CN117729889A - 摄影控制系统以及摄影控制方法 - Google Patents

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Abstract

根据实施方式，摄影控制系统(1)具备X射线摄影装置(18)、呼吸监视装置(15)以及控制计算装置(16)，控制计算装置(16)从控制旋转机架(12)的机架控制装置(20)取得表示旋转机架(12)的旋转位置的旋转角度值(θ)，从X射线摄影装置(18)取得图像数据，从呼吸监视装置(15)取得呼吸数据，按多个特定范围(α、β)的每个分割呼吸数据中包含的呼吸运动的呼吸波形(26、30)中的周期(S)和振幅(L)的至少一方，按每个特定范围(α、β)对图像数据中包含的X射线图像(29)进行分类，基于摄影时的旋转机架(12)的旋转角度值(θ)重构按每个特定范围(α、β)分类的多个X射线图像(29)而生成三维的重构图像。

Description

摄影控制系统以及摄影控制方法
技术领域
本发明的实施方式涉及摄影控制技术。
背景技术
放射线治疗是将放射线照射到患者的患部而对其病灶的细胞造成损伤的治疗。但是，如果不进行向患部的准确的照射，则正常组织也有可能受到损伤。因此，预先进行计算机断层摄影(Computed Tomography：CT)来三维地掌握患部的位置，制定避开正常组织而对患部最有效地照射放射线的治疗计划。需要使治疗计划时的患者的体位与治疗时的患者的体位相互对位，以便能够按照该治疗计划照射放射线。因此，在治疗计划时使从CT摄影装置输出的三维的重构图像断层化而求出CT图像，将该CT图像与在治疗紧前在治疗室内摄影的来自X射线摄影装置的X射线图像进行对照，进行患部的对位。但是，X射线摄影装置得到患者的二维图像，难以对由CT摄影装置得到的重构图像进行高精度的对照。
作为现有技术，有如下技术：识别在CT摄影时捕捉到的患部的三维位置，选择满足放射线照射的条件的图像进行图像重构而生成CT图像。由此，即使产生呼吸等动作，也能够按照治疗计划向患部照射放射线。但是，在该技术中，由于仅选择满足放射线照射的条件的图像，所以无法准确地掌握患部的位置的变化。例如，在治疗计划时的骨骼和内脏器官的位置关系在治疗紧前偏移的情况下，难以区别该位置偏移是由当天的患者的状态的不同引起的，还是由正常的呼吸运动引起的。
此外，已知有如下技术：将呼吸波形的振幅分割成多个范围，仅使用与某一范围对应的投影图像生成断层图像(CT图像)。例如，通过仅使用与最小的振幅的范围对应的投影图像，能够生成与最大呼气的状态对应的断层图像。但是，该技术用于减少断层图像的伪影，不用于在最大吸气与最大呼气之间变动的整个呼吸运动中掌握患者的状态。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-29793号公报
专利文献2：日本特表2010-505562号公报
专利文献3：日本特开2021-45459号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明要解决的课题在于提供一种摄影控制技术，在放射线治疗用的计算机断层摄影中，能够准确地掌握随着呼吸运动而变动的患者的状态。
用于解决课题的手段
本发明的实施方式的摄影控制系统具备：X射线摄影装置，设置有在患者的周围旋转的旋转机架，与上述旋转机架一起旋转且输出包含向上述患者照射X射线而摄影的多个二维的X射线图像的图像数据；呼吸监视装置，监视上述患者的呼吸运动并输出表示上述呼吸运动的呼吸数据；以及控制计算装置，上述控制计算装置为，从控制上述旋转机架的机架控制装置取得表示上述旋转机架的旋转位置的旋转角度值，从上述X射线摄影装置取得上述图像数据，从上述呼吸监视装置取得上述呼吸数据，按多个特定范围的每个分割上述呼吸数据中包含的上述呼吸运动的呼吸波形中的周期和振幅的至少一方，按每个上述特定范围对上述图像数据中包含的上述X射线图像进行分类，基于摄影时的上述旋转机架的上述旋转角度值重构按每个上述特定范围分类后的多个上述X射线图像而生成三维的重构图像。
发明效果
根据本发明的实施方式，提供一种摄影控制技术，在放射线治疗用的计算机断层摄影中，能够准确地掌握随着呼吸运动而变动的患者的状态。
附图说明
图1是表示应用第1实施方式的摄影控制系统的旋转机架的剖视图。
图2是表示X射线产生部以及X射线摄影部的构成的说明图。
图3是表示摄影控制系统的框图。
图4是表示控制计算装置的框图。
图5是表示从患者的坐标向X射线摄影部的坐标进行坐标变换的概念的说明图。
图6是表示将呼吸波形的周期分割成多个相位范围的形态的说明图。
图7是表示摄影控制方法的流程图。
图8是表示将第2实施方式的呼吸波形分割成多个振幅范围的形态的说明图。
图9是表示第3实施方式的控制计算装置的框图。
图10是表示X射线摄影部的摄影范围与旋转机架的旋转角度之间的关系的说明图。
图11是表示X射线摄影部的摄影定时与旋转机架的旋转角度之间的关系的说明图。
图12是表示X射线图像的摄影定时与旋转机架的旋转速度之间的关系的说明图。
图13是表示拍摄患部的动画的再现方式的画面图。
具体实施方式
(第1实施方式)
以下，参照附图对摄影控制系统以及摄影控制方法的实施方式进行详细说明。首先，使用图1至图7对第1实施方式进行说明。
图1的符号1是第1实施方式的摄影控制系统(放射线治疗用的CT摄影系统)。该摄影控制系统1在向患者10的患部照射放射线时，通过X射线(摄影用放射线)对患者10的患部以及内脏器官等进行摄影，使用所得到的图像数据生成三维的重构图像。该重构图像成为患者10的计算机断层图像(CT图像)。
摄影控制系统1被应用于粒子线治疗装置(省略图示)。在该粒子线治疗装置中，例如，将粒子线射束(治疗用放射线)照射到患者10的病灶组织(癌)来进行治疗。另外，粒子线被定义为放射线中比电子重的粒子线，包括质子线、重粒子线等。其中，重粒子线被定义为比氦原子重。
在使用了粒子线治疗装置的放射线治疗技术中，有重粒子线癌症治疗技术等。该技术能够用碳离子精确瞄准癌灶(患部)，在对癌灶造成损坏的同时，将对正常细胞的损坏抑制为最小限度。
在使用重粒子线的癌症治疗中，与以往的使用了X射线、γ射线、质子线的癌症治疗相比，具有杀伤癌灶的能力较高，在患者10的身体表面放射剂量弱、在癌灶中放射剂量达到峰值的特性。因此，能够减少照射次数与副作用，能够进一步缩短治疗期间。
虽然省略图示，但粒子线治疗装置具备离子产生器、加速器以及射束输送线。此处，离子产生器具有作为带电粒子的碳离子的离子源，通过该碳离子生成粒子线射束。加速器在俯视下呈环状，对由射束产生器生成的粒子线射束进行加速。射束输送线输送由加速器加速后的粒子线射束。
此外，粒子线治疗装置具备旋转机架12(图1)。在该旋转机架12配置有被照射由射束输送线引导的粒子线射束的患者10。
如图1所示，旋转机架12是呈圆筒形状的大型的装置。该旋转机架12配置成其圆筒的中心的旋转轴Q朝向水平方向。旋转机架12能够以该旋转轴Q为中心沿着周向旋转。
此外，在旋转机架12的边缘部设置有朝向患者10照射粒子线射束(治疗用放射线)的放射线照射部17。该放射线照射部17固定于旋转机架12的内周面。另外，粒子线射束从放射线照射部17向与旋转轴Q正交的方向照射。
在旋转机架12的内部设置有治疗台11。该治疗台11使患者10横卧载置。此外，旋转机架12包围治疗台11并在该治疗台11的周围旋转。
治疗台11固定于静止的治疗室的地板(省略图示)。即，即使旋转机架12以及放射线照射部17旋转，治疗台11的位置也不变化。
旋转机架12的旋转轴Q被设定为与横卧在治疗台11上的患者10的位置一致。该治疗台11能够在载置着患者10的状态下移动。通过该治疗台11的移动，能够使患者10移动到粒子线射束的照射位置而进行对位。因此，能够向患者10的病灶组织等的适当部位照射粒子线射束。在对位之后，放射线照射部17向横卧在治疗台11上的患者10照射放射线。
通过使旋转机架12旋转，能够使放射线照射部17以静止的患者10(旋转轴Q)为中心旋转。例如，能够使放射线照射部17以患者10为中心顺时针(右转)或者逆时针(左转)各旋转约180度。并且，也能够从患者10的周围(360度)的任一方向照射粒子线射束。即，旋转机架12是能够变更粒子线射束相对于患者10的照射方向的装置。因此，能够减轻患者10的负担，并能够从适当的方向向患部以更高的精度照射粒子线射束。
粒子线射束在通过患者10的身体内时失去动能而速度降低，并且，受到与速度的平方大致成反比例的阻力，当降低到某一恒定的速度时急剧停止。该粒子线射束的停止点也被称作布拉格峰，放出高能量。粒子线治疗装置通过使该布拉格峰与患者10的病灶组织(患部)的位置一致，能够抑制正常组织的损坏，并能够仅杀死病灶组织。
在旋转机架12固定有X射线产生部13以及X射线摄影部14。X射线产生部13和X射线摄影部14与旋转机架12一起旋转，向患者10照射X射线来进行作为透射图像的X射线图像29的摄影。
此处，参照图5对断层摄影(CT摄影)进行说明。作为断层摄影中使用的X射线，有呈扇状扩散的扇形射束和呈圆锥状扩散的锥形射束。在旋转机架12中，进行使用了锥形射束状的X射线的断层摄影。在使用该锥形射束状的X射线的情况下，在从患者10的坐标V(x，y，z)向X射线摄影部14(X射线检测器)的坐标VP(xp，yp，zp)进行坐标变换时，进行使用了以下的一系列的矩阵式的计算。
E×P×T×R×V＝VP
此处，各矩阵表示为以下的数式1。
[数式1]
旋转矩阵R使体(患者10)坐标系以角度绕y轴向逆时针方向旋转。此外，平行移动矩阵T使体坐标系沿着X射线的照射方向(z轴)向负侧移动距离d。这两个旋转矩阵R以及T从体坐标系映射到X射线源坐标系。此外，透视投影矩阵P由X射线产生部13(X射线源)的位置D以及X射线摄影部14(X射线检测器)的尺寸w及h决定。该透视投影矩阵P定义锥形射束状的X射线的投影范围为截头锥体的形状。该透视投影矩阵P的参数n以及f表示从X射线源到截头锥体的远近各自的剪取平面的距离。进而，坐标变换矩阵E形成相对于患者10的坐标V的X射线摄影部14的坐标VP。
基于上述矩阵式的运算，设置于旋转机架12的X射线产生部13与X射线摄影部14一边在患者10的周边旋转一边对X射线图像进行摄影，由此取得图像数据。基于该图像数据，生成三维的重构图像(CT图像)。
但是，对于旋转机架12的旋转速度，旋转1周约1～2分钟，相对于作为患者10的呼吸周期的约3～4秒过长。因此，在旋转机架12旋转一周进行摄影的期间，摄影对象(患部以及内脏器官)由于患者10的呼吸而移动。在现有技术中，存在无法得到精度高的重构图像这样的课题。本实施方式能够解决这样的课题。尤其地，对在治疗计划时由规定的CT摄影装置(省略图示)取得的基准图像与在治疗紧前由旋转机架12取得的重构图像相互进行比较，由此能够提高患者10的对位的精度。
在制定治疗计划时，首先，对患者10的CT图像进行摄影。然后，根据图像中的患部的图案，设定照射的范围、照射的方向、照射剂量。制定该治疗计划需要几天时间。因此，对患者10进行粒子线射束的照射的日期是在治疗计划时进行CT图像的摄影之后的几天后。由于这几天时间是空闲的，所以在治疗紧前进行患者10的对位时，患部的位置有时会偏移。需要区别该位置偏移是由当天的患者10的状态的不同引起的，还是由正常的呼吸运动引起的。因此，使用本实施方式的摄影控制系统1。
如图1至图2所示，摄影控制系统1构成为具有治疗台11、旋转机架12、X射线产生部13以及X射线摄影部14。
X射线产生部13具有第1X射线产生部13A以及第2X射线产生部13B。这些第1X射线产生部13A与第2X射线产生部13B在旋转机架12的边缘部，设置在以旋转机架12的旋转轴Q为中心分离90度的位置。
第1X射线产生部13A与第2X射线产生部13B例如是X射线管，在旋转机架12的旋转时朝向载置在治疗台11上的患者10照射X射线(摄影用放射线)。
X射线摄影部14具有第1X射线摄影部14A以及第2X射线摄影部14B而形成。第1X射线摄影部14A设置在相对于第1X射线产生部13A以旋转机架12的旋转轴Q为中心变化180度的位置。该第1X射线摄影部14A与第1X射线产生部13A成对，与放射线照射部17相邻地配置。此外，第2X射线摄影部14B设置在相对于第2X射线产生部13B以旋转机架12的旋转轴Q为中心变化180度的位置。该第2X射线摄影部14B与第2X射线产生部13B成对，与放射线照射部17相邻地配置。
在旋转机架12的旋转时，从第1X射线产生部13A照射的X射线透射患者10。第1X射线摄影部14A输出包含由该透射X射线摄影的多个二维的X射线图像的图像数据。进而，在旋转机架12的旋转时，从第2X射线产生部13B照射的X射线透射患者10。第2X射线摄影部14B输出包括由该透射X射线摄影的多个二维的X射线图像的图像数据。
摄影控制系统1构成为具有呼吸监视装置15(图3)。该呼吸监视装置15例如具备设置于治疗台11的传感器9。该传感器9测定横卧在治疗台11上的患者10的身体表面所表现出的呼吸运动的移动量。例如，传感器9向患者10的胸部或者腹部等照射红外线、激光、超声波、毫米波等，基于其反射测定呼吸运动的移动量。此外，传感器9也可以向患者10照射X射线、超声波、磁力等，测定其身体内的构造的位置的变化。
呼吸监视装置15从传感器9取得表示患者10的呼吸运动的呼吸数据，由此监视患者10的呼吸运动。即，取得表示因呼吸而引起的周期性的患者10的身体的变动的信息。
接着，参照图3至图4所示的框图对摄影控制系统1的系统构成进行说明。该摄影控制系统1具备呼吸监视装置15、控制计算装置16、X射线摄影装置18以及机架控制装置20。
另外，X射线产生部13与X射线摄影部14包含在第1实施方式的X射线摄影装置18中。即，X射线摄影装置18的至少一部分的构成与旋转机架12一起旋转且向患者10照射X射线来进行X射线图像的摄影。进而，使第1X射线产生部13A产生高电压的第1高电压产生装置19A以及使第2X射线产生部13B产生高电压的第2高电压产生装置19B也包含在X射线摄影装置18中。
本实施方式的控制计算装置16由计算机构成，该计算机具有CPU、ROM、RAM、HDD等硬件资源，通过CPU执行各种程序，使用硬件资源实现基于软件的信息处理。本实施方式的控制计算装置16由计算机构成，该计算机具有处理器以及存储器等硬件资源，通过CPU执行各种程序，使用硬件资源实现基于软件的信息处理。
控制计算装置16的构成并不是一定要设置于一个计算机。例如，也可以使用通过网络相互连接的多个计算机实现一个控制计算装置16。
控制计算装置16虽然没有特别图示，但具备规定的存储部。在该存储部中存储有执行摄影控制方法时需要的各种信息。
控制计算装置16对基于X射线产生部13的X射线的产生、以及从X射线摄影部14取得图像数据等的处理进行控制。进而，控制计算装置16使用从X射线摄影部14取得的图像数据生成三维的重构图像。
即，控制计算装置16对第1高电压产生装置19A以及第2高电压产生装置19B进行控制。然后，控制计算装置16调整从第1X射线产生部13A以及第2X射线产生部13B向患者10照射的X射线的产生定时以及强度。
控制计算装置16取得包含由第1X射线摄影部14A与第2X射线摄影部14B摄影得到的X射线图像的图像数据。在该图像数据中包含多个X射线图像、以及对它们进行摄影时的X射线的产生定时、即表示X射线图像的摄影定时的信息。
控制计算装置16从控制旋转机架12的旋转的机架控制装置20依次取得旋转机架12的旋转角度值θ。进而，控制计算装置16经由呼吸监视装置15取得包含由传感器9测定出的表示患者10的呼吸运动的呼吸波形(患部或者内脏器官的移动量)的呼吸数据。另外，呼吸波形可以以图表的形式取得，也可以以按时间序列排列的数值的形式取得。
控制计算装置16具有生成重构图像以及动画化的动画(立体图像)的功能。为了实现该功能，控制计算装置16具备前级处理部21、呼吸波形分割部22、图像数据分类部23、三维重构部24以及动画生成部25。这些通过CPU执行存储在存储器或者HDD中的程序来实现。
前级处理部21对从X射线摄影部14取得的图像数据进行图像前级处理。该图像前级处理例如是通过图像滤波除去噪声的处理。
如图6所示，在第1实施方式中，作为特定范围而例示相位范围α。呼吸波形分割部22将由呼吸监视装置15监视的患者10的呼吸运动的移动量即呼吸波形26中的周期S分割为多个(例如，10个)相位范围α。即，按多个相位范围α的每个分割呼吸数据中包含的呼吸运动的呼吸波形26中的周期S。
在图6的例子中，对各个X射线图像29按每个对应的相位范围α标注“1”到“10”的编号，相同编号表示是相同的相位范围α。将这些“1”到“10”的编号作为能够识别特定范围的范围识别信息进行说明。
此处，摄影控制系统1中的旋转机架12与一般的CT摄影装置(省略图示)不同，旋转一周需要1～2分钟。另一方面，患者10的呼吸运动的呼吸波形26的周期S为3～4秒左右。因而，在旋转机架12旋转一周的过程中进行多次呼吸。另外，一个周期S是从最大吸气经由最大呼气到返回最大吸气的时间。
在该呼吸运动的呼吸波形26中的相同的相位范围α、例如第“1”个相位范围α彼此、第“2”个相位范围α彼此等中，随着患者10的呼吸运动而变动的患部以及内脏器官等位于大致相同的位置。
图像数据分类部23将由X射线摄影部14按时间序列顺序摄影得到的多个X射线图像29按由呼吸波形分割部22设定的每个相位范围α(特定范围)分类。另外，图像数据分类部23将X射线图像29与这些X射线图像29各自的摄影时的旋转机架12的旋转角度值θ一起进行分类。
因而，在呼吸波形26的各个相位范围α，生成将由X射线摄影部14摄影得到的X射线图像29与各个X射线图像29的摄影时的旋转机架12的旋转角度值θ建立对应的数据集。
在该数据集中包含能够识别特定范围的范围识别信息与摄影时的旋转机架12的旋转角度值θ建立对应的X射线图像29。这样一来，容易进行X射线图像29的管理，并且容易进行之后生成重构图像的处理。另外，控制计算装置16具备管理多个数据集的图像管理表。
三维重构部24按呼吸波形26的每个相同的相位范围α重构由图像数据分类部23分类后的多个数据集，按每个相位范围α生成三维的重构图像。
动画生成部25基于摄影时的旋转机架12的旋转角度值θ重构数据集中包含的按每个相位范围α分类的多个X射线图像29(X射线图像组)，生成三维的重构图像。
具体而言，将由三维重构部24按呼吸波形26的每个相位范围α生成的三维的多个重构图像沿着呼吸波形26的相位的时间序列依次排列合并，由此生成具有时间轴的动画。即，生成动画化的立体图像。
这样，控制计算装置16在呼吸波形分割部22、图像数据分类部23、三维重构部24以及动画生成部25中，依次实施上述处理，生成重构图像以及动画化的立体图像即动画。
该控制计算装置16输出能够沿着呼吸波形26的时间轴再现多个重构图像的动画。这样一来，能够通过动画掌握与呼吸相应地按时间序列顺序变化的患者10的状态。
另外，动画与呼吸的平均的一个周期S对应地再现，此外，不仅包含按时间序列顺序再现的动画，还包括向与时间序列相反的方向再现(反向再现)的动画。
由控制计算装置16生成的图像被输出到外部输出部27(图4)。该外部输出部27例如由能够显示图像的显示器构成。外部输出部27可以与控制计算装置16分体，也可以一体。进而，经由网络连接的其他计算机所具备的显示器也可以是外部输出部27。此外，外部输出部27也可以由在纸介质上打印信息的打印机构成。
此外，控制计算装置16也可以与规定的用户接口28连接。该用户接口28例如是在与控制计算装置16相同的计算机内部同时动作的程序的形态。或者，用户接口28也可以是在与控制计算装置16不同的计算机内部动作，通过网络与控制计算装置16进行信息的收发的形态。
接着，使用图7的流程图对摄影控制系统1执行的处理即摄影控制方法进行说明。
首先，在步骤S1中，控制计算装置16的图像数据分类部23(图4)从对在患者10的周围旋转的旋转机架12(图1)进行控制的机架控制装置20取得表示旋转机架12的旋转位置的旋转角度值θ。
在下一步骤S2中，控制计算装置16的前级处理部21(图4)从与旋转机架12一起旋转且输出包含向患者10照射X射线而摄影的多个二维的X射线图像29的图像数据的X射线摄影装置18取得图像数据。
在下一步骤S3中，控制计算装置16的呼吸波形分割部22(图4)以及动画生成部25(图4)从监视患者10的呼吸运动并输出表示呼吸运动的呼吸数据的呼吸监视装置15取得呼吸数据。
在下一步骤S4中，控制计算装置16的呼吸波形分割部22(图4)按多个相位范围α的每个分割呼吸数据中包含的呼吸运动的呼吸波形26(图6)中的周期S。
在下一步骤S5中，控制计算装置16的图像数据分类部23(图4)按每个相位范围α对图像数据中包含的X射线图像29(图6)进行分类。
在下一步骤S6中，控制计算装置16的动画生成部25(图4)基于摄影时的旋转机架12的旋转角度值θ重构按每个相位范围α分类的多个X射线图像29(图6)而生成三维的重构图像。
然后，摄影控制系统1结束摄影控制方法。以上的步骤是摄影控制方法中包含的至少一部分的处理，其他步骤也可以包含在摄影控制方法中。
在第1实施方式中，在患者10的呼吸运动的呼吸波形26(图6)有规则的情况下，在呼吸波形26中的相同的相位位置处，患者10的患部以及内脏器官等位于相同位置。因此，控制计算装置16按患者10的呼吸运动的呼吸波形26中的每个相同的相位范围α重构由X射线摄影部14摄影得到的X射线图像29而生成重构图像，由此能够根据重构图像准确地掌握随着患者10的呼吸运动而变动的患部以及内脏器官等的位置。其结果，在进行放射线治疗时，明确了应该在患者10的呼吸波形26的哪个相位位置照射粒子线射束(治疗用放射线)，因此能够进行精度高的放射线治疗。
此外，控制计算装置16按患者10的呼吸运动的呼吸波形26中的每个相同的相位范围α重构由X射线摄影部14摄影得到的X射线图像29而生成重构图像，将该每个相位范围α的多个重构图像沿着呼吸波形26的相位的时间序列依次排列合并，由此输出动画化的具有时间轴的立体图像(动画)。因此，能够立体地确认随着患者10的呼吸运动而变动的患部以及内脏器官等的变动的样子，因此，能够更准确地掌握随着患者10的呼吸运动而变动的患部以及内脏器官等的位置。其结果，在进行放射线治疗时，能够进一步明确应该在患者10的呼吸波形26的哪个相位位置照射粒子线射束，因此能够进行精度更高的放射线治疗。
此外，在控制计算装置16中，呼吸波形分割部22将患者10的呼吸运动的呼吸波形26中的周期S分割为多个来设定多个相位范围α，图像数据分类部23以及三维重构部24按每个相位范围α生成重构图像。进而，动画生成部25根据这些多个重构图像生成动画化的具有时间轴的立体图像(动画)，因此，控制计算装置16的算法变得简单。因此，能够容易地构建安装有该控制计算装置16的摄影控制系统1。
此外，X射线摄影装置18在向患者10照射粒子线射束(治疗用放射线)之前进行摄影，控制计算装置16生成用于与事先取得的治疗计划用的基准图像进行对照的重构图像。这样一来，在向患者10照射粒子线射束的紧前进行患者10的定位时，能够使用重构图像准确地掌握患者10的状态。
(第2实施方式)
接着，使用图8对第2实施方式进行说明。另外，对与上述实施方式所示的构成部分相同的构成部分标注相同符号并省略重复的说明。另外，第2实施方式的摄影控制系统1的硬件构成与上述第1实施方式相同，因此适当参照图1至图4。进而，适当参照图7的流程图。
与上述第1实施方式相同，第2实施方式的控制计算装置16(图4)对基于X射线产生部13(图3)的X射线的产生、从X射线摄影部14(图3)的图像数据的取得、从机架控制装置20(图4)的旋转角度值θ的取得以及从呼吸监视装置15(图4)的呼吸数据的取得等的处理进行控制。另外，在第2实施方式中，与第1实施方式不同，作为特定范围而例示振幅范围β。
如图8所示，患者10的呼吸运动的呼吸波形30有时由于最大吸气或者最大呼气等根据每次呼吸不同而变得不规则。即使在这样的情况下，当处于相同的振幅范围β时，患部以及内脏器官等位于相同位置。
以这样的情况为前提，第2实施方式的呼吸波形分割部22将由呼吸监视装置15监视的患者10的呼吸运动的移动量即呼吸波形30中的振幅L分割为多个(例如，10个)振幅范围β。即，按多个振幅范围β的每个分割呼吸数据中包含的呼吸运动的呼吸波形30中的振幅L。
在图8的例子中，对各个X射线图像29按每个对应的振幅范围β标注“1”到“10”的编号，相同的编号表示是相同的振幅范围β。将这些“1”到“10”的编号作为能够识别特定范围的范围识别信息进行说明。
随着患者10的呼吸运动而变动的患部以及内脏器官等在该呼吸运动的呼吸波形30中的相同的振幅范围β、例如第“1”个振幅范围β彼此、第“2”个振幅范围β彼此等中位于大致相同位置。
此处，控制计算装置16预先存储用于将振幅L按多个振幅范围β(特定范围)的每个分割的分割区域以及与分割数相关的信息。这样一来，能够在旋转机架12的旋转中取得图像数据的同时，将这些图像数据按每个振幅范围β分类。
例如，为了将患者10的呼吸运动的呼吸波形30中的振幅L分割为多个振幅范围β，呼吸波形分割部22预先存储对于振幅L应该分割的分割区域即从最大吸气到最大呼气的区域、以及与分割数相关的信息。即，在旋转机架12结束旋转一周之后，不是根据患者10的呼吸运动的呼吸波形30的分布首次决定应该分割振幅L的分割区域以及分割数，而是事先决定分割区域以及分割数。
图像数据分类部23将由X射线摄影部14按时间序列顺序摄影得到的多个X射线图像29按由呼吸波形分割部22分割的多个振幅范围β(特定范围)的每个分类。另外，图像数据分类部23对这些X射线图像29各自的摄影时的旋转机架12的旋转角度值θ以及X射线图像29进行分类。
因而，在呼吸波形30的各个振幅范围β，生成将由X射线摄影部14摄影得到的X射线图像29与各个X射线图像29的摄影时的旋转机架12的旋转角度值θ建立对应的数据集。
三维重构部24重构由图像数据分类部23按呼吸波形30的每个相同的振幅范围β分类后的多个数据集，按每个振幅范围β生成三维的重构图像。
此处，控制计算装置16判定所取得的图像数据是否适合重构图像的生成，舍弃被判定为不适合的图像数据的至少一部分。这样一来，能够确保按每个振幅范围β(特定范围)制作的重构图像的精度。
例如，三维重构部24在生成重构图像时，判定按每个振幅范围β分类的X射线图像29(X射线图像组)是否不适合。此处，不适合的情况是指图像数据中包含的X射线图像29的张数不足以生成重构图像的情况等。然后，在判定为不适合的情况下，舍弃图像数据的至少一部分。通过该舍弃，能够确保按每个振幅范围β生成的重构图像的精度。
在按分割呼吸波形30的振幅L而得的每个振幅范围β对X射线图像29进行分类情况下，尤其地，有时在最大吸气或接近最大呼气的振幅范围β无法取得X射线图像29。因而，在这样的振幅范围β中，在旋转机架12旋转一周的期间，用于生成重构图像的X射线图像29的张数不够。
此外，在旋转机架12旋转一周的期间，呼吸波形30的中心位置有时会偏移。在这样的情况下，在接近呼吸波形30的最大振幅的振幅范围β中，在开始摄影时，取得(分类)X射线图像29，但之后无法取得，有时重构图像的生成所需的张数的X射线图像29的取得变得不充分。
因此，三维重构部24在旋转机架12旋转一周的期间，在规定的振幅范围β分类的X射线图像29的张数未达到生成重构图像所需的最低张数的情况下，无法进行该振幅范围β的重构图像的生成。另外，最低张数被预先设定在三维重构部24中。
此外，三维重构部24即使在各个振幅范围β分类的X射线图像29的张数满足最低张数的情况下，当在各个振幅范围β之间X射线图像29的张数存在偏差时，也可以不进行重构图像的生成。例如，也可以不基于在旋转机架12旋转一周的期间取得的图像数据进行重构图像的生成，而将此时取得的图像数据全部舍弃。
此外，将旋转机架12旋转一周的角度范围(360度)划分为多个等分的角度范围。然后，在分别划分的角度范围内，按每个振幅范围β对X射线图像29进行分类。此处，在分别分类的X射线图像29的张数不是均等的张数的情况下，例如在张数的偏差不在20％以内的情况下，也可以不根据在该旋转机架12旋转一周的过程中取得的图像数据在所有振幅范围β内进行重构图像的生成，而将此时取得的图像数据全部舍弃。
动画生成部25将由三维重构部24按呼吸波形30的每个振幅范围β生成的多个重构图像从呼吸波形30的最大吸气朝向最大呼气依次排列合并，生成在呼吸波形30的最大吸气与最大呼气之间依次变化的动画化的立体图像(动画)。另外，也可以将多个重构图像从呼吸波形30的最大呼气朝向最大吸气依次排列合并，生成立体图像(动画)。
这样，控制计算装置16在呼吸波形分割部22、图像数据分类部23、三维重构部24以及动画生成部25中，依次实施上述处理，生成重构图像以及动画化的立体图像即动画。
此外，控制计算装置16输出能够从呼吸波形30的最大吸气与最大呼气的一方朝向另一方再现多个重构图像的动画。这样一来，能够通过动画掌握在最大吸气与最大呼气之间依次变化的患者10的状态。
另外，对于第2实施方式的摄影控制方法，在图7的流程图中，步骤S4至步骤S6与第1实施方式不同，步骤S1至步骤S3与第1实施方式相同。
例如，在步骤S4中，控制计算装置16的呼吸波形分割部22(图4)按多个振幅范围β的每个分割呼吸数据中包含的呼吸运动的呼吸波形30(图8)中的振幅L。
在下一步骤S5中，控制计算装置16的图像数据分类部23(图4)将图像数据中包含的X射线图像29(图8)按每个振幅范围β分类。
在下一步骤S6中，控制计算装置16的动画生成部25(图4)基于摄影时的旋转机架12的旋转角度值θ重构按每个振幅范围β分类的多个X射线图像29(图8)，生成三维的重构图像。
如以上那样，即使患者10的呼吸运动的呼吸波形30(图8)不规则，在该呼吸波形30的振幅L中的相同的振幅范围β，患者10的患部以及内脏器官等也位于相同位置。因此，控制计算装置16在呼吸波形30尤其不规则的情况下，将包含由X射线摄影部14摄影得到的X射线图像29的图像数据按患者10的呼吸运动的呼吸波形30中的每个相同的振幅范围β重构，生成三维的重构图像。
在第2实施方式中，能够减少在重构图像中产生影子等的伪影的产生。其结果，能够通过重构图像准确地掌握随着患者10的呼吸运动而变动的患部以及内脏器官等的位置。此外，在进行放射线治疗时，明确应该在患者10的呼吸波形30的哪个相位位置照射粒子线射束(治疗用放射线)，因此能够进行精度高的放射线治疗。
此外，控制计算装置16将由X射线摄影部14摄影得到的X射线图像29按患者10的呼吸运动的呼吸波形30中的每个相同的振幅范围β重构而生成重构图像，将该每个振幅范围β的多个重构图像从呼吸波形30的最大吸气与最大呼气的一方朝向另一方依次排列合并，由此输出在最大吸气与最大呼气之间依次变化的动画化的立体图像(动画)。因此，能够立体地确认因患者10的呼吸运动而变动的患部以及内脏器官等的变动的样子，因此能够更准确地掌握随着患者10的呼吸运动而变动的患部以及内脏器官等的位置。其结果，在进行放射线治疗时，进一步明确应该在患者10的呼吸波形26的哪个相位位置照射粒子线射束，因此，能够进行精度更高的放射线治疗。
此外，控制计算装置16的三维重构部24在判定为按患者10的呼吸运动的呼吸波形30中的每个振幅范围β分类的X射线图像29不适合生成重构图像的情况下，不使用该X射线图像29生成重构图像，舍弃图像数据的至少一部分。其结果，三维重构部24能够削减进行不必要的数据处理的时间，因此，能够在其他振幅范围β中迅速地进行重构图像的生成。
此外，为了将患者10的呼吸运动的呼吸波形30中的振幅L分割为多个振幅范围β，控制计算装置16的呼吸波形分割部22预先存储对于振幅L应该分割的分割区域以及与分割数相关的信息。因此，控制计算装置16能够在旋转机架12的旋转过程中从X射线摄影部14取得图像数据，并能够通过呼吸波形分割部22将图像数据中包含的X射线图像29与摄影时的旋转机架12的旋转角度值θ一起按每个振幅范围β分类。其结果，在旋转机架12的旋转过程中进行X射线图像29的分类，因此，能够在从X射线摄影部14取得图像数据之后迅速地生成重构图像。
(第3实施方式)
接着，使用图9至图13对第3实施方式进行说明。另外，对与上述实施方式所示的构成部分相同的构成部分标注相同符号并省略重复的说明。另外，适当参照上述图1、图2、图3、图6、图8。
该第3实施方式也能够与将特定范围作为相位范围α(图6)而例示的第1实施方式、将特定范围作为振幅范围β(图8)而例示的第2实施方式的任一个组合。在以下的说明中，例示特定范围是相位范围α的方式进行说明。
此外，第3实施方式的X射线摄影装置18与第1实施方式相同，具备随着旋转机架12(图1)的旋转而以多个摄影角度对X射线图像29(图6)进行摄影的至少两个X射线摄影部14(图3)。
另外，摄影角度是与对X射线图像29进行摄影时的旋转机架12的旋转角度值θ对应的角度，是表示当第1X射线摄影部14A以及第2X射线摄影部14B以患者10为中心旋转时这些第1X射线摄影部14A以及第2X射线摄影部14B所位于的角度位置。
此外，第1X射线摄影部14A以及第2X射线摄影部14B设置在以旋转机架12的旋转轴Q、即患者10为中心在周向上分离90度的位置。因此，第1X射线摄影部14A以及第2X射线摄影部14B各自的摄影方向的夹角为90度。该夹角是固定的值。
另外，摄影方向是从第1X射线产生部13A延伸至第1X射线摄影部14A的直线的朝向、且是从第2X射线产生部13B延伸至第2X射线摄影部14B的直线的朝向。
如图9所示，第3实施方式的控制计算装置16A除了具备上述前级处理部21、呼吸波形分割部22、图像数据分类部23、三维重构部24以及动画生成部25的构成之外，还具备旋转设定部31以及摄影设定部32。
旋转设定部31与机架控制装置20连接，进行旋转机架12的旋转角度以及旋转速度的设定。此外，摄影设定部32与X射线摄影装置18连接，进行X射线图像29的摄影条件的设定。
在旋转机架12的旋转速度的控制中包括配合患者10的呼吸控制旋转机架12的旋转速度的方式。另外，也可以不配合患者10的呼吸地控制旋转机架12的旋转速度。例如，也可以使旋转机架12的旋转速度每次都一定，配合患者10的呼吸调整X射线的摄影的定时。此外，也可以使包括旋转机架12的旋转速度的高低的变化的旋转速度的图案每次都一定，配合患者10的呼吸调整X射线的摄影的定时。此外，不需要针对每个患者10匹配特有的呼吸方式，例如，也可以配合多个(一般的)患者10的每单位时间的呼吸数(平均的呼吸的定时)控制旋转机架12的旋转速度。
旋转设定部31以及摄影设定部32的设定根据图像数据分类部23中的X射线图像29的分类方式设定。这些设定可以在取得X射线图像29之前预先设定，也可以在取得X射线图像29的过程中适当设定。
在第3实施方式的X射线摄影装置18中根据呼吸波形26(图6)与旋转机架12的旋转速度设定X射线图像29的摄影定时37(图12)。这样一来，能够进行适当的控制以免从相同的方向重复进行X射线图像29的摄影，能够提高摄影效率。
此外，在X射线摄影装置18中，分别根据旋转机架12的旋转的加速期间、定速期间以及减速期间设定X射线图像29的摄影定时37(图12)。这样一来，不仅在旋转机架12定速动作时进行摄影，而且在加速时和减速时也进行摄影，由此能够缩短总摄影时间。
此外，控制计算装置16A存储表示患者10中的患部40(图13)的位置与旋转角度值θ之间的关系的信息。此处，在X射线摄影装置18中，根据旋转角度值θ设定X射线图像29的摄影定时33、34、35、36、37(图10至图12)。这样一来，能够根据患部40的位置从适当的方向进行X射线图像29的摄影。
此外，设定摄影条件，以使由一方的第1X射线摄影部14A摄影得到的X射线图像29与由另一方的第2X射线摄影部14B摄影得到的X射线图像29填补彼此的摄影角度之间。例如，设定摄影条件，以使在相同的相位范围α分类的多个X射线图像29填补彼此的摄影角度之间。这样一来，能够减少重构图像的伪影。
此外，在摄影条件的设定中包含旋转机架12的旋转速度的设定，基于一方的第1X射线产生部13A以及另一方的第2X射线产生部13B各自的摄影方向的夹角以及周期S(图6)，设定旋转机架12的旋转速度。这样一来，能够使旋转机架12的旋转速度与X射线图像29的摄影对应，能够以适当的摄影角度进行摄影。
此外，设定摄影条件，以使与相同的相位范围α(特定范围)对应的多个X射线图像29中的各个摄影时的摄影角度成为等间隔。这样一来，能够使与相同的相位范围α对应的多个X射线图像29的摄影角度均等，能够减少根据这些X射线图像29生成的重构图像的伪影。
接着，使用图10至图12对旋转设定部31以及摄影设定部32的设定的具体方式进行说明。另外，为了帮助理解，分别单独地说明图10至图12，但这些设定能够相互组合使用。
在图10中，横轴表示X射线图像29的摄影时的旋转机架12的旋转角度值θ(摄影角度)，纵轴的柱表示各个X射线图像29的摄影定时33、34。在该图10中，第1X射线摄影部14A的摄影定时33用实线的柱表示，第2X射线摄影部14B的摄影定时34用虚线的柱表示。此处，第1X射线摄影部14A的摄影范围与第2X射线摄影部14B的摄影范围相互重复。
摄影设定部32设定摄影条件，以使得在第1X射线摄影部14A的摄影定时33之间产生第2X射线摄影部14B的摄影定时34。这样一来，通过由第1X射线摄影部14A摄影得到的X射线图像29与由第2X射线摄影部14B摄影得到的X射线图像29填补彼此的摄影角度之间。通过基于这些X射线图像29生成重构图像，能够减少伪影。
另外，在各个摄影定时33、34进行摄影时，基于第1X射线摄影部14A以及第2X射线摄影部14B各自的摄影方向的夹角、以及患者10的呼吸波形26的周期S(图6)，设定旋转机架12的旋转速度。旋转设定部31基于所设定的摄影条件设定旋转机架12的旋转速度。此外，也可以基于旋转机架12的旋转角度值θ设定各个摄影定时33、34。例如，也可以与旋转机架12的旋转速度无关，在成为规定的旋转角度值θ时进行摄影。
此外，摄影设定部32优选设定摄影条件，以使在相同的相位范围α分类的多个X射线图像29等间隔或者填满彼此的摄影角度之间。
在图11中，横轴表示X射线图像29的摄影时的旋转机架12的旋转角度值θ(摄影角度)，纵轴的柱表示各个X射线图像29的摄影定时35、36。该图11中，第1X射线摄影部14A的摄影定时35用实线的柱表示，第2X射线摄影部14B的摄影定时36用虚线的柱表示。此外，对各个摄影定时35、36按每个对应的相位范围α标注“1”到“10”的编号，相同的编号表示是相同的相位范围α。
此处，当存在在第“1”个相位范围α分类的第1X射线摄影部14A的规定的定时T1的情况下，设为存在在相同的第“1”个相位范围α分类的第1X射线摄影部14A的下一定时T2。在该情况下，设定摄影条件，以使得在相同的第“1”个相位范围α分类的第2X射线摄影部14B的定时T3位于定时T1、T2的间隔K1的大致中间位置。即，设定摄影条件，以使得与相同的相位范围α(特定范围)对应的多个X射线图像29中的各个摄影时的摄影角度为大致相同的间隔。
另外，优选设定摄影条件，以使得从定时T1到定时T3的间隔K2与从定时T3到定时T2的间隔K3大致相同或者其差分最小。在这些定时T1、T2、T3，对在第“1”个相位范围α分类的X射线图像29进行摄影，生成重构图像，由此能够减少伪影。此外，对于在其他相位范围α分类的X射线图像29也同样地进行摄影。然后，根据由这些X射线图像29得到的重构图像生成动画，由此能够得到减少了伪影的动画。
在图12中，横轴表示时间，纵轴的柱表示各个X射线图像29的摄影定时37。该图12表示旋转机架12从停止的状态开始旋转，以一定速度旋转，之后减速直到再次停止的摄影定时37。另外，摄影定时37可以是第1X射线摄影部14A与第2X射线摄影部14B的任一方的摄影定时，也可以是第1X射线摄影部14A与第2X射线摄影部14B分别摄影的定时。在以下的说明中，仅作为X射线摄影部14的摄影定时37进行说明。
对于X射线摄影部14的各个摄影定时37，设定摄影条件，以使得各个摄影时的摄影角度成为等间隔。例如，在旋转机架12的旋转的加速期间，摄影定时37彼此的间隔逐渐变短。此外，在旋转机架12的旋转的定速期间中，摄影定时37彼此的间隔相等。进而，在旋转机架12的旋转的减速期间中，摄影定时37彼此的间隔逐渐变长。旋转机架12是大型的装置，其旋转速度比较低。因此，不仅利用定速期间而且利用加速期间和减速期间进行摄影，由此能够提高摄影效率。进而，能够在旋转机架12的整个周围(360度)确保摄影定时33、34(图10)。即，能够得到在患者10的整个周围以相互等间隔的摄影角度而摄影的X射线图像29。
接着，使用图13对由重构图像构成的动画的再现方式进行说明。由控制计算装置16A生成的图像被输出到外部输出部27(图9)。图13表示显示于该外部输出部27的画面的一例。另外，该画面也构成用户接口28(图9)的一部分。
在该画面上设置有显示拍摄患部40的动画的动画显示部41。当再现动画时，患部40根据呼吸而移动的样子被显示为动画。例如，可知患部40在从最大呼气到最大吸气之间移动的样子。
此外，在该画面上显示各种选择输入部42以及指示器43。另外，指示器43沿着左右方向延伸，显示有沿着该指示器43移动的指针44。
在选择输入部42中例如设置有“再现”、“慢速再现”、“暂时停止”等项目。此外，也设置有用于切换到进行规定的“设定”的画面的项目。用户当用鼠标光标45点击规定的选择输入部42时，能够进行对应的项目的操作。
例如，当用户点击“再现”的选择输入部42时，再现动画。此外，当点击“慢速再现”的选择输入部42时，以慢速动作再现动画。当点击“暂时停止”的选择输入部42时，暂时停止动画的再现。
另外，当点击“设定”的选择输入部42时，切换到设定用的画面，能够进行规定的设定。例如，能够使动画反向再现，或者放大或缩小画面，或者使对比度变化，或者通过逐帧播放再现。
此外，指示器43表示所显示的动画是呼吸的周期S的哪个状态。例如，用户能够通过指示器43中的指针44的位置，掌握动画是从最大呼气到最大吸气之间的哪个状态。例如，当再现动画时，根据呼吸的周期S，指针44在反复指示器43上在最大呼气与最大吸气之间反复来回。
此外，用户当在动画的暂时停止中通过鼠标光标45左右拖动指示器43上的指针44时，在与该拖动的速度对应的状态下，能够通过逐帧播放再现动画。此外，能够在任意的部分使动画暂时停止。这样一来，用户能够确认最大呼气到最大吸气之间的任意位置的患部40的状态。
基于第1实施方式至第3实施方式对摄影控制系统1以及摄影控制方法进行了说明，但可以将在任一实施方式中应用的构成应用于其他实施方式，也可以组合在各实施方式中应用的构成。
另外，在上述实施方式的流程图中，例示了各步骤串行执行的方式，但各步骤的前后关系并不一定固定，也可以调换一部分的步骤的前后关系。此外，一部分的步骤也可以与其他步骤并行执行。
上述实施方式的系统具备使专用的芯片、FPGA(Field Programmable GateArray)、GPU(Graphics Processing Unit)或者CPU(Central Processing Unit)等的处理器高集成化的控制装置、ROM(Read Only Memory)或者RAM(Random Access Memory)等存储装置、HDD(Hard Disk Drive)或者SSD(Solid State Drive)等外部存储装置、显示器等显示装置、鼠标或者键盘等输入装置、以及通信接口。该系统能够通过利用了通常的计算机的硬件构成实现。
另外，由上述实施方式的系统执行的程序预先安装于ROM等而被提供。或者，该程序也可以以能够安装的形式或者能够执行的形式的文件存储在CD-ROM、CD-R、存储卡、DVD、软盘(FD)等的计算机可读取的非暂时性的存储介质中而被提供。
此外，也可以为，由该系统执行的程序保存在与互联网等网络连接的计算机上，通过经由网络下载来提供。此外，该系统也能够将独立地发挥构成要素的各功能的各个模块通过网络或者专用线相互连接、组合而构成。
另外，在上述实施方式中，控制计算装置16按多个特定范围的每个分割呼吸波形26、30中的周期S和振幅L的至少一方，但也可以是其他方式。例如，控制计算装置16也可以按多个特定范围的每个分割呼吸波形26、30中的周期S和振幅L的双方。并且，也可以利用相位范围α和振幅范围β的双方对多个X射线图像进行分类。
另外，在上述实施方式中，作为范围识别信息，例示了“1”到“10”的编号，但也可以是其他方式。例如，也可以使用患部的移动量作为范围识别信息。此外，也可以使用摄影时间作为范围识别信息。
另外，在上述实施方式中，X射线摄影装置18具备两个X射线摄影部14，但也可以是其他方式。例如，X射线摄影装置18也可以具备3个以上的X射线摄影部14。
另外，在上述实施方式中，例示了进行重粒子线癌症治疗的设施，但也可以在其他设施应用上述实施方式。例如，也可以在进行质子线癌症治疗的设施应用上述实施方式。
根据以上说明的至少一个实施方式，基于摄影时的旋转机架的旋转角度值重构按每个特定范围分类的多个X射线图像而生成三维的重构图像，由此，在放射线治疗用的计算机断层摄影中，能够准确地掌握随着呼吸运动而变动的患者的状态。
对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提示的，并不意图对发明的范围进行限定。这些实施方式能够以其他各种方式加以实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更、组合。这些实施方式及其变形包含于发明的范围及主旨中，同样包含于技术方案所记载的发明和与其等同的范围中。
符号说明：
1：摄影控制系统；9：传感器；10：患者；11：治疗台；12：旋转机架；13：X射线产生部；13A：第1X射线产生部；13B：第2X射线产生部；14：X射线摄影部；14A：第1X射线摄影部；14B：第2X射线摄影部；15：呼吸监视装置；16(16A)：控制计算装置；17：放射线照射部；18：X射线摄影装置；19A：第1高电压产生装置；19B：第2高电压产生装置；20：机架控制装置；21：前级处理部；22：呼吸波形分割部；23：图像数据分类部；24：三维重构部；25：动画生成部；26：呼吸波形；27：外部输出部；28：用户接口；29：X射线图像；30：呼吸波形；31：旋转设定部；32：摄影设定部；33、34、35、36、37：摄影定时；40：患部；41：动画显示部；42：选择输入部；43：指示器；44：指针；45：鼠标光标；L：振幅；Q：旋转轴；S：周期；α：相位范围；β：振幅范围；θ：旋转角度值。

Claims (14)

1.一种摄影控制系统，具备：
X射线摄影装置，设置有在患者的周围旋转的旋转机架，与上述旋转机架一起旋转且输出包含向上述患者照射X射线而摄影的多个二维的X射线图像的图像数据；
呼吸监视装置，监视上述患者的呼吸运动并输出表示上述呼吸运动的呼吸数据；以及
控制计算装置，
上述控制计算装置为，
从控制上述旋转机架的机架控制装置取得表示上述旋转机架的旋转位置的旋转角度值，
从上述X射线摄影装置取得上述图像数据，
从上述呼吸监视装置取得上述呼吸数据，
按多个特定范围的每个分割上述呼吸数据中包含的上述呼吸运动的呼吸波形中的周期和振幅的至少一方，
按每个上述特定范围对上述图像数据中包含的上述X射线图像进行分类，
基于摄影时的上述旋转机架的上述旋转角度值重构按每个上述特定范围分类后的多个上述X射线图像而生成三维的重构图像。
2.根据权利要求1所述的摄影控制系统，其中，
上述控制计算装置输出能够沿着上述呼吸波形的时间轴再现多个上述重构图像的动画。
3.根据权利要求1或2所述的摄影控制系统，其中，
上述控制计算装置输出能够从上述呼吸波形的最大吸气与最大呼气的一方朝向另一方再现多个上述重构图像的动画。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的摄影控制系统，其中，
上述控制计算装置判定所取得的上述图像数据是否适合上述重构图像的生成，舍弃被判定为不适合的上述图像数据的至少一部分。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的摄影控制系统，其中，
上述控制计算装置预先存储用于按多个上述特定范围的每个分割上述振幅的分割区域以及与分割数相关的信息。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的摄影控制系统，其中，
上述X射线摄影装置在向上述患者照射治疗用放射线之前进行摄影，
上述控制计算装置生成用于与事先取得的治疗计划用的基准图像进行对照的上述重构图像。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的摄影控制系统，其中，
在上述X射线摄影装置中，根据上述呼吸波形以及上述旋转机架的旋转速度设定上述X射线图像的摄影定时。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的摄影控制系统，其中，
在上述X射线摄影装置中，分别根据上述旋转机架的旋转的加速期间、定速期间以及减速期间设定上述X射线图像的摄影定时。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的摄影控制系统，其中，
上述控制计算装置存储表示上述患者中的患部的位置与上述旋转角度值之间的关系的信息，
在上述X射线摄影装置中，根据上述旋转角度值设定上述X射线图像的摄影定时。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的摄影控制系统，其中，
上述控制计算装置将能够识别上述特定范围的范围识别信息与摄影时的上述旋转角度值建立对应来管理上述X射线图像。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的摄影控制系统，其中，
上述X射线摄影装置具备随着上述旋转机架的旋转而以多个摄影角度对上述X射线图像进行摄影的至少两个X射线摄影部，
设定摄影条件，以使由一方的上述X射线摄影部摄影得到的上述X射线图像与由另一方的上述X射线摄影部摄影得到的上述X射线图像填补彼此的上述摄影角度之间。
12.根据权利要求11所述的摄影控制系统，其中，
在上述摄影条件的设定中包含上述旋转机架的旋转速度的设定，
基于一方的上述X射线摄影部和另一方的上述X射线摄影部各自的摄影方向的夹角以及上述周期，设定上述旋转机架的旋转速度。
13.根据权利要求11或12所述的摄影控制系统，其中，
设定上述摄影条件，以使与相同的上述特定范围对应的多个上述X射线图像各自的摄影时的上述摄影角度成为等间隔。
14.一种摄影控制方法，包括：
控制计算装置从控制在患者的周围旋转的旋转机架的机架控制装置取得表示上述旋转机架的旋转位置的旋转角度值的步骤；
上述控制计算装置从与上述旋转机架一起旋转且输出包含向上述患者照射X射线而摄影的多个二维的X射线图像的图像数据的X射线摄影装置取得上述图像数据的步骤；
上述控制计算装置从监视上述患者的呼吸运动并输出表示上述呼吸运动的呼吸数据的呼吸监视装置取得上述呼吸数据的步骤；
上述控制计算装置按多个特定范围的每个分割上述呼吸数据中包含的上述呼吸运动的呼吸波形中的周期和振幅的至少一方的步骤；
上述控制计算装置按每个上述特定范围对上述图像数据中包含的上述X射线图像进行分类的步骤；以及
上述控制计算装置基于摄影时的上述旋转机架的上述旋转角度值重构按每个上述特定范围分类后的多个上述X射线图像而生成三维的重构图像的步骤。
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