JP7319055B2 - 患者プランニング及び治療システム用の多目的オブジェクト - Google Patents

Description

本発明は、例えば放射線治療中に患者の位置決め及び位置をモニタする患者モニタリングシステムなどの、非常に高い精度で患者の位置をモニタする患者モニタリングシステムを較正するための較正オブジェクトに関する。より詳細には、本開示は、患者をモニタ及び／又は追跡する患者プランニングシステム及び患者治療システムにおいて使用されることができる多目的オブジェクトに関する。

放射線治療は、患者の体の所定の領域に、その中に存在する腫瘍を破壊又は除去するように放射線ビームを投射することからなる。そのような治療は、通常、周期的且つ反復的に実行される。医療介入の都度、放射線ビームが害になる隣接組織を照射してしまうことを回避するように、選択された領域を可能な限り高い精度で照射するために、放射線源を患者に対して位置決めしなければならない。この理由から、例えばＶｉｓｉｏｎ ＲＴ社の先行特許文献である特許文献１－７に記載されるものなどの、放射線治療中に患者の位置決めを支援するための幾つもの患者モニタリングシステムが提案されてきた。

Ｖｉｓｉｏｎ ＲＴ社の特許及び特許出願に記載されたシステムでは、患者の画像が取得されて、患者の表面上の点に対応する多数の点の３Ｄ位置を特定するデータを生成するように処理される。そのようなデータを、先行時に生成されたデータと比較し、それを使用することで、一貫したやり方で患者を位置決めこと、又は患者が適所を外れて動いたときに警告を提供することができる。典型的に、そのような比較は、プロクラステス解析を始めて、ライブ画像に基づいて生成されるデータによって特定される患者の表面上の点と、先行時に生成されたデータによって特定される患者の表面上の点との間の位置の相違を最小化する変形を決定することを伴う。

Ｖｉｓｉｏｎ ＲＴ社の患者モニタリングシステムは、患者の表面の高精度（例えば、サブミリメートル）モデルを生成することができる。それを行うため、画像キャプチャ装置／カメラの相対的な位置及び向きと、例えば、樽型、ピンクッション型及び糸巻型の収差や、偏心／正接収差といった、各画像検出器／カメラのレンズの光学設計によって生じる光学収差などの、固有の内部カメラパラメータと、カメラ／画像キャプチャ装置のその他の内部パラメータ（例えば、焦点距離、画像中心、縦横比スキュー、ピクセル間隔など）とを確立するために、モニタリングシステムが較正される。いったん分かると、それら内部カメラパラメータを利用して取得された画像を操作し、歪みのない画像を得ることができる。そして、複数の異なる位置から得られた画像を処理し、画像キャプチャ装置／カメラの３Ｄ位置、相対位置、及び向きを取得することによって、３Ｄ位置測定値を決定することができる。

モニタリングシステムの較正は、通常、多工程プロセスである。

１つのアプローチにおいては、非特許文献１に記載されているように、治療室アイソセンタの位置が特定され、そのアプローチでは、スチール、チタン又はタングステンからなる小さい金属製のボールを有する較正ファントムが固定機構によって治療台上に固定され、マイクロメーターツールによってファントム位置が３方向に調節可能にされる。放射線治療に使用されるコリメータがガントリーヘッドに取り付けられ、治療室アイソセンタの評価位置のできるだけ近くに上記ボールが配置される。そして、コリメートされたビームを用いて、ボールの背後のスタンド上にビーム方向に対して垂直に搭載された放射線検査フィルムを感光させる。球状の影の中心とフィールド中心との間の相違が、評価されたアイソセンタと真のアイソセンタとの間の相違を特定し、そして、透明なテンプレート案内スケールを用いて、又はフィルムをスキャンすることと例えば非特許文献２－４にて議論されているものなどのソフトウェア解析によって、各フィルム上でオフセットが読み取られる。

そして、ファントムが正確に治療室アイソセンタに位置付けられるまで、Ｘ線Ｗｉｎｓｔｏｎ Ｌｕｔｚ画像の解析に基づいて較正ファントムの位置を調節することができる。アイソセンタの位置を特定すると、レーザ光の面を生成する一組のレーザを用いることにより、アイソセンタにハイライトを当てることができ、その目的で、多くの較正ファントムが外装マーキングを持ち、それ故に、ファントムがいったんアイソセンタに置かれると、生成されるレーザ光の面が外装マーキングと一致するようにレーザ光を調節することができ、そして、ファントムが取り除かれるとき、レーザビームの交点によってアイソセンタの位置が特定される。

治療室アイソセンタの位置を特定すると、アイソセンタの近傍の領域をモニタする複数のカメラに関する一組の内部パラメータが決定され、これらのカメラによってキャプチャされた画像を処理して３Ｄ空間内での測定値を特定することが可能になる。典型的に、例えば、アルミニウム又はスチールの剛性プレートであって、当該プレートの表面上の既知の位置にマトリクス状のサークル（円）群を規定するマーキングを備えた剛性プレートなどの、既知のマーキングパターンを担持した較正オブジェクトが、機械式カウチ上でアイソセンタに対して配置されて、モニタリングシステムのカメラによって撮影される。既知の位置にあるマーキングの位置決めは、高度に正確である必要がある。これを達成するため、典型的に、そのようなマーキングはプレート上にスクリーン印刷されている。このことと、較正プレートの剛性とが、マーキングの相対的な位置決めが、マーキングの位置決めの基本的な前提に対応することを保証し、ひいては、画像内の歪みを特定すること、及びモニタリングシステムが画像内の距離を現実世界での物理的測定値と関連付けることを可能にする。

そして、これらのカメラによって取得されたプレートの画像を処理して、画像内に現れているサークル群の位置が特定され、斜角で見えている表面を不具にする射影変換が決定される。そして、好適な変換を適用することで、その歪みのない較正オブジェクトを表すものを生成するように画像を補正することができる。そして、補正された画像内に現れるままのサークル群の相対位置と、それらが規則的なグリッドから逸脱する程度とを用いることで、カメラシステム内に存在するレンズの不規則さを特定し、画像内での距離を現実世界での距離に関係付けることができる。

そして、異なる較正オブジェクト、典型的には、その中心を治療装置のアイソセンタとする位置にて治療装置上に位置付けられる較正キューブ、を撮像することによって、治療装置のアイソセンタに対するカメラの位置決めを決定することができる。これは典型的に、較正キューブがその外側に一連のマーキングを担持し、該マーキングをアイソセンタにハイライトを当てるのに使用されるレーザ光とアライメントすることにより、較正キューブがその中心を治療室アイソセンタと一致させて位置付けられることを可能にすることによって達成される。そして、キューブの画像が取得され、モデル空間内のキューブの表面のモデル表現を生成するように処理される。そして、このモデル表現の中心が、モデル空間内での治療室アイソセンタの位置を特定し、生成されたモデル表現を較正キューブの既知の寸法と比較することによって、モデル空間における座標と現実世界での距離との間の関係を決定することができる。次いで、これが、３Ｄ空間におけるモニタリングシステムの複数のカメラの相対位置を決定することを可能にする。

Ｖｉｓｉｏｎ ＲＴ社は、先述の特許文献７にて、モニタリングシステムを構成する改良アプローチを提案しており、それは、レーザ光の面の交点によって治療室アイソセンタが特定されることを当てにすることを回避している。そのようなアプローチでは、最初に、上述のように較正シートを用いてカメラシステムの相対的な位置決め及び固有のカメラパラメータが決定され、カメラシステムが、カメラによってキャプチャされた画像から画像歪みを除去するとともに、処理された画像を利用して、撮像された表面の３Ｄモデルを作り出すことが可能にされる。

そして、例えば、１つ以上の小さいセラミック若しくは金属のボール、又はスチール、チタン、タングステン若しくはこれらに類するものからなるターゲットなどのその他のセラミック若しくは金属のターゲットなどの、照射ターゲットを含んだ較正キューブの形態をした較正ファントムが、当該ファントムの中心を放射線治療装置のアイソセンタの推定位置にして位置付けられる。材料の選択は、治療装置によって適用されるラジエーション（放射）の性質に依存する（例えば、セラミックターゲットは、ＭＶ又はｋＶラジエーションを使用して撮像されることができ、金属ターゲットは、ＭＶラジエーションで照射されるときには良好に現れるが、ｋＶラジエーションで照射されるときには良好でない）。そして、放射線治療装置を用いて較正ファントムが照射される。そして、照射ターゲットを含んだ較正ファントムの照射のＸ線画像を解析することによって、較正ファントムの中心と放射線治療のアイソセンタとの相対位置が決定される。換言すれば、既知の較正方法は２つの異なる較正オブジェクト（照射ターゲットを備えたキューブ、及び較正シート）が必要とされ得る二段階手順である。故に、コンピュータモデル座標系を治療室のアイソセンタとアライメントする変換を推定するために、照射ターゲットを備えた較正オブジェクトが必要とされるとともに、治療室に固有の又は付帯的なカメラシステムを較正するために、較正シートが必要とされる。

一部のシステムでは、次いで、例えば、放射線治療装置のアイソセンタからの、較正ファントムの中心の、決定された相対位置に対応するオフセットを適用するよう、上に較正ファントムが搭載される移動可能なカウチに命令を送信することによって、較正ファントムが位置変更される。そして、その中心が治療室アイソセンタに位置するように位置付けられた位置変更済み較正キューブの画像をキャプチャすることによって、モニタリングシステムのカメラと治療室アイソセンタとの相対位置を決定することができる。

他の例では、較正キューブを物理的に移動させることなく、カメラと治療室アイソセンタとの相対位置が決定され得る。より具体的には、上述のようにして、較正キューブが、放射線治療装置のアイソセンタに関する推定位置に位置付けられ得る。そして、較正キューブの画像が取得され、次いで、キューブの表面の３Ｄコンピュータモデルが生成され得る。較正キューブはまた、当該キューブを位置変更することなく照射されることができ、照射されたキューブの、特に、キューブ内の照射ターゲットの、Ｘ線画像が取得され、キューブと治療室アイソセンタとの相対位置を決定するように処理され得る。そして、これらのＸ線画像と、モニタリング装置によってキャプチャされた画像を処理することによって生成されたモデル空間におけるキューブの表現と、を解析することによって決定されるオフセットに基づいて、モニタリングシステムのカメラの位置に対する治療室アイソセンタの位置が決定され得る。

いずれのアプローチも、レーザ照明システムが可能性として治療室アイソセンタの位置を誤って特定してしまうことから生じる誤差を回避するので、いずれのアプローチも、その後にモニタリングシステムが患者の位置決め及び移動をモニタする精度を向上させる。

患者の位置決めをモニタするモニタリングシステムの非常に高い精度及び感度に対する要求により、システムパラメータが正確に測定されていることを確保するため、及びシステム内での如何なる変化も特定するために、モニタリングシステムを反復的に較正及び再較正することが必要である。

上述のような、放射線治療装置とともに使用される患者モニタリングシステムを構成することへの既存のアプローチは、高度に正確ではあるが、それらは、較正キューブと較正プレート、すなわち、２つの別個のコンポーネントの使用を必要とし、そのことが、全体的な部品コストを増大させるだけでなく、保管及び配送のコストをも増大させる。また、較正フィーチャ又はマーキングが、較正プレートに、高価なプロセスであるスクリーン印刷によって設けられている。

米国特許第７８８９９０６号明細書 米国特許第７３４８９７４号明細書 米国特許第８１３５２０１号明細書 米国特許第９０２８４２２号明細書 米国特許第９７３６４６５号明細書 米国特許出願公開第２０１５／２６５８５２号明細書 米国特許出願公開第２０１６／１２９２８３号明細書

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故に、較正コンポーネント及び較正方法における改善が望まれる。また、例えばＣＴ及び／又はＭＲ撮像モダリティなどの治療プランニングシステムなどでも使用され得るものである、治療モニタリングシステムの較正に使用されるオブジェクトにおける改善が必要とされる。故に、以下にて、様々なモダリティにおいて特に多目的較正オブジェクトとして使用されることが可能なものである多目的オブジェクトが記載される。なお、本開示の全体を通して、患者治療プランニングシステムを用いて、例えばＣＴ又はＭＲなどのスキャン式モダリティの少なくとも１つを規定するが、治療システムは、例えば、放射線治療及び陽子線治療の治療送達システムをカバーするものであり、多目的オブジェクトは、異なるシステムでは異なるように使用されることができる。

本発明の一態様によれば、患者モニタリングシステムを較正するための較正オブジェクトが提供され、当該較正オブジェクトは、透明材料の内側部分と、該透明材料を実質的に覆う外側部分とを有し、透明材料の内側部分は、内部空間を画成する複数の面を有し、透明材料の内側部分のこれら複数の面のうちの少なくとも１つを覆う外側部分の少なくとも一部が、透明材料の内側部分を露呈させるように除去され、それにより除去される外側部分の部分が、当該較正オブジェクトの外装上の較正マーキングのパターンを画成する。

この較正オブジェクトは、患者治療システム及び／又は治療プランニングシステム用の多目的オブジェクトとしても企図され得る。つまり、このオブジェクトの少なくとも一部が、例えば、カウチ動作の追跡に関心があるＣＴ走査セットアップで使用され得る。そのようなセットアップにおいて、多目的オブジェクトの少なくとも一部、例えば、較正オブジェクトの一部が、何らかの治療室内でのカウチの動きを追跡するために適用され得る。このような多目的オブジェクトは、より詳細には、第１セクションを有し、該第１セクションは、複数の透明マーキングを備えて構成された表面を有する。これらの透明マーキングは、本開示に記載される較正オブジェクトの外装上の較正マーキングのパターンと同じであると企図され得る。故に、較正マーキングは、較正目的及び追跡目的の双方で患者治療システムの撮像システムにおいて使用され得る。

多目的オブジェクトは更に、一実施形態において、深さ及び幅を有して構成された１つ以上の凹部を持つ第２セクションを有し、該１つ以上の凹部の各々が、ターゲットオブジェクトを収容するように構成され、第１セクションは、第２セクションの上に配置されるように構成される。この構成は、治療室のアイソセンタに対するカメラシステムの較正に使用されることができる多目的オブジェクトが、同時に、患者又は例えば治療室内のカウチなどのその他のコンポーネントのモニタリング及び追跡に使用されることを可能にする。

多目的オブジェクトが１つ以上のターゲットを有する一実施形態において、これら１つ以上のターゲットオブジェクトは、これらターゲットが治療室内で照射されることで、照射されたターゲットの取得照射画像上にこれらターゲットが現れるようにし得ることを確保するために、Ｘ線不透過ターゲットとして構成される。

また、出願人が認識したことには、モニタリングシステムの較正の仕方は、システムの精度に対して影響を持つ。例えば患者が放射線治療を受けることをモニタするために使用されるものなどのモニタリングシステムは、患者をモニタするのに使用される画像検出器の位置決め及び向きの変化に非常に敏感である。典型的に、患者モニタリングシステムは、治療装置が動いて多様な角度及び位置から患者に放射線を適用するための空間を持たせるように、モニタされる患者から距離（例えば、１メートルから２メートル）を置いて配置される。モニタされる患者とモニタリングシステムと間のこの離隔が意味することは、画像検出器の位置及び向きにおける非常に小さい変化が拡大されて、それにより、さもなければサブミリメートル精度で患者の位置決めをモニタすることができるモニタリングシステムの精度を妨げてしまい得るということである。

較正オブジェクトに透明な内側部分と不透明な外側部分とを与え、透明な内側部分を露呈するように不透明な外側部分の一部を機械加工で除去し、そして、外部光源を用いること又は較正オブジェクト内に光源を設けることの何れかによって較正オブジェクトの内部を照らすことにより、透明な較正マーキングと外側部分との間の高いコントラストが生み出され、それ故に、較正マーキングの高品質画像を取得することが可能になる。換言すれば、複数の透明マーキングを備えて構成された表面を有する第１セクションを、多目的オブジェクトに与えることにより、透明マーキングと、多目的オブジェクト上の透明マーキングの領域とは異なる領域を覆う不透明な外側部分との間の、高いコントラストを可能にするパターンを作り出すことが可能である。

一実施形態において、外側部分はコーティングを有し、該コーティングを、精密機械加工を用いて彫り込むことにより除去して、透明材料の内側部分を露出させることによって、較正マーキング及び／又は位置決めマーキングが作り出される。より詳細には、多目的オブジェクトは、透明材料から作製されたものである第２セクション及び前記第１セクションを備えて構成されることができ、第２セクション及び／又は第１セクションの表面のうち少なくとも１つ以上が、コーティングを備えて構成され、少なくとも１つのコーティング材料が、透明マーキングの位置とは異なる領域で上記１つ以上の表面を覆っている。このような構成を持つ多目的オブジェクトは、少なくとも第１セクションに外側コーティングを適用し、その後、透明マーキングを含むことになると分かっている領域から該コーティングを除去することによって作り出され得る。このプロセスは、例えば、高精度な彫り込みによって、コーティングが適用され得る第１セクション及び第２セクションの透明な内側部分を露呈させることによって行われ得る。

更なる一実施形態において、少なくとも第１セクションの表面に（及び／又は可能性として第２セクションの表面にも）適用されるコーティングは、透明マーキングの位置の領域を覆うように構成されたコーティングであり、透明マーキングを覆うものである該コーティング材料は、第１セクション及び／又は第２セクションの内部空間に入射する光を反射するように構成された第１の光反射コーティングを有する。故に、透明マーキングは、多目的オブジェクトが治療室内に位置付けられたときに、マーキングに照射される光を放つように構成される。

換言すれば、多目的オブジェクト（すなわち、較正オブジェクト）は、透明材料の内側部分に適用されて、較正オブジェクトを照らすように光源から内部空間に入射する光を実質的に反射する第１の光反射コーティングを有し、該第１の光反射コーティングから、高精度な彫り込みにより、既知パターンの較正マーキングが除去されて、透明材料の内側部分が露呈される。

また、多目的オブジェクトの透明マーキングと、これら透明マーキングに隣接する領域との間の高い分解能を可能にするため、多目的オブジェクトは、一実施形態において、光不透過コーティングとして構成された第２のコーティングを有して構成され、この光不透過コーティングは、透明マーキングの位置とは異なる領域で、少なくとも第１セクションの１つ以上の表面を覆っている。

この第２の光不透過コーティングは、第１の光反射コーティングの外側に適用されることができ（すなわち、多目的オブジェクトの内側から透明マーキングを照らし出すことができることを確保するように）、第１の光反射コーティング及び第２の光不透過コーティングの双方から、高精度な彫り込みにより、既知パターンの較正マーキング（すなわち、透明マーキング）が除去されて、透明材料の内側部分が露呈される。斯くして、第１セクション及び第２セクションが、光反射コーティングで被覆され、その後、少なくとも第１セクションの表面に光不透過コーティングが適用され、それにより、光不透過領域と多目的オブジェクトの透明マーキングとの間の高いコントラストを達成することができながら、第１セクション及び第２セクションの内側部分が光反射性であることが可能であるようにされる。

なお、一実施形態において、光反射コーティングは不透明であって、透明マーキングが光を放つことを可能にする。そのような実施形態では、透明マーキングからの放射光に対する十分なコントラストを提供するのに、第１セクション及び第２セクションの不透明なコーティングのみが必要である。それに代わる一実施形態では、外側部分は、例えばアルミニウム又はその他の好適な剛性ボックスといった、不透明な外側剛性部分であってもよく、透明材料の内側部分を露出させるように精密機械加工によって不透明な外側剛性部分を除去することにより、既知パターンの較正マーキング及び／又は位置決めマーキングが作り出される。

不透明な外側剛性部分が内表面を含むオブジェクトである更なる一実施形態において、該内表面に、オブジェクトを照らすように光源から内部空間に入射する光を実質的に反射するように、第１の光反射コーティングが適用される。

どちらの方法も、不透明なコーティング又は外側剛性部分を除去するために精密機械加工を使用するので、得られる較正マーキングは、従来の金属較正シートの表面上に較正マーキングを作り出すのに使用される従来のスクリーン印刷よりも正確で遥かに安価である。

レーザ照明システムを用いて、当該レーザ照明システムによって生成されるレーザ光の面を、透明な内側部分を露呈させるように外側部分の一部が除去された較正オブジェクトの外装上の位置決めマーキングとアライメントすることによって、オブジェクトを照らすことができる。このような位置決めマーキングは、透明な水平及び／又は垂直なスロットの形態のものとすることができる。このような位置決めマーキングは、較正オブジェクトの正確な位置決めを容易にする。

最も明るい照明の位置を、視覚的に、撮像によって、あるいは、オブジェクト内の又は外部の治療システムの一部としての光メータを用いることによって、のいずれかで特定することにより、Ｘ線不透過性のターゲットの放射線画像を取得するための、並びにカメラ位置及び固有カメラパラメータを決定するための、較正オブジェクトの当初の位置決めを、オブジェクトの照明ではなく位置決めマーキングとのレーザ光の視覚的アライメントに頼るものである較正オブジェクトを位置決めする既知の方法と比較して、高い精度で得ることができる。故に、一実施形態において、多目的オブジェクトは、第１セクション及び／又は第２セクションの中に収容された光メータを有する。

較正オブジェクトが治療装置アイソセンタに位置付けられることを位置決めマーキングが可能にすることに加えて、位置決めマーキングはまた、例えばレーザ照明システム又はＬＥＤ光源などの外部光源からの光が較正オブジェクトの内部空間に入って較正マーキングを照らすことを可能にして、高度に正確な撮像を可能にする。

一実施形態において、コーティングは、透明材料の内側部分に適用されて、較正オブジェクトを照らすように光源から内部空間に入射する光を実質的に反射する第１の光反射コーティングと、第１の光反射コーティングに適用される第２の光不透過コーティングとを有し、光不透過コーティングは、その後の撮像に関して、較正オブジェクトの透明な内側材料部分とのコントラストを有利に提供する。

換言すれば、一実施形態において、オブジェクトは、第１セクション及び／又は第２セクションの中に又はそれに隣接して位置する内部光源を有し、該光源は、患者追跡システムのカメラシステムによって当該オブジェクトが撮像されるときに、第１セクション及び／又は第２セクションの内部を照らすように動作可能である。すなわち、内部空間の中に又はそれに隣接して内部光源を位置付けることができ、この光源は、患者モニタリングシステムのカメラシステムによって較正オブジェクトが撮像されるときに、透明材料の内側部分を照らすように動作可能である。

内部光源は更に、患者モニタリングシステムのカメラシステムによって較正マーキングが撮像されるときに、又は、患者モニタリングシステムの機械式カウチ上に較正オブジェクトが位置付けられたことを近接センサ若しくは圧力センサが検出するときに、カメラシステムからの信号を受信することを受けてアクティブにされることが可能な受信器を有し得る。これは、オブジェクトが、必要時のみに、すなわち、較正画像が取得されるときのみに照らされることを確実にする。それに代えて、内部光をアクティブにするための手動スイッチが、オブジェクト上に設けられてもよい。

較正オブジェクトはまた、例えばレーザ照明システムなどの外部光源によって発生されるオブジェクトの照明のレベルを測定する光メータを含むことができる。照明のレベルは視覚的に判断されることができるが、光メータは、高度に正確な光量測定を得ることを可能にし、測定された光量を、記憶された基準の光量値と比較することによって、較正オブジェクトの正確な位置決めとレーザ照明システムの精度の検証との双方を可能にする。それに代わる実施形態において、光メータは、治療室内で較正オブジェクトから遠隔にあってもよい。

レーザ照明システムを較正するとき、基準の光の値との比較における一貫性を確保するために、レーザ照明システムからの光が複数の位置決めマーキングのうちの１つのみを通って較正オブジェクトに入ることを確実にするよう、カバーを設けることができる。レーザ照明システムの精度を推定することを考慮して、レーザ照明システムの較正について、本開示の全体にて更に詳細に説明する。

より詳細には、第２セクションは、少なくとも１つのＸ線不透過ターゲットが、較正オブジェクトの外表面に対して既知の位置で内部空間の中に提供されるように構成される。

一実施形態において、ターゲットオブジェクトの各々が、第２セクションの（１つ以上の）凹部内で同じ水平面内に位置する。

ターゲットオブジェクトのうち、互いの上に影を投じないものがないことを確実にするため、多目的オブジェクト（例えば較正オブジェクトなど）は、一実施形態において、第２セクションの複数の面が、互いに垂直に配置された少なくとも２つの面を含むように構成されることができ、該少なくとも２つの面の各々から見たときに水平面内にあるその他のＸ線不透過ターゲットのいずれかの上に影を投じるＸ線不透過ターゲットがないように、複数のＸ線不透過ターゲットの各々が互いに対して配置される。

使用に際し、多目的オブジェクトは、例えば、１つ以上の画像検出器を有する患者治療システムを較正及び／又はモニタする方法に適用され、当該方法は、
ここに記載される実施形態に従った多目的オブジェクトを用意するステップと、
上記オブジェクトを患者治療システム内に位置付けるステップと、
上記オブジェクトが患者治療システム内に位置付けられるときに、上記オブジェクトを照明するステップであり、該照明によって透明マーキングが照らし出される、ステップと、
上記オブジェクトを撮像して、上記オブジェクト上に照らされた透明マーキングから作り出されるパターン画像を取得するステップと、
を含む。多目的オブジェクトの使用法の更なる詳細については、以下にて説明する。

以下の図を含む添付の図面を参照して、本発明の実施形態を更に詳細に説明する。
例示的な治療装置及び患者モニタの概略的な斜視図である。 図１の患者モニタのカメラポッドの正面斜視図である。 図１の患者モニタのコンピュータシステムの概略的なブロック図である。 本発明の一態様に従った、組み立てられた較正オブジェクトの斜視図である。 Ｘ線不透過ターゲットが挿入される前の、図４の較正オブジェクトのベースセクションの側面図である。 図４の較正オブジェクトのベースセクションの平面図である。 Ｘ線不透過ターゲットが挿入された、図６のベースセクションの側面図である。 Ｘ線不透過ターゲットが挿入され、そして蓋セクションが固定された、図５のベースセクションの側面図である。 較正マーキングを露呈させる彫り込み後の、図４の被覆された較正オブジェクトのベースセクションの平面図である。 較正マーキングを露呈させる彫り込み後の、図４の被覆された較正オブジェクトの、Ａ－Ａを通っての概略的な側断面図である。 レーザ照明システムによって照らされた図４の較正オブジェクトの画像である。 レーザ照明システムの精度を決定するために較正オブジェクトとともに使用されるカバーの斜視図である。 図４の較正オブジェクト上に位置付けられた図１２のカバーの側面図である。 組み立てられた代替較正オブジェクトの斜視図である。 代替較正オブジェクトの透明な内側部分の側面図である。 組み立て前の図１５の代替較正オブジェクトの透明な外側部分の側面図である。 組み立てられた図１５及び１６の代替較正オブジェクトの側面図である。 組み立てられた図１７の代替較正オブジェクトの斜視図である。

本発明に従ったマルチユースの較正オブジェクトを説明する前に、先ず、説明される方法を用いて較正されることが可能な例示的な患者モニタリングシステム及び放射線治療装置を、図１－３を参照して説明する。また、理解されるべきことには、このマルチユースの較正オブジェクトは、例えば放射線治療室、ＣＴ又はＭＲ走査室においてなどの、治療室セットアップにおいてコンポーネント及び／又は患者の較正及び／又は監視及び／又は追跡に使用されることが可能な多目的オブジェクトとして企図される。

図１は、カメラシステムを有する例示的な患者モニタリングシステムの概略的な斜視図であり、このカメラシステムは、コンピュータ１４に配線（図示せず）によって接続される幾つかのカメラポッド１０（それらのうちの１つが図１に示されている）の中に搭載された幾つかのカメラを有している。コンピュータ１４はまた、例えば放射線治療を適用するための線形加速器などの治療装置１６にも接続される。治療装置の一部として、治療中にその上に患者２０が横たわる機械式カウチ１８が設けられている。治療装置１６及び機械式カウチ１８は、コンピュータ１４の制御下で、機械式カウチ１８と治療装置１６との相対位置が、カウチに隣接した複数の矢印によって図中に示されるように、横方向に、上下方向に、長手方向に、及び回転的に可変であるように構成される。

治療装置１６は本体２２を有し、それからガントリー２４が延在している。治療装置１６の本体２２から遠隔のガントリー２４の端部に、コリメータ２６が設けられている。放射線が患者２０を照射する角度を変化させるため、ガントリー２４は、コンピュータ１４の制御下で、図中に示されるように、治療装置１６の本体２２の中心を通る軸の周りで回転するように構成される。さらに、治療装置による照射の方向は、これまた矢印によって図中に示されるように、ガントリー２４の端部でコリメータ２６を回転させることによっても変化され得る。

患者モニタリングシステムにおける妥当な視野を得るため、患者２０をモニタするカメラを収容したカメラポッド１０は、典型的に、或る距離（例えば、モニタされる患者から１メートルから２メートル）から患者２０を眺める。図１の例解では、図１に示すカメラポッド１０の視野が、そのカメラポッド１０から延在する複数の破線によって示されている。

図１に示すように、このようなカメラポッド１０は典型的に、カメラポッド１０がガントリー２４の回転を妨げないように、ガントリー２４から離して治療室の天井から吊り下げられる。一部のシステムでは、単一のカメラポッド１０のみを含むカメラシステムが使用される。しかしながら、他のシステムでは、カメラシステムが複数のカメラポッド１０を含むことが好ましい。何故なら、ガントリー２４又は機械式カウチ１８が特定の向きにあるときに、ガントリー２４が患者２０の眺めを完全に又は部分的に遮ってしまい得るからである。複数のカメラポッド１０を設けることはまた、複数の方向から患者を撮像することを容易にし、それによりシステムの精度を高め得る。

治療室アイソセンタにハイライトを当てるために、典型的にはレーザ光の３つの面を生成するように構成される一組のレーザ光の形態をした、レーザ照明システム（図示せず）が配設され得る。治療室アイソセンタとは、コリメータ２６及びガントリー２４の向き及び位置に拘わらずに、それを通るように治療装置１６が放射線を向けるよう構成される治療室内の位置である。治療のために患者２０が位置付けられるとき、最大量の放射線を受けることが意図される組織にこの治療室アイソセンタが一致すべきである。

図２は、例示的なカメラポッド１０の正面斜視図である。

この例におけるカメラポッド１０は、ヒンジ４４を介してブラケット４２に接続された筐体４１を有している。ブラケット４２は、カメラポッド１０が治療室の天井に固定位置で取り付けられることを可能にし、ヒンジ４４は、カメラポッド１０が機械式カウチ１８上の患者２０を眺めるように配置され得るよう、カメラポッド１０の向きをブラケット４２に対して相対的に方向付けることを可能にする。３Ｄカメラシステム１０が立体視カメラシステムであるこの実施形態では、筐体４１の前面４８のそれぞれの端に一対のレンズ４６が取り付けられている。これらのレンズ４６は、筐体４１内に収容された例えばＣＭＯＳアクティブピクセルセンサ又は電荷結合デバイスなどの画像キャプチャデバイス／カメラ（図示せず）の前に位置付けられる。それらのカメラ／画像検出器は、レンズ４６を介して患者２０の画像をキャプチャするよう、レンズ４６の背後に配置される。

この例では、図２に示すカメラポッド１０の２つのレンズ４６間で筐体４１の前面４８の中央に、スペックルプロジェクタ５２が設けられている。この例におけるスペックルプロジェクタ５２は、カメラポッド１０内に搭載された２つの画像検出器によって患者２０の画像がキャプチャされるときに、キャプチャされた画像の対応し合う部分をよりいっそう容易に見分けることができるように、反復的でないスペックルパターン（斑点模様）の赤色光で患者２０を照らすように構成される。この目的のため、スペックルプロジェクタは、例えばＬＥＤなどの光源と、ランダムなスペックルパターンを上にプリントされたフィルムとを有する。使用に際し、光源からの光がフィルムを介して投射され、結果として、明るい領域と暗い領域とで構成されたパターンが患者２０の表面に投射される。

一部のモニタリングシステムにおいて、スペックルプロジェクタ５２は、直線又は格子パターンの形態のストラクチャードライト（例えば、レーザ光）を患者２０の表面に投射するように構成されたプロジェクタで置き換えられてもよく、又は代わりに、飛行時間式カメラが使用されてもよい。飛行時間式カメラにおいては、プロジェクタが、或るパターンの光を表面に投射し、そして、光の反射のタイミングを利用して、その表面とカメラとの間の距離が決定される。そのようなシステムでは、２つのカメラを設けるのではなく、単一のカメラが使用されてもよい。

図３は、図１の患者モニタのコンピュータ１４の概略的なブロック図である。コンピュータ１４がカメラポッド１０から受け取った画像を処理するために、コンピュータ１４は、ディスク５４上で、又は、通信ネットワークを介して電気信号５５を受け取ることによって、のいずれかで提供されるソフトウェアによって、幾つかの機能モジュール５６－６４へと構成される。この例において、機能モジュール５６－６４は、３Ｄカメラシステム１０から受け取った画像を処理する３Ｄ位置決定モジュール５６と、３Ｄ位置決定モジュール５６によって生成されたデータを処理し、該データを被撮像表面の３Ｄワイヤメッシュモデルへと変換するモデル生成モジュール５８と、被撮像表面の３Ｄワイヤメッシュモデルを記憶する生成モデルストア６０と、以前に生成された３Ｄワイヤメッシュモデルを記憶するターゲットモデルストア６２と、生成されたモデルをターゲットモデルと合致させるのに必要な回転及び並進を決定するマッチングモジュール６４とを有している。

使用に際し、カメラポッド１０の画像キャプチャデバイス／カメラによって画像が取得されるとき、これらの画像が３Ｄ位置決定モジュール５６によって処理される。この処理は、３Ｄ位置決定モジュールが、患者２０の表面についての画像の対（ペア）内の対応し合う点の３Ｄ位置を特定することを可能にする。この例示的なシステムにおいて、これは、３Ｄ位置決定モジュール５６が、カメラポッド１０によって取得された画像ペア内の対応し合う点を特定し、そして、取得された画像ペアにおける対応し合う点の相対位置と、カメラポッド１０の画像キャプチャデバイス／カメラの各々について記憶してあるカメラパラメータとに基づいて、それらの点の３Ｄ位置を決定することによって達成される。例えばストラクチャードライトの投射又は飛行時間式カメラに基づくモニタリングシステムなどの他の実施形態では、画像を処理して、取得された画像内でのストラクチャードライトのパターンの見え方、又は光のパターンが反射されたものを受け取るタイミング、に基づいて３Ｄ位置データを決定するように、３Ｄ位置決定モジュール５６が変更される。

そして、３Ｄ位置決定モジュール５６によって生成された位置データがモデル生成モジュール５８に渡され、生成モジュール５８が、位置データを処理して、カメラポッド１０によって撮像された患者２０の表面の３Ｄワイヤメッシュモデルを生成する。この３Ｄモデルは、３Ｄ位置決定モジュール５６によって決定された３Ｄ位置にモデルの頂点が対応する三角形ワイヤメッシュモデルを有する。そのようなモデルが決定されると、それが生成モデルストア６０に記憶される。

患者２０の表面のワイヤメッシュモデルが記憶されると、マッチングモジュール６４が呼び出されて、カメラポッド１０によって取得されている現在画像に基づく生成モデルと、ターゲットモデルストア６２に記憶された患者の以前の生成モデル表面との間のマッチングのための並進及び回転を決定する。そして、決定された並進及び回転を命令として機械式カウチ１８に送ることができ、カウチに、患者２０が以前に治療されたときに患者２０があったのと同じ治療装置１６に対する位置に患者２０を位置付けされる。

その後、カメラポッド１０の画像キャプチャデバイス／カメラが患者２０をモニタすることを続けることができ、そして、更なるモデル表面を生成して、それらの生成表面をターゲットモデルストア６２に記憶されたターゲットモデルと比較することによって、位置における変化を特定することができる。患者２０が適所外に動いたことが決定されると、治療装置１６を停止させることができ、あるいは、警告をトリガーすることができ、患者２０が位置付け直され、それにより、患者２０の誤った部位を照射してしまうことが回避される。

次に、図４－１１を参照して、例えば上述のものなどの患者モニタリングシステムを較正するための新規なマルチユース（すなわち、多目的）較正オブジェクト１００を説明する。先述のように、この多目的オブジェクトはまた、例えば、ＣＴ走査システム及び／又はＭＲ走査システムにおけるカウチの動きの追跡及び監視などにも使用されることができる。

なお、以下では、主として較正及び監視の目的での使用について多目的オブジェクトを説明するが、これは、例えばＣＴ又はＭＲ走査システムにおいてカウチの動きを追跡するなどの、他の使用を排除するものではないと考えられるべきである。

なおまた、以下では、オブジェクトの蓋セクションとして表される第１セクションと、オブジェクトのベースセクションとして表される第２セクションとを有するようにオブジェクトを説明する。

図４に示すように、較正オブジェクト１００は、ベースセクション１０２と蓋セクション１０４とを有する。組み立ての前、ベースセクション１０２及び蓋セクション１０４の双方が、この例示実施形態では１２０ｍｍ四方である同じ正方形の平面プロファイルを有するが、理解されることには、他の実施形態では、他のサイズ及び形状が使用され得る。

この例示実施形態において、蓋セクション１０４は３．７ｍｍの厚さを有し、ベースセクション１０２は１１．３ｍｍの厚さを有する。

ベースセクション１０２及び蓋セクション１０４はどちらも、例えばポリスチレンなどの低密度の透明プラスチック材料から作製される。他の実施形態では、それに代わる材料が使用されてもよく、重要な要件は、組み立てられた較正オブジェクト１００が好ましくは剛性であること、及び、ベースセクション１０２及び蓋セクション１０４を形成するのに使用される材料が好ましくは、例えばレーザ又はＬＥＤ光などのソースからの放射線及び光の透過を可能にすることであり、これらの理由については後述する。

それぞれベースセクション１０２の側面図及び平面図である図５及び６にてもっと明瞭に見て取れるように、ベースセクション１０２は、頂面１２０と、底面１２２と、４つの側面１２４とを有している。ベースセクション１０２内に５個の円筒形の凹部（リセス）１２６が精密機械加工されており、円筒形の凹部１２６の各々が相等しい深さＤ及び幅Ｗを有している。故に、ベースセクション（すなわち、第２セクション）は、深さ及び幅を有して構成された１つ以上の凹部１２６を有し、１つ以上の凹部１２６の各々が、以下にて説明するように、ターゲットオブジェクトを収容するように構成される。また、本明細書全体を通じて明らかになるように、第２セクションは、第１セクション（例えば、蓋）と接続されるように構成される。

図７に示すように、凹部１２６の各々に、直径ｄを有するＸ線不透過性のターゲット（すなわち、ターゲットオブジェクト）又は球１２８が挿入される。球の直径ｄは、各球１２８とそれが収容される凹部１２６との間の厳しい公差での篏合を可能にする。理解されることには、複数の凹部１２６は相等しい深さＤのものであるので、球１２８が、凹部１２６の各々内に収容されると、全てが同じ水平面１２９内にある。

図６に例示するように、円筒形の凹部１２６のうちの１つが、鉛直面１３１、１３３の交線によって規定されるベースセクション１０２の中心点１１６に位置付けられる。ベースセクション１０２の中心点１１６は、組み立てられると、蓋セクション１０４の中心点１１７（図９）と一致する。残り４つの円筒形の凹部１２６は、以下のように位置付けられ、すなわち、各凹部１２６にＸ線不透過性の球１２８が挿入されたときに、側面１２４から垂直に見て、球のいずれもが他の球のいずれの上にも影を投じないように位置付けられる（図６にて最もよく理解される）。

これまた理解されることには、その中に球１２８が収容される円筒形の凹部１２６を精密機械加工することにより、較正オブジェクト１の外装に対する球１２８の位置を非常に高い正確度で知ることができる。

図４及び８を参照するに、蓋セクション１０４（第１セクションとしても企図される）は、上面１０６と、下面１３４と、４つの側面１１８とを有している。

凹部１２６内に球１２８が収容された状態で、蓋セクション１０４の下面１３４が、ベースセクション１０２の頂面１２０（図８）の上に位置付けられ、ねじ（図示せず）を用いて、又はその他の好適な固定手段を用いて（例えば、接着剤を用いて）固定される。

また、蓋（すなわち、第１セクション）は、複数の透明マーキング１０８を備えている。多目的オブジェクトは、ベースセクション及び／又は蓋セクションの表面のうちの１つ以上がコーティングを有し、少なくとも１つのコーティング材料が、透明マーキングの位置とは異なる領域で上記１つ以上の表面を覆っている。より詳細には、少なくとも透明マーキングの位置の領域を覆うコーティング材料は、第１セクション及び／又は第２セクションの内部空間に入射する光を反射する特性を持つ第１の光反射コーティングとして構成される。

また、第２の光不透過コーティングが、透明マーキングの位置とは異なる領域で、少なくとも第１セクションの１つ以上の表面を覆っている。故に、多目的オブジェクトは、第１及び第２のコーティングを有し、第１のコーティングは、少なくとも透明マーキングを覆って、それらが光反射性であることを確実にし、第２のコーティングは、光不透過性であって、透明マーキングとは異なる領域が光を入れないことを確実にする。斯くして、多目的オブジェクトを照らすときに、少なくとも蓋の表面の光不透過領域と光反射領域との間に高いコントラストが生み出される。

より詳細には、組み立てられた較正オブジェクト１００上に、較正マーキング及び位置決めマーキング（すなわち、透明マーキング）のパターンが、以下のように作り出される。

較正オブジェクト１００の全ての表面に、すなわち、ベースセクション１０２の底面１２２及び側面１２４と、蓋セクション１０４の上面１０６及び側面１１８とに、およそ１ｍｍの厚さの例えば白色塗料１３０といった第１の明色の反射コーティングが設けられる。次いで、白色塗料１３０の全てを覆って、およそ１ｍｍの厚さの例えば黒色塗料１１０といった第２の暗色のコーティングが設けられる。

そして、精密機械加工を用いて、すなわち、厳しい寸法公差で加工対象物（ワークピース）から材料を除去することができるコンピュータ制御の機械加工を用いて、蓋セクション１０４の上面１０６の黒色塗料１１０及び白色塗料１３０の厚さ全体から、それを貫いて、複数部分を彫り込むことによって、較正マーキングが作り出される。互いに対して既知の位置且つ既知の直径の相等しい円筒形の凹部１０８の６×６グリッドの形態をした部分を除去して、その下の蓋セクション１０４の上面１０６を露呈させるように、コンピュータがプログラムされる。そして、同じ機械加工を用いて、蓋セクション１０４の上面１０６から、彫り込まれたスロット１１２、１１４が露呈される。これらのスロットは、蓋セクション１０４の中心点１１７と交わる。

円筒形の凹部１０８のグリッド及びスロット１１２、１１４は、図９の較正オブジェクト１００の平面図にて明瞭に識別されることができる。図１０は、部分的に除去された白色コーティング１３０を示している。図１０においては、塗料１１０、１３０がどのように塗布されてその後に除去されるかを例示するために、黒色塗料１１０及び白色塗料１３０の厚さが、蓋セクション１０４及びベースセクション１０２の高さに対して誇張されている。

露呈された透明な凹部１０８及び彫り込まれたスロット１１２、１１４は、上面１０６上に残存する黒色塗料１１０と比較したときに、色において対照をなす（図９にて最もよく理解される）。このようにして上面１０６をコーティングし、次いで、このコーティングの一部を彫り込んで除去することにより、従来の金属較正シートの表面にパターンを作り出すために使用される従来のスクリーン印刷よりも製作するのが遥かに安価な手法で、較正オブジェクト１００の表面１０６上に非常に高い精度で凹部１０８及びスロット１１２、１１４を描くことができる。後述するように、モニタリングシステム内のカメラの各々に関するその後の内部カメラ特性の決定において、較正マーキングとして使用されるものは、蓋セクション１０４上のこれらの露呈又は露出された円筒形の凹部１０８である。

円筒形の凹部１０８のグリッド及び彫り込まれたスロット１１２、１１４を露呈させるのに使用されたのと同じ精密機械加工を用いて、ベースセクション１０２の隣接し合う側面１２４から組み合わされた黒色塗料１１０及び白色塗料１３０の厚みを掘り込んで、ベースセクション１０２の透明材料を露呈させることによって、ベースセクション１０２の２つの隣接し合う側面１２４に、高さ１ｍｍの水平スロット１３２と、水平スロット１３２に垂直な幅１ｍｍの鉛直スロット１６０とが作り出される。水平スロット１３２、鉛直スロット１６０は、それらが、それぞれ、面１２９、面１３１又は１３３（図４、６及び７）と同じ面内にあるように位置付けられる。

理解されることには、白色塗料１３０は、較正オブジェクト１００の内側で光を反射する。外部光源と組み合わせて使用されるとき、スロット１３２、１６０は、その光源からの光が較正オブジェクトの内側に入ることを可能にすることによって、位置決めマーキングとしての役割を果たし、後述するように、較正オブジェクトを位置決めすることを支援する。

更に理解されることには、較正オブジェクト１００が透明材料で作製され、較正オブジェクト上の塗料が彫り込まれて除去されて凹部１０８及びスロット１１２、１１４を露呈させることで、外部光源を用いること、又は較正オブジェクトの内側に位置付けた内部光源を設けることのいずれかによって、較正オブジェクト１００の内部を照らすことができ、凹部１０８及びスロット１１２、１１４のパターンが、内部に照らされる又は背面照明されるように、且つ較正オブジェクトの上面１０６上の黒色塗料に対して目立つ又は対照をなすようにすることができる。この背面照明は、較正オブジェクト１００残りのその他の表面上の白色塗料１３０（又は、それに代わる他の明色コーティング）の存在によって支援される。何故なら、底面１２２及び側面１１８、１２４上の白色塗料で光が反射されることになるからである。

上述の較正オブジェクト１００において、組み立てられた蓋セクション１０４及びベースセクション１０２は、透明材料の内側部分と、該透明材料の内側部分を（塗料を彫り込んで較正マーキング及び位置決めマーキングを露呈させる前に）実質的に覆う黒色塗料１１０及び白色塗料１３０の外側部分と見なすことができる。

それに代わる実施形態では、較正オブジェクト１００に黒色塗料１１０が塗布されるときに、ベースセクション上の白色塗料１３０が黒色塗料１１０で重ね塗りされることを防止するように、ベースセクション１０２の底面１２２及び側面１２４をマスクで除外してもよい。このような実施形態は、白色塗料の大部分が重ね塗りされないので、白色塗料が黒色塗料で汚染されることになって、それにより、塗られた白色表面の反射率を低下させてしまい得る、ことの可能性が低くなるという利点を有する。それに代えて、較正オブジェクトは、黒色塗料の層を設けることなく白色塗料のみで被覆されてもよい。

使用に際し、この多目的オブジェクトは、好ましくは放射線治療室セットアップで使用されるが、例えばＣＴ又はＭＲ走査などのその他の撮像モダリティも企図され得る。少なくとも、患者をモニタする放射線治療セットアップにおいて、多目的オブジェクトは、以下のように使用される。

１つ以上の画像検出器を有する治療室において、例えば治療室内のカウチの上に、本開示に従った多目的オブジェクトが位置付けられる。その後、オブジェクトが、例えばレーザ又はその他の光源によって照明され、この照明によって、オブジェクトの透明マーキングが照らし出される。後続ステップにて、オブジェクト上の照らされた透明マーキングによって生み出されるパターンの画像（すなわち、パターン画像）を取得するために、オブジェクトが撮像される。この“パターン画像”は、カメラの固有の及び付帯的なパラメータが治療室に対して正確に較正されることを確保するために使用される。このパターン画像は、多目的オブジェクトが第１セクションの表面の光不透過領域と透明マーキングとの間で高いコントラストを有することによって取得される。

後続ステップにて、多目的オブジェクトが、同時に、放射線治療セットアップにおけるアイソセンタの位置を推定するために使用される。故に、更なるステップにて、多目的オブジェクトが更に、実質的に患者治療システムのアイソセンタに位置付けられるようにされ、更なるステップは、続いて多目的オブジェクトを照射し、多目的オブジェクトの照射画像を取得し、そして、オブジェクトの照射画像を解析することによって、多目的オブジェクト内の複数のターゲットの相対位置を決定することを含む。なお、これらのステップは同時に（すなわち、ステップごとの多目的オブジェクトの位置変更なしで）行われ得る。

照射画像及びパターン画像は、モデル生成部への入力として使用され、モデル生成部は、パターン画像を用いて、一組の画像検出器の位置決め及びカメラシステムの一組の固有パラメータを決定し、且つ照射画像を使用及び処理して、治療室アイソセンタの位置を決定するように構成される。

より詳細な例示説明にて、使用に際し、この実施形態では、レーザ照明システムを用いて、較正オブジェクト１００が機械式カウチ１８の表面上に配置される。次いで、較正オブジェクトの当初の位置付けのために、較正オブジェクトの外装上の直線１１２、１１４が、治療室レーザ照明システムによって投射されるレーザ光の面と視覚的に揃えられるように、較正オブジェクト１００の位置及び向きが調節される。

そのような向きでは、較正オブジェクト１００の中心点１１７が、レーザ照明システムによってハイライトされる空間内の点と一致して位置するはずである。

さらに、レーザ光が、スロット１３２、１６０を介して較正オブジェクト１００に入り、そして、オブジェクトの内側で、底面１２２及び側面１１８、１２４上の白色コーティング１３０で反射され、上面１０６の凹部１０８が、反射された光によって背面照明されることになって、較正オブジェクト１００の上面１０６上の黒色塗料１１０とのコントラストを生み出し、モニタリングシステムの画像検出器によってキャプチャされることが可能な高コントラストで高精度なパターン（図１１）が提供される。これはまた、黒色塗料の層が省略された実施形態にも当てはまるが、コントラストは同じほど高くはならない。

適所となると、較正オブジェクト１００の一組のＸ線画像が取得される。典型的に、これらの画像は、４つの指定角度（例えば、アイソセンタの真上、真下、右、及び左）に置かれた治療装置から投射される放射線の画像を取得することによって得られる。そして、照射ターゲットを含んだ較正オブジェクトの照射のＸ線画像を解析することによって、較正オブジェクト内のＸ線不透過性の球１２８の中心と放射線治療装置のアイソセンタとの相対位置が決定される。

より具体的には、例えば、先述の非特許文献２－４に記載されているものなどの従来技術を用いてＸ線画像を処理して、較正オブジェクト１００と治療室アイソセンタとの相対位置を特定することができる。モデル生成モジュール５８によって生成された較正オブジェクトのモデルを用いて、モデル空間内での較正オブジェクトの現在位置を特定することができ、これら２つを一緒に用いて、システムのモデル空間における治療室アイソセンタの位置を特定することができる。

そして、較正オブジェクト１００の画像が、モニタリングシステムのカメラによって取得され、そして処理されて、モニタリングシステムの複数のカメラの各々に関する一組の内部カメラ特性が決定される。そして、カメラによって取得された較正オブジェクト１００の画像を処理して、当該画像内に現れるサークル（円）（透明な円筒形の凹部１０８によって画成される）の位置が特定されるとともに、斜角で見えている表面を不具にする射影変換が決定される。そして、好適な変換を適用することで、その歪みのない較正オブジェクトを表すものを生成するように画像を補正することができる。そして、補正された画像内に現れるままのサークル群の相対位置と、それらが規則的なグリッドから逸脱する程度とを用いることで、カメラシステム内に存在するレンズの不規則さを特定し、画像内での距離を現実世界での距離に関係付けることができる。

立体視カメラに基づくシステムでは、次いで、プロジェクタ５２がアクティブにされ、較正オブジェクト１００の表面上に投射された光の画像が、モニタリングシステムによってキャプチャされる。そして、キャプチャされた画像が、キャプチャされたｘ線画像とともに、３Ｄ位置決定モジュール５６及びモデル生成モジュール５８によって処理されて、モデル空間内での較正オブジェクト１００の位置が決定される。そして、較正オブジェクト１００のモデルの中心の位置と、モデル空間内の特定の点（典型的に、原点）との間で比較を行うことができ、また、物理的な較正オブジェクト１００の中心と、較正オブジェクト１００を照射することに基づいて特定された治療室アイソセンタの位置との間の違いが測定される。そして、モデル空間内の上記特定の点を、特定されたアイソセンタの位置に置くように、モニタリングシステムに関する座標系を調節することができ、そして、モニタリングシステムを用いて、特定された治療室アイソセンタの位置に対する患者２０の位置決めをモニタすることができる。

理解されることには、患者モニタリングシステムの較正についての上述のアプローチは、立体視カメラに基づくモニタリングシステムに限定されるものではない。特に、理解されることには、例えば飛行時間に基づくシステム又は投影に基づくシステムなどの、他のモニタリングシステムにおいても、上述のアプローチを用いて等しくレーザ光のパターンが較正され得る。また、理解されるべきことには、先述のように、この多目的オブジェクトはＣＴ走査セットアップ及びＭＲシステムでも使用され得る。

記載された較正オブジェクト１００は、患者モニタリングシステムを較正することに関する従来アプローチに対して幾つもの利点を有する。

記載された較正オブジェクト１００は、患者モニタリングシステムを較正するときに従来必要とされた較正シート及び較正キューブの双方の機能を果たすことができる。すなわち、非常に高い精度で互いに対して位置付けられる較正マーキングの高コントラストパターンを有するオブジェクトを提供して、撮像システムの画像検出器の位置決めと、そのような画像検出器の固有パラメータとを決定することを可能にすることに加えて、較正オブジェクト１００内に一連のＸ線不透過ターゲットを設けることはまた、オブジェクト１００を照射してＸ線不透過ターゲットの放射線画像を解析することによって、それを、治療室アイソセンタの位置を決定するための使用に適したものにする。

較正オブジェクト１００の外装上に水平スロット１３２及び鉛直スロット１６０を設けることは、較正オブジェクト１００の中心を治療室アイソセンタの推定位置（治療室レーザ照明システムによってハイライトされる）に置いて較正オブジェクト１００を高い精度で位置付けることを容易にする。何故なら、較正オブジェクト１００の外装上のスロット１３２、１６０が、レーザ照明システムによって生成されるレーザ光の面に揃えられたときに、オブジェクトの照明が最も明るくなるからである。従って、この較正オブジェクト１００の構成は、Ｘ線不透過ターゲットの放射線画像を取得するための、及びカメラ位置と固有カメラパラメータとを決定するための、較正オブジェクト１００の高精度の最初の位置決めを容易にする。

較正オブジェクト１００が位置付けられる精度は、較正オブジェクト１００の内部空間に受け入れられる光のレベルの測定を提供すべく、較正オブジェクト１００内に光メータを含めることによって高められ得る。これはまた、較正オブジェクト１００を用いて、レーザ照明システムが治療室アイソセンタを特定する精度の品質制御検査を実行することを更に容易にし、これを以下にて説明する。

先ず、Ｘ線不透過性の球を使用するか較正マーキングを撮像するかのいずれかである上述の方法に従って、治療装置のアイソセンタの位置が決定される。次いで、オブジェクトがアイソセンタに位置付けられ、この位置が、上述の既知の画像解析法を用いて確認される。オブジェクトをこの既知の位置にして、レーザ照明システムからの光が、側面１２４のうちの１つのみの水平スロット１３２及び鉛直スロット１６０に選択的に入ることが可能にされる。これは、カバー７０（図１２及び１３）を設置することによって達成されることができ、カバー７０は、較正オブジェクト１００を覆ってその上に位置付けられることを可能にするように僅かに大きく且つ開口端を有することを除いて、較正オブジェクト１００と同じ形状をしたものである。

カバー７０は、１つの側面７６にリトラクタブルドア（格納式の扉）７４を有しており、リトラクタブルドア７４は、引っ込められたときに、カバーがオブジェクト１００の上に位置付けられた状態で、水平スロット１３２と揃う水平開口を作り出すものであり、それにより、レーザ照明システムからカバー７０に入射する光は水平スロット１３２に入るのみとなる。カバー７０は、隣接する側面７７に更なるリトラクタブルドア７５を有しており、リトラクタブルドア７５は、引っ込められたときに、カバーがオブジェクト１００の上に位置付けられた状態で、鉛直スロット１６０と揃う鉛直開口を作り出すものであり、それにより、レーザ照明システムからカバー７０に入射する光は鉛直スロット１６０に入るのみとなる。カバーの隣接し合う側面に水平開口及び鉛直開口を組み込むことにより、１つの側面にあるカバーの水平開口を用いた水平なレーザ光と、隣接する側面にあるカバーの鉛直開口を用いた鉛直なレーザ光とをアライメントすることが可能である。

あるいは、スロットの一方のみにレーザ光が入るようにレーザ光を選択的に遮断するためにカバーを用いることに代えて、レーザ照明システムそれ自体を、１つの面の光のみがアクティブにされるように構成してもよい。

オブジェクト１００がアイソセンタに位置付けられ、レーザ光がスロット１３２、１６０のうちの一方に入ると、較正オブジェクト１００内に位置する光メータ（図示せず）を用いて、レーザ光から較正オブジェクトが受けた光の量が測定される。そして、測定された光の量が、オブジェクトが治療装置アイソセンタに位置していることに対応する基準の光の量として記憶される。この記憶された光の量は、オブジェクトがアイソセンタに位置付けられるときの、後の光量の測定結果と比較されることができる。測定された光量と記憶された光量との間の差は、オブジェクトがアイソセンタに位置していないこと（これは、上述のように画像解析によって確かめられ得る）、又は、オブジェクトがアイソセンタに正しく位置している場合に、レーザ照明システムの不正確さ、のいずれかに起因し得る。この差がレーザ照明システムの不正確さに起因する場合、レーザ照明システムを再較正することができる。上述のカバー７０を用いて光を遮断することによって、又は、１つの光のみをアクティブにして光の量を測定し、その光の量を、較正オブジェクトがアイソセンタに正しく位置していたときのその光の基準値と比較することによって、のいずれかで、レーザシステムの３つのレーザ光の面を、一度に１つの光の面ずつ検査することができる。

理解されることには、測定された光の量が基準の光の量の値に一致するまでレーザ光を調節するか、又は、測定された光の量が基準の光の量の値に一致するまで較正オブジェクトを動かすか、のいずれかを行うことができる。どちらの方法も、治療センタのアイソセンタが、通常の既知の手法で決定されること、すなわち、較正オブジェクトを撮像してモデルを生成することによって又はＸ線不透過性の球を照射することによって決定されることを必要とし、そして、測定された光の量が基準の光の量の値に一致したときに、較正オブジェクトがアイソセンタにあることが確認される。アイソセンタはり、アイソセンタに対する較正オブジェクトの位置も分かっていることになるので、不一致はレーザ照明システムにおける誤差に起因することになる。

やはり理解されることには、スロット１３２、１６０は、アイソセンタに較正オブジェクトを位置付けるだけでなく、測定した光を基準値と比較することによってオブジェクトが機械式カウチ上でフラットであることを確認することと、レーザ照明システムの正確さの検証との双方を容易にする。

上述の実施形態では、較正オブジェクト１００の外装上のスロット１１２、１１４、１３２、１６０の存在を利用し、これらを、治療室アイソセンタの推定位置をハイライトするレーザ光とアライメントものとして、較正オブジェクト１００の位置決めを説明してきたが、認識されることには、このようなスロットは、較正オブジェクトの近似的な位置決めを支援するための使用されるに過ぎず、これらのスロットの一部又は全てが省略されてもよい。

例として、図１４は、側面２２４に水平スロット２３２のみが設けられていることを除いて較正オブジェクト１００に等しい、代わりの較正オブジェクト２００を示している。理解されることには、水平スロットのみを設けることにより、較正オブジェクトの鉛直アライメントのみ、すなわち、オブジェクトがフラットであり且つ正しい高さにあることの確認のみを達成することができる。理解されることには、水平若しくは鉛直のスロット、又は水平と鉛直との双方のスロットの組み合わせは、較正オブジェクトの位置決めを可能にするために、異なる側面又は同じ側面に組み込まれることができる。

上述の較正オブジェクト１００、２００においては、凹部１０８、２０８の形態の較正マーキングが上面１０６、２０６に設けられている。これらの代わる実施形態では、凹部及びスロットが、追加的あるいは代替的に、例えば底面１２２、２２２といった、較正オブジェクトのその他の表面に設けられてもよい。凹部及びスロットを底面に設けることは、乳がんの放射線治療を受ける患者を受け入れるように設計された開口部を有する機械式カウチとともに較正オブジェクトが使用され、カウチの下から放射線が適用されるとともに画像が取得されるときに、特に有利である。

次に、図１５－１８を参照して、代わりの較正オブジェクト３００を説明する。較正オブジェクト３００は、第１実施形態の較正オブジェクト１００のベースセクション１０２及び蓋セクション１０４と等しく構成されて同じようにして組み立てられる蓋セクション３０４及びベースセクション３０２を有する透明な内側部分を有している。

そして、組み立てられた透明内側部分３０２、３０４が、ベースセクション３９２及び蓋セクション３９４を有するアルミニウムのボックス３９０（図１６は、ベースセクション３９２の上方に位置付けられた蓋セクション３９４を示している）に挿入される。アルミニウムボックス３９０は、組み立てられた蓋セクション３０４及びベースセクション３０２との厳しい公差での篏合を生じるような大きさにされている。

組み立てられた透明内側部分３０２、３０４の挿入に先立ち、アルミニウムボックス３９０の内表面３９５に、白色又は明色の塗料が塗布される。アルミニウムボックス３９０の蓋セクション３９４が、ベースセクション３９２上に位置付けられ、例えば接着剤（図１７には示さず）などの好適な固定手段を用いて固定される（図１７）。

アルミニウムボックス３９０（その内表面３９５上の白色コーティングを含めて）を、その厚さ全体を貫いて精密機械加工して、透明材料を露呈させることにより、凹部３０８の形態の較正マーキングと、水平スロット３３２及び鉛直スロット３６０の形態の位置決めマーキングとが作り出される。そして、同じ機械加工を用いて、蓋セクション３９４から彫り込まれたスロット３１２、３１４が露呈される。

理解されるように、アルミニウムボックスを設け、次いで、較正マーキング及び位置決めマーキングを作り出すようにアルミニウム材料を除去することは、図４－１０にて較正オブジェクト１００に関して説明した方法（彫り込みによって塗料が除去される）に対する一代替方法である。やはり理解されるように、不透明な部分となるのは、凹部を露呈させるように機械加工されることの後に残存する較正オブジェクト３００のアルミニウム材料である（それに対し、図４－１０の較正オブジェクト１００では、不透明な部分は、凹部が彫り込まれた後に残存する塗料である）。いずれの方法も、不透明な塗料又は固体アルミニウム材料を除去するのに使用される精密機械加工により、較正オブジェクト上に高度に正確で均一なマーキングが作り出されることをもたらすとともに、透明材料と残存する塗料又はアルミニウム材料との間の高いコントラストをもたらし（これは、上述のように較正オブジェクトが背面照明されるときに更に増進される）、透明材料と残存する塗料又はアルミニウム材料との間のコントラストが増大する。

やはり理解されることには、アルミニウムボックスの内表面３９５に白色コーティングを設けることにより、外部又は内部の光源からの光が内表面で反射されて凹部３０８を背面照明することになる。

それに代わる一実施形態において、アルミニウムボックスは塗られる必要がなく、代わりに、アルミニウム材料の反射性の性質が、或る一定程度まで、入射光を反射して較正マーキングを背面照明することになる。

一部の実施形態では、レーザ照明システムを用いて透明な較正マーキングを背面照明するのではなく、例えばＬＥＤ源などの代わりの光源が、オブジェクトの内側に位置して設けられる。このような光源は、例えば、アクティブにされた後のカメラシステムからの信号伝送、較正オブジェクト１００上若しくは治療装置上に位置付けられた手動スイッチ、又は較正オブジェクト１００がカウチ上に配置されて撮像の準備が整ったときに光をターンオンさせる圧力センサ若しくは近接センサによってなど、数多の異なる手法でターンオンされることができる。

以上の実施形態では、Ｘ線不透過性のターゲット又は球を含んだ較正オブジェクト１００を説明してきた。認識されることには、そのようなターゲットを含めることは、治療室アイソセンタの位置が非常に高精度に特定されることを可能にする。

そのようなＸ線不透過性のターゲット又は球を含まない較正オブジェクト１００は、なおも有用な機能を果たし得る。より具体的には、そのようなＸ線不透過性のターゲット又は球を含まない較正オブジェクト１００は、モニタリングシステムのカメラの内部特性（例えば、レンズ収差）を決定するために使用されることができ、記載した較正オブジェクト１００が、そのような内部特性を決定することを容易にする高コントラストで高精度なパターンを提供する。やはり認識されることには、そのような較正オブジェクト１００は、オブジェクトに入射するレーザ光を最大化するオブジェクト１００の位置決めを、モニタリングシステムによってモデル化されるオブジェクトの位置及び向きと比較することによって、レーザ照明システムの精度についての品質制御検査を実行するために利用され得る。しかしながら、認識されることには、そのような実施形態は、Ｘ線不透過性のターゲット又は球が較正オブジェクト１００に含められる場合に可能であろうものと同じ正確度まで、レーザ照明システムの精度がモニタされることを可能にしない。

Ｘ線不透過ターゲットを収容した既知のサイズ及び形状の較正オブジェクトを提供することは、先述のＶｉｓｉｏｎ ＲＴ社の特許文献７に記載の不透明なターゲットを照射することによって、又は、それに代えてモニタリングシステムを単独で用いて較正オブジェクト１００の位置を決定し、較正オブジェクト１００の中心を治療室アイソセンタ上に位置付けるように手動で又は調節可能カウチ１８を用いてのいずれかでオブジェクトの位置を調節することによって、のいずれかで治療室アイソセンタの特定を容易にする。適所の較正オブジェクト１００を用いて、レーザ照明システムが治療室アイソセンタをハイライトする精度が決定され得る。しかしながら、認識されることには、Ｘ線不透過マーカを照射することなしでモニタリングシステムを利用するのみで較正オブジェクトが位置付けられることになるとした場合、そのようなアプローチは、モニタリングシステムの精度を当てにするものとなる。Ｘ線不透過ターゲットを照射することに頼らずにアイソセンタを特定することができることの利点は、時間をかけての繰り返し照射は、正確な撮像には当てにできない程度までＸ線不透過ターゲットを劣化させ、それ故に、同じ較正オブジェクト上でＸ線不透過ターゲットと較正マーキングとの双方を組み合わせることにより、いずれの方法も用いることができ、Ｘ線不透過ターゲットの寿命が延びることである。

やはり認識されることには、モニタリングシステムからのフィードバックに基づいて、又は較正オブジェクト１００の照射からの画像を処理することに基づいて、較正オブジェクト１００を位置決めするのではなく、レーザ照明システムを用いて較正オブジェクト１００をアライメントすることによって、較正オブジェクト１００が位置決めされ、次いで、較正オブジェクト１００を撮像又は照射して、較正オブジェクト１００と治療室アイソセンタとの相対的な位置決めを決定することによって、レーザ照明システムの精度が検証され得る。

より更なる一実施形態において、多目的オブジェクトはまた、放射線治療装置アイソセンタをハイライトするように動作可能なレーザ照明システムの精度を決定する方法においても使用されることができる。そのような方法は、先ず、オブジェクトを実質的に治療装置のアイソセンタに位置付けるステップと、複数のレーザ光源のうちの１つからの光が選択的に較正オブジェクトによって受けられることを可能にするステップと、較正オブジェクトによって受けられる光の量が、較正オブジェクトが治療装置のアイソセンタに位置することに伴う光の量に一致するまで、上記複数のレーザ光源のうちの１つからの上記光の位置を調節するステップとを有する。

さらに、そのような精度測定方法は、上記複数のレーザ光源のうちの１つから較正オブジェクトによって受けられる光の量を測定するステップと、測定された受光量を、較正オブジェクトがアイソセンタに位置付けられているときに受けられる光の量に相当する基準の光の量と比較して、較正オブジェクトによって受けられる光の量が、治療装置のアイソセンタに位置することに伴う光の量に一致するときを決定するステップとを含む。

放射線治療装置アイソセンタをハイライトするように動作可能なレーザ照明システムの精度を決定するための他の一方法は、較正オブジェクトの中心を、推定されたアイソセンタ上に位置付けるステップと、複数のレーザ光源のうちの１つからの光が選択的に較正オブジェクトによって受けられることを可能にするステップと、上記複数のレーザ光源のうちの１つから較正オブジェクトによって受けられる光の量を測定するステップと、測定される光の量が最大になるまで、較正オブジェクトの位置を調節するステップと、光が最大になった位置でアイソセンタに対する較正オブジェクトの位置を決定するステップと、光が最大になった位置における較正オブジェクトの位置を、アイソセンタ位置と比較するステップとを含む。

較正オブジェクトは、１つ以上のＸ線不透過ターゲットを収容することができ、アイソセンタに対する較正オブジェクトの位置を決定することは、少なくとも１つのＸ線不透過ターゲットを照射するステップと、照射されたターゲットの画像を取得するステップと、取得された画像を解析するステップとを有する。

さらに、アイソセンタに対する較正オブジェクトの位置の決定は、患者モニタリングシステムを用意するステップと、患者モニタリングシステムからの画像検出器を用いて較正オブジェクトを撮像するステップと、取得された画像を用いて較正オブジェクトのモデルを生成するステップとを有し得る。

加えて、複数のレーザ光源のうちの１つからの光が選択的に較正オブジェクトによって受けられることを可能にするステップは、複数のレーザ光源のうちの１つのみをアクティブにすることを有し得る。

それに代えて、複数のレーザ光源のうちの１つからの光が選択的に較正オブジェクトによって受けられることを可能にするステップは、複数のレーザ光源のうち１つを除いて全てが選択的に較正オブジェクトによって受けられないようにすることを有していてもよい。

基準の光の値との比較における一貫性を確保するために、レーザ照明システムからの光が複数の位置決めマーキングのうちの１つのみを通って較正オブジェクトに入ることを確実にするため、較正オブジェクト上に位置付けられるカバーが設けられ、該カバーが、複数のレーザ光源のうち１つを除いて全てが選択的に較正オブジェクトによって受けられないようにするよう構成される。

カバーは、少なくとも１つの選択的に閉鎖可能な開口部を含み得る。

較正オブジェクト上でのカバーの位置決めは、上記少なくとも１つの選択的に閉鎖可能な開口部が位置決めマーキングの透明部分に隣接するように行われることができ、閉鎖可能な開口部を開くことは、レーザ照明システムからの光が該開口部を介して較正オブジェクトの内部空間に伝えられるように行われることができる。

Claims (15)

1. 患者治療システム用の多目的オブジェクトであって、当該多目的オブジェクトは、
   第１セクションと、
   第２セクションと、
   を有し、
   前記第１セクションは、複数の透明マーキングを備えて構成された上面、及び前記第２セクションの上に配置されるように構成された下面を有し、
   前記第２セクションは、深さ及び幅を有して構成された１つ以上の凹部を持ち、該１つ以上の凹部の各々が、ターゲットオブジェクトを収容するように構成されている、
   多目的オブジェクト。
2. 前記第２セクション及び前記第１セクションは、透明材料から作製され、前記第２セクション及び／又は前記第１セクションの表面のうち少なくとも１つ以上が、コーティング材料を備えて構成され、前記複数の透明マーキングは、前記第１セクションの前記上面のうち前記コーティング材料を備えていない領域によって形成されている、請求項１に記載の多目的オブジェクト。
3. 前記コーティング材料は、前記第１セクション及び／又は前記第２セクションの内部空間に入射する光を反射するように構成された第１の光反射コーティングを有する、請求項２に記載の多目的オブジェクト。
4. 少なくとも前記第１セクションは、光不透過コーティングとして構成されたコーティングを有し、前記光不透過コーティングは、前記透明マーキングの位置とは異なる領域で、少なくとも前記第１セクションの１つ以上の表面を覆っている、請求項２に記載の多目的オブジェクト。
5. 前記ターゲットオブジェクトは、Ｘ線不透過ターゲットとして構成される、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の多目的オブジェクト。
6. 前記ターゲットオブジェクトの各々が、前記凹部内で同じ水平面内に位置する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の多目的オブジェクト。
7. 当該多目的オブジェクトは更に、前記第１セクション及び／又は前記第２セクションの中に収容された光メータを有する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の多目的オブジェクト。
8. 当該多目的オブジェクトは更に、前記第１セクション及び／又は前記第２セクションの中に又はそれに隣接して位置する内部光源を有し、該光源は、前記患者治療システムのカメラシステムによって当該多目的オブジェクトが撮像されるときに、前記第１セクション及び／又は前記第２セクションの内部を照らすように動作可能である、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の多目的オブジェクト。
9. 当該多目的オブジェクトは更に受信器を有し、該受信器は、前記カメラシステムから信号を受信すると自動的に前記光源をアクティブにするように構成される、請求項８に記載の多目的オブジェクト。
10. 当該多目的オブジェクトは更にセンサを有し、該センサは、前記患者治療システムの機械式カウチ上に当該多目的オブジェクトを位置付けたことを感知すると自動的に前記内部光源をアクティブにするように構成される、請求項９に記載の多目的オブジェクト。
11. 前記内部光源は、前記患者治療システムのカメラシステムによって当該多目的オブジェクトが撮像されるときに、前記透明マーキングを照らすように前記第１セクション及び／又は前記第２セクションの中に位置付けられる、請求項８に記載の多目的オブジェクト。
12. １つ以上の画像検出器を有する患者治療システムを較正及び／又はモニタする方法であって、
    請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の多目的オブジェクトを用意するステップと、
    前記多目的オブジェクトを患者治療システム内に位置付けるステップと、
    前記多目的オブジェクトが前記患者治療システム内に位置付けられるときに、前記多目的オブジェクトを照明するステップであり、該照明によって前記透明マーキングが照らし出される、ステップと、
    前記多目的オブジェクトを撮像して、前記照らされた透明マーキングによって前記多目的オブジェクト上に作り出されるパターン画像を取得するステップと、
    を有する方法。
13. 前記多目的オブジェクトは、実質的に前記患者治療システムのアイソセンタに位置付けられ、さらに、前記照明はレーザ光として構成され、前記多目的オブジェクトは、前記レーザ光によって照らされるときに、前記レーザ光が前記多目的オブジェクトの内部で反射されることを可能にするように構成され、前記反射された光が、前記透明マーキングによって作り出されるパターンを照らし出す、請求項１２に記載の方法。
14. 更なるステップにて、前記多目的オブジェクトが更に、実質的に前記患者治療システムのアイソセンタに位置付けられるようにされ、更なるステップは、
    続いて前記多目的オブジェクトを照射し、
    前記多目的オブジェクトの照射画像を取得し、
    前記多目的オブジェクトの前記照射画像を解析することによって、前記多目的オブジェクト内の前記ターゲットオブジェクトの相対位置を決定する、
    ことを含む、請求項１２又は１３に記載の方法。
15. さらに、前記照射画像及び前記パターン画像が、モデル生成部への入力として使用され、前記モデル生成部は、
    前記パターン画像を用いて、前記１つ以上の画像検出器の位置決め及び前記１つ以上の画像検出器を含むカメラシステムの一組の固有パラメータを決定し、且つ
    前記照射画像を使用及び処理して、治療室アイソセンタの位置を決定する、
    ように構成される、請求項１４に記載の方法。

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