JP2018075356A - X線透視装置およびx線透視方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 制御部30は、被検者の特定部位を含む画像に基づいて作成された複数のテンプレートを記憶する第1画像記憶部32と、被検者の特定部位を含む画像に基づいて作成された複数の正解画像を記憶する第2画像記憶部33とから構成される画像記憶部31と、複数の正解画像に基づいて機械学習により識別器を作成する学習部34と、被検者の特定部位を含む画像を所定のフレームレートで収集した複数の画像を使用して識別器を利用した機械学習により特定部位を含む領域を選択する候補位置選択部35と、候補位置選択部35により選択された特定部位を含む領域に対して複数のテンプレートを利用してテンプレートマッチングを実行することにより特定部位の位置を検出する位置検出部36と、を備える。
【選択図】 図2
Description
11b 第2X線管
21a 第1フラットパネルディテクタ
21b 第2フラットパネルディテクタ
29 検診台
30 制御部
31 画像記憶部
32 第1画像記憶部
33 第2画像記憶部
34 学習部
35 候補位置選択部
36 位置検出部
41 DRR画像作成部
42 識別器作成部
43 位置検出部
44 X線画像作成部
45 補正部
46 多クラス識別器作成部
47 位置・位相検出部
90 放射線照射装置
99 治療計画装置
E1 X線透視領域
E2 選択領域
C 特定部位
M 被検者
Claims (19)
- X線管と、前記X線管から照射され被検者を通過したX線を検出するX線検出器とを備え、前記被検者の特定部位を含む画像を収集することにより、前記特定部位の位置を検出し、前記特定部位の動きを追跡するX線透視装置であって、
前記被検者の特定部位を含む画像に基づいて作成されたテンプレートマッチング用のテンプレートと、前記被検者の特定部位を含む画像に基づいて作成された機械学習用の正解画像とを記憶する画像記憶部と、
前記画像記憶部に記憶された正解画像に基づいて、前記機械学習により識別器を作成する学習部と、
前記被検者の特定部位を含む領域を透視して得た画像に対して、前記テンプレートを利用してテンプレートマッチングを実行するとともに、前記識別器を利用して識別を実行することにより、前記特定部位の位置を検出する位置検出部と、
を備えたことを特徴とするX線透視装置。 - 請求項1に記載のX線透視装置において、
前記位置検出部は、前記テンプレートマッチングと前記識別器を利用した識別とのいずれか一方を実行した後に他方を実行し、あるいは、両方を同時に実行するX線透視装置。 - X線管と、前記X線管から照射され被検者を通過したX線を検出するX線検出器とを備え、前記被検者の特定部位を含む画像を収集することにより、前記特定部位の位置を検出し、前記特定部位の動きを追跡するX線透視装置であって、
前記被検者の特定部位を含む画像に基づいて作成されたテンプレートマッチング用のテンプレートと、機械学習用の正解画像とを記憶する画像記憶部と、
前記画像記憶部に記憶された正解画像に基づいて、前記機械学習により識別器を作成する学習部と、
前記X線管と前記X線検出器により収集された画像を使用して、前記識別器を利用した識別により特定部位候補位置を選択する候補位置選択部と、
前記候補位置選択部により選択された特定部位を含む領域に対して、前記画像記憶部に記憶されたテンプレートを利用してテンプレートマッチングを実行することにより、前記特定部位の位置を検出する位置検出部と、
を備えたことを特徴とするX線透視装置。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載のX線透視装置において、
前記機械学習は、SVM、BoostingまたはニューラルネットワークであるX線透視装置。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載のX線透視装置において、
前記テンプレートと前記正解画像とは、各々、前記特定部位を含む同一の画像に基づいて作成されるX線透視装置。 - X線管から照射され被検者を通過したX線をX線検出器により検出し、前記被検者の特定部位を含む画像を収集することにより、前記特定部位の位置を検出し、前記特定部位の動きを追跡するX線透視方法であって、
前記被検者の特定部位を含む画像に基づいて作成されたテンプレートマッチング用のテンプレートと、前記被検者の特定部位を含む画像に基づいて作成された機械学習用の正解画像とを記憶する記憶工程と、
前記記憶工程で記憶された正解画像に基づいて、前記機械学習により識別器を作成する学習工程と、
前記X線管から照射され前記被検者を通過したX線を前記X線検出器により検出し、前記被検者の特定部位を含む画像を収集する透視工程と、
前記透視工程で得た画像に対して、前記テンプレートを利用したテンプレートマッチングを実行するとともに、前記識別器を利用した識別を実行することにより、前記特定部位の位置を検出する位置検出工程と、
を含むことを特徴とするX線透視方法。 - X線管から照射され被検者を通過したX線をX線検出器により検出し、前記被検者の特定部位を含む画像を収集することにより、前記特定部位の位置を検出し、前記特定部位の動きを追跡するX線透視方法であって、
前記被検者の特定部位を含む画像に基づいて作成されたテンプレートマッチング用のテンプレートと、機械学習用の正解画像とを記憶する画像記憶工程と、
前記画像記憶工程で記憶された複数の正解画像に基づいて、前記機械学習により識別器を作成する学習工程と、
前記X線管から照射され前記被検者を通過したX線を前記X線検出器により検出し、前記被検者の特定部位を含む画像を収集する透視工程と、
前記透視工程で得た画像を使用して、前記識別器を利用した識別により前記特定部位の候補位置を選択する候補位置選択工程と、
前記候補位置選択工程で選択された特定部位の候補位置に対して、前記画像記憶工程で記憶されたテンプレートを利用してテンプレートマッチングを実行することにより、前記特定部位の位置を検出する位置検出工程と、
を含むことを特徴とするX線透視方法。 - X線管から照射され被検者を通過したX線をX線検出器により検出して被検者の特定部位を含む画像を取得し、前記被検者の特定部位を含む画像から前記特定部位の位置を検出し、前記特定部位の動きを追跡するX線透視装置であって、
治療計画記憶時に作成されたCT画像データに対して、前記被検者に対する前記X線管と前記X線検出器との幾何学的透視条件を模擬した仮想的透視投影を行うことにより、前記特定部位を含む複数のDRR画像を作成するDRR画像作成部と、
前記DRR画像作成部で作成されたDRR画像に対して機械学習を実行することにより、前記特定部位を認識するための識別器を作成する識別器作成部と、
前記X線管から照射され前記被検者を通過したX線を前記X線検出器により検出して得た前記被検者の特定部位を含む画像に対して前記識別器作成部で作成された識別器を使用して識別を行うことにより、前記特定部位の位置を検出する位置検出部と、
を備えることを特徴とするX線透視装置。 - 請求項8に記載のX線透視装置において、
前記DRR画像作成部は、前記幾何学的透視条件の投影座標および角度の少なくとも一方を含むパラメータを変化させ、あるいは、画像の回転、変形及び拡大縮小の少なくとも1つを含む画像処理を施して前記DRR画像を作成するX線透視装置。 - 請求項8に記載のX線透視装置において、
前記DRR画像作成部は、作成後のDRR画像に対して、コントラスト変化、ノイズ付加及びエッジ強調の少なくとも1つを実行するX線透視装置。 - 請求項8に記載のX線透視装置において、
前記DRR画像作成部は、治療計画記憶時に作成された連続する複数の呼吸位相における前記特定部位を含む領域の3次元のCT画像データ群からなる4次元CT画像データに基づいて、前記特定部位を含む複数のDRR画像を作成するX線透視装置。 - 請求項11に記載のX線透視装置において、
前記DRR画像作成部は、治療計画記憶時に作成された連続する複数の呼吸位相における前記特定部位を含む領域の3次元のCT画像データ群からなる4次元CT画像データのうち、前記被検者に治療ビームが照射される呼吸位相を含む複数の呼吸位相のCT画像データに基づいて、前記特定部位を含む複数のDRR画像を作成するX線透視装置。 - 請求項8に記載のX線透視装置において、
前記DRR画像作成部は、治療計画記憶時に作成されたCT画像データに基づいて、前記特定部位を含み、かつ、前記被検者の骨部が除去されたDRR画像を作成するX線透視装置。 - 請求項13に記載のX線透視装置において、
前記DRR画像作成部は、治療計画記憶時に作成されたCT画像データにおけるCT値に基づいて前記被検者の骨部が除去されたCT画像データを作成し、この骨部が除去されたCT画像データに基づいて、前記特定部位を含み、かつ、前記被検者の骨部が除去されたDRR画像を作成するX線透視装置。 - 請求項13に記載のX線透視装置において、
前記DRR画像作成部は、治療計画記憶時に作成されたCT画像データにおけるボクセル値を線積分してDRR画像を作成するときに、このボクセル値に基づいて、前記特定部位を含み、かつ、前記被検者の骨部が除去されたDRR画像を作成するX線透視装置。 - 請求項8に記載のX線透視装置において、
前記X線管から照射され前記被検者を通過したX線を前記X線検出器により検出し、前記被検者の特定部位を含む画像を収集することにより、前記特定部位を含む複数のX線画像を作成するX線画像作成部と、
前記X線画像作成部により作成されたX線画像を利用して、前記識別器作成部において作成した識別器を補正する補正部と、
をさらに備えるX線透視装置。 - 請求項8に記載のX線透視装置において、
前記X線管から照射され前記被検者を通過したX線を前記X線検出器により検出し、前記被検者の特定部位を含む画像を収集することにより、前記特定部位を含む複数のX線画像を作成するX線画像作成部をさらに備え、
前記識別器作成部は、前記DRR画像作成部で作成されたDRR画像と前記X線画像作成部で作成されたX線画像とに対して機械学習を実行することにより、前記特定部位を認識するための識別器を作成するX線透視装置。 - 請求項8に記載のX線透視装置において、
前記識別器は、前記特定部位を前記被検者の呼吸位相毎に認識するための多クラス識別器であり、
前記位置検出部は、前記X線管から照射され前記被検者を通過したX線を前記X線検出器により検出して得た前記被検者の特定部位を含む画像に対して前記識別器作成部で作成された多クラス識別器を使用して多クラス識別を行うことにより、前記特定部位の位置と前記被検者の呼吸位相とを検出するX線透視装置。 - X線管から照射され被検者を通過したX線をX線検出器により検出して被検者の特定部位を含む画像を取得し、前記被検者の特定部位を含む画像から前記特定部位の位置を検出し、前記特定部位の動きを追跡するX線透視方法であって、
治療計画記憶時に作成されたCT画像データに基づいて、前記特定部位を含む複数のDRR画像を作成するDRR画像作成工程と、
前記DRR画像作成工程において作成されたDRR画像に対して機械学習を実行することにより、前記特定部位を認識するための識別器を作成する識別器作成工程と、
前記X線管から照射され前記被検者を通過したX線を前記X線検出器により検出し、前記被検者の特定部位を含む画像を得る透視工程と、
前記透視工程において得た画像に対して前記識別器作成工程で作成された識別器を使用して識別を行うことにより、前記特定部位の位置を検出する位置検出工程と、
を含むことを特徴とするX線透視方法。
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