X射线摄影装置、学习完毕模型的生成方法以及图像处理方法制造方法及图纸

本X射线摄影装置(100)具备：X射线照射部(2)；X射线检测部(3)；脉冲宽度设定部(72)，其设定所照射的X射线的脉冲宽度；X射线照射控制部(71)，其使X射线照射部(2)照射X射线；X射线图像生成部(73)，其生成X射线图像(10)；以及设备检测部(74)，其基于通过机器学习而生成的学习完毕模型(80)来检测X射线图像(10)中的设备(200)，其中，脉冲宽度为使基于学习完毕模型(80)来检测设备(200)的检测精度成为最大的脉冲宽度以下的抖动抑制脉冲宽度。冲宽度以下的抖动抑制脉冲宽度。冲宽度以下的抖动抑制脉冲宽度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】X射线摄影装置、学习完毕模型的生成方法以及图像处理方法


[0001]本专利技术涉及一种X射线摄影装置、学习完毕模型的生成方法以及图像处理方法。

技术介绍

[0002]以往，已知一种使用机器学习从放射线图像中检测标记的放射线摄影装置。例如在日本特开2017
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185007号公报中公开了这样的放射线摄影装置。
[0003]上述日本特开2017
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185007号公报所记载的放射线摄影装置是在冠状动脉介入治疗中通过照射放射线来拍摄用于将被检体内进行图像化的放射线图像的装置。该放射线摄影装置基于学习结果数据通过图像识别来从放射线图像中检测放射线图像用的标记的位置及范围。标记被设置为被导管插入到被检体内的支架的记号。另外，预先通过使用了使包括标记的图像旋转多个角度而得到的多个旋转图像的机器学习，来获取学习结果数据。而且，上述日本特开2017
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185007号公报所记载的放射线摄影装置基于所检测出的标记的位置来增强地显示放射线图像的支架。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2017
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185007号公报

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的问题
[0008]在此，虽然在上述日本特开2017
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185007号公报中没有记载，但考虑在放射线图像(X射线图像)中检测未设置作为记号的标记的导管和导丝等医疗用的设备。在该情况下，考虑基于通过机器学习而生成的学习完毕模型来检测X射线图像中的设备。
[0009]然而，留置在体内的导管和导丝等医疗用的设备会由于被检体的体内的心脏的跳动等运动而不规则地移动。例如，在对包括留置在冠状动脉中的导管、导丝等医疗用的设备的多个X射线图像进行了拍摄的情况下，由于冠状动脉随着心脏的跳动而不规则地移动(变形)，因此导管、导丝等医疗用设备的位置及形状也随着心脏的跳动而不规则地变化。具体地说，在心脏扩张得最大的时间点和心脏收缩得最小的时间点，冠状动脉的移动速度小(大致为零)，因此设备的位置及形状的变化小。另外，在心脏扩张得最大的时间点与心脏收缩得最小的时间点之间，冠状动脉的移动速度根据心脏的容积的变化率而变大，因此设备的位置及形状的变化变大。
[0010]像这样，由于体内的设备的移动(变形)不是固定的(是不规则的)，因此拍摄到的X射线图像中的设备包括多种大小的抖动。因此，为了基于学习完毕模型来检测X射线图像中的设备，需要使学习完毕模型以与多种抖动对应的方式进行学习。即，需要使用大量的训练图像以与多种抖动对应的方式进行机器学习。在该情况下，有时机器学习不收敛，并且即使收敛了，基于通过机器学习而生成的学习完毕模型来检测设备的检测精度也低。
[0011]本专利技术是为了解决上述那样的课题而完成的，本专利技术的目的之一在于提供一种能
够基于通过机器学习而生成的学习完毕模型来高精度地检测X射线图像中的留置在被检体的体内的医疗用设备的X射线摄影装置、学习完毕模型的生成方法以及图像处理方法。
[0012]用于解决问题的方案
[0013]为了实现上述目的，本专利技术的第一方面的X射线摄影装置具备：X射线照射部，其向在体内留置有医疗用的设备的被检体照射X射线；X射线检测部，其对透过被检体后的X射线进行检测；脉冲宽度设定部，其设定从X射线照射部照射的X射线的脉冲宽度；X射线照射控制部，其使X射线照射部照射由脉冲宽度设定部设定的脉冲宽度的X射线；X射线图像生成部，其基于由X射线检测部检测出的脉冲宽度的X射线来生成X射线图像；以及设备检测部，其基于通过机器学习而生成的学习完毕模型，从由所述X射线图像生成部生成的基于脉冲宽度的X射线得到的X射线图像中检测X射线图像中的设备，其中，脉冲宽度为使基于学习完毕模型来检测设备的检测精度成为最大的脉冲宽度以下的抖动抑制脉冲宽度。
[0014]本专利技术的第二方面的学习完毕模型的生成方法包括以下步骤：以与基于抖动抑制脉冲宽度的X射线得到的X射线图像对应的方式获取训练输入用X射线图像，所述抖动抑制脉冲宽度为使留置在被检体的体内的医疗用的设备的检测精度成为最大的脉冲宽度以下，所述训练输入用X射线图像是以模拟基于抖动抑制脉冲宽度的X射线得到的X射线图像中的、被检体的体内的设备的方式生成的图像；获取表示训练输入用X射线图像中的设备的位置或形状的训练输出用信息；以及根据训练输入用X射线图像和训练输出用信息，通过机器学习来生成学习完毕模型。
[0015]本专利技术的第三方面的图像处理方法包括以下步骤：基于通过机器学习而生成的学习完毕模型，将为了生成X射线图像而照射的X射线的脉冲宽度设定为抖动抑制脉冲宽度，所述抖动抑制脉冲宽度为使从所生成的X射线图像中检测被留置在被检体的体内的医疗用的设备的检测精度成为最大的脉冲宽度以下；向在体内留置有设备的被检体照射所设定的抖动抑制脉冲宽度的X射线；对透过被检体后的X射线进行检测；基于所检测出的抖动抑制脉冲宽度的X射线，来生成X射线图像；以及基于学习完毕模型，来从所生成的基于抖动抑制脉冲宽度的X射线得到的X射线图像中检测X射线图像中的设备。
[0016]专利技术的效果
[0017]根据上述第一方面的X射线摄影装置和上述第三方面的图像处理方法，由于将为了生成X射线图像而照射的X射线的脉冲宽度设定为使从所生成的X射线图像中检测被留置在被检体的体内的医疗用的设备的检测精度成为最大的脉冲宽度以下的抖动抑制脉冲宽度，因此能够基于机器学习来从基于抖动抑制脉冲宽度的X射线得到的X射线图像中检测设备。因此，由于通过使设备的检测精度成为最大的脉冲宽度以下的比较小的脉冲宽度即抖动抑制脉冲宽度的X射线来拍摄X射线图像，因此即使在被检体的体内的设备由于体内的不规则的运动而不规则地移动了的情况下，也能够抑制所拍摄的X射线图像中的设备的抖动的种类变为多种。由此，即使在被检体的体内的设备不规则地移动的情况下，X射线图像中的设备的抖动也被抑制为小于固定的大小，因此能够抑制基于学习完毕模型来检测设备的检测精度下降。其结果是，能够基于通过机器学习而生成的学习完毕模型来高精度地检测X射线图像中的留置在被检体的体内的医疗用的设备。
[0018]另外，在将用于生成X射线图像的X射线的脉冲宽度设为比使设备的检测精度成为最大的脉冲宽度大的情况下，X射线图像中的设备的检测精度变低。另外，在增大了脉冲宽
度的情况下，照射于被检体的X射线的剂量也增多。与此相对地，在本专利技术中，通过抖动抑制脉冲宽度的X射线来生成X射线图像，该抖动抑制脉冲宽度为使设备的检测精度成为最大的脉冲宽度以下的脉冲宽度。因此，由于通过脉冲宽度比较小的抖动抑制脉冲宽度的X射线来生成X射线图像，因此能够有效地抑制设备的检测精度变低，并且能够抑制照射于被检体的X射线的剂量变多。其结果是，能够进一步高精度地检测设备，并且能够减少向被检体照射的X射线的剂量。
[0019]另外，根据上述第二方面的学习完毕模型的生成方法，通过获取训练输入用X射线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种X射线摄影装置，具备：X射线照射部，其向在体内留置有医疗用的设备的被检体照射X射线；X射线检测部，其对透过所述被检体后的X射线进行检测；脉冲宽度设定部，其设定从所述X射线照射部照射的X射线的脉冲宽度；X射线照射控制部，其使所述X射线照射部照射由所述脉冲宽度设定部设定的所述脉冲宽度的X射线；X射线图像生成部，其基于由所述X射线检测部检测出的所述脉冲宽度的X射线来生成X射线图像；以及设备检测部，其基于通过机器学习而生成的学习完毕模型，从由所述X射线图像生成部生成的基于所述脉冲宽度的X射线得到的所述X射线图像中检测所述X射线图像中的所述设备，其中，所述脉冲宽度为使基于所述学习完毕模型来检测所述设备的检测精度成为最大的脉冲宽度以下的抖动抑制脉冲宽度。2.根据权利要求1所述的X射线摄影装置，其特征在于，所述设备检测部构成为：基于通过使用了训练图像的机器学习而生成的所述学习完毕模型，来从基于所述抖动抑制脉冲宽度的X射线得到的所述X射线图像中检测所述设备，其中，所述训练图像是与基于所述抖动抑制脉冲宽度的X射线得到的所述X射线图像对应的图像。3.根据权利要求2所述的X射线摄影装置，其特征在于，所述设备检测部构成为：基于根据训练输入用X射线图像和训练输出用信息通过机器学习而生成的所述学习完毕模型，来从基于所述抖动抑制脉冲宽度的X射线得到的所述X射线图像中检测所述设备，其中，所述训练输入用X射线图像是以模拟基于所述抖动抑制脉冲宽度的X射线得到的所述X射线图像中的、所述被检体的体内的所述设备的方式生成的图像，所述训练输出用信息表示所述训练输入用X射线图像中包括的所述设备的位置或形状。4.根据权利要求3所述的X射线摄影装置，其特征在于，所述设备检测部构成为：基于根据所述训练输入用X射线图像和所述训练输出用信息通过机器学习而生成的所述学习完毕模型，来从基于所述抖动抑制脉冲宽度的X射线得到的所述X射线图像中检测所述设备，其中，所述训练输入用X射线图像是基于通过所述抖动抑制脉冲宽度的X射线生成的模拟X射线图像来以模拟所述X射线图像中的所述被检体的体内的所述设备的方式生成的图像，所述训练输出用信息表示所述训练输入用X射线图像中包括的所述设备的位置或形状。5.根据权利要求3所述的X射线摄影装置，其特征在于，所述设备包括留置在所述被检体的心脏附近的血管中的导管或导丝，所述设备检测部构成为：基于根据所述训练输入用X射线图像和所述训练输出用信息通过机器学习而生成的所述学习完毕模型，来从基于所述抖动抑制脉冲宽度的X射线得到的所述X射线图像中检测所述导管或所述导丝，其中，所述训练输入用X射线图像是以模拟所述X射线图像中的、留置在所述被检体的心脏附近的血管中的所述导管或所述导丝的方式生成的图像，所述训练输出用信息表示所述训练输入用X射线图像中...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹野圭一，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：