囲(FOV:Field of View)、X線管11の回転速度、X線検出器15の設定(ゲイン)、X線管11により照射される焦点サイズ等の条件ごと(条件の組み合わせごと)に準備され、撮影条件と関連付けてメモリ41に格納される。 The calibration data 41-5 refers to the deviation of the measured values caused by the individual difference of each unit of the X-ray CT apparatus 1 (difference in radiation quality, difference in influence of scattered radiation, etc.), difference in installation environment, etc. This is the data for correction. For example, when the X-ray CT apparatus 1 is installed or when hardware parts such as a tube are replaced, the calibration data is collected before the main imaging of the X-ray CT apparatus 1. This calibration data is prepared for each imaging condition of the X-ray CT apparatus 1, and is stored in the memory 41 in association with the imaging condition. For example, this calibration data includes the tube voltage (kV) applied to the X-ray tube 11, the number of columns detected by the X-ray detector 15, and the X-ray irradiation range (FOV: Field of View) at the time of photographing. Prepared for each condition (for each combination of conditions) such as the rotation speed of the X-ray tube 11, the setting (gain) of the X-ray detector 15, and the focal size irradiated by the X-ray tube 11, and the memory 41 is associated with the shooting conditions. Stored in.

例えば、本撮影時には、ある撮影条件での撮影により検出された検出データ41−2から、同条件と関連付けられたキャリブレーションデータを減算する処理を行うことで測定値のずれが補正される。すなわち、第1のスキャン条件で被検体をスキャンすることで得られたデータに対して、第1のスキャン条件と対応する第1のキャリブレーションデータを用いて補正を行い、第2のスキャン条件で被検体をスキャンすることで得られたデータに対して、第2のスキャン条件と対応する第2のキャリブレーションデータを用いて補正を行うことで、測定値のずれが補正される。 For example, at the time of the main shooting, the deviation of the measured value is corrected by performing a process of subtracting the calibration data associated with the same condition from the detection data 41-2 detected by the shooting under a certain shooting condition. That is, the data obtained by scanning the subject under the first scan condition is corrected by using the first calibration data corresponding to the first scan condition, and the second scan condition is used. The deviation of the measured value is corrected by correcting the data obtained by scanning the subject using the second calibration data corresponding to the second scan condition.

図3は、メモリ41に格納された撮影条件ごとのキャリブレーションデータの一例を示す図である。図示のように、例えば、第1の条件(条件1(管電圧kV)が“120kV”,条件2(列数)が“80”,条件3(FOV)が“500mm”)とキャリブレーションデータ“CD1”とが関連付けられてメモリ41に格納されている。 FIG. 3 is a diagram showing an example of calibration data stored in the memory 41 for each shooting condition. As shown in the figure, for example, the first condition (condition 1 (tube voltage kV) is "120 kV", condition 2 (number of columns) is "80", condition 3 (FOV) is "500 mm") and the calibration data " It is stored in the memory 41 in association with "CD1".

ディスプレイ42は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ42は、処理回路50によって生成された医用画像(CT画像)や、操作者による各種操作を受け付けるGUI(Graphical User Interface)画像等を表示する。ディスプレイ42は、例えば、液晶ディスプレイやCRT(Cathode Ray Tube)、有機EL(Electroluminescence)ディスプレイ等である。ディスプレイ42は、架台装置10に設けられてもよい。ディスプレイ42は、デスクトップ型でもよいし、コンソール装置40の本体部と無線通信可能な表示装置(例えば、タブレット端末)であってもよい。 The display 42 displays various information. For example, the display 42 displays a medical image (CT image) generated by the processing circuit 50, a GUI (Graphical User Interface) image that accepts various operations by the operator, and the like. The display 42 is, for example, a liquid crystal display, a CRT (Cathode Ray Tube), an organic EL (Electroluminescence) display, or the like. The display 42 may be provided on the gantry device 10. The display 42 may be a desktop type or a display device (for example, a tablet terminal) capable of wirelessly communicating with the main body of the console device 40.

入力インターフェース43は、操作者による各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作の内容を示す電気信号を処理回路50に出力する。例えば、入力インターフェース43は、検出データまたは投影データを収集する際の収集条件、CT画像を再構成する際の再構成条件、CT画像から後処理画像を生成する際の画像処理条件等の入力操作を受け付ける。例えば、入力インターフェース43は、マウスやキーボード、タッチパネル、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、カメラ、赤外線センサ、マイク等により実現される。入力インターフェース43は、架台装置10に設けられてもよい。また、入力インターフェース43は、コンソール装置40の本体部と無線通信可能な表示装置(例えば、タブレット端末)により実現されてもよい。 The input interface 43 accepts various input operations by the operator and outputs an electric signal indicating the contents of the received input operations to the processing circuit 50. For example, the input interface 43 is an input operation such as a collection condition when collecting detection data or projection data, a reconstruction condition when reconstructing a CT image, and an image processing condition when generating a post-processed image from a CT image. Accept. For example, the input interface 43 is realized by a mouse, a keyboard, a touch panel, a trackball, a switch, a button, a joystick, a camera, an infrared sensor, a microphone, and the like. The input interface 43 may be provided on the gantry device 10. Further, the input interface 43 may be realized by a display device (for example, a tablet terminal) capable of wireless communication with the main body of the console device 40.

ネットワーク接続回路44は、例えば、プリント回路基板を有するネットワークカード、或いは無線通信モジュール等を含む。ネットワーク接続回路44は、接続する対象のネットワークの形態に応じた情報通信用プロトコルを実装する。ネットワークは、例えば、LAN(Local Area Network)やWAN(Wide Area Network)、インターネット、セルラー網、専用回線等を含む。 The network connection circuit 44 includes, for example, a network card having a printed circuit board, a wireless communication module, and the like. The network connection circuit 44 implements an information communication protocol according to the form of the network to be connected. The network includes, for example, a LAN (Local Area Network), a WAN (Wide Area Network), the Internet, a cellular network, a dedicated line, and the like.

処理回路50は、X線CT装置1の全体の動作を制御する。処理回路50は、例えば、システム制御機能51、前処理機能52、再構成処理機能53、画像処理機能54、スキャン制御機能55、表示制御機能56、キャリブレーション機能57、学習機能58等を実行する。処理回路50は、例えば、ハードウェアプロセッサがメモリ41に記憶されたプログラムを実行することにより、これらの機能を実現するものである。学習機能58は、「学習部」の一例である。 The processing circuit 50 controls the overall operation of the X-ray CT apparatus 1. The processing circuit 50 executes, for example, a system control function 51, a preprocessing function 52, a reconstruction processing function 53, an image processing function 54, a scan control function 55, a display control function 56, a calibration function 57, a learning function 58, and the like. .. The processing circuit 50 realizes these functions by, for example, the hardware processor executing a program stored in the memory 41. The learning function 58 is an example of a “learning unit”.

ハードウェアプロセッサとは、例えば、CPU、GPU(Graphics Processing Unit)、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit; ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device; SPLD)または複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device; CPLD)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array; FPGA))等の回路(circuitry)を意味する。メモリ41にプログラムを記憶させる代わりに、ハードウェアプロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合、ハードウェアプロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。ハードウェアプロセッサは、単一の回路として構成されるものに限らず、複数の独立した回路を組み合わせて1つのハードウェアプロセッサとして構成され、各機能を実現するようにしてもよい。また、複数の構成要素を1つのハードウェアプロセッサに統合して各機能を実現するようにしてもよい。 The hardware processor is, for example, a CPU, a GPU (Graphics Processing Unit), an application specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic device (for example, a simple programmable logic device (SPLD)) or It means a circuit (circuitry) such as a complex programmable logic device (CPLD) and a field programmable gate array (FPGA). Instead of storing the program in the memory 41, the program may be configured to be directly embedded in the circuit of the hardware processor. In this case, the hardware processor realizes the function by reading and executing the program embedded in the circuit. The hardware processor is not limited to one configured as a single circuit, and may be configured as one hardware processor by combining a plurality of independent circuits to realize each function. Further, a plurality of components may be integrated into one hardware processor to realize each function.

コンソール装置40または処理回路50が有する各構成要素は、分散化されて複数のハードウェアにより実現されてもよい。処理回路50は、コンソール装置40が有する構成ではなく、コンソール装置40と通信可能な処理装置によって実現されてもよい。処理装置は、例えば、一つのX線CT装置と接続されたワークステーション、あるいは複数のX線CT装置に接続され、以下に説明する処理回路50と同等の処理を一括して実行する装置(例えば、クラウドサーバ)である。すわなち、本実施形態の構成を、X線CT装置と、他の処理装置とがネットワークを介して接続されたX線CTシステム(医用診断システム)として実現することも可能である。 Each component of the console device 40 or the processing circuit 50 may be distributed and implemented by a plurality of hardware. The processing circuit 50 may be realized not by the configuration of the console device 40 but by a processing device capable of communicating with the console device 40. The processing device is, for example, a workstation connected to one X-ray CT device, or a device connected to a plurality of X-ray CT devices and collectively executing processing equivalent to the processing circuit 50 described below (for example,). , Cloud server). That is, the configuration of the present embodiment can be realized as an X-ray CT system (medical diagnostic system) in which an X-ray CT apparatus and another processing apparatus are connected via a network.

システム制御機能51は、例えば、入力インターフェース43により受け付けられた入力操作に基づいて、処理回路50の各種機能を制御する。 The system control function 51 controls various functions of the processing circuit 50, for example, based on the input operation received by the input interface 43.

前処理機能52は、DAS16により出力された検出データ41−2に対して対数変換処理やオフセット補正処理、チャネル間の感度補正処理、ビームハードニング補正、キャリブレーションデータを用いた補正処理等の前処理を行って投影データ41−3を生成し、生成した投影データ41−3をメモリ41に記憶させる。キャリブレーションデータを用いた補正処理は、再構成処理機能53により行われてもよい。 The preprocessing function 52 preprocesses the detection data 41-2 output by the DAS 16 before logarithmic conversion processing, offset correction processing, interchannel sensitivity correction processing, beam hardening correction, correction processing using calibration data, and the like. The processing is performed to generate projection data 41-3, and the generated projection data 41-3 is stored in the memory 41. The correction process using the calibration data may be performed by the reconstruction process function 53.

再構成処理機能53は、前処理機能52により生成された投影データ41−3に対して、フィルタ補正逆投影法や逐次近似再構成法等による再構成処理を行って再構成画像41−4を生成し、生成した再構成画像41−4をメモリ41に記憶させる。 The reconstruction processing function 53 performs reconstruction processing on the projection data 41-3 generated by the preprocessing function 52 by a filter correction back projection method, a successive approximation reconstruction method, or the like to obtain the reconstruction image 41-4. The generated reconstructed image 41-4 is stored in the memory 41.

画像処理機能54は、入力インターフェース43により受け付けられた入力操作に基づいて、再構成画像41−4を公知の方法により、三次元画像や任意断面の断面像データに変換する。三次元画像への変換は、前処理機能52によって行われてもよい。 The image processing function 54 converts the reconstructed image 41-4 into a three-dimensional image or cross-sectional image data of an arbitrary cross section by a known method based on the input operation received by the input interface 43. The conversion to a three-dimensional image may be performed by the preprocessing function 52.

スキャン制御機能55は、X線高電圧装置14、DAS16、制御装置18、および寝台駆動装置32に指示することで、架台装置10における検出データの収集処理を制御する。スキャン制御機能55は、位置合わせ画像、本撮影画像、および診断に用いる画像を撮影する際、キャリブレーションデータを収集する撮影の際の各部の動作をそれぞれ制御する。 The scan control function 55 controls the collection process of the detection data in the gantry device 10 by instructing the X-ray high voltage device 14, the DAS 16, the control device 18, and the sleeper drive device 32. The scan control function 55 controls the operation of each part at the time of capturing the alignment data, the main captured image, and the image used for diagnosis, and collecting the calibration data.

表示制御機能56は、ディスプレイ42の表示態様を制御する。例えば、表示制御機能56は、ディスプレイ42を制御して、処理回路50によって生成されたCT画像や、操作者による各種操作を受け付けるGUI画像等を表示させる。 The display control function 56 controls the display mode of the display 42. For example, the display control function 56 controls the display 42 to display a CT image generated by the processing circuit 50, a GUI image that accepts various operations by the operator, and the like.

図4は、キャリブレーション機能57の機能構成の一例を示す図である。キャリブレーション機能57は、例えば、データ取得機能57−1と、データ生成機能57−2とを有する。データ取得機能57−1は、ある基準条件で動作する架台装置10からキャリブレーションデータ(以下、「基準キャリブレーションデータ」と呼ぶ)を収集し、メモリ41に基準キャリブレーションデータBDとして格納する。データ生成機能57−2は、データ取得機能57−1により取得された基準キャリブレーションデータBDと、メモリ41に格納された学習済みモデル41−6とに基づいて、基準条件とは異なる条件のキャリブレーションデータを生成する(以下、「生成キャリブレーションデータ」と呼ぶ)。データ取得機能57−1は、「データ取得部」の一例である。データ生成機能57−2は、「データ生成部」の一例である。 FIG. 4 is a diagram showing an example of the functional configuration of the calibration function 57. The calibration function 57 has, for example, a data acquisition function 57-1 and a data generation function 57-2. The data acquisition function 57-1 collects calibration data (hereinafter referred to as “reference calibration data”) from the gantry device 10 that operates under a certain reference condition, and stores it in the memory 41 as the reference calibration data BD. The data generation function 57-2 calibrates conditions different from the reference conditions based on the reference calibration data BD acquired by the data acquisition function 57-1 and the trained model 41-6 stored in the memory 41. Generation data (hereinafter referred to as "generation calibration data"). The data acquisition function 57-1 is an example of a “data acquisition unit”. The data generation function 57-2 is an example of a “data generation unit”.

基準キャリブレーションデータBDは、スキャン制御機能55の制御下において、キャリブレーション用のファントム(例えば、水ファントム)が天板33上に載置された状態で、基準条件で動作する架台装置10において検出される検出データ(実データ)である。基準条件は、例えば、操作者による入力インターフェース43の操作に基づいて決定される。一方、生成キャリブレーションデータGDは、基準キャリブレーションデータBDを学習済みモデル41−6に入力した際に出力されるデータ(推定データ)である。 The reference calibration data BD is detected by the gantry device 10 that operates under the reference conditions with the calibration phantom (for example, a water phantom) placed on the top plate 33 under the control of the scan control function 55. It is the detection data (actual data) to be performed. The reference condition is determined based on, for example, the operation of the input interface 43 by the operator. On the other hand, the generated calibration data GD is data (estimated data) output when the reference calibration data BD is input to the trained model 41-6.

学習機能58は、第1のスキャン条件に対応する第1のキャリブレーションデータと、第1のスキャン条件とは異なる第2のスキャン条件に対応する第2のキャリブレーションデータとの関係を学習して、学習済みモデルを生成する。学習機能58は、第1のキャリブレーションデータに基づいて、第2のキャリブレーションデータを生成するための学習済みモデルを生成する。例えば、学習機能58は、第1のキャリブレーションデータをモデルに入力した際に出力されるデータと、第2のキャリブレーションデータとの差分が小さくなるように、モデル内の種々のパラメータを、SGD(Stochastic Gradient Descent)、Momentum SGD、AdaGrad、RMSprop、AdaDelta、Adam(Adaptive moment estimation)などの勾配法を利用して学習する。学習機能58は、例えば、ニューラルネットワーク、ロジスティック回帰分析、サポートベクターマシンに基づく技術などの任意の機械学習により生成されたモデルを用いるものであってよい。学習機能58の詳細については後述する。 The learning function 58 learns the relationship between the first calibration data corresponding to the first scan condition and the second calibration data corresponding to the second scan condition different from the first scan condition. , Generate a trained model. The learning function 58 generates a trained model for generating the second calibration data based on the first calibration data. For example, the learning function 58 sets various parameters in the model by SGD so that the difference between the data output when the first calibration data is input to the model and the second calibration data becomes small. (Stochastic Gradient Descent), Momentum SGD, AdaGrad, RMSprop, AdaDelta, Adam (Adaptive moment estimation) and other gradient methods are used for learning. The learning function 58 may use a model generated by any machine learning, such as a neural network, logistic regression analysis, or a technique based on a support vector machine. The details of the learning function 58 will be described later.

上記構成により、X線CT装置1は、ヘリカルスキャン、コンベンショナルスキャン、ステップアンドシュート等の態様で被検体Pのスキャンを行う。ヘリカルスキャンとは、天板33を移動させながら回転フレーム17を回転させて被検体Pをらせん状にスキャンする態様である。コンベンショナルスキャンとは、天板33を静止させた状態で回転フレーム17を回転させて被検体Pを円軌道でスキャンする態様である。コンベンショナルスキャンを実行する。ステップアンドシュートとは、天板33の位置を一定間隔で移動させてコンベンショナルスキャンを複数のスキャンエリアで行う態様である。 With the above configuration, the X-ray CT apparatus 1 scans the subject P in a manner such as a helical scan, a conventional scan, and a step-and-shoot. The helical scan is a mode in which the rotating frame 17 is rotated while the top plate 33 is moved to spirally scan the subject P. The conventional scan is a mode in which the rotating frame 17 is rotated while the top plate 33 is stationary to scan the subject P in a circular orbit. Perform a conventional scan. The step-and-shoot is a mode in which the position of the top plate 33 is moved at regular intervals to perform a conventional scan in a plurality of scan areas.

[処理フロー(学習段階)]
以下、第1の実施形態における処理回路50の処理フローについて説明する。処理回路50の処理には、学習済みモデルを生成する学習処理と、学習済みモデルを使用して生成キャリブレーションデータを生成する生成処理とが含まれる。以下においては、まず、処理回路50による学習処理について説明する。図5は、処理回路50の学習処理の一連の流れを示すフローチャートである。図6は、学習機能58による学習処理の概念を説明する図である。図5に示すフローチャートの処理は、例えば、X線CT装置1の出荷時(利用環境への据付け前)等に、X線CT装置1の操作者が、入力インターフェース43を操作して学習処理の開始を指示した場合に開始される。なお、以下においては、学習データである、撮影条件ごと(例えば、管電圧(kV)ごとの)のキャリブレーションデータが既に収集されて、メモリ41に格納されているものとする。撮影条件ごとのキャリブレーションデータは、1又は複数個のデータ(データセット)である。例えば、あるスキャン条件(管電圧が「120kV」)に対応するキャリブレーションデータは、複数個のデータ(データセット)であってよい。
[Processing flow (learning stage)]
Hereinafter, the processing flow of the processing circuit 50 in the first embodiment will be described. The process of the processing circuit 50 includes a learning process of generating a trained model and a generation process of generating generation calibration data using the trained model. In the following, first, the learning process by the processing circuit 50 will be described. FIG. 5 is a flowchart showing a series of flow of learning processing of the processing circuit 50. FIG. 6 is a diagram for explaining the concept of learning processing by the learning function 58. In the processing of the flowchart shown in FIG. 5, for example, at the time of shipment of the X-ray CT device 1 (before installation in the usage environment), the operator of the X-ray CT device 1 operates the input interface 43 to perform the learning process. It is started when the start is instructed. In the following, it is assumed that the calibration data for each shooting condition (for example, for each tube voltage (kV)), which is the learning data, has already been collected and stored in the memory 41. The calibration data for each shooting condition is one or a plurality of data (data sets). For example, the calibration data corresponding to a certain scan condition (tube voltage is “120 kV”) may be a plurality of data (data sets).

まず、学習機能58は、メモリ41に格納されたキャリブレーションデータ(検出データ)の中から、1組の学習データを取得する(ステップS100)。この1組の学習データは、例えば、第1のスキャン条件に対応する第1のキャリブレーションデータと、第1のスキャン条件とは異なる第2のスキャン条件に対応する第2のキャリブレーションデータとの組である。図6に示す例では、例えば、学習機能58は、第1のスキャン条件(管電圧が「120kV」)に対応する第1のキャリブレーションデータD1と、第2のスキャン条件(管電圧が「80kV」)に対応する第2のキャリブレーションデータD2とを取得する。すなわち、第1のスキャン条件及び第2のスキャン条件は、それぞれ同一種類のパラメータ(管電圧)を含み、第1のスキャン条件と第2のスキャン条件の間で、同一種類のパラメータの値が互いに異なる。 First, the learning function 58 acquires a set of learning data from the calibration data (detection data) stored in the memory 41 (step S100). This set of training data includes, for example, a first calibration data corresponding to the first scan condition and a second calibration data corresponding to a second scan condition different from the first scan condition. It is a group. In the example shown in FIG. 6, for example, the learning function 58 has the first calibration data D1 corresponding to the first scan condition (tube voltage is “120 kV”) and the second scan condition (tube voltage is “80 kV”). ”), And the second calibration data D2 corresponding to the above is acquired. That is, the first scan condition and the second scan condition each include the same type of parameter (tube voltage), and the values of the same type of parameter are different between the first scan condition and the second scan condition. different.

次に、学習機能58は、第1のスキャン条件に対応する第1のキャリブレーションデータを、モデルに入力し、その処理結果(出力結果)を得る(ステップS102)。図6に示す例では、学習機能58は、第1のキャリブレーションデータD1をモデルM1に入力し、その処理結果を得る。 Next, the learning function 58 inputs the first calibration data corresponding to the first scan condition into the model and obtains the processing result (output result) (step S102). In the example shown in FIG. 6, the learning function 58 inputs the first calibration data D1 to the model M1 and obtains the processing result thereof.

次に、学習機能58は、処理結果のデータと、第2のキャリブレーションデータD2との間の差分を算出する(ステップS104)。 Next, the learning function 58 calculates the difference between the processing result data and the second calibration data D2 (step S104).

次に、学習機能58は、算出した差分に基づいて、モデルM1の内部パラメータを更新する(ステップS106)。例えば、学習機能58は、算出した差分が小さくなるように、モデルM1の内部パラメータを更新する。このように内部パラメータの更新が行われた第1のモデルM1が、第1の学習済みモデルとなる。学習機能58は、この第1の学習済みモデルをメモリ41に格納する(ステップS108)。 Next, the learning function 58 updates the internal parameters of the model M1 based on the calculated difference (step S106). For example, the learning function 58 updates the internal parameters of the model M1 so that the calculated difference becomes small. The first model M1 whose internal parameters have been updated in this way becomes the first trained model. The learning function 58 stores the first trained model in the memory 41 (step S108).

次に、学習機能58は、全ての学習データの組について処理を完了したか否かを判定する(ステップS110)。図6に示す例では、第1のキャリブレーションデータD1と、第1および第2のスキャン条件の各々とは異なる第3のスキャン条件(管電圧が「100kV」)に対応する第3のキャリブレーションデータD3との組についての処理、および、第1のキャリブレーションデータD1と、第1から第3のスキャン条件の各々とは異なる第4のスキャン条件(管電圧が「135kV」)に対応する第4のキャリブレーションデータD4との組についての処理が完了していない。この場合、学習機能58は、これらの組についてもステップS100以降の同様な処理を繰り返す。これにより、第1の学習済みモデルとは異なる第2の学習済みモデルおよび第3の学習済みモデルがメモリ41に格納される。 Next, the learning function 58 determines whether or not the processing has been completed for all the sets of learning data (step S110). In the example shown in FIG. 6, the first calibration data D1 and the third calibration corresponding to the third scan condition (tube voltage is “100 kV”) different from each of the first and second scan conditions. The process for the set with the data D3, and the first calibration data D1 and the fourth scan condition (tube voltage is "135 kV") different from each of the first to third scan conditions. The process for the set with the calibration data D4 of 4 is not completed. In this case, the learning function 58 repeats the same processing after step S100 for these sets as well. As a result, the second trained model and the third trained model, which are different from the first trained model, are stored in the memory 41.

一方、学習機能58は、全ての学習データについて処理が完了したと判定した場合、本フローチャートの処理を終了する。 On the other hand, when it is determined that the processing is completed for all the learning data, the learning function 58 ends the processing of this flowchart.

なお、X線CT装置1の利用環境への据付け後に、該X線CT装置1において取得されたキャリブレーションデータを用いて学習済みモデルを生成するようにしてもよい。これにより、X線CT装置1が本撮影を行う状況(設置環境)を考慮した精度の高い学習済みモデルを生成することができる。 After the X-ray CT device 1 is installed in the usage environment, the trained model may be generated using the calibration data acquired by the X-ray CT device 1. As a result, it is possible to generate a highly accurate trained model in consideration of the situation (installation environment) in which the X-ray CT apparatus 1 performs main imaging.

なお、X線CT装置1とは異なる他のモデル生成装置で生成された汎用の学習済みモデルがX線CT装置1のメモリ41に格納されて出荷されるような場合、上記の学習機能58による学習処理は行われなくてもよい。あるいは、学習機能58は、この汎用の学習済みモデルに対して、該X線CT装置1において取得されたキャリブレーションデータをさらに学習するようにしてもよい。これにより、X線CT装置1の個体差(各ユニットの個体差)を考慮した精度の高い学習済みモデルを生成することができる。 When a general-purpose trained model generated by a model generation device different from the X-ray CT device 1 is stored in the memory 41 of the X-ray CT device 1 and shipped, the learning function 58 described above is used. The learning process does not have to be performed. Alternatively, the learning function 58 may further learn the calibration data acquired by the X-ray CT apparatus 1 with respect to this general-purpose trained model. As a result, it is possible to generate a highly accurate trained model in consideration of the individual difference of the X-ray CT apparatus 1 (individual difference of each unit).

[処理フロー(キャリブレーションデータの生成処理)]
次に、処理回路50によるキャリブレーションデータの生成処理について説明する。図7は、処理回路50によるキャリブレーションデータの生成処理の一連の流れを示すフローチャートである。図8は、キャリブレーション機能57によるキャリブレーションデータの生成処理の概念を説明する図である。本フローチャートの処理は、例えば、X線CT装置1の据付時やハードウェア部品の交換後等に、X線CT装置1の操作者が、入力インターフェース43を操作してキャリブレーションデータの生成処理の開始を指示した場合に開始される。
[Processing flow (calibration data generation processing)]
Next, the calibration data generation process by the processing circuit 50 will be described. FIG. 7 is a flowchart showing a series of flow of calibration data generation processing by the processing circuit 50. FIG. 8 is a diagram for explaining the concept of the calibration data generation process by the calibration function 57. In the processing of this flowchart, for example, when the X-ray CT device 1 is installed or after the hardware parts are replaced, the operator of the X-ray CT device 1 operates the input interface 43 to generate calibration data. It is started when the start is instructed.

まず、キャリブレーション機能57(データ取得機能57−1)は、キャリブレーション用のファントム(例えば、水ファントム)が天板33上に載置された状態のX線CT装置1において、基準キャリブレーションデータBD1を取得する(ステップS200)。基準キャリブレーションデータを取得するための基準条件(例えば、管電圧(kV))は、例えば、操作者による入力インターフェース43の操作に基づいて決定される。図8に示す例では、基準条件として管電圧が120kVに設定されている。 First, the calibration function 57 (data acquisition function 57-1) provides reference calibration data in the X-ray CT apparatus 1 in which a calibration phantom (for example, a water phantom) is placed on the top plate 33. Acquire BD1 (step S200). The reference condition (for example, tube voltage (kV)) for acquiring the reference calibration data is determined based on, for example, the operation of the input interface 43 by the operator. In the example shown in FIG. 8, the tube voltage is set to 120 kV as a reference condition.

次に、キャリブレーション機能57(データ生成機能57−2)は、メモリ41に格納された複数の学習済みモデル41−6のうち、必要となるキャリブレーションデータを出力するように学習された学習済みモデル41−6を選択する(ステップS202)。学習済みモデル41−6は、例えば、操作者による入力インターフェース43の操作に基づいて選択されてもよい。また、予め設定された学習済みモデル41−6が選択されるようにしてもよいし、メモリ41に格納された全ての学習済みモデル41−6が選択されるようにしてもよい。図8に示す例では、第1の学習済みモデルTM1、第2の学習済みモデルTM2、および第3の学習済みモデルTM3が選択されている。 Next, the calibration function 57 (data generation function 57-2) has been trained to output the required calibration data from the plurality of trained models 41-6 stored in the memory 41. Models 41-6 are selected (step S202). The trained model 41-6 may be selected based on, for example, the operation of the input interface 43 by the operator. Further, the preset trained models 41-6 may be selected, or all the trained models 41-6 stored in the memory 41 may be selected. In the example shown in FIG. 8, the first trained model TM1, the second trained model TM2, and the third trained model TM3 are selected.

次に、キャリブレーション機能57は、取得した基準キャリブレーションデータBDを、選択された学習済みモデル41−6の各々に入力し、モデルの出力である生成キャリブレーションデータGDを生成する(ステップS204)。 Next, the calibration function 57 inputs the acquired reference calibration data BD to each of the selected trained models 41-6, and generates the generated calibration data GD which is the output of the model (step S204). ..

図8に示す例において、第1の学習済みモデルTM1は、基準キャリブレーションデータBD(管電圧が120kV)に基づいて、生成キャリブレーションデータ(管電圧が80kV)を生成するように学習されている。キャリブレーション機能57は、基準キャリブレーションデータBDを、第1の学習済みモデルTM1に入力することで、第1の生成キャリブレーションデータGD1(管電圧が80kV)を生成する。また、第2の学習済みモデルTM2は、基準キャリブレーションデータBD(管電圧が120kV)に基づいて、生成キャリブレーションデータ(管電圧が100kV)を生成するように学習されている。キャリブレーション機能57は、基準キャリブレーションデータBDを、第2の学習済みモデルTM2に入力することで、第2の生成キャリブレーションデータGD2(管電圧が100kV)を生成する。また、第3の学習済みモデルTM3は、基準キャリブレーションデータBD(管電圧が120kV)に基づいて、生成キャリブレーションデータ(管電圧が135kV)を生成するように学習されている。キャリブレーション機能57は、基準キャリブレーションデータBDを、第3の学習済みモデルTM3に入力することで、第3の生成キャリブレーションデータGD3(管電圧が135kV)を生成する。 In the example shown in FIG. 8, the first trained model TM1 is trained to generate generated calibration data (tube voltage 80 kV) based on the reference calibration data BD (tube voltage 120 kV). .. The calibration function 57 generates the first generated calibration data GD1 (tube voltage is 80 kV) by inputting the reference calibration data BD into the first trained model TM1. Further, the second trained model TM2 is trained to generate generation calibration data (tube voltage is 100 kV) based on the reference calibration data BD (tube voltage is 120 kV). The calibration function 57 generates the second generated calibration data GD2 (tube voltage is 100 kV) by inputting the reference calibration data BD into the second trained model TM2. Further, the third trained model TM3 is trained to generate generated calibration data (tube voltage is 135 kV) based on the reference calibration data BD (tube voltage is 120 kV). The calibration function 57 generates the third generated calibration data GD3 (tube voltage is 135 kV) by inputting the reference calibration data BD into the third trained model TM3.

次に、キャリブレーション機能57は、生成された生成キャリブレーションデータGDをメモリ41に格納する(ステップS206)。以上により、キャリブレーション機能57は、本フローチャートの処理を終了する。 Next, the calibration function 57 stores the generated generated calibration data GD in the memory 41 (step S206). As described above, the calibration function 57 ends the process of this flowchart.

以上、説明した第1の実施形態のX線CT装置1によれば、基準キャリブレーションデータに基づいて、複数の生成キャリブレーションデータを生成することで、キャリブレーションの時間を短縮することができる。また、据付後のX線CT装置1が撮影を行う際の状態(設置環境)に合わせて最適なキャリブレーションデータを生成することができる。 According to the X-ray CT apparatus 1 of the first embodiment described above, the calibration time can be shortened by generating a plurality of generated calibration data based on the reference calibration data. In addition, it is possible to generate optimum calibration data according to the state (installation environment) when the X-ray CT apparatus 1 after installation performs imaging.

なお、上記においては、撮影条件ごとに学習済みモデルを個別に生成する(複数個の学習済みモデルを生成する)例を説明したがこれに限られない。図9は、キャリブレーション機能57によるキャリブレーションデータの生成処理の他の例を説明する図である。図示のように、学習機能58は、基準キャリブレーションデータBDが入力された場合に、複数の撮影条件と対応付けられた複数の生成キャリブレーションデータGD(GD1からGD3)を出力するような1つの学習済みモデルTM4を生成してもよい。キャリブレーション機能57は、学習済みモデルTM4に対して基準キャリブレーションデータBDを入力することで、複数の生成キャリブレーションデータGD(GD1からGD3)を一度に生成することができる。 In the above, an example of individually generating trained models (generating a plurality of trained models) for each shooting condition has been described, but the present invention is not limited to this. FIG. 9 is a diagram illustrating another example of the calibration data generation process by the calibration function 57. As shown in the figure, the learning function 58 is one that outputs a plurality of generated calibration data GDs (GD1 to GD3) associated with a plurality of shooting conditions when the reference calibration data BD is input. The trained model TM4 may be generated. The calibration function 57 can generate a plurality of generated calibration data GDs (GD1 to GD3) at once by inputting the reference calibration data BD to the trained model TM4.

また、例えば、基準キャリブレーションデータBD(列数が80列)に基づいて、生成キャリブレーションデータ(列数が320列)を生成するように学習された学習済みモデルを利用することで、列数が「320列」である撮影条件用のファントムを準備する必要がなくなる。これにより、キャリブレーション用のファントムの大きさを縮小することができる。また、ファントムを利用せずに、空気を対象とした撮影を行うことにより得られたキャリブレーションデータ(すなわち、天板33上に何もない状態で撮影を行うことにより得られたキャリブレーションデータ)を学習した学習済みモデルを生成することで、キャリブレーション時におけるファントムの利用をなくすことができる。 Also, for example, by using a trained model trained to generate generated calibration data (320 columns) based on the reference calibration data BD (80 columns), the number of columns There is no need to prepare a phantom for shooting conditions in which is "320 rows". As a result, the size of the calibration phantom can be reduced. Further, the calibration data obtained by taking a picture of air without using the phantom (that is, the calibration data obtained by taking a picture with nothing on the top plate 33). By generating a trained model that has learned the above, it is possible to eliminate the use of the phantom during calibration.

(第2の実施形態)
以下、第2の実施形態について説明する。上述した第1の実施形態では、ある1つの撮影条件(1つのパラメータ、例えば、管電圧(kV))に着目し、ある基準条件での基準キャリブレーションデータ(例えば、管電圧120kV)から、他の条件と対応付けられる生成キャリブレーションデータ(例えば、管電圧80kV)を生成する例を説明した。これに対して、第2の実施形態では、複数の撮影条件(2以上のパラメータ、例えば、管電圧(kV)と列数)に着目し、ある基準条件(2以上のパラメータ)での基準キャリブレーションデータから、他の条件(2以上のパラメータ)と対応付けられるキャリブレーションデータを生成する。このため、構成などについては第1の実施形態で説明した図および関連する記載を援用し、詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the second embodiment will be described. In the first embodiment described above, attention is paid to one imaging condition (one parameter, for example, tube voltage (kV)), and from the reference calibration data (for example, tube voltage 120 kV) under a certain reference condition, another An example of generating generation calibration data (for example, a tube voltage of 80 kV) associated with the above conditions has been described. On the other hand, in the second embodiment, attention is paid to a plurality of imaging conditions (two or more parameters, for example, tube voltage (kV) and the number of columns), and reference calibration is performed under certain reference conditions (two or more parameters). Calibration data associated with other conditions (two or more parameters) is generated from the voltage data. Therefore, for the configuration and the like, the drawings and related descriptions described in the first embodiment will be referred to, and detailed description will be omitted.

[学習処理]
図10は、第2の実施形態における学習機能58による学習処理の概念を説明する図である。図示のように、学習機能58は、第1のスキャン条件(管電圧が「120kV」,列数が「320列」)に対応する第1のキャリブレーションデータPD1と、第2のスキャン条件(管電圧が「80kV」,列数が「80列」)に対応する第2のキャリブレーションデータPD2との関係を学習することで、第1の学習済みモデルを生成する。また、学習機能58は、第1のスキャン条件に対応する第1のキャリブレーションデータPD1と、第3のスキャン条件(管電圧が「80kV」,列数が「160列」)に対応する第3のキャリブレーションデータPD3との関係を学習することで、第2の学習済みモデルを生成する。また、学習機能58は、第1のスキャン条件に対応する第1のキャリブレーションデータPD1と、第4のスキャン条件(管電圧が「80kV」,検出素子の列数が「320列」)に対応する第3のキャリブレーションデータPD3との関係を学習することで、第3の学習済みモデルを生成する。
[Learning process]
FIG. 10 is a diagram illustrating the concept of learning processing by the learning function 58 in the second embodiment. As shown in the figure, the learning function 58 includes a first calibration data PD1 corresponding to the first scan condition (tube voltage is “120 kV”, number of columns is “320 columns”) and a second scan condition (tube). The first trained model is generated by learning the relationship with the second calibration data PD2 corresponding to the voltage “80 kV” and the number of columns “80 columns”). Further, the learning function 58 has a first calibration data PD1 corresponding to the first scan condition and a third scan condition (tube voltage is “80 kV”, number of rows is “160 rows”) corresponding to the first calibration data PD1. A second trained model is generated by learning the relationship with the calibration data PD3. Further, the learning function 58 corresponds to the first calibration data PD1 corresponding to the first scan condition and the fourth scan condition (tube voltage is “80 kV”, number of rows of detection elements is “320 rows”). By learning the relationship with the third calibration data PD3 to be performed, a third trained model is generated.

上記のように、学習機能58により学習される学習データにおいて、第1のスキャン条件から第4のスキャン条件の各々は、複数のパラメータを含む。また、第1のスキャン条件と、第2から第4のスキャン条件の各々との間で、複数のパラメータのうちの少なくとも1つのパラメータの値は異なるものである。また、第1のスキャン条件及び第2のスキャン条件は、X線CTシステムに関する条件である。少なくとも1つのパラメータは、X線CTシステムに含まれるX線管11に適用する管電圧、X線管11の回転速度、X線管11から照射されるX線の焦点サイズ、X線の線質を調整するためのフィルタ(例えば、ウェッジ12)の種類、X線CTシステムに含まれるX線検出器15でX線を検出する列数、又はX線検出器15のゲインを含む。 As described above, in the learning data learned by the learning function 58, each of the first scan condition to the fourth scan condition includes a plurality of parameters. Further, the value of at least one of the plurality of parameters is different between the first scan condition and each of the second to fourth scan conditions. The first scan condition and the second scan condition are conditions related to the X-ray CT system. At least one parameter is the tube voltage applied to the X-ray tube 11 included in the X-ray CT system, the rotation speed of the X-ray tube 11, the focal size of the X-ray emitted from the X-ray tube 11, and the quality of the X-ray. Includes the type of filter (eg, wedge 12) for adjusting, the number of columns that detect X-rays with the X-ray detector 15 included in the X-ray CT system, or the gain of the X-ray detector 15.

[キャリブレーションデータの生成処理]
図11は、第2の実施形態におけるキャリブレーション機能57によるキャリブレーションデータの生成処理の概念を説明する図である。図示のように、キャリブレーション機能57は、基準キャリブレーションデータPBD(管電圧が「120kV」,列数が「320列」)を、第1の学習済みモデルTPM1に入力することで、第1の生成キャリブレーションデータPGD1(管電圧が「80kV」,列数が「80列」)を生成する。また、キャリブレーション機能57は、基準キャリブレーションデータBDを、第2の学習済みモデルTPM2に入力することで、第2の生成キャリブレーションデータPGD1(管
電圧が「80kV」,列数が「160列」)を生成する。また、キャリブレーション機能57は、基準キャリブレーションデータBDを、第3の学習済みモデルTPM3に入力することで、第3の生成キャリブレーションデータPGD3(管電圧が「80kV」,列数が「320列」)を生成する。
[Calibration data generation process]
FIG. 11 is a diagram illustrating a concept of calibration data generation processing by the calibration function 57 in the second embodiment. As shown in the figure, the calibration function 57 inputs the reference calibration data PBD (tube voltage is "120 kV", number of columns is "320 columns") into the first trained model TPM1 to obtain the first one. Generation Calibration data PGD1 (tube voltage is "80 kV", number of columns is "80 columns") is generated. Further, the calibration function 57 inputs the reference calibration data BD to the second trained model TPM2 to generate the second generated calibration data PGD1 (tube voltage is “80 kV” and the number of columns is “160 columns”. ") Is generated. Further, the calibration function 57 inputs the reference calibration data BD to the third trained model TPM3 to generate the third generated calibration data PGD3 (tube voltage is “80 kV” and the number of columns is “320 columns”. ") Is generated.

以上、説明した第2の実施形態のX線CT装置1によれば、基準キャリブレーションデータに基づいて、複数の生成キャリブレーションデータを生成することで、キャリブレーションの時間を短縮することができる。また、据付後のX線CT装置1が撮影を行う際の状態(設置環境)に合わせて最適なキャリブレーションデータを生成することができる。また、複数の撮影条件に着目し、ある基準条件の基準キャリブレーションデータから、他の条件と対応付けられるキャリブレーションデータを生成することで、多様な撮影条件に対応したキャリブレーションデータを短時間で準備することができる。 According to the X-ray CT apparatus 1 of the second embodiment described above, the calibration time can be shortened by generating a plurality of generated calibration data based on the reference calibration data. In addition, it is possible to generate optimum calibration data according to the state (installation environment) when the X-ray CT apparatus 1 after installation performs imaging. In addition, by focusing on multiple shooting conditions and generating calibration data associated with other conditions from the reference calibration data of a certain reference condition, calibration data corresponding to various shooting conditions can be generated in a short time. Can be prepared.

なお、上記の実施形態では、出荷時等にX線CT装置1内で学習済みモデルを生成し、または学習済みモデルを各X線CT装置1に応じて変更する例を説明したがこれに限られない。例えば、図12に示すように、各医療施設H1からHN(Nは任意の自然数)に設置されたX線CT装置1と、クラウド上にあるサーバ装置SとがネットワークNWを介して接続され、サーバ装置SからX線CT装置1に対して学習済みモデルが提供されるようにしてもよい。また、X線CT装置1が、据付後の該X線CT装置1において取得された基準キャリブレーションデータをサーバ装置Sに送信し、サーバ装置S内に格納された学習済みモデルを用いてサーバ装置S内で生成キャリブレーションデータを生成してX線CT装置1に送信するようにしてもよい。X線CT装置1とサーバ装置Sとの組み合わせは、「医用処理装置」または「医用診断システム」の一例である。 In the above embodiment, an example in which a trained model is generated in the X-ray CT apparatus 1 at the time of shipment or the trained model is changed according to each X-ray CT apparatus 1 has been described, but the present invention is limited to this. I can't. For example, as shown in FIG. 12, the X-ray CT device 1 installed in each medical facility H1 to HN (N is an arbitrary natural number) and the server device S on the cloud are connected via the network NW. The trained model may be provided from the server device S to the X-ray CT device 1. Further, the X-ray CT device 1 transmits the reference calibration data acquired by the X-ray CT device 1 after installation to the server device S, and the server device uses the trained model stored in the server device S. The generated calibration data may be generated in S and transmitted to the X-ray CT apparatus 1. The combination of the X-ray CT apparatus 1 and the server apparatus S is an example of a "medical processing apparatus" or a "medical diagnostic system".

なお、X線CT装置1の出荷時等に、X線CT装置1とは別体のモデル生成装置で生成された汎用の学習済みモデルがX線CT装置1のメモリ41に格納されるような態様の場合、他のモデル生成装置においてモデル生成に利用された学習データと、据付後のX線CT装置1から得られた基準条件のデータとを比較することで、個々のX線CT装置におけるデータのバラツキの程度を把握することができる。例えば、管球のバラツキを把握することで、線質のバラツキを把握することができるため、CT値を均一化するための補正に展開することができる。 At the time of shipment of the X-ray CT device 1, a general-purpose learned model generated by a model generation device separate from the X-ray CT device 1 is stored in the memory 41 of the X-ray CT device 1. In the case of the embodiment, by comparing the training data used for model generation in another model generation device with the data of the reference conditions obtained from the X-ray CT device 1 after installation, the individual X-ray CT devices It is possible to grasp the degree of variation in data. For example, by grasping the variation of the tube, it is possible to grasp the variation of the radiation quality, so that it can be expanded to the correction for making the CT value uniform.

また、管球のOLP(Over Load Protection)によって焦点移動が起こることがわかっているが、OLPとデータとの相関を学習することでキャリブレーション時のOLPと本撮影時のOLPの差からキャリブレーションデータを補正することができる。また、管球アライメントによっても線質は変化するため、アライメント時のデータからパラメータを最適化することもできる。また、管球だけではなく、検出素子の温度ドリフトといった検出素子側の変化に対しても各温度と対応付けられた学習データを学習することで、温度に応じたキャリブレーションデータを短時間で準備することができる。また、リング成分の抽出、パック間段差といった多様な撮影条件に対応したキャリブレーションデータを短時間で準備することができる。 In addition, it is known that focus shift occurs due to OLP (Over Load Protection) of the tube, but by learning the correlation between OLP and data, calibration is performed from the difference between OLP at the time of calibration and OLP at the time of actual shooting. The data can be corrected. In addition, since the quality of the radiation changes depending on the tube alignment, the parameters can be optimized from the data at the time of alignment. In addition, by learning the learning data associated with each temperature not only for the tube but also for changes on the detection element side such as the temperature drift of the detection element, calibration data according to the temperature can be prepared in a short time. can do. In addition, calibration data corresponding to various shooting conditions such as extraction of ring components and steps between packs can be prepared in a short time.

上記説明した実施形態は、以下のように表現することができる。
プログラムを格納するメモリと、
プロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、前記プログラムを実行することにより、
第1のスキャン条件に対応する第1のキャリブレーションデータを取得し、
前記第1のキャリブレーションデータに基づいて、前記第1のスキャン条件とは異なる第2のスキャン条件に対応する第2のキャリブレーションデータを生成するための第1の学習済みモデルに対して、前記第1のキャリブレーションデータを入力することで、前記第2のキャリブレーションデータを生成する、
医用処理装置。
The embodiment described above can be expressed as follows.
The memory to store the program and
With a processor,
By executing the program, the processor
Acquire the first calibration data corresponding to the first scan condition,
For the first trained model for generating the second calibration data corresponding to the second scan condition different from the first scan condition based on the first calibration data. By inputting the first calibration data, the second calibration data is generated.
Medical processing equipment.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の軽減、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other embodiments, and various mitigations, replacements, and modifications can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention as well as the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

1…X線CT装置,10…架台装置,11…X線管,12…ウェッジ,13…コリメータ,14…X線高電圧装置,15…X線検出器,16…データ収集システム,17…回転フレーム,18…制御装置,30…寝台装置,31…基台,32…寝台駆動装置,33…天板,34…支持フレーム,40…コンソール装置,50…処理回路,51…システム制御機能,52…前処理機能,53…再構成処理機能,54…画像処理機能,55…スキャン制御機能,56…表示制御機能,57…キャリブレーション機能,58…学習機能 1 ... X-ray CT device, 10 ... gantry device, 11 ... X-ray tube, 12 ... wedge, 13 ... collimeter, 14 ... X-ray high voltage device, 15 ... X-ray detector, 16 ... data acquisition system, 17 ... rotation Frame, 18 ... control device, 30 ... sleeper device, 31 ... base, 32 ... sleeper drive device, 33 ... top plate, 34 ... support frame, 40 ... console device, 50 ... processing circuit, 51 ... system control function, 52 ... preprocessing function, 53 ... reconstruction processing function, 54 ... image processing function, 55 ... scan control function, 56 ... display control function, 57 ... calibration function, 58 ... learning function

Claims (12)

第1のスキャン条件に対応する第1のキャリブレーションデータを取得するデータ取得部と、
前記第1のキャリブレーションデータに基づいて、前記第1のスキャン条件とは異なる第2のスキャン条件に対応する第2のキャリブレーションデータを生成するための第1の学習済みモデルに対して、前記第1のキャリブレーションデータを入力することで、前記第2のキャリブレーションデータを生成するデータ生成部と、
を備えた、医用処理装置。
A data acquisition unit that acquires the first calibration data corresponding to the first scan condition, and
For the first trained model for generating the second calibration data corresponding to the second scan condition different from the first scan condition based on the first calibration data. A data generation unit that generates the second calibration data by inputting the first calibration data, and
A medical processing device equipped with.
前記データ生成部は、前記第1のキャリブレーションデータに基づいて、前記第1のスキャン条件及び前記第2のスキャン条件とは異なる第3のスキャン条件に対応する第3のスキャン条件に対応する第3のキャリブレーションデータを生成するための、前記第1の学習済みモデルとは異なる第2の学習済みモデルに対して、前記第1のキャリブレーションデータを入力することで、前記第3のキャリブレーションデータを生成する、請求項1に記載の医用処理装置。 Based on the first calibration data, the data generation unit corresponds to a third scan condition corresponding to the first scan condition and a third scan condition different from the second scan condition. By inputting the first calibration data to the second trained model different from the first trained model for generating the calibration data of 3, the third calibration The medical processing apparatus according to claim 1, which generates data. 前記第1の学習済みモデルは、前記第1のキャリブレーションデータに基づいて、前記第1のスキャン条件及び前記第2のスキャン条件とは異なる第3のスキャン条件に対応する第3のスキャン条件に対応する第3のキャリブレーションデータをさらに生成するためのモデルであり、
前記データ生成部は、前記第1の学習済みモデルに対して、前記第1のキャリブレーションデータを入力することで、前記第2のキャリブレーションデータ及び前記第3のキャリブレーションデータを生成する、請求項1に記載の医用処理装置。
Based on the first calibration data, the first trained model is set to a third scan condition corresponding to the first scan condition and a third scan condition different from the second scan condition. It is a model for further generating the corresponding third calibration data.
The data generation unit generates the second calibration data and the third calibration data by inputting the first calibration data into the first trained model. Item 1. The medical processing apparatus according to item 1.
前記第1のスキャン条件及び前記第2のスキャン条件は、それぞれ複数のパラメータを含み、
前記第1のスキャン条件と前記第2のスキャン条件の間で、前記複数のパラメータのうちの少なくとも1つのパラメータの値は異なる、
請求項1に記載の医用処理装置。
The first scan condition and the second scan condition each include a plurality of parameters.
The value of at least one of the plurality of parameters differs between the first scan condition and the second scan condition.
The medical processing device according to claim 1.
前記第1のスキャン条件及び前記第2のスキャン条件は、X線CTシステムに関する条件であり、
前記少なくとも1つのパラメータは、前記X線CTシステムに含まれるX線管に適用する管電圧、前記X線管の回転速度、前記X線管から照射されるX線の焦点サイズ、前記X線の線質を調整するためのフィルタの種類、前記X線CTシステムに含まれるX線検出器でX線を検出する列数、又は前記X線検出器のゲインを含む、請求項4に記載の医用処理装置。
The first scan condition and the second scan condition are conditions related to an X-ray CT system.
The at least one parameter includes the tube voltage applied to the X-ray tube included in the X-ray CT system, the rotation speed of the X-ray tube, the focal size of the X-ray emitted from the X-ray tube, and the X-ray. The medical use according to claim 4, which includes the type of filter for adjusting the radiation quality, the number of columns for detecting X-rays by the X-ray detector included in the X-ray CT system, or the gain of the X-ray detector. Processing equipment.
前記第1のスキャン条件で被検体をスキャンすることで得られたデータに対して、前記第1のキャリブレーションデータを用いて補正を行い、前記第2のスキャン条件で被検体をスキャンすることで得られたデータに対して、前記第2のキャリブレーションデータを用いて補正を行う、請求項1に記載の医用処理装置。 By correcting the data obtained by scanning the subject under the first scan condition using the first calibration data and scanning the subject under the second scan condition. The medical processing apparatus according to claim 1, wherein the obtained data is corrected by using the second calibration data. 前記第1のスキャン条件及び前記第2のスキャン条件は、それぞれ同一種類のパラメータを含み、
前記第1のスキャン条件と前記第2のスキャン条件の間で、前記同一種類のパラメータの値が互いに異なる、
請求項1に記載の医用処理装置。
The first scan condition and the second scan condition each include the same type of parameters.
The values of the same type of parameters differ from each other between the first scan condition and the second scan condition.
The medical processing device according to claim 1.
前記第1のキャリブレーションデータと前記第2のキャリブレーションデータとの関係を学習することで、前記第1の学習済みモデルを生成する学習部をさらに備える、
請求項1から7のいずれか一項に記載の医用処理装置。
A learning unit that generates the first trained model by learning the relationship between the first calibration data and the second calibration data is further provided.
The medical processing device according to any one of claims 1 to 7.
前記学習部は、利用環境への据付け前に前記医用処理装置から取得された前記第1のキャリブレーションデータと前記第2のキャリブレーションデータとの関係を学習することで、前記第1の学習済みモデルを生成する、
請求項8に記載の医用処理装置。
The learning unit has learned the first learning by learning the relationship between the first calibration data and the second calibration data acquired from the medical processing device before installation in the usage environment. Generate a model,
The medical processing device according to claim 8.
前記学習部は、利用環境に据付けられた前記医用処理装置から取得された前記第1のキャリブレーションデータと前記第2のキャリブレーションデータとの関係を学習することで、前記第1の学習済みモデルを生成する、
請求項8に記載の医用処理装置。
The learning unit learns the relationship between the first calibration data and the second calibration data acquired from the medical processing device installed in the usage environment, thereby learning the first learned model. To generate,
The medical processing device according to claim 8.
前記第1の学習済みモデルは、前記医用処理装置とネットワークを介して接続されたサーバ装置により提供される、
請求項1から10のいずれか一項に記載の医用処理装置。
The first trained model is provided by a server device connected to the medical processing device via a network.
The medical processing device according to any one of claims 1 to 10.
請求項1から11のいずれか一項に記載の医用処理装置を含む医用診断システム。 A medical diagnostic system comprising the medical processing apparatus according to any one of claims 1 to 11.
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