JP2020099438A - 干渉判定装置及びモデル生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】不要な部分が削除されたモデルを簡便に生成すること。【解決手段】干渉判定装置は、スキャンデータ取得機能、モデル生成機能及び干渉判定機能を実現する処理回路を有する。スキャンデータ取得機能において処理回路は、対象及び対象の周囲に存在する周辺構造を、形状測定器により光学的にスキャンすることにより形状測定器から出力され、対象及び周辺構造の外形に関する第１のスキャンデータを取得する。モデル生成機能において処理回路は、第１のスキャンデータから、周辺構造の部分が除去された、対象に関する３次元的な対象モデルを生成する。干渉判定機能において処理回路は、対象モデルを使用して、放射線治療又は医用画像診断における対象及び装置間の干渉を判定する。【選択図】 図２

Description

本発明の実施形態は、干渉判定装置及びモデル生成装置に関する。

放射線治療においては装置の動きが複雑であるため、事前に患者と装置との干渉をシミュレーションにより判定している。シミュレーションに用いる患者モデルを、実際の患者を光学的にスキャンすることにより得られたスキャンデータに基づいて生成する技術がある。この技術によれば、実際の患者の外形に近い患者モデルを使用することができるので、干渉の判定を正確に行うことが期待される。しかし、患者をスキャンする際、患者は寝台に寝ているため、患者だけでなく、患者の周囲に存在する寝台等の装置もスキャンされてしまう。必要なデータは患者のデータなので、患者以外のデータを削除する必要がある。ユーザは、画面を見ながら不要な部分を削除する作業を行うこととなる。この作業は大変な手間である。あるいは、コンピュータにより患者以外のデータを削除することが考えられるが、スキャンデータはサンプル点群の位置データなので、患者のデータと患者以外のデータとの切り分けが困難である。

特開２０１１−１１０３３５号公報 特開２０１４−１２８３５２号公報

本発明が解決しようとする課題は、不要な部分が削除されたモデルを簡便に生成することにある。

実施形態に係る干渉判定装置は、対象及び前記対象の周囲に存在する周辺構造を、形状測定器により光学的にスキャンすることにより前記形状測定器から出力され、前記対象及び前記周辺構造の外形に関する第１のスキャンデータを取得する取得部と、前記第１のスキャンデータから、前記周辺構造の部分が除去された、前記対象に関する３次元的な対象モデルを生成するモデル生成部と、前記対象モデルを使用して、放射線治療又は医用画像診断における前記対象及び装置間の干渉を判定する干渉判定部と、を具備する。

図１は、本実施形態に係る放射線治療システムの構成を示す図である。 図２は、図１の干渉判定装置の構成を示す図である。 図３は、図２の干渉判定装置による干渉判定に係る一連の処理の典型的な流れを示す図である。 図４は、図１の形状測定器による測定対象のスキャンを模式的に示す図である。 図５は、図４のステップＳ２における対象モデル生成方法１による対象モデルの生成過程を模式的に示す図である。 図６は、図５の差分処理において行われるサンプル点の整列処理を模式的に示す図である。 図７は、図５の差分処理において行われる位置合わせ処理に利用する法線ベクトルを模式的に示す図である。 図８は、図４のステップＳ２における対象モデル生成方法２による対象モデルの生成過程を模式的に示す図である。 図９は、図４のステップＳ４における対象モデル生成方法４において利用されるデータ必要部分とデータ不要部分とを示す図である。 図１０は、図３のステップＳ３において行われる腫瘍位置特定方法１を模式的に示す図である。 図１１は、図３のステップＳ３において行われる腫瘍位置特定方法２の手順を模式的に示す図である。 図１２は、図３のステップＳ４において行われる載置位置特定方法１の手順を模式的に示す図である。 図１３は、図３のステップＳ５において表示機器に表示される干渉判定画面の一例を示す図である。

以下、図面を参照しながら本実施形態に係る干渉判定装置及びモデル生成装置を説明する。

本実施形態に係る干渉判定装置は、放射線治療又は医用画像診断のために干渉判定を行うコンピュータである。本実施形態に係るモデル生成装置は、干渉判定に使用するグラフィックモデルを生成するコンピュータである。干渉判定装置とモデル生成装置とは別々のコンピュータであってもよいし、干渉判定装置にモデル生成装置のモデル生成機能が組み込まれてもよい。以下、干渉判定装置にモデル生成装置のモデル生成機能が組み込まれているものとする。干渉判定装置とモデル生成装置とは放射線治療システムに包含されるものとする。

図１に示すように、放射線治療システム１は、形状測定器２、干渉判定装置３、治療計画画像撮影装置５、治療計画装置６及び放射線治療装置７を有する。形状測定器２、干渉判定装置３、治療計画画像撮影装置５、治療計画装置６及び放射線治療装置７は、ネットワーク等を介して互いに通信可能に接続されている。

形状測定器２は、測定対象の形状を光学的に３次元的に測定する可搬型の測定機器（３次元スキャナ）である。形状測定器２は、測定対象に光線等を送受信し、非接触で対象の凹凸を数値化して測定する。形状測定器２による出力データ（以下、スキャンデータと呼ぶ）は干渉判定装置３に供給される。測定対象は、干渉判定装置３による干渉判定に使用するグラフィックモデルの生成対象に設定される。典型的には、放射線治療又は医用画像診断毎に異なる形態を有し、予め用意されている標準的なグラフィックモデルとの間で形態の相違が生じるものである。具体的には、測定対象は、放射線治療又は医用画像診断の患者でもよいし、放射線治療又は医用画像診断の患者と当該患者を寝台に固定するための固定具との組合せでもよい。以下、測定対象は、患者と固定具との組合せであるとする。形状測定器２により測定対象をスキャンする場合、測定対象のみならず、測定対象の周辺構造もスキャンされる。周辺構造は、例えば、測定対象が載置される寝台の天板や基台等、測定対象の周辺に存在するあらゆる物体が含まれる。従って形状測定器２からは、測定対象及び周辺構造に関するスキャンデータが出力されることとなる。

干渉判定装置３は、治療計画画像撮影装置５又は放射線治療装置７の機器同士又は機器と患者との干渉を判定するコンピュータである。干渉判定装置３は、形状測定器２によりスキャンされた測定対象に関する３次元のグラフィックモデルを利用して、シミュレーションにより干渉を判定する。

治療計画画像撮影装置５は、放射線治療計画に利用する医用画像（以下、治療計画画像と呼ぶ）を生成する医用画像診断装置である。治療計画画像撮影装置５は、患者の体表を描出可能であれば、如何なる医用画像診断装置でも良い。このような治療計画画像撮影装置５としては、例えば、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置やコーンビームＣＴ装置、磁気共鳴イメージング装置、超音波診断装置等が用いられる。

治療計画装置６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing unit）等のプロセッサ、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリ、表示機器、入力インタフェース、通信インタフェースを含むコンピュータである。治療計画装置６は、治療計画画像撮影装置５から直接的に又はＰＡＣＳシステム等を介して治療計画画像を受信する。治療計画装置６は、治療計画画像を利用して、患者に関する治療計画を作成する。治療計画は、治療計画画像と放射線治療条件とを含む。放射線治療条件は、腫瘍位置や放射線照射方向数、放射線照射角度、放射線強度、コリメータ開度、ウェッジフィルタ等の各種条件を含む。治療計画は、放射線治療装置７に送信される。

放射線治療装置７は、治療用架台（ガントリ）と治療用寝台とコンソールとを有する。治療用架台は、照射ヘッドを回転軸回りに回転可能に支持する。照射ヘッドには、電子銃等により発生された電子等を加速する加速管と、加速管により加速された電子が衝突する金属ターゲットとが搭載される。金属ターゲットに電子が衝突することにより、放射線であるＸ線が発生する。照射ヘッドは、治療計画装置６により同定された治療計画に含まれる放射線治療条件に従い放射線を照射する。照射ヘッドからの放射線のビーム軸と回転軸とが交わる点は、空間的に不動であり、アイソ・センタと呼ばれている。治療用寝台は、患者が載置される治療用天板と、治療用天板を移動自在に支持する基台とを有する。治療用天板は、撮像用天板と同様に平面形状を有している。患者の治療部位がアイソ・センタに一致するように治療用架台、治療用寝台及び患者が位置合わせされる。

図２に示すように、干渉判定装置３は、処理回路３１、記憶回路３２、表示機器３３、入力インタフェース３４及び通信インタフェース３５を有する。処理回路３１、記憶回路３２、表示機器３３、入力インタフェース３４及び通信インタフェース３５は、互いにバスを介して通信可能に接続されている。

処理回路３１は、ハードウェア資源として、ＣＰＵやＧＰＵ等のプロセッサを有する。処理回路３１は、干渉判定に関するプログラム（以下、干渉判定プログラムと呼ぶ）を実行し、スキャンデータ取得機能３１１、モデル生成機能３１２、腫瘍位置特定機能３１３、載置位置特定機能３１４、干渉判定機能３１５及び表示制御機能３１６のうちの少なくとも一の機能を実現する。

スキャンデータ取得機能３１１において処理回路３１は、形状測定器２から出力された測定対象及び周辺構造に関するスキャンデータを、通信インタフェース３５等を介して取得する。

モデル生成機能３１２において処理回路３１は、干渉判定のシミュレーションに使用するグラフィックモデルを生成する。例えば、処理回路３１は、スキャンデータから、周辺構造の部分が除去された、測定対象に関する３次元的なグラフィックモデル（以下、対象モデルと呼ぶ）を生成する。

腫瘍位置特定機能３１３において処理回路３１は、対象モデルにおける、放射線治療又は医用画像診断の患者に含まれる腫瘍の位置を特定する。

載置位置特定機能３１４において処理回路３１は、寝台モデルにおける対象モデルの載置位置を特定する。寝台モデルは、放射線治療装置の治療用寝台又は医用画像診断の診断用寝台に関する３次元的なグラフィックモデルである。寝台モデルは、処理回路３１等により予め生成されている。

干渉判定機能３１５において処理回路３１は、対象モデルを使用して、放射線治療又は医用画像診断における測定対象及び装置間の干渉を判定する。例えば、処理回路３１は、対象モデルと治療計画に含まれる放射線治療条件とに基づいて干渉を判定する。この際、処理回路３１は、腫瘍位置特定機能３１３により特定された腫瘍位置が装置モデルのアイソ・センタに一致するように、対象モデルを干渉判定の座標系に配置する。装置モデルは、放射線治療又は医用画像診断における装置に関するグラフィックモデルである。例えば、放射線治療における装置としては治療用架台があり、医用画像寝台における装置としては各種の医用画像診断装置の架台がある。装置モデルは、処理回路３１等により予め生成されている。また、処理回路３１は、載置位置特定機能３１４により特定されたモデルの載置位置に対象モデルを配置する。

表示制御機能３１６において処理回路３１は、干渉判定機能３１５による干渉判定結果等の種々の情報を表示機器３３を介して表示する。

記憶回路３２は、種々の情報を記憶するＲＡＭやＲＯＭ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、集積回路記憶装置等の記憶装置である。例えば、記憶回路３２は、治療計画画像、治療計画、干渉判定プログラム等を記憶する。ハードウェアとして記憶回路３２は、ＣＤ−ＲＯＭドライブやＤＶＤドライブ、フラッシュメモリ等の可搬性記録媒体との間で種々の情報を読み書きする駆動装置等であってもよい。

表示機器３３は、種々の情報を表示する。表示機器３３は、例えば、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、又は当技術分野で知られている他の任意のディスプレイが適宜利用可能である。また、表示機器３３は、プロジェクタであってもよい。

入力インタフェース３４は、入力機器を介して受け付けたユーザからの各種指令を入力する。入力機器としては、キーボードやマウス、各種スイッチ等が利用可能である。入力インタフェース３４は、入力機器からの出力信号を、バスを介して処理回路３１に供給する。

通信インタフェース３５は、図示しない有線又は無線を介して、形状測定器２や治療計画画像撮影装置５、治療計画装置６、放射線治療装置７等との間でデータ通信を行う。例えば、通信インタフェース３５は、形状測定器２からスキャンデータを受信する。また、通信インタフェース３５は、治療計画画像撮影装置５から治療計画画像を受信する。

以下、干渉判定装置３による干渉判定に係る一連の処理について詳細に説明する。なお、以下の実施例において干渉判定は放射線治療に関する干渉判定であるとする。

図３は、干渉判定装置３による干渉判定に係る一連の処理の典型的な流れを示す図である。図３の処理の開始前において、形状測定器２による測定対象のスキャンが行われる。

図４は、形状測定器２による測定対象のスキャンを模式的に示す図である。図４に示すように、患者Ｐ等は治療室に配置される。治療室には治療用架台７１と治療用寝台７４とが設置される。治療用架台７１は保持装置７２と、回転軸回りに回転可能に保持装置７２に設けられた照射ヘッド７３とを有する。治療用寝台７４は、床面に設けられた基台７５と、移動自在に基台７５に支持される天板７６とを有する。天板７６には患者Ｐ等が、形状測定器２によるスキャンのため、載置されている。患者Ｐには放射線治療と同様、天板７６における患者Ｐの体位を固定するための固定具８１が装着されているものとする。

上記の説明の通り、形状測定器２による測定対象は患者Ｐ及び固定具８１である。ユーザは、患者Ｐ及び固定具８１の全身をスキャンするため、形状測定器２を動かす。測定対象の周辺には寝台７４等の周辺構造が存在する。そのため、患者Ｐ及び固定具８１等の測定対象の他、寝台７４等の周辺構造もスキャンされる。形状測定器２から出力されるスキャンデータは、測定対象及び周辺構造の外形に関するデータを含むこととなる。なお、図４には図示されていないが、患者Ｐ又は寝台７４には呼吸制動器等が配置されてもよい。呼吸制動器も固定具８１の一種である。

形状測定器２による測定方法としては、例えば、以下の３種類がある。第１の種類は、レーザ光を測定対象等に照射し、その反射時間を計測して距離を演算する。第２の種類は、赤外線や白色光のパターン模様を測定対象等に照射し、そのパターン模様の変化を光学カメラにより撮影し、撮影画像に画像処理を施して測定対象等の凹凸を演算する。第３の種類は、２つの光学カメラから同時に測定対象等を撮影し、その２つの光学カメラの視差を利用して撮影画像から測定対象等の凹凸を演算する。

スキャンにより形状測定器２は、測定対象及び周辺構造等の被写体の外形に関するスキャンデータを出力する。スキャンデータは、形状測定器２による測定可能な情報の種類に応じて含む情報が異なる。形状測定器２が位置を測定する機能を有する場合、スキャンデータは、例えば、被写体の外形（表面）のサンプル点毎の位置情報に関するデータである。サンプル点は、形状測定器２から照射された光線の反射点に規定される。形状測定器２が位置及び色を測定する機能を有する場合、スキャンデータは、例えば、サンプル点毎の位置情報及び色情報に関するデータである。位置情報は、実空間の３次元座標におけるサンプル点の位置により規定されてもよいし、実空間の３次元座標における形状測定器２の位置と形状測定器２からサンプル点までの距離との組合せにより規定されてもよい。

形状測定器２によるスキャンが行われると形状測定器２の処理回路３１による図４に示す一連の処理が開始される。まず処理回路３１は、スキャンデータ取得機能３１１により、形状測定器２から測定対象及び周辺構造の外形に関するスキャンデータを取得する（ステップＳ１）。処理回路３１は、形状測定器２からスキャンデータを、リアルタイムで取得してもよいし、一定時間毎に取得してもよいし、スキャン終了後に一括又は分割して取得してもよい。以下、周辺構造は寝台であるとする。測定対象及び周辺構造の外形に関するスキャンデータを測定対象・寝台スキャンデータと呼ぶことにする。

ステップＳ１が行われると処理回路３１は、モデル生成機能３１２により、ステップＳ１において取得された測定対象・寝台スキャンデータに基づいて対象モデルを生成する（ステップＳ２）。ステップＳ２において処理回路３１は、測定対象・寝台スキャンデータから、周辺構造の部分が除去された、測定対象に関する対象モデルを生成する。以下、対象モデルの種々の生成方法について説明する。

［対象モデル生成方法１］
図５は、対象モデル生成方法１による対象モデルの生成過程を模式的に示す図である。図５に示すように、ステップＳ１において測定対象・寝台スキャンデータＤＳ１が取得される。また、寝台の外形に関するスキャンデータ（以下、寝台スキャンデータと呼ぶ）ＤＳ２が予め取得されている。寝台スキャンデータＤＳ２は、例えば、測定対象の非存在下における寝台を形状測定器２により光学的にスキャンすることにより形状測定器２から出力されたスキャンデータである。

次に処理回路３１は、測定対象・寝台スキャンデータＤＳ１と寝台スキャンデータＤＳ２との差分データＤＳ３を生成する。スキャンデータは複数のサンプル点により構成される点群のデータであるため、差分処理の前処理としてサンプル点の整列処理が行われる。

図６は、サンプル点の整列処理を模式的に示す図である。図６に示すように、形状測定器２から出力されたスキャンデータは複数のサンプル点ＤＳＰを有する。形状測定器２による操作は手動で行われる等の原因により、複数のサンプル点ＤＳＰ間の距離にはばらつきが生じている。処理回路３１は、整列処理により複数のサンプル点ＤＳＰを均等間隔で並べる。具体的には、処理回路３１は、ｘｙｚ直交座標系により規定される画像処理空間において、所定の間隔の格子に複数のサンプル点ＤＳＰを配置する。所定の間隔は、任意の値に設定されればよいが、例えば、０．１ｍｍ等に設定される。複数のサンプル点ＤＳＰは平均処理で近似することにより配置されればよい。測定対象・寝台スキャンデータＤＳ１と寝台スキャンデータＤＳ２との各々について整列処理が行われる。

次に、位置合わせ処理が行われる。スキャンデータは複数のサンプル点の点群のデータなので、複数のサンプル点そのものから測定対象及び寝台の外形を把握することは困難である。処理回路３１は、サンプル点ＤＳＰの法線ベクトルを利用して測定対象・寝台スキャンデータＤＳ１と寝台スキャンデータＤＳ２との位置合わせを行う。

図７は、位置合わせ処理に利用する法線ベクトルＤＳＶを模式的に示す図である。図７に示すように、複数のサンプル点ＤＳＰの各々について法線ベクトルＤＳＶが算出される。例えば、処理回路３１は、算出対象のサンプル点ＤＳＰの周囲に分布する他の複数のサンプル点ＤＳＰの角度の平均値を算出し、算出された平均値を算出対象のサンプル点ＤＳＰの法線ベクトルに設定する。例えば、算出対象のサンプル点ＤＳＰを中心する所定半径の球内に存在するサンプル点ＤＳＰが、当該他の複数のサンプル点ＤＳＰに設定される。所定半径の値は任意値に設定されればよいが、例えば、５ｍｍ等に設定される。測定対象・寝台スキャンデータと寝台スキャンデータとの各々について法線ベクトルＤＳＶが算出される。

なお、法線ベクトルの算出方法は上記方法に限定されない。例えば、算出対象のサンプル点と当該サンプル点に隣接する２つのサンプル点とにより構成されるポリゴン平面の法線ベクトルが用いられてもよい。

複数のサンプル点の各々について法線ベクトルが算出されると処理回路３１は、法線ベクトルを利用して、測定対象・寝台スキャンデータと寝台スキャンデータとを位置合わせする。例えば、処理回路３１は、測定対象・寝台スキャンデータ又は寝台スキャンデータを所定距離ずつシフトし、シフト位置毎に法線ベクトルの一致度を算出し、一致度が最も高いシフト位置を探索する。処理回路３１は、一致度が最も高いシフト位置で測定対象・寝台スキャンデータと寝台スキャンデータとを重ね合わせることにより位置合わせが行われる。

そして処理回路３１は、図５に示すように、重ね合わせ後の測定対象・寝台スキャンデータＤＳ１と寝台スキャンデータＤＳ２とのうちの重複するサンプル点を削除することにより差分データＤＳ３を生成する。差分データＤＳ３は、測定対象・寝台スキャンデータＤＳ１から寝台スキャンデータＤＳ２が削除されたスキャンデータに相当する。

差分データＤＳ３が生成されると処理回路３１は、差分データＤＳ３に基づいて測定対象に関する対象モデルＭ１を生成する。例えば、処理回路３１は、差分データＤＳ３を構成する複数のサンプル点を複数のポリゴンで連結することにより対象モデルＭ１を生成する。このようにして、測定対象に係る部分を含み且つ寝台に係る部分を含まない対象モデルＭ１が生成される。

［対象モデル生成方法２］
図８は、対象モデル生成方法２による対象モデルの生成過程を模式的に示す図である。図８に示すように、ステップＳ１において測定対象・寝台スキャンデータＤＳ１が取得される。次に処理回路３１は、測定対象・寝台スキャンデータＤＳ１に基づいて、測定対象及び寝台の外形に関する３次元のグラフィックモデル（以下、測定対象・寝台モデルと呼ぶ）Ｍ２を生成する。また、寝台の外形に関する３次元のグラフィックモデル（以下、寝台モデルと呼ぶ）Ｍ３が予め生成されている。

処理回路３１は、測定対象・寝台モデルＭ２と寝台モデルＭ３との差分を実行する。具体的には、処理回路３１は測定対象・寝台モデルＭ２と寝台モデルＭ３とを位置合わせし、測定対象・寝台モデルＭ２と寝台モデルＭ３との重複部分を削除する。これにより、測定対象・寝台モデルＭ２から寝台モデルＭ３が減算され、すなわち、測定対象のみが抽出された対象モデルＭ１が生成される。なお、治療用寝台の天板に、天板の位置が分かる寝台目印を設置し、その寝台目印の位置を基準として位置及び方向を特定し、位置合わせをしてもよい。寝台目印は、既定の記号、既定のパターン模様、既定の穴の形状や数、既定の色、既定の大きさの立体形状である。

［対象モデル生成方法３］
上記の対象モデル生成方法１及び２において処理回路３１は、スキャンデータが表す外形に従い位置合わせを行うものとした。対象モデル生成方法３において処理回路３１は、スキャンデータの各サンプル点の色情報を用いて位置合わせを行う。サンプル点の色情報は、色情報を測定可能な形状測定器２により測定されればよい。

具体的には、処理回路３１は、複数のサンプル点に亘る色情報の空間分布が略一致するように、測定対象・寝台スキャンデータＤＳ１と寝台スキャンデータＤＳ２とを位置合わせする。位置合わせ後、測定対象・寝台スキャンデータＤＳ１と寝台スキャンデータＤＳ２との重複領域が削除される。

なお、上記対象モデル生成方法１−３において測定対象・寝台スキャンデータのためのスキャンのスキャン範囲が寝台スキャンデータのためのスキャンのスキャン範囲よりも広い場合がある。このような場合、測定対象・寝台スキャンデータ又は測定対象・寝台モデルから寝台スキャンデータ又は寝台モデルが減算されても、患者及び固定具以外のデータ部分又はモデル部分を完全に削除することができない。

したがって処理回路３１は、色情報や寝台目印を利用して、測定対象・寝台スキャンデータ又は測定対象・寝台モデルのうちの、測定対象スキャンデータ又は測定対象モデル以外のデータ部分又はモデル部分であって差分処理によっても除去できないデータ部分又はモデル部分（以下、余剰部分と呼ぶ）を削除してもよい。例えば、処理回路３１は、測定対象スキャンデータ又は測定対象モデルの各データ部分又はモデル部分の色情報から余剰部分を特定し、特定された余剰部分を削除する。あるいは、処理回路３１は、測定対象スキャンデータ又は測定対象モデルの各データ部分又はモデル部分と寝台目印との相対的位置関係に基づいて余剰部分を特定し、特定された余剰部分を削除してもよい。

また、処理回路３１は、測定対象・寝台スキャンデータ又は測定対象・寝台モデルと寝台スキャンデータ又は寝台モデルとの類似度を算出し、類似度が閾値より下回った場合、スキャンのやり直しを促すメッセージを表示機器３３に表示してもよい。閾値は、測定対象・寝台スキャンデータ又は測定対象・寝台モデルが余剰部分を含まない場合の類似度と、余剰部分を含む場合の類似度とを識別可能な値に設定される。これにより、スキャンのやり直しの判断をユーザに対して適切に行わせることが可能になる。なお、処理回路３１は、入力インタフェース３４を介したユーザによる手動指示に従い余剰部分を削除してもよい。

［対象モデル生成方法４］
対象モデル生成方法４において処理回路３１は、測定対象・寝台スキャンデータＤＳ１のためのスキャン前において、ユーザによる入力インタフェース３４を介した指示に従い、スキャンデータの取得が必要な部分（以下、データ必要部分と呼ぶ）及び／又は不要な部分（以下、データ不要部分と呼ぶ）を設定する。典型的には、データ必要部分は患者及び固定具が存在し得る領域に設定され、データ不要部分は患者及び固定具が存在し得ない領域に設定される。処理回路３１は、測定対象・寝台スキャンデータＤＳ１のうちの、データ不要部分を削除することにより、データ必要部分を抽出する。

図９は、データ必要部分Ａ１とデータ不要部分Ａ２とを示す図である。図９に示すように、データ必要部分Ａ１は寝台の天板７６の上部に設定され、データ不要部分Ａ２はデータ必要部分Ａ１以外の部分に設定される。例えば、形状測定器２により、スキャンの粒度が荒いプレスキャンやワンショットスキャン等の簡易的なスキャンを行う事により簡易的なスキャンデータが取得される。簡易的なスキャンは、患者及び固定具の非存在下における天板７６に対して行われるとよい。簡易的なスキャンデータが処理回路３１により表示機器３３に表示され、ユーザは、表示された簡易的なスキャンデータに対してデータ必要部分Ａ１に相当する領域を入力インタフェース３４を介して指定する。処理回路３１は、指定された領域をデータ必要部分Ａ１に設定し、簡易的なスキャンデータのうちのデータ必要部分Ａ１以外の領域をデータ不要部分Ａ２に設定する。データ必要部分Ａ１は、３次元的な領域指定、またはデータ不要部分Ａ２との境界を示す平面とデータ必要部分Ａ１の方向の指定とにより特定される。

なお、ユーザがデータ不要部分Ａ２に相当する領域を指定し、処理回路３１は、指定された領域をデータ不要部分Ａ２に設定し、それ以外の領域をデータ必要部分Ａ１に設定してもよい。この場合、データ不要部分Ａ２は、３次元的な領域指定、またはデータ必要部分Ａ１との境界を示す平面とデータ必要部分Ａ１への方向の指定とにより特定される。

データ必要部分Ａ１又はデータ不要部分Ａ２の指定は、形状測定器２を基準とする距離により指定されてもよい。例えば、形状測定器２から１．０ｍ−２．０ｍまでの範囲、上下２．０ｍの範囲、左右２．０ｍの範囲のように指定されるとよい。

また、図９に示すように、データ必要部分Ａ１とデータ不要部分Ａ２との間の境界を特定できるマーカ７６１，７６２，７６３，７６４が設置されてもよい。マーカ７６１，７６２，７６３，７６４は、天板７６の患者載置面に設けられる。マーカ７６１，７６２，７６３，７６４は、スキャンデータにおいて互いに識別可能にするため、異なる形状に形成されるとよい。この場合、処理回路３１は、測定対象・寝台スキャンデータにおいて、マーカ７６１，７６２，７６３，７６４の位置を基準としてデータ必要部分Ａ１とデータ不要部分Ａ２とを特定する。そして、測定対象・寝台スキャンデータから、データ不要部分Ａ２を削除することにより、データ必要部分Ａ１を抽出することができる。

ステップＳ２が行われると処理回路３１は、腫瘍位置特定機能３１３により、ステップＳ２において生成された対象モデルにおける腫瘍位置を特定する（ステップＳ３）。対象モデルには腫瘍位置に係る情報が付加されていないので、補助的な情報から対象モデルの腫瘍位置を特定する必要がある。以下、腫瘍位置の種々の特定方法について説明する。

［腫瘍位置特定方法１］
腫瘍位置特定方法１において処理回路３１は、腫瘍位置を示すレーザ光が照射された患者に関するスキャンデータから、患者体表におけるレーザ光の照射位置を特定し、特定された照射位置に基づいて腫瘍位置を特定する。以下、具体的に説明する。

測定対象・寝台スキャンデータの収集の際、建屋や放射線治療装置等に装備されているレーザ投光器からレーザ光が患者の腫瘍位置に向けて出射される。例えば、天板の上方及び側方の２方向から患者の腫瘍位置に向けてレーザ光が出射される。レーザ投光器と腫瘍位置とを結ぶ直線が患者の体表に交わる点にレーザ光が照射される。ユーザは、腫瘍位置に向けてレーザ光が出射された患者等を形状測定器２によりスキャンする。色を測定可能な型の形状測定器２が用いられる。形状測定器２から出力されるスキャンデータには、腫瘍位置にレーザ光が照射された患者、固定具及び寝台の外形の位置情報及び色情報に関する測定対象・寝台スキャンデータが含まれる。

図１０は、腫瘍位置特定方法１を模式的に示す図である。腫瘍位置にレーザ光が照射された患者等に関する測定対象・寝台スキャンデータＤＳ４を構成する複数のサンプル点各々には位置情報及び色情報が割り当てられる。図１０に示すように、複数のサンプル点は、位置情報に従い画像処理空間に配置される。処理回路３１は、測定対象・寝台スキャンデータＤＳ４を画像処理して、レーザ光に対応する色情報を有するサンプル点を抽出する。例えば、レーザ光が緑や赤である場合、緑や赤の色情報を有するサンプル点が抽出される。抽出されたサンプル点の位置がレーザ光の照射位置Ｐ１及びＰ２に設定される。例えば、照射位置Ｐ１は天板の上方に設けられた第１のレーザ投光器から体表へのレーザ光の照射位置に対応し、照射位置Ｐ２は天板の側方に設けられた第２のレーザ投光器から体表へのレーザ光の照射位置に対応する。

処理回路３１は、測定対象・寝台スキャンデータＤＳ４の画像処理空間において、第１のレーザ投光器から照射位置Ｐ１を通る直線と第２のレーザ投光器から照射位置Ｐ２を通る直線との交点Ｐ３を特定する。交点Ｐ３が腫瘍位置に設定される。

［腫瘍位置特定方法２］
腫瘍位置特定方法２において処理回路３１は、腫瘍領域を含む患者のＣＴ画像を利用して、測定対象に関するスキャンデータにおいて腫瘍位置を特定する。以下、腫瘍位置特定方法２について具体的に説明する。

図１１は、腫瘍位置特定方法２の手順を模式的に示す図である。図１１に示すように、患者に関するＣＴ画像ＩＣ１が読み出される。ＣＴ画像ＩＣ１は、例えば、治療計画画像撮影装置５により治療計画のために収集された治療計画画像が用いられるとよい。ＣＴ画像ＩＣ１は、予め記憶回路３２に記憶されている。ＣＴ画像ＩＣ２には患者の体表に関する画像領域（以下、体表領域と呼ぶ）Ｃ１と腫瘍に関する画像領域（以下、腫瘍領域と呼ぶ）Ｒ１とが含まれる。

図１１に示すように、処理回路３１は、ＣＴ画像ＩＣ１に画像処理を施して体表領域Ｃ１を抽出する。そして処理回路３１は、測定対象・寝台スキャンデータＤＳ５と体表領域Ｃ１とを位置合わせする。具体的には、処理回路３１は、測定対象・寝台スキャンデータＤＳ５に含まれるサンプル点が表す患者表面に一致するように体表領域Ｃ１が位置合わせされる。この際、患者モデル生成方法１において説明した手順で位置合わせが行われるとよい。すなわち、平均処理を用いたサンプル点の均等配置、法線ベクトルの計算及び一致度計算が行われる。

次に処理回路３１は、位置合わせ後の体表領域Ｃ２に合わせてＣＴ画像ＩＣ１を変形し、変形後のＣＴ画像ＩＣ２を生成する。ＣＴ画像ＩＣ２における体表領域Ｃ２に対する腫瘍領域Ｒ２の相対位置を特定し、特定された相対位置を測定対象・寝台スキャンデータＤＳ５に当て嵌めることにより測定対象・寝台スキャンデータＤＳ５における腫瘍位置を特定する。

［腫瘍位置特定方法３］
腫瘍位置特定方法３は腫瘍位置特定方法２の具体例である。治療計画画像撮影装置５の架台の回転フレームに形状測定器２が設けられる。形状測定器２は、回転フレームに設けられたＸ線管と略同軸円周状を回転軸回りに回転可能に設けられる。より詳細には、形状測定器２は、開口部に配置された被検体をスキャン可能な向きに設けられる。

治療計画画像撮影装置５によりＣＴ画像を収集する際、並行して形状測定器２により測定対象・寝台スキャンデータが収集される。形状測定器２を回転フレームに設けることによりＣＴ画像と測定対象・寝台スキャンデータとの座標系を機械的に一致させることができる。これにより処理回路３１は、位置合わせをすることなく測定対象・寝台スキャンデータにおける腫瘍位置を特定することができる。すなわち、処理回路３１は、位置合わせ無しに、治療計画画像撮影装置５により収集されたＣＴ画像における体表領域に対する腫瘍領域の相対位置を特定し、特定された相対位置を測定対象・寝台スキャンデータに当て嵌めることにより測定対象・寝台スキャンデータにおける腫瘍位置を特定する。

ステップＳ３が行われると処理回路３１は、載置位置特定機能３１４により、寝台モデルにおける対象モデルの載置位置を特定する（ステップＳ４）。ステップＳ４において処理回路３１は、スキャンデータの位置及び方向を特定可能な情報を用いて、頭尾方向、左右方向及び前後方向を決定し、対象モデルを寝台モデルにおける載置位置を特定する。以下、腫瘍位置の種々の特定方法について説明する。

［載置位置特定方法１］
載置位置特定方法１において処理回路３１は、測定対象・寝台モデルと寝台モデルとを利用して寝台モデルにおける対象モデルの載置位置を特定する。以下、具体的に説明する。

図１２は、載置位置特定方法１の手順を模式的に示す図である。図１２に示すように、処理回路３１は、測定対象・寝台モデルＭ２と寝台モデルＭ４とを位置合わせする。次に処理回路３１は、位置合わせ後の測定対象・寝台モデルＭ２において寝台部分に載置された患者部分が占める位置を載置位置Ｐ４として特定する。そして処理回路３１は、測定対象・寝台モデルＭ２における載置位置Ｐ４に対応する、寝台モデルＭ４における位置を載置位置Ｐ５として特定する。

［載置位置特定方法２］
載置位置特定方法２において処理回路３１は、形状測定器２に関する実測の位置及び方向に基づいて、対応モデルの寝台モデルにおける載置位置を特定する。以下、具体的に説明する。

形状測定器２には位置及び方向を検知するセンサが設けられる。当該センサが設けられた形状測定器２により測定対象がスキャンされ、測定対象・寝台スキャンデータが収集される。スキャンデータを構成する各サンプル点には、位置情報及び／又は色情報の他にセンサの出力情報が関連付けられる。センサの出力情報は、センサの実空間座標系における位置情報及び方向情報を含む。

処理回路３１は、センサの出力情報に基づいて、測定対象・寝台スキャンデータの座標系を実空間座標系に変換する。なお、センサと寝台との相対的な位置関係は事前にキャリブレーション等で求められている。寝台の位置とセンサの位置とが相対関係を有することにより、測定対象・寝台スキャンデータの位置と寝台の位置との相対位置が求められる。処理回路３１は、実空間座標系における測定対象・寝台スキャンデータに含まれる患者部分のサンプル点の位置を載置位置として特定する。これにより、寝台モデルにおける患者モデルの載置位置が特定される。

なお、測定対象・寝台スキャンデータを実空間座標系にデータを変換するとしたが、測定対象・寝台モデルの座標系を実空間座標系に変換してもよい。処理回路３１は、実空間座標系における測定対象・寝台モデルに含まれる患者部分のサンプル点の位置を載置位置として特定する。これにより、寝台モデルにおける患者モデルの載置位置が特定される。

［載置位置特定方法３］
載置位置特定方法３において処理回路３１は、寝台に設けられた目印を利用して対応モデルの寝台モデルにおける載置位置を特定する。以下、具体的に説明する。

目印は、測定対象が寝台に載置されている状態においても、形状測定器２によりスキャン可能な位置に設けられる。例えば、目印は寝台の天板の載置面の４隅等に取り付け又は形成される。目印としては、既定の記号、既定のパターン模様、既定の穴の形状や数、既定の色、既定の大きさの立体形状などが用いられる。

測定対象・寝台スキャンデータの収集時において、測定対象等と共に目印も形状測定器２によりスキャンされる。処理回路３１は、測定対象・寝台スキャンデータに画像処理を施して、目印に対応するサンプル点を抽出する。そして処理回路３１は、抽出されたサンプル点の位置に基づいて、寝台モデルにおける患者モデルの載置位置を特定する。

ステップＳ４が行われると処理回路３１は、干渉判定機能３１５により、干渉判定を実行する（ステップＳ５）。ステップＳ５において処理回路３１は、ステップＳ２において生成された対象モデルを使用して、放射線治療における測定対象及び装置間の干渉を判定する。

図１３は、表示機器３３に表示される干渉判定画面ＩＳ１の一例を示す図である。干渉判定機能３１５において処理回路３１は、まず、干渉判定のための座標系により規定された画像処理空間に、対象モデルＭ１０、治療架台モデルＭ１１及び寝台モデルＭ１４を配置する。治療架台モデルＭ１１は、支持台モデルＭ１２、照射ヘッド・モデルＭ１３、Ｘ線管モデル９１及びＸ線検出器モデル９２を有する。寝台モデルＭ１４は、基台モデルＭ１５及び天板モデルＭ１６を有する。照射ヘッドの回転軸と放射線のビーム軸との交点ＰＩＣはアイソ・センタと呼ばれている。

支持台モデルＭ１２、寝台モデルＭ１４対象モデルＭ１０は、実際の治療室における治療用架台、治療用寝台及び測定対象の配置、換言すれば、治療計画を再現するように配置される。干渉判定のための三次元画像処理空間は、処理回路３１によりレンダリング処理され、任意の視点に関する干渉判定画面ＩＳ１に変換される。表示制御機能３１６を実現することにより処理回路３１は、表示機器３３に、干渉判定画面ＩＳ１を表示する。

上記の通り、対象モデルＭ１０は、患者及び固定具以外の要素については削除されており、放射線治療対象である患者及び固定具のみの外形を詳細に表現しているので、干渉判定をより正確に行うことができる。また、干渉判定を行う際、処理回路３１は、ステップＳ４において特定された載置位置に対象モデルＭ１０を配置し、ステップＳ３において特定された腫瘍位置がアイソ・センタＰＩＣに配置されるように、対象モデルＭ１０と天板モデルＭ１６とが一体に移動される。これにより、実際の放射線治療のときの配置が再現される。上記の通り、腫瘍位置及び載置位置は正確に特定されているので、干渉判定をより正確に実行することが可能になる。

以上により、干渉判定装置３による干渉判定に係る一連の処理が終了する。

なお、上記の実施形態は種々変形可能である。例えば、上記実施形態において対象モデルは放射線治療における干渉判定に用いられるものとした。しかしながら、対象モデルは、如何なる用途に用いられてもよく、例えば、医用画像診断における対象と装置との干渉の判定に用いられてもよい。

上記の通り、本実施形態に係る干渉判定装置３は、スキャンデータ取得機能３１１、モデル生成機能３１２及び干渉判定機能３１５を実現する処理回路３１を有する。スキャンデータ取得機能３１１において処理回路３１は、対象及び対象の周囲に存在する周辺構造を、形状測定器２により光学的にスキャンすることにより形状測定器２から出力され、対象及び周辺構造の外形に関する第１のスキャンデータを取得する。モデル生成機能３１２において処理回路３１は、第１のスキャンデータから、周辺構造の部分が除去された、対象に関する３次元的な対象モデルを生成する。干渉判定機能３１５において処理回路３１は、対象モデルを使用して、放射線治療又は医用画像診断における対象及び装置間の干渉を判定する。

上記の構成により、対象以外の不要な部分が削除された対象モデルを自動的に生成することができるので、対象モデルを生成するに際し、手動で不要な部分を削除する手間を削減することができる。また、対象モデルが対象の外形を正確に再現しているため、処理回路３１は、このような対象モデルを用いることにより正確に干渉判定を行うことが可能になる。

なお、スキャンデータ取得機能３１１とモデル生成機能３１２とは、干渉判定装置３の処理回路３１ではなく、干渉判定装置３とは別体のコンピュータであるモデル生成装置の処理回路により実現されてもよい。これにより、干渉判定装置３を既存構成にしつつ、不要部分が削除された対象モデルの生成をモデル生成装置に担わせることができる。モデル生成装置の処理回路は、更に腫瘍位置特定機能３１３と載置位置特定機能３１４との少なくとも一機能を実現してもよい。

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、不要な部分が削除されたモデルを簡便に生成することができる。

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ、ＧＰＵ、或いは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ））、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。また、プログラムを実行するのではなく、論理回路の組合せにより当該プログラムに対応する機能を実現しても良い。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図１及び図２における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ 放射線治療システム
２ 形状測定器
３ 干渉判定装置
５ 治療計画画像撮影装置
６ 治療計画装置
７ 放射線治療装置
３１ 処理回路
３２ 記憶回路
３３ 表示機器
３４ 入力インタフェース
３５ 通信インタフェース
３１１ スキャンデータ取得機能
３１２ モデル生成機能
３１３ 腫瘍位置特定機能
３１４ 載置位置特定機能
３１５ 干渉判定機能
３１６ 表示制御機能

Claims (15)

1. 対象及び前記対象の周囲に存在する周辺構造を、形状測定器により光学的にスキャンすることにより前記形状測定器から出力され、前記対象及び前記周辺構造の外形に関する第１のスキャンデータを取得する取得部と、
   前記第１のスキャンデータから、前記周辺構造の部分が除去された、前記対象に関する３次元的な対象モデルを生成するモデル生成部と、
   前記対象モデルを使用して、放射線治療又は医用画像診断における前記対象及び装置間の干渉を判定する干渉判定部と、
   を具備する干渉判定装置。
2. 前記周辺構造は、少なくとも寝台を含み、
   前記対象は、前記寝台に載置された患者、又は前記患者と前記寝台において前記患者を固定するための固定具との組合せを含む、
   請求項１記載の干渉判定装置。
3. 前記モデル生成部は、
   前記第１のスキャンデータと、前記対象の非存在下における前記周辺構造を前記形状測定器により光学的にスキャンすることにより前記形状測定器から出力され、前記周辺構造の外形に関する第２のスキャンデータとの差分データを生成し、
   前記差分データに基づいて前記対象モデルを生成する、
   請求項１記載の干渉判定装置。
4. 前記第１のスキャンデータは、サンプル点各々の位置に係る情報と色に係る情報とを含み、
   前記モデル生成部は、前記位置に係る情報と前記色に係る情報との少なくとも一方に基づいて前記第１のスキャンデータと前記第２のスキャンデータとを位置合わせし、前記位置合わせ後の前記第１のスキャンデータと前記第２のスキャンデータとを差分して前記差分データを生成する、
   請求項３記載の干渉判定装置。
5. 前記モデル生成部は、
   前記第１のスキャンデータに基づいて前記対象及び前記周辺構造に関する３次元的な対象・周辺構造モデルを生成し、
   前記対象・周辺構造モデルと、前記周辺構造に関する３次元的な周辺構造モデルとの差分を、前記対象モデルとして生成する、
   請求項１記載の干渉判定装置。
6. 前記周辺構造に関する３次元的な空間領域を指定する指定部を更に備え、
   前記モデル生成部は、
   前記第１のスキャンデータから、前記指定された空間領域に関するスキャンデータが除去された第３のスキャンデータを生成し、
   前記第３のスキャンデータに基づいて前記対象モデルを生成する、
   請求項１記載の干渉判定装置。
7. 前記対象は、患者を含み、
   前記対象モデルにおける、前記患者に含まれる腫瘍の位置を特定する腫瘍位置特定部を更に備え、
   前記干渉判定部は、前記装置に関する３次元的な装置モデルのアイソ・センタに前記腫瘍の位置が一致するように前記対象モデルを画像処理空間において設定する、
   請求項１記載の干渉判定装置。
8. 前記腫瘍位置特定部は、
   前記形状測定器による前記対象のスキャンの際に前記腫瘍の位置を示すために前記対象に投光されたレーザの照射位置を前記第１のスキャンデータから特定し、
   前記照射位置に基づいて前記対象モデルにおける前記腫瘍の位置を特定する、
   請求項７記載の干渉判定装置。
9. 前記腫瘍位置特定部は、
   前記患者に関する医用画像に含まれる体表領域と前記第１のスキャンデータ又は前記対象モデルとを、前記干渉判定部による干渉判定のための座標系において位置合わせし、
   前記位置合わせされた体表領域に含まれる腫瘍領域の位置に基づいて前記対象モデルにおける前記腫瘍の位置を特定する、
   請求項７記載の干渉判定装置。
10. 前記形状測定器は、前記患者に関するＣＴ画像を収集するＸ線コンピュータ断層撮影装置の架台の回転フレームに回転軸回りに回転可能に設けられ、
    前記腫瘍位置特定部は、前記ＣＴ画像に含まれる腫瘍領域の位置に基づいて前記対象モデルにおける前記腫瘍の位置を特定する、
    請求項７記載の干渉判定装置。
11. 前記周辺構造は、寝台を含み、
    前記対象モデルの、前記寝台に関する３次元的な寝台モデルにおける載置位置を特定する載置位置特定部を更に備え、
    前記干渉判定部は、前記載置位置に前記対象モデルを配置し、前記対象及び前記装置間の干渉を判定する、
    請求項１記載の干渉判定装置。
12. 前記モデル生成部は、前記第１のスキャンデータに基づいて前記対象及び前記寝台に関する３次元的な対象・寝台モデルを生成し、
    前記載置位置特定部は、干渉判定のための座標系において、前記対象・寝台モデルを前記寝台モデルに対して位置合わせし、前記位置合わせ後の前記対象・寝台モデルに含まれる前記対象に関する部分の位置を、前記対象モデルの前記寝台モデルへの載置位置として特定する、
    請求項１１記載の干渉判定装置。
13. 前記載置位置特定部は、前記形状測定器の位置及び方向を検知するセンサからの出力情報に基づいて前記第１のスキャンデータ又は前記対象モデルを実空間座標系のデータに変換し、前記変換後の第１のスキャンデータ又は対象モデルと、前記センサ及び前記寝台間の位置関係とに基づいて、前記対象モデルの前記寝台モデルへの載置位置を設定する、請求項１１記載の干渉判定装置。
14. 前記寝台には、目印が設けられ、
    前記モデル生成部は、前記第１のスキャンデータに基づいて前記対象及び前記寝台に関する３次元的な対象・寝台モデルを生成し、
    前記載置位置特定部は、
    前記対象・寝台モデルに含まれる前記目印に関する部分を特定し、
    前記部分に基づいて、前記対象モデルの前記寝台モデルへの載置位置を設定する、
    請求項１１記載の干渉判定装置。
15. 対象及び前記対象の周囲に存在する周辺構造を、形状測定器により光学的にスキャンすることにより前記形状測定器から出力され、前記対象及び前記周辺構造の外形に関する第１のスキャンデータを取得する取得部と、
    前記第１のスキャンデータから、前記周辺構造の部分が除去された、前記対象に関する３次元的な対象モデルを生成するモデル生成部と、
    を具備するモデル生成装置。