CN118541196A - 医用图像处理装置、治疗系统、医用图像处理方法及程序 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医用图像处理装置、治疗系统、医用图像处理方法及程序。实施方式的医用图像处理装置具有第1图像取得部、第2图像取得部、3D‑3D定位执行部以及显示控制部。第1图像取得部取得患者的三维透视图像即第1三维透视图像。第2图像取得部取得患者的三维透视图像即第2三维透视图像。3D‑3D定位执行部计算第1三维透视图像与第2三维透视图像之间的第1偏移量。显示控制部使显示装置显示由基于第1偏移量校正后的第2三维透视图像生成的第1DRR图像、以及患者的二维透视图像。
Description
技术领域
本发明的实施方式涉及医用图像处理装置、治疗系统、医用图像处理方法及程序。
背景技术
放射线治疗是通过对位于患者体内的病灶照射放射线来破坏该病灶的治疗方法。此时,放射线需要准确地照射到病灶的位置。这是因为,如果对患者体内的正常组织照射放射线,有时会影响到该正常组织。因此,在进行放射线治疗时,首先在治疗计划的阶段,预先进行计算机断层摄影(Computed Tomography:CT),三维地掌握位于患者体内的病灶的位置。然后,基于所掌握的病灶的位置,计划照射放射线的方向、所照射的放射线的强度,以减少向正常组织的照射。之后,在治疗阶段,使患者的位置与治疗计划阶段的患者位置一致,按照在治疗计划的阶段计划的照射方向、照射强度对病灶照射放射线。
在治疗阶段的患者的对位中,将三维CT数据虚拟地配置在治疗室内,调整诊视床的位置,以使实际躺在治疗室内的移动式诊视床上的患者的位置与该三维CT数据的位置一致。更具体而言,通过将在躺在诊视床上的状态下拍摄的患者的三维CT图像与在治疗计划时拍摄的三维CT图像这两个图像进行对照(3D-3D定位),由此求出各个图像之间的患者位置的偏移。然后,基于通过图像对照而求出的患者位置的偏移使诊视床移动,使患者体内的病灶、骨骼等的位置与治疗计划时的位置一致。之后,将在躺在诊视床上的状态下拍摄的患者体内的X射线透视图像与根据在治疗计划时拍摄的三维CT图像虚拟地重构X射线透视图像而得到的数字重构X射线照片(Digitally Reconstructed Radiograph:DRR)图像这两个图像进行比较、或者根据需要进行对照(3D-2D定位),由此批准定位并对病灶照射放射线。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2018-507073号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,在现有技术中,一般情况下,执行根据在治疗计划时拍摄的三维CT图像重构的DRR图像与X射线透视图像的对照,因此有时在治疗阶段拍摄的CT图像无法有效地应用于患者的定位。
本发明要解决的课题在于提供能够将在治疗阶段拍摄的CT图像有效地应用于患者的定位的医用图像处理装置、治疗系统、医用图像处理方法及程序。
用于解决课题的手段
实施方式的医用图像处理装置具有第1图像取得部、第2图像取得部、3D-3D定位执行部以及显示控制部。第1图像取得部取得在第1阶段拍摄的上述患者的三维透视图像即第1三维透视图像。第2图像取得部取得在比上述第1阶段靠后的第2阶段拍摄的上述患者的三维透视图像即第2三维透视图像。3D-3D定位执行部执行用于计算出上述第1三维透视图像与上述第2三维透视图像之间的第1偏移量的3D-3D定位。显示控制部使显示装置显示根据基于第1偏移量校正后的第2三维透视图像生成的第1DRR图像、以及患者的二维透视图像。
发明的效果
根据本发明的实施方式,能够将在治疗阶段拍摄的CT图像有效地应用于患者的定位。
附图说明
图1是表示具备实施方式的医用图像处理装置100的治疗系统的概要构成的框图。
图2是从与图1不同的角度表示具备实施方式的医用图像处理装置100的治疗系统的概要构成的框图。
图3是以实施方式的医用图像处理装置100的概要构成为中心表示的框图。
图4是用于说明由3D-3D定位执行部130执行的3D-3D定位处理的概要的图。
图5是表示由显示装置200显示的3D-2D定位处理的执行结果的一例的图。
图6是表示由显示装置200显示的3D-2D定位处理的执行结果的另一例的图。
图7是表示由实施方式的医用图像处理装置100执行的处理的流程的一例的流程图。
图8是表示由实施方式的医用图像处理装置100执行的处理的流程的另一例的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图对实施方式的医用图像处理装置、治疗系统、医用图像处理方法及程序进行说明。
[整体构成]
图1是表示具备实施方式的医用图像处理装置100的治疗系统的概要构成的框图。治疗系统1例如具备治疗装置10、医用图像处理装置100以及显示装置200。治疗装置10例如具备诊视床12、诊视床控制部14、计算机断层摄影(Computed Tomography:CT)装置16(以下,称作“CT摄影装置16”)以及治疗射束照射门18。
诊视床12是将接受基于放射线的治疗的被检体(患者)P例如通过固定工具等以躺着的状态进行固定的可动式的治疗台。诊视床12根据来自诊视床控制部14的控制,使患者P在固定的状态下在具有开口部的圆环状的CT摄影装置16中移动。诊视床控制部14根据由医用图像处理装置100输出的移动量信号,对设置于诊视床12的平移机构以及旋转机构进行控制,以使患者的位置与照射的位置一致。平移机构能够将诊视床12向三轴方向驱动,旋转机构能够围绕三个轴旋转驱动诊视床12。即,诊视床控制部14例如对诊视床12的平移机构以及旋转机构进行控制而使诊视床12以六个自由度移动。诊视床控制部14对诊视床12进行控制的自由度也可以不是六个自由度,可以是比六个自由度少的自由度(例如,四个自由度等)、比六个自由度多的自由度(例如,八个自由度等)。诊视床12被设置成,在由CT摄影装置16执行摄影的位置与由治疗射束照射门18进行治疗射束B的照射的位置不同的情况下,能够移动到双方的位置。
CT摄影装置16是用于进行三维计算机断层摄影的摄像装置。CT摄影装置16在圆环状(架台)的开口部的内侧配置有多个放射线源,从各个放射线源照射用于透视患者P的体内的放射线。即,CT摄影装置16从患者P周围的多个位置照射放射线。在CT摄影装置16中从各个放射线源照射的放射线例如是X射线。CT摄影装置16通过配置在圆环状的开口部的内侧的多个放射线检测器,检测从对应的放射线源照射并通过患者P的体内而到达的放射线。CT摄影装置16基于各个放射线检测器检测到的放射线的能量大小,生成对患者P的体内进行了拍摄的CT图像。由CT摄影装置16生成的患者P的CT图像是用数字值表示体内的各部位的放射线的衰减程度的大小的三维数字图像。CT摄影装置16将所生成的CT图像输出到医用图像处理装置100。CT摄影装置16中的患者P体内的摄影、即从各个放射线源的放射线的照射、基于各个放射线检测器检测到的放射线的CT图像的生成,例如由摄影控制部(未图示)控制。CT摄影装置16是“第1摄像装置”的一例。
治疗射束照射门18将用于破坏存在于患者P体内的治疗对象的部位即肿瘤(病灶)的放射线作为治疗射束B进行照射。治疗射束B例如是X射线、γ射线、电子射线、质子射线、中子射线、重粒子射线等。治疗射束B从治疗射束照射门18直线地照射到患者P(更具体而言是患者P体内的肿瘤)。治疗射束照射门18的治疗射束B的照射例如由治疗射束照射控制部(未图示)控制。在治疗系统1中,治疗射束照射门18是“照射部”的一例。
在放射线治疗中,在模拟了治疗室的状况下制定治疗计划。即,在放射线治疗中,模拟在治疗室中患者P载置在诊视床12上的状态,而计划向患者P照射治疗射束B时的照射方向、强度等。具体而言,医生对CT图像确定照射对象部位,或者自动地进行这种处理。因此,在治疗计划阶段的CT图像中赋予有表示治疗室内的诊视床12的角度、患者的体位(仰卧、俯卧等)的参数等信息。这在进行放射线治疗紧前拍摄的CT图像、在以前的放射线治疗时拍摄的CT图像中也相同。即,在通过CT摄影装置16对患者P体内进行拍摄而得到的CT图像中赋予有表示拍摄时的诊视床12的角度、患者的体位的参数。
在图1中示出了具备CT摄影装置16和被固定的一个治疗射束照射门18的治疗装置10的构成,但治疗装置10的构成并不限定于上述构成。例如,治疗装置10也可以构成为,代替具备CT摄影装置16而具备1组的放射线源和放射线检测器在圆环状的开口部的内侧旋转的构成的CT摄影装置、锥形束(Cone-Beam:CB)CT装置、磁共振图像(Magnetic ResonanceImaging:MRI)装置、超声波诊断装置等、生成三维地拍摄了患者P体内而得到的图像的摄影装置。例如,治疗装置10也可以构成为,还具备从水平方向对患者P照射治疗射束的治疗射束照射门等,具备多个治疗射束照射门。例如,治疗装置10也可以构成为,图1所示的一个治疗射束照射门18相对于图1所示的水平方向X的旋转轴旋转360度等、通过在患者P周边旋转而从各种方向对患者P照射治疗射束。例如,治疗装置10也可以构成为,代替具备CT摄影装置16而具备一个或者多个由放射线源与放射线检测器的组构成的摄像装置,该摄像装置相对于图1所示的水平方向X的旋转轴旋转360度,由此从各种方向拍摄患者P体内。这种构成也被称作旋转架台型治疗装置。在该情况下,例如也可以构成为,图1所示的一个治疗射束照射门18与摄像装置以相同的旋转轴同时旋转。进而,在图1中,CT摄影装置16与治疗射束照射门18设置在接近的位置,但CT摄影装置16与治疗射束照射门18也可以设置在远离的位置,通过载置有患者P的诊视床12能够使彼此的位置移动。
医用图像处理装置100将为了使患者P的位置与和治疗计划时相同的体位一致而使诊视床12移动的移动量信号输出到诊视床控制部14。即,医用图像处理装置100将用于使患者P移动到能够对在放射线治疗中进行治疗的肿瘤、组织适当地照射治疗射束B的位置、姿势的移动量信号输出到诊视床控制部14。
显示装置200为,将在医用图像处理装置100中进行患者P的对位的中途包括在内,显示用于向利用治疗系统1的放射线治疗的实施者(医生等)提示治疗系统1的各种信息的图像。显示装置200例如显示由医用图像处理装置100输出的CT图像、X射线透视图像等各种图像、或者在这些图像中叠加了各种信息的图像。此处,各种信息例如包含患者信息(年龄、性别、身高、体重等)、图像的拍摄条件(拍摄部位、有无造影剂、管电压、管电流等)、拍摄日期和时间、或者患者的体位(头前仰卧位、脚前伏卧位等)等。显示装置200例如是液晶显示器(Liquid Crystal Display:LCD)等显示装置。放射线治疗的实施者通过目视确认显示装置200所显示的图像,能够得到利用治疗系统1进行放射线治疗时的信息。治疗系统1例如也可以构成为,具备供放射线治疗的实施者操作的操作部(未图示)等用户接口,能够手动操作由治疗系统1执行的各种功能。
图2是从与图1不同的角度表示具备实施方式的医用图像处理装置100的治疗系统的概要构成的框图。治疗系统1除了图1所示的构成之外,例如还具备两个放射线源20(放射线源20-1以及放射线源20-2)、以及两个放射线检测器30(放射线检测器30-1以及放射线检测器30-2)。
放射线源20-1从预先决定的角度照射用于透视患者P体内的放射线r-1。放射线源20-2从与放射线源20-1不同的预先决定的角度照射用于透视患者P体内的放射线r-2。放射线r-1以及放射线r-2例如是X射线。图1示出从两个方向对固定在诊视床12上的患者P进行X射线摄影的情况。另外,在图1中省略了控制放射线源20的放射线r的照射的控制部的图示。
放射线检测器30-1检测从放射线源20-1照射并通过患者P体内而到达的放射线r-1,生成与检测到的放射线r-1的能量大小相应的患者P体内的X射线透视图像。放射线检测器30-2检测从放射线源20-2照射并通过患者P体内而到达的放射线r-2,生成与检测到的放射线r-2的能量大小相应的患者P体内的X射线透视图像。放射线检测器30呈二维矩阵状配置X射线检测器,生成用数字值表示到达各个X射线检测器的放射线r的能量大小的数字图像,作为X射线透视图像。放射线检测器30例如是平板检测器(Flat Panel Detector:FPD)、图像增强器、彩色图像增强器。在以下的说明中,设为各个放射线检测器30是FPD。放射线检测器30(FPD)将所生成的各个X射线透视图像输出到医用图像处理装置100。另外,在图1中省略了控制放射线检测器30的X射线透视图像的生成的控制部的图示。放射线源20与放射线检测器30的组合是“第2摄像装置”的一例。
另外,在图2中示出了治疗系统1具备两组的放射线源20与放射线检测器30的构成。但是,治疗系统1所具备的放射线源20与放射线检测器30的组合数量并不限定于两个。例如,治疗系统1也可以具备3组以上的放射线源20与放射线检测器30的组。此外,治疗系统1也可以仅具备一个摄影装置(1组放射线源20与放射线检测器30的组)。以下,有时将放射线源20与放射线检测器30的组合称作“X射线摄影装置”。
图1以及图2所示的各种构成要素可以相互通过有线进行连接,也可以通过例如LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)等无线进行连接。
[医用图像处理装置]
以下,对实施方式的医用图像处理装置100进行说明。图3是以实施方式的医用图像处理装置100的概要构成为中心表示的框图。医用图像处理装置100例如具备第1图像取得部110、第2图像取得部120、3D-3D定位执行部130、3D-2D定位执行部140以及显示控制部150。
医用图像处理装置100所具备的构成要素中的一部分或者全部例如通过CPU(Central Processing Unit)等硬件处理器执行程序(软件)来实现。这些构成要素中的一部分或者全部可以通过LSI(Large Scale Integration)、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(GraphicsProcessing Unit)等硬件(包括电路部;circuitry)来实现,也可以通过软件与硬件的协作来实现。这些构成要素的功能中的一部分或者全部也可以通过专用的LSI来实现。程序可以预先存储于医用图像处理装置100所具备的ROM(Read Only Memory)、RAM(Random AccessMemory)、HDD(Hard Disk Drive)、闪存器等存储装置(具备非暂时性的存储介质的存储装置),也可以存在于DVD、CD-ROM等可拆装的存储介质(非暂时性的存储介质),通过将存储介质安装于医用图像处理装置100所具备的驱动装置而安装到医用图像处理装置100所具备的HDD、闪存器中。程序也可以经由网络从其他计算机装置下载,并安装到医用图像处理装置100所具备的HDD、闪存器中。
第1图像取得部110取得与治疗前的患者P相关的第1图像、以及该第1图像所附带的参数(以及/或者治疗计划数据)。第1图像是在进行放射线治疗时的治疗计划阶段例如由CT摄影装置16拍摄的表示患者P体内的立体形状的三维CT图像。第1图像被用于决定在放射线治疗中对患者P照射的治疗射束B的方向(包括倾斜、距离等的路径)、强度。第1图像是“第1三维透视图像”的一例。
第2图像取得部120取得与开始放射线治疗紧前的患者P相关的第2图像以及该第2图像所附带的参数。第2图像是为了使在放射线治疗中照射治疗射束B时的患者P的体位一致(即,进行定位)而例如由CT摄影装置16拍摄的表示患者P体内的立体形状的三维CT图像。即,第2图像是在从治疗射束照射门18照射治疗射束B紧前由CT摄影装置16拍摄的图像。在该情况下,第1图像与第2图像被拍摄的时刻不同,但各个图像的拍摄方法相同。第2图像是“第2三维透视图像”的一例。
3D-3D定位执行部130基于由第1图像取得部110取得的第1图像、以及由第2图像取得部120取得的第2图像,进行用于在进行放射线治疗时使患者P的位置对准的3D-3D定位处理。更具体而言,例如,医用图像处理装置100计算由第1图像取得部110取得的第1图像与由第2图像取得部120取得的第2图像之间的三维偏移量(以下,有时称作“第1偏移量”),并与计算出的第1偏移量对应地校正第2图像,由此使第1图像与第2图像之间的位置对准。此时,医用图像处理装置100可以向诊视床控制部14输出用于使载置并固定患者的诊视床12移动与第1偏移量对应的量的移动量信号,诊视床控制部14使诊视床12移动与第1偏移量对应的量。此外,在CT摄影装置16与治疗射束照射门18设置在分离的位置的情况下,医用图像处理装置100可以向诊视床控制部14输出用于使诊视床12移动CT摄影位置与照射位置之间的距离加上第1偏移量而得到的量的移动量信号,诊视床控制部14使诊视床12移动该距离加上第1偏移量而得到的量。
图4是用于说明由3D-3D定位执行部130执行的3D-3D定位处理的概要的图。图4的左部表示在治疗计划阶段(“第1阶段”的一例)拍摄的CT图像(即,第1图像),图4的右部表示在治疗阶段(“第2阶段”的一例)拍摄的CT图像(即,第2图像)。在图4中,符号A1表示在第1图像中拍摄的颅骨,符号A2表示在第1图像中拍摄的侧脑室前角,符号A3表示在第2图像中拍摄的颅骨,符号A4表示在第1图像中拍摄的侧脑室前角。
在现有技术中,一般情况下,在放射线治疗中进行患者的定位时,将由在治疗计划阶段拍摄的CT图像生成的DRR图像与在治疗阶段拍摄的X射线透视图像进行对照(3D-2D定位),并使诊视床12移动与确定出的偏移量对应的量,由此进行定位。另一方面,如图4所示,与X射线透视图像不同,CT图像除了包含与颅骨等骨部相关的位置信息之外,还包含与侧脑室前角等空间、内脏相关的位置信息。因此,通过3D-3D定位执行部130执行3D-3D定位处理,能够更准确地进行定位。
3D-2D定位执行部140执行将由第2图像生成的DRR图像与在治疗阶段拍摄的患者的X射线透视图像进行对照的3D-2D定位处理。更具体而言,3D-2D定位执行部140计算由校正了与第1偏移量对应的量的第2图像生成的DRR图像、与在使载置并固定患者的诊视床12移动了与第1偏移量对应的量之后拍摄的患者的X射线透视图像之间的三维偏移量(以下,有时称作“第2偏移量”)。例如,在计算出的第2偏移量小于阈值的情况下,放射线治疗的实施者批准定位。另一方面,在计算出的第2偏移量为阈值以上的情况下,诊视床控制部14使诊视床12移动与计算出的第2偏移量对应的量并再次拍摄患者的X射线透视图像,3D-2D定位执行部140使用所拍摄的X射线透视图像再次执行3D-2D定位处理。反复进行以上处理,最终由放射线治疗的实施者批准定位。
3D-2D定位执行部140也构成为,除了执行将由从第2图像生成的DRR图像与患者的X射线透视图像进行对照的3D-2D定位处理之外,还执行将由第1图像生成的DRR图像与患者的X射线透视图像进行对照的3D-2D定位处理。更具体而言,3D-2D定位执行部140计算由第1图像生成的DRR图像与所拍摄的患者的X射线透视图像之间的三维偏移量(以下,有时称作“第3偏移量”)。此时,如上所述,所拍摄的患者的X射线透视图像,可以是在使诊视床12移动了与第1偏移量对应的量之后拍摄的图像,也可以是在CT摄影装置16与治疗射束照射门18设置在分离的位置的情况下,在使诊视床12移动了CT摄影位置与照射位置之间的距离加上第1偏移量而得到的量之后拍摄的图像。例如,在计算出的第3偏移量小于阈值的情况下,放射线治疗的实施者批准定位。另一方面,在计算出的第3偏移量为阈值以上的情况下,诊视床控制部14使诊视床12移动与计算出的第3偏移量对应的量并再次拍摄患者的X射线透视图像,3D-2D定位执行部140使用所拍摄的X射线透视图像再次执行3D-2D定位处理。反复进行以上的处理,最终由放射线治疗的实施者批准定位。
上述的由3D-3D定位执行部130和3D-2D定位执行部140执行的一系列处理,并不限定于放射线治疗前的定位,例如也可以应用于使用在放射线治疗后拍摄的CT图像在治疗后进行定位的验证。具体而言,首先,在照射了治疗射束B紧后,通过CT摄影装置16拍摄患者的CT图像。接着,3D-3D定位执行部130进行所拍摄的CT图像与在治疗计划阶段拍摄的CT图像之间的3D-3D定位处理。之后,3D-2D定位执行部140也可以基于通过3D-3D定位处理确定出的偏移量来生成DRR图像,并进行所生成的DRR图像与批准定位时的X射线透视图像之间的3D-2D定位。根据通过该3D-3D定位或者3D-2D定位确定出的偏移量,能够对定位进行验证。如此,“第2阶段”是包含放射线治疗紧前(即,治疗阶段)和放射线治疗紧后的双方的概念。
显示控制部150使显示装置200显示由医用图像处理装置100处理后的各种信息。例如,显示控制部150可以使显示装置200一并显示由被校正了与第1偏移量对应的量的第2图像生成的DRR图像、以及患者的X射线透视图像。在由第1图像生成DRR图像的情况下也同样,显示控制部150可以使显示装置200一并显示DRR图像以及患者的X射线透视图像。此外,例如,显示控制部150也可以使显示装置200显示3D-3D定位处理的执行结果、3D-2D定位处理的执行结果。此外,例如,显示控制部150也可以在执行3D-3D定位之后,基于第1图像和第2图像中的任一方(或者双方)生成DRR图像,并使显示装置200显示接受与是否执行3D-2D定位处理相关的指定的接口(IF)。
图5是表示由显示装置200显示的3D-2D定位处理的执行结果的一例的图。在图5中,摄影CT标签表示将由第2图像生成的DRR图像与患者的X射线透视图像进行对照的3D-2D定位处理的执行结果,治疗计划CT标签表示将由第1图像生成的DRR图像与患者的X射线透视图像进行对照的3D-2D定位处理的执行结果,概要标签表示3D-2D定位处理的执行结果的概要信息。图5示出了作为放射线治疗的实施者选择了摄影CT标签的结果,在显示装置200中显示有将由第2图像生成的DRR图像与患者的X射线透视图像进行对照的3D-2D定位处理的执行结果的例子。更普遍地说,显示装置200可以通过按钮、复选框等任意的接口来能够切换地显示这两个3D-2D定位处理的执行结果,也可以在一个画面中同时显示多个执行结果。
在图5中,区域R1表示与正在执行使用了由第2图像生成的DRR图像的3D-2D定位处理的情况相关的提醒注意信息。或者,代替该情况,作为提醒注意,显示装置200也可以通过改变由区域R2表示的DRR图像的颜色、其框线的颜色来提醒放射线治疗的实施者注意。区域R1中显示的消息可以始终显示,也可以在显示了摄影CT的DRR图像的定时、执行定位计算时的定时例如弹出显示。进而,也可以在批准了定位之后,在向诊视床12发送移动量的定时,再次显示用于促使提醒注意的消息。由此,放射线治疗的实施者能够不产生误解而准确地识别出正在使用哪个DRR图像执行3D-2D定位处理,。
区域R3表示在执行3D-2D定位处理之前进行的3D-3D定位处理的执行结果。区域R4表示使用了由第2图像生成的DRR图像的3D-2D定位处理的执行结果。如此,通过显示装置200一并显示3D-3D定位处理的执行结果和3D-2D定位处理的执行结果,放射线治疗的实施者能够确认患者的定位是否被适当地进行。
图6是表示由显示装置200显示的3D-2D定位处理的执行结果的另一例的图。作为一例,图6示出了放射线治疗的实施者在显示装置200上选择了概要标签的情形。在图6中,区域R5表示使用了由第2图像生成的DRR图像的3D-2D定位处理的执行结果,区域R6表示使用了由第1图像生成的DRR图像的3D-2D定位处理的执行结果。如由区域R7所示的那样,显示控制部150在使用了由第2图像生成的DRR图像的3D-2D定位处理的执行结果与使用了由第1图像生成的DRR图像的3D-2D定位处理的执行结果之间的偏离为阈值以上的情况下,使显示装置200显示该偏离较大的含义的信息。区域R7中所显示的消息可以始终显示,也可以在3D-2D定位的计算完成时、向诊视床12发送移动量的定时例如弹出显示。此外,例如,也可以在显示消息之后自动地显示用于确认3D-3D定位的执行结果的画面。由此,放射线治疗的实施者能够确认患者的定位是否被适当地进行。
接着,参照图7对由医用图像处理装置100执行的处理的流程进行说明。图7是表示由医用图像处理装置100执行的处理的流程的一例的流程图。
首先,第1图像取得部110在治疗计划阶段取得由CT摄影装置16拍摄的患者P的第1图像(步骤S100)。接着,诊视床控制部14使诊视床12移动到CT摄影位置(步骤S102)。接着,第2图像取得部120取得在CT摄影装置中由CT摄影装置16拍摄的患者P的第2图像(步骤S104)。
接着,3D-3D定位执行部130基于由第1图像取得部110取得的第1图像以及由第2图像取得部120取得的第2图像,进行用于在进行放射线治疗时使患者P的位置对准的3D-3D定位处理(步骤S106)。接着,诊视床控制部14使诊视床12移动通过3D-3D定位处理确定出的第1偏移量(步骤S108)。
在使诊视床12移动之后,医用图像处理装置100使用X射线摄影装置拍摄患者P的X射线透视图像(步骤S110)。接着,3D-2D定位执行部140进行计算由校正了与第1偏移量对应的量的第2图像生成的DRR图像与X射线透视图像之间的第2偏移量的3D-2D定位处理(步骤S112)。
接着,医用图像处理装置100判定是否由放射线治疗的实施者批准了定位(步骤S114)。更具体而言,医用图像处理装置100可以判定是否由放射线治疗的实施者通过显示装置200上的接口(IF)手动地批准了定位,也可以通过判定计算出的第2偏移量是否在阈值以内来自动地判定定位的批准。
在判定为由放射线治疗的实施者批准了定位的情况下,医用图像处理装置100确定定位,结束本流程图的处理。另一方面,在未判定为由放射线治疗的实施者批准了定位的情况下,诊视床控制部14使诊视床12移动通过3D-2D定位处理确定的第2偏移量(步骤S116),并再次使处理返回到步骤S110。
通过以上的流程图的处理,医用图像处理装置100使用通过3D-3D定位处理确定的第1偏移量对第2图像进行校正,并基于由校正后的第2图像生成的DRR图像、以及在使诊视床移动了与第1偏移量对应的量之后拍摄患者P而得到的X射线透视图像,执行3D-2D定位处理。由此,能够将在治疗阶段拍摄的CT图像有效地应用于患者的定位。
另外,在图7的流程图的处理中,在步骤S108中,诊视床控制部14使诊视床12移动通过3D-3D定位处理确定的第1偏移量。但是,可以省略步骤S108的处理,在CT摄影装置16与治疗射束照射门18设置在分离的位置的情况下,步骤S108的处理也可以是使诊视床12移动CT摄影位置与照射位置之间的距离加上第1偏移量而得到的量的处理。并且,也可以省略步骤S112的处理,在该情况下,放射线治疗的实施者在步骤S114中,通过目视确认所生成的DRR图像以及所拍摄的X射线透视图像来批准定位。
接着,参照图8对由医用图像处理装置100执行的处理的流程进行说明。图8是表示由医用图像处理装置100执行的处理的流程的另一例的流程图。
首先,第1图像取得部110在治疗计划阶段取得由CT摄影装置16拍摄的患者P的第1图像(步骤S200)。接着,诊视床控制部14使诊视床12移动到CT摄影位置(步骤S202)。接着,第2图像取得部120取得在CT摄影装置中由CT摄影装置16拍摄的患者P的第2图像(步骤S204)。
接着,3D-3D定位执行部130基于由第1图像取得部110取得的第1图像、以及由第2图像取得部120取得的第2图像,进行用于在进行放射线治疗时使患者P的位置对准的3D-3D定位处理(步骤S206)。接着,诊视床控制部14使诊视床12移动通过3D-3D定位处理确定的第1偏移量(步骤S208)。
在使诊视床12移动之后,医用图像处理装置100使用X射线摄影装置拍摄患者P的X射线透视图像(步骤S210)。接着,医用图像处理装置100通过显示装置200上的接口(IF)接受与是否进行使用了第2图像的3D-2D定位处理相关的指定(步骤S212)。在判定为进行使用了第2图像的3D-2D定位处理的情况下,3D-2D定位执行部140进行计算由校正了与第1偏移量对应的量的第2图像生成的DRR图像与X射线透视图像之间的第2偏移量的3D-2D定位处理(步骤S214)。另一方面,在未判定为进行使用了第2图像的3D-2D定位处理的情况下,3D-2D定位执行部140进行计算由第1图像生成的DRR图像与X射线透视图像之间的第3偏移量的3D-2D定位处理(步骤S216)。此时,在步骤S214以及/或者步骤S216中,显示控制部150使显示装置200一并显示DRR图像和X射线透视图像。
接着,医用图像处理装置100判定是否由放射线治疗的实施者批准了定位(步骤S218)。更具体而言,医用图像处理装置100可以判定是否由放射线治疗的实施者通过显示装置200上的接口(IF)手动地批准了定位,也可以通过判定计算出的第2偏移量或者第3偏移量是否在阈值以内来自动地判定定位的批准。
在判定为由放射线治疗的实施者批准了定位的情况下,医用图像处理装置100确定定位,结束本流程图的处理。另一方面,在未判定为由放射线治疗的实施者批准定位的情况下,诊视床控制部14使诊视床12移动通过3D-2D定位处理确定的第2偏移量或者第3偏移量(步骤S220),并再次使处理返回到步骤S210。
通过以上的流程图的处理,医用图像处理装置100接受与是执行使用了校正了与通过3D-3D定位处理确定的第1偏移量对应的量的第2图像的3D-2D定位处理、还是执行使用了第1图像的3D-2D定位处理相关的指定,并根据放射线治疗的实施者的指定来判定执行哪个3D-2D定位处理。由此,能够提高对于放射线治疗的实施者的方便性。
另外,在图8的流程图的处理中,在步骤S208中,诊视床控制部14使诊视床12移动通过3D-3D定位处理确定的第1偏移量。但是,与图7的流程图的情况相同,也可以省略步骤S208的处理,在CT摄影装置16与治疗射束照射门18设置在分离的位置的情况下,步骤S208的处理也可以是使诊视床12移动CT摄影位置与照射位置之间的距离加上第1偏移量而得到的量的处理。并且,也可以省略步骤S220的处理,在该情况下,也可以能够切换地执行步骤S214的处理和步骤S216的处理。
根据以上说明的至少一个实施方式,医用图像处理装置100使用通过3D-3D定位处理确定的第1偏移量来校正第2图像,并基于由校正后的第2图像生成的DRR图像、以及在使诊视床移动与第1偏移量对应的量之后拍摄患者P的X射线透视图像,执行3D-2D定位处理。由此,能够将在治疗阶段拍摄的CT图像有效地应用于患者的定位。
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。这些实施方式及其变形包含于发明的范围及主旨中,并且包含于专利请求范围所记载的发明和与其等同的范围中。
Claims (10)
1.一种医用图像处理装置,具备:
第1图像取得部,取得在第1阶段拍摄的患者的三维透视图像即第1三维透视图像;
第2图像取得部,取得在比上述第1阶段靠后的第2阶段拍摄的上述患者的三维透视图像即第2三维透视图像;
3D-3D定位执行部,执行用于计算上述第1三维透视图像与上述第2三维透视图像之间的第1偏移量的3D-3D定位;以及
显示控制部,使显示装置显示由基于上述第1偏移量校正后的上述第2三维透视图像生成的第1DRR图像、以及上述患者的二维透视图像。
2.根据权利要求1所述的医用图像处理装置,其中,
上述医用图像处理装置还具备3D-2D定位执行部,该3D-2D定位执行部执行用于计算由基于上述第1偏移量校正后的上述第2三维透视图像生成的第1DRR图像与上述患者的二维透视图像之间的第2偏移量的3D-2D定位,
上述显示控制部使上述显示装置进一步显示与上述第2偏移量相关的信息。
3.根据权利要求2所述的医用图像处理装置,其中,
上述显示控制部在执行上述3D-2D定位时,使上述显示装置显示与上述第1偏移量相关的信息。
4.根据权利要求2或3所述的医用图像处理装置,其中,
上述显示控制部在使上述显示装置显示与上述第2偏移量相关的信息时,使上述显示装置一并显示基于上述第2三维透视图像计算出上述第2偏移量的含义的信息。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的医用图像处理装置,其中,
上述3D-2D定位执行部还执行用于计算由上述第1三维透视图像生成的第2DRR图像与上述患者的二维透视图像之间的第3偏移量的3D-2D定位。
6.根据权利要求5所述的医用图像处理装置,其中,
上述医用图像处理装置还具备接受部,该接受部接受与是执行用于计算上述第1DRR图像与上述二维透视图像之间的上述第2偏移量的3D-2D定位还是执行用于计算上述第2DRR图像与上述二维透视图像之间的上述第3偏移量的3D-2D定位相关的指定。
7.根据权利要求5或6所述的医用图像处理装置,其中,
上述显示控制部使上述显示装置一并显示与上述第2偏移量相关的信息以及与上述第3偏移量相关的信息,在上述第2偏移量与上述第3偏移量之间的偏离为阈值以上的情况下,使上述显示装置显示上述偏离大的含义的信息。
8.一种治疗系统,具备:
权利要求1至7中任一项所述的医用图像处理装置;以及
治疗装置,具备:照射部,对上述患者照射放射线;第1摄像装置,拍摄上述第1三维透视图像以及上述第2三维透视图像;第2摄像装置,拍摄上述二维透视图像;诊视床,载置并固定上述患者;以及诊视床控制部,以使上述诊视床移动方式进行控制。
9.一种医用图像处理方法,其中,
计算机为,
取得在第1阶段拍摄的患者的三维透视图像即第1三维透视图像,
取得在比上述第1阶段靠后的第2阶段拍摄的上述患者的三维透视图像即第2三维透视图像,
执行用于计算上述第1三维透视图像与上述第2三维透视图像之间的第1偏移量的3D-3D定位,
使显示装置显示由基于上述第1偏移量校正后的上述第2三维透视图像生成的第1DRR图像、以及上述患者的二维透视图像。
10.一种程序,其中,
使计算机执行:
取得在第1阶段拍摄的患者的三维透视图像即第1三维透视图像,
取得在比上述第1阶段靠后的第2阶段拍摄的上述患者的三维透视图像即第2三维透视图像,
执行用于计算上述第1三维透视图像与上述第2三维透视图像之间的第1偏移量的3D-3D定位,
使显示装置显示由基于上述第1偏移量校正后的上述第2三维透视图像生成的第1DRR图像、以及上述患者的二维透视图像。
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