CN109999369B - 医用装置以及医用装置的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及医用装置以及医用装置的控制方法。医用装置具有取得部、对应建立部、以及显示控制部。取得部取得表示被检体的呼吸波形的信息，并且取得以时间序列拍摄上述被检体而得到的透视图像。对应建立部基于上述时间序列的透视图像，将因被检体的呼吸相位而发生变动的追踪值建立对应。显示控制部将上述呼吸波形与上述追踪值的波形以能够比较的方式显示于显示部。

Description

医用装置以及医用装置的控制方法
技术领域
本发明的实施方式涉及医用装置以及医用装置的控制方法。
背景技术
公知有对患者(被检体)照射重粒子线、放射线等治疗射束的治疗装置。被检体的患部、即照射治疗射束B的部位有时因呼吸、心跳、肠的运动等而移动。作为与之对应的治疗法，公知有门控照射法、跟踪照射法。
在对因呼吸而移动的患部照射治疗射束的情况下，需要与被检体的呼吸相位同步地进行照射。作为呼吸相位同步的方法，存在利用在被检体的身体安装的各种传感器的输出值来掌握呼吸相位的方法(外部呼吸同步)、和基于被检体的透视图像来掌握呼吸相位的方法(内部呼吸同步)。用于呼吸相位同步的处理由向治疗装置输出控制信号的医用装置进行。医用装置例如通过与治疗装置进行有线或者无线通信，来控制治疗装置。
作为这种治疗装置，例如有在治疗时显示外部呼吸波形等呼吸波形的装置。但是，即使显示了呼吸波形，呼吸波形与肿瘤的位置等治疗对象位置的关系有时也不明确。
专利文献1:日本特开2017－144000号公报
发明内容
本发明要解决的课题在于，提供能够知晓呼吸波形是否与治疗对象位置有意关联的医用装置以及医用装置的控制方法。
实施方式的医用装置具有取得部、对应建立部、以及显示控制部。取得部从安装于被检体的传感器取得表示外部呼吸波形的信息，并且取得沿时间序列拍摄了上述被检体而得到的透视图像。对应建立部基于上述时间序列的透视图像，将因被检体的呼吸相位而变动的追踪值建立关联。显示控制部使上述外部呼吸波形与上述追踪值的波形以能够比较的方式显示于显示部。
根据本实施方式，可提供能够知晓呼吸波形是否与治疗对象位置有意关联的医用装置以及医用装置的控制方法。
附图说明
图1是包括医用装置100的治疗系统1的构成图。
图2是表示由医用装置100的输入/显示部120显示的接口图像IM的一个例子的图。
图3是表示由医用装置100执行的处理的流程的流程图的一个例子的图。
图4是表示第1按钮B1、第2按钮B2、以及第3按钮B3的显示方式的变化的图。
图5是表示第4按钮B4、第5按钮B5、以及第6按钮B6的内容的图。
图6A～图6C是表示接口图像IM的区域A2的显示例的图。
图7是表示由医用装置100执行的处理的流程的其他流程图的一个例子的图。
图8是表示将直方图与靶位置的波形一起显示的例子的图。
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式的医用装置以及医用装置的控制方法进行说明。本申请中所说的“基于XX”是指“至少基于XX”，也包括除了XX以外还基于其它要素的情况。“基于XX”并不限定于直接使用XX的情况，也包括基于对XX进行了运算、加工而得到的值的情况。“XX”是任意的要素(例如，任意的信息)。
＜构成＞
图1是包括医用装置100的治疗系统1的构成图。治疗系统1例如具备治疗装置10和医用装置100。
治疗装置10例如具备床11、放射线源12－1、12－2、检测器13－1、13－2、照射门14、传感器15、以及治疗装置侧控制部20。以下，附图标记中的短横线以及紧随其后的数字表示是哪一个放射线源以及检测器的组所涉及的透视用的放射线或者透视图像。适当地省略附图标记中的短横线以及紧随其后的数字来进行说明。
接受治疗的被检体P被固定于床11。放射线源12－1对被检体P照射放射线r－1。放射线源12－2从与放射线源12－1不同的角度对被检体P照射放射线r－2。放射线r－1以及r－2是电磁波的一个例子，例如为X射线。以下以此作为前提。
放射线r－1由检测器13－1检测，放射线r－2由检测器13－2检测。检测器13－1以及13－2例如是平板探测器(FPD；Flat Panel Detector)、图像增强器、彩色图像增强器等。检测器13－1检测放射线r－1的能量并进行数字变换，作为透视图像TI－1输出至医用装置100。检测器13－2检测放射线r－2的能量并进行数字变换，作为透视图像TI－2输出至医用装置100。在图1中，表示了2组的放射线源以及检测器，但治疗装置10也可以具备3组以上的放射线源以及检测器。
照射门14在治疗阶段中对被检体P照射治疗射束B。治疗射束B例如包括重粒子线、X射线、γ线、电子线、阳子线、中性子线等。在图1中，仅示出了一个照射门14，但治疗装置10也可以具备多个照射门。
传感器15用于识别被检体P的外部呼吸相位，被安装于被检体P的身体。传感器15例如是压力传感器。传感器15通过电压值(检测值)来检测从被检体P受到的压力。由传感器15检测出的电压值相当于外部呼吸相位。
治疗装置侧控制部20根据来自医用装置100的控制信号来使放射线源12－1、12－2、检测器13－1、13－2、以及照射门14动作。
医用装置100例如具备统一控制部110、输入/显示部120、输入操作取得部122、显示控制部124、取得部130、参照图像制作部132、图像处理部136、靶位置确定部140、输出控制部150、以及存储部160。对统一控制部110、输入操作取得部122、显示控制部124、取得部130、参照图像制作部132、靶位置确定部140、以及输出控制部150而言，例如至少一部分通过CPU(Central Processing Unit)或GPU(Graphics Processing Unit)等硬件处理器执行存储部160中储存的程序(软件)来实现。这些构成要素中的一部分或者全部可以由LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)等硬件(电路部；包括电路)实现，也可以通过软件与硬件的配合来实现。
以下，对医用装置100的各部的功能进行说明。在医用装置100的说明中，对于作为针对透视图像TI的处理而进行的说明，只要没有特别注释，则是指对透视图像TI－1、TI－2双方并行执行。统一控制部110对医用装置100的功能统一进行控制。
输入/显示部120例如包括LCD(Liquid Crystal Display)或有机EL(Electroluminescence)显示装置、LED(Light Emitting Diode)显示器等显示装置、以及受理由操作者进行的输入操作的输入装置。输入/显示部120可以是显示装置与输入装置一体形成的触摸面板，也可以具备鼠标、键盘等输入设备。
输入操作取得部122对针对输入/显示部120进行的操作(触摸、轻拂、滑动、单击、拖动、按键操作等)的内容进行识别，并将识别出的操作的内容输出至统一控制部110。显示控制部124根据来自统一控制部110的指示，使输入/显示部120显示图像。显示控制部124使输入/显示部120显示用于接受治疗的准备阶段和上述治疗射束B的照射阶段各自的开始指示的接口画面。显示图像包括基于运算结果来生成图像的要素和将预先制作出的图像的要素分配给显示画面。
取得部130从治疗装置10取得透视图像TI。取得部130取得传感器15的检测值。取得部130从医用检查装置(未图示)取得被检体P的三维体数据。在为了确定靶的位置而使用透视图像TI作为参照图像的情况下，参照图像制作部132基于由取得部130取得的透视图像TI，生成为了确定靶位置而使用的参照图像。对于这些将在后面详述。
图像处理部136进行形变配准(Deformable registration)、DRR(DigitallyReconstructed Radiograph：数字重建射线图像)图像生成等图像处理。形变配准是针对时间序列的三维体数据，将针对某一时刻的三维体数据而指定的位置信息展开到其他时刻的三维体数据的处理。DRR图像是针对三维体数据，在假定为从上述的假想的放射线源照射了放射线的情况下，对应于该放射线而根据三维体数据生成的假想的透视图像。
靶位置确定部140确定透视图像TI中的靶的位置。
靶(target)可以是被检体P的患部、即照射治疗射束B的位置，也可以是标记或者被检体P的特征部位。特征部位是横膈膜、心脏、骨等由于在透视图像TI中与周围的部位的差异表现得比较明显所以容易通过计算机对透视图像TI进行解析来确定位置的部位。靶位置可以是一点，也可以是二维或者三维的具有广度的区域。
输出控制部150基于由靶位置确定部140确定出的靶位置来向治疗装置10输出允许照射信号。例如，在门控照射法中，输出控制部150在靶位置收敛于门控窗口(gatingwindow)内的情况下，向治疗装置10输出门选通(gate on)信号。门控窗口是在二维平面或者三维空间中设定的区域，是允许照射范围的一个例子。门选通信号是指示对被检体P照射治疗射束B的信号，是允许照射信号的一个例子。以下，将这些作为前提来进行说明。治疗装置10在被输入了门选通信号的情况下，照射治疗射束B，在未被输入门选通信号的情况下，不照射治疗射束B。允许照射范并不限定于被固定设定的情况，也可以追随着患部的移动而移动。
存储部160例如由RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、闪存等实现。存储部160中除了前述的程序以外，还可储存时间序列的三维CT图像(以下，称为4DCT图像)、透视图像TI、传感器15的输出值等。
＜治疗的流程＞
以下，对治疗系统1中的治疗的流程进行说明。治疗系统1中的治疗被分为计划阶段、定位阶段、准备阶段、治疗阶段的多个阶段来进行。
这里，按各阶段对其治疗的流程进行说明。治疗系统1例如能够在作为内部呼吸同步的无标记追踪以及标记追踪、外部呼吸同步这3个模式之间切换来进行治疗。这里，对无标记追踪进行说明。无标记追踪中有使用了模版匹配法或机械学习的方法等。以下，对使用了模版匹配法的无标记追踪进行说明，并对采用门控照射法作为照射方法的情况进行说明。医用装置100也可以能够在模版匹配法与使用了机械学习的方法之间切换。
[计划阶段]
在计划阶段中，首先，进行被检体P的CT拍摄。在CT拍摄中，按各种呼吸相位，从各种方向拍摄被检体P。接下来，基于CT拍摄的结果来生成4DCT图像。4DCT图像是将n个三维的CT图像(前述的三维体数据的一个例子)沿时间序列排列而成的图像。将该n个与时间序列图像的时间间隔相乘而求出的期间例如被设定成覆盖呼吸相位变化1个周期量的期间。4DCT图像被储存于存储部160。
接下来，医生、放射线技师等针对n个CT图像中的例如一个CT图像输入轮廓。该轮廓是作为患部的肿瘤(治疗对象)的轮廓或不想照射治疗射束B的脏器的轮廓等。接下来，例如图像处理部136通过形变配准，针对n个CT图像的每一个设定轮廓。接下来，决定治疗计划。治疗计划是基于所设定的轮廓信息，规定当患部位于什么位置时从哪个方向对哪里照射什么程度的治疗射束B的计划，治疗计划是根据门控照射法或跟踪照射法等治疗法来决定。计划阶段的处理的一部分或者全部可以由外部装置执行。例如，生成4DCT图像的处理可以由CT装置执行。
这里，以肿瘤的轮廓划分的区域、该区域的重心或者被检体P的特征部位的位置等成为靶位置。并且，在治疗计划中，决定靶位置处于什么位置可以照射治疗射束B。在通过形变配准而设定了轮廓时，针对靶位置自动地设定富余量或者通过手动设定富余量，并反映富余量地设定门控窗口。该富余量用于吸收定位的误差等。
[定位阶段]
在定位阶段中，进行床位置的调整。被检体P躺于床11，通过外壳等被固定。首先，进行床位置的粗略调整。在该阶段中，作业者通过目视观察来确认被检体P的位置和姿势，向会碰到来自照射门14的治疗射束B那样的位置移动床11。由此，床11的位置被粗略调整。接下来，拍摄为了细致调整床位置而利用的图像。例如，在进行3D－2D配准的情况下拍摄透视图像TI。例如在被检体P完全呼气后的时机拍摄透视图像TI。由于床11的位置已完成粗略调整，所以在透视图像TI中映现被检体P的患部附近。
在进行3D－2D配准的情况下，在该阶段中，使用放射线源12－1、12－2、检测器13－1、13－2、以及被检体P的治疗计划信息来根据三维体数据生成DRR图像。基于DRR图像和透视图像TI计算床移动量，使床11移动。通过反复进行透视图像TI的拍摄、床移动量计算、床11的移动，来细致调整床11的位置。
[准备阶段(其1)]
如果定位阶段结束，则移至准备阶段。首先根据4DCT图像来制作各相位的DRR图像。只要是4DCT图像拍摄以后，则何时实施DRR图像的制作都可。此时，对在治疗计划中设定的门控窗口进行了射影的位置被设定为DRR上的门控窗口。在准备阶段中，首先进行成为作为参照图像而选择的对象的透视图像TI的拍摄。当拍摄透视图像TI时，医生等例如指示被检体P进行数次(两次以上)深呼吸。在被检体P按照医生等的指示而进行数次深呼吸的期间，透视图像TI被拍摄为覆盖被检体P的2个呼吸量。在被检体P进行深呼吸的期间，与透视图像TI同步取得被检体P的外部呼吸波形。所取得的外部呼吸波形通过显示控制部124被显示于输入/显示部120。基于被检体P的呼吸相位的追踪值与拍摄得到的透视图像TI建立对应，该被检体P的呼吸相位是根据外部呼吸波形而求出的。
在该阶段中，根据DRR图像和DRR图像上的靶位置的信息来学习透视图像TI与靶位置的关系，并且，接受医生对靶位置的修正。而且，基于追踪值从学习了靶位置的透视图像TI中选择一个以上的参照图像，根据所选择的参照图像生成模版。模版可以是成为参照图像的透视图像TI自身，也可以是将该透视图像TI的特征性的一部分切出而成的模版。靶位置的学习可以在从计划阶段到治疗阶段为止的期间的任意时机实施。例如，在根据被检体P的两个呼吸量的透视图像TI中的、前一半的1个呼吸量的透视图像TI制作了模版的情况下，可以使用该模版来确认在后一半的1个呼吸量的透视图像TI中是否能够实现靶的追踪。此时，显示控制部124可以将在DRR图像上设定的门控窗口显示到透视图像TI上。此时，通过显示控制部124，在输入/显示部120中将外部呼吸波形以及靶位置的每个X坐标、Y坐标、Z坐标的坐标位置与透视图像TI建立对应而显示。
[准备阶段(其2)]
然后，再次开始透视图像TI的拍摄。靶位置确定部140针对按时间序列输入的透视图像TI进行与模版的匹配，对透视图像TI分配靶位置。显示控制部124使透视图像TI作为动态图像显示于输入/显示部120，并且，使靶位置重叠显示在被分配了靶位置的透视图像TI的帧。结果，能够由医生等确认靶位置的追踪结果。
此时，显示控制部124将在DRR图像上设定的门控窗口显示在透视图像TI上。输出控制部150针对透视图像TI－1、TI－2双方，判定靶位置是否收敛于门控窗口内。在治疗阶段中，当靶位置收敛于门控窗口内的情况下门选通信号被输出至治疗装置10，但在准备阶段中，门选通信号的输出的有无经由统一控制部110传递至显示控制部124。显示控制部124使输入/显示部120在显示动态图像的同时一并显示门选通信号的输出的有无。结果，能够由医生等确认门选通信号的输出时机。
[治疗阶段]
在治疗阶段中，显示控制部124将在DRR图像上设定的门控窗口显示到透视图像TI上。在关于透视图像TI－1、TI－2双方，靶位置收敛于门控窗口内的情况下，输出控制部150将门选通信号输出至治疗装置10。由此，照射治疗射束B，进行治疗。在靶位置是患部的位置的情况下，当追踪到的靶位置收敛于门控窗口内的情况下治疗射束B被照射于被检体P的患部，在靶位置是被检体P的特征部位的位置的情况下，当基于预先学习的靶位置与患部的位置的关系，根据靶位置导出的患部的位置收敛于门控窗口内的情况下照射治疗射束B。也可以通过它们的复合方法来向患部的位置照射治疗射束B。即，预先分别设定患部的位置和特征部位的位置作为靶位置，可以在患部收敛于第1门控窗口、特征部位收敛于第2门控窗口的情况下照射治疗射束B。
＜显示图像、流程图＞
以下，对用于支持上述说明的治疗的流程的医用装置100的处理进行说明。
图2是表示由医用装置100的输入/显示部120显示的接口图像IM的一个例子的图。接口图像IM例如包括区域A1－1、A1－2、A2、A3、A4、A5、A6、以及A7。
在区域A1－1中，对于透视图像TI－1重叠显示门控窗口GW、靶位置PT。在区域A1－2中，对于透视图像TI－2重叠显示门控窗口GW、靶位置PT。在区域A2中显示外部呼吸波形、靶位置等各种曲线等。在治疗阶段中，在区域A2中除了显示上述曲线以外，还显示是否门选通的状态、错误的有无、门选通信号、门选通比率、错误比率等。在是否门选通的状态下，当曲线位于高的位置时表示是门选通的状态，当位于低的位置时表示不是门选通的状态。对于错误的有无而言，当曲线位于高的位置时表示有错误，当位于低的位置时表示没有错误。错误的有无中的错误包括错误，存在追踪值的移动速度因咳嗽、打喷嚏等而变为阈值以上的情况等。除此以外，错误中存在以下所示的PED、DBR、PRS、IV、TAD。PED错误是因计算区域的亮度变化引起的错误。在PED中，例如当亮度平均变化了20％时判定为错误。DBR是显示于区域A1－1的透视图像TI－1的追踪值与显示于区域A1－2的透视图像TI－2因追踪值的误差引起的错误。PRS是基于模版与透视图像TI的类似度的错误。在PRS中，例如当在模版中没有映现横膈膜但在透视图像TI中映现有横膈膜的情况下，由于模版与透视图像TI的类似度大幅不同，所以判定为错误。IV是基于速度的错误。在IV中，当因打喷嚏、咳嗽等而产生了超速的情况下判定为错误。TAD是因机械学习所涉及的类似度的异常检测引起的错误。在PRS中，根据类似度的数值来判定错误，但在TAD中，通过机械学习来判定类似度的错误。门选通信号是指基于外部呼吸波形或者靶位置来允许照射的信号。门选通比率例如是指相对于治疗时间输出了门选通信号的比率。
错误比率例如是指相对于治疗时间输出了错误信号的时间的比率。
在区域A3中，设定有控制区域CA和用于确认准备阶段完成的复选框CB等，在控制区域CA设定有受理模式等的选择的选择窗口SW、用于指示透视图像TI的拍摄开始或者拍摄停止的第1按钮B1、用于指示透视图像TI的拍摄的暂停的第2按钮B2、用于指示治疗期的结束的第3按钮B3、用于回溯确认时间序列的DRR图像、透视图像TI的滑动条、帧前进开关等。针对接口图像IM的各部的操作例如通过触摸操作、基于鼠标的点击、或者键盘操作等来进行。例如，第1按钮B1通过触摸操作或者基于鼠标的点击而被操作。
在区域A4中，设定有用于指示与模式对应的治疗阶段进入下一步骤的第4按钮B4、第5按钮B5、以及第6按钮B6。在区域A5中，显示基于传感器15的输出值的外部呼吸波形的曲线等。在区域A6中，显示对被检体P的治疗计划信息等进行表示的图像、文本信息。在区域A7中，针对被检体P的CT图像的剖面重叠显示X射线的照射方向、照射场、以及治疗射束B的照射方向、靶的轮廓、标记ROI等。
以下，参照流程图对接口图像IM的各种功能进行说明。图3是表示由医用装置100执行的处理的流程的一个例子的流程图(其1)。在以下的说明中，当检测到进行了针对医用装置100的操作时，视为统一控制部110参照从输入操作取得部122输入的信息来进行判断，省略每次的说明。
首先，统一控制部110参照从输入操作取得部122输入的信息，判定是否通过第1按钮B1的操作选择了开始拍摄(步骤S102)。图4是表示第1按钮B1、第2按钮B2、以及第3按钮B3的显示方式的变化的图。如图所示，第1按钮B1在初始状态下成为表示拍摄“OFF”即停止的状态并且受理“拍摄开始”的指示的方式。如果第1按钮B1被操作，则变化为表示拍摄“ON”即正被执行的状态并且受理“拍摄停止”的指示的方式。第1按钮B1在这两个方式之间进行状态迁移。
第2按钮B2在初始状态下成为若被操作则受理拍摄的“暂停”的指示的方式。第2按钮B2若被操作，则变化为受理“拍摄再次开始”的指示的方式。第3按钮B3在初始状态下成为受理将接口图像IM“关闭”的指示的方式，如果被操作则停止接口图像IM的显示，结束一系列的处理。
如果通过第1按钮B1的操作选择了开始拍摄，则统一控制部110对输出控制部150进行指示，将成为模版的透视图像TI的拍摄指示给治疗装置10(步骤S104)。输出控制部150例如指示治疗装置10拍摄k次的呼吸量的透视图像TI。
接下来，统一控制部110判定是否通过第4按钮B4的操作指示了配准(步骤S106)。图5是表示第4按钮B4、第5按钮B5、以及第6按钮B6的内容的图。第4按钮B4受理配准(透视图像TI中的靶位置PT的学习)的指示，第5按钮B5受理参照图像的选择指示，第6按钮B6受理门选通信号的确认指示。
如果通过第4按钮B4的操作指示了配准，则统一控制部110指示图像处理部136来从DRR图像中的靶位置PT求出透视图像TI中的靶位置，并指示显示控制部124将所获得的靶位置PT重叠于透视图像TI而使输入/显示部120进行显示(步骤S108)。如前述那样，图像处理部136基于根据在计划阶段拍摄到的CT图像而制作的DRR图像、在计划阶段以后拍摄到的透视图像TI，在靶位置PT为已知的DRR图像与透视图像TI之间进行将图像的特征部位匹配的处理等，导出透视图像TI中的靶位置PT。透视图像TI与靶位置PT的关系被提供给参照图像制作部132。在透视图像TI中重叠有靶位置PT的图像例如被显示于接口图像IM的区域A1－1、A1－2。
此时，在接口图像IM的区域A2中，如图6A所示，重叠显示外部呼吸波形与靶位置的坐标位置的波形。靶位置的坐标位置按X坐标、Y坐标、Z坐标被显示。显示控制部124通过使外部呼吸波形与靶位置的坐标位置的波形重叠显示，来以能够比较的方式使输入/显示部120显示外部呼吸波形与靶位置的坐标位置的波形。由于在外部呼吸波形和靶位置以能够比较的方式显示坐标位置的波形，所以当制作模版时，能够知晓外部呼吸波形是否有意地与靶位置相关联。靶位置的坐标位置也可以仅显示动作大的坐标。
在该状态下，统一控制部110受理靶位置的调整(步骤S110)。靶位置PT的调整例如通过针对区域A1－1、A1－2的拖/放操作来进行。如果进行了靶位置PT的调整，则统一控制部110将调整后的透视图像TI与靶位置PT的关系提供给参照图像制作部132。
接下来，统一控制部110判定是否通过第5按钮B5的操作进行了参照图像的选择指示(步骤S112)。如果第5按钮B5被操作，则统一控制部110指示参照图像制作部132，选择作为参照图像而使用的透视图像TI，进行调整大小等处理，来制作参照图像(步骤S114)。参照图像制作部132制作与靶位置PT建立了对应的参照图像(模版)并存储于存储部160。
接下来，统一控制部110判定是否通过第6按钮B6的操作指示了门选通信号的确认(步骤S116)。如果指示了门选通信号的确认，则统一控制部110指示显示控制部124使复选框CB变更为勾选了“レ”(复选)的状态，使输入/显示部120显示门选通信号的输出时机(步骤S118)。在对复选框CB勾选了“レ”的状态下，计算出门选通信号的输出时机并进行显示，但实际上门选通信号不输出至治疗装置10。
如果制作了模版，则显示控制部124在使透视图像TI作为动态图像而显示于输入/显示部120的区域A1－1、A1－2显示时，在区域A2中，如图6B所示，在外部呼吸波形以及靶位置显示位置坐标以及拍摄有作为模版的靶图像的拍摄位置F1、F2、…、F5。这样，能够辅助医生等对靶位置的追踪结果的确认等。
接下来，统一控制部110判定是否通过第1按钮B1的操作而选择了开始拍摄(步骤S120)。如果通过第1按钮B1的操作选择了开始拍摄，则统一控制部110对输出控制部150进行指示，将透视图像TI的拍摄指示给治疗装置10，并且指示显示控制部124使输入/显示部120显示使用了拍摄到的透视图像TI的确认图像(步骤S122)。在输入/显示部120的区域A2中，如图6C所示，与外部呼吸波形以及靶坐标位置并行而显示是否门选通的状态、错误的有无、门选通信号、门选通比率、以及错误比率等。对门选通信号而言，在靶位置PT收敛于门控窗口GW的情况下，可以显示实际上输出至治疗装置10的门信号。输出至治疗装置10的门信号例如在靶位置PT收敛于门控窗口GW、并且没有输出错误信号的状态时被输出。
确认图像被显示于区域A1－1、A1－2。确认图像是针对被再生为动态图像的透视图像TI重叠了靶位置PT、门控窗口GW的图像(参照图2)。在靶位置PT收敛于门控窗口GW的情况下，输出控制部150将门选通信号输出至显示控制部124并使其显示于区域A2。医生等通过视觉确认该确认图像，能够确认被检体P的患部等靶位置PT是否被识别为正确的位置、靶位置PT收敛于门控窗口GW的时机是否适当、门选通信号的输出效率等。在通过第1按钮B1的操作而选择拍摄停止之前一直显示确认图像(步骤S124)。在选择了拍摄停止之后，通过操作设定有滑动条、帧前进开关等的控制区域CA，也能够对确认图像进行回溯确认。
如果通过第1按钮B1的操作而选择了拍摄停止，则统一控制部110判定复选框CB的“レ”是否被勾掉(步骤S126)。在复选框CB的“レ”未被勾掉的情况下，统一控制部110判定是否通过第1按钮B1的操作而选择了拍摄开始(步骤S128)。在选择了拍摄开始的情况下，处理返回到步骤S122，在没有选择拍摄开始的情况下，处理返回到步骤S126。在复选框CB的“レ”被勾掉的情况下，统一控制部110判定是否从治疗装置10接收到开始信号(步骤S130)。该开始信号是在通过治疗装置10的开关(未图示)被操作而治疗装置10变得能够开始治疗时输出的信号。如果从治疗装置10接收到开始信号，则统一控制部110为了开始治疗而对显示控制部124、靶位置确定部140以及输出控制部150进行指示，输出控制部150将透视图像TI的拍摄指示给治疗装置(步骤S132)。当在步骤S126中复选框被勾掉的情况下，即使未从治疗装置10接收到开始信号，统一控制部110也判定是否通过第1按钮B1的操作而开始了拍摄，如果靶位置确定部140确定出的靶位置PT收敛于门控窗口，则可以向治疗装置10输出门选通信号(未图示)。该情况下，未从治疗装置10输出射束B。当在步骤S126中复选框未被勾掉但在选择了开始拍摄之后将复选框勾掉的情况下，可以从拍摄中途输出门选通信号(未图示)。靶位置确定部140进行透视图像TI与模版的匹配，确定出靶位置PT。输出控制部150在靶位置收敛于门控窗口的情况下将门选通信号输出给治疗装置10。显示控制部124使输入/显示部120显示在透视图像TI重叠了靶位置、门控窗口GW的治疗图像。治疗图像被显示于区域A1－1、A1－2。治疗持续到通过第1按钮B1的操作而选择了停止拍摄为止(步骤S134)。也可以在从治疗装置10接收到照射完成的信号的情况、或者从治疗装置10接收到表示在治疗装置10中进行了照射结束操作的信号的情况下，医用装置100结束治疗。
显示控制部124也可以在确认图像以及治疗图像中，当输出门选通信号时(在确认阶段中输出的条件成立时)，变更门控窗口的颜色。例如，可以在透视图像TI－1与TI－2的任意一个中靶位置PT都未收敛于门控窗口GW的情况下以第1色来显示门控窗口GW的框线，当仅在透视图像TI－1与TI－2的任意一个中靶位置PT收敛于门控窗口GW的情况下以第2色来显示门控窗口GW的框线，在透视图像TI－1与TI－2双方中靶位置PT收敛于门控窗口GW的情况下(即门输出选通信号的条件成立的情况下)以第3色来显示门控窗口GW的框线。也可以在透视图像TI－1与TI－2的任意一个中靶位置PT都不收敛于门控窗口GW的情况下，显示错误图标。
在输出门选通信号的条件成立的情况下，显示控制部124可以变更门控窗口GW的内侧区域与外侧区域中任意一个的色彩或者亮度。并且，医用装置100可以具备在输出门选通信号的条件成立的情况下通过声音或者振动来进行通知的通知部。
无标记追踪、标记追踪、外部呼吸同步等模式的切换可以在适当的时机受理。例如，可以不通过上述的流程图中的步骤S102的近前的处理来受理，而在准备阶段到治疗阶段的任意的时机受理。能够适当地受理处理的重新进行。例如，在正显示确认图像的情况下，可受理用于从参照图像的拍摄起重新进行的操作。在透视图像TI的拍摄后进行了模式切换的情况下，可以对模版采用已经拍摄到的透视图像TI。
在分为多次进行治疗的情况下，可以接管在上次以前制作了的模版来进行治疗。图7是表示由医用装置100执行的处理的流程的一个例子的流程图(其2)。如图所示，当在选择窗口SW中选择了无标记追踪之后，统一控制部110判定是否在任意一个区域中选择为“使用上次的模版”(步骤S101)。在选择了“使用上次的模版”的情况下，跳过步骤S102～S114的处理，处理进入到步骤S116。
根据以上说明的实施方式涉及的医用装置100，通过具备：取得部130，从安装于被检体P的传感器15取得表示外部呼吸波形的信息，并且取得以时间序列拍摄被检体P而得到的4DCT透视图像；对应建立部133，基于时间序列的4DCT透视图像，将因被检体P的呼吸相位而变动的靶位置建立关联；以及显示控制部124，使外部呼吸波形与靶位置的波形以能够比较的方式显示于输入/显示部120，能够知晓外部呼吸波形是否有意地与治疗时机相关联。
根据实施方式涉及的医用装置100，通过靶位置是根据4DCT透视图像求出的被检体的特定的位置的X坐标、Y坐标、Z坐标中的一部分或者全部，能够提高外部呼吸波形与治疗时机的相关的判断的便利性。
根据实施方式涉及的医用装置100，通过还具备：靶位置确定部140，确定被检体P的患部的位置；和输出控制部150，在由靶位置确定部140确定出的靶位置收敛于门控窗口内的情况下，向对被检体P照射治疗射束的治疗装置10输出门选通信号，且显示控制部124使门选通信号的输出的有无与外部呼吸波形以及靶位置的波形一起显示于输入/显示部120，由此能够一边确认被检体的状态与治疗时机的关系一边进行治疗。
根据实施方式涉及的医用装置100，通过显示控制部124使输入/显示部120还显示门选通比率，能够有助于实现精度良好的治疗。
根据实施方式涉及的医用装置100，通过显示控制部124使输入/显示部120还显示错误比率，能够有助于实现精度良好的治疗。
根据实施方式涉及的医用装置100，通过显示控制部124使门控窗口重叠显示于透视图像，并在输出门选通信号时变更门控窗口的颜色，由此能够使医生等容易地知晓正在输出门选通信号。
根据实施方式涉及的医用装置100，通过显示控制部124使门控窗口重叠显示于透视图像，并在输出门选通信号时，变更门控窗口的内侧区域和外侧区域中任意一个的色彩或者亮度，由此能够使医生等容易地知晓正在输出门选通信号。
根据实施方式涉及的医用装置100，通过具备在输出门选通信号时利用声音或者振动来进行通知的通知部，由此能够使医生等容易地知晓正在输出门选通信号。
(变形例)
上述实施方式中例示的流程图中的各步骤只要不违反其性质，则可变更执行顺序，可以同时实施多个，或者每次实施以不同的顺序来实施。
在上述实施方式中，说明了治疗装置10与医用装置100是独立的装置，但治疗装置10和医用装置100也可以是一体的装置。在治疗装置10与医用装置100是独立的装置的情况下，输出控制部150可以是被内置于医用装置100的功能。
在上述实施方式中，用波形表示了靶位置的坐标位置，但也可以根据表示靶位置的坐标位置的波形来制作靶位置的坐标的直方图，并显示于接口图像IM的区域A2。例如，如图8所示，当如靶位置的波形α那样靶位置的坐标位置发生了变化时，能够制作为直方图β。直方图β是针对纵轴的电压值(呼吸相位)将出现次数表示为横轴的曲线。在外部呼吸波形中，由于在最大呼气位置与最大吸气位置之间包括微小的上下动，所以在电压值(呼吸相位)的出现次数中也能看到差别。通过制作直方图，例如，能够成为是否可继续针对被检体P的照射的判断的对象。因此，例如当直方图的值超过规定的阈值而变大、或直方图的变化超过规定的阈值而变大时，可以通知警告。在上述实施方式中，通过显示控制部124将外部呼吸波形以及靶位置的按X坐标、Y坐标、Z坐标的坐标位置与透视图像TI建立对应，但也可以设置显示控制部124以外的对应建立部等来将外部呼吸波形以及靶位置的按X坐标、Y坐标、Z坐标的坐标位置与透视图像TI建立对应。
根据该变形例涉及的医用装置，通过显示控制部124使输入/显示部120还显示靶位置的直方图，能够提供是否继续治疗的判断材料。
也可以进行被检体P的呼吸状态变得容易理解的显示。例如，可以显示人的形状的人图标，并进行在呼气时使与腹部相当位置凹陷、在吸气时使与腹部相当的位置鼓起的显示。通过进行这样的显示，医生等能够容易地识别被检体P的呼吸状态。
在上述实施方式中，作为呼吸波形，显示了基于由传感器15取得的检测值的外部呼吸波形，但也可以显示其他的呼吸波形。例如，可以利用摄像机拍摄体表面，将拍摄到的映像中的因呼吸引起的动作波形化并显示为外部呼吸波形。
在上述实施方式所说明的医用装置的控制方法中，计算机取得表示被检体的呼吸波形的信息，并且取得以时间序列拍摄上述被检体而得到的透视图像，基于上述时间序列的透视图像，将因被检体的呼吸相位而发生变动的追踪值建立对应，以能够比较的方式使显示部显示上述呼吸波形和上述追踪值的波形。
在上述实施方式所说明的程序中，使计算机取得表示被检体的呼吸波形的信息，并且取得以时间序列拍摄上述被检体而得到的透视图像，基于上述时间序列的透视图像，将因被检体的呼吸相位而发生变动的追踪值建立对应，以能够比较的方式使显示部显示上述呼吸波形和上述追踪值的波形。
根据以上说明的至少一个实施方式，通过具有：取得部(130)，取得表示被检体(P)的呼吸波形的信息，并且取得以时间序列拍摄被检体而得到的透视图像(4DCT图像)；对应建立部(显示控制部124)，基于时间序列的透视图像，将因被检体的呼吸相位而发生变动的追踪值建立对应；以及显示控制部(124)，以能够比较的方式使显示部(输入/显示部120)显示上述呼吸波形和追踪值的波形，由此能够知晓外部呼吸波形是否与治疗时机有意关联。
上述实施方式能够如以下那样表现。
一种医用装置，具备：硬件处理器、和存储有程序的存储装置，
上述硬件处理器构成为通过执行上述程序，来取得表示被检体的呼吸波形的信息，并且取得以时间序列拍摄上述被检体而得到的透视图像，
基于上述时间序列的透视图像，将因被检体的呼吸相位而发生变动的追踪值建立对应，
以能够比较的方式使显示部显示上述呼吸波形和上述追踪值的波形。
对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式只是例示，并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够通过其他的各种方式加以实施，在不脱离发明主旨的范围，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围及主旨中，并且，包含在技术方案所记载的发明及其等同的范围。
附图标记的说明
1…治疗系统，10…治疗装置，11…床，12－1、12－2…放射线源，13－1、13－2…检测器，14…照射门，15…传感器，20…治疗装置侧控制部，100…医用装置，110…统一控制部，120…输入/显示部，122…输入操作取得部，124…显示控制部(对应建立部)，130…取得部，132…参照图像制作部，134…标记检测部，136…图像处理部，140…靶位置确定部，150…输出控制部，160…存储部。

Claims (10)

1.一种医用装置，其中，具备：取得部，取得表示被检体的呼吸波形的信息，并且取得以时间序列拍摄上述被检体而得到的透视图像；对应建立部，将因被检体的呼吸相位而发生变动的被检体的特定位置即靶位置的坐标位置的追踪值与上述时间序列的透视图像建立对应；确定部，确定上述被检体的上述靶位置； 控制部，基于由上述确定部确定出的上述靶位置，将允许照射信号输出至对上述被检体照射治疗射束的治疗装置；以及显示控制部，在照射治疗射束的过程中，在第一画面区域中使上述呼吸波形和上述靶位置的坐标位置的追踪值的波形重叠并显示于显示部，在第二画面区域中使允许照射范围重叠于上述透视图像并显示于上述显示部，上述第一画面区域和上述第二画面区域被显示于同一画面上。
2.根据权利要求1所述的医用装置，其中，上述追踪值是从透视图像求出的被检体的靶位置的坐标分量中的一部分或者全部。
3.根据权利要求1所述的医用装置，其中，上述显示控制部使表示输出至治疗装置的允许照射信号的输出的有无的波形与上述呼吸波形以及上述靶位置的坐标位置的追踪值的波形一起显示于上述显示部，并且该表示输出至治疗装置的允许照射信号的输出的有无的波形基于上述时间序列的透视图像而与上述呼吸波形以及上述靶位置的坐标位置的追踪值的波形的时间轴对齐，所述治疗装置具备对上述被检体照射治疗射束的放射线源。
4.根据权利要求3所述的医用装置，其中，上述显示控制部还使门选通比率显示于上述显示部。
5.根据权利要求3所述的医用装置，其中，上述显示控制部还使错误比率显示于上述显示部。
6.根据权利要求3所述的医用装置，其中，上述显示控制部还使上述追踪值的直方图显示于上述显示部。
7.根据权利要求1所述的医用装置，其中，上述显示控制部在靶位置收敛于允许照射范围内而输出允许照射信号时变更允许照射范围的颜色。
8.根据权利要求1所述的医用装置，其中，上述显示控制部在输出允许照射信号时变更允许照射范围的内侧区域与外侧区域中的任一个区域的色彩或者亮度。
9.根据权利要求1所述的医用装置，其中，上述医用装置具备在输出允许照射信号时通过声音或者振动来进行通知的通知部。
10.一种医用装置的控制方法，其中，计算机取得表示被检体的呼吸波形的信息，并且取得以时间序列拍摄上述被检体而得到的透视图像，将因被检体的呼吸相位而发生变动的被检体的特定位置即靶位置的坐标位置的追踪值与上述时间序列的透视图像建立对应，确定上述被检体的上述靶位置， 基于确定出的上述靶位置，将允许照射信号输出至对上述被检体照射治疗射束的治疗装置，在照射治疗射束的过程中，所述计算机在第一画面区域中使上述呼吸波形和上述靶位置的坐标位置的追踪值的波形重叠并显示于显示部，在第二画面区域中使允许照射范围重叠于上述透视图像并显示于上述显示部，在上述医用装置的控制方法中，上述第一画面区域和上述第二画面区域被显示于同一画面上。
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