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JP2012030005A - Radiotherapy equipment controller and radiotherapy equipment control method - Google Patents

Radiotherapy equipment controller and radiotherapy equipment control method Download PDF

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JP2012030005A
JP2012030005A JP2010174223A JP2010174223A JP2012030005A JP 2012030005 A JP2012030005 A JP 2012030005A JP 2010174223 A JP2010174223 A JP 2010174223A JP 2010174223 A JP2010174223 A JP 2010174223A JP 2012030005 A JP2012030005 A JP 2012030005A
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JP
Japan
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image
display
luminance
arbitrary
gradients
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2010174223A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Okubo
隆 大久保
法貴 ▲柳▼井
Noritaka Yanai
Toshihiko Araya
利彦 新家
Shuji Kaneko
周史 金子
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.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To more easily position a subject.SOLUTION: A radiotherapy equipment control method comprises the steps of: calculating a plurality of luminance gradations on the basis of a first image in which a subject is photographed; extracting from the first image a plurality of display parts 63-1 to 63-n displayed in a plurality of display areas respectively on the basis of the plurality of luminance gradations; and generating a display image 61 in which the plurality of display parts 63-1 to 63-na are displayed in a plurality of display areas respectively, and a second image 62 is displayed in another area. The display image 61 allows a user to easily view how the subject is displaced from a first time of day when the first image is photographed to a second time of day when the second image is photographed. Thus, the user uses the display image 61 to easily position the subject 35.

Description

本発明は、放射線治療装置制御方法および放射線治療装置制御装置に関し、特に、人体内部の腫瘍患部を放射線治療するときに利用される放射線治療装置制御方法および放射線治療装置制御装置に関する。   The present invention relates to a radiotherapy apparatus control method and a radiotherapy apparatus control apparatus, and more particularly to a radiotherapy apparatus control method and a radiotherapy apparatus control apparatus used when performing radiotherapy on a tumor affected part inside a human body.

腫瘍患部に治療用放射線を曝射することにより患者を治療する放射線治療が知られている。その放射線治療を実行する放射線治療装置は、カウチに横臥する患者のX線画像を撮像するイメージャシステムと、その患者に治療用放射線を曝射する治療用放射線照射装置とを備えている。その放射線治療装置は、事前に撮影された患者のCT画像とそのイメージャシステムにより直前に撮影されたその患者のX線画像とに基づいてその患者の患部が所定の位置に配置されるようにそのカウチが位置調整された後に、その治療用放射線照射装置によりその患部に治療用放射線を曝射する。その放射線治療では、その患者の患部をより高精度に所定の位置に配置することが望まれている。   Radiotherapy is known in which a patient is treated by exposing therapeutic radiation to the tumor site. A radiotherapy apparatus that performs the radiotherapy includes an imager system that captures an X-ray image of a patient lying on a couch, and a therapeutic radiation irradiation apparatus that exposes the patient to therapeutic radiation. The radiotherapy apparatus is arranged so that the affected area of the patient is arranged at a predetermined position based on the CT image of the patient imaged in advance and the X-ray image of the patient imaged immediately before by the imager system. After the position of the couch is adjusted, the therapeutic radiation is exposed to the affected area by the therapeutic radiation irradiation device. In the radiotherapy, it is desired to arrange the affected part of the patient at a predetermined position with higher accuracy.

特開2007−143627号公報には、診断効率を向上することが可能な画像診断装置が開示されている。その画像診断装置は、被検体についての第1画像に、被検体についての第2画像を重畳させて表示画面に表示する表示部を有する。その画像診断装置は、前記表示部において前記第1画像を透過させて表示させる際の透過度を設定する第1透過度設定部と、前記表示部において前記第2画像を透過させて表示させる際の透過度を設定する第2透過度設定部とを含み、前記表示部は、前記第1透過度設定部によって設定された透過度に対応するように、前記第1画像を透過させて表示させると共に、前記第2透過度設定部によって設定された透過度に対応するように、前記第2画像を透過させて表示する。   Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2007-143627 discloses an image diagnostic apparatus that can improve diagnostic efficiency. The diagnostic imaging apparatus includes a display unit that superimposes a second image on a subject on a first image on the subject and displays the second image on the display screen. The diagnostic imaging apparatus includes a first transparency setting unit that sets a transparency when the first image is transmitted and displayed on the display unit, and a second image that is transmitted and displayed on the display unit. A second transparency setting unit for setting the transparency of the first image, and the display unit transmits and displays the first image so as to correspond to the transparency set by the first transparency setting unit. At the same time, the second image is transmitted and displayed so as to correspond to the transparency set by the second transparency setting unit.

特開2007−143627号公報JP 2007-143627 A

本発明の課題は、被検体の位置をより高精度に調整する放射線治療装置制御方法および放射線治療装置制御装置を提供することにある。
本発明の他の課題は、被検体の位置をより高速に調整する放射線治療装置制御方法および放射線治療装置制御装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a radiotherapy apparatus control method and a radiotherapy apparatus control apparatus that adjust the position of a subject with higher accuracy.
Another object of the present invention is to provide a radiotherapy apparatus control method and a radiotherapy apparatus control apparatus that adjust the position of a subject at higher speed.

以下に、発明を実施するための形態・実施例で使用される符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を記載する。この符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態・実施例の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。   In the following, means for solving the problems will be described using the reference numerals used in the modes and examples for carrying out the invention in parentheses. This symbol is added to clarify the correspondence between the description of the claims and the description of the modes and embodiments for carrying out the invention. Do not use to interpret the technical scope.

本発明による放射線治療装置制御装置(10)は、第1画像収集部(42、43)と輝度勾配算出部(44)と位置合わせ表示領域算出部(45)と第2画像収集部(43、42)と表示画像作成部(46)とを備えている。第1画像収集部(42、43)は、被検体(35)が撮影された第1画像(51)(91)を収集する。第1画像(51)(91)は、複数の表示要素位置に対応する複数の第1輝度を示している。輝度勾配算出部(44)は、第1画像(51)(91)に基づいて複数の勾配算出用位置に対応する複数の輝度勾配を算出する。その複数の輝度勾配のうちの任意の位置に対応する輝度勾配は、その複数の第1輝度がその任意の位置で最も変化する勾配方向と、その複数の第1輝度がその任意の位置でその勾配方向に変化する程度とを示している。位置合わせ表示領域算出部(45)は、その複数の輝度勾配に基づいて、第1画像(51)(91)のうちの互いに異なる複数の表示領域にそれぞれ表示される複数の表示部分(56−1〜56−n)を抽出する。第2画像収集部(43、42)は、第1画像(51)(91)が撮影された第1時刻と異なる第2時刻に被検体(35)が撮影された第2画像を収集する。その第2画像は、その複数の表示要素位置に対応する複数の第2輝度を示している。表示画像作成部(46)は、その第2画像とその複数の表示領域とに基づいて表示画像(61)を作成する。表示画像(61)は、表示画像(61)のうちのその複数の表示領域に複数の表示部分(56−1〜56−n)がそれぞれ表示され、表示画像(61)のうちのその複数の表示領域を除く他の領域にその第2画像が表示されている。   The radiotherapy apparatus control apparatus (10) according to the present invention includes a first image collection unit (42, 43), a luminance gradient calculation unit (44), an alignment display area calculation unit (45), and a second image collection unit (43, 42) and a display image creation unit (46). The first image collection unit (42, 43) collects the first images (51) (91) obtained by photographing the subject (35). The first images (51) (91) show a plurality of first luminances corresponding to a plurality of display element positions. A luminance gradient calculation unit (44) calculates a plurality of luminance gradients corresponding to a plurality of gradient calculation positions based on the first images (51) (91). The luminance gradient corresponding to an arbitrary position among the plurality of luminance gradients is a gradient direction in which the plurality of first luminances change most at the arbitrary position, and the plurality of first luminances at the arbitrary position. The degree of change in the gradient direction is shown. Based on the plurality of luminance gradients, the alignment display area calculation unit (45) displays a plurality of display parts (56-) respectively displayed in a plurality of different display areas of the first images (51) (91). 1-56-n) are extracted. The second image collection unit (43, 42) collects a second image obtained by photographing the subject (35) at a second time different from the first time when the first images (51) (91) are photographed. The second image shows a plurality of second luminances corresponding to the plurality of display element positions. The display image creation unit (46) creates a display image (61) based on the second image and the plurality of display areas. In the display image (61), a plurality of display portions (56-1 to 56-n) are respectively displayed in the plurality of display areas of the display image (61), and the plurality of display images (61) are displayed. The second image is displayed in a region other than the display region.

このような表示画像(61)は、第1画像(51)(91)が撮影された第1時刻に被検体(35)が配置されていた位置に対して、その第2画像が撮影された第2時刻に被検体(35)がどのようにずれて配置されているか見やすい。このため、ユーザは、このような表示画像(61)を用いて被検体(35)を位置合わせすることにより、被検体(35)をより容易に位置合わせすることができる。   As for such a display image (61), the 2nd image was image | photographed with respect to the position where the subject (35) was arrange | positioned at the 1st time when the 1st image (51) (91) was image | photographed. It is easy to see how the subject (35) is displaced at the second time. For this reason, the user can align the subject (35) more easily by aligning the subject (35) using such a display image (61).

第1画像(51)(91)は、その第2画像よりノイズが少ないことが好ましい。すなわち、放射線治療装置制御装置(10)は、計画時に撮影された計画時画像とその計画時と異なる位置合わせ時に撮影された位置合わせ時時画像とのうちのノイズが少ない方の画像に基づいて複数の表示部分(56−1〜56−n)を抽出することが好ましい。   The first image (51) (91) preferably has less noise than the second image. That is, the radiotherapy apparatus control device (10) is based on an image with less noise of a planning time image taken at the time of planning and a positioning time image taken at the time of alignment different from the planning time. It is preferable to extract a plurality of display portions (56-1 to 56-n).

位置合わせ表示領域算出部(45)は、その複数の輝度勾配から複数の表示領域候補輝度勾配を選択する複数の組み合わせに対応する複数の評価関数値を算出し、その複数の評価関数値に基づいて複数の表示部分(56−1〜56−n)を抽出する。このとき、その複数の評価関数値のうちの任意の組み合わせに対応する評価関数値は、その複数の輝度勾配のうちのその任意の組み合わせにより選択された複数の選択輝度勾配から選択される任意の2つの輝度勾配がそれぞれ配置される2つの位置の距離の総和が大きいほど大きく、かつ、その複数の選択輝度勾配がそれぞれ示す程度の総和が大きいほど大きく、かつ、その任意の2つの輝度勾配がそれぞれ示す2つの勾配方向のなす角が直角に近いほど大きい。   The alignment display area calculation unit (45) calculates a plurality of evaluation function values corresponding to a plurality of combinations for selecting a plurality of display area candidate luminance gradients from the plurality of luminance gradients, and based on the plurality of evaluation function values. A plurality of display parts (56-1 to 56-n) are extracted. At this time, an evaluation function value corresponding to an arbitrary combination of the plurality of evaluation function values is an arbitrary value selected from a plurality of selected luminance gradients selected by the arbitrary combination of the plurality of luminance gradients. The larger the sum of the distances between the two positions where the two luminance gradients are respectively arranged, the larger the sum of the respective selected luminance gradients is. The greater the angle between the two gradient directions shown, the greater is the right angle.

複数の表示部分(56−1〜56−n)は、複数の表示部分(56−1〜56−n)から選択される任意の2つの表示部分の間隔の総和がより大きいように、かつ、複数の表示部分(56−1〜56−n)に対応する複数の輝度勾配がそれぞれ示す複数の程度の総和がより大きいように、かつ、その任意の2つの表示部分に対応する2つの輝度勾配がそれぞれ示す2つの勾配方向のなす角がより直角に近くなるように、抽出されることが好ましい。放射線治療装置制御装置(10)は、その複数の評価関数値に基づいて、このような複数の表示部分(56−1〜56−n)を算出することができ、好ましい。   The plurality of display portions (56-1 to 56-n) are configured such that the sum of the intervals between any two display portions selected from the plurality of display portions (56-1 to 56-n) is larger, and Two luminance gradients corresponding to two arbitrary display portions so that the sum of a plurality of degrees indicated by the plurality of luminance gradients corresponding to the plurality of display portions (56-1 to 56-n) is larger. Are preferably extracted so that the angle formed by the two gradient directions respectively becomes closer to a right angle. The radiotherapy apparatus control device (10) is preferable because it can calculate such a plurality of display portions (56-1 to 56-n) based on the plurality of evaluation function values.

輝度勾配算出部(44)は、第1画像(91)を複数の画像部分(92−1〜92−m)に分割し、その複数の画像部分(92−1〜92−m)に対応する複数の平均輝度勾配を算出する。このとき、その複数の平均輝度勾配のうちの任意の画像部分に対応する平均輝度勾配は、その複数の第1輝度がその任意の画像部分で変化する勾配方向の平均と、その複数の第1輝度がその任意の画像部分でその平均に変化する程度とを示している。位置合わせ表示領域算出部(45)は、その複数の平均輝度勾配に基づいて第1画像(91)から複数の表示部分(56−1〜56−n)を抽出する。このような放射線治療装置制御装置(10)は、第1画像(51)(91)を構成する複数のピクセルに対応する複数の輝度勾配に基づいて複数の表示部分(56−1〜56−n)を抽出することに比較して、複数の表示部分(56−1〜56−n)を抽出する演算の演算量を低減することができ、複数の表示部分(56−1〜56−n)をより高速に抽出することができる。その結果、このような放射線治療装置制御装置(10)は、被検体(35)をより高速に位置合わせすることができる。   The luminance gradient calculation unit (44) divides the first image (91) into a plurality of image portions (92-1 to 92-m), and corresponds to the plurality of image portions (92-1 to 92-m). A plurality of average brightness gradients are calculated. At this time, the average luminance gradient corresponding to an arbitrary image portion of the plurality of average luminance gradients is an average of the gradient directions in which the plurality of first luminances change in the arbitrary image portion, and the plurality of first luminances. It shows the degree to which the luminance changes to the average in the arbitrary image portion. The alignment display area calculation unit (45) extracts a plurality of display portions (56-1 to 56-n) from the first image (91) based on the plurality of average luminance gradients. Such a radiation therapy apparatus control device (10) has a plurality of display portions (56-1 to 56-n) based on a plurality of luminance gradients corresponding to a plurality of pixels constituting the first images (51) (91). ) Is extracted, the amount of calculation for extracting the plurality of display portions (56-1 to 56-n) can be reduced, and the plurality of display portions (56-1 to 56-n) can be reduced. Can be extracted at a higher speed. As a result, such a radiation therapy apparatus control device (10) can align the subject (35) at a higher speed.

その複数の表示要素位置は、平面上に配置される複数のピクセルがそれぞれ配置される複数の位置を示している。すなわち、第1画像(51)(91)とその第2画像と表示画像(61)とは、平面上に表示される画像であることが好ましい。   The plurality of display element positions indicate a plurality of positions at which a plurality of pixels arranged on a plane are respectively arranged. That is, the first image (51) (91), the second image, and the display image (61) are preferably images displayed on a plane.

複数の表示部分(56−1〜56−n)のうちの任意の表示部分の輪郭は、その複数の第1輝度がその任意の表示部分で変化する勾配方向の平均に平行である辺(72)を含むことが好ましい。このような表示画像(61)は、第1画像(51)(91)が撮影された第1時刻に被検体(35)が配置されていた位置に対して、その第2画像が撮影された第2時刻に被検体(35)がどの程度ずれて配置されているか見やすい。このため、ユーザは、このような表示画像(61)を用いて被検体(35)を位置合わせすることにより、被検体(35)をより容易に位置合わせすることができる。   The outline of an arbitrary display portion among the plurality of display portions (56-1 to 56-n) is an edge (72) parallel to the average of the gradient directions in which the plurality of first luminances change in the arbitrary display portion. ) Is preferably included. As for such a display image (61), the 2nd image was image | photographed with respect to the position where the subject (35) was arrange | positioned at the 1st time when the 1st image (51) (91) was image | photographed. It is easy to see how much the subject (35) is arranged at the second time. For this reason, the user can align the subject (35) more easily by aligning the subject (35) using such a display image (61).

本発明による放射線治療装置制御装置(10)は、第1画像(51)(91)が撮影された第1時刻に被検体(35)が配置された位置とその第2画像が撮影された第2時刻に被検体(35)が配置された位置とのずれ量を算出するずれ量算出部(47)をさらに備えている。このとき、放射線治療装置制御装置(10)は、このような表示画像(61)を用いてそのずれ量を算出することにより、そのずれ量をより高精度に算出することができる。   The radiotherapy device control apparatus (10) according to the present invention includes a position where the subject (35) is arranged at the first time when the first images (51) (91) are taken and the second image where the second image is taken. A deviation amount calculation unit (47) for calculating a deviation amount from the position where the subject (35) is arranged at two times is further provided. At this time, the radiotherapy apparatus control device (10) can calculate the shift amount with higher accuracy by calculating the shift amount using the display image (61).

本発明による放射線治療装置制御装置(10)は、被検体(35)が所定の位置に配置されるように、被検体(35)を支持するカウチ(33)をそのずれ量に基づいて移動させる駆動装置(21、34)を制御する位置合わせ部(48)をさらに備えていることが好ましい。   The radiotherapy apparatus control apparatus (10) according to the present invention moves the couch (33) supporting the subject (35) based on the amount of deviation so that the subject (35) is arranged at a predetermined position. It is preferable to further include an alignment portion (48) for controlling the drive devices (21, 34).

本発明による放射線治療装置制御装置(10)は、被検体(35)がその所定の位置に配置された後に、被検体(35)の所定の部位に治療用放射線(24)が曝射されるように照射装置(6、21、23、34)を制御する照射部(49)をさらに備えていることが好ましい。   The radiotherapy apparatus control apparatus (10) according to the present invention exposes the therapeutic radiation (24) to a predetermined part of the subject (35) after the subject (35) is placed at the predetermined position. It is preferable to further include an irradiation unit (49) for controlling the irradiation device (6, 21, 23, 34).

本発明による放射線治療装置制御方法は、被検体(35)が撮影された第1画像(51)(91)を収集するステップと、第1画像(51)(91)に基づいて複数の勾配算出用位置に対応する複数の輝度勾配を算出するステップと、その複数の輝度勾配に基づいて、第1画像(51)(91)のうちの互いに異なる複数の表示領域にそれぞれ表示される複数の表示部分(56−1〜56−n)を抽出するステップと、第1画像(51)(91)が撮影された第1時刻と異なる第2時刻に被検体(35)が撮影された第2画像を収集するステップと、その第2画像とその複数の表示領域とに基づいて表示画像(61)を作成するステップとを備えている。第1画像(51)(91)は、複数の表示要素位置に対応する複数の第1輝度を示している。その第2画像は、その複数の表示要素位置に対応する複数の第2輝度を示している。その複数の輝度勾配のうちの任意の位置に対応する輝度勾配は、その複数の第1輝度がその任意の位置で最も変化する勾配方向と、その複数の第1輝度がその任意の位置でその勾配方向に変化する程度とを示している。表示画像(61)は、表示画像(61)のうちのその複数の表示領域に複数の表示部分(56−1〜56−n)がそれぞれ表示され、表示画像(61)のうちのその複数の表示領域を除く他の領域にその第2画像が表示されている。   The radiotherapy apparatus control method according to the present invention includes a step of collecting first images (51) and (91) obtained by imaging a subject (35), and a plurality of gradient calculations based on the first images (51) and (91). Calculating a plurality of luminance gradients corresponding to the position to be used, and a plurality of displays respectively displayed in a plurality of different display areas of the first images (51) (91) based on the plurality of luminance gradients A step of extracting the portions (56-1 to 56-n) and a second image in which the subject (35) is imaged at a second time different from the first time at which the first images (51) and (91) are imaged. And a step of creating a display image (61) based on the second image and the plurality of display areas. The first images (51) (91) show a plurality of first luminances corresponding to a plurality of display element positions. The second image shows a plurality of second luminances corresponding to the plurality of display element positions. The luminance gradient corresponding to an arbitrary position among the plurality of luminance gradients is a gradient direction in which the plurality of first luminances change most at the arbitrary position, and the plurality of first luminances at the arbitrary position. The degree of change in the gradient direction is shown. In the display image (61), a plurality of display portions (56-1 to 56-n) are respectively displayed in the plurality of display areas of the display image (61), and the plurality of display images (61) are displayed. The second image is displayed in a region other than the display region.

このような表示画像(61)は、第1画像(51)(91)が撮影された第1時刻に被検体(35)が配置されていた位置に対して、その第2画像が撮影された第2時刻に被検体(35)がどのようにずれて配置されているか見やすい。このため、ユーザは、このような表示画像(61)を用いて被検体(35)を位置合わせすることにより、被検体(35)をより容易に位置合わせすることができる。   As for such a display image (61), the 2nd image was image | photographed with respect to the position where the subject (35) was arrange | positioned at the 1st time when the 1st image (51) (91) was image | photographed. It is easy to see how the subject (35) is displaced at the second time. For this reason, the user can align the subject (35) more easily by aligning the subject (35) using such a display image (61).

第1画像(51)(91)は、その第2画像よりノイズが少ない。すなわち、このような放射線治療装置制御方法では、計画時に撮影された計画時画像とその計画時と異なる位置合わせ時に撮影された位置合わせ時時画像とのうちのノイズが少ない方の画像に基づいて複数の表示部分(56−1〜56−n)を抽出することが好ましい。   The first image (51) (91) has less noise than the second image. That is, in such a radiotherapy apparatus control method, based on the image with less noise of the image at the time of planning taken at the time of planning and the image at the time of alignment taken at the time of alignment different from the time of planning. It is preferable to extract a plurality of display portions (56-1 to 56-n).

本発明による放射線治療装置制御方法は、その複数の輝度勾配から複数の表示領域候補輝度勾配を選択する複数の組み合わせに対応する複数の評価関数値を算出するステップをさらに備えている。このとき、複数の表示部分(56−1〜56−n)は、その複数の評価関数値に基づいて抽出される。その複数の評価関数値のうちの任意の組み合わせに対応する評価関数値は、その複数の輝度勾配のうちのその任意の組み合わせにより選択された複数の選択輝度勾配から選択される任意の2つの輝度勾配がそれぞれ配置される2つの位置の距離の総和が大きいほど大きく、かつ、その複数の選択輝度勾配がそれぞれ示す程度の総和が大きいほど大きく、かつ、その任意の2つの輝度勾配がそれぞれ示す2つの勾配方向のなす角が直角に近いほど大きい。   The radiotherapy apparatus control method according to the present invention further includes a step of calculating a plurality of evaluation function values corresponding to a plurality of combinations for selecting a plurality of display area candidate luminance gradients from the plurality of luminance gradients. At this time, the plurality of display portions (56-1 to 56-n) are extracted based on the plurality of evaluation function values. The evaluation function value corresponding to an arbitrary combination of the plurality of evaluation function values is any two luminances selected from the plurality of selected luminance gradients selected by the arbitrary combination of the plurality of luminance gradients. The larger the sum of the distances between the two positions where the gradients are respectively arranged, the larger the sum of the levels indicated by the plurality of selected brightness gradients, and the greater the sum of the two selected brightness gradients. The closer the angle formed by the two gradient directions is, the larger the angle.

複数の表示部分(56−1〜56−n)は、複数の表示部分(56−1〜56−n)から選択される任意の2つの表示部分の間隔の総和がより大きいように、かつ、複数の表示部分(56−1〜56−n)に対応する複数の輝度勾配がそれぞれ示す複数の程度の総和がより大きいように、かつ、その任意の2つの表示部分に対応する2つの輝度勾配がそれぞれ示す2つの勾配方向のなす角がより直角に近くなるように、抽出されることが好ましい。このような放射線治療装置制御方法では、その複数の評価関数値に基づいて、このような複数の表示部分(56−1〜56−n)を算出することができ、好ましい。   The plurality of display portions (56-1 to 56-n) are configured such that the sum of the intervals between any two display portions selected from the plurality of display portions (56-1 to 56-n) is larger, and Two luminance gradients corresponding to two arbitrary display portions so that the sum of a plurality of degrees indicated by the plurality of luminance gradients corresponding to the plurality of display portions (56-1 to 56-n) is larger. Are preferably extracted so that the angle formed by the two gradient directions respectively becomes closer to a right angle. In such a radiotherapy apparatus control method, such a plurality of display portions (56-1 to 56-n) can be calculated based on the plurality of evaluation function values, which is preferable.

本発明による放射線治療装置制御方法は、第1画像(91)を複数の画像部分(92−1〜92−m)に分割するステップと、その複数の画像部分(92−1〜92−m)に対応する複数の平均輝度勾配を算出するステップとをさらに備えている。その複数の平均輝度勾配のうちの任意の画像部分に対応する平均輝度勾配は、その複数の第1輝度がその任意の画像部分で変化する勾配方向の平均と、その複数の第1輝度がその任意の画像部分でその平均に変化する程度とを示している。このとき、複数の表示部分(56−1〜56−n)は、その複数の平均輝度勾配に基づいて第1画像(91)から抽出される。このような放射線治療装置制御方法では、第1画像(91)を構成する複数のピクセルに対応する複数の輝度勾配に基づいて複数の表示部分(56−1〜56−n)を抽出することに比較して、複数の表示部分(56−1〜56−n)を抽出する演算の演算量を低減することができ、複数の表示部分(56−1〜56−n)をより高速に抽出することができる。その結果、このような放射線治療装置制御方法は、複数の表示部分(56−1〜56−n)に基づいて被検体(35)を位置合わせするときに、被検体(35)をより高速に位置合わせすることができる。   The radiotherapy apparatus control method according to the present invention includes a step of dividing the first image (91) into a plurality of image portions (92-1 to 92-m), and the plurality of image portions (92-1 to 92-m). And calculating a plurality of average luminance gradients corresponding to. The average luminance gradient corresponding to an arbitrary image portion of the plurality of average luminance gradients is an average of gradient directions in which the plurality of first luminance changes in the arbitrary image portion, and the plurality of first luminances is It shows the degree of change to the average in an arbitrary image portion. At this time, the plurality of display portions (56-1 to 56-n) are extracted from the first image (91) based on the plurality of average luminance gradients. In such a radiotherapy apparatus control method, a plurality of display portions (56-1 to 56-n) are extracted based on a plurality of luminance gradients corresponding to a plurality of pixels constituting the first image (91). In comparison, the amount of calculation for extracting the plurality of display portions (56-1 to 56-n) can be reduced, and the plurality of display portions (56-1 to 56-n) can be extracted at higher speed. be able to. As a result, such a radiotherapy apparatus control method allows the subject (35) to move faster when the subject (35) is aligned based on the plurality of display portions (56-1 to 56-n). Can be aligned.

本発明による放射線治療装置制御方法は、その複数の表示要素位置は、平面上に配置される複数のピクセルがそれぞれ配置される複数の位置を示している。すなわち、第1画像(51)(91)とその第2画像と表示画像(61)とは、平面上に表示される画像であることが好ましい。   In the radiotherapy apparatus control method according to the present invention, the plurality of display element positions indicate a plurality of positions at which a plurality of pixels arranged on a plane are respectively arranged. That is, the first image (51) (91), the second image, and the display image (61) are preferably images displayed on a plane.

複数の表示部分(56−1〜56−n)のうちの任意の表示部分の輪郭は、その複数の第1輝度がその任意の表示部分で変化する勾配方向の平均に平行である辺(72)を含むことが好ましい。このような表示画像(61)は、第1画像(51)(91)が撮影された第1時刻に被検体(35)が配置されていた位置に対して、その第2画像が撮影された第2時刻に被検体(35)がどの程度ずれて配置されているか見やすい。このため、ユーザは、このような表示画像(61)を用いて被検体(35)を位置合わせすることにより、被検体(35)をより容易に位置合わせすることができる。   The outline of an arbitrary display portion among the plurality of display portions (56-1 to 56-n) is an edge (72) parallel to the average of the gradient directions in which the plurality of first luminances change in the arbitrary display portion. ) Is preferably included. As for such a display image (61), the 2nd image was image | photographed with respect to the position where the subject (35) was arrange | positioned at the 1st time when the 1st image (51) (91) was image | photographed. It is easy to see how much the subject (35) is arranged at the second time. For this reason, the user can align the subject (35) more easily by aligning the subject (35) using such a display image (61).

本発明による放射線治療装置制御装置および放射線治療装置制御方法によれば、このような表示画像は、2つの画像がそれぞれ撮影された2つの時刻の間に被検体がどのようにずれたかをより見やすく示すことができ、ユーザは、このような表示画像を用いることにより、その被検体をより容易に位置合わせすることができる。   According to the radiotherapy apparatus control apparatus and the radiotherapy apparatus control method according to the present invention, such a display image makes it easier to see how the subject has shifted between the two times when the two images were respectively captured. The user can easily align the subject by using such a display image.

図1は、放射線治療システムを示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a radiation therapy system. 図2は、放射線治療装置を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the radiation therapy apparatus. 図3は、放射線治療装置制御装置を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating the radiotherapy apparatus control apparatus. 図4は、第1画像を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating the first image. 図5は、複数の表示部分を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a plurality of display portions. 図6は、表示画像を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a display image. 図7は、1つの表示部分を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing one display portion. 図8は、表示部分の比較例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a comparative example of the display portion. 図9は、患者を位置合わせする動作を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing an operation for aligning a patient. 図10は、表示部分を抽出する動作を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing an operation of extracting a display portion. 図11は、第1画像から分割された複数の分割画像を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a plurality of divided images divided from the first image.

図面を参照して、本発明による放射線治療装置制御装置の実施の形態を記載する。その放射線治療装置制御装置10は、図1に示されているように、放射線治療システムに適用されている。その放射線治療システムは、放射線治療装置1と放射線治療装置制御装置10とCT(Computed Tomography)装置20とを備えている。放射線治療装置制御装置10は、双方向に情報を伝送することができるように、放射線治療装置1とCT装置20とに接続されている。   Embodiments of a radiotherapy apparatus control apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. The radiotherapy apparatus controller 10 is applied to a radiotherapy system as shown in FIG. The radiotherapy system includes a radiotherapy apparatus 1, a radiotherapy apparatus control apparatus 10, and a CT (Computed Tomography) apparatus 20. The radiotherapy apparatus control apparatus 10 is connected to the radiotherapy apparatus 1 and the CT apparatus 20 so that information can be transmitted bidirectionally.

放射線治療装置1は、図2に示されているように、Oリング2と走行ガントリ3と治療用放射線照射装置6とを備えている。Oリング2は、リング状に形成され、回転軸11を中心に回転可能に基礎に支持されている。回転軸11は、鉛直方向に平行である。走行ガントリ3は、リング状に形成されている。走行ガントリ3は、Oリング2のリングの内側に配置され、回転軸12を中心に回転可能にOリング2に支持されている。回転軸12は、鉛直方向に垂直であり、アイソセンタ14で回転軸11と交差している。回転軸12は、Oリング2に対して固定され、すなわち、Oリング2とともに回転軸11を中心に回転する。   As shown in FIG. 2, the radiotherapy device 1 includes an O-ring 2, a traveling gantry 3, and a therapeutic radiation irradiation device 6. The O-ring 2 is formed in a ring shape, and is supported by a base so as to be rotatable around the rotation shaft 11. The rotating shaft 11 is parallel to the vertical direction. The traveling gantry 3 is formed in a ring shape. The traveling gantry 3 is disposed inside the ring of the O-ring 2 and is supported by the O-ring 2 so as to be rotatable about the rotation shaft 12. The rotating shaft 12 is perpendicular to the vertical direction and intersects the rotating shaft 11 at the isocenter 14. The rotating shaft 12 is fixed with respect to the O-ring 2, that is, rotates around the rotating shaft 11 together with the O-ring 2.

治療用放射線照射装置6は、走行ガントリ3のリングの内側に配置されている。治療用放射線照射装置6は、チルト軸16に回転可能に、かつ、パン軸17に回転可能に、走行ガントリ3に支持されている。チルト軸16は、パン軸17に直交している。チルト軸16とパン軸17との交点は、アイソセンタ14から1mだけ離れている。治療用放射線照射装置6は、放射線治療装置制御装置10により制御されることにより、照射野が制御された治療用放射線24を出射する。治療用放射線24は、チルト軸16とパン軸17との交点を頂点とするコーンビームである。   The therapeutic radiation irradiation device 6 is arranged inside the ring of the traveling gantry 3. The therapeutic radiation irradiation device 6 is supported by the traveling gantry 3 so as to be rotatable about the tilt shaft 16 and rotatable about the pan shaft 17. The tilt axis 16 is orthogonal to the pan axis 17. The intersection of the tilt axis 16 and the pan axis 17 is 1 m away from the isocenter 14. The therapeutic radiation irradiation apparatus 6 emits the therapeutic radiation 24 whose irradiation field is controlled by being controlled by the radiotherapy apparatus control apparatus 10. The therapeutic radiation 24 is a cone beam whose apex is the intersection of the tilt axis 16 and the pan axis 17.

放射線治療装置1は、さらに、旋回駆動装置21とジンバル装置23とを備え、図示されていない走行駆動装置を備えている。旋回駆動装置21は、放射線治療装置制御装置10により制御されることにより、回転軸11を中心にOリング2を回転させる。旋回駆動装置21は、さらに、基礎に対してOリング2が配置される旋回角度を測定し、その旋回角度を放射線治療装置制御装置10に出力する。その走行駆動装置は、放射線治療装置制御装置10により制御されることにより、回転軸12を中心に走行ガントリ3を回転させる。その走行駆動装置は、さらに、Oリング2に対して走行ガントリ3が配置されるガントリ角度を測定し、そのガントリ角度を放射線治療装置制御装置10に出力する。   The radiotherapy apparatus 1 further includes a turning drive device 21 and a gimbal device 23, and a travel drive device (not shown). The turning drive device 21 is controlled by the radiotherapy device control device 10 to rotate the O-ring 2 around the rotation shaft 11. The turning drive device 21 further measures the turning angle at which the O-ring 2 is disposed with respect to the foundation, and outputs the turning angle to the radiation therapy device control device 10. The traveling drive device rotates the traveling gantry 3 around the rotation shaft 12 by being controlled by the radiotherapy device control device 10. The traveling drive apparatus further measures a gantry angle at which the traveling gantry 3 is disposed with respect to the O-ring 2 and outputs the gantry angle to the radiation therapy apparatus control apparatus 10.

ジンバル装置23は、放射線治療装置制御装置10により制御されることにより、チルト軸16を中心に治療用放射線照射装置6を回転させ、パン軸17を中心に治療用放射線照射装置6を回転させる。ジンバル装置23は、さらに、チルト軸16を中心に走行ガントリ3に対して治療用放射線照射装置6が回転するチルト角を測定し、そのチルト角を放射線治療装置制御装置10に出力する。ジンバル装置23は、さらに、パン軸17を中心に走行ガントリ3に対して治療用放射線照射装置6が回転するパン角を測定し、そのパン角を放射線治療装置制御装置10に出力する。   The gimbal device 23 is controlled by the radiotherapy device control device 10 to rotate the therapeutic radiation irradiation device 6 around the tilt axis 16 and rotate the therapeutic radiation irradiation device 6 around the pan axis 17. The gimbal device 23 further measures the tilt angle at which the therapeutic radiation irradiation device 6 rotates with respect to the traveling gantry 3 around the tilt axis 16 and outputs the tilt angle to the radiotherapy device control device 10. The gimbal device 23 further measures the pan angle at which the therapeutic radiation irradiation device 6 rotates with respect to the traveling gantry 3 around the pan axis 17 and outputs the pan angle to the radiotherapy device control device 10.

治療用放射線24は、治療用放射線照射装置6が走行ガントリ3にこのように支持されることにより、治療用放射線照射装置6がアイソセンタ14に向くように走行ガントリ3に一旦固定されると、旋回駆動装置21によりOリング2が回転されても、または、その走行駆動装置により走行ガントリ3が回転されても、常に概ねアイソセンタ14に出射される。すなわち、放射線治療装置1は、走行・旋回を行うことで任意方向からアイソセンタ14に向けて治療用放射線24の照射が可能になる。   The therapeutic radiation 24 is swung once once fixed on the traveling gantry 3 so that the therapeutic radiation irradiating device 6 faces the isocenter 14 by the therapeutic radiation irradiating device 6 being supported on the traveling gantry 3 in this way. Even if the O-ring 2 is rotated by the driving device 21 or the traveling gantry 3 is rotated by the traveling driving device, the light is always emitted to the isocenter 14 at all times. That is, the radiation therapy apparatus 1 can irradiate the therapeutic radiation 24 from any direction toward the isocenter 14 by running and turning.

放射線治療装置1は、さらに、複数のイメージャシステムを備えている。すなわち、放射線治療装置1は、第1診断用X線源25と第2診断用X線源26と第1センサアレイ27と第2センサアレイ28とを備えている。第1診断用X線源25は、走行ガントリ3に支持され、アイソセンタ14から第1診断用X線源25を結ぶ線分とアイソセンタ14から治療用放射線照射装置6を結ぶ線分とのなす角が鋭角になるように、走行ガントリ3のリングの内側に配置されている。第2診断用X線源26は、走行ガントリ3に支持され、アイソセンタ14から第2診断用X線源26を結ぶ線分とアイソセンタ14から治療用放射線照射装置6を結ぶ線分とのなす角が鋭角になるように、走行ガントリ3のリングの内側に配置されている。第2診断用X線源26は、さらに、アイソセンタ14から第1診断用X線源25を結ぶ線分とアイソセンタ14から第2診断用X線源26を結ぶ線分とのなす角が直角(90度)になるように、配置されている。第1センサアレイ27は、走行ガントリ3に支持され、アイソセンタ14を介して第1診断用X線源25に対向するように、配置されている。第2センサアレイ28は、走行ガントリ3に支持され、アイソセンタ14を介して第2診断用X線源26に対向するように、配置されている。   The radiotherapy apparatus 1 further includes a plurality of imager systems. That is, the radiotherapy apparatus 1 includes a first diagnostic X-ray source 25, a second diagnostic X-ray source 26, a first sensor array 27, and a second sensor array 28. The first diagnostic X-ray source 25 is supported by the traveling gantry 3, and an angle formed by a line segment connecting the first diagnostic X-ray source 25 from the isocenter 14 and a line segment connecting the therapeutic radiation irradiation device 6 from the isocenter 14. Is arranged inside the ring of the traveling gantry 3 so as to have an acute angle. The second diagnostic X-ray source 26 is supported by the traveling gantry 3, and an angle formed by a line segment connecting the second diagnostic X-ray source 26 from the isocenter 14 and a line segment connecting the therapeutic radiation irradiation device 6 from the isocenter 14. Is arranged inside the ring of the traveling gantry 3 so as to have an acute angle. In the second diagnostic X-ray source 26, the angle formed by the line connecting the isocenter 14 and the first diagnostic X-ray source 25 and the line connecting the isocenter 14 and the second diagnostic X-ray source 26 is a right angle ( (90 degrees). The first sensor array 27 is supported by the traveling gantry 3 and is disposed so as to face the first diagnostic X-ray source 25 via the isocenter 14. The second sensor array 28 is supported by the traveling gantry 3 and is disposed so as to face the second diagnostic X-ray source 26 via the isocenter 14.

第1診断用X線源25は、放射線治療装置制御装置10により制御されることにより、所定のタイミングで第1診断用X線31をアイソセンタ14に向けて出射する。第1診断用X線31は、第1診断用X線源25が有する1点から出射され、その1点を頂点とする円錐状のコーンビームである。第2診断用X線源26は、放射線治療装置制御装置10により制御されることにより、所定のタイミングで第2診断用X線32をアイソセンタ14に向けて出射する。第2診断用X線32は、第2診断用X線源26が有する1点から出射され、その1点を頂点とする円錐状のコーンビームである。   The first diagnostic X-ray source 25 is controlled by the radiation therapy apparatus control apparatus 10 to emit the first diagnostic X-ray 31 toward the isocenter 14 at a predetermined timing. The first diagnostic X-ray 31 is a conical cone beam that is emitted from one point of the first diagnostic X-ray source 25 and has the one point as a vertex. The second diagnostic X-ray source 26 is controlled by the radiotherapy apparatus controller 10 to emit the second diagnostic X-ray 32 toward the isocenter 14 at a predetermined timing. The second diagnostic X-ray 32 is a conical cone beam that is emitted from one point of the second diagnostic X-ray source 26 and has one point as a vertex.

第1センサアレイ27は、受光部を備えている。第1センサアレイ27は、放射線治療装置制御装置10により制御されることにより、その受光部に受光されるX線に基づいて第1透視画像を生成する。第2センサアレイ28は、受光部を備えている。第2センサアレイ28は、放射線治療装置制御装置10により制御されることにより、その受光部に受光されるX線に基づいて第2透視画像を生成する。その透視画像は、複数のピクセルから形成されている。その複数のピクセルは、その透視画像上にマトリクス状に配置され、それぞれ輝度に対応付けられている。その透視画像は、その複数のピクセルの各々に対応する輝度がその複数のピクセルの各々に着色されることにより、被写体を映し出している。第1センサアレイ27と第2センサアレイ28としては、FPD(Flat Panel Detector)、X線II(Image Intensifier)が例示される。   The first sensor array 27 includes a light receiving unit. The first sensor array 27 is controlled by the radiation therapy apparatus control device 10 to generate a first fluoroscopic image based on X-rays received by the light receiving unit. The second sensor array 28 includes a light receiving unit. The second sensor array 28 is controlled by the radiation therapy apparatus control apparatus 10 to generate a second fluoroscopic image based on the X-rays received by the light receiving unit. The perspective image is formed of a plurality of pixels. The plurality of pixels are arranged in a matrix on the perspective image, and are associated with luminance. The fluoroscopic image projects a subject by the luminance corresponding to each of the plurality of pixels being colored to each of the plurality of pixels. Examples of the first sensor array 27 and the second sensor array 28 include an FPD (Flat Panel Detector) and an X-ray II (Image Intensifier).

このようなイメージャシステムによれば、第1センサアレイ27と第2センサアレイ28とにより得た画像信号に基づき、アイソセンタ14を中心とする透視画像を生成することができる。   According to such an imager system, a fluoroscopic image centered on the isocenter 14 can be generated based on the image signals obtained by the first sensor array 27 and the second sensor array 28.

放射線治療装置1は、さらに、カウチ33とカウチ駆動装置34とを備えている。カウチ33は、x軸とy軸とz軸とを中心に回転移動可能に、かつ、そのx軸とy軸とz軸とに平行に平行移動可能に基礎に支持されている。そのx軸とy軸とz軸とは、互いに直交している。カウチ33は、その放射線治療システムにより治療される患者35が横臥することに利用される。カウチ33は、図示されていない固定具を備えている。その固定具は、患者35が動かないように、患者35をカウチ33に固定する。カウチ駆動装置34は、放射線治療装置制御装置10により制御されることにより、カウチ33を回転移動させ、カウチ33を平行移動させる。   The radiation therapy apparatus 1 further includes a couch 33 and a couch driving device 34. The couch 33 is supported by a base so as to be able to rotate about the x-axis, y-axis and z-axis, and to be able to translate in parallel to the x-axis, y-axis and z-axis. The x-axis, y-axis, and z-axis are orthogonal to each other. The couch 33 is used when the patient 35 to be treated by the radiation treatment system lies down. The couch 33 includes a fixture (not shown). The fixture fixes the patient 35 to the couch 33 so that the patient 35 does not move. The couch driving device 34 is controlled by the radiotherapy device control device 10 to rotate the couch 33 and translate the couch 33.

図3は、放射線治療装置制御装置10を示している。放射線治療装置制御装置10は、コンピュータであり、図示されていないCPUと記憶装置とリムーバルメモリドライブと通信装置と入力装置と出力装置とインターフェースとを備えている。そのCPUは、放射線治療装置制御装置10にインストールされるコンピュータプログラムを実行して、その記憶装置とリムーバルメモリドライブと通信装置と入力装置と出力装置とインターフェースとを制御する。その記憶装置は、そのコンピュータプログラムを記録する。その記憶装置は、そのCPUに利用される情報を記録し、そのCPUにより生成される情報を記録する。そのリムーバルメモリドライブは、記録媒体が挿入されたときに、その記録媒体に記録されているデータを読み出すことに利用される。そのリムーバルメモリドライブは、特に、コンピュータプログラムが記録されている記録媒体が挿入されたときに、そのコンピュータプログラムを放射線治療装置制御装置10にインストールするときに利用される。その通信装置は、通信回線網を介して接続される他のコンピュータから配信される情報を放射線治療装置制御装置10にダウンロードする。その通信装置は、特に、他のコンピュータからコンピュータプログラムを放射線治療装置制御装置10にダウンロードし、そのコンピュータプログラムを放射線治療装置制御装置10にインストールするときに利用される。その入力装置は、ユーザに操作されることにより生成される情報をそのCPUに出力する。その入力装置としては、キーボード、マウスが例示される。その出力装置は、そのCPUにより生成された情報をユーザに認識可能に出力する。その出力装置としては、そのCPUにより生成された画像を表示するディスプレイが例示される。   FIG. 3 shows the radiotherapy apparatus control apparatus 10. The radiotherapy device control device 10 is a computer, and includes a CPU, a storage device, a removable memory drive, a communication device, an input device, an output device, and an interface (not shown). The CPU executes a computer program installed in the radiation therapy apparatus control apparatus 10 to control the storage device, the removable memory drive, the communication device, the input device, the output device, and the interface. The storage device records the computer program. The storage device records information used by the CPU and records information generated by the CPU. The removable memory drive is used to read data recorded on the recording medium when the recording medium is inserted. The removable memory drive is used particularly when the computer program is installed in the radiation therapy apparatus control apparatus 10 when a recording medium in which the computer program is recorded is inserted. The communication apparatus downloads information distributed from another computer connected via the communication line network to the radiotherapy apparatus control apparatus 10. The communication device is particularly used when a computer program is downloaded from another computer to the radiation therapy apparatus control apparatus 10 and the computer program is installed in the radiation therapy apparatus control apparatus 10. The input device outputs information generated by being operated by the user to the CPU. Examples of the input device include a keyboard and a mouse. The output device outputs the information generated by the CPU so that the user can recognize it. Examples of the output device include a display that displays an image generated by the CPU.

そのインターフェースは、放射線治療装置制御装置10に接続される外部機器により生成される情報をそのCPUに出力し、そのCPUにより生成された情報をその外部機器に出力する。その外部機器は、CT装置20と治療用放射線照射装置6と旋回駆動装置21と走行駆動装置とジンバル装置23と第1診断用X線源25と第2診断用X線源26と第1センサアレイ27と第2センサアレイ28とカウチ駆動装置34とを含んでいる。   The interface outputs information generated by an external device connected to the radiotherapy apparatus control apparatus 10 to the CPU, and outputs information generated by the CPU to the external device. The external devices include a CT apparatus 20, a therapeutic radiation irradiation apparatus 6, a turning drive apparatus 21, a traveling drive apparatus, a gimbal apparatus 23, a first diagnostic X-ray source 25, a second diagnostic X-ray source 26, and a first sensor. An array 27, a second sensor array 28, and a couch drive 34 are included.

放射線治療装置制御装置10にインストールされるコンピュータプログラムは、放射線治療装置制御装置10に複数の機能をそれぞれ実現させるための複数のコンピュータプログラムから形成されている。その複数の機能は、治療計画収集部41と計画時画像収集部42と位置合わせ時画像撮影部43と輝度勾配算出部44と位置合わせ表示領域算出部45と表示画像作成部46とずれ量算出部47と患者位置合わせ部48と照射部49とを含んでいる。   The computer program installed in the radiation therapy apparatus control apparatus 10 is formed of a plurality of computer programs for causing the radiation therapy apparatus control apparatus 10 to realize a plurality of functions. The plurality of functions are a treatment plan collection unit 41, a planned image collection unit 42, an alignment image photographing unit 43, a luminance gradient calculation unit 44, an alignment display area calculation unit 45, a display image creation unit 46, and a deviation amount calculation. A unit 47, a patient positioning unit 48, and an irradiation unit 49 are included.

治療計画収集部41は、入力装置から治療計画を収集する。その治療計画は、照射角度と線量との組み合わせを示している。その照射角度は、患者35の患部に治療用放射線24を照射する方向を示し、カウチ位置とOリング回転角とガントリ回転角とを示している。そのカウチ位置は、基礎に対するカウチ33の位置を示している。そのOリング回転角は、基礎に対するOリング2の位置を示している。そのガントリ回転角は、Oリング2に対する走行ガントリ3の位置を示している。その線量は、その照射角度から患者35に照射される治療用放射線24の線量を示している。その治療計画は、CT装置20により撮影された計画時3次元データに基づいて作成される。   The treatment plan collection unit 41 collects a treatment plan from the input device. The treatment plan shows a combination of irradiation angle and dose. The irradiation angle indicates the direction in which the therapeutic radiation 24 is irradiated to the affected area of the patient 35, and indicates the couch position, the O-ring rotation angle, and the gantry rotation angle. The couch position indicates the position of the couch 33 relative to the foundation. The O-ring rotation angle indicates the position of the O-ring 2 with respect to the foundation. The gantry rotation angle indicates the position of the traveling gantry 3 with respect to the O-ring 2. The dose indicates the dose of the therapeutic radiation 24 irradiated to the patient 35 from the irradiation angle. The treatment plan is created based on the planned three-dimensional data photographed by the CT apparatus 20.

計画時画像収集部42は、その計画時3次元データをCT装置20から収集する。その計画時3次元データは、患者35の3次元データを示し、複数のボクセルに複数のCT値を対応付けている。その複数のボクセルは、それぞれ、患者35が配置される空間に隙間なく充填される複数の領域に対応している。たとえば、その複数の領域は、それぞれ、直方体に形成されている。その複数のCT値のうちの任意のボクセルに対応する1つのCT値は、その複数の領域のうちのその任意のボクセルに対応する領域にX線が透過する透過率に対応している。計画時画像収集部42は、さらに、その計画時3次元データに基づいて計画時断層画像を再構成する。   The planned image collection unit 42 collects the planned three-dimensional data from the CT apparatus 20. The planned three-dimensional data indicates the three-dimensional data of the patient 35, and a plurality of CT values are associated with a plurality of voxels. Each of the plurality of voxels corresponds to a plurality of regions that are filled with no space in the space in which the patient 35 is disposed. For example, the plurality of regions are each formed in a rectangular parallelepiped. One CT value corresponding to an arbitrary voxel among the plurality of CT values corresponds to a transmittance at which X-rays pass through a region corresponding to the arbitrary voxel among the plurality of regions. The planned image collection unit 42 further reconstructs a planned tomographic image based on the planned three-dimensional data.

位置合わせ時画像撮影部43は、カウチ33に横臥した患者35を映す複数の位置合わせ時第1透視画像と複数の位置合わせ時第2透視画像とが撮影されるように、放射線治療装置1を制御する。すなわち、位置合わせ時画像撮影部43は、基礎に対してOリング2が所定の旋回角度に配置されるように、旋回駆動装置21を制御する。位置合わせ時画像撮影部43は、さらに、Oリング2に対して走行ガントリ3が一定の角速度で回転軸12を中心に回転するように、その走行駆動装置を制御する。位置合わせ時画像撮影部43は、さらに、Oリング2に対して走行ガントリ3が所定の複数のガントリ角度に配置されたときに、第1診断用X線31が曝射されるように、第1診断用X線源25を制御する。位置合わせ時画像撮影部43は、さらに、Oリング2に対して走行ガントリ3がその所定の複数のガントリ角度に配置されたときに、第2診断用X線32が曝射されるように、第2診断用X線源26を制御する。位置合わせ時画像撮影部43は、さらに、Oリング2に対して走行ガントリ3がその所定の複数のガントリ角度に配置されたときに、複数の位置合わせ時第1透視画像がそれぞれ生成されるように、第1センサアレイ27を制御する。位置合わせ時画像撮影部43は、さらに、Oリング2に対して走行ガントリ3がその所定の複数のガントリ角度に配置されたときに、複数の位置合わせ時第2透視画像がそれぞれ生成されるように、第2センサアレイ28を制御する。   The alignment image capturing unit 43 captures the radiation therapy apparatus 1 so that a plurality of alignment first fluoroscopic images and a plurality of alignment second fluoroscopic images that reflect the patient 35 lying on the couch 33 are captured. Control. That is, the alignment image capturing unit 43 controls the turning drive device 21 so that the O-ring 2 is arranged at a predetermined turning angle with respect to the foundation. The alignment image photographing unit 43 further controls the traveling drive device so that the traveling gantry 3 rotates about the rotating shaft 12 at a constant angular velocity with respect to the O-ring 2. The image capturing unit 43 at the time of alignment is further configured so that the first diagnostic X-ray 31 is exposed when the traveling gantry 3 is arranged at a plurality of predetermined gantry angles with respect to the O-ring 2. 1 X-ray source 25 for diagnosis is controlled. The image capturing unit 43 at the time of alignment further exposes the second diagnostic X-ray 32 when the traveling gantry 3 is arranged at the predetermined plurality of gantry angles with respect to the O-ring 2. The second diagnostic X-ray source 26 is controlled. Further, when the traveling gantry 3 is disposed at the predetermined plurality of gantry angles with respect to the O-ring 2, the alignment-time image capturing unit 43 generates a plurality of alignment-time first perspective images. In addition, the first sensor array 27 is controlled. Further, when the traveling gantry 3 is disposed at the predetermined plurality of gantry angles with respect to the O-ring 2, the alignment-time image capturing unit 43 generates a plurality of alignment-time second perspective images. In addition, the second sensor array 28 is controlled.

位置合わせ時画像撮影部43は、さらに、複数の位置合わせ時第1透視画像と複数の位置合わせ時第2透視画像とに基づいて位置合わせ時3次元データを算出する。その位置合わせ時3次元データは、患者35の3次元データを示し、その計画時3次元データと同様にして、複数のボクセルに複数のCT値を対応付けている。患者35の3次元データを示し、複数のボクセルに複数のCT値を対応付けている。その複数のCT値のうちの任意のボクセルに対応する1つのCT値は、その複数の領域のうちのその任意のボクセルに対応する領域にX線が透過する透過率に対応している。位置合わせ時画像撮影部43は、さらに、その位置合わせ時3次元データに基づいて位置合わせ時断層画像を再構成する。   The alignment image capturing unit 43 further calculates alignment three-dimensional data based on the plurality of alignment first fluoroscopic images and the plurality of alignment second fluoroscopic images. The three-dimensional data at the time of alignment indicates the three-dimensional data of the patient 35, and a plurality of CT values are associated with a plurality of voxels in the same manner as the three-dimensional data at the time of planning. The three-dimensional data of the patient 35 is shown, and a plurality of CT values are associated with a plurality of voxels. One CT value corresponding to an arbitrary voxel among the plurality of CT values corresponds to a transmittance at which X-rays pass through a region corresponding to the arbitrary voxel among the plurality of regions. The alignment image capturing unit 43 further reconstructs the alignment tomographic image based on the alignment three-dimensional data.

輝度勾配算出部44は、計画時画像収集部42により再構成された計画時断層画像に基づいて計画時画像ノイズ量を算出する。その計画時画像ノイズ量は、その計画時断層画像に含まれるノイズの量を示している。輝度勾配算出部44は、位置合わせ時画像撮影部43により再構成された位置合わせ時断層画像に基づいて位置合わせ時画像ノイズ量を算出する。その位置合わせ時画像ノイズ量は、その位置合わせ時断層画像に含まれるノイズの量を示している。輝度勾配算出部44は、その計画時画像ノイズ量とその位置合わせ時画像ノイズ量とに基づいて、その計画時断層画像とその位置合わせ時断層画像とのうちから第1画像と第2画像とを選択する。その第1画像は、その計画時断層画像とその位置合わせ時断層画像とのうちのノイズの量が少ない方の画像を示している。その第2画像は、その計画時断層画像とその位置合わせ時断層画像とのうちのノイズの量が多い方の画像を示している。   The luminance gradient calculating unit 44 calculates the planned image noise amount based on the planned tomographic image reconstructed by the planned image collecting unit 42. The planned image noise amount indicates the amount of noise included in the planned tomographic image. The luminance gradient calculation unit 44 calculates the image noise amount during alignment based on the tomographic image during alignment reconstructed by the image capturing unit 43 during alignment. The image noise amount at the time of alignment indicates the amount of noise included in the tomographic image at the time of alignment. The brightness gradient calculating unit 44 determines the first image and the second image from the planned tomographic image and the aligned tomographic image based on the planned image noise amount and the aligned image noise amount. Select. The first image shows an image with a smaller amount of noise between the planned tomographic image and the alignment tomographic image. The second image shows an image having a larger amount of noise among the planned tomographic image and the alignment tomographic image.

輝度勾配算出部44は、ガウシアンフィルタにより、その第1画像をノイズ除去する。なお、輝度勾配算出部44は、ガウシアンフィルタと異なる他のノイズ除去手法が適用されることもできる。そのノイズ除去手法としては、ミーンフィルタ、メディアンフィルタが例示される。輝度勾配算出部44は、ニアレストネイバー法により、そのノイズ除去された第1画像を縮小する。なお、輝度勾配算出部44は、ニアレストネイバー法と異なる他の縮小化手法が適用されることもできる。その縮小化手法としては、バイリニア法、バイキュービック法、平均画素法が例示される。   The luminance gradient calculation unit 44 removes noise from the first image using a Gaussian filter. The luminance gradient calculation unit 44 may be applied with another noise removal method different from the Gaussian filter. Examples of the noise removal technique include a mean filter and a median filter. The luminance gradient calculation unit 44 reduces the noise-removed first image by the nearest neighbor method. Note that the luminance gradient calculation unit 44 may be applied with another reduction method different from the nearest neighbor method. Examples of the reduction method include a bilinear method, a bicubic method, and an average pixel method.

輝度勾配算出部44は、さらに、その第1画像が示す複数のピクセルに対応する複数の輝度勾配を算出する。その複数の輝度勾配の各々は、勾配方向と勾配量とを示している。その複数の輝度勾配のうちの任意のピクセルに対応する1つの輝度勾配が示す勾配方向は、その第1画像が示す複数の輝度がその任意のピクセルで最も変化する方向を示している。その1つの輝度勾配が示す勾配量は、その第1画像が示す複数の輝度がその任意のピクセルでその勾配方向に変化する程度とを示している。   The luminance gradient calculation unit 44 further calculates a plurality of luminance gradients corresponding to the plurality of pixels indicated by the first image. Each of the plurality of luminance gradients indicates a gradient direction and a gradient amount. A gradient direction indicated by one luminance gradient corresponding to an arbitrary pixel among the plurality of luminance gradients indicates a direction in which the plurality of luminances indicated by the first image changes most in the arbitrary pixel. The gradient amount indicated by the one luminance gradient indicates the degree to which the plurality of luminances indicated by the first image change in the gradient direction at the arbitrary pixel.

このような縮小によれば、その複数の輝度勾配を算出するための計算量は、低減し、輝度勾配算出部44は、その複数の輝度勾配をより高速に算出することができる。   According to such reduction, the amount of calculation for calculating the plurality of luminance gradients is reduced, and the luminance gradient calculating unit 44 can calculate the plurality of luminance gradients at higher speed.

位置合わせ表示領域算出部45は、輝度勾配算出部44により算出された複数の輝度勾配に基づいて、輝度勾配算出部44により選択された第1画像から複数の表示表域に配置される複数の表示部分を抽出する。   The alignment display area calculation unit 45 is arranged based on the plurality of luminance gradients calculated by the luminance gradient calculation unit 44 from the first image selected by the luminance gradient calculation unit 44 in a plurality of display table areas. Extract the display part.

表示画像作成部46は、輝度勾配算出部44により選択された第2画像と位置合わせ表示領域算出部45により抽出された複数の表示部分とに基づいて、表示画像を作成する。表示画像作成部46は、さらに、その表示画像を表示装置に表示する。   The display image creation unit 46 creates a display image based on the second image selected by the luminance gradient calculation unit 44 and the plurality of display portions extracted by the alignment display area calculation unit 45. The display image creation unit 46 further displays the display image on the display device.

ずれ量算出部47は、表示画像作成部46により作成された表示画像に基づいてずれ量を算出する。   The deviation amount calculation unit 47 calculates the deviation amount based on the display image created by the display image creation unit 46.

患者位置合わせ部48は、ずれ量算出部47により算出されたずれ量に基づいて補正量を算出する。その補正量は、x軸回転補正量とy軸回転補正量とz軸回転補正量とx軸並進補正量とy軸並進補正量とz軸並進補正量とから形成されている。そのx軸回転補正量は、x軸を中心にカウチ33を回転する回転角度を示している。そのy軸回転補正量は、y軸を中心にカウチ33を回転する回転角度を示している。そのz軸回転補正量は、z軸を中心にカウチ33を回転する回転角度を示している。そのx軸並進補正量は、x軸に平行にカウチ33を平行移動する距離を示している。そのy軸並進補正量は、y軸に平行にカウチ33を平行移動する距離を示している。そのz軸並進補正量は、z軸に平行にカウチ33を平行移動する距離を示している。   The patient positioning unit 48 calculates a correction amount based on the shift amount calculated by the shift amount calculation unit 47. The correction amount is formed of an x-axis rotation correction amount, a y-axis rotation correction amount, a z-axis rotation correction amount, an x-axis translation correction amount, a y-axis translation correction amount, and a z-axis translation correction amount. The x-axis rotation correction amount indicates a rotation angle for rotating the couch 33 around the x-axis. The y-axis rotation correction amount indicates a rotation angle for rotating the couch 33 around the y-axis. The z-axis rotation correction amount indicates a rotation angle for rotating the couch 33 around the z-axis. The x-axis translation correction amount indicates a distance for moving the couch 33 in parallel with the x-axis. The y-axis translation correction amount indicates the distance for moving the couch 33 in parallel with the y-axis. The z-axis translation correction amount indicates a distance for moving the couch 33 in parallel with the z-axis.

患者位置合わせ部48は、その補正量に基づいてカウチ駆動装置34を制御する。すなわち、患者位置合わせ部48は、x軸を中心にそのx軸回転補正量だけカウチ33が回転し、x軸を中心にカウチ33が回転した後にy軸を中心にそのy軸回転補正量だけカウチ33が回転し、y軸を中心にカウチ33が回転した後にz軸を中心にそのz軸回転補正量だけカウチ33が回転するように、カウチ駆動装置34を制御する。患者位置合わせ部48は、さらに、z軸を中心にカウチ33が回転した後に、y軸に平行にそのy軸並進補正量だけカウチ33が平行移動し、y軸に平行にそのy軸並進補正量だけカウチ33が平行移動し、y軸に平行にそのy軸並進補正量だけカウチ33が平行移動するように、カウチ駆動装置34を制御する。   The patient positioning unit 48 controls the couch driving device 34 based on the correction amount. In other words, the patient positioning unit 48 rotates the couch 33 by the x-axis rotation correction amount around the x-axis, and after the couch 33 rotates around the x-axis, by the y-axis rotation correction amount around the y-axis. The couch drive device 34 is controlled such that the couch 33 rotates and the couch 33 rotates about the y axis, and then the couch 33 rotates about the z axis by the z axis rotation correction amount. The patient positioning unit 48 further moves the couch 33 in parallel with the y axis by the y axis translation correction amount after the couch 33 rotates about the z axis, and the y axis translation correction in parallel with the y axis. The couch drive device 34 is controlled so that the couch 33 translates by the amount, and the couch 33 translates by the y-axis translation correction amount parallel to the y-axis.

照射部49は、治療計画収集部41により収集された治療計画に示される放射線治療が実行されるように、放射線治療装置1を制御する。すなわち、照射部49は、その治療計画が示す照射角度に治療用放射線照射装置6が患者35に対して配置されるように、カウチ駆動装置34を制御し、旋回駆動装置21を制御し、放射線治療装置1の走行駆動装置を制御する。照射部49は、さらに、患者35を写す治療時第1透視画像が撮影されるように、第1診断用X線源25と第1センサアレイ27とを制御する。照射部49は、さらに、患者35を写す治療時第2透視画像が撮影されるように、第2診断用X線源26と第2センサアレイ28とを制御する。照射部49は、さらに、その治療時第1透視画像と治療時第2透視画像とに基づいて、患者35の患部の位置を算出し、その患部の形状を算出する。照射部49は、さらに、その算出された患部の位置に治療用放射線照射装置6が向くように、ジンバル装置23を制御する。照射部49は、さらに、その患部の形状に治療用放射線24の照射野が一致するように、治療用放射線照射装置6を制御し、その患部に治療用放射線24が照射されるように、治療用放射線照射装置6を制御する。照射部49は、さらに、その治療計画が示す線量の治療用放射線24が患者35の患部に照射されるまで、その治療時第1透視画像と治療時第2透視画像との撮影から治療用放射線24の照射までの動作を繰り返して実行する。   The irradiation unit 49 controls the radiotherapy device 1 so that the radiotherapy indicated by the treatment plan collected by the treatment plan collection unit 41 is executed. That is, the irradiation unit 49 controls the couch driving device 34, controls the turning driving device 21, and controls the radiation so that the therapeutic radiation irradiation device 6 is arranged with respect to the patient 35 at the irradiation angle indicated by the treatment plan. The traveling drive device of the treatment device 1 is controlled. The irradiation unit 49 further controls the first diagnostic X-ray source 25 and the first sensor array 27 so that a first fluoroscopic image at the time of treatment of the patient 35 is taken. The irradiation unit 49 further controls the second diagnostic X-ray source 26 and the second sensor array 28 so that a second fluoroscopic image at the time of treatment that captures the patient 35 is captured. The irradiation unit 49 further calculates the position of the affected part of the patient 35 based on the first fluoroscopic image during treatment and the second fluoroscopic image during treatment, and calculates the shape of the affected part. The irradiation unit 49 further controls the gimbal device 23 so that the therapeutic radiation irradiation device 6 faces the calculated position of the affected part. The irradiation unit 49 further controls the therapeutic radiation irradiation device 6 so that the irradiation field of the therapeutic radiation 24 matches the shape of the affected part, and the therapeutic radiation 24 is irradiated to the affected part. The radiation irradiating apparatus 6 is controlled. The irradiating unit 49 further takes the therapeutic radiation from the imaging of the first fluoroscopic image during treatment and the second fluoroscopic image during treatment until the affected part of the patient 35 is irradiated with the therapeutic radiation 24 of the dose indicated by the treatment plan. The operation up to 24 irradiation is repeated.

図4は、輝度勾配算出部44により選択された第1画像を示している。その第1画像51は、2次元のデータであり、すなわち、1つの平面上に配置される複数のピクセルに複数の輝度が対応付けられている。第1画像51は、患者35のうちの所定の平面と交差した部分を映す像52が表示されている。すなわち、その複数の輝度のうちの任意のピクセルに対応する輝度は、患者35のうちのその任意のピクセルに対応する部分にX線が透過する透過率を示している。   FIG. 4 shows the first image selected by the luminance gradient calculation unit 44. The first image 51 is two-dimensional data, that is, a plurality of luminances are associated with a plurality of pixels arranged on one plane. The first image 51 displays an image 52 that reflects a portion of the patient 35 that intersects a predetermined plane. That is, the luminance corresponding to an arbitrary pixel of the plurality of luminances indicates a transmittance that allows X-rays to pass through a portion of the patient 35 corresponding to the arbitrary pixel.

輝度勾配算出部44により選択された第2画像は、第1画像51と同様にして、2次元のデータであり、すなわち、1つの平面上に配置される複数のピクセルに複数の輝度が対応付けられている。その第2画像は、患者35のうちの所定の平面と交差した部分を映す像を表示している。その所定の平面は、第1画像51が示す患者35の部分が配置される平面に一致している。その複数の輝度のうちの任意のピクセルに対応する輝度は、患者35のうちのその任意のピクセルに対応する部分にX線が透過する透過率を示している。   The second image selected by the luminance gradient calculating unit 44 is two-dimensional data in the same manner as the first image 51, that is, a plurality of luminances are associated with a plurality of pixels arranged on one plane. It has been. The second image displays an image showing a portion of the patient 35 that intersects a predetermined plane. The predetermined plane coincides with the plane on which the portion of the patient 35 indicated by the first image 51 is arranged. The luminance corresponding to an arbitrary pixel of the plurality of luminances indicates a transmittance that allows X-rays to pass through a portion of the patient 35 corresponding to the arbitrary pixel.

図5は、位置合わせ表示領域算出部45により抽出された複数の表示部分を示している。その複数の表示部分55は、複数の表示領域56−1〜56−n(n=2,3,4,…)に対応付けられている。複数の表示部分55は、第1画像51のうちの複数の表示領域56−1〜56−nにそれぞれ表示されている複数の部分を示している。   FIG. 5 shows a plurality of display portions extracted by the alignment display area calculation unit 45. The plurality of display portions 55 are associated with a plurality of display areas 56-1 to 56-n (n = 2, 3, 4,...). The plurality of display portions 55 indicate a plurality of portions displayed in the plurality of display areas 56-1 to 56-n of the first image 51, respectively.

このとき、位置合わせ表示領域算出部45は、輝度勾配算出部44により算出された複数の輝度勾配に基づいて、第1画像51が示す複数のピクセルから複数の表示点候補を選択する複数の組み合わせに対応する複数の評価関数を算出する。その複数の評価関数のうちの任意の組み合わせに対応する評価関数は、その任意の組み合わせにより選択された複数の表示点候補から選択される任意の2つの表示点候補の間隔の総和が大きいほど大きくなるように、かつ、その任意の2つの表示点候補に対応する2つの輝度勾配の勾配方向のなす角が直角に近いほど大きくなるように、かつ、その任意の組み合わせにより選択された複数の表示点候補に対応する複数の輝度勾配の勾配量の総和が大きいほど大きくなるように、算出される。   At this time, the alignment display area calculation unit 45 selects a plurality of combinations of display point candidates from the plurality of pixels indicated by the first image 51 based on the plurality of luminance gradients calculated by the luminance gradient calculation unit 44. A plurality of evaluation functions corresponding to is calculated. The evaluation function corresponding to any combination of the plurality of evaluation functions is larger as the sum of the intervals between any two display point candidates selected from the plurality of display point candidates selected by the arbitrary combination is larger. And a plurality of displays selected by any combination thereof so that the angle formed by the gradient directions of the two luminance gradients corresponding to the two arbitrary display point candidates becomes larger as the angle is closer to the right angle. The calculation is performed such that the larger the sum of the gradient amounts of the plurality of luminance gradients corresponding to the point candidate, the larger.

すなわち、第1画像51が示す複数のピクセルからn個の表示点候補を選択する組み合わせに対応する評価関数Dは、次式:
=|∇I(x)|×(к・Dxy,n+(1−к)・DΔθ,n
により表される。ここで、変数Dxy,nは、次式:
xy,n=Σ1≦l≦n[Σl≦k≦n||x−x||]
により表現される。変数DΔθ,nは、次式:
Δθ,n=Σ1≦l≦n[Σl≦k≦n f(Δθl,k)]
により表現される。関数f(x)は、次式:
f(x)={π/2−|(|x| mod π)−π/2|}
により表現される。角度差Δθl,kは、次式:
Δθl,k=cos−1{∇I(x)・∇I(x)/(|∇I(x)||∇I(x)|)}
により表現される。座標xは、そのn個の表示点候補のうちのk番目(1≦k≦n−1)に選択されたピクセルの位置を示している。輝度I(x)は、そのn個の表示点候補のうちのk番目(1≦k≦n−1)に選択されたピクセルが示す輝度を示している。輝度勾配∇I(x)は、そのn個の表示点候補のうちのk番目(1≦k≦n−1)に選択された点に対応する輝度勾配を示している。強調係数кは、0以上1以下の数を示し、大きいと評価関数Dにおいて変数Dxy,nの項が強調される。
That is, the evaluation function D n corresponding to the combination of selecting n display point candidates from the plurality of pixels indicated by the first image 51 is expressed by the following formula:
D n = | ∇I (x n ) | × (к · D xy, n + (1−к) · D Δθ, n )
It is represented by Here, the variable D xy, n is expressed by the following formula:
D xy, n = Σ 1 ≦ l ≦ nl ≦ k ≦ n || x 1 −x k ||]
It is expressed by The variable D Δθ, n is given by
DΔθ, n = Σ1 ≦ l ≦ n [Σl ≦ k ≦ nf (Δθ1 , k )]
It is expressed by The function f (x) has the following formula:
f (x) = {π / 2− | (| x | mod π) −π / 2 |}
It is expressed by The angle difference Δθ l, k is given by
Δθ l, k = cos −1 {∇I (x k ) · ∇I (x l ) / (| ∇I (x k ) || ∇I (x l ) |)}
It is expressed by The coordinate x k indicates the position of the pixel selected as the k th (1 ≦ k ≦ n−1) of the n display point candidates. The luminance I (x k ) indicates the luminance indicated by the kth (1 ≦ k ≦ n−1) selected pixel among the n display point candidates. The luminance gradient ∇I (x k ) indicates the luminance gradient corresponding to the kth (1 ≦ k ≦ n−1) selected point among the n display point candidates. The enhancement coefficient к represents a number between 0 and 1, and when it is large , the term of the variable D xy, n is emphasized in the evaluation function D n .

図6は、表示画像作成部46により作成された表示画像を示している。その表示画像61は、像62と複数の表示部分63−1〜63−nとが表示されている。像62は、輝度勾配算出部44により選択された第2画像に表示される患者35の像を示している。複数の表示部分63−1〜63−nは、位置合わせ表示領域算出部45により抽出された複数の表示部分をそれぞれ示している。複数の表示部分63−1〜63−nは、表示画像61のうちの複数の表示領域56−1〜56−nにそれぞれ表示されている。   FIG. 6 shows a display image created by the display image creation unit 46. In the display image 61, an image 62 and a plurality of display portions 63-1 to 63-n are displayed. An image 62 shows an image of the patient 35 displayed in the second image selected by the luminance gradient calculation unit 44. The plurality of display portions 63-1 to 63-n respectively indicate the plurality of display portions extracted by the alignment display area calculation unit 45. The plurality of display portions 63-1 to 63-n are displayed in the plurality of display areas 56-1 to 56-n in the display image 61, respectively.

図7は、複数の表示部分63−1〜63−nのうちの1つの表示部分を示している。その表示部分71は、特徴線73を表示している。特徴線73は、表示部分71に対応する輝度勾配が算出された点を含み、表示部分71のうちの輝度の変化が比較的大きい領域を示している。すなわち、特徴線73は、表示部分71に対応する輝度勾配が示す勾配方向75に概ね平行である。表示部分71は、長方形に形成されている。その長方形を形成する複数の辺は、辺72を含んでいる。辺72は、辺72の方向74が特徴線73に概ね垂直になるように、すなわち、方向74が勾配方向75に平行になるように、形成されている。   FIG. 7 shows one display portion among the plurality of display portions 63-1 to 63-n. The display portion 71 displays a feature line 73. The feature line 73 includes a point where the luminance gradient corresponding to the display portion 71 is calculated, and indicates a region in the display portion 71 where the change in luminance is relatively large. That is, the feature line 73 is substantially parallel to the gradient direction 75 indicated by the luminance gradient corresponding to the display portion 71. The display part 71 is formed in a rectangular shape. The plurality of sides forming the rectangle includes a side 72. The side 72 is formed such that the direction 74 of the side 72 is substantially perpendicular to the feature line 73, that is, the direction 74 is parallel to the gradient direction 75.

図7は、さらに、像62の一部を示している。像62は、特徴線76を表示している。特徴線76は、像62のうちの輝度の変化が比較的大きい領域を示し、特徴線73が示す被写体と同じ被写体を示している。このとき、ずれ量算出部47は、特徴線73と特徴線76とに基づいて画像ずれ量77を算出する。画像ずれ量77は、特徴線73から特徴線76までの距離を示している。ずれ量算出部47は、表示部分71から画像ずれ量77を算出することと同様にして、複数の表示部分63−1〜63−nに対応する複数の画像ずれ量を算出する。ずれ量算出部47は、その複数の画像ずれ量と複数の表示部分63−1〜63−nに対応する複数の輝度勾配がそれぞれ示す複数の勾配方向とに基づいて、ずれ量を算出する。   FIG. 7 further shows a part of the image 62. The image 62 displays a feature line 76. A feature line 76 indicates an area of the image 62 where the luminance change is relatively large, and indicates the same subject as the subject indicated by the feature line 73. At this time, the shift amount calculation unit 47 calculates an image shift amount 77 based on the feature line 73 and the feature line 76. The image shift amount 77 indicates the distance from the feature line 73 to the feature line 76. The shift amount calculation unit 47 calculates a plurality of image shift amounts corresponding to the plurality of display portions 63-1 to 63-n in the same manner as calculating the image shift amount 77 from the display portion 71. The deviation amount calculation unit 47 calculates the deviation amount based on the plurality of image deviation amounts and the plurality of gradient directions respectively indicated by the plurality of luminance gradients corresponding to the plurality of display portions 63-1 to 63-n.

そのずれ量は、x軸回り回転ずれ量とy軸回り回転ずれ量とz軸回り回転ずれ量とx軸平行移動ずれ量とy軸平行移動ずれ量とz軸平行移動ずれ量とを示している。そのx軸周り回転ずれ量は、患者35をx軸に平行な回転軸を中心に回転移動させる角度を示している。そのy軸周り回転ずれ量は、患者35をy軸に平行な回転軸を中心に回転移動させる角度を示している。そのz軸周り回転ずれ量は、患者35をz軸に平行な回転軸を中心に回転移動させる角度を示している。そのx軸平行移動ずれ量は、患者35をx軸に平行に平行移動させる距離を示している。そのy軸平行移動ずれ量は、患者35をy軸に平行に平行移動させる距離を示している。そのz軸平行移動ずれ量は、患者35をz軸に平行に平行移動させる距離を示している。そのずれ量は、患者35がそのずれ量だけ移動したときに、放射線治療装置1を用いて位置合わせ時画像撮影部43により撮影された位置合わせ時3次元データから再構成された位置合わせ時断層画像が、計画時画像収集部42により再構成された計画時断層画像に類似するように、算出される。   The amount of deviation indicates an x-axis rotation deviation amount, a y-axis rotation deviation amount, a z-axis rotation deviation amount, an x-axis translation displacement amount, a y-axis translation displacement amount, and a z-axis translation displacement amount. Yes. The amount of rotational deviation around the x axis indicates an angle by which the patient 35 is rotated about a rotation axis parallel to the x axis. The amount of rotational deviation about the y axis indicates an angle by which the patient 35 is rotated about a rotation axis parallel to the y axis. The amount of rotational deviation about the z axis indicates an angle by which the patient 35 is rotated about a rotation axis parallel to the z axis. The x-axis translation shift amount indicates a distance by which the patient 35 is translated in parallel with the x-axis. The y-axis translation shift amount indicates a distance by which the patient 35 is translated in parallel with the y-axis. The z-axis translation shift amount indicates a distance by which the patient 35 is translated in parallel with the z-axis. The misalignment amount is a tomographic position reconstruction reconstructed from the three-dimensional data at the time of alignment imaged by the image capturing unit 43 at the time of alignment using the radiotherapy apparatus 1 when the patient 35 moves by the amount of deviation. The image is calculated so as to be similar to the planned tomographic image reconstructed by the planned image collection unit 42.

図8は、表示部分の比較例を示している。その表示部分81は、特徴線83を表示している。特徴線83は、表示部分81に対応する輝度勾配が算出された点を含み、表示部分81のうちの輝度の変化が比較的大きい領域を示している。すなわち、特徴線83は、表示部分81に対応する輝度勾配が示す勾配方向85に概ね平行である。表示部分81は、長方形に形成されている。その長方形を形成する複数の辺は、辺82を含んでいる。辺82は、辺82の方向84が特徴線83と垂直にならないように、すなわち、方向84が勾配方向85に平行にならないように、形成されている。   FIG. 8 shows a comparative example of the display part. The display portion 81 displays a feature line 83. The feature line 83 includes a point where the luminance gradient corresponding to the display portion 81 is calculated, and indicates a region in the display portion 81 where the change in luminance is relatively large. That is, the feature line 83 is substantially parallel to the gradient direction 85 indicated by the luminance gradient corresponding to the display portion 81. The display part 81 is formed in a rectangular shape. The plurality of sides forming the rectangle include a side 82. The side 82 is formed such that the direction 84 of the side 82 is not perpendicular to the feature line 83, that is, the direction 84 is not parallel to the gradient direction 85.

図8は、さらに、表示画像作成部46により作成された表示画面に表示部分81とともに表示される像の一部を示している。その像は、特徴線86を表示している。特徴線86は、その像のうちの輝度の変化が比較的大きい領域を示し、特徴線83が示す被写体と同じ被写体を示している。このとき、表示部分81は、辺72に沿って輝度が変化する程度に比較して、辺82に沿って輝度が変化する程度がより小さくなる。画像に映し出される2つの部分の境界は、一般に、その2つの部分の輝度の差が小さいほど、すなわち、その2つの部分のコントラストが小さいほど、不明瞭である。このため、その表示画面を見るユーザは、特徴線83から特徴線86までの距離を示す画像ずれ量87の程度を見誤ることがある。さらに、特徴線83と特徴線86とは、特徴線83と特徴線86とが同一直線状に配置されていないときに、なだらかに屈曲する1本の曲線の一部に見えることがある。このため、その表示画面を見るユーザは、特徴線83から特徴線86までの距離を示す画像ずれ量87の程度を見誤ることがある。   FIG. 8 further shows a part of an image displayed together with the display portion 81 on the display screen created by the display image creation unit 46. The image displays feature lines 86. A feature line 86 indicates a region of the image where the luminance change is relatively large, and indicates the same subject as the subject indicated by the feature line 83. At this time, in the display portion 81, the degree to which the luminance changes along the side 82 is smaller than the degree to which the luminance changes along the side 72. The boundary between two parts displayed in an image is generally less clear as the difference in luminance between the two parts is smaller, that is, the contrast between the two parts is smaller. For this reason, the user viewing the display screen may mistake the degree of the image shift amount 87 indicating the distance from the feature line 83 to the feature line 86. Further, the feature line 83 and the feature line 86 may appear as a part of one curve that is gently bent when the feature line 83 and the feature line 86 are not arranged in the same straight line. For this reason, the user viewing the display screen may mistake the degree of the image shift amount 87 indicating the distance from the feature line 83 to the feature line 86.

すなわち、表示部分71は、表示部分81に比較して、特徴線73と特徴線76とが同一直線状に配置されていないと誤認する可能性を低減することができる。さらに、複数の表示部分63−1〜63−nの各々が表示部分71と同様に作成されることにより、ずれ量算出部47は、複数の表示部分63−1〜63−nに対応する複数の画像ずれ量をより高精度に算出することができ、患者35のずれ量をより高精度に算出することができる。   That is, the display part 71 can reduce the possibility of misidentifying that the feature line 73 and the feature line 76 are not arranged in the same straight line as compared to the display part 81. Further, each of the plurality of display portions 63-1 to 63-n is created in the same manner as the display portion 71, so that the shift amount calculation unit 47 can correspond to the plurality of display portions 63-1 to 63-n. The image shift amount can be calculated with higher accuracy, and the shift amount of the patient 35 can be calculated with higher accuracy.

なお、表示部分71は、長方形と異なる他の形状に形成されることもできる。その形状は、特徴線73に概ね垂直である辺を有し、すなわち、勾配方向75に平行である辺を有している多角形(三角形、六角形)を含んでいる。その形状は、曲線により囲まれる図形(たとえば、楕円)をさらに含んでいる。このとき、その曲線は、特徴線73に垂直である直線を接線とし、すなわち、勾配方向75に平行である直線を接線としている。その曲線は、その接線の接点で特徴線73に交差している。このような形状に形成される表示部分は、既述の実施の形態における表示部分71と同様にして、特徴線73と特徴線76とが同一直線状に配置されるかどうかを誤認する可能性を低減することができる。   In addition, the display part 71 can also be formed in the other shape different from a rectangle. The shape includes polygons (triangles, hexagons) having sides that are generally perpendicular to the feature line 73, that is, sides that are parallel to the gradient direction 75. The shape further includes a figure (for example, an ellipse) surrounded by a curve. At this time, the curve has a straight line perpendicular to the feature line 73 as a tangent, that is, a straight line parallel to the gradient direction 75 as a tangent. The curve intersects the characteristic line 73 at the contact point of the tangent line. The display portion formed in such a shape may misidentify whether the feature line 73 and the feature line 76 are arranged in the same straight line as the display portion 71 in the above-described embodiment. Can be reduced.

本発明による放射線治療装置制御方法の実施の形態は、放射線治療装置制御装置10により実行され、患者を位置合わせする動作と放射線治療する動作とを備えている。   The embodiment of the radiotherapy apparatus control method according to the present invention is executed by the radiotherapy apparatus control apparatus 10 and includes an operation of aligning a patient and an operation of radiotherapy.

その位置合わせ時透視画像を撮影する動作は、CT装置20により患者35の3次元データが撮影され、ユーザにより患者35の治療計画が作成された後に実行される。放射線治療装置制御装置10は、図9に示されているように、患者35がカウチ33に固定された後に、まず、患者35を映す複数の位置合わせ時第1透視画像と複数の位置合わせ時第2透視画像とが撮影されるように、放射線治療装置1を制御する。放射線治療装置制御装置10は、さらに、複数の位置合わせ時第1透視画像と複数の位置合わせ時第2透視画像とに基づいて位置合わせ時3次元データを算出する。放射線治療装置制御装置10は、さらに、その位置合わせ時3次元データに基づいて位置合わせ時断層画像を再構成する。   The operation of capturing the fluoroscopic image at the time of alignment is executed after the CT apparatus 20 captures the three-dimensional data of the patient 35 and creates a treatment plan for the patient 35 by the user. As shown in FIG. 9, after the patient 35 is fixed to the couch 33, the radiation therapy apparatus control apparatus 10 first performs a plurality of alignments for displaying the patient 35 and a plurality of first fluoroscopic images and a plurality of alignments. The radiotherapy apparatus 1 is controlled so that the second fluoroscopic image is captured. The radiotherapy apparatus controller 10 further calculates the three-dimensional data at the time of alignment based on the plurality of first fluoroscopic images at the time of alignment and the plurality of second fluoroscopic images at the time of alignment. The radiotherapy apparatus controller 10 further reconstructs a tomographic image at the time of alignment based on the three-dimensional data at the time of alignment.

放射線治療装置制御装置10は、その計画時断層画像とその位置合わせ時断層画像とのうちから第1画像と第2画像とを選択する(ステップS1)。その第1画像は、その計画時断層画像とその位置合わせ時断層画像とのうちのノイズの量が少ない方の画像を示している。その第2画像は、その計画時断層画像とその位置合わせ時断層画像とのうちのノイズの量が多い方の画像を示している。放射線治療装置制御装置10は、ガウシアンフィルタによりその第1画像をノイズ除去し(ステップS2)、ニアレストネイバー法によりその第1画像を縮小する(ステップS3)。放射線治療装置制御装置10は、さらに、このように作成された第1画像51が示す複数のピクセルに対応する複数の輝度勾配を算出する(ステップS4)。   The radiotherapy apparatus controller 10 selects the first image and the second image from the planned tomographic image and the alignment tomographic image (step S1). The first image shows an image with a smaller amount of noise between the planned tomographic image and the alignment tomographic image. The second image shows an image having a larger amount of noise among the planned tomographic image and the alignment tomographic image. The radiation therapy apparatus control apparatus 10 removes noise from the first image using a Gaussian filter (step S2), and reduces the first image using the nearest neighbor method (step S3). The radiotherapy apparatus control apparatus 10 further calculates a plurality of luminance gradients corresponding to the plurality of pixels indicated by the first image 51 created in this way (step S4).

放射線治療装置制御装置10は、このようなノイズ除去と縮小により、その複数の輝度勾配を算出する計算量を低減することができ、複数の輝度勾配をより高速に算出することができる。なお、放射線治療装置制御装置10は、その第1画像のノイズが十分に少ないときに、または、放射線治療装置制御装置10が複数の輝度勾配を十分に高速に算出することができるときに、そのノイズ除去または縮小を省略することもできる。   The radiotherapy apparatus control apparatus 10 can reduce the amount of calculation for calculating the plurality of luminance gradients by such noise removal and reduction, and can calculate the plurality of luminance gradients at higher speed. The radiotherapy apparatus control device 10 is configured such that when the noise of the first image is sufficiently small, or when the radiotherapy apparatus control apparatus 10 can calculate a plurality of luminance gradients sufficiently quickly. Noise removal or reduction can be omitted.

放射線治療装置制御装置10は、その複数の輝度勾配に基づいて、第1画像51から複数の表示領域56−1〜56−nに配置される複数の表示部分55を抽出する(ステップS5)。放射線治療装置制御装置10は、その第2画像と複数の表示部分55とに基づいて表示画像61を作成する(ステップS6)。放射線治療装置制御装置10は、さらに、表示画像61を表示装置に表示する。ユーザは、表示画像61を見ることにより、患者35がどの方向にどの程度ずれて配置されているかを容易に確認することができる。   The radiotherapy apparatus control apparatus 10 extracts a plurality of display portions 55 arranged in the plurality of display areas 56-1 to 56-n from the first image 51 based on the plurality of luminance gradients (step S5). The radiation therapy apparatus control apparatus 10 creates a display image 61 based on the second image and the plurality of display portions 55 (step S6). The radiation therapy apparatus control device 10 further displays the display image 61 on the display device. By viewing the display image 61, the user can easily confirm how much the patient 35 is disposed in which direction.

放射線治療装置制御装置10は、表示画像61に基づいてずれ量を算出する(ステップS7)。放射線治療装置制御装置10は、そのずれ量に基づいて補正量を算出する。その補正量は、x軸回転補正量とy軸回転補正量とz軸回転補正量とx軸並進補正量とy軸並進補正量とz軸並進補正量とから形成されている。放射線治療装置制御装置10は、その補正量に基づいてカウチ駆動装置34を制御する(ステップS8)。すなわち、放射線治療装置制御装置10は、x軸を中心にそのx軸回転補正量だけカウチ33が回転し、x軸を中心にカウチ33が回転した後にy軸を中心にそのy軸回転補正量だけカウチ33が回転し、y軸を中心にカウチ33が回転した後にz軸を中心にそのz軸回転補正量だけカウチ33が回転するように、カウチ駆動装置34を制御する。放射線治療装置制御装置10は、さらに、z軸を中心にカウチ33が回転した後に、y軸に平行にそのy軸並進補正量だけカウチ33が平行移動し、y軸に平行にそのy軸並進補正量だけカウチ33が平行移動し、y軸に平行にそのy軸並進補正量だけカウチ33が平行移動するように、カウチ駆動装置34を制御する。   The radiation therapy apparatus control apparatus 10 calculates the amount of deviation based on the display image 61 (step S7). The radiation therapy apparatus control apparatus 10 calculates a correction amount based on the deviation amount. The correction amount is formed of an x-axis rotation correction amount, a y-axis rotation correction amount, a z-axis rotation correction amount, an x-axis translation correction amount, a y-axis translation correction amount, and a z-axis translation correction amount. The radiation therapy apparatus control apparatus 10 controls the couch driving apparatus 34 based on the correction amount (step S8). That is, the radiotherapy apparatus controller 10 rotates the couch 33 by the x-axis rotation correction amount around the x-axis, and after the couch 33 rotates around the x-axis, the y-axis rotation correction amount around the y-axis. The couch drive device 34 is controlled so that the couch 33 rotates only by the amount of the z-axis rotation correction amount after the couch 33 rotates about the y-axis and then the z-axis rotation correction amount. Further, after the couch 33 rotates about the z-axis, the radiotherapy device control apparatus 10 translates the couch 33 in parallel to the y-axis by the y-axis translation correction amount and translates the y-axis in parallel to the y-axis. The couch driving device 34 is controlled so that the couch 33 translates by the correction amount and the couch 33 translates by the y-axis translation correction amount in parallel with the y-axis.

図10は、ステップS5の表示領域の抽出を示している。放射線治療装置制御装置10は、ステップS4で算出された複数の輝度勾配に基づいて1番目の表示部分を抽出する(ステップS11)。その1番目の表示部分は、その複数の輝度勾配のうちの勾配量|∇I(x)|が最大である輝度勾配に対応するピクセルxを含む領域である。放射線治療装置制御装置10は、変数nに2を代入する(ステップS12)。放射線治療装置制御装置10は、第1画像51が示す複数のピクセルからn個の表示点候補を選択する複数の組み合わせに対応する複数の評価関数Dを算出する。そのn個の表示点候補は、ステップS11で抽出された1番目の表示部分を含んでいる。評価関数Dは、次式:
=|∇I(x)|×(к・Dxy,n+(1−к)・DΔθ,n
により表される。ここで、変数Dxy,nは、次式:
xy,n=Σ1≦l≦n[Σl≦k≦n||x−x||]
により表現される。変数DΔθ,nは、次式:
Δθ,n=Σ1≦l≦n[Σl≦k≦n f(Δθl,k)]
により表現される。関数f(x)は、次式:
f(x)={π/2−|(|x| mod π)−π/2|}
により表現される。角度差Δθl,kは、次式:
Δθl,k=cos−1{∇I(x)・∇I(x)/(|∇I(x)||∇I(x)|)}
により表現される。座標xは、そのn個の表示点候補のうちのk番目(1≦k≦n−1)に選択されたピクセルの位置を示している。輝度I(x)は、そのn個の表示点候補のうちのk番目(1≦k≦n−1)に選択されたピクセルが示す輝度を示している。輝度勾配∇I(x)は、そのn個の表示点候補のうちのk番目(1≦k≦n−1)に選択された点に対応する輝度勾配を示している。強調係数кは、ユーザにより設定された定数を示し、0以上1以下の数を示している。
FIG. 10 shows the extraction of the display area in step S5. The radiation therapy apparatus control apparatus 10 extracts the first display portion based on the plurality of luminance gradients calculated in step S4 (step S11). The first display portion is a region including the pixel x 1 corresponding to the luminance gradient having the maximum gradient amount | ∇I (x) | of the plurality of luminance gradients. The radiation therapy apparatus control apparatus 10 substitutes 2 for the variable n (step S12). The radiation therapy apparatus control apparatus 10 calculates a plurality of evaluation functions D n corresponding to a plurality of combinations for selecting n display point candidates from a plurality of pixels indicated by the first image 51. The n display point candidates include the first display portion extracted in step S11. The evaluation function D n is given by the following formula:
D n = | ∇I (x n ) | × (к · D xy, n + (1−к) · D Δθ, n )
It is represented by Here, the variable D xy, n is expressed by the following formula:
D xy, n = Σ 1 ≦ l ≦ nl ≦ k ≦ n || x 1 −x k ||]
It is expressed by The variable D Δθ, n is given by
DΔθ, n = Σ1 ≦ l ≦ n [Σl ≦ k ≦ nf (Δθ1 , k )]
It is expressed by The function f (x) has the following formula:
f (x) = {π / 2− | (| x | mod π) −π / 2 |}
It is expressed by The angle difference Δθ l, k is given by
Δθ l, k = cos −1 {∇I (x k ) · ∇I (x l ) / (| ∇I (x k ) || ∇I (x l ) |)}
It is expressed by The coordinate x k indicates the position of the pixel selected as the k th (1 ≦ k ≦ n−1) of the n display point candidates. The luminance I (x k ) indicates the luminance indicated by the kth (1 ≦ k ≦ n−1) selected pixel among the n display point candidates. The luminance gradient ∇I (x k ) indicates the luminance gradient corresponding to the kth (1 ≦ k ≦ n−1) selected point among the n display point candidates. The enhancement coefficient к indicates a constant set by the user, and indicates a number from 0 to 1.

放射線治療装置制御装置10は、その複数の評価関数Dのうちの最大である評価関数Dを選択し、その選択された評価関数Dに基づいて複数のピクセルのうちから1つのピクセルxを選択し、ピクセルxを含む表示領域を求めるべき複数の表示領域に追加する(ステップS13)。ピクセルxは、その複数の組み合わせのうちのその選択された評価関数Dに対応する組み合わせにより選択されたn個の表示点候補のうちのn番目の表示点候補を示している。 The radiotherapy apparatus control apparatus 10 selects an evaluation function D n that is the maximum of the plurality of evaluation functions D n , and one pixel x out of the plurality of pixels based on the selected evaluation function D n. n is selected, and a display area including the pixel xn is added to a plurality of display areas to be obtained (step S13). Pixel x n indicates the n-th display point candidate among the n display point candidates selected by the combination corresponding to the evaluation function D n which is the selected one of the plurality of combinations.

放射線治療装置制御装置10は、変数nの値に1を加算した和に変数nを更新する(ステップS14)。放射線治療装置制御装置10は、その選択された評価関数Dを算出するときに算出された変数Dxy,nと変数DΔθ,nとが所定の範囲内にあるかどうかを判別する(ステップS15)。放射線治療装置制御装置10は、次式:
xy,n−Dxy,n−1>Thxy
が成立するときに、または、次式:
Δθ,n−DΔθ,n−1>ThΔθ
が成立するときに(ステップS15、YES)、変数nと定数Nとの大小関係を判別する(ステップS16)。閾値Thxyと閾値ThΔθとは、ユーザにより設定された定数である。定数Nは、ユーザにより設定された自然数であり、2以上の自然数である。
The radiation therapy apparatus control apparatus 10 updates the variable n to a sum obtained by adding 1 to the value of the variable n (step S14). The radiotherapy apparatus control apparatus 10 determines whether or not the variable D xy, n and the variable D Δθ, n calculated when calculating the selected evaluation function D n are within a predetermined range (step) S15). The radiotherapy apparatus control apparatus 10 has the following formula:
D xy, n −D xy, n−1 > Th xy
Or the following formula:
D Δθ, n −D Δθ, n−1 > Th Δθ
Is established (step S15, YES), the magnitude relationship between the variable n and the constant N is determined (step S16). The threshold value Th xy and the threshold value Th Δθ are constants set by the user. The constant N is a natural number set by the user and is a natural number of 2 or more.

放射線治療装置制御装置10は、変数nが定数Nより小さいときに(ステップS16、YES)、第1画像51が示す複数のピクセルからn個の表示点候補を選択する複数の組み合わせに対応する複数の評価関数Dを再度算出する(ステップS13)。 When the variable n is smaller than the constant N (step S16, YES), the radiotherapy apparatus control apparatus 10 selects a plurality of combinations corresponding to a plurality of combinations for selecting n display point candidates from a plurality of pixels indicated by the first image 51. calculating the evaluation function D n again (step S13).

放射線治療装置制御装置10は、次式:
xy,n−Dxy,n−1>Thxy
が成立しないで、かつ、次式:
Δθ,n−DΔθ,n−1>ThΔθ
が成立しなくなるまで(ステップS15、NO)、または、変数nが定数Nになるまで(ステップS16、NO)、ステップS13〜S14を繰り返して実行する。
The radiotherapy apparatus control apparatus 10 has the following formula:
D xy, n −D xy, n−1 > Th xy
Does not hold and the following formula:
D Δθ, n −D Δθ, n−1 > Th Δθ
Steps S13 to S14 are repeatedly executed until NO is satisfied (NO in Step S15) or until the variable n becomes a constant N (NO in Step S16).

このように抽出された複数の表示部分55によれば、放射線治療装置制御装置10は、第1画像に対して第2画像がどの方向にどの程度ずらすことにより第1画像と第2画像とが一致するかをより高精度に算出することができ、このため、患者35のずれ量をより高精度に算出することができ、患者35をより高精度に位置合わせすることができる。放射線治療装置制御装置10は、ステップS15により、不要な表示領域が選択されることが防止され、患者35のずれ量をより高速に算出することができる。   According to the plurality of display portions 55 extracted in this way, the radiotherapy apparatus control device 10 shifts the second image with respect to the first image in what direction and how much the first image and the second image are shifted. Whether or not they match can be calculated with higher accuracy. Therefore, the shift amount of the patient 35 can be calculated with higher accuracy, and the patient 35 can be aligned with higher accuracy. In step S15, the radiotherapy apparatus control apparatus 10 can prevent unnecessary display areas from being selected, and can calculate the shift amount of the patient 35 at a higher speed.

なお、放射線治療装置制御装置10は、ステップS13で、次式:
xy,n−Dxy,n−1>Thxy
が成立するときに、かつ、次式:
Δθ,n−DΔθ,n−1>ThΔθ
が成立するときに、ステップS16に進み、変数nと定数Nとの大小関係を判別するようにすることもできる。この場合も、放射線治療装置制御装置10は、第1画像に対して第2画像がどの方向にどの程度ずらすことにより第1画像と第2画像とが一致するかをより高精度に算出することができ、このため、患者35のずれ量をより高精度に算出することができ、患者35をより高精度に位置合わせすることができる。この場合も、放射線治療装置制御装置10は、さらに、不要な表示領域が選択されることが防止され、患者35のずれ量をより高速に算出することができる。
In addition, the radiation therapy apparatus control apparatus 10 is a following formula by step S13:
D xy, n −D xy, n−1 > Th xy
And the following formula:
D Δθ, n −D Δθ, n−1 > Th Δθ
When the above holds, the process can proceed to step S16 to determine the magnitude relationship between the variable n and the constant N. Also in this case, the radiotherapy apparatus control apparatus 10 calculates with higher accuracy how much the second image is shifted in which direction and how much the first image matches the first image. Therefore, the shift amount of the patient 35 can be calculated with higher accuracy, and the patient 35 can be aligned with higher accuracy. Also in this case, the radiation therapy apparatus control apparatus 10 can further prevent the unnecessary display area from being selected, and can calculate the shift amount of the patient 35 at a higher speed.

なお、放射線治療装置制御装置10は、ステップS15を省略することもできる。このとき、放射線治療装置制御装置10は、変数nが定数Nになるまで、ステップS13〜S14を繰り返して実行する。この場合も、放射線治療装置制御装置10は、第1画像に対して第2画像がどの方向にどの程度ずらすことにより第1画像と第2画像とが一致するかをより高精度に算出することができる。このため、放射線治療装置制御装置10は、患者35のずれ量をより高精度に算出することができ、患者35をより高精度に位置合わせすることができる。   In addition, the radiotherapy apparatus control apparatus 10 can also omit step S15. At this time, the radiation therapy apparatus control apparatus 10 repeatedly executes steps S13 to S14 until the variable n becomes a constant N. Also in this case, the radiotherapy apparatus control apparatus 10 calculates with higher accuracy how much the second image is shifted in which direction and how much the first image matches the first image. Can do. For this reason, the radiotherapy apparatus control apparatus 10 can calculate the shift amount of the patient 35 with higher accuracy, and can align the patient 35 with higher accuracy.

なお、ユーザは、放射線治療装置制御装置10がずれ量を算出した後に、そのずれ量を参照して、患者35がそのずれ量だけ移動するように、カウチ駆動装置34を手動で制御することもできる。この場合も、ユーザは、患者35をより高精度に位置合わせすることができる。さらに、ユーザは、患者35が位置合わせされた後に、再度、表示画像を作成し、その表示画像を見ることにより、患者35が所定の位置に配置されているかどうかをより容易に確認することができる。   Note that the user may manually control the couch driving device 34 so that the patient 35 moves by the deviation amount after the radiation therapy apparatus control device 10 calculates the deviation amount, with reference to the deviation amount. it can. Also in this case, the user can align the patient 35 with higher accuracy. Furthermore, after the patient 35 is aligned, the user can easily check whether the patient 35 is placed at a predetermined position by creating a display image again and viewing the display image. it can.

なお、ユーザは、放射線治療装置制御装置10により表示画像61が作成された後に、表示画像61を見ることにより、放射線治療装置制御装置10を用いないで患者35がどの方向にどの程度ずれて配置されているかを算出することもできる。このとき、放射線治療装置制御装置10は、ずれ量算出部47を省略することができる。このとき、放射線治療装置制御装置10は、患者35がそのずれ量だけ移動するように、そのずれ量に基づいてカウチ駆動装置34を制御し、または、ユーザは、患者35がそのずれ量だけ移動するように、カウチ駆動装置34を手動で制御する。このような位置合わせも、既述の実施の形態と同様にして、患者35をより高精度に位置合わせすることができる。   In addition, after the user creates the display image 61 by the radiotherapy apparatus control device 10, the user 35 looks at the display image 61 to displace the patient 35 in which direction and how much without using the radiotherapy apparatus control apparatus 10. It can also be calculated. At this time, the radiotherapy apparatus control apparatus 10 can omit the deviation amount calculation unit 47. At this time, the radiotherapy device control apparatus 10 controls the couch driving device 34 based on the shift amount so that the patient 35 moves by the shift amount, or the user moves the patient 35 by the shift amount. The couch drive device 34 is manually controlled as described above. Such alignment can also align the patient 35 with higher accuracy in the same manner as the above-described embodiment.

その放射線治療する動作は、患者を位置合わせする動作が実行された後に実行される。放射線治療装置制御装置10は、その治療計画が示すOリング回転角にOリング2が配置されるように、旋回駆動装置21を制御する。放射線治療装置制御装置10は、さらに、その治療計画が示すガントリ回転角に走行ガントリ3が配置されるように、放射線治療装置1の走行駆動装置を制御する。   The radiation treatment operation is performed after the operation of aligning the patient is performed. The radiotherapy device control apparatus 10 controls the turning drive device 21 so that the O-ring 2 is arranged at the O-ring rotation angle indicated by the treatment plan. The radiotherapy device controller 10 further controls the travel drive device of the radiotherapy device 1 so that the travel gantry 3 is arranged at the gantry rotation angle indicated by the treatment plan.

放射線治療装置制御装置10は、患者35に対して治療用放射線照射装置6が所定の位置に配置された後に、患者35の第1追尾用透視画像が撮影されるように第1診断用X線源25と第1センサアレイ27とを制御し、患者35の第2追尾用透視画像が撮影されるように第2診断用X線源26と第2センサアレイ28とを制御する。   The radiotherapy apparatus control apparatus 10 first X-rays for diagnosis so that a first tracking fluoroscopic image of the patient 35 is taken after the therapeutic radiation irradiation apparatus 6 is placed at a predetermined position with respect to the patient 35. The source 25 and the first sensor array 27 are controlled, and the second diagnostic X-ray source 26 and the second sensor array 28 are controlled so that a second tracking fluoroscopic image of the patient 35 is taken.

放射線治療装置制御装置10は、その第1追尾用透視画像と第2追尾用透視画像とに基づいて患者35の患部の位置と形状とを算出する。放射線治療装置制御装置10は、その算出された位置に治療用放射線照射装置6が向くように、ジンバル装置23を制御する。放射線治療装置制御装置10は、その患部の形状に治療用放射線24の照射野が一致するように、かつ、その患部に治療用放射線24が所定の線量だけ照射されるように、治療用放射線照射装置6を制御する。放射線治療装置制御装置10は、さらに、その治療計画が示す線量の治療用放射線24が患者35の患部に照射されるまで、その追尾用透視画像の撮影から治療用放射線24の照射までの動作を周期的に繰り返して実行する。   The radiotherapy apparatus controller 10 calculates the position and shape of the affected part of the patient 35 based on the first tracking fluoroscopic image and the second tracking fluoroscopic image. The radiation therapy apparatus control apparatus 10 controls the gimbal apparatus 23 so that the therapeutic radiation irradiation apparatus 6 faces the calculated position. The radiation therapy apparatus control apparatus 10 irradiates the therapeutic radiation so that the irradiation field of the therapeutic radiation 24 matches the shape of the affected part, and the therapeutic radiation 24 is irradiated to the affected part by a predetermined dose. The apparatus 6 is controlled. The radiotherapy apparatus control apparatus 10 further performs operations from taking a tracking fluoroscopic image to irradiating the therapeutic radiation 24 until the affected part of the patient 35 is irradiated with the therapeutic radiation 24 of the dose indicated by the treatment plan. Execute periodically and repeatedly.

このような放射線治療装置制御方法によれば、放射線治療装置制御装置10は、患者35の骨が所定の位置に配置されるように患者35がより高精度に位置合わせされていることにより、患者35の患部に治療用放射線24をより高精度に照射することができ、患者35をより高精度に放射線治療することができる。   According to such a radiotherapy apparatus control method, the radiotherapy apparatus control apparatus 10 allows the patient 35 to be aligned with higher accuracy so that the bone of the patient 35 is positioned at a predetermined position. The therapeutic radiation 24 can be irradiated to the affected area 35 with higher accuracy, and the patient 35 can be subjected to radiotherapy with higher accuracy.

なお、放射線治療する動作は、放射線治療する他の動作に置換されることもできる。たとえば、放射線治療装置制御装置10は、その算出された患部の位置と治療用放射線照射装置6により治療用放射線24が曝射されようとしている位置との差が所定範囲に含まれるときに、治療用放射線24が出射されるように、治療用放射線照射装置6を制御する。放射線治療装置制御装置10は、その算出された患部の位置と治療用放射線照射装置6により治療用放射線24が曝射されようとしている位置との差がその所定範囲に含まれないときに、治療用放射線24が曝射されないように、治療用放射線照射装置6を制御する。この場合も、放射線治療装置制御装置10は、既述の放射線治療の場合と同様にして、患者35をより高精度に放射線治療することができる。   In addition, the operation | movement which carries out a radiotherapy can also be substituted by the other operation | movement which carries out a radiotherapy. For example, the radiation therapy apparatus control device 10 treats treatment when the difference between the calculated position of the affected part and the position where the therapeutic radiation 24 is about to be exposed by the therapeutic radiation irradiation apparatus 6 is included in a predetermined range. The therapeutic radiation irradiation device 6 is controlled so that the therapeutic radiation 24 is emitted. When the difference between the calculated position of the affected part and the position where the therapeutic radiation 24 is about to be exposed by the therapeutic radiation irradiation device 6 is not included in the predetermined range, the radiation therapy device control device 10 performs treatment. The therapeutic radiation irradiation device 6 is controlled so that the therapeutic radiation 24 is not exposed. Also in this case, the radiotherapy device control apparatus 10 can perform radiotherapy of the patient 35 with higher accuracy in the same manner as in the above-described radiotherapy.

なお、放射線治療装置制御装置10は、その計画時断層画像と位置合わせ時断層画像とをその第1画像と第2画像とのどちらにするかをノイズの量に無関係に固定することもできる。この場合も、表示画像は、患者35がどの方向にどの程度ずれているかをより見やすく示すことができ、ユーザは、このような表示画像を用いることにより、その被検体をより容易に位置合わせすることができる。   The radiotherapy apparatus control apparatus 10 can also fix whether the planned tomographic image or the alignment tomographic image is the first image or the second image regardless of the amount of noise. Also in this case, the display image can more easily show how much the patient 35 is displaced in which direction, and the user can easily align the subject by using such a display image. be able to.

なお、位置合わせ時画像撮影部43は、位置合わせ時3次元データを撮影しないで、位置合わせ時第1透視画像と位置合わせ時第2透視画像とのみを撮影することもできる。その位置合わせ時第1透視画像は、第1診断用X線源25と第1センサアレイ27とにより撮影される画像を示している。その位置合わせ時第2透視画像は、第2診断用X線源26と第2センサアレイ28とにより撮影される画像を示している。このとき、放射線治療装置制御装置10は、CT装置20により撮影された計画時3次元データに基づいて、第1DRR画像と第2DRR画像とを再構成する。その第1DRR画像は、第1診断用X線源25と第1センサアレイ27とにより撮影される画像を示している。その第2DRR画像は、第2診断用X線源26と第2センサアレイ28とにより撮影される画像を示している。放射線治療装置制御装置10は、断層画像のときと同様にして、表示画像を作成する。このように作成された表示画像は、断層画像に基づいて作成された表示画像と同様にして、患者35がどの方向にどの程度ずれているかをより見やすく示すことができ、ユーザは、このような表示画像を用いることにより、その被検体をより容易に位置合わせすることができる。   Note that the image capturing unit 43 at the time of alignment can also capture only the first fluoroscopic image at the time of alignment and the second fluoroscopic image at the time of alignment without capturing the three-dimensional data at the time of alignment. The first fluoroscopic image at the time of alignment indicates an image photographed by the first diagnostic X-ray source 25 and the first sensor array 27. The second fluoroscopic image at the time of alignment indicates an image photographed by the second diagnostic X-ray source 26 and the second sensor array 28. At this time, the radiotherapy apparatus control apparatus 10 reconstructs the first DRR image and the second DRR image based on the planned three-dimensional data imaged by the CT apparatus 20. The first DRR image shows an image photographed by the first diagnostic X-ray source 25 and the first sensor array 27. The second DRR image shows an image photographed by the second diagnostic X-ray source 26 and the second sensor array 28. The radiotherapy apparatus control apparatus 10 creates a display image in the same manner as in the case of a tomographic image. The display image created in this way can show the direction and how much the patient 35 is displaced in the same manner as the display image created based on the tomographic image. By using the display image, the subject can be aligned more easily.

本発明による放射線治療装置制御方法の実施の他の形態は、ステップS4とS5との処理が他の処理に置換されている。放射線治療装置制御装置10は、図11に示されているように、第1画像91が示す複数のピクセルに対応する複数の輝度勾配を算出した後に、第1画像91を複数の分割画像92−1〜92−m(m=2,3,4,…)に分割する。放射線治療装置制御装置10は、複数の分割画像92−1〜92−mの各分割画像92−j(j=1,2,3,…,m)に含まれる複数のピクセルに対応する複数の輝度勾配を平均することにより、複数の分割画像92−1〜92−mに対応する複数の平均輝度勾配を算出する。その複数の平均輝度勾配のうちの任意の分割画像92−jに対応する平均輝度勾配は、平均勾配方向と平均勾配量とを示している。その平均勾配方向は、分割画像92−jに含まれる複数のピクセルに対応する複数の輝度が最も変化する方向を示している。その平均勾配量は、分割画像92−jに含まれる複数のピクセルに対応する複数の輝度がその平均勾配方向に変化する程度とを示している。   In another embodiment of the radiotherapy apparatus control method according to the present invention, the processes in steps S4 and S5 are replaced with other processes. As shown in FIG. 11, the radiotherapy apparatus control apparatus 10 calculates a plurality of luminance gradients corresponding to a plurality of pixels indicated by the first image 91, and then converts the first image 91 into a plurality of divided images 92-. It is divided into 1 to 92-m (m = 2, 3, 4,...). The radiotherapy apparatus control apparatus 10 includes a plurality of pixels corresponding to a plurality of pixels included in each of the divided images 92-j (j = 1, 2, 3,..., M) of the plurality of divided images 92-1 to 92-m. A plurality of average luminance gradients corresponding to the plurality of divided images 92-1 to 92-m are calculated by averaging the luminance gradients. An average luminance gradient corresponding to an arbitrary divided image 92-j among the plurality of average luminance gradients indicates an average gradient direction and an average gradient amount. The average gradient direction indicates the direction in which the plurality of luminances corresponding to the plurality of pixels included in the divided image 92-j change most. The average gradient amount indicates the degree to which the plurality of luminances corresponding to the plurality of pixels included in the divided image 92-j change in the average gradient direction.

放射線治療装置制御装置10は、その評価関数がより大きくなるように、複数の分割画像92−1〜92−mから複数の分割画像を選択する。放射線治療装置制御装置10は、その選択された複数の分割画像に基づいて複数の表示部分を選択する。その複数の表示部分がそれぞれ配置される複数の表示領域は、その選択された複数の分割画像がそれぞれ含まれるように、第1画像91から抽出される。放射線治療装置制御装置10は、その第2画像とその選択された複数の表示部分とに基づいて表示画像を作成する。放射線治療装置制御装置10は、さらに、その表示画像を表示装置に表示する。   The radiotherapy device control apparatus 10 selects a plurality of divided images from the plurality of divided images 92-1 to 92-m so that the evaluation function becomes larger. The radiotherapy device control apparatus 10 selects a plurality of display portions based on the selected plurality of divided images. The plurality of display areas in which the plurality of display portions are respectively arranged are extracted from the first image 91 so as to include the selected plurality of divided images. The radiotherapy apparatus control apparatus 10 creates a display image based on the second image and the selected plurality of display portions. The radiotherapy device control apparatus 10 further displays the display image on the display device.

このように作成された表示画像によれば、既述の実施の形態における表示画像61と同様にして、ユーザは、患者35がどの方向にどの程度ずれて配置されているかを容易に確認することができる。放射線治療装置制御装置10は、さらに、第1画像91が示す複数のピクセルに対応する複数の輝度勾配に基づいて複数の表示部分を抽出することに比較して、その複数の平均輝度勾配に基づいてその複数の表示部分を抽出する演算の演算量を低減することができ、その複数の表示部分をより高速に抽出することができる。その結果、放射線治療装置制御装置10は、患者35をより高速に位置合わせすることができる。   According to the display image created in this way, the user can easily confirm in which direction and how much the patient 35 is arranged in the same manner as the display image 61 in the above-described embodiment. Can do. The radiotherapy apparatus control device 10 is further based on the plurality of average luminance gradients compared to extracting the plurality of display portions based on the plurality of luminance gradients corresponding to the plurality of pixels indicated by the first image 91. The amount of calculation for extracting the plurality of display portions can be reduced, and the plurality of display portions can be extracted at higher speed. As a result, the radiation therapy apparatus control apparatus 10 can align the patient 35 at a higher speed.

なお、表示画像は、3次元データに置換されることもできる。すなわち、放射線治療装置制御装置10は、計画時3次元データと位置合わせ時3次元データとのうちの一方から複数の3次元領域に表示される複数の3次元部分を抽出し、その計画時3次元データと位置合わせ時3次元データとのうちの他方とその抽出された複数の3次元部分とが重ねて表示された3次元表示画像を作成する。このような3次元表示画像によれば、既述の実施の形態における2次元の表示画像61と同様にして、ユーザは、患者35がどの方向にどの程度ずれて配置されているかを容易に確認することができる。このような3次元表示画像によれば、既述の実施の形態における2次元の表示画像61に比較して、ユーザは、患者35がどの3次元方向にどの程度ずれて配置されているかをより容易に確認することができる。   The display image can be replaced with three-dimensional data. That is, the radiotherapy apparatus control apparatus 10 extracts a plurality of three-dimensional parts displayed in a plurality of three-dimensional regions from one of the planning three-dimensional data and the alignment three-dimensional data, and the planning three A three-dimensional display image is created in which the other of the three-dimensional data and the three-dimensional data at the time of alignment and a plurality of extracted three-dimensional parts are displayed in an overlapping manner. According to such a three-dimensional display image, in the same way as the two-dimensional display image 61 in the above-described embodiment, the user can easily confirm in which direction and how much the patient 35 is arranged. can do. According to such a three-dimensional display image, compared to the two-dimensional display image 61 in the above-described embodiment, the user can determine in which three-dimensional direction and how much the patient 35 is arranged. It can be easily confirmed.

1 :放射線治療装置
2 :Oリング
3 :走行ガントリ
6 :治療用放射線照射装置
10:放射線治療装置制御装置
11:回転軸
12:回転軸
14:アイソセンタ
16:チルト軸
17:パン軸
20:CT装置
21:旋回駆動装置
23:ジンバル装置
24:治療用放射線
25:第1診断用X線源
26:第2診断用X線源
27:第1センサアレイ
28:第2センサアレイ
31:第1診断用X線
32:第2診断用X線
33:カウチ
34:カウチ駆動装置
35:患者
41:治療計画収集部
42:計画時画像収集部
43:位置合わせ時画像撮影部
44:輝度勾配算出部
45:位置合わせ表示領域算出部
46:表示画像作成部
47:ずれ量算出部
48:患者位置合わせ部
49:照射部
51:第1画像
52:像
55:表示部分
56−1〜56−n:複数の表示領域
61:表示画像
62:像
63−1〜63−n:複数の表示部分
71:表示部分
72:辺
73:特徴線
74:方向
75:勾配方向
76:特徴線
77:画像ずれ量
91:第1画像
92−1〜92−m:複数の分割画像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Radiation therapy apparatus 2: O-ring 3: Traveling gantry 6: Radiation irradiation apparatus for treatment 10: Radiation therapy apparatus control apparatus 11: Rotation axis 12: Rotation axis 14: Isocenter 16: Tilt axis 17: Pan axis 20: CT apparatus 21: Swiveling drive device 23: Gimbal device 24: Radiation for treatment 25: X-ray source for first diagnosis 26: X-ray source for second diagnosis 27: First sensor array 28: Second sensor array 31: For first diagnosis X-ray 32: X-ray for second diagnosis 33: Couch 34: Couch drive device 35: Patient 41: Treatment plan collection unit 42: Plan-time image collection unit 43: Registration-time image photographing unit 44: Brightness gradient calculation unit 45: Alignment display area calculation unit 46: Display image creation unit 47: Deviation amount calculation unit 48: Patient alignment unit 49: Irradiation unit 51: First image 52: Image 55: Display part 56-1 56-n: a plurality of display areas 61: a display image 62: an image 63-1 to 63-n: a plurality of display parts 71: a display part 72: a side 73: a characteristic line 74: a direction 75: a gradient direction 76: a characteristic line 77 : Image shift amount 91: First image 92-1 to 92-m: Multiple divided images

Claims (15)

被検体が撮影された第1画像を収集する第1画像収集部と、
前記第1画像に基づいて複数の勾配算出用位置に対応する複数の輝度勾配を算出する輝度勾配算出部と、
前記複数の輝度勾配に基づいて、前記第1画像のうちの互いに異なる複数の表示領域にそれぞれ表示される複数の表示部分を抽出する位置合わせ表示領域算出部と、
前記第1画像が撮影された第1時刻と異なる第2時刻に前記被検体が撮影された第2画像を収集する第2画像収集部と、
前記第2画像と前記複数の表示領域とに基づいて表示画像を作成する表示画像作成部とを具備し、
前記第1画像は、複数の表示要素位置に対応する複数の第1輝度を示し、
前記第2画像は、前記複数の表示要素位置に対応する複数の第2輝度を示し、
前記複数の輝度勾配のうちの任意の位置に対応する輝度勾配は、
前記複数の第1輝度が前記任意の位置で最も変化する勾配方向と、
前記複数の第1輝度が前記任意の位置で前記勾配方向に変化する程度とを示し、
前記表示画像は、
前記表示画像のうちの前記複数の表示領域に前記複数の表示部分がそれぞれ表示され、
前記表示画像のうちの前記複数の表示領域を除く他の領域に前記第2画像が表示される
放射線治療装置制御装置。
A first image collection unit for collecting a first image obtained by imaging a subject;
A luminance gradient calculation unit that calculates a plurality of luminance gradients corresponding to a plurality of gradient calculation positions based on the first image;
An alignment display region calculation unit that extracts a plurality of display portions respectively displayed in a plurality of different display regions of the first image based on the plurality of luminance gradients;
A second image collection unit for collecting a second image obtained by photographing the subject at a second time different from the first time obtained by photographing the first image;
A display image creation unit that creates a display image based on the second image and the plurality of display areas;
The first image shows a plurality of first luminances corresponding to a plurality of display element positions,
The second image shows a plurality of second luminances corresponding to the plurality of display element positions;
A luminance gradient corresponding to an arbitrary position among the plurality of luminance gradients is:
A gradient direction in which the plurality of first luminance values change most at the arbitrary position;
The degree of the plurality of first luminances changing in the gradient direction at the arbitrary position;
The display image is
The plurality of display portions are respectively displayed in the plurality of display areas of the display image;
The radiotherapy apparatus control apparatus, wherein the second image is displayed in an area other than the plurality of display areas of the display image.
請求項1において、
前記第1画像は、前記第2画像よりノイズが少ない
放射線治療装置制御装置。
In claim 1,
The first image has less noise than the second image.
請求項1〜請求項2のいずれかにおいて、
前記位置合わせ表示領域算出部は、前記複数の輝度勾配から複数の表示領域候補輝度勾配を選択する複数の組み合わせに対応する複数の評価関数を算出し、前記複数の評価関数に基づいて前記複数の表示部分を抽出し、
前記複数の評価関数のうちの任意の組み合わせに対応する評価関数は、
前記複数の輝度勾配のうちの前記任意の組み合わせにより選択された複数の選択輝度勾配から選択される任意の2つの輝度勾配がそれぞれ配置される2つの位置の距離の総和が大きいほど大きく、
前記複数の選択輝度勾配がそれぞれ示す程度の総和が大きいほど大きく、
前記任意の2つの輝度勾配がそれぞれ示す2つの勾配方向のなす角が直角に近いほど大きい
放射線治療装置制御装置。
In any one of Claims 1-2.
The alignment display region calculation unit calculates a plurality of evaluation functions corresponding to a plurality of combinations for selecting a plurality of display region candidate luminance gradients from the plurality of luminance gradients, and based on the plurality of evaluation functions, the plurality of evaluation functions Extract the display part,
An evaluation function corresponding to any combination of the plurality of evaluation functions is:
The larger the sum of the distances between the two positions at which any two luminance gradients selected from the plurality of selected luminance gradients selected by the arbitrary combination of the plurality of luminance gradients are arranged,
The larger the total sum of the plurality of selected luminance gradients, the larger
The radiotherapy apparatus control apparatus is such that the angle formed by the two gradient directions indicated by each of the two arbitrary intensity gradients is greater as the angle is closer to a right angle.
請求項1〜請求項2のいずれかにおいて、
前記輝度勾配算出部は、前記第1画像を複数の画像部分に分割し、前記複数の画像部分に対応する複数の平均輝度勾配を算出し、
前記複数の平均輝度勾配のうちの任意の画像部分に対応する平均輝度勾配は、
前記複数の第1輝度が前記任意の画像部分で変化する勾配方向の平均と、
前記複数の第1輝度が前記任意の画像部分で前記平均に変化する程度とを示し、
前記位置合わせ表示領域算出部は、前記複数の平均輝度勾配に基づいて前記第1画像から前記複数の表示部分を抽出する
放射線治療装置制御装置。
In any one of Claims 1-2.
The luminance gradient calculation unit divides the first image into a plurality of image portions, calculates a plurality of average luminance gradients corresponding to the plurality of image portions,
An average brightness gradient corresponding to an arbitrary image portion of the plurality of average brightness gradients is:
An average of gradient directions in which the plurality of first luminance values change in the arbitrary image portion;
The degree of the plurality of first luminances changing to the average in the arbitrary image portion;
The alignment display region calculation unit extracts the plurality of display portions from the first image based on the plurality of average luminance gradients.
請求項1〜請求項4のいずれかにおいて、
前記複数の表示要素位置は、平面上に配置される複数のピクセルがそれぞれ配置される複数の位置を示す
放射線治療装置制御装置。
In any one of Claims 1-4,
The plurality of display element positions indicate a plurality of positions at which a plurality of pixels arranged on a plane are respectively arranged.
請求項5において、
前記複数の表示部分のうちの任意の表示部分の輪郭は、前記複数の第1輝度が前記任意の表示部分で変化する勾配方向の平均に平行である辺を含む
放射線治療装置制御装置。
In claim 5,
An outline of an arbitrary display portion among the plurality of display portions includes a side parallel to an average of gradient directions in which the plurality of first luminances change in the arbitrary display portion.
請求項1〜請求項6のいずれかにおいて、
前記第1画像が撮影された第1時刻に前記被検体が配置された位置と前記第2画像が撮影された第2時刻に前記被検体が配置された位置とのずれ量を算出するずれ量算出部
をさらに具備する放射線治療装置制御装置。
In any one of Claims 1-6,
A deviation amount for calculating a deviation amount between a position where the subject is arranged at the first time when the first image is taken and a position where the subject is placed at the second time where the second image is taken. A radiotherapy apparatus control apparatus further comprising a calculation unit.
請求項7において、
前記被検体が所定の位置に配置されるように、前記被検体を支持するカウチを前記ずれ量に基づいて移動させる駆動装置を制御する位置合わせ部
をさらに具備する放射線治療装置制御装置。
In claim 7,
A radiotherapy apparatus control apparatus, further comprising: an alignment unit that controls a driving device that moves a couch that supports the subject based on the shift amount so that the subject is disposed at a predetermined position.
請求項8において、
前記被検体が前記所定の位置に配置された後に、前記被検体の所定の部位に治療用放射線が曝射されるように照射装置を制御する照射部
をさらに具備する放射線治療装置制御装置。
In claim 8,
A radiotherapy apparatus control apparatus further comprising: an irradiation unit that controls an irradiation apparatus so that therapeutic radiation is exposed to a predetermined part of the subject after the subject is arranged at the predetermined position.
被検体が撮影された第1画像を収集するステップと、
前記第1画像に基づいて複数の勾配算出用位置に対応する複数の輝度勾配を算出するステップと、
前記複数の輝度勾配に基づいて、前記第1画像のうちの互いに異なる複数の表示領域にそれぞれ表示される複数の表示部分を抽出するステップと、
前記第1画像が撮影された第1時刻と異なる第2時刻に前記被検体が撮影された第2画像を収集するステップと、
前記第2画像と前記複数の表示領域とに基づいて表示画像を作成するステップとを具備し、
前記第1画像は、複数の表示要素位置に対応する複数の第1輝度を示し、
前記第2画像は、前記複数の表示要素位置に対応する複数の第2輝度を示し、
前記複数の輝度勾配のうちの任意の位置に対応する輝度勾配は、
前記複数の第1輝度が前記任意の位置で最も変化する勾配方向と、
前記複数の第1輝度が前記任意の位置で前記勾配方向に変化する程度とを示し、
前記表示画像は、
前記表示画像のうちの前記複数の表示領域に前記複数の表示部分がそれぞれ表示され、
前記表示画像のうちの前記複数の表示領域を除く他の領域に前記第2画像が表示される
放射線治療装置制御方法。
Collecting a first image of a subject imaged;
Calculating a plurality of luminance gradients corresponding to a plurality of gradient calculation positions based on the first image;
Extracting a plurality of display portions respectively displayed in a plurality of different display areas of the first image based on the plurality of luminance gradients;
Collecting a second image in which the subject is imaged at a second time different from the first time at which the first image was imaged;
Creating a display image based on the second image and the plurality of display areas,
The first image shows a plurality of first luminances corresponding to a plurality of display element positions,
The second image shows a plurality of second luminances corresponding to the plurality of display element positions;
A luminance gradient corresponding to an arbitrary position among the plurality of luminance gradients is:
A gradient direction in which the plurality of first luminance values change most at the arbitrary position;
The degree of the plurality of first luminances changing in the gradient direction at the arbitrary position;
The display image is
The plurality of display portions are respectively displayed in the plurality of display areas of the display image;
The radiotherapy apparatus control method, wherein the second image is displayed in a region other than the plurality of display regions of the display image.
請求項10において、
前記第1画像は、前記第2画像よりノイズが少ない
放射線治療装置制御方法。
In claim 10,
The radiotherapy apparatus control method, wherein the first image has less noise than the second image.
請求項10〜請求項11のいずれかにおいて、
前記複数の輝度勾配から複数の表示領域候補輝度勾配を選択する複数の組み合わせに対応する複数の評価関数を算出するステップをさらに具備し、
前記複数の表示部分は、前記複数の評価関数に基づいて抽出され、
前記複数の評価関数のうちの任意の組み合わせに対応する評価関数は、
前記複数の輝度勾配のうちの前記任意の組み合わせにより選択された複数の選択輝度勾配から選択される任意の2つの輝度勾配がそれぞれ配置される2つの位置の距離の総和が大きいほど大きく、
前記複数の選択輝度勾配がそれぞれ示す程度の総和が大きいほど大きく、
前記任意の2つの輝度勾配がそれぞれ示す2つの勾配方向のなす角が直角に近いほど大きい
放射線治療装置制御方法。
In any one of Claims 10 to 11,
Calculating a plurality of evaluation functions corresponding to a plurality of combinations for selecting a plurality of display area candidate luminance gradients from the plurality of luminance gradients;
The plurality of display portions are extracted based on the plurality of evaluation functions,
An evaluation function corresponding to any combination of the plurality of evaluation functions is:
The larger the sum of the distances between the two positions at which any two luminance gradients selected from the plurality of selected luminance gradients selected by the arbitrary combination of the plurality of luminance gradients are arranged,
The larger the total sum of the plurality of selected luminance gradients, the larger
The radiotherapy apparatus control method, wherein the angle formed by the two gradient directions indicated by each of the two arbitrary luminance gradients is larger as the angle is closer to a right angle.
請求項10〜請求項11のいずれかにおいて、
前記第1画像を複数の画像部分に分割するステップと、
前記複数の画像部分に対応する複数の平均輝度勾配を算出するステップとをさらに具備し、
前記複数の平均輝度勾配のうちの任意の画像部分に対応する平均輝度勾配は、
前記複数の第1輝度が前記任意の画像部分で変化する勾配方向の平均と、
前記複数の第1輝度が前記任意の画像部分で前記平均に変化する程度とを示し、
前記複数の表示部分は、前記複数の平均輝度勾配に基づいて前記第1画像から抽出される
放射線治療装置制御方法。
In any one of Claims 10 to 11,
Dividing the first image into a plurality of image portions;
Calculating a plurality of average brightness gradients corresponding to the plurality of image portions,
An average brightness gradient corresponding to an arbitrary image portion of the plurality of average brightness gradients is:
An average of gradient directions in which the plurality of first luminance values change in the arbitrary image portion;
The degree of the plurality of first luminances changing to the average in the arbitrary image portion;
The plurality of display portions are extracted from the first image based on the plurality of average luminance gradients.
請求項10〜請求項13のいずれかにおいて、
前記複数の表示要素位置は、平面上に配置される複数のピクセルがそれぞれ配置される複数の位置を示す
放射線治療装置制御方法。
In any one of Claims 10-13,
The plurality of display element positions indicate a plurality of positions at which a plurality of pixels arranged on a plane are respectively arranged.
請求項14において、
前記複数の表示部分のうちの任意の表示部分の輪郭は、前記複数の第1輝度が前記任意の表示部分で変化する勾配方向の平均に平行である辺を含む
放射線治療装置制御方法。
In claim 14,
The outline of an arbitrary display part among the plurality of display parts includes a side parallel to an average of gradient directions in which the plurality of first luminances change in the arbitrary display part.
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