JP4425879B2 - ベッド位置決め装置及びその位置決め方法並びに粒子線治療装置 - Google Patents
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Description
比較領域B(ターゲットパターン)と比較領域A(マスターパターン)とについて、全メッシュの画素情報の重ね合わせ偏差(残差)を算出する。そして、比較領域Bを上下左右に移動させながら、その残差が最小になるような比較領域Bの位置を求める。
比較領域B(ターゲットパターン)及び比較領域A(マスターパターン)について、それぞれ個別に全メッシュの画素情報の正規化分布を算出する。そして、比較領域Bを上下左右に移動させながら、両者の正規化相関値が最も大きくなるような比較領域Bの位置を求めるものである。上記(1)の残差マッチングに比べれば演算時間が長くなるものの、階層化による高速化を利用すれば実際上の演算処理は可能である。
比較領域B(ターゲットパターン)及び比較領域A(マスターパターン)について、それぞれ個別に全メッシュの画素情報パターンをフーリエ変換する。そして、フーリエ変換面で位相限定処理を行い、両者のマッチング点を算出するものである。
近年提唱されているエッジ点列を用いたマッチング手法であり、この場合、比較領域A(ターゲットパターン)の回転やリサイズの影響を受けることなくマッチングを行うことが可能である。
上記(4)と同様のエッジ点列を用いたマッチング手法であり、重なりや隠れの影響を受けることなくマッチングを行うことが可能である。
直線検出のハフ変換を一般に拡張したものであり、主に幾何学図形を対象とするものである。上記(4)(5)同様、エッジ点列を用いたマッチング手法であり、重なりや隠れ、回転、リサイズの影響を受けることなくマッチングを行うことが可能である。
Claims (13)
- 粒子線照射装置からの荷電粒子ビームが照射される患者を支持するベッドの位置決めを行うベッド位置決め装置において、
X線放出装置と、
このX線放出装置から出射されたX線に応じた信号を用いて、荷電粒子ビーム進路内に位置する前記患者の部位に対する第2画像情報を生成する画像情報発生装置と、
前記患者の患部の画像データに基づいて予め作成されたアイソセンタを含む基準画像となる第1画像情報、及び前記第2画像情報を表示する表示装置と、
前記第1画像情報に対して、この第1画像情報の表示領域より小さくかつ前記アイソセンタを含む第1設定領域を設定し、前記第2画像情報に対して、この第2画像情報の表示領域より小さくかつ前記荷電粒子ビーム進路に対応する位置を含む第2設定領域を設定するとともに、前記第1設定領域を示す枠と前記第2設定領域を示す枠を前記表示装置に表示し、前記第2画像情報の表示領域内で前記第2設定領域を、順次、移動させて、前記第2設定領域のそれぞれの位置で、前記第1設定領域内の前記第1画像情報と前記第2設定領域内の前記第2画像情報とのパターンマッチングを行って、前記第1設定領域の前記第1画像情報と最も類似した第2画像情報を持つ第2設定領域を抽出し、この抽出した第2設定領域に基づいて前記ベッドの位置決めに用いる情報を生成する演算処理装置とを備えたことを特徴とするベッド位置決め装置。 - 請求項1記載のベッド位置決め装置において、前記表示装置は、前記第1画像情報を表示する第1表示装置、及び前記第1表示装置とは別の、前記第2画像情報を表示する第2表示装置を含むことを特徴とするベッド位置決め装置。
- 請求項1記載のベッド位置決め装置において、前記画像情報発生装置は、前記入射したX線を光に変換するX線変換装置と、前記光を撮影し前記第2画像情報を生成するカメラとを備えることを特徴とするベッド位置決め装置。
- 請求項1記載のベッド位置決め装置において、前記画像情報発生装置は、前記入射したX線を電気信号に変換する複数の半導体放射線検出器と、前記半導体放射線検出器毎に設けられて前記電気信号を処理する信号処理装置と、前記各信号処理装置の出力を入力して前記第2画像情報を生成する画像情報生成装置とを備えることを特徴とするベッド位置決め装置。
- 請求項1記載のベッド位置決め装置において、前記演算処理装置は、前記パターンマッチングを、前記第1設定領域内の前記第1画像情報における複数の画素情報と、前記第2設定領域内の前記第2画像情報における複数の画素情報とを用いて行うことを特徴とするベッド位置決め装置。
- 請求項5記載のベッド位置決め装置において、前記演算処理装置は、前記第1設定領域内の前記第1画像情報における複数の画素情報と、前記第2設定領域内の前記第2画像情報における複数の画素情報との偏差が最も少なくなるように、最小自乗法によって前記位置決め用情報を生成することを特徴とするベッド位置決め装置。
- 請求項1記載のベッド位置決め装置において、前記X線放出装置は、前記粒子線照射装置に装着され、荷電粒子ビーム進路内に位置する第1のポジションと、前記荷電粒子ビーム進路から離れて前記荷電粒子ビームの進行が妨げられない第2のポジションとの間を移動し、前記第1のポジションでX線を放出することを特徴とするベッド位置決め装置。
- 請求項1記載のベッド位置決め装置において、前記画像情報発生装置は、前記第2画像情報の画像の中心が前記荷電粒子ビーム進路と一致するよう前記第2画像を生成し、前記演算処理装置は、前記第1設定領域を前記第1画像情報に対して前記第1設定領域の中心が前記アイソセンタと一致するよう設定し、前記第2設定領域を前記第2画像情報に対して前記第2設定領域の中心が前記第2画像情報の画像の中心である前記荷電粒子ビーム進路と一致するよう設定し、前記第2画像情報の画像の中心と前記パターンマッチングにより抽出した第2設定領域の中心との位置ずれ量により前記ベッドの位置決めに用いる情報を生成することを特徴とするベッド位置決め装置。
- 粒子線照射装置からの荷電粒子ビームが照射される患者を支持するベッドの位置決めを行うベッド位置決め装置において、
X線放出装置と、
このX線放出装置から出射されたX線に応じた信号を用いて、荷電粒子ビーム進路内に位置する前記患者の部位に対する第2画像情報を生成する画像情報発生装置と、
前記患者の患部の画像データに基づいて予め作成されたアイソセンタを含む基準画像となる第1画像情報、及び前記第2画像情報を表示する表示装置と、
前記第1画像情報に対して、この第1画像情報の表示領域より小さくかつ前記アイソセンタを含む第1設定領域を設定し、前記第2画像情報に対して、この第2画像情報の表示領域より小さくかつ前記荷電粒子ビーム進路に対応する位置を含む第2設定領域を設定するとともに、前記第1設定領域を示す枠と前記第2設定領域を示す枠を前記表示装置に表示し、前記第2画像情報の表示領域内で前記第2設定領域を、順次、移動させて、前記第2設定領域のそれぞれの位置で、前記第1設定領域内の前記第1画像情報と前記第2設定領域内の前記第2画像情報とのパターンマッチングを行って、前記第1設定領域の前記第1画像情報と最も類似した第2画像情報を持つ第2設定領域を抽出し、この抽出した第2設定領域に基づいて前記ベッドの位置決めに用いる情報を生成する演算処理装置とを備えたことを特徴とするベッド位置決め装置。 - 粒子線発生装置と、
前記粒子線発生装置から供給された荷電粒子ビームを患者の患部に照射する粒子線照射装置と、
前記患者を支持するベッドと、
X線放出装置と、このX線放出装置から出射されたX線に応じた信号を用いて、荷電粒子ビーム進路内に位置する前記患者の部位に対する第2画像情報を生成する画像情報発生装置と、前記患者の患部の画像データに基づいて予め作成されたアイソセンタを含む基準画像となる第1画像情報、及び前記第2画像情報を表示する表示装置と、前記第1画像情報に対して、この第1画像情報の表示領域より小さくかつ前記アイソセンタを含む第1設定領域を設定し、前記第2画像情報に対して、この第2画像情報の表示領域より小さくかつ前記荷電粒子ビーム進路に対応する位置を含む第2設定領域を設定するとともに、前記第1設定領域を示す枠と前記第2設定領域を示す枠を前記表示装置に表示し、前記第2画像情報の表示領域内で前記第2設定領域を、順次、移動させて、前記第2設定領域のそれぞれの位置で、前記第1設定領域内の前記第1画像情報と前記第2設定領域内の前記第2画像情報とのパターンマッチングを行って、前記第1設定領域の前記第1画像情報と最も類似した第2画像情報を持つ第2設定領域を抽出し、この抽出した第2設定領域に基づいて前記ベッドの位置決めに用いる情報を生成する演算処理装置と、を備えたベッド位置決め装置と、
前記位置決め用情報に基づき前記ベッドの移動制御を行うベッド制御装置と、
前記ベッド制御装置に基づき前記ベッドを移動させるベッド駆動装置とを備えたことを特徴とする粒子線治療装置。 - 画像情報生成装置と演算処理装置とを備えたベッド位置決め装置により、粒子線照射装置からの荷電粒子ビームが照射される患者を支持するベッドの位置決めを行うベッド位置決め方法において、
前記画像情報生成装置は、荷電粒子ビーム進路内に位置する前記患者の部位を透過したX線をもとに前記患者のその部位に対する第2画像情報を生成し、
前記演算処理装置は、
前記患者の患部の画像データに基づいて予め作成されたアイソセンタを含む基準画像となる第1画像情報と、前記第2画像情報とを取り込み、
前記演算処理装置を利用して、前記第1画像情報に対して、この第1画像情報の表示領域より小さくかつ前記アイソセンタを含む第1設定領域を設定し、前記第2画像情報に対して、この第2画像情報の表示領域より小さくかつ前記荷電粒子ビーム進路に対応する位置を含む第2設定領域を設定するとともに、前記第1設定領域を示す枠と前記第2設定領域を示す枠を前記表示装置に表示し、前記第2画像情報の表示領域内で前記第2設定領域を、順次、移動させて、前記第2設定領域のそれぞれの位置で、前記第1設定領域内の前記第1画像情報と前記第2設定領域内の前記第2画像情報とのパターンマッチングを行って、前記第1設定領域の前記第1画像情報と最も類似した第2画像情報を持つ第2設定領域を抽出し、この抽出した第2設定領域に基づいて前記ベッドの位置決めに用いる情報を生成することを特徴とするベッド位置決め方法。 - 請求項1又は9記載のベッド位置決め装置において、前記第1設定領域及び前記第2設定領域のうち少なくとも前記第1設定領域を操作者の手動入力により設定入力するための入力手段を更に備え、前記演算処理装置は、前記入力手段により前記第1設定領域が設定入力されると、前記第1画像情報に対して前記第1設定領域を設定しかつ前記第1設定領域を示す枠を前記表示装置に表示することを特徴とするベッド位置決め装置。
- 請求項1又は9記載のベッド位置決め装置において、前記第1設定領域及び前記第2設定領域のうち前記第1設定領域を操作者の手動入力により設定入力するための入力手段を更に備え、前記演算処理装置は、前記入力手段により前記第1設定領域が設定入力されると、前記第1画像情報に対して前記第1設定領域を設定しかつ前記第1設定領域を示す枠を前記表示装置に表示するとともに、前記入力手段による前記第1設定領域の設定入力に基づいて、前記第2画像情報に対して前記第2設定領域を自動的に設定しかつ前記第2設定領域を示す枠を前記表示装置に表示することを特徴とするベッド位置決め装置。
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