JP2016116659A - 医用画像処理装置、治療システム、医用画像処理方法、および医用画像処理プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施形態の治療装置10および医用画像処理装置100を含む治療システム1の構成例を示す図である。
治療装置10は、例えば、寝台11と、放射線源12−1、12−2と、放射線検出器13−1、13−2と、照射門14と、制御部15と、入力部16と、表示部17とを備える。以下、符号におけるハイフンおよびこれに続く数字は、いずれの放射線源および放射線検出器の組による透視用の放射線、或いは透視画像であるかを示すものとする。
以下、医用画像処理装置100の構成について説明する。医用画像処理装置100は、例えば、計画データ記憶部102と、取得部104−1、104−2と、レジストレーション部106と、DRR(Digitally Reconstructed Radiograph)生成部108と、入力・表示部110と、学習段階の特徴部位検出部112−1、112−2と、患部位置計算部114と、学習部116−1、116−2と、対応情報記憶部118と、リハーサル・治療段階の特徴部位検出部120−1、120−2と、推定部122−1、122−2とを備える。
ここで、特徴部位の位置検出手法について説明する。特徴部位の位置検出手法として、学習段階の特徴部位検出部112−1、112−2と、リハーサル・治療段階の特徴部位検出部120−1、120−2とで共通する手法が採用されてよい(入力画像の種類は異なる)。なお、以下では、いずれの放射線検出器により生成された透視画像に対応するかを示す、ハイフン以下の符号を省略して説明することがある。
次に、学習部116が、ステップS320において検出されたDRR上の特徴部位の位置と、ステップS340において計算されたDRR上の患部の位置との対応関係を学習する(ステップS342)。学習部116は、学習した対応関係を、対応情報として対応情報記憶部118に記憶させる(ステップS344)。なお、本実施形態において、学習部116は省略されても良い。
学習処理が終了すると、リハーサルが行われる(図2;ステップS400)。リハーサルでは、被検体Pの患部を透視画像TIの動画で追跡できるか否かを確認する。リハーサルは、ステップS500の治療と同じ日の、その治療の直前に行われる。治療が複数日に及ぶ場合、リハーサルは最初の治療日だけに行われてもよい。また、リハーサルの直前には、被検体Pの位置決めが行われるが、本実施形態では、既に被検体Pの位置決めが済んでいるため、位置決めを改めて行う必要はない。
リハーサルにおいて、患部の位置の確認、修正が行われると、治療が開始される(図2;ステップS500)。治療段階では、被検体Pの患部に治療ビームBが照射される。また、治療の直前には、被検体Pの位置決めが行われるが、本実施形態では、既に被検体Pの位置決めが済んでいるため、位置決めを改めて行う必要はない。
上記実施形態で例示したフローチャートにおける各ステップは、その性質に反しない限り、実行順序が変更され、複数同時に実施され、あるいは実施毎に異なった順序で実施されてもよい。
以下、第2の実施形態について説明する。
患部の動きを追跡する方式として、非特許文献1の方式が知られている。この方式では、治療前に撮影した透視画像の動画から所定の位置の部分画像と、その部分画像における腫瘍の位置の組を複数、作成しておく。そして、複数の部分画像と、治療中の透視画像の動画の各フレームにおける同じ位置の部分領域とをマッチングする。その結果、誤差が最小となった部分画像と組になっている腫瘍の位置を、腫瘍の推定位置とする。これにより、治療中の透視画像の動画から、腫瘍を追跡する。
Claims (11)
- 撮像装置により撮像された被検体の透視画像を取得する取得部と、
前記取得部により取得された透視画像における特徴部位の位置を検出する第1の特徴部位検出部と、
特徴部位の位置と探索部位の位置との対応関係を示す対応情報に基づいて、前記第1の特徴部位検出部により検出された特徴部位の位置から前記被検体の探索部位の位置を推定する推定部と、
を備える医用画像処理装置。 - 画像を表示する表示部を更に備え、
前記推定部は、前記推定した前記被検体の探索部位の位置を示すオブジェクトを前記透視画像に重畳表示するように前記表示部を制御する、
請求項1記載の医用画像処理装置。 - 前記オブジェクトの位置の修正操作を受け付ける入力部を更に備え、
前記表示部は、前記修正操作に従って位置を変更したオブジェクトを前記透視画像に重畳表示する、
請求項2記載の医用画像処理装置。 - 呼吸位相が異なる複数の画像における複数の特徴部位の位置を取得し、
複数の前記特徴部位の位置と、前記複数の特徴部位のそれぞれに対応する呼吸位相における複数の探索部位の位置とに基づいて、特徴部位の位置と前記被検体の探索部位の位置との対応関係を示す対応情報を学習する学習部を更に備える、
請求項1から3のうちいずれか1項記載の医用画像処理装置。 - 前記透視画像と同じ画角の複数の画像は、3次元ボリュームデータの動画から生成した画像であり、
前記3次元ボリュームデータの動画のうち少なくとも1つの呼吸位相を有する3次元ボリュームデータについて利用者によって指定された情報を、他の呼吸位相の画像に展開することで、前記透視画像と同じ画角の複数の画像における前記被検体の探索部位の位置を導出する探索部位位置計算部を更に備える、
請求項4記載の医用画像処理装置。 - 利用者の入力操作を受け付ける入力部と、
利用者が前記入力部を用いて指定した着目領域内または着目領域付近で、前記透視画像と同じ画角の複数の画像における前記特徴部位の位置を検出する第2の特徴部位検出部と、を備え、
前記学習部は、前記第2の特徴部位検出部から、前記呼吸位相が異なる複数の画像における複数の特徴部位の位置を取得する、
請求項4または5記載の医用画像処理装置。 - 前記特徴部位は、被検体の横隔膜、心壁、胸壁、骨のうちの少なくとも1つを含む、
請求項1から6のうちいずれか1項記載の医用画像処理装置。 - 呼吸位相が異なる複数の画像における複数の特徴部位の位置を取得し、
複数の前記特徴部位の位置と、前記複数の特徴部位のそれぞれに対応する呼吸位相における複数の探索部位の位置とに基づいて、特徴部位の位置と被検体の探索部位の位置との対応関係を示す対応情報を学習する学習部と、
を備える医用画像処理装置。 - 請求項1から7のうちいずれか1項記載の医用画像処理装置と、
前記被検体に治療ビームを照射する照射部と、
前記推定部により推定された前記被検体の探索部位の位置が設定範囲内である場合に、前記治療ビームを照射するように前記照射部を制御する制御部と、
を備える治療システム。 - コンピュータが、
撮像装置により撮像された被検体の透視画像を取得し、
前記取得された透視画像における特徴部位の位置を検出し、
特徴部位の位置と探索部位の位置との対応関係を示す対応情報に基づいて、前記検出された特徴部位の位置から前記被検体の探索部位の位置を推定する、
医用画像処理方法。 - コンピュータに、
撮像装置により撮像された被検体の透視画像における特徴部位の位置を検出させ、
特徴部位の位置と探索部位の位置との対応関係を示す対応情報に基づいて、前記検出させた特徴部位の位置から前記被検体の探索部位の位置を推定させる、
医用画像処理プログラム。
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