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WO2021200000A1 - 撮影支援装置、その作動方法、及び作動プログラム - Google Patents

撮影支援装置、その作動方法、及び作動プログラム Download PDF

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WO2021200000A1
WO2021200000A1 PCT/JP2021/009669 JP2021009669W WO2021200000A1 WO 2021200000 A1 WO2021200000 A1 WO 2021200000A1 JP 2021009669 W JP2021009669 W JP 2021009669W WO 2021200000 A1 WO2021200000 A1 WO 2021200000A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
image
shooting
subject
imaging
radiography
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2021/009669
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
將高 菅原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
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Priority to CN202180025082.3A priority patent/CN115413230B/zh
Priority to EP21782317.8A priority patent/EP4129186A4/en
Publication of WO2021200000A1 publication Critical patent/WO2021200000A1/ja
Priority to US17/950,110 priority patent/US12133753B2/en
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Ceased legal-status Critical Current

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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
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    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A61B6/4429—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units
    • A61B6/4464—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit or the detector unit being mounted to ceiling

Definitions

  • the technology of the present disclosure relates to a shooting support device, an operation method thereof, and an operation program.
  • a radiological technologist or a doctor positions the imaging site of the subject, and then radiological imaging is performed based on the instructions of the technologist or the like. ..
  • the subject may move due to the movement of the subject before the radiation imaging is performed, so that the imaging site may be displaced.
  • the position may actually be slightly displaced.
  • the imaging site is misaligned, the desired radiographic image may not be obtained.
  • Failure to obtain the desired radiographic image by radiography that is, failure of radiography, is referred to as "imaging.” If there is a photo loss, re-shooting will be performed. Re-shooting takes time and effort, so it is better to have less.
  • An object of the technique of the present disclosure is to provide an imaging support device, an operation method thereof, and an operation program that enable an easy grasp of the possibility of re-imaging at the time of preparation for imaging before radiography.
  • the imaging support device of the present disclosure includes a radiation source and a radiation image detector that detects a radiation image of the subject based on the radiation emitted from the radiation source and transmitted through the subject.
  • An optical camera that outputs an optical image by optically photographing an area including an irradiation field of radiation emitted from a radiation source to a subject, and at least one processor.
  • the processor uses a trained model that has learned the relationship between the optical image taken during radiography and the necessity of re-shooting the radiological image taken during radiography, and is performed by an optical camera before the start of radiography. Based on the acquired optical image, a determination process for determining whether or not there is a possibility of re-imaging in the case of radio-imaging is executed.
  • the processor executes a warning notification process for notifying a warning when it is determined in the determination process that there is a possibility of re-shooting.
  • the processor executes a prohibition process for prohibiting irradiation from a radiation source when it is determined in the determination process that there is a possibility of re-imaging.
  • the processor executes a presentation process that presents a corrective measure for correcting the position or orientation of the subject.
  • the processor presents the reason for determining that there is a possibility of re-shooting in addition to the corrective measures.
  • the processor displays at least one of the corrective measures and the reason on the display unit in the presentation process.
  • the processor executes an association process that associates the optical image taken at the time of radiography with the result information indicating whether or not the radiographic image taken at the time of radiography has been retaken.
  • the method of operating the imaging support device of the present disclosure is used in a radiographic apparatus having a radioactive source and a radiographic image detector that detects a radiographic image of the subject based on the radiation emitted from the radioactive source and transmitted through the subject. It is a method of operating a photographing support device including an optical camera that outputs an optical image by optically photographing an area including an irradiation field of radiation emitted from a source to a subject, and is a method of operating an optical image taken at the time of radiation photographing. , Using a trained model that learned the relationship with the necessity of re-imaging of the radiographic image taken at the time of radiological imaging, radiography was performed based on the optical image acquired by the optical camera before the start of radiological imaging. It is determined whether or not there is a possibility of re-shooting in such a case.
  • the operation program of the present disclosure is used in a radiographing apparatus having a radiation source and a radiation image detector that detects a radiation image of the subject based on the radiation emitted from the radiation source and transmitted through the subject, and is used from the radiation source to the subject. It is an operation program that operates an imaging support device including an optical camera that outputs an optical image by optically photographing an area including an irradiation field of the irradiated radiation and at least one processor, and is photographed at the time of radiation imaging. Based on the optical image acquired by the optical camera before the start of radiography, using a trained model that learned the relationship between the radiological image taken and the necessity of re-shooting the radiological image taken during radiography. , The processor is made to execute a determination process for determining whether or not there is a possibility of re-imaging when radiography is performed.
  • an imaging support device an operation method thereof, and an operation program that make it possible to easily grasp the possibility of re-imaging at the time of preparation for imaging before radiography.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the structure of the X-ray photography system. It is an external perspective view of an electronic cassette. It is a block diagram which shows the structure of a console. It is a figure which illustrates the shooting order. It is a figure which illustrates the condition table. It is a figure which shows an example of an image file. It is a block diagram which shows each functional part configured in a CPU. It is a figure which shows the display example of the console screen at the time of preparation for shooting. It is a figure which shows the display example of the console screen after X-ray photography. It is a figure explaining the generation process of a trained model. It is a flowchart explaining the first half part of the processing procedure of a CPU. It is a flowchart explaining the latter half part of the processing procedure of a CPU.
  • FIG. 1 shows the configuration of an X-ray imaging system 10 that uses X-rays as radiation.
  • the X-ray imaging system 10 that uses X-rays as radiation includes an X-ray source 11, a radiation source control device 12, an electronic cassette 13, a console 14, and an optical camera 15.
  • the shooting support device is configured by the console 14 and the optical camera 15.
  • the X-ray source 11 is an example of a radiation source.
  • the electronic cassette 13 is an example of a radiographic image detector.
  • the electronic cassette 13 is arranged at a position facing the X-ray source 11.
  • the subject H By arranging the subject H between the X-ray source 11 and the electronic cassette 13, it is possible to take an X-ray image of the imaging portion (knee in FIG. 1) of the subject H.
  • the X-ray source 11 and the electronic cassette 13 constitute an X-ray imaging apparatus.
  • This X-ray imaging apparatus is an example of a radiographic imaging apparatus according to the technique of the present disclosure.
  • the electronic cassette 13 may be arranged on a standing shooting table or a lying shooting table.
  • the radiologist hereinafter, simply referred to as a technician
  • a technician positions the subject H, and then the radiologist RG performs an X-ray imaging operation.
  • the X-ray source 11 includes an X-ray tube 11A that generates X-rays and an irradiation field limiter 11B that limits the irradiation field RF, which is a region where X-rays are irradiated.
  • the X-ray source 11 may include an irradiation field display light source (not shown) that emits irradiation field display light indicating the irradiation field RF on the X-ray incident surface 13A of the electronic cassette 13.
  • the X-ray tube 11A has a filament that emits thermoelectrons and a target that the thermoelectrons emitted from the filament collide with each other to emit X-rays.
  • the irradiation field limiter 11B for example, by arranging four lead plates that shield X-rays on each side of the quadrangle, a quadrangular irradiation opening for transmitting X-rays is formed in the center. In this case, the irradiation field limiting device 11B changes the size of the irradiation opening by moving the position of the lead plate, and sets the irradiation field RF.
  • the radiation source control device 12 has a touch panel 12A, a voltage generation unit 12B, and a control unit 12C.
  • the touch panel 12A is operated by the engineer RG when setting the X-ray irradiation conditions and the size of the irradiation opening of the irradiation field limiting device 11B.
  • the X-ray irradiation conditions include the tube voltage applied to the X-ray source 11, the tube current, and the X-ray irradiation time.
  • the voltage generating unit 12B generates a tube voltage to be applied to the X-ray tube 11A.
  • the control unit 12C sets the tube voltage, the tube current, and the X-ray irradiation time to the values set by the touch panel 12A.
  • the control unit 12C has a timer that starts timing when X-rays are generated from the X-ray tube 11A.
  • the control unit 12C stops the operation of the X-ray tube 11A, for example, when the time measured by the timer reaches the irradiation time specified by the irradiation conditions. Further, the control unit 12C operates the irradiation field limiting device 11B, and sets the size of the irradiation opening to the size set by the touch panel 12A.
  • the irradiation switch 16 is connected to the control unit 12C via a cable or the like.
  • the irradiation switch 16 is operated by the engineer RG when starting the irradiation of X-rays.
  • the radiation source control device 12 When the irradiation switch 16 is operated, the radiation source control device 12 generates X-rays in the X-ray tube 11A. As a result, X-rays are irradiated toward the irradiation field RF.
  • the electronic cassette 13 detects an X-ray image XP based on X-rays emitted from the X-ray source 11 and transmitted through the imaged portion of the subject H.
  • the electronic cassette 13 has a wireless communication unit and a battery, and operates wirelessly.
  • the electronic cassette 13 wirelessly transmits the detected X-ray image XP to the console 14.
  • the X-ray image XP is an example of a radiographic image.
  • the X-ray source 11 is suspended vertically downward from the ceiling 2 of the photographing room.
  • the X-ray source 11 is held by the suspension holding mechanism 17.
  • the suspension holding mechanism 17 is attached to the ceiling 2 via the horizontal moving mechanism 18.
  • the suspension holding mechanism 17 holds the X-ray source 11 so as to be able to move up and down in the vertical direction ( ⁇ Z direction).
  • the horizontal movement mechanism 18 movably holds the suspension holding mechanism 17 in the X-irradiation axis direction ( ⁇ X direction) and the direction orthogonal to the X irradiation axis direction ( ⁇ Y direction) of the X-ray source 11.
  • Motors (not shown) are provided in the suspension holding mechanism 17 and the horizontal moving mechanism 18, respectively, and it is possible to move the X-ray source 11 manually or electrically in each direction.
  • the operations of the suspension holding mechanism 17 and the horizontal moving mechanism 18 are controlled by the control unit 12C. Whether to move the X-ray source 11 manually or electrically can be selected by the touch panel 12A. By moving the X-ray source 11, the position of the irradiation field RF can be adjusted.
  • the optical camera 15 is an optical digital camera including a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) type image sensor, a CCD (Charge Coupled Device) type image sensor, and the like, and performs photographing based on visible light as an example. ..
  • the optical camera 15 enables still image shooting and moving image shooting.
  • the optical camera 15 is an example of a moving image capturing device according to the technique of the present disclosure.
  • the optical axis of the optical camera 15 is parallel to the irradiation axis of X-rays passing through the center of the irradiation field RF.
  • the optical camera 15 generates an optical image by optically photographing a region including the irradiation field RF.
  • the optical image is an image showing an imaged portion of the subject H located in the irradiation field RF.
  • the optical image is, for example, a color still image or moving image.
  • the optical camera 15 is attached to the outer peripheral portion of the X-ray source 11.
  • the optical camera 15 may not be attached to the outer peripheral portion of the X-ray source 11, or may be built in the X-ray source 11. Further, in the optical camera 15, the objective lens and the image pickup element may be formed separately. In this case, even if the objective lens is arranged on the outer peripheral portion of the X-ray source 11 and the image sensor is built in a portion other than the X-ray source 11 (for example, an arm supporting the X-ray source 11). good.
  • the optical camera 15 is connected to the console 14 by wire or wirelessly.
  • the console 14 controls the shooting operation of the optical camera 15 by functioning as a shooting control device.
  • the console 14 causes the optical camera 15 to shoot a still image in conjunction with the X-ray shooting, and also causes the optical camera 15 to shoot a moving image during the shooting preparation period before the start of the X-ray shooting.
  • the console 14 is installed in an operation room adjacent to a photographing room in which the X-ray source 11 is installed.
  • the console 14 transmits a still image shooting instruction signal to the optical camera 15 when the irradiation switch 16 is operated.
  • the optical camera 15 captures a still image of a region including the irradiation field RF in response to a still image capture instruction signal input from the console 14.
  • the optical image (hereinafter, referred to as still image SP) obtained by this still image shooting is transmitted to the console 14.
  • the console 14 transmits a moving image shooting start signal to the optical camera 15 when the engineer RG performs an operation to start shooting preparation.
  • the optical camera 15 starts moving image shooting in the region including the irradiation field RF in response to the moving image shooting start signal input from the console 14.
  • the optical image (hereinafter referred to as a moving image MP) obtained by this moving image shooting is transmitted to the console 14 as a so-called live view image in real time at the time of moving image shooting.
  • the console 14 is connected to the RIS (Radiology Information System) and the PACS (Picture Archiving and Communication System) provided in the X-ray imaging system 10 via the network N. Further, the console 14 may be connected to the copying loss management system via the network N.
  • the photo loss management system collects the X-ray image XP labeled as photo loss and analyzes the photo loss rate, the cause of the photo loss, and the like.
  • the console 14 has a function of performing X-ray photography by the operation of the engineer RG based on the shooting order and various information acquired from the RIS. Further, the console 14 has a function of outputting the X-ray image XP received from the electronic cassette 13 to the PACS after the X-ray imaging. The console 14 outputs the moving image MP acquired at the same time as the X-ray image XP at the time of X-ray photography in association with the X-ray image XP.
  • the console 14 is installed in, for example, an operation room adjacent to the photographing room in which the X-ray source 11 is installed.
  • the X-ray image XP received by the console 14 from the electronic cassette 13 is displayed on the display 30 (see FIG. 3) provided on the console 14.
  • the engineer RG can determine whether or not the X-ray image XP is an image suitable for diagnosis based on the X-ray image XP displayed on the display 30.
  • the console 14 is connected to the trained model providing server 40 via the network N.
  • the trained model providing server 40 stores a trained model LM that has learned the relationship between the still image SP taken at the time of X-ray photography and the necessity of re-shooting the X-ray image XP taken at the time of X-ray photography. Has been done.
  • the console 14 uses the trained model LM provided by the trained model providing server 40 to perform X-ray photography in the state of the subject H represented by each frame based on each frame obtained at the time of moving image shooting. In addition, it is determined whether or not re-shooting may be necessary.
  • a plurality of learned trained model LMs are stored in the trained model providing server 40.
  • each of the plurality of trained model LMs is associated with a photographing technique.
  • the photographing technique is information on the photographing portion of the subject H and the posture and orientation of the photographing portion.
  • the trained model LM is a model generated by performing machine learning using the still image SP stored in the PACS and stored in association with the X-ray image XP captured by the same imaging technique. ..
  • Machine learning for generating the trained model LM is performed, for example, on the trained model providing server 40.
  • the electronic cassette 13 is composed of a sensor panel 20, a circuit unit 21, and a rectangular parallelepiped-shaped portable housing 22 that accommodates the sensor panel 20.
  • the housing 22 has a size conforming to the international standard ISO (International Organization for Standardization) 4090: 2001, which is substantially the same as, for example, a film cassette, an IP (Imaging Plate) cassette, and a CR (Computed Radiography) cassette.
  • ISO International Organization for Standardization
  • the electronic cassette 13 is positioned so that the X-ray incident surface 13A, which is the upper surface of the housing 22, faces the X-ray source 11, and the X-ray incident surface 13A is irradiated with X-rays.
  • the housing 22 also informs the operating state of the electronic cassette 13 such as a switch for switching the main power on / off, the remaining battery usage time, and the shooting ready state. An indicator is provided.
  • the sensor panel 20 is composed of a scintillator 20A and a photodetector substrate 20B.
  • the scintillator 20A and the photodetector substrate 20B are laminated in the order of the scintillator 20A and the photodetector substrate 20B when viewed from the X-ray incident surface 13A side.
  • the scintillator 20A has a phosphor such as CsI: Tl (thallium-activated cesium iodide) or GOS (Gd 2 O 2 S: Tb, terbium-activated gadolinium oxysulfide), and X is incident through the X-ray incident surface 13A. Converts the line into visible light and emits it.
  • a sensor panel in which the photodetector substrate 20B and the scintillator 20A are laminated in this order when viewed from the X-ray incident surface 13A side may be used. Further, a direct conversion type sensor panel that directly converts X-rays into signal charges by a photoconductive film such as amorphous selenium may be used.
  • the photodetector substrate 20B detects visible light emitted from the scintillator 20A and converts it into electric charges.
  • the circuit unit 21 controls the drive of the photodetection board 20B and generates an X-ray image XP based on the electric charge output from the photodetection board 20B.
  • a plurality of pixels are arranged in a two-dimensional matrix on the photodetection substrate 20B.
  • Each pixel photoelectrically converts the visible light emitted by the scintillator 20A to generate an electric charge and accumulates the electric charge.
  • the X-ray image XP is generated by converting the electric charge accumulated in each pixel into a digital signal in the circuit unit 21.
  • the electronic cassette 13 has a function of detecting, for example, the start of X-ray irradiation.
  • This irradiation start detection function is composed of, for example, an irradiation start detection sensor provided on the light detection substrate 20B.
  • the irradiation start detection sensor is composed of, for example, a part of a plurality of pixels arranged in a two-dimensional matrix.
  • the electronic cassette 13 has a timer that starts timing when the start of X-ray irradiation is detected, similarly to the radiation source control device 12.
  • the electronic cassette 13 determines that the X-ray irradiation has been completed when the time measured by the timer reaches the irradiation time included in the irradiation conditions set on the console 14.
  • the electronic cassette 13 can detect the X-ray image XP based on the irradiated X-rays by performing the X-ray detection operation only for a period corresponding to the irradiation time included in the irradiation conditions.
  • the electronic cassette 13 has an image memory and a wireless communication circuit.
  • the electronic cassette 13 stores the X-ray image XP generated by the circuit unit 21 in the image memory, and transmits the X-ray image XP stored in the image memory by the wireless communication circuit to the console 14.
  • the console 14 includes a display 30, an input device 31, a CPU (Central Processing Unit) 32, a storage device 34, a memory 33, and a communication unit 35. These are interconnected via a data bus 36.
  • a CPU Central Processing Unit
  • the display 30 is a display unit that displays various operation screens, X-ray image XP, and optical images (still image SP and moving image MP) equipped with operation functions by GUI (Graphical User Interface).
  • the input device 31 is an input operation unit including a touch panel, a keyboard, and the like.
  • the storage device 34 is, for example, an HDD (Hard Disk Drive) array, which is built in the console 14 or externally connected to the console 14. External connections are connected through cables or networks.
  • the storage device 34 stores control programs such as an operating system, various application programs, and various data associated with these programs.
  • the storage device 34 stores an operation program P for operating the console 14 and the optical camera 15 as a shooting support device, and a plurality of trained model LMs provided by the trained model providing server 40. .. Further, the storage device 34 stores an image file 39 (see FIG. 6) including the condition table 38 described later and the X-ray image XP and the still image SP received from the electronic cassette 13.
  • the memory 33 is a work memory for the CPU 32 to execute a process.
  • the CPU 32 collectively controls each part of the console 14 by loading the program stored in the storage device 34 into the memory 33 and executing the process according to the program.
  • the communication unit 35 transmits and receives various data such as an X-ray image XP and an optical image (still image SP and moving image MP) between the electronic cassette 13 and the optical camera 15. Further, the communication unit 35 communicates with the control unit 12C of the radiation source control device 12. Further, the communication unit 35 communicates with the RIS, PACS, and the trained model providing server 40 via the network N.
  • the console 14 accepts the input of the shooting order 37 shown in FIG.
  • the imaging order 37 is information for instructing the technician RG to perform X-ray imaging, for example, from a imaging requester in a clinical department.
  • the shooting order 37 is delivered from the RIS to the console 14, for example.
  • the shooting order 37 has items such as an order ID (Identification Data), a subject ID, and a shooting technique.
  • the order ID is a symbol or number that identifies each shooting order 37, and is automatically assigned by the RIS.
  • the subject ID of the subject H to be photographed is recorded.
  • the subject ID is a symbol or number that identifies each subject H.
  • the shooting technique is information on the shooting part of the subject H and the posture and orientation of the shooting part.
  • the imaging site includes the head, cervical spine, chest, abdomen, hands, fingers, elbows, and the like.
  • the posture is the posture of the subject H such as a standing position, a lying position, or a sitting position.
  • the orientation is the orientation of the subject H with respect to the X-ray source 11 such as the front surface, the side surface, or the back surface.
  • the shooting order 37 includes items of subject information such as the name, gender, age, height, and weight of the subject H.
  • the condition table 38 shown in FIG. 5 is stored in the storage device 34 of the console 14. In the condition table 38, the irradiation conditions corresponding to each imaging technique are registered in association with each other.
  • the console 14 displays the shooting order list, which lists the contents of the shooting order 37 shown in FIG. 4, on the display 30 by the operation of the engineer RG.
  • the engineer RG can browse the shooting order list and confirm the contents of the shooting order 37. Further, the console 14 displays the contents of the condition table 38 shown in FIG. 5 on the display 30.
  • the engineer RG can select and set irradiation conditions that match the imaging technique specified in the imaging order 37.
  • the console 14 wirelessly transmits a condition setting signal including various information such as irradiation conditions set by the engineer RG, an order ID, and a console ID as console identification information to the electronic cassette 13.
  • the console 14 associates the X-ray image XP received from the electronic cassette 13 with the still image SP taken at the same time as the X-ray image XP, and for example, an image in a format compliant with the DICOM (Digital Imaging and Communication in Medicine) standard.
  • a file it is saved in the storage device 34 as a storage unit.
  • the image file contains ancillary information.
  • the incidental information includes an order ID, a subject ID, a shooting technique, irradiation conditions, a photo loss flag, a photo loss reason, and the like.
  • FIG. 6 shows an example of an image file stored in the storage device 34.
  • the image file 39 includes an X-ray image XP, a still image SP, and ancillary information SI.
  • the still image SP is attached with an image ID (optical image ID) associated with the image ID (X-ray image ID) of the X-ray image XP taken at the same time.
  • the X-ray image XP and the still image SP obtained at the time of one X-ray photography are stored in one image file 39 in association with the X-ray image ID and the optical image ID.
  • the photo loss flag included in the incidental information SI indicates a judgment result of whether or not the engineer RG has determined that the photo loss has occurred based on the X-ray image XP displayed on the display 30.
  • the engineer RG can input the determination result using the input device 31. For example, when the photo loss flag is "1", it means that the engineer RG has determined that the X-ray image XP is a photo loss image. On the other hand, when the photo loss flag is "0", it means that the engineer RG has determined that the X-ray image XP is a normal image.
  • the photo loss flag indicates whether or not the X-ray image has been re-photographed.
  • the copy loss flag is an example of result information according to the technique of the present disclosure.
  • the reason for the copying loss is the reason that the technician RG determines that the copying is lost, and is input by the technician RG using the input device 31.
  • the doctor makes a diagnosis of the knee joint space JC based on the X-ray image XP. Therefore, the joint cavity JC needs to be clearly depicted in the X-ray image XP.
  • the engineer RG determines whether or not there is a copying loss based on whether or not the joint cavity JC is clearly depicted, and infers the reason for the copying loss (reason for copying loss).
  • FIG. 7 shows various functions configured in the CPU 32.
  • the operation program P is stored in the storage device 34.
  • the condition table 38 shown in FIG. 4 is also stored in the storage device 34.
  • a plurality of functional units are configured in the CPU 32 by executing the operation program P.
  • the operation program P causes the CPU 32 to function as a still image shooting instruction unit 51, a still image acquisition unit 52, an association unit 53, a moving image shooting instruction unit 54, a moving image acquisition unit 55, and a display control unit 56. Further, the operation program P causes the CPU 32 to function as a model selection unit 60, a determination unit 61, a warning unit 62, a presentation unit 63, and an irradiation prohibition instruction unit 64.
  • the still image shooting instruction unit 51 receives the X-ray irradiation start signal ES generated by the control unit 12C of the radiation source control device 12 and supplied to the voltage generation unit 12B in response to the pressing of the irradiation switch 16. .. Upon receiving the X-ray irradiation start signal ES, the still image shooting instruction unit 51 instructs the optical camera 15 to execute still image shooting.
  • the still image acquisition unit 52 acquires the still image SP generated by the optical camera 15 taking a still image.
  • the still image SP acquired by the still image acquisition unit 52 is input to the association unit 53. Further, in the association unit 53, an X-ray image XP detected by the electronic cassette 13 based on the X-rays emitted from the X-ray source 11 in response to the pressing of the irradiation switch 16 is transmitted to the communication unit 35 (FIG. FIG. It is input via 3).
  • the association unit 53 saves the image file 39 created by associating the still image SP input to the still image acquisition unit 52 with the X-ray image XP input from the electronic cassette 13 in the storage device 34.
  • the image file 39 includes the above-mentioned incidental information SI.
  • the movie shooting instruction unit 54 transmits a movie shooting start signal instructing the optical camera 15 to start movie shooting in response to the shooting preparation start signal RS being input from the input device 31.
  • the engineer RG can shift the imaging support device to the X-ray imaging preparation mode by operating the input device 31 when positioning the subject H as a preparatory step before performing the X-ray imaging of the subject H. ..
  • the moving image acquisition unit 55 acquires the moving image MP generated by the optical camera 15 taking a moving image in real time for each frame.
  • the moving image acquisition unit 55 acquires an optical image for each frame and outputs a moving image MP composed of the acquired plurality of frames.
  • the moving image MP output from the moving image acquisition unit 55 is input to the display control unit 56 and the determination unit 61 for each frame.
  • the display control unit 56 displays the moving image MP input from the moving image acquisition unit 55 at the time of preparation for shooting on the display 30 for each frame (that is, real-time display). Further, the display control unit 56 causes the display 30 to display the X-ray image XP acquired by the X-ray photography.
  • the moving image shooting by the optical camera 15 ends in response to the reception of the still image shooting execution instruction from the still image shooting instruction unit 51 described above.
  • the still image acquisition unit 52 may acquire one frame of the moving image MP as the still image SP.
  • the engineer RG checks the X-ray image XP displayed on the display 30, and if it determines that the X-ray image XP is a copying loss, operates the input device 31 to label the X-ray image XP as a copying loss (that is, that is).
  • the copy loss flag can be set to "1").
  • the model selection unit 60 selects a trained model LM corresponding to the shooting technique included in the shooting order 37 selected by the engineer RG using the input device 31 from a plurality of trained model LMs stored in the storage device 34. do.
  • the model selection unit 60 supplies the selected learned model LM to the determination unit 61.
  • the determination unit 61 uses the learned model LM supplied from the model selection unit 60 to perform determination processing for each frame of the moving image MP input from the moving image acquisition unit 55.
  • the determination unit 61 determines whether or not re-imaging may be required (that is, whether or not there is a possibility of re-imaging) when X-ray photography is performed in the state of the subject H represented by each frame. judge.
  • the trained model LM is configured using a neural network.
  • the trained model LM is configured by using, for example, a deep neural network (DNN), which is a multi-layer neural network that is a target of deep learning.
  • DNN deep neural network
  • CNN convolutional neural network
  • the determination unit 61 supplies the warning unit 62 with a "determination result" indicating whether or not rephotographing may be required. Further, when the determination unit 61 determines that re-imaging may be necessary, the determination unit 61 supplies the determined "reason" to the presentation unit 63.
  • the reason for determining that re-shooting may be necessary is referred to as "reason for re-shooting". As described above, when the knee is used as the imaging site, “external rotation” or “internal rotation” is the reason for re-imaging. The determination unit 61 may generate a more detailed reason for re-shooting.
  • the warning unit 62 supplies information indicating a warning to the display control unit 56 to display the warning on the display 30 when there is a possibility that re-shooting is required. Performs warning notification processing. That is, the warning unit 62 warns that if X-ray photography is performed in the current positioning state of the subject H, re-imaging may be required due to image loss.
  • the warning unit 62 is not limited to the display 30 of the console 14, and may display a warning on a device such as a mobile terminal connected to the X-ray imaging system 10. Further, the warning unit 62 is not limited to the display on the display 30 or the like, and may notify the warning by sound or the like. The warning may be notified by any method that stimulates the perception of the engineer RG or the like.
  • the presentation unit 63 performs a presentation process of displaying the information indicating the reason for re-shooting supplied from the determination unit 61 on the display 30 by supplying the information to the display control unit 56. Further, the presentation unit 63 derives a corrective measure for correcting the position or orientation of the subject H based on the reason for re-shooting, and supplies information indicating the derived corrective measure to the display control unit 56 to display the display. Display at 30. For example, when the reason for re-shooting is "internal rotation", the presentation unit 63 derives a corrective measure that "it is better to rotate externally", and conversely, the reason for re-shooting is "external rotation". In that case, a corrective measure that "it is better to rotate internally” is derived. The presentation unit 63 may derive a more detailed corrective measure.
  • the presentation unit 63 may display at least one of the corrective measure and the reason for re-shooting on the display 30.
  • the display control unit 56 superimposes and displays a message indicating a warning, a reason for re-shooting, and a corrective measure on the moving image MP displayed in real time on the display 30.
  • the engineer RG can avoid the occurrence of photo loss by correcting the position or orientation of the subject H based on the message displayed on the display 30.
  • the determination unit 61 supplies the determination result to the irradiation prohibition instruction unit 64.
  • the irradiation prohibition instruction unit 64 supplies the irradiation prohibition signal RP to the control unit 12C of the radiation source control device 12 when there is a possibility that re-imaging is required based on the determination result supplied from the determination unit 61.
  • a prohibition process for prohibiting the irradiation of X-rays from the X-ray source 11 is performed.
  • interlock control is performed in which the subject H is prohibited from being irradiated with X-rays.
  • FIG. 8 shows an example of the console screen displayed on the display 30 by the display control unit 56.
  • the console screen 70 is provided with an image display area 70A for displaying an image such as a moving image MP or an X-ray image XP.
  • a first operation button 71 for starting shooting preparation, a second operation button 72 for labeling the image loss, and a third operation for outputting the image file 39 to the PACS are displayed.
  • Button 73 is displayed.
  • the first operation button 71, the second operation button 72, and the third operation button 73 are operated by a touch panel formed on the screen of the display 30.
  • FIG. 8 shows a display example of the console screen 70 at the time of preparation for shooting before X-ray shooting.
  • the shooting preparation operation is started by, for example, the engineer RG pressing the first operation button 71.
  • the moving image MP obtained by the optical camera 15 is displayed in real time in the image display area 70A.
  • a message box 74 indicating a determination result or the like by the determination unit 61 is displayed.
  • the message box 74 displays a warning mark 75 indicating that the determination result by the determination unit 61 is not good and re-shooting may be required.
  • the warning mark 75 is displayed based on the warning information supplied from the warning unit 62 to the display control unit 56. Further, in the message box 74, the reason for re-shooting 76 and the corrective measure 77 supplied from the presentation unit 63 to the display control unit 56 are displayed.
  • the display content of the message box 74 is sequentially updated according to the determination result for each frame of the moving image MP performed by the determination unit 61.
  • the engineer RG can correct the position or orientation of the subject H based on the display content of the message box 74. When the determination result by the determination unit 61 is good because the subject H is properly positioned, for example, the message box 74 is hidden.
  • FIG. 9 shows a display example of the console screen 70 after X-ray photography.
  • the X-ray image XP obtained by X-ray photography is displayed in the image display area 70A.
  • the engineer RG determines that the X-ray image XP is not an image suitable for diagnosis and re-imaging is necessary (that is, copying loss)
  • the engineer RG presses the second operation button 72 to obtain the X-ray image.
  • XP can be labeled with a missed image.
  • the copying loss flag included in the incidental information SI of the X-ray image XP is set to "1".
  • the engineer RG can input the reason for copying loss by using a keyboard or the like (not shown).
  • the above-mentioned image file 39 including the X-ray image XP displayed in the image display area 70A is output to the PACS.
  • the image file 39 including the X-ray image XP in which the copying loss flag is set to "1" is output to the PACS or the copying loss management system (not shown) via the network N.
  • FIG. 10 describes the generation process of the trained model LM.
  • the trained model LM is generated, for example, by the trained model providing server 40.
  • the trained model providing server 40 performs machine learning using the image file 39 output to the PACS, the copying loss management system, and the like.
  • the unlearned learning model M is stored in the trained model providing server 40.
  • the still image SP included in the image file 39 is input to the learning model M.
  • the learning model M outputs the determination result and the reason for re-shooting for the input still image SP.
  • the determination result and the reason for re-shooting output from the learning model M are compared with the copy loss flag and the reason for copy loss as correct answer data included in the incidental information SI. Then, the parameters of the learning model M are modified so that the difference between the two becomes small.
  • the trained model LM is obtained by repeating the correction (that is, learning) of the parameters of the learning model M using the plurality of image files 39.
  • the trained model LM is generated for each shooting technique, for example, using the image file 39 obtained by the same shooting technique.
  • the generation of the trained model LM is not limited to the external server such as the trained model providing server 40, and may be performed in the console 14. Further, each time the image file 39 is generated, the trained model LM may be updated by performing training using the generated image file 39. Further, in order to reduce the load on the console 14, the trained model LM may be generated by a dedicated computer other than the console 14.
  • the engineer RG confirms the contents of the photographing order 37 on the display 30 and sets the irradiation conditions using the input device 31 and the touch panel 12A prior to the photographing.
  • the engineer RG positions the X-ray source 11, the electronic cassette 13, and the subject H according to the photographing technique included in the photographing order 37.
  • the shooting technique is "knee / flexion / side”.
  • the engineer RG bends one leg of the subject H and positions the subject H so that the side surface of the knee faces the X-ray incident surface 13A of the electronic cassette 13 and the knee is located at the center of the irradiation field RF (See FIG. 1).
  • the engineer RG operates the shooting support device by pressing the first operation button 71 on the console screen 70 when positioning the subject H.
  • the shooting preparation start signal RS is input from the input device 31 to the moving image shooting instruction unit 54.
  • the moving image shooting instruction unit 54 determines whether or not the engineer RG has received the shooting preparation start signal RS output from the input device 31 by pressing the first operation button 71 (step S10). When the moving image shooting instruction unit 54 determines that the shooting preparation start signal RS has been received (step S10: YES), the moving image shooting start signal unit 54 transmits the movie shooting start signal to the optical camera 15 (step S11).
  • the moving image acquisition unit 55 acquires the moving image MP generated by the optical camera 15 taking a moving image for each frame (step S12).
  • the display control unit 56 displays the moving image MP acquired by the moving image acquisition unit 55 in the image display area 70A of the console screen 70 for each frame (step S13).
  • each frame of the moving image MP acquired by the moving image acquisition unit 55 is supplied to the determination unit 61.
  • the determination unit 61 performs a determination process for each frame of the moving image MP using the trained model LM selected by the model selection unit 60 (step S14).
  • the model selection unit 60 selects the trained model LM corresponding to the shooting technique included in the shooting order 37.
  • the determination unit 61 determines whether or not re-imaging may be required when X-ray photography is performed in the state of the subject H represented by each frame (step S15). When the determination unit 61 determines that re-imaging may be necessary (step S15: YES), the process proceeds to step S16.
  • step S16 the warning unit 62 warns that re-shooting may be required by displaying the warning mark 75 in the image display area 70A.
  • the presentation unit 63 generates a re-shooting reason 76 and a corrective measure 77 based on the determination result and the determination reason supplied from the determination unit 61 and displays them in the image display area 70A.
  • the irradiation prohibition instruction unit 64 prohibits the irradiation of X-rays from the X-ray source 11 by supplying the irradiation prohibition signal RP to the control unit 12C of the radiation source control device 12. After the end of step S18, the process returns to step S12.
  • the processes of steps S16 to S18 may be executed in parallel.
  • step S15 determines that there is no possibility that re-imaging is required (step S15: NO)
  • step S19 the still image shooting instruction unit 51 determines whether or not the X-ray irradiation start signal ES emitted from the control unit 12C is received in response to the engineer RG pressing the irradiation switch 16.
  • step S19: YES When the still image shooting instruction unit 51 determines that the X-ray irradiation start signal ES has been received (step S19: YES), the process proceeds to step S20. On the other hand, when the still image shooting instruction unit 51 determines that the X-ray irradiation start signal ES has not been received (step S19: NO), the process is returned to step S12.
  • step S20 the still image shooting instruction unit 51 instructs the optical camera 15 to execute still image shooting.
  • the still image acquisition unit 52 acquires the still image SP generated by the optical camera 15 taking a still image (step S21). Further, the console 14 acquires the X-ray image XP detected by the electronic cassette 13 (step S22).
  • the association unit 53 associates the acquired X-ray image XP with the still image SP, and saves the acquired X-ray image XP as an image file 39 together with the incidental information SI in the storage device 34 (step S23).
  • the display control unit 56 displays the X-ray image XP in the image file 39 stored in the storage device 34 in the image display area 70A of the console screen 70 as shown in FIG. 9 (step S24).
  • the CPU 32 determines whether or not the engineer RG has been instructed to output an image by pressing the third operation button 73 (step S25).
  • the engineer RG confirms the X-ray image XP displayed in the image display area 70A, and when it is determined that re-imaging is unnecessary, the engineer RG gives an instruction to output an image by pressing the third operation button 73.
  • the CPU 32 determines that the third operation button 73 has been pressed (step S25: YES)
  • the CPU 32 outputs the image file 39 saved in the storage device 34 to the PACS (step S29), and ends the process.
  • step S25 NO
  • the engineer RG presses the second operation button 72. It is determined whether or not the X-ray image XP is labeled as a copying loss (step S26). This labeling includes input of the reason for copying loss and the like.
  • step S26 When the CPU 32 determines that the X-ray image XP is labeled as a photo loss (step S26: YES), the CPU 32 outputs an image file 39 including the X-ray image XP labeled as a photo loss to the PACS or the photo loss management system. (Step S27). On the other hand, when the CPU 32 determines that the X-ray image XP has not been labeled as a copying loss (step S26: NO), the process is returned to step S25.
  • step S28 the moving image shooting instruction unit 54 determines whether or not the engineer RG has received the shooting preparation start signal RS output from the input device 31 by pressing the first operation button 71. I do.
  • step S28: YES the process proceeds to step S11.
  • step S25: YES the image file 39 is output to the PACS (step S29), and the process ends.
  • the trained model is used to determine whether or not there is a possibility of re-shooting. Therefore, according to the photographing support device having the above configuration, it is not necessary to register various positioning index images in advance and to select a positioning index image suitable for the subject as in the conventional case. It is possible to easily grasp the possibility of re-shooting.
  • the determination unit 61 may make a determination for each of a plurality of frames in order to reduce the processing load.
  • the technique of the present disclosure can be applied not only to X-rays but also to a system for photographing a subject using other radiation such as ⁇ -rays.
  • the still image shooting instruction unit 51 for example, the still image acquisition unit 52, the association unit 53, the moving image shooting instruction unit 54, the moving image acquisition unit 55, the display control unit 56, the model selection unit 60, the determination unit 61,
  • the hardware structure of the processing unit that executes various processes such as the warning unit 62, the presentation unit 63, and the irradiation prohibition instruction unit 64 is various processors as shown below.
  • processors include a CPU, a programmable logic device (PLD), a dedicated electric circuit, and the like.
  • a CPU is a general-purpose processor that executes software (program) and functions as various processing units.
  • PLD is a processor such as FPGA (Field Programmable Gate Array) whose circuit configuration can be changed after manufacturing.
  • a dedicated electric circuit is a processor having a circuit configuration designed exclusively for executing a specific process such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit).
  • One processing unit may be composed of one of these various processors, or may be composed of a combination of two or more processors of the same type or different types (for example, a plurality of FPGAs or a combination of a CPU and an FPGA). May be done. Further, a plurality of processing units may be configured by one processor. As an example of configuring a plurality of processing units with one processor, first, there is a form in which one processor is configured by a combination of one or more CPUs and software, and this processor functions as a plurality of processing units. ..
  • SoC System On Chip
  • the various processing units are configured by using one or more of the above-mentioned various processors as a hardware-like structure.
  • the present invention is not limited to each of the above embodiments, and various configurations can be adopted as long as the gist of the present invention is not deviated. Further, in addition to the program, the present invention extends to a computer-readable storage medium that stores the program non-temporarily.

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Abstract

放射線源と、放射線源から照射され被写体を透過した放射線に基づいて被写体の放射線画像を検出する放射線画像検出器とを有する放射線撮影装置に用いられる撮影支援装置であって、放射線源から被写体に照射される放射線の照射野を含む領域を光学的に撮影することにより光学画像を出力する光学カメラと、少なくとも１つのプロセッサとを備え、プロセッサは、放射線撮影時に撮影された光学画像と、放射線撮影時に撮影された放射線画像の再撮影の要否との関係を学習した学習済みモデルを用いて、放射線撮影の開始前に、光学カメラにより取得される光学画像に基づき、放射線撮影を行った場合における再撮影の可能性の有無を判定する判定処理を実行する。

Description

撮影支援装置、その作動方法、及び作動プログラム
　本開示の技術は、撮影支援装置、その作動方法、及び作動プログラムに関する。
　医療分野で用いられる放射線撮影システムでは、撮影準備として、放射線技師又は医師（以下、技師等という。）により被写体の撮影部位の位置決めが行われた後、技師等の指示に基づき放射線撮影が行われる。しかし、放射線の照射野に対する撮影部位の位置決め後、放射線撮影が行われる前に被写体が動くことにより撮影部位に位置ずれが生じることがある。また、関節側面などの位置決めが難しい部位については、技師等が正しく位置決めできたと思った場合であっても、実際にはわずかに位置ずれが生じていることがある。
　このように、撮影部位に位置ずれが発生すると、所望する放射線画像が得られないことがある。放射線撮影により所望の放射線画像が得られなかったこと、すなわち放射線撮影に失敗したことは「写損」と称される。写損が生じた場合は再撮影が行われる。再撮影は時間も手間も掛るため少ない方がよい。
　このような放射線による被写体の再撮影を低減するために、被写体の光学画像を撮影する光学カメラを設け、撮影準備段階において、被写体の光学画像に基づいて被写体の位置ずれ量を検出することが知られている（特開２０１９－０３３８３０号公報参照）。特開２０１９－０３３８３０号公報に記載の放射線撮影システムでは、放射線検出器に対する被写体の理想的な位置である設定位置を示す位置決め指標画像を予め登録しておき、位置決め指標画像と光学画像とに基づいて、被写体の位置ずれ量が検出される。そして、特開２０１９－０３３８３０号公報に記載の放射線撮影システムでは、位置ずれ量が閾値よりも大きい場合には、そのまま放射線撮影を行ってしまうと、写損が生じて再撮影が必要となる恐れがあるため、被写体の位置決めのやり直しを促す警告が報知される。
　特開２０１９－０３３８３０号公報に記載の技術によれば、放射線撮影前の撮影準備時に、再撮影の可能性の有無を把握することができる。しかしながら、特開２０１９－０３３８３０号公報に記載の技術では、種々の被写体に対応するためには、被写体の特徴に応じて様々な位置決め指標画像を登録しておく必要がある。例えば、撮影部位が膝である場合には、膝の幅等は、被写体である患者の体格に応じて異なるため、種々の体格に応じた様々な位置決め指標画像を登録しておく必要がある。
　したがって、特開２０１９－０３３８３０号公報に記載の技術では、種々の位置決め指標画像を予め登録しておく必要性に加えて、被写体に適した位置決め指標画像を選択する必要があり、手間がかかる。このように、特開２０１９－０３３８３０号公報に記載の技術では、撮影準備時に再撮影の可能性を容易に把握することはできない。
　本開示の技術は、放射線撮影前の撮影準備時に再撮影の可能性の有無を容易に把握することを可能とする撮影支援装置、その作動方法、及び作動プログラムを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本開示の撮影支援装置は、放射線源と、放射線源から照射され被写体を透過した放射線に基づいて被写体の放射線画像を検出する放射線画像検出器とを有する放射線撮影装置に用いられる撮影支援装置であって、放射線源から被写体に照射される放射線の照射野を含む領域を光学的に撮影することにより光学画像を出力する光学カメラと、少なくとも１つのプロセッサとを備え、プロセッサは、放射線撮影時に撮影された光学画像と、放射線撮影時に撮影された放射線画像の再撮影の要否との関係を学習した学習済みモデルを用いて、放射線撮影の開始前に、光学カメラにより取得される光学画像に基づき、放射線撮影を行った場合における再撮影の可能性の有無を判定する判定処理を実行する。
　プロセッサは、判定処理において再撮影の可能性があると判定した場合に、警告を報知する警告報知処理を実行することが好ましい。
　プロセッサは、判定処理において再撮影の可能性があると判定した場合に、放射線源からの照射を禁止する禁止処理を実行することが好ましい。
　プロセッサは、被写体の位置又は向きを是正するための是正策を提示する提示処理を実行することが好ましい。
　プロセッサは、提示処理において、是正策に加えて、再撮影の可能性があると判定した理由を提示することが好ましい。
　プロセッサは、提示処理において、是正策及び理由のうちの少なくともいずれか一方を表示部に表示させることが好ましい。
　プロセッサは、放射線撮影時に撮影された光学画像と、放射線撮影時に撮影された放射線画像の再撮影が行われたか否かを表す結果情報とを関連付ける関連付け処理を実行することが好ましい。
　本開示の撮影支援装置の作動方法は、放射線源と、放射線源から照射され被写体を透過した放射線に基づいて被写体の放射線画像を検出する放射線画像検出器とを有する放射線撮影装置に用いられ、放射線源から被写体に照射される放射線の照射野を含む領域を光学的に撮影することにより光学画像を出力する光学カメラを備える撮影支援装置の作動方法であって、放射線撮影時に撮影された光学画像と、放射線撮影時に撮影された放射線画像の再撮影の要否との関係を学習した学習済みモデルを用いて、放射線撮影の開始前に、光学カメラにより取得される光学画像に基づき、放射線撮影を行った場合における再撮影の可能性の有無を判定する。
　本開示の作動プログラムは、放射線源と、放射線源から照射され被写体を透過した放射線に基づいて被写体の放射線画像を検出する放射線画像検出器とを有する放射線撮影装置に用いられ、放射線源から被写体に照射される放射線の照射野を含む領域を光学的に撮影することにより光学画像を出力する光学カメラと、少なくとも１つのプロセッサとを備える撮影支援装置を作動させる作動プログラムであって、放射線撮影時に撮影された光学画像と、放射線撮影時に撮影された放射線画像の再撮影の要否との関係を学習した学習済みモデルを用いて、放射線撮影の開始前に、光学カメラにより取得される光学画像に基づき、放射線撮影を行った場合における再撮影の可能性の有無を判定する判定処理をプロセッサに実行させる。
　本開示の技術によれば、放射線撮影前の撮影準備時に再撮影の可能性の有無を容易に把握することを可能とする撮影支援装置、その作動方法、及び作動プログラムを提供することができる。
Ｘ線撮影システムの構成を示す図である。 電子カセッテの外観斜視図である。 コンソールの構成を示すブロック図である。 撮影オーダを例示する図である。 条件テーブルを例示する図である。 画像ファイルの一例を示す図である。 ＣＰＵに構成された各機能部を示すブロック図である。 撮影準備時におけるコンソール画面の表示例を示す図である。 Ｘ線撮影後におけるコンソール画面の表示例を示す図である。 学習済みモデルの生成処理について説明する図である。 ＣＰＵの処理手順の前半部分を説明するフローチャートである。 ＣＰＵの処理手順の後半部分を説明するフローチャートである。
　図１は、放射線としてＸ線を用いるＸ線撮影システム１０の構成を示す。放射線としてＸ線を用いるＸ線撮影システム１０は、Ｘ線源１１と、線源制御装置１２と、電子カセッテ１３と、コンソール１４と、光学カメラ１５とを備える。本実施形態では、コンソール１４及び光学カメラ１５により撮影支援装置が構成される。Ｘ線源１１は、放射線源の一例である。電子カセッテ１３は、放射線画像検出器の一例である。
　Ｘ線撮影システム１０では、電子カセッテ１３をＸ線源１１と対向する位置に配置する。被写体ＨをＸ線源１１と電子カセッテ１３との間に配置することで、被写体Ｈの撮影部位（図１では膝）をＸ線撮影することができる。Ｘ線源１１と電子カセッテ１３とはＸ線撮影装置を構成している。このＸ線撮影装置は、本開示の技術に係る放射線撮影装置の一例である。
　電子カセッテ１３は、立位撮影台又は臥位撮影台に配置されてもよい。本実施形態では、放射線技師（以下、単に技師という。）ＲＧにより被写体Ｈの位置決めが行われた後、技師ＲＧによりＸ線撮影操作が行われるとする。
　Ｘ線源１１は、Ｘ線を発生するＸ線管１１Ａと、Ｘ線が照射される領域である照射野ＲＦを限定する照射野限定器１１Ｂとを備える。Ｘ線源１１は、電子カセッテ１３のＸ線入射面１３Ａ上における照射野ＲＦを示す照射野表示光を発する照射野表示光源（図示せず）を内蔵していてもよい。
　Ｘ線管１１Ａは、熱電子を放出するフィラメントと、フィラメントから放出された熱電子が衝突してＸ線を放射するターゲットとを有している。照射野限定器１１Ｂは、例えば、Ｘ線を遮蔽する４枚の鉛板を四角形の各辺上に配置することにより、Ｘ線を透過させる四角形の照射開口が中央に形成されたものである。この場合、照射野限定器１１Ｂは、鉛板の位置を移動することで照射開口の大きさを変化させ、照射野ＲＦを設定する。
　線源制御装置１２は、タッチパネル１２Ａ、電圧発生部１２Ｂ、及び制御部１２Ｃを有している。タッチパネル１２Ａは、Ｘ線の照射条件と、照射野限定器１１Ｂの照射開口の大きさとを設定する際に技師ＲＧにより操作される。Ｘ線の照射条件には、Ｘ線源１１に印加する管電圧、管電流、及びＸ線の照射時間が含まれる。
　電圧発生部１２Ｂは、Ｘ線管１１Ａに印加する管電圧を発生する。制御部１２Ｃは、電圧発生部１２Ｂの動作を制御することにより、管電圧、管電流、及びＸ線の照射時間を、タッチパネル１２Ａにより設定された値とする。制御部１２Ｃは、Ｘ線管１１ＡからＸ線が発生された際に計時を開始するタイマーを有する。制御部１２Ｃは、例えば、タイマーで計時した時間が照射条件で規定された照射時間に達したときに、Ｘ線管１１Ａの動作を停止させる。また、制御部１２Ｃは、照射野限定器１１Ｂを動作させて、その照射開口の大きさを、タッチパネル１２Ａで設定された大きさとする。
　また、制御部１２Ｃには、照射スイッチ１６がケーブル等を介して接続されている。照射スイッチ１６は、Ｘ線の照射を開始する際に技師ＲＧによって操作される。照射スイッチ１６が操作されると、線源制御装置１２は、Ｘ線管１１ＡにＸ線を発生させる。これにより、照射野ＲＦに向けてＸ線が照射される。
　電子カセッテ１３は、Ｘ線源１１から出射されて被写体Ｈの撮影部位を透過したＸ線に基づくＸ線画像ＸＰを検出する。電子カセッテ１３は、無線通信部及びバッテリを有し、ワイヤレスで動作を行う。電子カセッテ１３は、検出したＸ線画像ＸＰをコンソール１４に無線送信する。Ｘ線画像ＸＰは、放射線画像の一例である。
　また、Ｘ線源１１は、撮影室の天井２から垂直下方に吊り下げられている。Ｘ線源１１は、懸垂保持機構１７により保持されている。懸垂保持機構１７は、水平移動機構１８を介して天井２に取り付けられている。懸垂保持機構１７は、Ｘ線源１１を垂直方向（±Ｚ方向）に昇降自在に保持している。水平移動機構１８は、Ｘ線源１１のＸ照射軸方向（±Ｘ方向）及びＸ照射軸方向に直交する方向（±Ｙ方向）に懸垂保持機構１７を移動自在に保持している。
　懸垂保持機構１７及び水平移動機構１８にはそれぞれモータ（図示せず）が設けられており、各方向に手動又は電動でＸ線源１１を移動させることが可能である。懸垂保持機構１７及び水平移動機構１８の動作は、制御部１２Ｃにより制御される。Ｘ線源１１を手動と電動とのいずれで移動させるかは、タッチパネル１２Ａにより選択することができる。Ｘ線源１１を移動させることにより、照射野ＲＦの位置調整を行うことができる。
　光学カメラ１５は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型イメージセンサ又はＣＣＤ（Charge Coupled Device）型イメージセンサなどを含んで構成された光学式のデジタルカメラであって、一例として可視光に基づく撮影を行う。光学カメラ１５は、静止画撮影及び動画撮影を可能とする。光学カメラ１５は、本開示の技術に係る動画撮影装置の一例である。
　光学カメラ１５の光軸は、照射野ＲＦの中心を通るＸ線の照射軸と平行である。光学カメラ１５は、照射野ＲＦを含む領域を光学的に撮影することにより光学画像を生成する。光学画像は、照射野ＲＦ内に位置する被写体Ｈの撮影部位を示す画像である。光学画像は、例えばカラーの静止画又は動画である。
　光学カメラ１５は、Ｘ線源１１の外周部に取り付けられている。なお、光学カメラ１５は、Ｘ線源１１の外周部に取り付けられていなくてもよく、Ｘ線源１１に内蔵されていてもよい。また、光学カメラ１５は、対物レンズと撮像素子とが別体で構成されていてもよい。この場合には、Ｘ線源１１の外周部に対物レンズが配され、かつＸ線源１１以外の部分（例えばＸ線源１１を支持するアーム）に撮像素子が内蔵された構成であってもよい。
　光学カメラ１５は、有線又は無線によりコンソール１４に接続されている。コンソール１４は、撮影制御装置として機能することにより、光学カメラ１５の撮影動作を制御する。コンソール１４は、Ｘ線撮影に連動して光学カメラ１５に静止画撮影を行わせることのほか、Ｘ線撮影開始前の撮影準備期間に動画撮影を行わせる。例えば、コンソール１４は、Ｘ線源１１が設置された撮影室に隣接する操作室に設置されている。
　コンソール１４は、照射スイッチ１６が操作された際に、静止画撮影指示信号を光学カメラ１５に送信する。光学カメラ１５は、コンソール１４から入力された静止画撮影指示信号に応じて、照射野ＲＦを含む領域を静止画撮影する。この静止画撮影により得られた光学画像（以下、静止画ＳＰという。）は、コンソール１４に送信される。
　コンソール１４は、技師ＲＧにより撮影準備を開始する操作が行われた際に動画撮影開始信号を光学カメラ１５に送信する。光学カメラ１５は、コンソール１４から入力された動画撮影開始信号に応じて、照射野ＲＦを含む領域の動画撮影を開始する。この動画撮影により得られる光学画像（以下、動画ＭＰという。）は、動画撮影時にリアルタイムに、いわゆるライブビュー画像としてコンソール１４に送信される。
　コンソール１４には、ネットワークＮを介して、Ｘ線撮影システム１０に設けられたＲＩＳ（Radiology Information System）及びＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）に接続されている。また、コンソール１４には、ネットワークＮを介して写損管理システムに接続される場合がある。写損管理システムは、写損とラベリングされたＸ線画像ＸＰを収集して、写損率及び写損原因等の解析を行う。
　コンソール１４は、ＲＩＳから取得した撮影オーダ及び各種情報等に基づいて、技師ＲＧの操作によりＸ線撮影を行う機能を有している。また、コンソール１４は、Ｘ線撮影後に電子カセッテ１３から受信するＸ線画像ＸＰをＰＡＣＳに出力する機能を有する。コンソール１４は、Ｘ線撮影時にＸ線画像ＸＰと同時に取得された動画ＭＰを、当該Ｘ線画像ＸＰに関連付けて出力する。
　コンソール１４は、例えば、Ｘ線源１１が設置された撮影室に隣接する操作室に設置されている。コンソール１４が電子カセッテ１３から受信するＸ線画像ＸＰは、コンソール１４に設けられたディスプレイ３０（図３参照）に表示される。技師ＲＧは、ディスプレイ３０に表示されたＸ線画像ＸＰに基づき、Ｘ線画像ＸＰが診断に適した画像であるか否かを判断することができる。
　また、コンソール１４には、ネットワークＮを介して、学習済みモデル提供サーバ４０に接続されている。学習済みモデル提供サーバ４０には、Ｘ線撮影時に撮影された静止画ＳＰと、Ｘ線撮影時に撮影されたＸ線画像ＸＰの再撮影の要否との関係を学習した学習済みモデルＬＭが格納されている。コンソール１４は、学習済みモデル提供サーバ４０から提供される学習済みモデルＬＭを用いて、動画撮影時に得られる各フレームに基づき、各フレームに表される被写体Ｈの状態でＸ線撮影を行った場合に、再撮影が必要となる可能性があるか否かを判定する。すなわち、コンソール１４は、Ｘ線撮影開始前の撮影準備期間における動画撮影時に１つのフレームを取得するたびに、そのフレームの取得時にＸ線撮影を行った場合に、再撮影が必要となる可能性があるか否かを判定する。
　学習済みモデル提供サーバ４０には、複数の学習した学習済みモデルＬＭが格納されている。例えば、複数の学習済みモデルＬＭは、それぞれ撮影手技に対応付けられている。撮影手技は、被写体Ｈの撮影部位と、当該撮影部位の姿勢及び向きに関する情報である。例えば、学習済みモデルＬＭは、ＰＡＣＳに格納された、同一の撮影手技で撮影されたＸ線画像ＸＰに関連付けて記憶された静止画ＳＰを用いて機械学習を行うことにより生成されたモデルである。学習済みモデルＬＭを生成するための機械学習は、例えば、学習済みモデル提供サーバ４０で行われる。
　図２において、電子カセッテ１３は、センサパネル２０と、回路部２１と、これらを収容する直方体形状をした持ち運び可能な筐体２２とで構成される。筐体２２は、例えば、フイルムカセッテやＩＰ（Imaging Plate）カセッテ、ＣＲ（Computed Radiography）カセッテと略同様の、国際規格ＩＳＯ（International Organization for Standardization）４０９０：２００１に準拠した大きさである。
　電子カセッテ１３は、筐体２２の上面であるＸ線入射面１３ＡがＸ線源１１と対向する姿勢で位置決めされ、Ｘ線入射面１３ＡにＸ線が照射される。なお、図示は省略するが、筐体２２には、この他にも、主電源のオン／オフを切り替えるスイッチや、バッテリの残り使用時間、撮影準備完了状態といった電子カセッテ１３の動作状態を報せるインジケータが設けられている。
　センサパネル２０は、シンチレータ２０Ａと光検出基板２０Ｂとで構成される。シンチレータ２０Ａと光検出基板２０Ｂは、Ｘ線入射面１３Ａ側からみてシンチレータ２０Ａ、光検出基板２０Ｂの順に積層されている。シンチレータ２０Ａは、ＣｓＩ：Ｔｌ（タリウム賦活ヨウ化セシウム）やＧＯＳ（Ｇｄ２Ｏ２Ｓ：Ｔｂ、テルビウム賦活ガドリニウムオキシサルファイド）等の蛍光体を有し、Ｘ線入射面１３Ａを介して入射したＸ線を可視光に変換して放出する。なお、Ｘ線入射面１３Ａ側から見て光検出基板２０Ｂ、シンチレータ２０Ａの順に積層したセンサパネルを用いてもよい。また、アモルファスセレン等の光導電膜によりＸ線を直接信号電荷に変換する直接変換型のセンサパネルを用いてもよい。
　光検出基板２０Ｂは、シンチレータ２０Ａから放出された可視光を検出して電荷に変換する。回路部２１は、光検出基板２０Ｂの駆動を制御するとともに、光検出基板２０Ｂから出力された電荷に基づきＸ線画像ＸＰを生成する。
　光検出基板２０Ｂには、複数の画素が二次元マトリックス状に配列されている。各画素は、シンチレータ２０Ａが発した可視光を光電変換して電荷を生成し、蓄積する。この各画素に蓄積された電荷を、回路部２１でデジタル信号に変換することで、Ｘ線画像ＸＰが生成される。
　また、電子カセッテ１３は、例えば、Ｘ線の照射開始を検出する機能を有する。この照射開始検出機能は、例えば、光検出基板２０Ｂに設けられた照射開始検出センサにより構成される。照射開始検出センサは、例えば二次元マトリックス状に配列された複数の画素の一部により構成されている。照射開始検出センサから周期的に出力される線量信号が閾値を超えた場合に、Ｘ線の照射が開始されたと判定される。
　また、電子カセッテ１３は、線源制御装置１２と同様に、Ｘ線の照射開始を検出したときに計時を開始するタイマーを有する。電子カセッテ１３は、タイマーで計時した時間がコンソール１４で設定された照射条件に含まれる照射時間となったとき、Ｘ線の照射が終了したと判定する。これにより、電子カセッテ１３は、照射条件に含まれる照射時間に対応した期間だけＸ線検出動作を行うことにより照射されたＸ線に基づくＸ線画像ＸＰを検出することができる。
　また、電子カセッテ１３は、画像メモリ及び無線通信回路を有する。電子カセッテ１３は、回路部２１により生成されたＸ線画像ＸＰを画像メモリに記憶させ、無線通信回路により画像メモリに記憶されたＸ線画像ＸＰをコンソール１４に送信する。
　図３において、コンソール１４は、ディスプレイ３０と、入力デバイス３１と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３２と、ストレージデバイス３４と、メモリ３３と、通信部３５とを備えている。これらはデータバス３６を介して相互に接続されている。
　ディスプレイ３０は、ＧＵＩ(Graphical User Interface)による操作機能が備えられた各種操作画面、Ｘ線画像ＸＰ、及び光学画像（静止画ＳＰ及び動画ＭＰ）を表示する表示部である。入力デバイス３１は、タッチパネル又はキーボード等を含む入力操作部である。
　ストレージデバイス３４は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）アレイであり、コンソール１４に内蔵されるか、あるいは、コンソール１４に外部接続されている。外部接続は、ケーブルあるいはネットワークを通じて接続される。ストレージデバイス３４には、オペレーティングシステム等の制御プログラム、各種アプリケーションプログラム、及びこれらのプログラムに付随する各種データ等が記憶されている。
　また、ストレージデバイス３４には、コンソール１４及び光学カメラ１５を撮影支援装置として動作させるための作動プログラムＰと、学習済みモデル提供サーバ４０から提供された複数の学習済みモデルＬＭとが記憶されている。また、ストレージデバイス３４には、後述する条件テーブル３８、及び電子カセッテ１３から受信したＸ線画像ＸＰ及び静止画ＳＰを含む画像ファイル３９（図６参照）が記憶される。
　メモリ３３は、ＣＰＵ３２が処理を実行するためのワークメモリである。ＣＰＵ３２は、ストレージデバイス３４に記憶されたプログラムをメモリ３３へロードし、プログラムにしたがって処理を実行することにより、コンソール１４の各部を統括的に制御する。通信部３５は、電子カセッテ１３及び光学カメラ１５との間で、Ｘ線画像ＸＰ及び光学画像（静止画ＳＰ及び動画ＭＰ）等の各種データの送受信を行う。また、通信部３５は、線源制御装置１２の制御部１２Ｃと通信を行う。さらに、通信部３５は、ＲＩＳ、ＰＡＣＳ、及び学習済みモデル提供サーバ４０と、ネットワークＮを介して通信を行う。
　コンソール１４は、図４に示す撮影オーダ３７の入力を受け付ける。撮影オーダ３７は、例えば診療科の撮影依頼者から、技師ＲＧにＸ線撮影を指示するための情報である。撮影オーダ３７は、例えば、ＲＩＳからコンソール１４に配信される。
　撮影オーダ３７は、オーダＩＤ（Identification Data）、被写体ＩＤ、及び撮影手技等の項目を有する。オーダＩＤは、個々の撮影オーダ３７を識別する記号や番号であり、ＲＩＳにより自動的に付される。被写体ＩＤの項目には撮影対象の被写体Ｈの被写体ＩＤが記される。被写体ＩＤは個々の被写体Ｈを識別する記号や番号である。
　撮影手技は、被写体Ｈの撮影部位と、当該撮影部位の姿勢及び向きに関する情報である。撮影部位は、図１で例示した膝に加えて、頭部、頸椎、胸部、腹部、手、指、又は肘等がある。姿勢とは、立位、臥位、又は座位等の被写体Ｈの姿勢である。向きとは、正面、側面、又は背面等のＸ線源１１に対する被写体Ｈの向きである。撮影オーダ３７には、これらの項目の他に、被写体Ｈの氏名、性別、年齢、身長、及び体重等の被写体情報の項目が含まれる。
　コンソール１４のストレージデバイス３４には、図５に示す条件テーブル３８が記憶されている。条件テーブル３８には、撮影手技ごとに対応する照射条件が関連付けて登録されている。
　コンソール１４は、技師ＲＧの操作により、図４に示す撮影オーダ３７の内容をリスト化した撮影オーダリストをディスプレイ３０に表示する。技師ＲＧは、撮影オーダリストを閲覧して撮影オーダ３７の内容を確認することができる。また、コンソール１４は、図５に示す条件テーブル３８の内容をディスプレイ３０に表示する。技師ＲＧは、撮影オーダ３７で指定された撮影手技と一致する照射条件を選択して設定することができる。
　コンソール１４は、技師ＲＧにより設定された照射条件、オーダＩＤ、コンソールの識別情報としてのコンソールＩＤ等の各種情報を含む条件設定信号を電子カセッテ１３に無線送信する。
　コンソール１４は、電子カセッテ１３から受信したＸ線画像ＸＰを、当該Ｘ線画像ＸＰと同時に撮影された静止画ＳＰを関連付けて、例えばＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communication in Medicine）規格に準拠した形式の画像ファイルとして、記憶部としてのストレージデバイス３４に保存する。画像ファイルには、付帯情報が含まれる。付帯情報には、オーダＩＤ、被写体ＩＤ、撮影手技、照射条件、写損フラグ、及び写損理由等が含まれる。
　図６は、ストレージデバイス３４に保存される画像ファイルの一例を示す。図６に示すように、画像ファイル３９には、Ｘ線画像ＸＰ、静止画ＳＰ、及び付帯情報ＳＩが含まれる。静止画ＳＰには、同時に撮影されたＸ線画像ＸＰの画像ＩＤ（Ｘ線画像ＩＤ）に対応付けられた画像ＩＤ（光学画像ＩＤ）が付されている。一回のＸ線撮影時に得られたＸ線画像ＸＰと静止画ＳＰとは、Ｘ線画像ＩＤと光学画像ＩＤとが対応付けられて１つの画像ファイル３９に格納される。
　付帯情報ＳＩに含まれる写損フラグは、ディスプレイ３０に表示されたＸ線画像ＸＰに基づいて、技師ＲＧが写損と判断したか否かの判断結果を表す。技師ＲＧは、入力デバイス３１を用いて判断結果を入力することができる。例えば、写損フラグが「１」であることは、技師ＲＧがＸ線画像ＸＰを写損画像と判断したことを表す。一方、写損フラグが「０」であることは、技師ＲＧがＸ線画像ＸＰを正常画像と判断したことを表す。
　写損フラグが「１」の場合にはＸ線の再撮影が行われ、写損フラグが「０」の場合にはＸ線の再撮影は行われない。このため、写損フラグは、Ｘ線画像の再撮影が行われたか否かを表す。写損フラグは、本開示の技術に係る結果情報の一例である。
　写損理由は、技師ＲＧが写損と判断した理由であり、入力デバイス３１を用いて技師ＲＧにより入力される。
　撮影手技が「膝／屈曲位／側面」である場合には、医師は、Ｘ線画像ＸＰに基づき、膝の関節腔ＪＣについて診断を行う。このため、Ｘ線画像ＸＰには、関節腔ＪＣが鮮明に描写されている必要がある。例えば、技師ＲＧは、関節腔ＪＣが鮮明に描写されているか否かに基づいて、写損であるか否かを判断し、写損が生じた理由（写損理由）を推測する。
　図７は、ＣＰＵ３２に構成される各種機能を示す。ストレージデバイス３４には、作動プログラムＰが記憶されている。なお、図示は省略するが、図４に示した条件テーブル３８もストレージデバイス３４に記憶されている。ＣＰＵ３２には、作動プログラムＰの実行により複数の機能部が構成される。
　作動プログラムＰは、ＣＰＵ３２を、静止画撮影指示部５１、静止画取得部５２、関連付け部５３、動画撮影指示部５４、動画取得部５５、及び表示制御部５６として機能させる。また、作動プログラムＰは、ＣＰＵ３２を、モデル選択部６０、判定部６１、警告部６２、提示部６３、及び照射禁止指示部６４として機能させる。
　静止画撮影指示部５１は、照射スイッチ１６が押下されたことに応じて、線源制御装置１２の制御部１２Ｃにより生成され、電圧発生部１２Ｂに供給されるＸ線照射開始信号ＥＳを受信する。静止画撮影指示部５１は、Ｘ線照射開始信号ＥＳを受信すると、光学カメラ１５に対して静止画撮影の実行を指示する。
　静止画取得部５２は、光学カメラ１５が静止画撮影を行うことにより生成された静止画ＳＰを取得する。静止画取得部５２が取得した静止画ＳＰは、関連付け部５３に入力される。また、関連付け部５３には、照射スイッチ１６が押下されたことに応じて、Ｘ線源１１から照射されたＸ線に基づいて電子カセッテ１３により検出されたＸ線画像ＸＰが通信部３５（図３参照）を介して入力される。
　関連付け部５３は、静止画取得部５２に入力された静止画ＳＰと、電子カセッテ１３から入力されたＸ線画像ＸＰとを関連付けることにより作成した画像ファイル３９をストレージデバイス３４に保存する。なお、画像ファイル３９には、上述の付帯情報ＳＩが含まれる。
　動画撮影指示部５４は、入力デバイス３１から撮影準備開始信号ＲＳが入力されることに応じて、光学カメラ１５に対して動画撮影の開始を指示する動画撮影開始信号を送信する。技師ＲＧは、被写体ＨのＸ線撮影を行う前の準備段階として被写体Ｈを位置決めする際に、入力デバイス３１を操作することにより、撮影支援装置をＸ線撮影の準備モードに移行させることができる。
　動画取得部５５は、光学カメラ１５が動画撮影を行うことにより生成される動画ＭＰをフレームごとにリアルタイムに取得する。動画取得部５５は、光学画像を１フレームごとに取得し、取得した複数のフレームで構成される動画ＭＰを出力する。動画取得部５５から出力される動画ＭＰは、フレームごとに表示制御部５６及び判定部６１に入力される。
　表示制御部５６は、撮影準備時に動画取得部５５から入力される動画ＭＰをフレームごとにディスプレイ３０に表示（すなわち、リアルタイム表示）させる。また、表示制御部５６は、Ｘ線撮影により取得されたＸ線画像ＸＰをディスプレイ３０に表示させる。
　光学カメラ１５による動画撮影は、前述の静止画撮影指示部５１から静止画撮影の実行指示を受けたことに応じて終了する。静止画取得部５２は、動画ＭＰの１つのフレームを静止画ＳＰとして取得してもよい。
　技師ＲＧは、ディスプレイ３０に表示されたＸ線画像ＸＰを確認し、写損であると判断した場合には、入力デバイス３１を操作して、当該Ｘ線画像ＸＰを写損とラベリング（すなわち、写損フラグを「１」とする）ことができる。
　モデル選択部６０は、入力デバイス３１を用いて技師ＲＧにより選択された撮影オーダ３７に含まれる撮影手技に対応する学習済みモデルＬＭを、ストレージデバイス３４に記憶された複数の学習済みモデルＬＭから選択する。モデル選択部６０は、選択した学習済みモデルＬＭを判定部６１に供給する。
　判定部６１は、モデル選択部６０から供給された学習済みモデルＬＭを用いて、動画取得部５５から入力される動画ＭＰの各フレームに対して判定処理を行う。判定部６１は、各フレームで表される被写体Ｈの状態でＸ線撮影を行った場合に、再撮影が必要となる可能性があるか否か（すなわち、再撮影の可能性の有無）を判定する。
　学習済みモデルＬＭは、ニューラルネットワークを用いて構成さている。学習済みモデルＬＭは、例えば、深層学習（Deep Learning）の対象となる多層ニューラルネットワークである深層ニューラルネットワーク（ＤＮＮ：Deep Neural Network）を用いて構成されている。ＤＮＮとして、例えば、画像を対象とする畳み込みニューラルネットワーク（ＣＮＮ：Convolutional Neural Network）を用いる。
　判定部６１は、判定処理を行った後、再撮影が必要となる可能性の有無を表す「判定結果」を警告部６２に供給する。また、判定部６１は、再撮影が必要となる可能性があると判定した場合に、判定した「理由」を提示部６３に供給する。以下、再撮影が必要となる可能性があると判定した理由を「再撮影理由」という。前述のように、膝を撮影部位とした場合には、「外旋」又は「内旋」が、再撮影理由となる。判定部６１は、さらに詳細な再撮影理由を生成してもよい。
　警告部６２は、判定部６１から供給される判定結果に基づき、再撮影が必要となる可能性がある場合には、警告を表す情報を表示制御部５６に供給することによりディスプレイ３０に表示させる警告報知処理を行う。すなわち、警告部６２は、現在の被写体Ｈの位置決め状態でＸ線撮影を行った場合には、写損が生じることにより再撮影が必要となる可能があることを、警告により報知する。
　なお、警告部６２は、コンソール１４のディスプレイ３０に限られず、Ｘ線撮影システム１０に接続されるモバイル端末等の装置に警告を表示してもよい。また、警告部６２は、ディスプレイ３０等への表示に限られず、音などにより警告を報知してもよい。警告の報知は、技師ＲＧ等の知覚を刺激する方法であればよい。
　提示部６３は、判定部６１から供給される再撮影理由を表す情報を、表示制御部５６に供給することによりディスプレイ３０に表示させる提示処理を行う。また、提示部６３は、再撮影理由に基づいて、被写体Ｈの位置又は向きを是正するための是正策を導出し、導出した是正策を表す情報を表示制御部５６に供給することにより、ディスプレイ３０に表示させる。例えば、提示部６３は、再撮影理由が「内旋」である場合には、「外旋させたほうがよい」との是正策を導出し、逆に、再撮影理由が「外旋」である場合には、「内旋させたほうがよい」との是正策を導出する。提示部６３は、さらに詳細な是正策を導出してもよい。
　なお、提示部６３は、是正策と再撮影理由とのうちの少なくともいずれか一方をディスプレイ３０に表示させればよい。
　例えば、表示制御部５６は、ディスプレイ３０にリアルタイム表示された動画ＭＰ上に、警告、再撮影理由、及び是正策を表すメッセージを重畳表示させる。技師ＲＧは、ディスプレイ３０に表示されるメッセージに基づいて、被写体Ｈの位置又は向きを是正することにより、写損の発生を回避することができる。
　また、判定部６１は、判定結果を照射禁止指示部６４に供給する。照射禁止指示部６４は、判定部６１から供給される判定結果に基づき、再撮影が必要となる可能性がある場合には、照射禁止信号ＲＰを線源制御装置１２の制御部１２Ｃに供給することにより、Ｘ線源１１からのＸ線の照射を禁止させる禁止処理を行う。これにより、再撮影が必要となる可能性がある場合に、被写体ＨにＸ線が照射されることが禁止されるインターロック制御が行われる。
　図８は、表示制御部５６によりディスプレイ３０に表示されるコンソール画面の一例を示す。図８に示すように、コンソール画面７０には、動画ＭＰ又はＸ線画像ＸＰ等の画像を表示するための画像表示領域７０Ａが設けられている。
　また、コンソール画面７０には、撮影準備を開始するための第１操作ボタン７１と、写損のラベリングを行うための第２操作ボタン７２と、画像ファイル３９をＰＡＣＳに出力するための第３操作ボタン７３が表示されている。第１操作ボタン７１、第２操作ボタン７２、及び第３操作ボタン７３は、ディスプレイ３０の画面に形成されたタッチパネルにより操作される。
　図８は、Ｘ線撮影前の撮影準備時におけるコンソール画面７０の表示例を示す。撮影準備動作は、例えば、技師ＲＧが第１操作ボタン７１を押下することにより開始する。図８に示す例では、画像表示領域７０Ａに、光学カメラ１５により得られた動画ＭＰがリアルタイム表示される。また、画像表示領域７０Ａには、判定部６１による判定結果等を示すメッセージボックス７４が表示される。
　図８に示す例では、メッセージボックス７４には、判定部６１による判定結果が良好でなく、再撮影が必要となる可能性があることを表す警告マーク７５が表示されている。警告マーク７５は、警告部６２から表示制御部５６に供給される警告情報に基づいて表示される。また、メッセージボックス７４には、提示部６３から表示制御部５６に供給される再撮影理由７６及び是正策７７が表示される。
　メッセージボックス７４の表示内容は、判定部６１により行われる動画ＭＰの各フレームに対する判定結果に応じて逐次更新される。技師ＲＧは、メッセージボックス７４の表示内容に基づいて、被写体Ｈの位置又は向きを是正することができる。被写体Ｈが適切に位置決めされたことにより、判定部６１による判定結果が良好となった場合には、例えば、メッセージボックス７４が非表示となる。
　図９は、Ｘ線撮影後におけるコンソール画面７０の表示例を示す。図９に示す例では、画像表示領域７０Ａに、Ｘ線撮影により得られたＸ線画像ＸＰが表示されている。技師ＲＧは、Ｘ線画像ＸＰが診断に適した画像でなく、再撮影が必要（すなわち写損）であると判断した場合には、第２操作ボタン７２を押下することにより、当該Ｘ線画像ＸＰを写損画像とラベリングすることができる。これにより、当該Ｘ線画像ＸＰの付帯情報ＳＩに含まれる写損フラグは「１」に設定される。また、このとき、技師ＲＧは、図示しないキーボード等により写損理由を入力することができる。
　技師ＲＧが第３操作ボタン７３を押下することにより、画像表示領域７０Ａに表示されたＸ線画像ＸＰを含む前述の画像ファイル３９がＰＡＣＳに出力される。なお、写損フラグが「１」に設定されたＸ線画像ＸＰを含む画像ファイル３９は、ネットワークＮを介してＰＡＣＳ又は写損管理システム（図示せず）に出力される。
　図１０は、学習済みモデルＬＭの生成処理について説明する。学習済みモデルＬＭの生成は、例えば、学習済みモデル提供サーバ４０で実行される。学習済みモデル提供サーバ４０は、ＰＡＣＳ及び写損管理システム等に出力された画像ファイル３９を用いて機械学習を行う。
　図１０に示すように、学習済みモデル提供サーバ４０には、未学習の学習モデルＭが格納されている。学習モデルＭには、画像ファイル３９に含まれる静止画ＳＰが入力される。学習モデルＭは、入力された静止画ＳＰに対する判定結果及び再撮影理由を出力する。学習モデルＭから出力された判定結果及び再撮影理由は、付帯情報ＳＩに含まれる正解データとしての写損フラグ及び写損理由と対比される。そして、両者の差異が小さくなるように、学習モデルＭのパラメータが修正される。複数の画像ファイル３９を用いて学習モデルＭのパラメータの修正（すなわち学習）を繰り返すことにより、学習済みモデルＬＭが得られる。
　学習済みモデルＬＭの生成は、例えば、同一の撮影手技で得られた画像ファイル３９を用いて、撮影手技ごとに行われる。なお、学習済みモデルＬＭの生成は、学習済みモデル提供サーバ４０等の外部サーバに限られず、コンソール１４内で行われてもよい。また、画像ファイル３９が生成されるたびに、生成された画像ファイル３９を用いて学習を行うことにより、学習済みモデルＬＭを更新してもよい。さらに、コンソール１４の負荷を低減するために、コンソール１４以外の専用のコンピュータにより学習済みモデルＬＭの生成を行ってもよい。
　次に、上記構成の撮影支援装置の作用を、図１１及び図１２に示すフローチャートを参照しながら説明する。まず、技師ＲＧは、撮影に先立って、ディスプレイ３０で撮影オーダ３７の内容を確認し、入力デバイス３１及びタッチパネル１２Ａを用いて照射条件の設定を行う。
　次に、技師ＲＧは、撮影オーダ３７に含まれる撮影手技に応じて、Ｘ線源１１、電子カセッテ１３、及び被写体Ｈの位置決めを行う。ここでは、撮影手技は「膝／屈曲位／側面」とする。技師ＲＧは、被写体Ｈの一方の足を屈曲させ、膝の側面が電子カセッテ１３のＸ線入射面１３Ａに正対し、かつ膝が照射野ＲＦの中央に位置するように被写体Ｈを位置決めする（図１参照）。技師ＲＧは、被写体Ｈの位置決めを行う際に、コンソール画面７０の第１操作ボタン７１を押下することにより、撮影支援装置を動作させる。第１操作ボタン７１が押下されると、撮影準備開始信号ＲＳが入力デバイス３１から動画撮影指示部５４に入力される。
　動画撮影指示部５４は、技師ＲＧが第１操作ボタン７１を押下することにより入力デバイス３１から出力される撮影準備開始信号ＲＳを受信したか否かの判定を行う（ステップＳ１０）。動画撮影指示部５４は、撮影準備開始信号ＲＳを受信したと判定すると（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、光学カメラ１５に対して動画撮影開始信号を送信する（ステップＳ１１）。動画取得部５５は、光学カメラ１５が動画撮影を行うことにより生成される動画ＭＰをフレームごとに取得する（ステップＳ１２）。表示制御部５６は、動画取得部５５により取得された動画ＭＰをフレームごとに、コンソール画面７０の画像表示領域７０Ａに表示させる（ステップＳ１３）。
　また、動画取得部５５により取得された動画ＭＰの各フレームは、判定部６１に供給される。判定部６１は、モデル選択部６０により選択された学習済みモデルＬＭを用いて、動画ＭＰの各フレームに対して判定処理を行う（ステップＳ１４）。モデル選択部６０は、撮影オーダ３７に含まれる撮影手技に対応する学習済みモデルＬＭを選択している。
　判定部６１は、各フレームで表される被写体Ｈの状態でＸ線撮影を行った場合に、再撮影が必要となる可能性があるか否かを判定し（ステップＳ１５）。判定部６１が、再撮影が必要となる可能性があると判定した場合には（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、処理がステップＳ１６に移行される。
　ステップＳ１６では、警告部６２は、図８に示すように、画像表示領域７０Ａに警告マーク７５を表示させることにより、再撮影が必要となる可能性があることを警告する。次のステップＳ１７では、提示部６３は、判定部６１から供給される判定結果及び判定理由に基づき、再撮影理由７６及び是正策７７を生成して画像表示領域７０Ａに表示させる。次のステップＳ１８では、照射禁止指示部６４は、照射禁止信号ＲＰを線源制御装置１２の制御部１２Ｃに供給することにより、Ｘ線源１１からのＸ線の照射を禁止させる。ステップＳ１８が終了した後、処理は、ステップＳ１２に戻される。なお、ステップＳ１６～Ｓ１８の各処理は、並行して実行されてもよい。
　一方、判定部６１が、再撮影が必要となる可能性がないと判定した場合には（ステップＳ１５：ＮＯ）、処理がステップＳ１９に移行される。すなわち、再撮影が必要となる可能性がない場合には、警告報知、再撮影理由及び是正策の提示、及びＸ線の照射禁止は行われない。ステップＳ１９では、静止画撮影指示部５１は、技師ＲＧが照射スイッチ１６を押下したことに応じて制御部１２Ｃから発せられるＸ線照射開始信号ＥＳを受信したか否かの判定を行う。
　静止画撮影指示部５１が、Ｘ線照射開始信号ＥＳを受信したと判定した場合には（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、処理がステップＳ２０に移行される。一方、静止画撮影指示部５１が、Ｘ線照射開始信号ＥＳを受信しなかったと判定した場合には（ステップＳ１９：ＮＯ）、処理がステップＳ１２に戻される。
　ステップＳ２０では、静止画撮影指示部５１は、光学カメラ１５に対して静止画撮影の実行を指示する。静止画取得部５２は、光学カメラ１５が静止画撮影を行うことにより生成された静止画ＳＰを取得する（ステップＳ２１）。また、コンソール１４は、電子カセッテ１３により検出されたＸ線画像ＸＰを取得する（ステップＳ２２）。
　次に、関連付け部５３は、取得されたＸ線画像ＸＰと静止画ＳＰとを関連付け、付帯情報ＳＩとともに画像ファイル３９としてストレージデバイス３４に保存する（ステップＳ２３）。そして、表示制御部５６は、ストレージデバイス３４に保存された画像ファイル３９内のＸ線画像ＸＰを、図９に示すように、コンソール画面７０の画像表示領域７０Ａに表示させる（ステップＳ２４）。
　次に、ＣＰＵ３２は、技師ＲＧが第３操作ボタン７３を押下することによる画像出力の指示があったか否かを判定する（ステップＳ２５）。技師ＲＧは、画像表示領域７０Ａに表示されたＸ線画像ＸＰを確認し、再撮影は不要と判断した場合には、第３操作ボタン７３を押下することにより画像出力の指示を行う。ＣＰＵ３２は、第３操作ボタン７３が押下されたと判定した場合には（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、ストレージデバイス３４に保存された画像ファイル３９をＰＡＣＳに出力し（ステップＳ２９）、処理を終了する。
　一方、ＣＰＵ３２は、技師ＲＧが第３操作ボタン７３を押下することによる画像出力の指示がなされなかったと判定した場合には（ステップＳ２５：ＮＯ）、技師ＲＧが第２操作ボタン７２を押下することにより、Ｘ線画像ＸＰが写損とラベリングされたか否かを判定する（ステップＳ２６）。このラベリングには、写損理由の入力等が含まれる。
　ＣＰＵ３２は、Ｘ線画像ＸＰが写損とラベリングされたと判定した場合には（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、写損とラベリングされたＸ線画像ＸＰを含む画像ファイル３９をＰＡＣＳ又は写損管理システムに出力する（ステップＳ２７）。一方、ＣＰＵ３２は、Ｘ線画像ＸＰが写損とラベリングされなかったと判定した場合には（ステップＳ２６：ＮＯ）、処理がステップＳ２５に戻される。
　ステップＳ２８では、ステップＳ１０と同様に、動画撮影指示部５４は、技師ＲＧが第１操作ボタン７１を押下することにより入力デバイス３１から出力される撮影準備開始信号ＲＳを受信したか否かの判定を行う。動画撮影指示部５４が、撮影準備開始信号ＲＳを受信したと判定すると（ステップＳ２８：ＹＥＳ）、処理がステップＳ１１に移行される。一方、動画撮影指示部５４が、撮影準備開始信号ＲＳを受信しなかったと判定すると（ステップＳ２８：ＮＯ）、処理がステップＳ２５に戻される。この後、ＣＰＵ３２が、第３操作ボタン７３が押下されたと判定した場合に（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、画像ファイル３９がＰＡＣＳに出力され（ステップＳ２９）、処理が終了する。
　以上のように、上記構成の撮影支援装置では、Ｘ線撮影前の撮影準備時に、学習済みモデルを用いて、再撮影の可能性の有無を判定する。このため、上記構成の撮影支援装置によれば、従来のように、種々の位置決め指標画像を予め登録しておく必要、及び被写体に適した位置決め指標画像を選択する必要がなく、技師等は、再撮影の可能性の有無を容易に把握することができる。
　なお、判定部６１は、動画取得部５５から入力される動画ＭＰをフレームごとに判定しているが、処理の負荷を軽減するために、複数のフレームごとに判定を行ってもよい。
　撮影室に備え付けのＸ線撮影システムを例に挙げて上記各実施形態を説明したが、Ｘ線撮影システムは、いわゆる移動式の回診車を用いたものであってもよい。
　また、本開示の技術は、Ｘ線に限らず、γ線等の他の放射線を使用して被写体を撮影するシステムにも適用することができる。
　上記各実施形態において、例えば、静止画撮影指示部５１、静止画取得部５２、関連付け部５３、動画撮影指示部５４、動画取得部５５、表示制御部５６、モデル選択部６０、判定部６１、警告部６２、提示部６３、及び照射禁止指示部６４といった各種の処理を実行する処理部（processing unit)のハードウェア的な構造は、次に示すような各種のプロセッサ（processor）である。
　各種のプロセッサには、ＣＰＵ、プログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device:ＰＬＤ）、専用電気回路等が含まれる。ＣＰＵは、周知のとおりソフトウエア（プログラム）を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサである。ＰＬＤは、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array) 等の、製造後に回路構成を変更可能なプロセッサである。専用電気回路は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである。
　１つの処理部は、これら各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合せ（例えば、複数のＦＰＧＡや、ＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ）で構成されてもよい。また、複数の処理部を１つのプロセッサで構成
してもよい。複数の処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、１つ以上のＣＰＵとソフトウエアの組み合わせで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（System On Chip:ＳｏＣ）等に代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣチップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサを１つ以上用いて構成される。
　さらに、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路（circuitry）である。
　本発明は、上記各実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない限り種々の構成を採用し得ることはもちろんである。さらに、本発明は、プログラムに加えて、プログラムを非一時的に記憶する、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体にもおよぶ。

Claims (9)

  1. 　放射線源と、前記放射線源から照射され被写体を透過した放射線に基づいて被写体の放射線画像を検出する放射線画像検出器とを有する放射線撮影装置に用いられる撮影支援装置であって、
    　前記放射線源から前記被写体に照射される前記放射線の照射野を含む領域を光学的に撮影することにより光学画像を出力する光学カメラと、
    　少なくとも１つのプロセッサとを備え、
    　前記プロセッサは、
    　放射線撮影時に撮影された前記光学画像と、前記放射線撮影時に撮影された前記放射線画像の再撮影の要否との関係を学習した学習済みモデルを用いて、放射線撮影の開始前に、前記光学カメラにより取得される光学画像に基づき、放射線撮影を行った場合における再撮影の可能性の有無を判定する判定処理
    　を実行する撮影支援装置。
  2. 　前記プロセッサは、
    　前記判定処理において再撮影の可能性があると判定した場合に、警告を報知する警告報知処理
    　を実行する請求項１に記載の撮影支援装置。
  3. 　前記プロセッサは、
    　前記判定処理において再撮影の可能性があると判定した場合に、前記放射線源からの照射を禁止する禁止処理
    　を実行する請求項１又は請求項２に記載の撮影支援装置。
  4. 　前記プロセッサは、
    　被写体の位置又は向きを是正するための是正策を提示する提示処理
    　を実行する請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の撮影支援装置。
  5. 　前記プロセッサは、
    　前記提示処理において、前記是正策に加えて、再撮影の可能性があると判定した理由を提示する、
    　請求項４に記載の撮影支援装置。
  6. 　前記プロセッサは、
    　前記提示処理において、前記是正策及び前記理由のうちの少なくともいずれか一方を表示部に表示させる、
    　請求項５に記載の撮影支援装置。
  7. 　前記プロセッサは、
    　放射線撮影時に撮影された前記光学画像と、前記放射線撮影時に撮影された前記放射線画像の再撮影が行われたか否かを表す結果情報とを関連付ける関連付け処理
    　を実行する請求項１から請求項６のうちいずれか１項に記載の撮影支援装置。
  8. 　放射線源と、前記放射線源から照射され被写体を透過した放射線に基づいて被写体の放射線画像を検出する放射線画像検出器とを有する放射線撮影装置に用いられ、前記放射線源から前記被写体に照射される前記放射線の照射野を含む領域を光学的に撮影することにより光学画像を出力する光学カメラを備える撮影支援装置の作動方法であって、
    　放射線撮影時に撮影された前記光学画像と、前記放射線撮影時に撮影された前記放射線画像の再撮影の要否との関係を学習した学習済みモデルを用いて、放射線撮影の開始前に、前記光学カメラにより取得される光学画像に基づき、放射線撮影を行った場合における再撮影の可能性の有無を判定する、
    　を含む撮影支援装置の作動方法。
  9. 　放射線源と、前記放射線源から照射され被写体を透過した放射線に基づいて被写体の放射線画像を検出する放射線画像検出器とを有する放射線撮影装置に用いられ、前記放射線源から前記被写体に照射される前記放射線の照射野を含む領域を光学的に撮影することにより光学画像を出力する光学カメラと、少なくとも１つのプロセッサとを備える撮影支援装置を作動させる作動プログラムであって、
    　放射線撮影時に撮影された前記光学画像と、前記放射線撮影時に撮影された前記放射線画像の再撮影の要否との関係を学習した学習済みモデルを用いて、放射線撮影の開始前に、前記光学カメラにより取得される光学画像に基づき、放射線撮影を行った場合における再撮影の可能性の有無を判定する判定処理
    　を前記プロセッサに実行させる作動プログラム。
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