JP2016093375A - 照射位置検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡便かつ迅速にビームの照射装置の照射位置を検出可能な照射位置検出装置を提供する。
【解決手段】 カウチ上の照射対象に対して、互いに異なる複数の照射角度からビームを照射可能な照射装置によるビームの照射位置を検出する検出装置であって、所定の中心軸に対して回転対称の形状をなし、光透過性を有し、カウチ上に配されて、照射装置が照射するビームを、側面から受けるシンチレータを具備し、シンチレータの平面側または底面側から、少なくとも前記シンチレータをその画角内に含む画像を撮像し、照射装置がビームを照射したときに撮像した画像を取得し、当該取得した画像からシンチレータ内のビーム通過経路を検出し、当該検出したビーム通過経路に基づき、ビームの照射位置を検出する照射位置検出装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、放射線の照射位置を検出する照射位置検出装置に関する。

放射線治療に用いられるビームの照射装置は、例えば回転機能を持つガントリーに搭載され、カウチに横たわった患者に対して相対的に移動しつつ（ガントリー角を変えつつ）ビームの照射を行うことが可能になっている。また、カウチも、照射装置の移動軌跡の作る面の法線に対して角度（カウチ角度）を設定可能になっている。また、ロボットアームの先端にビーム照射装置を設置したものもあり、放射線治療装置は4π方向からのビーム照射が可能な仕様となっている。

そしてこれにより、ターゲットとなるがん細胞等に対して的確にビームを当てながら、その近隣にある正常細胞にビームが当たらないようにビームの照射位置が制御される。また近年ではターゲットとなる細胞にビームを、より集中させる技術が開発されており、照射位置の再現精度をより高めること、またその質の保証及び管理（Quality Assurance/Quality control;QA/QC）を行うことが重要視されるようになっている。

臨床の現場では、壁面レーザあるいは画像誘導装置等によりビームの照射位置（アイソセンタ）が設定される。そして当該ビームの照射位置が治療者の所望の位置となっているかを評価するときには、従来、次の作業を行っている。

すなわち評価者は、ビームの照射位置の移動方向に垂直（照射装置の移動軌跡の作る面に平行）、かつアイソセンタ（ビームの照射予定点）を通る面内に、放射線用フィルムを配する。そして評価者は、ビームの照射装置を制御して照射位置を上記移動方向に沿って変更しながら（例えば上記軸に対して３０度ずつ角度を変えながら）、当該放射線用フィルムに対してビームを照射する。

この照射の結果、放射線用フィルムを現像して得られるパターンは、複数の方向へ放射状にビームが通過した跡を示したものとなる。評価者は、各ビームの通過軌跡の中心に沿って直線を引き、各ビームの通過軌跡の交点が、アイソセンタに相当する点から所定の半径（例えば半径１ｍｍ）以内にあるか否かを調べる。

ここで所定の半径内にあれば十分な精度にてビームを照射可能であると判断し、所定の範囲内になければ、ビームの照射装置の調整が必要であると判断する（いわゆるスターショット法やWinston-Lutzテスト）。

inet：谷 正司、"EPIDとImageJによるWinston-Lutzテスト"、[online]、 [平成26年10月8日検索]、インターネット<URL: http://katarou-kai.kenkyuukai.jp/images/sys%5Cinformation%5C20140319104309-7D462E3CA60F6A6126A93682A37FAC7E15A65F3151A6392254C260781778DC6E.pdf>

しかしながら、上記従来の方法では、フィルムを現像する時間を要し、精度の判定に時間がかかっていた。また上記の方法ではフィルムの面内方向の精度しか検証できないが、近年では上記のフィルムの面（つまり患者の横断面）に対して斜めに照射することができる照射装置もあり、用途が限られていた。さらに医療の現場でもデジタル化が進んでおり、現像タイプのフィルムが使用しにくくなっているという問題もある。フィルムを使わずに放射線治療装置に設置された検出器（Electric Portal Imaging Device：EPIDなど）を利用する手法もあるが、検出器が放射線治療装置と一緒に回転することにより、照射位置ごとに検出器も動いてしまい、検出器の設置精度に問題があった。また、アイソセンタ位置でのビーム位置を直接観ることはできず、アイソセンタ上に設置した金属球をアイソセンタ位置から数十ｃｍ程度離れた位置でしか見ることができないという問題もある。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、簡便かつ迅速にビームの照射装置の照射位置を検出可能な照射位置検出装置を提供することを、その目的の一つとする。

なお、非特許文献１には、ビーム強度を可視化するEPIDと、タングステン球を用いたテストツールとを用い、ビーム照射時のタングステン球の影を検出してWinston-Lutzテストを行う技術が開示されている。

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、カウチ上の照射対象に対して、互いに異なる複数の照射角度からビームを照射可能な照射装置によるビームの照射位置を検出する検出装置であって、所定の中心軸に対して回転対称の形状をなし、光透過性を有するシンチレータであって、前記カウチ上に配されて、前記照射装置が照射するビームを、側面から受けるシンチレータと、前記シンチレータの平面側または底面側から、少なくとも前記シンチレータをその画角内に含む画像を撮像する撮像手段と、前記照射装置がビームを照射したときに前記撮像手段にて撮像した画像を取得し、当該取得した画像から前記シンチレータ内のビーム通過経路を検出し、当該検出したビーム通過経路に基づき、ビームの照射位置を検出する検出手段と、を含むこととしたものである。

本発明によると、シンチレーション光の画像データを利用することで、簡便かつ迅速に照射装置のビーム照射位置を検出できる。

本発明の実施の形態に係る照射位置検出装置の構成例を表す概略図である。 本発明の実施の形態に係る照射位置検出装置の例を表す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態に係る照射位置検出装置が得る画像データの例を表す説明図である。 本発明の実施の形態に係る照射位置検出装置の検出体の一例を表す概略図である。 本発明の実施の形態に係る照射位置検出装置のハット部材の一例を表す側面、底面、及び断面図である。 本発明の実施の形態に係る照射位置検出装置の検出体の作用の一例を表す概略図である。 本発明の実施の形態に係る照射位置検出装置により得られる画像データの例とその処理例とを表す説明図である。 本発明の実施の形態に係る照射位置検出装置により得られるもう一つの画像データの例とその処理例とを表す説明図である。 本発明の一実施例に係る照射位置検出装置により得られる画像データの例を表す説明図である。 本発明の一実施例に係る照射位置検出装置による画像処理例を表す説明図である。 本発明の一実施例に係る照射位置検出装置により得られるもう一つの画像データの例を表す説明図である。 本発明の一実施例に係る照射位置検出装置により得られる画像データを比較した例を表す説明図である。 本発明の一実施例に係る照射位置検出装置により得られるさらにもう一つの画像データの例を表す説明図である。 本発明の一実施例に係る照射位置検出装置によるもう一つの画像処理例を表す説明図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本発明の実施の形態に係る照射位置検出装置１は、カウチ上の照射対象に対して、互いに異なる複数の照射角度からビームを照射可能な照射装置によるビームの照射位置を検出するものである。

［基本構成］
具体的にこの照射位置検出装置１は、図１に例示するように、検出体１０と、画像処理装置２０とを含んで構成される。ここで検出体１０は、所定の中心軸Ｃに対して回転対称の形状をなし、光透過性を有するシンチレータ１１を含む。また画像処理装置２０は、撮像部２１と、画像処理制御部２２とを含んで構成される。この画像処理制御部２２は一般的なコンピュータにより実現でき、制御部２５，記憶部２６，操作部２７，表示部２８，及びインタフェース部２９を含んで構成される。なお、本実施の形態で用いる図面に示されるシンチレータ１１や撮像部２１等の大きさや配置位置等は、実態の大きさや配置の状況を示したものではなく、その縮尺は図示の都合または内容の説明のために変更されている。

検出体１０のシンチレータ１１は、図１に例示したように、光透過性を有し、円柱形状をなすプラスチックシンチレータである。このシンチレータ１１は必ずしも円柱形状でなくとも、正多角柱形状、あるいは円筒形状や正多角形の筒状といった中空の形状等、所定の中心軸Ｃに対して回転対称の形状をなし、当該中心軸Ｃを法線とする平面１１１と底面１１２と（筒状体の場合はこれら平面１１１及び底面１１２は仮想的なものでよい）を備える形状であればよい。照射装置の評価者は、この中心軸Ｃをアイソセンタに一致させた状態で、検出体１０のシンチレータ１１をカウチ上に固定しておく。シンチレータ１１を固定するため、例えばシンチレータ１１が転がらないように保持する保持体を用いてもよいが、このような保持体は適宜選択できるので、その詳細な説明（及び図示）を省略する。

以下の説明では、カウチの長手方向（ビーム照射装置の回転軌跡がつくる面に垂直の方向）をＺ軸とし、鉛直上方をＹ軸、これらの軸に直交する、カウチの幅方向の軸をＸ軸とする。シンチレータ１１は、先に述べた中心軸ＣがＺ軸方向に一致するよう配されている。

画像処理装置２０の撮像部２１は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ等の撮像素子を備えたカメラ等であり、撮像指示を受けて、設定された撮像方向の画像を撮像した画像データを生成して出力するものである。本実施の形態では、この撮像部２１は、検出体１０のシンチレータ１１の平面側または底面側に配され、またその光軸が中心軸Ｃに一致するよう配される。つまり、この撮像部２１の撮像方向はシンチレータ１１の平面または底面の法線方向（Ｚ軸方向）となる。またこの撮像部２１が撮像する範囲（画角）内には、少なくともシンチレータ１１が含まれるようにしておく。

画像処理制御部２２の制御部２５は、ＣＰＵ等のプログラム制御デバイスであり、記憶部２６に格納されたプログラムに従って動作する。本実施の形態ではこの制御部２５は、照射装置がビームを照射したときに撮像部２１が撮像して得た画像データを取得し、当該取得した画像データからシンチレータ１１内のビーム通過経路を検出する。そしてこの制御部２５は、当該検出したビーム通過経路に基づき、ビームの照射位置を検出する処理を行う。この制御部２５の詳しい処理の内容は後述する。

記憶部２６は、メモリデバイス等であり、制御部２５によって実行されるプログラムを保持する。このプログラムは、コンピュータ可読かつ非一時的（Non-transitory）な記録媒体に格納されて提供され、この記憶部２６に複写されたものであってもよい。またこの記憶部２６は、制御部２５のワークメモリとしても動作し、画像データ等を記憶する。

操作部２７は、キーボードやマウス等であり、利用者の指示操作を受け入れて、当該受け入れた指示操作の内容を表す情報を制御部２５に出力する。表示部２８は、ディスプレイ等であり、制御部２５から入力される指示に従って画像を表示出力する。

インタフェース部２９は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）インタフェース等であり、撮像部２１に接続されて、撮像部２１が出力する画像データを制御部２５に対して出力する。またこのインタフェース部２９は制御部２５が出力する指示を、撮像部２１に対して出力する。

ここで制御部２５による処理の内容について説明する。この制御部２５は、記憶部２６に格納されたプログラムを実行することにより、機能的には、図２に例示するように、画像データ受入部３１と、シンチレーション光検出部３２と、ビーム通過経路検出部３３と、検出結果生成部３４と、出力部３５とを含んで構成される。

画像データ受入部３１は、インタフェース部２９を介して撮像部２１が出力する画像データを受け入れる。シンチレーション光検出部３２は、画像データ受入部３１が受け入れた画像データからシンチレーション光を検出する。具体的に本実施の形態では、撮像の際に室内灯を消灯するなど環境光が撮像部２１に入射しないようにしておくことにより、主な光源をシンチレーション光とする画像データが得られる。

シンチレーション光検出部３２は、この画像データから、輝度が所定の閾値より高い画素を抽出することでシンチレーション光の軌跡上にある直線状の画素群と、シンチレーション光で照明されたシンチレータ１１の外形線を表す画素群とを抽出して、それぞれ画素群Ｐ，Ｑとしてラベリングする（図３（ａ））。ここでシンチレーション光検出部３２は、画像データのうち、直線状に配列されている画素群を、ビームの通過経路上の画素群Ｐとする。またシンチレーション光検出部３２は、シンチレータ１１の平面または底面形状（ここでの例では、回転軸を対称軸とした回転体形状としているので円形状）に配列される画素群を、画素群Ｑとする。これらの画素群の検出は、例えばハフ変換等の公知の処理により行う。

ビーム通過経路検出部３３は、シンチレーション光検出部３２が画像データから検出してシンチレーション光の軌跡上にある画素群Ｐとしてラベリングした画素に基づき、シンチレータ１１内でのビームの通過経路を検出する。具体的にシンチレーション光の軌跡上にある画素群Ｐとしてラベリングされる画素は一般に、図３（ａ）に例示したように、幅ｗの直線上に配列される。そこでビーム通過経路検出部３３は、この幅ｗの直線の幅方向中心を通過する仮想線分Ｌを特定する情報を、ビーム通過経路を表す情報として生成する。一例としてこの仮想線分Ｌを特定する情報は、画像データの画素配列を表す（ξ，η）座標系における直線の式として表すことができる。

また、このビーム通過経路検出部３３は、画像データから抽出したシンチレーション光で照明されたシンチレータ１１の外形線を表す画素群Ｑから、シンチレータ１１の中心（中心軸Ｃ）ｃを見出す。この中心ｃの検出は、例えば当該画素群Ｑに外接する矩形の対角線の交点を求める方法など、広く知られた処理を利用できるので、ここでの詳しい説明を省略する。

検出結果生成部３４は、ビーム通過経路検出部３３が検出したシンチレーション光の軌跡を表す仮想線分Ｌが、シンチレータ１１の中心ｃを通過しているか否かを検出する。具体的にこの検出結果生成部３４は、検出されているシンチレータ１１の中心ｃから仮想線分Ｌまでの距離（中心ｃから仮想線分Ｌへ下ろした垂線の足をＦとしたときの垂線の長さｃＦ）を求めて出力する。この演算は広く知られているのでここでの詳しい説明は省略する。出力部３５は、検出結果生成部３４が生成した情報を表示部２８に対して出力する。

本実施の形態の一例に係る照射位置検出装置１は、以上の構成を備えてなり、次のように動作する。本実施の形態の一例では、壁面レーザあるいは画像誘導装置等によりビームの照射位置（アイソセンタ）が設定され、検出体１０のシンチレータ１１の中心軸Ｃを、このアイソセンタに一致させた状態でカウチ上に固定する。

また画像処理装置２０の撮像部２１をシンチレータ１１の底面側に配し、その光軸をシンチレータ１１の中心軸Ｃに一致させる。またこの撮像部２１の撮像範囲（画角）に、シンチレータ１１が含まれるようにその位置やズームを設定しておく。

評価者は、ビームの照射装置を制御して照射位置を上記移動方向に沿って変更しながら（例えば上記軸に対して３０度ずつ角度を変えながら）、検出体１０にビームを照射する。画像処理装置２０の撮像部２１は、ビームが照射されたときに撮像して得た画像データを、制御部２５に出力する。

画像処理装置２０の制御部２５は、当該画像データを受け入れる。そして制御部２５は受け入れた画像データから、輝度が所定の閾値より高い画素を抽出することでシンチレーション光の軌跡上にある画素群Ｐと、シンチレーション光で照明されたシンチレータ１１の外形線を表す画素群Ｑとを抽出する。さらに制御部２５は、ここで抽出した幅ｗの線分上に配列される画素群Ｐから、その幅方向中心を通る線分として、ビーム通過経路を表す仮想線分Ｌを特定する情報（画像データの画素配列を表す（ξ，η）座標系における直線の式）を演算により得る。

具体的に、画素群Ｐの幅方向中心が、互いに異なる位置にある画素（ξ1，η1）と（ξ2，η2）とを含むとき、仮想線分Ｌの式は、η＝（η2−η1）×（ξ−ξ1）／（ξ2−ξ1）＋η1で表される。画像処理装置２０は、また、シンチレータ１１の外形線を表す画素群Ｑから、その群に外接する矩形の対角線の交点を求める方法など、広く知られた処理を用いてシンチレータ１１の中心ｃ（中心軸Ｃを軸の方向から見た点）を見出す。

画像処理装置２０は、そして、当該見出したシンチレータ１１の中心ｃ（アイソセンタに相当する位置）から仮想線分Ｌまでの距離ｒ（中心ｃから仮想線分Ｌへ下ろした垂線の足をＦとしたときの垂線の長さｃＦ）を求めて出力する。

こうして、本実施の形態の照射位置検出装置１では、評価者が、ビームの照射装置を制御して照射位置を上記移動方向に沿って変更しながら、検出体１０であるシンチレータ１１にビームを照射するごとに、照射時に撮像して得られた画像データを解析して、シンチレータ１１の中心ｃ（アイソセンタに設定される）からのビームの通過経路のずれ量ｒを出力する。評価者は、ずれ量ｒが所定の範囲（例えば１ｍｍ）以内にあるか否かを調べることで、ビームの照射装置の調整が必要であるか否かを判断する。

［反射鏡の利用］
本実施の形態の上記基本構成では、ビームの通過経路がＸＹ面内（画素配列を表す（ξ，η）座標系内）でずれている場合に、そのずれ量ｒを検出することが可能となる。しかしながら、シンチレータ１１が円柱形状である場合はＺ軸方向のずれ量については検出が困難である。同様に、Ｚ軸に鉛直にビームが入射するべきところ、この所望の角度に対してビームの通過経路が傾いているものの、中心軸Ｃに交差している場合にはその検出が困難である。そこで、本発明の実施の形態の別の例では、これらの検出を容易にするため、図４に例示するように、検出体１０を、シンチレータ１１と、ハット部材１２とを含んで構成する。ここでシンチレータ１１は、所定の中心軸Ｃに対して回転対称の形状（一例としては円柱形状）をなし、光透過性を有するものとする。図４では、現実にはハット部材１２を通じて可視光では視認できなくてもよいシンチレータ１１の概略外形線を一点鎖線にて示している。

ここでハット部材１２は、所定の中心軸γに対して回転対称な形状を有し、当該中心軸γがシンチレータ１１の平面の中心と底面の中心とを通過する軸（中心軸Ｃ）に一致するよう位置合わせされる。また、このハット部材１２は、一方側（以下、底面側とする）に向って（中心軸γに沿ってその方向に向うほど）その径が大きくなるよう形成された筒状の部材であり、さらにそのシンチレータ１１に向く内面が、シンチレータ１１が発するシンチレーション光を反射するよう鏡面加工されてなる。

具体的にハット部材１２は、図５（ａ）から（ｃ）にその側面図、底面図（径の大きい側から見た図）、及び断面図をそれぞれ例示するように、切頭直円錐形をなす筒状体である本体１２０と、本体１２０内面側に配される鏡面加工層１２１と、シンチレータ保持体１２２とを含んで構成される。ここで鏡面加工層１２１は、本体１２０内面にアルミニウムを真空蒸着する等して形成される。また本実施の形態のある例では、この本体１２０の径の小さい側の端部は当該径を有する円筒状に延伸され（図５（ａ）の１２０ｐ）、その内側にシンチレータ保持体１２２としてのクランプ（一般的なパイプクランプのようなもので構わない）を備える。

本実施の形態のこの例においては、ハット部材１２のシンチレータ保持体１２２としてのクランプに、シンチレータ１１を挟んで固定する。このとき、シンチレータ１１の中心軸Ｃと、ハット部材１２の中心軸γとを一致させて固定する。なお、シンチレータ保持体１２２はここで述べたものに限られず、シンチレータ１１を、その中心軸Ｃと、ハット部材１２の中心軸γとを一致させつつハット部材１２に固定できるものであれば、その形状などを問うものではなく、どのようなものであってもよい。またこのハット部材１２は、例えばアクリル樹脂など、照射されるビームを透過させるもので形成する。

本実施の形態のこの例では、画像処理装置２０の撮像部２１が、検出体１０のハット部材１２の底面側（径の大きい側）に配され、その光軸が中心軸Ｃ（中心軸γ）に一致するよう配される。従ってその撮像方向はハット部材１２の底面の法線方向となる。またこの撮像部２１が撮像する範囲（画角）内には、少なくともシンチレータ１１及びハット部材１２の内面（鏡面加工された部分）が含まれるようにしておく。また、この例でも検出体１０をカウチ上に固定するため、転がらないように保持する保持体を用いてもよいが、このような保持体も適宜選択できるので、その詳細な説明（及び図示）を省略する。

本実施の形態のこの例では、画像処理装置２０の制御部２５は図２に例示したのと同様の機能的構成を備えるが、ビーム通過経路検出部３３と、検出結果生成部３４との動作が少々異なる。そこで以下では、ビーム通過経路検出部及び検出結果生成部については区別のため符号を違えて、ビーム通過経路検出部３３′，検出結果生成部３４′として示す。すなわち、本実施の形態のこの例では、制御部２５の画像データ受入部３１は、インタフェース部２９を介して撮像部２１が出力する画像データを受け入れる。またシンチレーション光検出部３２は、画像データ受入部３１が受け入れた画像データからシンチレーション光を検出する。具体的に本実施の形態では、撮像の際に室内灯を消灯するなど環境光が撮像部２１に入射しないようにしておくことにより、主な光源をシンチレーション光とする画像データが得られる。

本実施の形態では、ハット部材１２の鏡面加工された内面で反射されたシンチレーション光による画素群Ｒは、シンチレータ１１内部の直線経路上の各部で発光するシンチレーション光を円錐形の鏡面で反射した像を表すものとなる。具体的に先の例と同様、カウチの長手方向（ビーム照射装置の回転軌跡がつくる面に垂直の方向）をＺ軸とし、鉛直上方をＹ軸、これらの軸に直交する、カウチの幅方向の軸をＸ軸として、シンチレータ１１を、先に述べた中心軸ＣがＺ軸方向に一致するよう配する。なお、以下の例ではハット部材１２がなす円錐形の頂点の位置（ここではハット部材１２が切頭直円錐形としているので現実には頂点はないが、側面を延長した場合に頂点となるべき位置）を原点（０，０，０）とする。

ここで、図６に概要を示すように、シンチレータ１１にビームが入射した位置での発光点をｐｉ（ｐｉx，ｐｉy，ｐｉz）、シンチレータ１１からビームが出射する位置での発光点をｐｏ（ｐｏx，ｐｏy，ｐｏz）、シンチレータ１１の底面の半径をｒscとし、ハット部材１２を中心軸γを含む面で破断したとき、その円錐形状の一対の母線同士がつくる角が９０度であるとする。

このとき撮像部２１には、上記発光点ｐｉから中心軸Ｃに下ろした垂線の延長線上であって、ハット部材１２の内面と交差する二点Ｒｉ_1（ｐｉx×ｐｉz／ｒsc，ｐｉy×ｐｉz／ｒsc，ｐｉz），Ｒｉ_2（−ｐｉx×（２ｒsc＋ｐｉz）／ｒsc，−ｐｉy×（２ｒsc＋ｐｉz）／ｒsc，ｐｉz）をそれぞれ起点とし、発光点ｐｏから中心軸Ｃに下ろした垂線の延長線上であって、ハット部材１２の内面と交差する二点Ｒｏ_1（ｐｏx×ｐｏz／ｒsc，ｐｏy×ｐｏz／ｒsc，ｐｏz），Ｒｏ_2（−ｐｏx×（２ｒsc＋ｐｏz）／ｒsc，−ｐｏy×（２ｒsc＋ｐｏz）／ｒsc，ｐｏz）をそれぞれ終点とする一対の半円弧状の反射光が到来する。撮像部２１の撮像面はＸＹ平面であるので、撮像部２１が撮像して出力する画像データには、（ｐｉx×ｐｉz／ｒsc，ｐｉy×ｐｉz／ｒsc）に相当する座標を起点として、（ｐｏx×ｐｏz／ｒsc，ｐｏy×ｐｏz／ｒsc）に相当する座標を終点とする半円弧状の、周囲よりも輝度の高い画素群Ｒ１と、（−ｐｉx×（２ｒsc＋ｐｉz）／ｒsc，−ｐｉy×（２ｒsc＋ｐｉz）／ｒsc）に相当する座標を起点として、（−ｐｏx×（２ｒsc＋ｐｏz）／ｒsc，−ｐｏy×（２ｒsc＋ｐｏz）／ｒsc）に相当する座標を終点とする半円弧状の、周囲よりも輝度の高い画素群Ｒ２とが含まれる（図３（ｂ））。なお、画素群Ｒ１，Ｒ２は、ビームの通過経路によっては、互いの端部が重なり合って、一つの円環状の、周辺よりも輝度が高い画素群Ｒとして画像データに含まれることもある。また、画素群Ｒ１，Ｒ２の両端部（始点及び終点に対応する画素）は、画素群Ｒ１またはＲ２に含まれる画素のうちでもその輝度が比較的高いものとなっている。

シンチレーション光検出部３２は、従って、受け入れた画像データから、輝度が所定の閾値より高い画素を抽出することで、シンチレータ１１内部を通過するビームによるシンチレーション光の軌跡上にある画素群Ｐを抽出する（図３（ｂ））。ここで画素群Ｐの抽出方法は既に述べたのと同様にできるので繰り返しての説明を省略する。シンチレーション光検出部３２は、この画素群に含まれる画素群Ｐをラベリングしておく。

ビーム通過経路検出部３３′は、シンチレーション光検出部３２が画像データから検出してシンチレーション光の軌跡上にある画素群Ｐに含まれる画素としてラベリングした画素に基づき、シンチレータ１１内でのビームの通過経路を検出する。具体的にシンチレーション光の軌跡上にある画素群Ｐとしてラベリングされる画素は一般に、図３（ａ）に例示したものと同様に、幅ｗの直線上に配列される。そこでビーム通過経路検出部３３′は、この幅ｗの直線の幅方向中心を通過する仮想線分Ｌを特定する情報を、ビーム通過経路を表す情報として生成する。ここでの例においても、仮想線分Ｌを特定する情報は、画像データの画素配列を表す座標系における直線の式として表すことができる。ビーム通過経路検出部３３′は、この仮想線分Ｌの両端の座標をそれぞれ（ξｉ，ηｉ），（ξｏ，ηｏ）として取得しておく。

ビーム通過経路検出部３３′は、また撮像部２１から受け入れた画像データから、画素群Ｐを取除いた修正画像データを生成する。そしてビーム通過経路検出部３３′は、輝度閾値Ｌminを予め定めた初期値に設定し、この修正画像データに含まれる画素のうち、当該輝度閾値Ｌminを超えるものを抽出する（有意画素の抽出処理）。ビーム通過経路検出部３３′は、抽出された画素を有意画素とし、ラベリングされていない有意画素の一つを注目画素として選択し、当該画素に固有なラベルを発行してラベリングする。ビーム通過経路検出部３３′は、当該選択した注目画素の近傍８画素のいずれかに有意画素があれば当該有意画素のそれぞれにも、注目画素と同じラベルでラベリングを行う。以下、この有意画素のそれぞれを順次注目画素として選択しつつ、その近傍８画素に有意画素が含まれるか否かの判断を行い、ラベリングの処理を行う。

こうしてビーム通過経路検出部３３′は、有意画素が連続している領域（以下、高輝度連続領域と呼ぶ）ごとに、当該領域内の画素について当該領域固有のラベリングを施していく（連続領域検出処理）。ビーム通過経路検出部３３′は、互いに異なるラベリングを施された画素ごと（つまり高輝度連続領域ごと）にその外接矩形を求める。ビーム通過経路検出部３３′は求められた外接矩形のうち、予め定めた面積を下回る面積の外接矩形を除き、求められた外接矩形（検出した高輝度連続領域）の数を調べる。ここで求められた外接矩形の数が、２または４でなければ、ビーム通過経路検出部３３′は輝度閾値Ｌminを予め定めた増分値だけ増分させて、有意画素の抽出処理に戻って処理を続ける。

また求められた外接矩形の数が２または４であれば、ビーム通過経路検出部３３′は、当該外接矩形の中心座標を求める。以下では、この中心座標の値を、（ξ1，η1），（ξ2，η2）…とする。

ビーム通過経路検出部３３′は、ここで求めた中心座標が４つである場合、そのうちの一つ、例えば（ξ1，η1）を含む、一対の中心座標の組、つまり、（ξ1，η1）と（ξ2，η2）、（ξ1，η1）と（ξ3，η3）、（ξ1，η1）と（ξ4，η4）を得て、これらの組のそれぞれに含まれる２つの中心座標を通過する線分Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の式を求める。そしてビーム通過経路検出部３３′は、求められた各線分Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３と、仮想線分Ｌの一方端側座標（ξｉ，ηｉ）までの距離と、他方端の座標（ξｏ，ηｏ）までの距離（Ｌ１について距離ｄ1_1，ｄ1_2、Ｌ２について距離ｄ2_1，ｄ2_2…）とを求める。そして求められた各距離ｄ1_1，ｄ1_2，… ，ｄ3_2のうち、もっとも短い距離となっているものを選択する。ここでは例えば、線分Ｌ１（（ξ1，η1）と（ξ2，η2）とを結ぶ線分）と仮想線分Ｌの一方端側座標（ξｉ，ηｉ）までの距離ｄ1_1が最も短かったとする（この仮定をおいても一般性は失われない）。ビーム通過経路検出部３３′は、この線分Ｌ１を、同じシンチレータ光の反射光どうしを連結する連結線とする。

ビーム通過経路検出部３３′は、この連結線Ｌ１が通過しない一対の中心座標（ξ3，η3）と（ξ4，η4）とを通過するもう一つの連結線である線分Ｌ１′の式を求め、さらにこれらの線分Ｌ１，Ｌ１′の交点座標（ξc，ηc）を求める。そしてビーム通過経路検出部３３′は、この交点座標（ξc，ηc）を、シンチレータ１１の中心軸Ｃ上の点（中心点ｃ）に相当する位置とする（図７）。なお、ビーム通過経路検出部３３′は、線分Ｌ１′と仮想線分Ｌの他方端側座標（ξｏ，ηｏ）との距離が予め定めたしきい値より大きい場合にエラー（検出体１０の配置等が間違っている可能性がある）を報知してもよい。

この例では、ビーム通過経路検出部３３′は、ビームがシンチレータ１１に入射したときに、中心軸Ｃに対し、ビーム入射側の位置に現れるシンチレーション光の反射像（上記の中心座標（ξ1，η1）にある画素に相当する）と、当該位置に対して中心軸Ｃに対して点対称の位置に現れるシンチレーション光の反射像（上記の中心座標（ξ2，η2）にある画素に相当する）と、シンチレータ１１の側面上に現れるビーム入射時のシンチレーション光の像（仮想線分Ｌの一方端側座標（ξｉ，ηｉ）にある画素に相当する）との組、及び、ビームがシンチレータから出たときに、中心軸Ｃに対し、当該ビーム出射側の位置に現れるシンチレーション光の反射像（例えば上記の中心座標（ξ3，η3）にある画素に相当する）と、当該位置に対して中心軸Ｃに対して点対称の位置に現れるシンチレーション光の反射像（例えば上記の中心座標（ξ4，η4）にある画素に相当する）と、シンチレータ１１の側面上に現れるビーム出射時のシンチレーション光の像（仮想線分Ｌの一方端側座標（ξｏ，ηｏ）にある画素に相当する）との組、のうち少なくとも一方の組に含まれる各像に基づいて、中心軸Ｃを検出している。

検出結果生成部３４′は、このビーム通過経路検出部３３′が検出したシンチレーション光の軌跡を表す仮想線分Ｌが、シンチレータ１１の中心点ｃの座標（ξc，ηc）を通過しているか否かを検出する。具体的にこの検出結果生成部３４′は、検出されているシンチレータ１１の中心点ｃから仮想線分Ｌまでの距離（中心ｃから仮想線分Ｌへ下ろした垂線の足をＦとしたときの垂線の長さＣＦ）Δｘｙを求めて出力する。この演算は広く知られているので、ここでの詳しい説明は省略する。

検出結果生成部３４′は、ビーム通過経路検出部３３′が２つの連結線Ｌ１，Ｌ１′を求めている場合は、連結線Ｌ１，Ｌ１′のそれぞれについて、シンチレータ１１の中心点ｃの座標（ξc，ηc）を中心とし、それぞれの連結線が通過する中心座標を通る円の半径ｒ１，ｒ２を求める。

またこの検出結果生成部３４′は、ビーム通過経路検出部３３′が２つの連結線Ｌ１，Ｌ１′を求めていない場合（高輝度連続領域が２つ見出されている場合）は、各高輝度連続領域の外接矩形の中心座標（ξ1，η1）と（ξ2，η2）との中点をシンチレータ１１の中心点ｃの座標（ξc，ηc）とする。そして検出結果生成部３４′は、図８に例示するように、これら中心座標（ξ1，η1）と（ξ2，η2）とを結ぶ線分と、高輝度連続領域の外接矩形とが交差する位置（一方の高輝度連続領域についてＰ１，Ｐ２の２つある）のそれぞれと、中心点ｃとの距離をそれぞれ、ｒ１，ｒ２とする。このとき、Δｘｙ＝０とする。

そして検出結果生成部３４′は、Ｚ軸に鉛直な方向に対するビームのずれ角ΔθZを、

として求める。ここで｜＊｜は、＊の絶対値を表す。また、ｒscは、シンチレータ１１の半径である。

検出結果生成部３４′は、上記ｒ１，ｒ２の平均（算術平均）ｒavと、ΔθZと、Δｘｙとを、出力する。出力部３５は、検出結果生成部３４′が出力するこれらの情報を表示部２８に対して表示出力する。

これにより本実施の形態のこの例に係る照射位置検出装置１は次のように動作する。ここでは、シンチレータ１１が円柱形状である場合で、ハット部材１２をその中心軸γを含む面で破断したとき、その円錐形状の一対の母線同士がつくる角が９０度であるとする。また壁面レーザあるいは画像誘導装置等によりビームの照射位置（アイソセンタ）が設定され、検出体１０のシンチレータ１１の中心軸Ｃ上の点（Ｚ軸の値がｚであるような点）を、このアイソセンタに一致させた状態でカウチ上に固定する。

また画像処理装置２０の撮像部２１をシンチレータ１１の底面側に配し、その光軸をシンチレータ１１の中心軸Ｃに一致させる。またこの撮像部２１の撮像範囲（画角）に、シンチレータ１１とハット部材１２内側の鏡面加工された部分が含まれるように、その位置やズームを設定しておく。

評価者は、ビームの照射装置を制御して照射位置を上記移動方向に沿って変更しながら（例えば上記軸に対して３０度ずつ角度を変えながら）、検出体１０にビームを照射する。画像処理装置２０の撮像部２１は、ビームが照射されたときに撮像して得た画像データを、制御部２５に出力する。

制御部２５は、この画像データから、輝度が所定の閾値より高く、かつ直線状に配列されている画素を抽出することでシンチレーション光の軌跡上にある画素（Ｐ）を見出す。さらに制御部２５は、ビーム通過経路を表す仮想線分Ｌを特定する情報（画像データの画素配列を表す座標系における直線の式）を演算により得る。

またこの制御部２５は、この画素（Ｐ）以外の画素について、有意画素が連続する領域（高輝度連続領域）が２つ、または４つとなるまで輝度の閾値を高めていく。そして連続する領域が４つとなったときに、これらのうち一対の対応する領域（同じシンチレーション光を原因とする高輝度部分同士）を結ぶ２つの線分の交点を中心点ｃとして、この中心点ｃと仮想線分Ｌとの距離Δｘｙと、中心点ｃと上記２つの線分のそれぞれが通過する高輝度連続領域までの距離ｒ１，ｒ２とを求めてその平均ｒavを演算し、さらに（１）式によりΔθZを求めて、これらの値を出力する。

評価者は、これらの値により、シンチレータ１１の中心ｃ（アイソセンタに設定される）からのビームの通過経路のずれ量を調べる。すなわち、ビームの通過経路がアイソセンタに対してＸＹ面内にずれている場合は、その量Δｘｙ（ずれていない場合はΔｘｙ＝０となる）を参照すればよい。またＺ軸方向にＸＹ面に平行にずれている場合には、その分だけｒavの値が既定の値（アイソセンタのＺ軸座標値）からずれることとなるため、この値ｒavを参照すればよい。

また、Ｚ軸に鉛直な方向に対してビームの通過経路が傾いている場合は、中心軸Ｃに交差しているか否かに関わらず、ビームのシンチレータ１１への入射点のＺ座標と、出射点のＺ座標とが相違するため、ｒ１，ｒ２とに有意な差が現れて、その傾きの量ΔθZが得られることとなる。つまり評価者はこのΔθZによりＺ軸に鉛直な方向に対するビームの通過経路の傾きを調べることができる。

評価者は、ずれ量Δｘｙ及びＺ軸方向のずれ量が所定の範囲（例えば１ｍｍ）以内にあるか否か、またΔθZが所望の角度となっているかを調べることで、ビームの照射装置の調整が必要であるか否かを判断する。

［高輝度部分とシンチレーション光の軌跡の端点とを用いる例］
ここでは画像処理装置２０は、中心軸Ｃに対し、ビーム入射側の位置に現れるシンチレーション光の反射像の座標と、当該位置に対して中心軸Ｃに対して点対称の位置に現れるシンチレーション光の反射像の座標との双方を用いていたが本実施の形態はこれに限られない。

すなわち、画像処理装置２０は、高輝度連続領域が４つ得られた場合に、いずれかの中心座標を順次注目中心座標とし、注目中心座標と仮想線分Ｌの各端点座標との距離（画素配列の（ξ，η）座標系上のユークリッド距離でよい）を演算する。ここでは中心座標（ξ１，η１）について仮想線分Ｌの一方端側座標（ξｉ，ηｉ）までの距離をｄ1_i、仮想線分Ｌの他方端側座標（ξｏ，ηｏ）までの距離をｄ1_oとすると、各中心座標について、ｄj_i，ｄj_o（ｊ＝１，２，３，４）が得られる。

画像処理装置２０は、これらｄj_i，ｄj_o（ｊ＝１，２，３，４）から最も短いものを選択し、当該選択した距離に係る中心座標を選択する。ここでは一般性を失わずに中心座標（ξ１，η１）が選択されたものとする。この中心座標と同じシンチレーション光を原因とする反射像は、上記ｄj_i，ｄj_o（ｊ＝１，２，３，４）のうち２番目に短いものに係る中心座標となる（ここでは一般性を失わずに中心座標（ξ２，η２）が選択されたものとする）が、画像処理装置２０は、この２番目に短い距離に係る中心座標は用いずに、最も短い距離に係る中心座標と仮想線分Ｌの端点の座標とを結ぶ線分Ｌ１の式を求める。

また、画像処理装置２０は、これらｄj_i，ｄj_o（ｊ＝１，２，３，４）から３番目に短いものを選択し、当該選択した距離に係る中心座標と仮想線分Ｌの端点の座標とを結ぶ線分Ｌ１′の式を求める。画像処理装置２０は、これら線分Ｌ１，Ｌ１′の交点から中心点ｃを求める。

この処理は、ビームがシンチレータ１１に入射したときに中心軸に対してビーム入射側の位置に現れるシンチレーション光の反射像と、当該位置に対して中心軸Ｃに対して点対称の位置に現れるシンチレーション光の反射像とのうち、シンチレータ１１の側面上に現れるビーム入射時のシンチレーション光の像に近い側の反射像と、シンチレータ１１の側面上に現れるビーム入射時のシンチレーション光の像との組、及び、ビームがシンチレータ１１から出たときに、中心軸Ｃに対してビーム出射側の位置に現れるシンチレーション光の反射像と、当該位置に対して中心軸Ｃに対して点対称の位置に現れるシンチレーション光の反射像とのうち、シンチレータ１１の側面上に現れるビーム出射時のシンチレーション光の像に近い側の反射像と、シンチレータの側面上に現れるビーム出射時のシンチレーション光の像との組を用いることに相当する。

以下画像処理装置２０は、先の例と同じ処理により、ビームの通過経路がアイソセンタに対してＸＹ面内にずれている場合のずれ量Δｘｙ、ｒav、Ｚ軸に鉛直な方向に対するビームのずれ角ΔθZを求めて表示出力する。

［画像認識による例］
また、ここでは画像処理装置２０は、輝度閾値を変化させることで、ビームがシンチレータ１１に入射またはシンチレータ１１から出射したときに、シンチレータ１１の中心軸Ｃに対して当該ビーム入射側または出射側の位置に現れるシンチレーション光の反射像と、当該位置に対して中心軸Ｃに関して点対称の位置に現れるシンチレーション光の反射像とを見出していた。しかしながら本実施の形態はこれに限られない。

本実施の形態の一例では、画像処理装置２０は、撮像部２１から受け入れた画像データから、一対の半円弧状（実際には渦巻形状の一部であるが半円に近似して求めることができる）または、一つの円弧状の高輝度部分（周辺よりも輝度の比較的高い部分）を画像認識により求め、これら半円弧状部分の各端点（合計４点）を見出し、それぞれの位置（ξ1，η1），（ξ2，η2）…を用いて上記直線Ｌ１，Ｌ１′を求め、それらの交点から中心点ｃを求めてもよい。

また円弧状の高輝度部分が見出されたときには、画像処理装置２０は、当該高輝度部分のうちでもより高輝度となっている当該円弧の直径上の２点を見出して（ξ1，η1），（ξ2，η2）とし、その２点の位置の平均から中心点ｃを求めてもよい。

以下画像処理装置２０は、輝度閾値を変化させた場合と同じ処理により、ビームの通過経路がアイソセンタに対してＸＹ面内にずれている場合のずれ量Δｘｙ、ｒav、Ｚ軸に鉛直な方向に対するビームのずれ角ΔθZを求めて表示出力する。

［撮像部の冷却］
なお、ここまでの例において、撮像部２１では、撮像素子を冷却するなどして画像データに含まれ得るノイズを低減するようにしてもよい。

本発明の実施例に係る照射位置検出装置１の動作例について説明する。図９は、アイソセンタを通過するビームを、Ｚ軸に鉛直な方向（ここではＹ軸に平行とした）から角度を５度ずつ変えながら照射したときに得られる画像データの例を示したものである。

図９に例示するように、この例では、Ｙ軸に対する角度が大きくなるほど高輝度な画素の範囲が広がっていくこととなる。そこでこの高輝度な画素の範囲に内接する円の半径ｒ１と、外接する円の半径ｒ２とを用いた（１）式により、Ｚ軸に鉛直な方向に対するビームのずれ角ΔθZを評価できることが理解される。

またこの図９に示した像のうちＹ軸に対する角度が０度のものと、３５度のものとについて、所定の輝度閾値より高い輝度となっている画素を抽出した像を図１０（ａ），（ｂ）に示す。図１０（ａ），（ｂ）の双方とも（仮想線分Ｌに相当する画素群Ｐを除いて）高輝度画素領域は２つだけ検出されている。従って、当該高輝度な画素の領域中心を結ぶ線分は、中心点ｃを通過すると判断される。つまりＸＹ面内のずれ量Δｘｙは「０」（アイソセンタを通過している）と評価されている。

図１１は、アイソセンタからＺ軸方向に５ミリだけずれた位置を通過するビームを、Ｚ軸に鉛直な方向（ここではＹ軸に平行とした）から角度を５度ずつ変えながら照射したときに得られる画像データの例を示したものである。

このアイソセンタからＺ軸の負の方向（撮像位置に近い側）に５ミリだけずれた位置を通過するビームを照射した場合に得られた画像データと、図９に例示したアイソセンタを通過するビームを照射した場合に得られた画像データとを、Ｙ軸に対する角度が０度である場合について重ね合わせて比較したものを図１２に示す。

図１２に例示するように、アイソセンタからＺ軸の負の方向（撮像位置に近い側）に５ミリだけずれた位置を通過するビームを照射した場合に得られた画像データにおける高輝度画素領域の中心位置（輝度を反転して高輝度ほど黒く示す）が、アイソセンタを通過するビームを照射した場合に得られる画像データにおける高輝度画素領域の中心位置（高輝度ほど白く示される）よりも、中心点ｃからより遠い位置となっている（つまり、ｒavが大きくなっている）。そこで評価者は、このｒavの大きさを評価することにより、Ｚ軸方向のずれ量を評価できることとなる。

図１３は、アイソセンタからＸ軸方向に５ミリだけずれた位置を通過するビームを、Ｚ軸に鉛直な方向（ここではＹ軸に平行とした）から角度を５度ずつ変えながら照射したときに得られる画像データの例を示したものである。また図１３に示した像のうちＹ軸に対する角度が３５度のものについて、所定の輝度閾値より高い輝度となっている画素を抽出した像を図１４に示す。

図１３，１４から理解されるように、この例では（仮想線分Ｌに相当する画素を除いて）高輝度画素領域が４つ検出される。そしてビームのＹ軸に対する角度が大きくなるほど、高輝度画素領域の内接円の半径ｒ１と、外接円の半径ｒ２との差が大きくなる。これより（１）式により、Ｚ軸に鉛直な方向に対するビームのずれ角ΔθZを評価できることが理解される。

また、共通するシンチレーション光に対応する高輝度画素領域同士を結ぶ線分の交点から求められる中心点ｃと、仮想線分Ｌとの距離Δｘｙ（図１４を参照）により、ＸＹ面内のビームのずれ量を評価できる。

１ 照射位置検出装置、１０ 検出体、１１ シンチレータ、１２ ハット部材、２０ 画像処理装置、２１ 撮像部、２２ 画像処理制御部、２５ 制御部、２６ 記憶部、２７ 操作部、２８ 表示部、２９ インタフェース部、３１ 画像データ受入部、３２ シンチレーション光検出部、３３，３３′ ビーム通過経路検出部、３４，３４′ 検出結果生成部、３５ 出力部、１１１ 平面、１１２ 底面、１２０ 本体、１２１ 鏡面加工層、１２２ シンチレータ保持体。

Claims (5)

1. カウチ上の照射対象に対して、互いに異なる複数の照射角度からビームを照射可能な照射装置によるビームの照射位置を検出する検出装置であって、
   所定の中心軸に対して回転対称の形状をなし、光透過性を有するシンチレータであって、前記カウチ上に配されて、前記照射装置が照射するビームを、側面から受けるシンチレータと、
   前記シンチレータの平面側または底面側から、少なくとも前記シンチレータをその画角内に含む画像を撮像する撮像手段と、
   前記照射装置がビームを照射したときに前記撮像手段にて撮像した画像を取得し、当該取得した画像から前記シンチレータ内のビーム通過経路を検出し、当該検出したビーム通過経路に基づき、ビームの照射位置を検出する検出手段と、
   を含む照射位置検出装置。
2. 請求項１に記載の照射位置検出装置であって、
   所定の中心軸に対して回転対称な形状を有し、当該中心軸が前記シンチレータの平面の中心と底面の中心とを通過する軸に一致するよう位置合わせされ、前記撮像手段により撮像される側に向って、その径が大きくなる筒状の部材であって、前記シンチレータ側に向く内面がシンチレーション光を反射する鏡面加工されたハット部材をさらに有し、
   当該ハット部材が前記シンチレータとともに前記カウチ上に配され、
   前記撮像手段は、前記シンチレータと、前記ハット部材の内面とをその画角に含む画像を撮像し、
   前記検出手段は、前記照射装置がビームを照射したときに前記撮像手段にて撮像した画像を取得し、当該取得した画像から前記シンチレータ内のビーム通過経路を検出し、当該検出したビーム通過経路に基づき、ビームの照射位置を検出する照射位置検出装置。
3. 請求項２に記載の照射位置検出装置であって、
   前記検出手段は、前記ハット部材の内面の反射像であって、
   前記ビームが前記シンチレータに入射したときにビーム入射側の位置と、当該位置に対して前記中心軸に対して点対称の位置とに現れるシンチレーション光の反射像の少なくとも一方と、前記シンチレータの側面上に現れるビーム入射時のシンチレーション光の像との組、及び、
   前記ビームが前記シンチレータから出たときにビーム出射側の位置と、当該位置に対して前記中心軸に対して点対称の位置とに現れるシンチレーション光の反射像の少なくとも一方と、前記シンチレータの側面上に現れるビーム出射時のシンチレーション光の像との組、
   に含まれる像に基づいて、前記中心軸を検出し、当該中心軸を通る経路と、前記ビーム通過経路とのずれをさらに検出する照射位置検出装置。
4. 請求項２に記載の照射位置検出装置であって、
   前記検出手段は、前記ハット部材の内面の反射像であって、
   前記ビームが前記シンチレータに入射したときにビーム入射側の位置と、当該位置に対して前記中心軸に対して点対称の位置とに現れるシンチレーション光の反射像と、
   前記ビームが前記シンチレータから出たときにビーム出射側の位置と、当該位置に対して前記中心軸に対して点対称の位置とに現れるシンチレーション光の反射像と、
   に基づいて、前記中心軸を検出し、当該中心軸を通る経路と、前記ビーム通過経路とのずれをさらに検出する照射位置検出装置。
5. 請求項２に記載の照射位置検出装置であって、
   前記検出手段は、前記ハット部材の内面の反射像であって、
   前記ビームが前記シンチレータに入射したときにビーム入射側の位置と、当該位置に対して前記中心軸に対して点対称の位置とに現れるシンチレーション光の反射像のうち、前記シンチレータの側面上に現れるビーム入射時のシンチレーション光の像に近い側の反射像と、前記シンチレータの側面上に現れるビーム入射時のシンチレーション光の像との組、及び、
   前記ビームが前記シンチレータから出たときにビーム出射側の位置と、当該位置に対して前記中心軸に対して点対称の位置とに現れるシンチレーション光の反射像のうち、前記シンチレータの側面上に現れるビーム出射時のシンチレーション光の像に近い側の反射像と、前記シンチレータの側面上に現れるビーム出射時のシンチレーション光の像との組、
   の少なくとも一方の組に含まれる像に基づいて、前記中心軸を検出し、当該中心軸を通る経路と、前記ビーム通過経路とのずれをさらに検出する照射位置検出装置。
   
   

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