KR102528875B1 - 의료용 화상 처리 장치, 치료 시스템, 및 의료용 화상 처리 프로그램 - Google Patents

Abstract

실시형태의 의료용 화상 처리 장치는, 관심 영역 취득부와, 치료 계획 취득부와, 영향도 계산부와, 표시 제어부를 가진다. 관심 영역 취득부는, 환자의 체내의 일부의 영역을 관심 영역으로서 취득한다. 치료 계획 취득부는, 상기 환자에 대하여 행하는 방사선 치료의 계획 단계에서 결정한 치료 계획 정보를 취득한다. 영향도 계산부는, 상기 환자에게 조사(照射)하는 방사선이 상기 환자의 체내의 치료하는 대상의 부위에 도달할 때까지의 비정(飛程)까지의 사이에서 상기 관심 영역에 대하여 미치는 영향을 나타내는 영향도를 계산한다. 표시 제어부는, 현재의 상기 환자의 투시 화상에, 상기 영향도의 정보를 중첩한 표시 화상을 생성하여 표시부에 표시시킨다.

Description

의료용 화상 처리 장치, 치료 시스템, 및 의료용 화상 처리 프로그램

본 발명의 실시형태는, 의료용 화상 처리 장치, 치료 시스템, 및 의료용 화상 처리 프로그램에 관한 것이다.

본원은, 2018년 03월 20일에, 일본에 출원된 특원2018-053470호에 의거하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

방사선 치료는, 방사선을 환자의 체내에 있는 병소(病巢)에 대하여 조사(照射)함으로써, 그 병소를 파괴하는 치료 방법이다. 이때, 방사선은, 병소의 위치에 정확하게 조사될 필요가 있다. 이것은, 환자의 체내의 정상적인 조직에 방사선을 조사해 버리면, 그 정상적인 조직에까지 영향을 줄 경우가 있기 때문이다. 그 때문에, 방사선 치료를 행할 때에는, 우선, 치료 계획의 단계에 있어서, 미리 컴퓨터 단층 촬영(Computed Tomography: CT)이 행해져, 환자의 체내에 있는 병소의 위치가 3차원적으로 파악된다. 그리고, 파악한 병소의 위치에 의거하여, 정상적인 조직에의 조사를 적게 하도록, 방사선을 조사하는 방향이나 조사하는 방사선의 강도가 계획된다. 그 후, 치료의 단계에 있어서, 환자의 위치를 치료 계획의 단계의 환자의 위치에 맞춰, 치료 계획의 단계에서 계획한 조사 방향이나 조사 강도에 따라서 방사선이 병소에 조사된다.

치료 단계에 있어서의 환자의 위치 맞춤에서는, 치료를 개시하기 직전에 환자를 침대에 눕힌 상태에서 촬영한 환자의 체내의 투시 화상과, 치료 계획 시에 촬영한 3차원의 CT 화상으로부터 가상적으로 투시 화상을 재구성한 디지털 재구성 X선 사진(Digitally Reconstructed Radiograph: DRR) 화상과의 화상 대조가 행해져, 각각의 화상 사이에서의 환자의 위치 어긋남이 구해진다. 그리고, 구한 환자의 위치 어긋남에 의거하여 침대를 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 환자의 체내의 병소나 뼈 등의 위치가, 치료 계획 시와 맞춰진다.

환자의 위치 어긋남은, 투시 화상과 가장 유사한 DRR 화상이 재구성되도록, CT 화상 중의 위치를 탐색함으로써 구해진다. 환자의 위치의 탐색을 컴퓨터에 의해 자동화하는 방법은 다수 제안되어 있다. 그러나, 최종적으로는, 자동으로 탐색한 결과를 이용자(의사 등)가 투시 화상과 DRR 화상을 비교해 봄으로써 확인한다. 그리고, 이용자(의사 등)에 의한 확인이 되는대로, 방사선의 조사를 행한다. 방사선 치료에서는, 이러한 환자 위치 결정의 작업이, 치료를 개시하기 전단계에 있어서 매회 행해진다.

또, 환자 위치 결정의 작업을 포함하여, 방사선 치료를 행하고 있을 동안에는, 환자의 체위에 변화가 있어서는 안된다. 이 때문에, 환자는, 방사선 치료를 행하고 있을 동안, 꼼짝 못하도록, 고정구 등으로 고정된다. 그런데, 환자 위치 결정의 작업은, 이용자(의사 등)의 기량에 따라 소요 시간에 큰 차가 나는 작업이다. 그러나, 치료 계획의 단계와 치료 단계에서 환자의 상태에 변화가 있을 경우 등으로부터, 환자 위치 결정의 작업은 용이한 작업이 아니다. 환자 위치 결정의 작업에 요하는 시간이 길어지면, 환자의 부담의 증가나 행한 환자 위치 결정의 정밀도의 열화(劣化) 등이 우려된다.

이 때문에, 환자 위치 결정의 작업을 용이하게 하기 위한 기술로서, 예를 들면, 특허문헌 1에 개시되어 있는 기술이 제안되어 있다. 특허문헌 1에 개시되어 있는 기술에서는, 치료 계획의 단계에서 촬영한 CT 화상에 찍힌 환자와, 치료 단계에 있어서 촬영한 투시 화상에 찍힌 환자와의 어긋남량을 나타냄으로써, 현재의 환자의 위치를 이용자(의사 등)가 용이하게 확인할 수 있게 하고 있다. 보다 구체적으로는, 특허문헌 1에 개시되어 있는 기술에서는, 치료 계획의 단계에서 촬영한 CT 화상에 포함되는 각각의 화소의 휘도 구배(勾配)와, 치료 단계에 있어서 촬영한 투시 화상에 포함되는 각각의 화소의 휘도 구배를 각각 산출한다. 이에 따라, 특허문헌 1에 개시되어 있는 기술에서는, 각각의 화상에 찍힌 피사체인 환자의 경계 부분(특히, 뼈 부분)을 판정할 수 있다. 그리고, 특허문헌 1에 개시되어 있는 기술에서는, 각각의 화상으로부터 산출한 휘도 구배에 의거하여, 피사체의 경계 부분의 어긋남(어긋남량)을 산출하고, 산출한 어긋남을 나타내는 화상을 투시 화상에 중첩하여 표시한다. 즉, 특허문헌 1에서 개시되어 있는 기술에서는, 환자의 뼈 부분의 어긋남을 구하고, 뼈 부분의 어긋남을 강조한 화상을 투시 화상에 중첩하여 표시함으로써, 치료 계획의 단계에 대한 치료 단계(현재)의 환자의 위치 어긋남을 이용자(의사 등)에게 제시하고 있다.

그러나, 환자의 뼈 부분은, 치료 계획의 단계와 치료 단계에서 반드시 같은 상태라고는 할 수 없다. 예를 들면, 방사선 치료를 행하는 부위의 부근에 관절 등이 있을 경우에는, 환자의 자세에 따라서는, 환자의 뼈 부분이 치료 계획의 단계와 치료 단계에서 반드시 일치한다고는 할 수 없다. 게다가, 환자의 체내에 있어서, 방사선을 조사하는 대상의 병소의 위치는, 반드시 뼈의 부근이라고는 할 수 없다. 이 때문에, 특허문헌 1에 개시되어 있는 기술과 같은 환자의 뼈 부분의 어긋남에 의거한 환자 위치 결정에서는, 환자 위치 결정의 작업이 용이해지지 않을 경우도 있을 수 있다.

또한, 방사선 치료에서는, 치료 계획의 단계에서 계획한 선량(線量)의 방사선이 병소에 조사되는 것이 중요하지만, 병소에 조사되는 방사선의 선량 분포는, 방사선이 통과하는 환자의 체내의 조직의 조성에 의해 바뀐다. 예를 들면, 방사선이 통과하는 경로 상에, 치료 계획의 단계에서는 존재하고 있지 않았던 장(腸) 가스 등의 공기의 영역이 존재하는 것도 생각할 수 있다. 이 공기의 영역은, 병소에 조사되는 방사선의 선량에 영향을 미치게 될 가능성이 있다. 그러나, 특허문헌 1에 개시되어 있는 기술에서는, 조사하는 방사선이 환자의 체내를 통과하는 경로에 관한 고려가 되어 있지 않다.

이 때문에, 특허문헌 1에 개시되어 있는 기술을 이용해도, 이용자(의사 등)가 환자 위치 결정의 작업의 결과를 육안으로 확인하는 것은, 여전히 필요하다. 또, 방사선 치료에 있어서 방사선을 조사하는 방향은, 예를 들면, 수평 방향이나 수직 방향 등과 같은 항상 일정한 방향에 한정되지 않기 때문에, 이용자(의사 등)가 환자 위치 결정의 작업의 결과를 육안으로 확인할 때에는, 방사선을 조사하는 방향에 대한 고려도 필요하다.

일본국 특개2012-030005호 공보

본 발명의 일 태양이 해결하고자 하는 과제는, 방사선 치료를 개시하기 전에 행하는 환자의 위치 맞춤의 작업에 있어서 환자의 위치의 확인을 용이하게 할 수 있는 의료용 화상 처리 장치, 치료 시스템, 및 의료용 화상 처리 프로그램을 제공하는 것이다.

본 실시형태의 일 태양의 의료용 화상 처리 장치는, 관심 영역 취득부와, 치료 계획 취득부와, 영향도 계산부와, 표시 제어부를 가진다. 관심 영역 취득부는, 환자의 체내의 일부의 영역을 관심 영역으로서 취득한다. 치료 계획 취득부는, 상기 환자에 대하여 행하는 방사선 치료의 계획 단계에서 결정한 치료 계획 정보를 취득한다. 영향도 계산부는, 상기 환자에게 조사하는 방사선이 상기 환자의 체내의 치료하는 대상의 부위에 도달할 때까지의 비정(飛程)까지의 사이에서 상기 관심 영역에 대하여 미치는 영향을 나타내는 영향도를 계산한다. 표시 제어부는, 현재의 상기 환자의 투시 화상에, 상기 영향도의 정보를 중첩한 표시 화상을 생성하여 표시부에 표시시킨다.

상기 태양에 따르면, 방사선 치료를 개시하기 전에 행하는 환자의 위치 맞춤의 작업에 있어서 환자의 위치의 확인을 용이하게 할 수 있는 의료용 화상 처리 장치, 치료 시스템, 및 의료용 화상 처리 프로그램을 제공할 수 있다.

도 1은 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치를 구비한 치료 시스템의 개략 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도.
도 3은 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치의 동작의 흐름을 나타내는 플로우 차트.
도 4는 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치를 구비한 치료 시스템에 있어서의 방사선의 출사(出射)와 방사선의 조사 대상과의 관계의 일례를 설명하는 도면.
도 5는 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치에 구비한 표시 제어부가 생성하는 표시 화상의 일례를 나타내는 도면.
도 6은 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치에 구비한 표시 제어부가 생성하는 표시 화상의 다른 일례를 나타내는 도면.
도 7은 제2 실시형태의 의료용 화상 처리 장치의 개략 구성을 나타내는 블록도.
도 8은 제2 실시형태의 의료용 화상 처리 장치의 동작의 흐름을 나타내는 플로우 차트.
도 9는 제2 실시형태의 의료용 화상 처리 장치의 다른 동작의 흐름을 나타내는 플로우 차트.
도 10은 제2 실시형태의 의료용 화상 처리 장치를 구비한 치료 시스템에 있어서의 방사선의 출사와 방사선의 조사 대상과의 관계의 일례를 설명하는 도면.
도 11은 제2 실시형태의 의료용 화상 처리 장치에 구비한 표시 제어부가 생성하는 표시 화상의 일례를 나타내는 도면.

이하, 실시형태의 의료용 화상 처리 장치, 치료 시스템, 및 의료용 화상 처리 프로그램을, 도면을 참조하여 설명한다.

(제1 실시형태)

도 1은, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치를 구비한 치료 시스템의 개략 구성을 나타내는 블록도이다. 도 1에 나타낸 치료 시스템(1)은, 의료용 화상 처리 장치(100)와, 치료 장치(10)를 구비한다.

우선, 치료 시스템(1)을 구성하는 치료 장치(10)에 대해서 설명한다. 치료 장치(10)는, 치료대(11)와, 2개의 방사선원(12)(방사선원(12-1) 및 방사선원(12-2))과, 2개의 방사선 검출기(13)(방사선 검출기(13-1) 및 방사선 검출기(13-2))와, 치료 빔 조사문(14)을 구비한다.

또, 도 1에 나타낸 각각의 부호에 이어서 부여한 「-」와 그것에 이어지는 숫자는, 대응 관계를 식별하기 위한 것이다. 예를 들면, 치료 장치(10)에 있어서의 방사선원(12)과 방사선 검출기(13)와의 대응 관계에서는, 방사선원(12-1)과 방사선 검출기(13-1)가 대응하여 1개의 세트로 되어 있는 것을 나타내고, 방사선원(12-2)과 방사선 검출기(13-2)가 대응하여 또 1개의 세트로 되어 있는 것을 나타내고 있다. 즉, 이하의 설명에 있어서는, 각각의 부호에 이어서 부여한 「-」와 그것에 이어지는 숫자가 같은 것끼리가 대응하고 있는 것을 나타내고 있다. 또, 이하의 설명에 있어서 복수 있는 같은 구성 요소를 구별하지 않고 표시할 경우에는, 「-」와 그것에 이어지는 숫자를 나타내지 않고 표시한다.

치료대(11)는, 방사선에 의한 치료를 받는 피검체(환자)(P)를 고정하는 침대이다.

방사선원(12-1)은, 환자(P)의 체내를 투시하기 위한 방사선(r-1)을 미리 정한 각도에서 조사한다. 방사선원(12-2)은, 환자(P)의 체내를 투시하기 위한 방사선(r-2)을, 방사선원(12-1)과 다른 미리 정한 각도에서 조사한다. 방사선(r-1) 및 방사선(r-2)은, 예를 들면, X선이다. 도 1에 있어서는, 치료대(11) 위에 고정된 환자(P)에 대하여, 2방향에서 X선 촬영을 행할 경우를 나타내고 있다. 또, 도 1에 있어서는, 방사선원(12)에 의한 방사선(r)의 조사를 제어하는 제어부의 도시는 생략하고 있다.

방사선 검출기(13-1)는, 방사선원(12-1)으로부터 조사되어 환자(P)의 체내를 통과하여 도달한 방사선(r-1)을 검출하고, 검출한 방사선(r-1)의 에너지의 크기에 따른 환자(P)의 체내의 투시 화상(PI)을 생성한다. 방사선 검출기(13-2)는, 방사선원(12-2)으로부터 조사되어 환자(P)의 체내를 통과하여 도달한 방사선(r-2)을 검출하고, 검출한 방사선(r-2)의 에너지의 크기에 따른 환자(P)의 체내의 투시 화상(PI)을 생성한다. 방사선 검출기(13)는, 2차원의 어레이 형상으로 검출기가 배치되고, 각각의 검출기에 도달한 방사선(r)의 에너지의 크기를 디지털값으로 나타낸 디지털 화상을, 투시 화상(PI)으로서 생성한다. 방사선 검출기(13)는, 예를 들면, 플랫·패널·디텍터(Flat Panel Detector: FPD)나, 이미지 인텐시파이어나, 컬러 이미지 인텐시파이어이다. 방사선 검출기(13)는, 생성한 투시 화상(PI)을 의료용 화상 처리 장치(100)에 출력한다. 또, 도 1에 있어서는, 방사선 검출기(13)에 의한 투시 화상(PI)의 생성을 제어하는 제어부의 도시는 생략하고 있다.

치료 장치(10)에서는, 방사선원(12)과 방사선 검출기(13)의 세트에 의해 치료 시스템(1)에 있어서의 촬상 장치를 구성하고 있다.

또, 도 1에 있어서는, 2세트의 방사선원(12)과 방사선 검출기(13), 즉, 2개의 촬상 장치를 구비하는 치료 장치(10)의 구성을 나타냈다. 그러나, 치료 장치(10)에 구비하는 촬상 장치의 수는, 도 1에 나타낸 바와 같이 2개의 촬상 장치를 구비한 구성, 즉, 방사선원(12)과 방사선 검출기(13)의 세트를 2세트 구비한 구성에 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 치료 장치(10)는, 3개 이상의 촬상 장치(3세트 이상의 방사선원(12)과 방사선 검출기(13)의 세트)를 구비하는 구성이어도 된다. 또한, 치료 장치(10)는, 1개의 촬상 장치(1세트의 방사선원(12)과 방사선 검출기(13)의 세트)를 구비하는 구성이어도 된다.

치료 빔 조사문(14)은, 환자(P)의 체내의 치료하는 대상의 부위인 병소를 파괴하기 위한 방사선을 치료 빔(B)으로서 조사한다. 치료 빔(B)은, 예를 들면, X선, γ선, 전자선, 양자선, 중성자선, 중(重)입자선 등이다. 또, 도 1에 있어서는, 치료 빔 조사문(14)에 의한 치료 빔(B)의 조사를 제어하는 제어부의 도시는 생략하고 있다.

또, 도 1에 있어서는, 고정된 1개의 치료 빔 조사문(14)을 구비하는 치료 장치(10)의 구성을 나타냈다. 그러나, 치료 장치(10)는, 치료 빔 조사문(14)을 1개만 구비하는 구성에 한정되는 것이 아니고, 복수의 치료 빔 조사문을 구비해도 된다. 예를 들면, 도 1에서는, 환자(P)에게 수직 방향에서 치료 빔(B)을 조사하는 치료 빔 조사문(14)을 구비하고 있는 치료 장치(10)의 구성을 나타냈지만, 치료 시스템(1)은, 환자(P)에게 수평 방향에서 치료 빔을 조사하는 치료 빔 조사문을 더 구비해도 된다. 또한, 예를 들면, 도 1에서는, 치료 빔 조사문(14)이, 환자(P)에게 수직 방향에서 치료 빔(B)을 조사하는 위치에 고정되어 있는 치료 장치(10)의 구성을 나타냈지만, 치료 시스템(1)에 구비하는 치료 빔 조사문(14)은, 환자(P)의 주위를 회전하도록 이동함으로써, 다양한 방향(각도)에서 환자(P)에게 치료 빔을 조사하는 구성의 치료 빔 조사문을 구비해도 된다.

의료용 화상 처리 장치(100)는, 방사선 검출기(13-1) 및 방사선 검출기(13-2)로부터 출력된 투시 화상(PI)에 의거하여, 방사선 치료에 있어서 치료를 행하는 환자(P)의 체내의 병소에 대한 치료 빔(B)의 조사를 제어한다. 이때, 의료용 화상 처리 장치(100)는, 폐나 간장 등, 환자(P)의 호흡이나 심박의 움직임에 의해 이동하는 기관을 추적하고, 적절한 타이밍에 치료 빔 조사문(14)에게, 환자(P)의 체내의 병소에 대하여 치료 빔(B)을 조사하게 한다. 또, 의료용 화상 처리 장치(100)에 있어서의 병소의 추적은, 치료 계획의 단계 등, 방사선 치료를 행하기 전에 촬영한 환자(P)의 화상(3차원의 컴퓨터 단층 촬영(Computed Tomography: CT) 화상이나 투시 화상(PI))과, 현재의 환자(P)의 투시 화상(PI)에 의거하여 행해진다.

또한, 의료용 화상 처리 장치(100)는, 치료 시스템(1)을 이용하는 방사선 치료의 실시자(의사 등)가 치료를 개시하기 전에 행하는 환자 위치 결정의 작업에 있어서 확인하는, 환자(P)의 위치의 정보를 제시한다. 이때, 의료용 화상 처리 장치(100)는, 치료 계획의 단계에 있어서 촬영한 환자(P)의 화상(CT 화상이나 투시 화상(PI))과, 현재의 환자(P)의 투시 화상(PI)에 의거하여, 치료대(11)에 눕힌 상태인 현재의 환자(P)의 위치와 치료 계획 시의 환자(P)의 위치와의 어긋남을 축차 검출한다. 그리고, 의료용 화상 처리 장치(100)는, 검출한 환자(P)의 위치 어긋남을 나타내는 정보를, 치료 시스템(1)을 이용하는 방사선 치료의 실시자(의사 등)에게 축차 제시한다.

또, 의료용 화상 처리 장치(100)와 치료 장치(10)에 구비한 방사선 검출기(13)는, LAN(Local Area Network)이나 WAN(Wide Area Network)에 의해 접속되어도 된다.

여기에서, 방사선 치료를 행하기 전에 행해지는 치료 계획에 대해서 설명한다. 치료 계획에서는, 치료에 앞서, 환자(P)에게 조사하는 치료 빔(B)(방사선)의 에너지, 조사 방향, 조사 범위의 형상, 복수 회로 나누어 치료 빔(B)을 조사할 경우에 있어서의 선량의 배분 등을 정하는 치료의 계획을 입안(立案)한다. 보다 구체적으로는, 우선, 치료 계획의 입안자(의사 등)가, 치료 계획의 단계에 있어서 촬영한 CT 화상에 대하여, 종양(병소)의 영역과 정상적인 조직의 영역과의 경계, 종양과 그 주변에 있는 중요한 장기와의 경계 등을 지정한다. 그리고, 치료 계획에서는, 지정된 종양에 관한 정보로부터 계산한, 환자(P)의 체표면으로부터 종양의 위치까지의 깊이나, 종양의 크기에 의거하여, 조사하는 치료 빔(B)의 방향(경로)이나 강도 등을 결정한다.

상술한 종양의 영역과 정상적인 조직의 영역과의 경계의 지정은, 종양의 위치 및 체적을 지정하는 것에 상당한다. 이 종양의 체적은, 육안적 종양 체적(Gross Tumor Volume: GTV), 임상적 표적 체적(Clinical Target Volume: CTV), 내적 표적 체적(Internal Target Volume: ITV), 계획 표적 체적(Planning Target Volume: PTV) 등으로 불리고 있다. GTV는, 화상으로부터 육안으로 확인할 수 있는 종양의 체적이며, 방사선 치료에 있어서는, 충분한 선량의 치료 빔(B)을 조사할 필요가 있는 체적이다. CTV는, GTV와 치료해야 할 잠재성의 종양을 포함하는 체적이다. ITV는, 예측되는 생리적인 환자(P)의 움직임 등에 의해 CTV가 이동하는 것을 고려하여, CTV에 미리 정한 여유(마진)를 부가한 체적이다. PTV는, 치료를 행할 때에 행하는 환자(P)의 위치 맞춤에 있어서의 오차를 고려하여, ITV에 마진을 부가한 체적이다. 이들 체적에는, 하기 식 (1)의 관계가 성립되어 있다.

GTV ∈ CTV ∈ ITV ∈ PTV …(1)

이 때문에, 치료 계획의 단계에 있어서는, 실제의 치료에 있어서 생길 가능성이 있는 오차를 고려한 마진을 더하여, 환자(P)에게 치료 빔(B)을 조사하는 위치 및 범위(영역)를 결정한다. 이때 고려하는 실제의 치료에 있어서 생길 가능성이 있는 오차란, 예를 들면, 환자(P)의 체내의 병소나 뼈 등의 위치를, 치료 계획 시의 위치와 합치기 위해 행하는 환자 위치 결정의 작업에 있어서 생길 가능성이 있는 환자(P)의 위치 어긋남 등이다.

이 때문에, 치료 시스템(1)을 이용하는 방사선 치료의 실시자(의사 등)는, 의료용 화상 처리 장치(100)로부터 축차 제시되는 환자(P)의 위치 어긋남의 정보를 육안으로 확인하면서, 실제의 치료에 있어서 생길 가능성이 있는 오차가 적어지도록, 환자 위치 결정의 작업을 행한다.

계속해서, 치료 시스템(1)을 구성하는 의료용 화상 처리 장치(100)의 구성에 대해서 설명한다. 도 2는, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)의 개략 구성을 나타내는 블록도이다. 또, 도 2에는, 환자 위치 결정의 작업을 행할 때에 치료 시스템(1)을 이용하는 방사선 치료의 실시자(의사 등)가 확인하는 환자(P)의 위치 어긋남을 나타내는 정보를 제시하는 기능에 관한 구성만을 나타내고 있다. 도 2에 나타낸 의료용 화상 처리 장치(100)는, 환자(P)의 위치 어긋남을 나타내는 정보를 제시하는 기능을 실현하는 구성 요소로서, 치료 계획 취득부(101)와, 관심 영역 취득부(102)와, 영향도 계산부(103)와, 화상 취득부(104)와, 표시 제어부(105)를 구비한다.

치료 계획 취득부(101)는, 치료 계획의 단계에 있어서 입안한 치료 계획의 정보(이하, 「치료 계획 정보」라고 함)를 취득한다. 여기에서, 치료 계획 정보는, 치료에 있어서 조사하는 치료 빔(B)의 방향(경로)이나 강도, 치료 빔(B)을 조사하는 범위(영역), 소위, 조사야(照射野), 환자(P)의 체내의 종양(병소)의 위치(즉, 치료 빔(B)을 조사하는 위치)나 종양(병소)의 크기 등을 포함하고 있는 정보이다. 치료 계획 취득부(101)는, 취득한 치료 계획 정보를, 관심 영역 취득부(102)와 영향도 계산부(103)의 각각에 출력한다. 또한, 치료 계획 취득부(101)는, 치료 계획에 있어서 이용한 CT 화상을 취득한다. 치료 계획 취득부(101)는, 취득한 CT 화상을, 관심 영역 취득부(102)와, 영향도 계산부(103)와, 표시 제어부(105)의 각각에 출력한다.

관심 영역 취득부(102)는, 치료 계획 취득부(101)로부터 출력된 치료 계획 정보에 의거하여, 환자(P)에 대하여 방사선 치료를 행할 때의 관심 영역(Region Of Interest: ROI)을 취득(추출)한다. 여기에서, 관심 영역(ROI)은, 치료 계획 취득부(101)로부터 출력된 CT 화상에 찍혀 있는 환자(P)의 체내의 종양(병소)에 대하여 행하는 방사선 치료의 효과에 영향을 미칠 가능성이 있는, 환자(P)의 체내의 일부의 영역이다. 따라서, 관심 영역(ROI)은, 방사선 치료를 개시하기 전에 환자(P)의 위치를 치료 계획의 단계의 위치에 맞출 필요가 있는 영역, 즉, 방사선 치료에 있어서 치료 빔(B)을 병소에 조사하기 위해 중요한 영역이다. 관심 영역 취득부(102)는, 취득(추출)한 각각의 관심 영역(ROI)을 나타내는 정보(이하, 「ROI 정보」라고 함)를, 영향도 계산부(103)에 출력한다.

영향도 계산부(103)는, 치료 계획 취득부(101)로부터 출력된 치료 계획 정보에 의거하여, 환자(P)의 체내의 병소에 조사되는 치료 빔(B)이, 관심 영역 취득부(102)로부터 출력된 ROI 정보에 나타난 각각의 관심 영역(ROI)에 대하여 미치는 영향의 높이를 나타내는 영향도를 계산한다. 이때, 영향도 계산부(103)는, 치료 빔(B)(방사선)의 조사 경로와, 관심 영역(ROI)에 포함되는 각각의 화소의 위치와의 위치 관계에 의거하여, 영향도를 계산한다. 여기에서 영향도 계산부(103)가 계산하는 영향도는, 그 값이 높을수록, 치료 계획의 단계의 환자(P)의 위치와 현재의 환자(P)의 위치와의 어긋남이 방사선 치료의 효과에 영향을 미칠 가능성이 높은 것을 나타내는 것이다. 또, 영향도 계산부(103)는, 관심 영역(ROI)에 포함되는 각각의 화소의 위치에 대한 치료 빔(B)의 영향도를, 치료 빔(B)의 도달 거리인 비정까지 계산한다. 이것은, 치료 빔(B)은, 병소에 조사됨으로써 그 에너지가 상실되기 때문에, 병소를 통과하는 치료 빔(B)에 대한 영향도는 계산할 필요가 없기 때문이다. 영향도 계산부(103)는, 관심 영역(ROI)에 포함되는 각각의 화소의 위치에 대하여 계산한 각각의 영향도의 정보를, 표시 제어부(105)에 출력한다.

화상 취득부(104)는, 환자 위치 결정의 작업 중에 촬영된 환자(P)의 투시 화상(PI)을 취득한다. 여기에서, 투시 화상(PI)은, 환자 위치 결정의 작업에 있어서, 환자(P)를 치료대(11)에 눕힌 상태에서 미리 정한 시간 간격마다 촬영한, 환자(P)의 체내의 화상이다. 즉, 투시 화상(PI)은, 환자 위치 결정의 작업 시에 방사선원(12)으로부터 조사되어 환자(P)의 체내를 통과한 방사선(r)을 방사선 검출기(13)가 검출하여 생성한 투시 화상(PI)이다. 또, 화상 취득부(104)는, 치료 장치(10)에 구비한 방사선 검출기(13)와 접속하기 위한 인터페이스를 포함해도 된다. 화상 취득부(104)는, 취득한 투시 화상(PI)을 표시 제어부(105)에 출력한다.

또, 화상 취득부(104)는, 치료 계획 취득부(101) 대신에, 치료 계획에 있어서 이용한 CT 화상을 취득해도 된다. 이 경우, 화상 취득부(104)는, 치료 계획 취득부(101) 대신에, 취득한 CT 화상을, 관심 영역 취득부(102)와, 영향도 계산부(103)와, 표시 제어부(105)의 각각에 출력한다.

표시 제어부(105)는, 화상 취득부(104)로부터 출력된 투시 화상(PI)에, 영향도 계산부(103)로부터 출력된 영향도의 정보를 중첩한 표시 화상을 생성한다. 여기에서, 표시 제어부(105)가 생성하는 표시 화상은, 치료 계획 취득부(101)로부터 출력된 CT 화상에 찍힌 환자(P)의 위치와, 화상 취득부(104)로부터 출력된 투시 화상(PI)에 찍힌 환자(P)의 위치가 어긋나 있는 개소의 화소를, 대응하는 영향도의 정보에 따라 강조한(눈에 띄게 한) 화상이다. 예를 들면, 표시 제어부(105)는, 환자(P)의 위치가 어긋나 있는 개소의 화소의 색을, 영향도의 크기에 따라 색별함으로써 강조하는 부분을 눈에 띄게 한 표시 화상을 생성한다. 표시 제어부(105)는, 생성한 표시 화상을, 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD: Liquid Crystal Display) 등의 도시하지 않은 표시 장치에 출력하여 표시시킨다.

또, 도시하지 않은 표시 장치는, 의료용 화상 처리 장치(100)에 구비한 구성이어도 되고, 의료용 화상 처리 장치(100)의 외부에 구비한 구성이어도 된다. 또한, 도시하지 않은 표시 장치는, 치료 장치(10)에 구비하는 구성이어도 된다.

이러한 구성에 의해, 의료용 화상 처리 장치(100)는, 치료를 개시하기 전에 행하는 환자 위치 결정의 작업에 있어서 중요한 치료 빔(B)의 조사 경로에 착목하여, 환자(P)의 위치 어긋남을 축차 검출한다. 그리고, 의료용 화상 처리 장치(100)는, 축차 검출한 환자(P)의 위치 어긋남의 정보를 시각적으로 나타낸 표시 화상을 도시하지 않은 표시 장치에 표시시켜, 치료 시스템(1)을 이용하는 방사선 치료의 실시자(의사 등)에게 축차 제시한다. 이에 따라, 치료 시스템(1)을 이용하는 방사선 치료의 실시자(의사 등)는, 의료용 화상 처리 장치(100)로부터 축차 제시된 환자(P)의 위치 어긋남의 정보를 육안으로 확인하면서, 환자 위치 결정의 작업을 행할 수 있다.

또, 상술한 의료용 화상 처리 장치(100)에 구비한 기능부 중 일부는, 예를 들면, CPU(Central Processing Unit)나 GPU(Graphics Processing Unit) 등의 프로세서가 기억 장치에 기억된 프로그램을 실행함으로써 기능하는 소프트웨어 기능부여도 된다. 여기에서, 기억 장치는, ROM(Read Only Memory)이나 RAM(Random Access Memory), HDD(Hard Disk Drive), 플래시 메모리 등에 의해 실현되어도 된다. 또, CPU나 GPU 등의 프로세서가 실행하는 프로그램은, 미리 의료용 화상 처리 장치(100)의 기억 장치에 저장되어 있어도 되고, 다른 컴퓨터 장치로부터 네트워크를 통해 다운로드되어도 된다. 또한, 휴대용 기억 장치에 저장된 프로그램이 의료용 화상 처리 장치(100)에 인스톨되어도 된다. 또한, 상술한 의료용 화상 처리 장치(100)에 구비한 기능부 중 일부 또는 전부는, FPGA(Field Programmable Gate Array)나 LSI(Large Scale Integration)나 ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등에 의한 하드웨어 기능부여도 된다.

여기에서, 치료 시스템(1)을 구성하는 의료용 화상 처리 장치(100)의 동작의 개략에 대해서 설명한다. 또, 이하의 설명에 있어서는, 의료용 화상 처리 장치(100)가, 환자 위치 결정의 작업을 행하는 치료 시스템(1)을 이용하는 방사선 치료의 실시자(의사 등)에게 환자(P)의 위치 어긋남의 정보를 제시하는 동작의 개략에 대해서 설명한다. 도 3은, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)에 있어서의 환자(P)의 위치 어긋남의 정보를 제시하는 동작의 흐름을 나타내는 플로우 차트의 일례이다.

치료를 개시하기 전에 행하는 환자 위치 결정의 작업에 있어서 의료용 화상 처리 장치(100)가 동작을 개시하면, 치료 계획 취득부(101)는, 우선, 치료 계획 정보를 취득한다(스텝 S100). 계속해서, 관심 영역 취득부(102)는, 치료 계획 취득부(101)로부터 출력된 치료 계획 정보에 의거하여, 관심 영역(ROI)을 취득한다(스텝 S101). 계속해서, 영향도 계산부(103)는, 치료 계획 취득부(101)로부터 출력된 치료 계획 정보에 의거하여, 관심 영역 취득부(102)로부터 출력된 ROI 정보에 나타난 각각의 관심 영역(ROI)에 대하여 영향도를 계산한다(스텝 S102). 계속해서, 표시 제어부(105)는, 화상 취득부(104)로부터 출력된 투시 화상(PI)에, 영향도 계산부(103)로부터 출력된 영향도의 정보를 중첩한 표시 화상을 생성한다(스텝 S103).

다음으로, 치료 시스템(1)을 구성하는 의료용 화상 처리 장치(100)에 구비한 각각의 구성 요소의 동작의 상세에 대해서 설명한다. 우선, 의료용 화상 처리 장치(100)를 구성하는 관심 영역 취득부(102)에 있어서의 관심 영역(ROI)의 취득 방법에 대해서 설명한다.

관심 영역 취득부(102)는, 상술한 바와 같이, 치료 계획 취득부(101)로부터 출력된 치료 계획 정보에 의거하여 관심 영역(ROI)을 취득(추출)한다. 이때, 관심 영역 취득부(102)는, 환자(P)의 체내의 병소에 조사하는 치료 빔(B)(방사선)의 조사 경로의 주위의 영역 내에 포함되는 관심 영역(ROI)을 취득(추출)한다. 예를 들면, 방사선 치료에 있어서 조사하는 치료 빔(B)의 조사 경로가 1개일 경우, 관심 영역 취득부(102)는, 1개의 치료 빔(B)의 조사 경로가 적어도 포함되어 있는 관심 영역(ROI)을 취득(추출)한다. 또한, 예를 들면, 방사선 치료에 있어서 치료 빔(B)을 병소의 전체의 영역을 주사(스캔)하도록 조사하는, 소위, 스캐닝 조사를 행할 경우, 관심 영역 취득부(102)는, 스캐닝 조사를 행하는 복수개분의 치료 빔(B)의 조사 경로를 합친 범위(폭)의 영역이 적어도 포함되어 있는 관심 영역(ROI)을 취득(추출)한다. 또한, 관심 영역 취득부(102)는, 치료 빔(B)의 조사 경로의 범위(폭)의 주위에 추가로 미리 정한 범위(폭)를 가지게 한 영역이 적어도 포함되어 있는 관심 영역(ROI)을 취득(추출)해도 된다. 이 치료 빔(B)의 조사 경로의 범위(폭)의 주위에 추가로 가지게 하는 범위(폭)는, 치료 계획의 입안자나 방사선 치료의 실시자(의사 등)가 설정해도 된다. 이 경우, 치료 시스템(1)을 이용하는 방사선 치료의 실시자(의사 등)는, 환자 위치 결정의 작업에 있어서, 보다 넓은 범위를 대상으로 한 환자(P)의 위치 맞춤을 행하는 것이 필요해지기 때문에, 보다 엄밀하게 환자(P)의 위치를 맞추는, 환언하면, 환자 위치 결정의 작업을 행한 결과에 여유(마진)를 가지게 할 수 있다.

또, 관심 영역 취득부(102)에 있어서의 관심 영역(ROI)의 취득 방법으로서는, 복수의 방법을 생각할 수 있다.

첫 번째 관심 영역(ROI)의 취득 방법은, 치료 계획의 단계에서 촬영한 CT 화상으로부터 가상적으로 투시 화상(PI)을 재구성한 디지털 재구성 X선 사진(Digitally Reconstructed Radiograph: DRR) 화상이나 투시 화상(PI)과, 현재의 환자(P)의 투시 화상(PI)과의 차를 계산하여, 화상의 차가 큰, 즉, 환자(P)의 어긋남이 큰 개소를 관심 영역(ROI)으로서 취득하는 방법이다. 또, 이 방법의 경우, 관심 영역 취득부(102)는, 화상 취득부(104)가 취득한 현재의 환자(P)의 투시 화상(PI)도 관심 영역(ROI)의 취득에 이용한다. 이 때문에, 관심 영역 취득부(102)는, 화상 취득부(104)로부터 현재의 환자(P)의 투시 화상(PI)을 취득한다.

첫 번째 관심 영역(ROI)의 취득 방법에 있어서, 관심 영역 취득부(102)는, 화상 취득부(104)로부터 출력된 투시 화상(PI)에 찍힌 환자(P)의 방향(디렉션)과 같은 방향(디렉션)의 DRR 화상을, 치료 계획 취득부(101)로부터 출력된 CT 화상으로부터 재구성한다. 그리고, 관심 영역 취득부(102)는, 화상 취득부(104)로부터 출력된 투시 화상(PI)에 찍혀 있는 환자(P)의 위치와, 재구성한 DRR 화상에 찍혀 있는 환자(P)의 위치를 대조하고, 현재의 환자(P)의 위치와 치료 계획 시의 환자(P)의 위치와의 어긋남을 검출한다. 그리고, 관심 영역 취득부(102)는, 검출한 환자(P)의 위치 어긋남이 큰 개소를, 관심 영역(ROI)으로서 취득한다. 보다 구체적으로는, 관심 영역 취득부(102)는, 투시 화상(PI)에 포함되는 각각의 화소의 휘도 구배와, DRR 화상에 포함되는 각각의 화소의 휘도 구배와의 차를 계산하고, 계산한 휘도 구배의 차가 미리 정한 차의 임계값보다도 큰 화소를, 관심 영역(ROI)으로서 취득한다. 이에 따라, 관심 영역 취득부(102)는, 예를 들면, 환자(P)의 체내의 병소나 뼈 등의 윤곽 부분의 어긋남이 큰 개소를 관심 영역(ROI)으로서 취득할 수 있다. 또, 관심 영역 취득부(102)는, 투시 화상(PI)과 DRR 화상의 각각의 영역을, 미리 정한 크기의 영역으로 구획하고, 구획한 각각의 영역의 단위로 휘도 구배의 차를 계산하고, 계산한 휘도 구배의 차가 미리 정한 차의 임계값보다도 큰 영역을, 관심 영역(ROI)으로서 취득해도 된다.

또, 투시 화상(PI)과 DRR 화상에서는, 같은 개소의 화소의 값(화소값)이어도, 예를 들면, 화상 전체의 밝기의 차 등에 따라, 원래의 화소값이 크게 다른 것을 생각할 수 있다. 이 때문에, 관심 영역 취득부(102)는, 예를 들면, 정규화 상호 상관 등을 이용하여, 각각의 화소의 화소값의 유사도를 마찬가지로 한 상태에서, 각각의 화소에 있어서의 휘도 구배의 차를 계산해도 된다.

또한, 두 번째 관심 영역(ROI)의 취득 방법은, 치료 계획의 입안자나 방사선 치료의 실시자(의사 등)가, 치료 계획의 단계에서 촬영한 CT 화상이나, DRR 화상, 투시 화상(PI)에 대하여 관심 영역(ROI)을 설정하는 방법이다. 이 경우, 치료 계획의 입안자나 방사선 치료의 실시자(의사 등)는, 관심 영역(ROI)을 설정하는 화상을 확인하고, 어긋남이 큰 개소나 중요한 장기가 존재하는 개소, 또는 그들 윤곽 부분의 영역을, 환자 위치 결정의 작업에 있어서 환자(P)의 위치를 치료 계획의 단계의 위치에 맞출 필요가 있는 개소나 영역으로서 입력(설정)한다. 또, 환자(P)의 위치를 치료 계획의 단계의 위치에 맞출 필요가 있는 개소나 영역의 입력(설정)은, 방사선 치료의 실시자(의사 등)가, 환자 위치 결정의 작업을 행하고 있는 도중에 변경이나 추가를 행해도 된다. 관심 영역 취득부(102)는, 치료 계획의 입안자나 방사선 치료의 실시자(의사 등)에 의해 설정된 개소를, 관심 영역(ROI)으로서 취득한다.

또, 치료 계획의 입안자나 방사선 치료의 실시자(의사 등)는, CT 화상에 대하여 어긋남이 큰 개소나 중요한 장기가 존재하는 개소, 또는 그들 윤곽 부분의 영역을 입력(설정)할 경우도 있으면, DRR 화상, 투시 화상(PI)에 대하여 어긋남이 큰 개소나 중요한 장기가 존재하는 개소, 또는 그들 윤곽 부분의 영역을 입력(설정)할 경우도 있다. 이 때문에, 관심 영역 취득부(102)는, CT 화상에 포함되는 각각의 화소의 위치를 나타내는 3차원 공간의 좌표로, 취득한 관심 영역(ROI)을 나타내도 되고, DRR 화상이나 투시 화상(PI), 또는 각각의 개소나 영역이 입력(설정)된 후에 재구성한 DRR 화상에 포함되는 각각의 화소의 위치를 나타내는 2차원 공간의 좌표로, 취득한 관심 영역(ROI)을 나타내도 된다. 또, 도 1에 나타낸 바와 같이, 치료 시스템(1)을 구성하는 치료 장치(10)에서는, 2개의 촬상 장치에 의해 2방향에서 환자(P)의 투시 화상(PI)을 촬영한다. 따라서, CT 화상으로부터 재구성하는 DRR 화상도, 2개의 촬상 장치의 각각에 대응하는 2방향의 DRR 화상에 의해 구성된다. 이 때문에, 관심 영역 취득부(102)는, 2방향의 DRR 화상이나 투시 화상(PI)에 대하여 삼각 측량의 원리를 이용하여, CT 화상과 마찬가지로 3차원 공간의 좌표로, 취득한 관심 영역(ROI)을 나타내도 된다.

또한, 세 번째 관심 영역(ROI)의 취득 방법은, 치료 계획 취득부(101)로부터 출력된 치료 계획 정보에 의거하여, 관심 영역(ROI)을 취득하는 방법이다. 이 방법의 경우, 관심 영역 취득부(102)는, 예를 들면, 치료 계획 정보에 포함되는 환자(P)의 체내의 병소의 위치 및 병소의 크기의 정보에 의거하여, 병소의 전체의 영역을 관심 영역(ROI)으로서 취득한다. 또한, 관심 영역 취득부(102)는, 예를 들면, 치료 계획 정보에 포함되는 조사하는 치료 빔(B)의 방향(경로), 치료 빔(B)을 조사하는 범위(영역)(조사야), 환자(P)의 체내의 병소의 위치, 병소의 크기의 정보에 의거하여, 치료 빔(B)의 조사 경로의 전체의 영역을 관심 영역(ROI)으로서 취득한다.

이와 같이 하여, 관심 영역 취득부(102)는, 치료 계획 취득부(101)로부터 출력된 치료 계획 정보에 의거하여 관심 영역(ROI)을 취득(추출)한다. 또, 상술한 관심 영역 취득부(102)에 있어서의 관심 영역(ROI)의 3개의 취득 방법은, 배타적으로 행해지는 것이 아니고, 복수의 취득 방법으로 취득한 각각의 관심 영역(ROI)을 합쳐 최종적인 관심 영역(ROI)으로 해도 된다. 또한, 상술한 관심 영역 취득부(102)에 있어서의 관심 영역(ROI)의 3개의 취득 방법은, 일례이며, 마찬가지로 환자(P)의 체내의 일부의 영역을 관심 영역(ROI)으로서 취득할 수 있으면, 어떠한 취득 방법을 이용하여, 관심 영역(ROI)을 취득해도 된다.

다음으로, 의료용 화상 처리 장치(100)를 구성하는 영향도 계산부(103)에 있어서의 영향도의 계산 방법에 대해서 설명한다.

영향도 계산부(103)는, 상술한 바와 같이, 치료 계획 취득부(101)로부터 출력된 치료 계획 정보에 의거하여, 치료 빔(B)에 의한 각각의 관심 영역(ROI)에의 영향도를, 치료 빔(B)의 비정까지 계산한다. 이때, 관심 영역(ROI)이 CT 화상에 포함되는 각각의 화소의 위치를 나타내는 3차원 공간의 좌표로 나타나 있을 경우, 영향도 계산부(103)는, 관심 영역(ROI)에 포함되는 각각의 화소의 위치마다 영향도를 계산한다. 또, 이 경우, 영향도 계산부(103)는, 관심 영역(ROI)에 포함되는 각각의 화소의 위치를 미리 정한 간격마다 샘플링하여 영향도를 계산해도 된다. 또한, 관심 영역(ROI)이 DRR 화상이나 투시 화상(PI)에 포함되는 각각의 화소의 위치를 나타내는 2차원 공간의 좌표로 나타나 있을 경우, 영향도 계산부(103)는, 관심 영역(ROI)에 포함되는 각각의 화소의 위치마다 영향도를 계산한다. 또, 영향도 계산부(103)는, 관심 영역(ROI)을 미리 정한 크기의 영역으로 구획하고, 구획한 각각의 영역의 단위마다, 영향도를 계산해도 된다.

여기에서, 치료 시스템(1)에 있어서 치료 빔 조사문(14)으로부터 조사하는 치료 빔(B)에 대해서 설명한다. 도 4는, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)를 구비한 치료 시스템(1)에 있어서의 방사선(치료 빔(B))의 출사와 방사선(치료 빔(B))의 조사 대상(환자(P)의 체내에 존재하는 병소)과의 관계의 일례를 설명하는 도면이다. 도 4에는, 치료 빔 조사문(14)으로부터 조사한 치료 빔(B)이 조사 대상의 병소에 도달할 때까지 통과하는 영역의 일례를 나타내고 있다. 또, 도 4에는, 3차원 공간에 치료 빔 조사문(14) 및 CT 화상(CTI)을 가상적으로 배치하고, 치료 빔 조사문(14)이 1개의 치료 빔(B)을 스캐닝 조사함으로써, CT 화상(CTI)에 찍힌 환자(P)의 체내에 존재하는 병소(F)의 전체의 영역을 조사할 경우에, 치료 빔(B)이 통과하는 통과 영역(Pa-B)의 일례를 나타내고 있다.

통과 영역(Pa-B)은, 치료 빔 조사문(14)으로부터 출사되어 스캐닝 조사되는 각각의 치료 빔(B)이 병소(F)에 도달할 때까지의 3차원의 영역이다. 이 때문에, 통과 영역(Pa-B)은, 도 4에 나타낸 바와 같이, 치료 빔 조사문(14)을 정점(頂点)으로 한 추체(錐體)로 간주할 수 있다. 또한, 통과 영역(Pa-B)은, 치료 빔(B)의 경로를 축으로 했을 경우, 원기둥으로 간주해도 된다. 또한, 통과 영역(Pa-B)은, 도 4에 나타낸 3차원 공간을 2차원 공간, 즉, DRR 화상 등의 화상에 사영(射影)한 영역으로서 간주해도 된다.

영향도 계산부(103)는, 상술한 바와 같이 간주한 통과 영역(Pa-B)의 영역 내의 치료 빔(B)의 조사 경로와, 관심 영역(ROI)에 포함되는 각각의 화소의 위치와의 위치 관계에 의거하여, 영향도를 계산한다.

여기에서, 영향도 계산부(103)에 있어서의 영향도의 계산 방법에 대해서 설명한다. 또, 영향도 계산부(103)에 있어서의 영향도의 계산 방법으로서는, 복수의 방법을 생각할 수 있다.

첫 번째 영향도의 계산 방법은, 각각의 관심 영역(ROI)마다 영향도를 계산하는 방법이다. 이 경우, 영향도 계산부(103)는, 통과 영역(Pa-B)과 같은 치료 빔(B)의 통과 영역과, 관심 영역(ROI)과의 겹침 정도에 의거하여, 관심 영역(ROI)마다 1개 정해지는 영향도를 계산한다. 보다 구체적으로는, 영향도 계산부(103)는, 치료 빔(B)의 통과 영역과 영향도를 계산하는 대상의 관심 영역(ROI)이 겹치는 영역의 체적과, 이 관심 영역(ROI)의 체적과의 비를, 영향도로 한다. 또는, 영향도 계산부(103)는, 관심 영역(ROI)과 치료 빔(B)의 통과 영역 사이의 최단 거리를, 영향도로 한다. 그리고, 영향도 계산부(103)는, 각각의 관심 영역(ROI)에 대하여 계산한 1개의 영향도를, 관심 영역(ROI)에 포함되는 각각의 화소의 위치에 대한 영향도로 한다.

또한, 두 번째 영향도의 계산 방법은, 관심 영역(ROI)에 포함되는 각각의 화소의 위치마다 영향도를 계산하는 방법이다. 이 경우, 영향도 계산부(103)는, 관심 영역(ROI)에 포함되는 각각의 화소의 위치와 치료 빔(B)의 통과 영역 사이의 최단 거리를, 영향도로 한다.

이와 같이 하여, 영향도 계산부(103)는, 치료 빔(B)에 의한 관심 영역(ROI)에 대한 영향도를 계산한다. 또, 상술한 영향도 계산부(103)에 있어서의 영향도의 2개의 계산 방법은, 일례이며, 마찬가지로 관심 영역(ROI)에 대한 영향도를 계산할 수 있으면, 어떠한 계산 방법을 이용하여, 영향도를 계산해도 된다.

다음으로, 의료용 화상 처리 장치(100)를 구성하는 표시 제어부(105)에 있어서의 표시 화상의 생성 방법에 대해서 설명한다.

표시 제어부(105)는, 상술한 바와 같이, 화상 취득부(104)로부터 출력된 투시 화상(PI)에, 영향도 계산부(103)로부터 출력된 영향도의 정보를 중첩함으로써, CT 화상에 찍힌 환자(P)의 위치와 투시 화상(PI)에 찍힌 환자(P)의 위치가 어긋나 있는 개소의 화소(또는, 같은 구획의 영역)를 강조한(눈에 띄게 한) 표시 화상을 생성한다. 표시 제어부(105)가 생성하는 표시 화상은, 화상 취득부(104)로부터 출력된 투시 화상(PI)에 포함되는 각각의 화소에 대한 영향도의 크기에 따라 색별한 화상이다. 보다 구체적으로는, 영향도 계산부(103)로부터 출력된 영향도가, 2차원 공간의 좌표로 나타난 관심 영역(ROI)에 포함되는 각각의 화소의 위치에 대하여 계산된 영향도일 경우, 즉, 영향도를 구한 화소의 위치가 2차원 공간일 경우, 표시 제어부(105)는, 각각의 화소의 위치에 대응하는 화소를 채색한다. 또한, 영향도 계산부(103)로부터 출력된 영향도가, 3차원 공간의 좌표로 나타난 관심 영역(ROI)에 포함되는 각각의 화소의 위치에 대하여 계산된 영향도일 경우, 즉, 영향도를 구한 화소의 위치가 3차원 공간일 경우, 표시 제어부(105)는, 각각의 화소의 위치를 투시 화상(PI)에 사영한 위치에 대응하는 화소를 채색한다. 이때, 표시 제어부(105)는, 같은 화소의 위치에 대하여 복수의 영향도가 있을 경우에는, 각각의 영향도의 크기의 평균이나 최대값을 이용하여 각각의 화소를 채색한다. 또, 표시 제어부(105)는, 각각의 화소에 있어서의 영향도의 크기에 따라, 각각의 화소에 채색하는 색을 바꾼다. 이때, 표시 제어부(105)는, 예를 들면, 히트 맵을 이용하여, 각각의 화소에 채색하는 색을 바꾼다.

또, 상술한 바와 같이, 영향도 계산부(103)로부터 출력된 영향도가, 치료 빔(B)의 조사 경로의 범위(폭)의 주위에 추가로 미리 정한 범위(폭)를 가지게 한 영역이 포함되어 있는 관심 영역(ROI)에 대하여 계산된 영향도일 경우도 있다. 이 경우, 표시 제어부(105)는, 스캐닝 조사를 행하는 복수개분의 치료 빔(B)의 조사 경로의 범위(폭)의 영역에 포함되는 화소의 색과, 치료 빔(B)의 조사 경로의 주위에 추가로 가지게 한 범위(폭)의 영역에 포함되는 화소의 색을, 서로 다른 색이나 서로 다른 색의 농도에 의해 구별할 수 있는 표시 화상을 생성해도 된다.

또, 표시 제어부(105)가 생성하는 표시 화상은, 화상 취득부(104)로부터 출력된 투시 화상(PI)에, 영향도 계산부(103)로부터 출력된 영향도의 정보를 중첩한 화상에 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 표시 제어부(105)는, 영향도 계산부(103)로부터 출력된 영향도가, 3차원 공간의 좌표로 나타난 관심 영역(ROI)에 포함되는 각각의 화소의 위치에 대하여 계산된 영향도일 경우, CT 화상으로부터 재구성한 DRR 화상에 영향도 계산부(103)로부터 출력된 영향도의 정보를 중첩한 표시 화상을 생성해도 된다. 이 경우, 표시 제어부(105)는, 치료 계획 취득부(101)로부터 출력된 CT 화상으로부터 관심 영역 취득부(102)와 마찬가지로 DRR 화상을 재구성하여 표시 화상을 생성해도 된다. 또한, 관심 영역 취득부(102)를, 재구성한 DRR 화상을 표시 제어부(105)에 출력하는 구성으로 하고, 표시 제어부(105)는, 관심 영역 취득부(102)로부터 출력된 DRR 화상에 영향도 계산부(103)로부터 출력된 영향도의 정보를 중첩한 표시 화상을 생성해도 된다. 이때, 표시 제어부(105)는, 예를 들면, 투시 화상(PI)에 DRR 화상을 합성하고, 그 후, 영향도의 정보를 중첩하여, 표시 화상을 생성해도 된다. 여기에서, 투시 화상(PI)과 DRR 화상과의 합성은, 예를 들면, 알파 블렌드 등의 기존의 화상 합성의 기술에 의해 행하는 것을 생각할 수 있다.

여기에서, 표시 제어부(105)가 생성하는 표시 화상의 일례에 대해서 설명한다. 도 5는, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)에 구비한 표시 제어부(105)가 생성하는 표시 화상의 일례를 나타내는 도면이다. 도 5에는, 투시 화상(PI)과 DRR 화상과의 합성한 후에 영향도의 정보를 중첩한 표시 화상의 일례를 나타내고 있다.

도 5에서는, 표시 화면(110)의 좌측에, 치료 장치(10)에 구비하는 방사선원(12-1)과 방사선 검출기(13-1)의 세트에 의해 구성되는 촬상 장치에 의해 촬영된 투시 화상(PI-1)에, 영향도의 정보를 중첩한 표시 화상(111)을 나타내고 있다. 표시 화상(111)에는, 투시 화상(PI-1)에 대응하는 DRR 화상(DRR-1)을 합성하고 있다. 표시 화상(111)에서는, 스캐닝 조사에 의해 병소(F)에 치료 빔(B)을 조사하는 조사 경로의 범위(폭)(W-1) 내에서, DRR 화상(DRR-1)에 찍힌 환자(P)의 위치와 투시 화상(PI-1)에 찍힌 환자(P)의 위치가 어긋나 있는 개소(환자(P)의 뼈의 윤곽 부분이 어긋나 있는 개소)의 화소를, 대응하는 영향도의 정보에 따라 채색함으로써 강조하고 있다(눈에 띄게 하고 있다). 또, 조사 경로의 범위(폭)(W-1)는, DRR 화상(DRR-1) 및 투시 화상(PI-1)에 찍힌 병소(F)의 폭이다. 또한, 표시 화상(111)에는, 스캐닝 조사하는 치료 빔(B)의 일례로서, 병소(F)의 중심에 조사하는 치료 빔(B)을 나타내고 있다.

또한, 도 5에서는, 표시 화면(110)의 우측에, 치료 장치(10)에 구비하는 방사선원(12-2)과 방사선 검출기(13-2)의 세트에 의해 구성되는 촬상 장치에 의해 촬영된 투시 화상(PI-2)에, 영향도의 정보를 중첩한 표시 화상(112)을 나타내고 있다. 표시 화상(112)에도, 표시 화상(111)과 마찬가지로, 투시 화상(PI-2)에 대응하는 DRR 화상(DRR-2)을 합성하고 있다. 표시 화상(112)에서도, 표시 화상(111)과 마찬가지로, 스캐닝 조사에 의해 병소(F)에 치료 빔(B)을 조사하는 조사 경로의 범위(폭)(W-2) 내에서, DRR 화상(DRR-2)에 찍힌 환자(P)의 위치와 투시 화상(PI-2)에 찍힌 환자(P)의 위치가 어긋나 있는 개소(환자(P)의 뼈의 윤곽 부분이 어긋나 있는 개소)의 화소를, 대응하는 영향도의 정보에 따라 채색함으로써 강조하고 있다(눈에 띄게 하고 있다). 또, 조사 경로의 범위(폭)(W-2)는, DRR 화상(DRR-2) 및 투시 화상(PI-2)에 찍힌 병소(F)의 폭이다. 따라서, 조사 경로의 범위(폭)(W-2)는, 표시 화상(111)에 있어서의 조사 경로의 범위(폭)(W-1)와 같은 폭이라고는 할 수 없다. 또한, 표시 화상(112)에도, 표시 화상(111)과 마찬가지로, 스캐닝 조사하는 치료 빔(B)의 일례로서, 병소(F)의 중심에 조사하는 치료 빔(B)을 나타내고 있다.

치료 시스템(1)을 이용하는 방사선 치료의 실시자(의사 등)는, 표시 화면(110)에 나타난 표시 화상(111) 및 표시 화상(112)에 의해, 현재의 환자(P)의 위치와 치료 계획의 단계의 환자(P)의 위치와의 어긋남을 용이하게 확인할 수 있다. 그리고, 방사선 치료의 실시자(의사 등)는, 표시 화상(111)과 표시 화상(112)의 각각에 의해, 현재의 환자(P)의 위치 어긋남을 육안으로 확인하면서, 환자 위치 결정의 작업을 행할 수 있다. 또, 상술한 바와 같이, 의료용 화상 처리 장치(100)에서는, 환자(P)의 위치와의 어긋남을 축차 검출하여, 환자(P)의 위치 어긋남의 정보를 방사선 치료의 실시자(의사 등)에게 축차 제시한다. 이 때문에, 표시 제어부(105)가 생성한 표시 화상(111) 및 표시 화상(112)에 있어서 강조시킨(눈에 띄게 한) 화소는, 환자 위치 결정의 작업에 있어서 환자(P)의 위치 어긋남이 해소되어지는 것에 따라서, 즉, 현재의 환자(P)의 위치가 치료 계획의 단계의 환자(P)의 위치에 맞춰짐에 따라서, 점차 그 수가 적어져 간다. 그리고, 최종적으로, 현재의 환자(P)의 위치가 치료 계획의 단계의 환자(P)의 위치에 맞춰진 상태가 되면, 표시 화상(111) 및 표시 화상(112)에 있어서 강조시킨(눈에 띄게 한) 화소는 없어진다. 이에 따라, 환자 위치 결정의 작업을 행하고 있는 방사선 치료의 실시자(의사 등)는, 환자 위치 결정의 작업의 종료를 용이하게 확인할 수 있다.

또, 도 5에 나타낸 표시 화상의 일례에서는, 환자(P)의 뼈의 윤곽 부분이 어긋나 있는 개소의 화소를 대응하는 영향도의 정보에 따라 채색함으로써 강조시키고 있는(눈에 띄게 하고 있는) 경우의 일례를 나타냈다. 그러나, 상술한 바와 같이, 관심 영역(ROI)에는, 뼈의 윤곽 부분뿐만 아니라, 예를 들면, 환자(P)의 체내의 병소(F)의 전체의 영역 또는 그 윤곽 부분이나, 중요한 장기가 존재하는 개소 또는 그 윤곽 부분이 포함되어 있을 경우도 있다. 이 경우, 도 5에 나타낸 표시 화상의 일례에서는, 환자(P)의 체내의 병소(F)의 윤곽 부분이 어긋나 있는 개소의 화소도 강조하기(눈에 띄게 하기) 위해, 대응하는 영향도의 정보에 따라 채색된다.

또, 상술한 바와 같이, 영향도 계산부(103)로부터 출력된 영향도가, 치료 빔(B)의 조사 경로의 범위(폭)의 주위에 추가로 미리 정한 범위(폭)를 가지게 한 영역이 포함되어 있는 관심 영역(ROI)에 대하여 계산된 영향도일 경우도 있다. 이 경우, 표시 제어부(105)는, 상술한 바와 같이, 스캐닝 조사에 의해 병소(F)에 치료 빔(B)을 조사하는 조사 경로의 범위(폭) 내의 화소에 채색하는 색과, 치료 빔(B)의 조사 경로의 주위에 추가로 가지게 한 범위(폭) 내의 화소에 채색하는 색을 서로 다른 색으로 함으로써, 각각의 범위(폭)를 구별시킬 수도 있다.

여기에서, 표시 제어부(105)가 생성하는 표시 화상의 다른 일례에 대해서 설명한다. 도 6은, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)에 구비한 표시 제어부(105)가 생성하는 표시 화상의 다른 일례를 나타내는 도면이다. 도 6에는, 도 5에 나타낸 표시 화상의 일례와 마찬가지로, 투시 화상(PI)과 DRR 화상의 합성 후에 영향도의 정보를 중첩한 표시 화상의 일례를 나타내고 있다.

도 6에서도, 도 5에 나타낸 표시 화상(111)의 일례와 마찬가지로, 표시 화면(110)의 좌측에, 투시 화상(PI-1)과 대응하는 DRR 화상(DRR-1)을 합성하고, 영향도의 정보를 중첩한 표시 화상(111)을 나타내고 있다. 도 6에 나타낸 표시 화상(111)에서도, 도 5에 나타낸 표시 화상(111)의 일례와 마찬가지로, 치료 빔(B)의 조사 경로의 범위(폭)(W-1) 내에서, DRR 화상(DRR-1)에 찍힌 환자(P)의 위치와 투시 화상(PI-1)에 찍힌 환자(P)의 위치가 어긋나 있는 개소(환자(P)의 뼈의 윤곽 부분이 어긋나 있는 개소)의 화소를, 대응하는 영향도의 정보에 따라 채색함으로써 강조시키고 있다(눈에 띄게 하고 있다). 도 6에 나타낸 표시 화상(111)에서도, 도 5에 나타낸 표시 화상(111)의 일례와 마찬가지로, 스캐닝 조사하는 치료 빔(B)의 일례로서, 병소(F)의 중심에 조사하는 치료 빔(B)을 나타내고 있다. 또한, 도 6에 나타낸 표시 화상(111)에서는, 치료 빔(B)의 조사 경로의 범위(폭)(W-1)의 주위에 가지게 한 범위(폭)(We-1) 내에서, DRR 화상(DRR-1)에 찍힌 환자(P)의 위치와 투시 화상(PI-1)에 찍힌 환자(P)의 위치가 어긋나 있는 개소(환자(P)의 뼈의 윤곽 부분이 어긋나 있는 개소)의 화소를, 조사 경로의 범위(폭)(W-1) 내의 화소에 채색한 색과는 다른 색으로 채색하고 있다. 이에 따라, 표시 화상(111)에서는, 범위(폭)(We-1)까지 포함한 범위(폭) 내의 화소를 강조함(눈에 띄게 함)과 함께, 치료 빔(B)의 조사 경로의 범위(폭)(W-1)와 범위(폭)(We-1)를 구별하고 있다. 또, 범위(폭)(We-1) 내의 영역은, 방사선 치료에 있어서 치료 빔(B)을 병소(F)에 조사하기 위한 중요도가, 조사 경로의 범위(폭)(W-1) 내의 영역보다도 낮다. 이 때문에, 범위(폭)(We-1) 내의 화소에 채색하는 색으로서는, 예를 들면, 조사 경로의 범위(폭)(W-1) 내의 화소에 채색하는 색보다도 옅은 색으로 하는 것을 생각할 수 있다.

또한, 도 6에서도, 도 5에 나타낸 표시 화상(112)의 일례와 마찬가지로, 표시 화면(110)의 우측에, 투시 화상(PI-2)과 대응하는 DRR 화상(DRR-2)을 합성하고, 영향도의 정보를 중첩한 표시 화상(112)을 나타내고 있다. 도 6에 나타낸 표시 화상(112)에서도, 도 5에 나타낸 표시 화상(112)의 일례와 마찬가지로, 치료 빔(B)의 조사 경로의 범위(폭)(W-2) 내에서, DRR 화상(DRR-2)에 찍힌 환자(P)의 위치와 투시 화상(PI-2)에 찍힌 환자(P)의 위치가 어긋나 있는 개소(환자(P)의 뼈의 윤곽 부분이 어긋나 있는 개소)의 화소를, 대응하는 영향도의 정보에 따라 채색함으로써 강조시키고 있다(눈에 띄게 하고 있다). 도 6에 나타낸 표시 화상(112)에서도, 도 5에 나타낸 표시 화상(112)의 일례와 마찬가지로, 스캐닝 조사하는 치료 빔(B)의 일례로서, 병소(F)의 중심에 조사하는 치료 빔(B)을 나타내고 있다. 또한, 도 6에 나타낸 표시 화상(112)에서도, 도 6에 나타낸 표시 화상(111)과 마찬가지로, 치료 빔(B)의 조사 경로의 범위(폭)(W-2)의 주위에 가지게 한 범위(폭)(We-2) 내에서, DRR 화상(DRR-2)에 찍힌 환자(P)의 위치와 투시 화상(PI-2)에 찍힌 환자(P)의 위치가 어긋나 있는 개소(환자(P)의 뼈의 윤곽 부분이 어긋나 있는 개소)의 화소를, 조사 경로의 범위(폭)(W-2) 내의 화소에 채색한 색과는 다른 색으로 채색하고 있다. 이에 따라, 도 6에 나타낸 표시 화상(112)에서도, 도 6에 나타낸 표시 화상(111)과 마찬가지로, 범위(폭)(We-2)까지 포함한 범위(폭) 내의 화소를 강조함(눈에 띄게 함)과 함께, 치료 빔(B)의 조사 경로의 범위(폭)(W-2)와 범위(폭)(We-2)를 구별하고 있다. 또, 범위(폭)(We-2) 내의 영역도, 도 6에 나타낸 표시 화상(111)에 있어서의 범위(폭)(We-1) 내의 영역과 마찬가지로, 방사선 치료에 있어서 치료 빔(B)을 병소(F)에 조사하기 위한 중요도가, 조사 경로의 범위(폭)(W-2) 내의 영역보다도 낮다. 이 때문에, 범위(폭)(We-2) 내의 화소에 채색하는 색으로 해도, 도 6에 나타낸 표시 화상(111)에 있어서의 범위(폭)(We-1) 내의 영역과 마찬가지로, 조사 경로의 범위(폭)(W-2) 내의 화소에 채색하는 색보다도 옅은 색으로 하는 것을 생각할 수 있다.

치료 시스템(1)을 이용하는 방사선 치료의 실시자(의사 등)는, 도 6에 나타낸 표시 화면(110)에 나타난 표시 화상(111) 및 표시 화상(112)에 의해서도, 현재의 환자(P)의 위치와 치료 계획의 단계의 환자(P)의 위치와의 어긋남을 용이하게 확인할 수 있고, 현재의 환자(P)의 위치 어긋남을 육안으로 확인하면서, 환자 위치 결정의 작업을 행할 수 있다. 또, 도 6에 나타낸 표시 화면(110)에 나타난 표시 화상(111) 및 표시 화상(112)에 의해 환자 위치 결정의 작업을 행할 경우도, 도 5에 나타낸 표시 화면(110)에 나타난 표시 화상(111) 및 표시 화상(112)에 의해 환자 위치 결정의 작업을 행할 경우와 마찬가지로, 환자(P)의 위치 어긋남이 해소되어지는 것에 따라서, 강조시킨(눈에 띄게 한) 화소의 수가 점차 적어져 간다. 도 6에 나타낸 표시 화면(110)에 나타난 표시 화상(111) 및 표시 화상(112)에 의해 환자 위치 결정의 작업을 행할 경우여도, 환자 위치 결정의 작업을 행하고 있는 방사선 치료의 실시자(의사 등)는, 환자 위치 결정의 작업의 종료를 용이하게 확인할 수 있다. 게다가, 도 6에 나타낸 표시 화면(110)에 나타난 표시 화상(111) 및 표시 화상(112)에 의해 환자 위치 결정의 작업을 행할 경우에는, 보다 넓은 범위를 대상으로 하여 환자(P)의 위치 맞춤을 행하는 것이 되기 때문에, 현재의 환자(P)의 위치를, 치료 계획의 단계의 환자(P)의 위치에 따라 엄밀하게 맞출 수 있다.

또, 도 6에 나타낸 표시 화상의 일례에서도, 도 5에 나타낸 표시 화상의 일례와 마찬가지로, 환자(P)의 뼈의 윤곽 부분이 어긋나 있는 개소의 화소를 대응하는 영향도의 정보에 따라 채색함으로써 강조시키고 있을(눈에 띄게 하고 있을) 경우의 일례를 나타냈다. 그러나, 상술한 바와 같이, 관심 영역(ROI)에는, 뼈의 윤곽 부분뿐만 아니라, 예를 들면, 환자(P)의 체내의 병소(F)의 전체의 영역 또는 그 윤곽 부분이나, 중요한 장기가 존재하는 개소 또는 그 윤곽 부분이 포함되어 있을 경우도 있다. 이 경우, 도 6에 나타낸 표시 화상의 일례에서도, 도 5에 나타낸 표시 화상의 일례와 마찬가지로, 환자(P)의 체내의 병소(F)의 윤곽 부분이 어긋나 있는 개소의 화소도 강조하기(눈에 띄게 하기) 위해, 대응하는 영향도의 정보에 따라 채색된다.

표시 제어부(105)는, 이러한 표시 화상을 생성하여 치료 시스템(1)을 이용하는 방사선 치료의 실시자(의사 등)에게 제시한다. 또, 도 5 및 도 6에 나타낸 표시 화상은, 일례이며, 현재의 환자(P)의 위치와 치료 계획의 단계의 환자(P)의 위치와의 어긋남을 나타내는 정보를 제시할 수 있으면, 표시 제어부(105)는, 어떠한 표시 방법도 이용한 표시 화상을 생성해도 된다. 예를 들면, 치료 빔(B)의 조사 경로의 범위(폭) 내에서 위치가 어긋나 있는 개소의 화소를 채색할 때에, 환자(P)의 앞쪽과 안쪽에서 서로 다른 색으로 해도 된다. 이에 따라, 환자 위치 결정의 작업을 행하고 있는 방사선 치료의 실시자(의사 등)는, 어긋나 있는 환자(P)의 위치를, 용이하게 3차원적으로 확인할 수 있다. 이 경우, 방사선 치료의 실시자(의사 등)는, 환자 위치 결정의 작업을 행할 때에, 환자(P)의 앞쪽을 먼저 맞추고 나서 안쪽을 맞추는 등, 같은 치료 빔(B)의 조사 경로의 범위(폭) 내에서 위치가 어긋나 있는 개소여도, 그 중에서 추가로 우선 순위를 붙여 효율적으로 환자 위치 결정의 작업을 행할 수 있다. 또한, 치료 빔(B)의 조사 경로의 범위(폭) 내에서 위치가 어긋나 있는 개소를 강조하는(눈에 띄게 하는) 방법은, 화소에 채색하는 방법에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 위치가 어긋나 있는 영역을 모양(바둑판 모양 등)으로 나타내도 된다.

상술한 바와 같이, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)에서는, 치료 계획 취득부(101)가, 치료 계획의 단계에 있어서 입안한 치료 계획 정보를 취득한다. 그리고, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)에서는, 관심 영역 취득부(102)가, 치료 계획 정보에 의거하여, 환자(P)의 체내의 병소에 조사하는 치료 빔(B)의 조사 경로의 주위의 영역 내에 있어서 위치 어긋남이 큰 개소를 관심 영역(ROI)으로서 취득(추출)한다. 이에 따라, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)에서는, 방사선 검출기(13)가, 치료 계획 정보에 의거하여, 환자(P)의 체내의 병소에 치료 빔(B)을 조사하는 조사 경로 내에서, 위치 어긋남이 큰 개소(관심 영역(ROI))에 치료 빔(B)이 조사되었을 때에 미치는 영향도를 비정까지 계산한다. 그 후, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)에서는, 표시 제어부(105)가, 화상 취득부(104)가 취득한 현재의 환자(P)의 투시 화상(PI)에, 환자 위치 결정의 작업에 있어서 착목하는 중요한 치료 빔(B)의 조사 경로 내의 위치 어긋남이 큰 개소를, 영향도의 정보에 따라 강조시킨(눈에 띄게 한) 표시 화상을 생성한다. 이에 따라, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)에서는, 치료 시스템(1)을 이용하는 방사선 치료의 실시자(의사 등)가, 도시하지 않은 표시 장치에 표시된 표시 화상으로부터, 현재의 환자(P)의 위치와 치료 계획의 단계의 환자(P)의 위치와의 어긋남을 육안으로 용이하게 확인하면서, 환자 위치 결정의 작업을 행할 수 있다. 이로 인해, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)에서는, 환자 위치 결정의 작업의 결과를 적절하게 판단할 수 있다.

상기 설명한 바와 같이, 의료용 화상 처리 장치(100)는, 환자(P)의 체내의 일부의 영역을 관심 영역(ROI)으로서 취득하는 관심 영역 취득부(102)와, 환자(P)에 대하여 행하는 방사선 치료의 계획 단계에서 결정한 치료 계획 정보를 취득하는 치료 계획 취득부(101)와, 환자(P)에게 조사하는 방사선(치료 빔(B))이 환자(P)의 체내의 치료하는 대상의 부위(병소)에 도달할 때까지의 비정까지의 사이에서 관심 영역(ROI)에 대하여 미치는 영향을 나타내는 영향도를 계산하는 영향도 계산부(103)와, 현재의 환자(P)의 투시 화상(PI)에, 영향도의 정보를 중첩한 표시 화상을 생성하여 표시부에 표시시키는 표시 제어부(105)를 구비한다.

또한, 상기 설명한 바와 같이, 영향도 계산부(103)는, 조사하는 치료 빔(B)의 통과 경로와 관심 영역(ROI)과의 겹침 정도에 의거하여 영향도를 계산해도 된다.

또한, 상기 설명한 바와 같이, 영향도 계산부(103)는, 조사하는 치료 빔(B)의 통과 경로가 관심 영역(ROI)에 겹치는 체적과, 관심 영역(ROI)의 체적과의 비에 의거하여 영향도를 계산해도 된다.

또한, 상기 설명한 바와 같이, 영향도 계산부(103)는, 조사하는 치료 빔(B)의 통과 경로와, 관심 영역(ROI) 사이의 최단 거리에 의거하여 영향도를 계산해도 된다.

또한, 상기 설명한 바와 같이, 관심 영역 취득부(102)는, 계획 단계에서 촬영한 계획 화상(예를 들면, CT 화상)에 찍힌 환자(P)의 영역과 투시 화상(PI)에 찍힌 환자(P)의 영역과의 어긋남이 미리 정한 임계값보다도 큰 개소를 관심 영역(ROI)으로서 취득해도 된다.

또한, 상기 설명한 바와 같이, 관심 영역 취득부(102)는, 영역의 어긋남이 임계값보다도 큰 개소 중, 치료 빔(B)의 조사 경로의 범위 내의 개소를 관심 영역(ROI)으로서 취득해도 된다.

또한, 상기 설명한 바와 같이, 관심 영역 취득부(102)는, 치료 빔(B)의 조사 경로의 범위의 주위에 가지게 한 미리 정한 범위를 포함한 개소를 관심 영역(ROI)으로서 취득해도 된다.

또한, 상기 설명한 바와 같이, 표시 제어부(105)는, 투시 화상(PI)의 화소 중, 치료 빔(B)의 조사 경로의 범위 내의 관심 영역(ROI)에 대응하는 화소를, 영향도의 정보에 따라 강조시킨 표시 화상을 생성해도 된다.

또한, 상기 설명한 바와 같이, 표시 제어부(105)는, 강조시키는(눈에 띄게 하는) 화소의 색을 바꾼 표시 화상을 생성해도 된다.

또한, 상기 설명한 바와 같이, 표시 제어부(105)는, 계획 단계에서 촬영한 계획 화상(예를 들면, CT 화상)으로부터 가상적으로 재구성한 투시 화상(PI)과 같은 범위의 재구성 화상(예를 들면, DRR 화상)을, 투시 화상(PI)에 합성한 후에, 강조시키는(눈에 띄게 하는) 화소를 영향도의 정보에 따라 강조시킨(눈에 띄게 한) 표시 화상을 생성해도 된다.

또한, 상기 설명한 바와 같이, 표시 제어부(105)는, 투시 화상(PI)의 화소 중, 치료 빔(B)의 조사 경로의 범위의 주위에 가지게 한 미리 정한 범위 내의 화소를, 강조시키는(눈에 띄게 하는) 화소와 다른 방법으로 강조시킨(눈에 띄게 한) 표시 화상을 생성해도 된다.

또한, 상기 설명한 바와 같이, 치료 시스템(1)은, 의료용 화상 처리 장치(100)와, 치료하는 대상의 부위(병소)에 방사선(치료 빔(B))을 조사하는 조사부(치료 빔 조사문(14))와, 투시 화상(PI)을 촬영하는 촬상 장치(방사선원(12)과 방사선 검출기(13)의 세트)를 구비한 치료 장치(10)와, 표시 화상을 표시하는 도시하지 않은 표시 장치를 구비해도 된다.

또한, 의료용 화상 처리 장치(100)는, CPU나 GPU 등의 프로세서와, ROM이나 RAM, HDD, 플래시 메모리 등의 기억 장치를 구비하고, 기억 장치에는, 프로세서를, 환자(P)의 체내의 일부의 영역을 관심 영역(ROI)으로서 취득하는 관심 영역 취득부(102)와, 환자(P)에 대하여 행하는 방사선 치료의 계획 단계에서 결정한 치료 계획 정보를 취득하는 치료 계획 취득부(101)와, 환자(P)에게 조사하는 치료 빔(B)이 환자(P)의 체내의 치료하는 대상의 부위(병소)에 도달할 때까지의 비정까지의 사이에서 관심 영역(ROI)에 대하여 미치는 영향을 나타내는 영향도를 계산하는 영향도 계산부(103)와, 현재의 환자(P)의 투시 화상(PI)에, 영향도의 정보를 중첩한 표시 화상을 생성하여 표시부에 표시시키는 표시 제어부(105)로서 기능시키기 위한 프로그램이 기억된 장치여도 된다.

(제2 실시형태)

이하, 제2 실시형태에 대해서 설명한다. 또, 제2 실시형태의 의료용 화상 처리 장치를 구비한 치료 시스템의 구성은, 도 1에 나타낸 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)를 구비한 치료 시스템(1)의 구성에 있어서, 의료용 화상 처리 장치(100)가 제2 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(이하, 「의료용 화상 처리 장치(200)」라고 함)로 대체된 구성이다. 이하의 설명에 있어서는, 의료용 화상 처리 장치(200)를 구비한 치료 시스템을, 「치료 시스템(2)」이라고 한다.

또, 이하의 설명에 있어서는, 의료용 화상 처리 장치(200)를 구비한 치료 시스템(2)의 구성 요소에 있어서, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)를 구비한 치료 시스템(1)의 구성 요소와 마찬가지의 구성 요소에는, 동일한 부호를 부여하고, 각각의 구성 요소에 관한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 이하의 설명에 있어서는, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)와 다른 구성 요소인 의료용 화상 처리 장치(200)의 구성, 동작, 및 처리에 대해서만을 설명한다.

치료 시스템(2)에서는, 치료 장치(10)에 구비한 치료 빔 조사문(14)이, 환자(P)의 주위를 회전하도록 이동함으로써, 다양한 방향(각도)에서 환자(P)에게 치료 빔을 조사하는 구성이다.

의료용 화상 처리 장치(200)는, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)와 마찬가지로, 방사선 검출기(13-1) 및 방사선 검출기(13-2)로부터 출력된 투시 화상(PI)에 의거하여, 방사선 치료에 있어서 치료를 행하는 환자(P)의 체내의 병소에 대한 치료 빔(B)의 조사를 제어한다. 이에 따라, 의료용 화상 처리 장치(200)에서도, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)와 마찬가지로, 폐나 간장 등, 환자(P)의 호흡이나 심박의 움직임에 따라 이동하는 기관을 추적하고, 적절한 타이밍에서 치료 빔 조사문(14)에게, 환자(P)의 체내의 병소에 대하여 치료 빔(B)을 조사하게 한다. 또, 의료용 화상 처리 장치(200)에 있어서의 병소의 추적도, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)에 있어서의 병소의 추적과 마찬가지로, 치료 계획의 단계 등, 방사선 치료를 행하기 전에 촬영한 환자(P)의 CT 화상이나 투시 화상(PI)과, 현재의 환자(P)의 투시 화상(PI)에 의거하여 행해진다.

또한, 의료용 화상 처리 장치(200)도, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)와 마찬가지로, 치료 시스템(2)을 이용하는 방사선 치료의 실시자(의사 등)가 치료를 개시하기 전에 행하는 환자 위치 결정의 작업에 있어서 확인하는, 환자(P)의 위치의 정보를 제시한다. 이때, 의료용 화상 처리 장치(200)에서도, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)와 마찬가지로, 치료 계획의 단계에 있어서 촬영한 환자(P)의 CT 화상이나 투시 화상(PI)과, 현재의 환자(P)의 투시 화상(PI)에 의거하여, 치료대(11)에 눕힌 상태의 현재의 환자(P)의 위치와 치료 계획 시의 환자(P)의 위치와의 어긋남을 축차 검출한다. 그리고, 의료용 화상 처리 장치(200)에서도, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)와 마찬가지로, 검출한 환자(P)의 위치 어긋남을 나타내는 정보를, 치료 시스템(2)을 이용하는 방사선 치료의 실시자(의사 등)에게 축차 제시한다. 또한, 치료 시스템(2)에서는, 상술한 바와 같이, 치료 빔 조사문(14)이 환자(P)의 주위를 회전하도록 이동하는 구성이다. 이 때문에, 의료용 화상 처리 장치(200)에서는, 치료 빔 조사문(14)이 치료 빔(B)을 조사하는 방향(각도)을 나타내는 정보도, 치료 시스템(2)을 이용하는 방사선 치료의 실시자(의사 등)에게 제시한다.

이하, 치료 시스템(2)을 구성하는 의료용 화상 처리 장치(200)의 구성에 대해서 설명한다. 도 7은, 제2 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(200)의 개략 구성을 나타내는 블록도이다. 또, 도 7에는, 환자 위치 결정의 작업을 행할 때에 치료 시스템(2)을 이용하는 방사선 치료의 실시자(의사 등)가 확인하는 환자(P)의 위치 어긋남을 나타내는 정보를 제시하는 기능에 관한 구성만을 나타내고 있다. 도 7에 나타낸 의료용 화상 처리 장치(200)는, 환자(P)의 위치 어긋남을 나타내는 정보를 제시하는 기능을 실현하는 구성 요소로서, 치료 계획 취득부(101)와, 관심 영역 취득부(102)와, 영향도 계산부(103)와, 화상 취득부(104)와, 3차원 화상 취득부(206)와, 단면(斷面) 취득부(207)와, 표시 제어부(205)를 구비한다.

의료용 화상 처리 장치(200)는, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)에 3차원 화상 취득부(206)와 단면 취득부(207)가 추가된 구성이다. 이에 수반하여, 의료용 화상 처리 장치(200)에서는, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)에 구비한 표시 제어부(105)가 표시 제어부(205)로 대체되어 있다. 또, 의료용 화상 처리 장치(200)에 구비한 그 밖의 구성 요소는, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)에 구비한 구성 요소와 같은 구성 요소이다. 따라서, 이하의 설명에 있어서는, 의료용 화상 처리 장치(200)의 구성 요소에 있어서, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)에 구비한 구성 요소와 마찬가지의 구성 요소에는, 동일한 부호를 부여하고, 각각의 구성 요소에 관한 상세한 설명은 생략한다. 그리고, 이하의 설명에 있어서는, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)와 다른 구성 요소에 대해서만을 설명한다.

치료 계획 취득부(101)는, 치료 계획 정보를 취득하고, 취득한 치료 계획 정보를, 관심 영역 취득부(102)와, 영향도 계산부(103)와, 단면 취득부(207)의 각각에 출력한다. 또, 의료용 화상 처리 장치(200)에 있어서 치료 계획 취득부(101)가 취득하는 치료 계획 정보에는, 치료 빔 조사문(14)이 환자(P)의 주위를 회전하여 이동하는 위치, 즉, 치료에 있어서 치료 빔(B)을 조사하는 방향(각도)의 정보도 포함되어 있다.

3차원 화상 취득부(206)는, 3차원의 화상(이하, 「3차원 화상」이라고 함)을 취득한다. 여기에서, 3차원 화상 취득부(206)가 취득하는 3차원 화상은, 치료 계획에 있어서 이용한 CT 화상 등의 3차원의 화상, 및 이전의 방사선 치료에 있어서 촬영한 CT 화상 등의 3차원의 화상 중 어느 한쪽 또는 양쪽의 화상이다. 또, 3차원 화상은, 환자(P)의 체내의 구조를 3차원적으로 파악할 수 있는 화상이면, 어떠한 화상이어도 된다. 예를 들면, 3차원 화상은, 자기 공명 화상(Magnetic Resonance Imaging: MRI) 촬영을 행하는 MRI 촬상 장치에 의해 촬영된 3차원의 화상(MRI 화상)이어도 된다. 3차원 화상 취득부(206)는, 취득한 3차원 화상을 단면 취득부(207)에 출력한다.

단면 취득부(207)는, 치료 계획 취득부(101)로부터 출력된 치료 계획 정보와, 3차원 화상 취득부(206)로부터 출력된 3차원 화상, 및 표시 제어부(205)로부터 출력된 제어 신호를 취득한다. 단면 취득부(207)는, 취득한 치료 계획 정보나 제어 신호에 의거하여, 3차원 공간 내의 1개 내지는 복수의 평면을 잘라낸 3차원 화상의 단면상을 취득(생성)한다. 보다 구체적으로는, 단면 취득부(207)는, 치료 계획 정보에 포함되는 환자(P)의 체내의 종양(병소)의 위치와, 치료에 있어서 치료 빔(B)을 조사하는 방향(각도)의 정보에 의거하여, 치료 빔(B)의 조사 방향의 평면을 3차원 공간으로부터 잘라낸 단면상을 취득(생성)한다. 또한, 단면 취득부(207)는, 치료 계획 정보에 포함되는 치료 빔 조사문(14)의 위치, 즉, 치료 빔(B)의 조사 위치와, 제어 신호가 나타내는 환자(P)의 체내의 특정한 위치에 의거하여, 치료 빔(B)의 조사 방향의 평면을 3차원 공간으로부터 잘라낸 단면상을 취득(생성)한다. 단면 취득부(207)는, 취득(생성)한 3차원 화상의 단면상을, 표시 제어부(205)에 출력한다.

표시 제어부(205)는, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)에 구비한 표시 제어부(105)와 마찬가지로, 화상 취득부(104)로부터 출력된 투시 화상(PI)에, 영향도 계산부(103)로부터 출력된 영향도의 정보를 중첩한 표시 화상을 생성한다. 또한, 표시 제어부(205)는, 단면 취득부(207)로부터 출력된 3차원 화상의 단면상도 표시 화상으로서 생성한다. 표시 제어부(205)는, 생성한 각각의 표시 화상을, 도시하지 않은 표시 장치에 출력하여 표시시킨다. 또한, 표시 제어부(205)는, 방사선 치료의 실시자(의사 등)에 의해, 예를 들면, 단면상 내의 특정한 위치가 지시되었을 경우, 지시된 위치를 나타내는 제어 신호를, 단면 취득부(207)에 출력한다. 이에 따라, 단면 취득부(207)는, 제어 신호에 따른 새로운 3차원 화상의 단면상을 생성하고, 표시 제어부(205)가, 단면 취득부(207)로부터 출력된 새로운 3차원 화상의 단면상을 표시 화상으로서 생성하여, 도시하지 않은 표시 장치에 출력하여 표시시킨다.

이러한 구성에 의해, 의료용 화상 처리 장치(200)는, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)와 마찬가지로, 치료를 개시하기 전에 행하는 환자 위치 결정의 작업에 있어서 중요한 치료 빔(B)의 조사 경로에 착목하여, 환자(P)의 위치가 어긋나 있는 개소의 화소를, 대응하는 영향도의 정보에 따라 강조시킨(눈에 띄게 한) 표시 화상을, 도시하지 않은 표시 장치에 표시시켜, 치료 시스템(2)을 이용하는 방사선 치료의 실시자(의사 등)에게 축차 제시한다. 또한, 의료용 화상 처리 장치(200)는, 치료 빔 조사문(14)이 치료 빔(B)을 조사하는 방향을 나타내는 정보(단면상)도, 치료 시스템(2)을 이용하는 방사선 치료의 실시자(의사 등)에게 제시한다. 이에 따라, 치료 시스템(2)을 이용하는 방사선 치료의 실시자(의사 등)는, 의료용 화상 처리 장치(200)로부터 축차 제시된 환자(P)의 위치 어긋남의 정보와, 치료 빔 조사문(14)이 치료 빔(B)을 조사하는 방향(단면상)을 나타내는 정보를 육안으로 대비(확인)하면서, 환자 위치 결정의 작업을 행할 수 있다.

여기에서, 치료 시스템(2)을 구성하는 의료용 화상 처리 장치(200)의 동작의 개략에 대해서 설명한다. 또, 이하의 설명에 있어서는, 의료용 화상 처리 장치(200)가, 환자 위치 결정의 작업을 행하는 치료 시스템(2)을 이용하는 방사선 치료의 실시자(의사 등)에게 치료 빔 조사문(14)이 치료 빔(B)을 조사하는 방향을 나타내는 정보(단면상)를 제시하는 동작의 개략에 대해서 설명한다. 도 8 및 도 9는, 제2 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(200)의 동작의 흐름을 나타내는 플로우 차트의 일례이다. 도 8에는, 치료 시스템(2)이 기동했을 때, 즉, 의료용 화상 처리 장치(200)가 기동했을 때의 동작의 흐름의 일례를 나타내고 있다. 또한, 도 9에는, 표시하고 있는 단면상에 대하여 방사선 치료의 실시자(의사 등)가 특정한 위치를 지시했을 때의 의료용 화상 처리 장치(200)의 동작의 흐름의 일례를 나타내고 있다.

우선, 도 8을 이용하여, 의료용 화상 처리 장치(200)가 기동했을 때의 동작에 대해서 설명한다. 의료용 화상 처리 장치(200)가 기동하면, 3차원 화상 취득부(206)는, 우선, 3차원 화상을 취득한다(스텝 S200). 계속해서, 치료 계획 취득부(101)는, 치료 계획 정보를 취득한다(스텝 S201). 계속해서, 단면 취득부(207)는, 치료 계획 취득부(101)로부터 출력된 치료 계획 정보에 의거하여, 3차원 공간 내의 평면을 설정한다(스텝 S202). 계속해서, 단면 취득부(207)는, 설정한 3차원 공간 내의 평면을 잘라낸 3차원 화상의 단면상을 취득(생성)한다(스텝 S203). 계속해서, 표시 제어부(205)는, 단면 취득부(207)로부터 출력된 3차원 화상의 단면상의 표시 화상을 생성한다(스텝 S204).

계속해서, 도 9를 이용하여, 표시하고 있는 단면상에 대하여 방사선 치료의 실시자(의사 등)가 특정한 위치를 지시했을 때의 의료용 화상 처리 장치(200)의 동작에 대해서 설명한다. 3차원 화상의 단면상의 표시 화상을 도시하지 않은 표시 장치에 표시하고 있을 때에, 표시하고 있는 단면상 내의 특정한 위치를 방사선 치료의 실시자(의사 등)가 지시(입력)하면, 표시 제어부(205)는, 지시(입력)된 특정한 위치를 취득한다(스텝 S205). 또, 여기에서, 방사선 치료의 실시자(의사 등)에 의해 단면상 위의 특정한 위치가 지시(입력)된 것으로 한다. 표시 제어부(205)는, 지시(입력)된 특정한 위치를 나타내는 제어 신호를 단면 취득부(207)에 출력한다. 계속해서, 단면 취득부(207)는, 표시 제어부(205)로부터 출력된 제어 신호와 치료 계획 취득부(101)로부터 출력된 치료 계획 정보에 의거하여, 방사선 치료의 실시자(의사 등)에 의해 지시된 특정한 위치의 3차원 공간 내의 평면을 설정한다(스텝 S206). 계속해서, 단면 취득부(207)는, 설정한 3차원 공간 내의 평면(지시된 특정한 위치의 평면)을 잘라낸 3차원 화상의 단면상을 취득(생성)한다(스텝 S207). 또, 단면 취득부(207)에 있어서의 스텝 S207의 처리는, 단면상을 취득(생성)하는 대상의 평면이 서로 다른 것 이외는, 도 8에 나타낸 의료용 화상 처리 장치(200)가 기동했을 때의 스텝 S203의 처리와 마찬가지이다. 계속해서, 표시 제어부(205)는, 단면 취득부(207)로부터 출력된 3차원 화상의 단면상(지시된 특정한 위치의 평면의 단면상)의 표시 화상을 생성한다(스텝 S208). 또, 표시 제어부(205)에 있어서의 스텝 S208의 처리는, 표시 화상을 생성하는 단면상이 서로 다른 것 이외는, 도 8에 나타낸 의료용 화상 처리 장치(200)가 기동했을 때의 스텝 S204의 처리와 마찬가지이다.

다음으로, 치료 시스템(2)을 구성하는 의료용 화상 처리 장치(200)의 동작의 상세에 대해서 설명한다. 여기에서는, 의료용 화상 처리 장치(200)를 구성하는 단면 취득부(207)에 있어서의 평면의 설정 및 단면상의 잘라냄의 방법에 대해서 설명한다. 또, 단면 취득부(207)가 단면상을 잘라낼 경우, 상술한 바와 같이, 치료 계획 정보만에 의거하여 설정한 평면을 3차원 공간으로부터 잘라내는 방법과, 치료 계획 정보 및 제어 신호에 의거하여 설정한 평면을 3차원 공간으로부터 잘라내는 방법이 있다.

우선, 단면 취득부(207)가 치료 계획 정보만에 의거하여 평면을 설정하고, 설정한 평면을 3차원 공간으로부터 잘라내는 방법에 대해서 설명한다. 도 10은, 제2 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(200)를 구비한 치료 시스템(2)에 있어서의 방사선(치료 빔(B))의 출사와 방사선(치료 빔(B))의 조사 대상(환자(P)의 체내에 존재하는 병소)과의 관계의 일례를 설명하는 도면이다. 도 10에는, 치료 빔 조사문(14)이 조사하는 치료 빔(B)의 방향(각도)과, 단면 취득부(207)가 설정하여 잘라내는 평면의 관계의 일례를 나타내고 있다.

단면 취득부(207)가 단면상을 잘라내기 위해 설정하는 평면은, 3차원 공간 내에 있어서의 평행이 아닌, 즉, 수직인 3차원 벡터 중, 2개의 벡터를 정함으로써 설정할 수 있다. 3차원 벡터의 2개의 벡터 중, 1개의 벡터는, 치료 빔(B)의 조사 방향을 나타내는 벡터로 한다. 여기에서, 조사된 치료 빔(B)이 통과하는 경로와 평행인 벡터를 「프라이머리 벡터」라고 한다. 또, 프라이머리 벡터는, 치료 빔(B)을 출사하는 치료 빔 조사문(14)의 위치로부터, 환자(P)의 체내의 임의의 위치(예를 들면, 환자(P)의 체내의 병소(F)의 위치)를 잇는 직선의 방향 벡터로 해도 된다. 또한, 3차원 벡터의 2개의 벡터 중, 또 하나의 벡터는, 임의의 방향을 나타내는 벡터를 정해도 된다. 예를 들면, 환자(P)의 위치나 치료 빔 조사문(14)의 위치를 포괄적으로 취급할 수 있는 3차원 좌표에 있어서의 축방향 벡터 중 1개를 채용해도 된다. 여기에서, 환자(P)의 위치나 치료 빔 조사문(14)의 위치를 포괄적으로 취급할 수 있는 3차원 좌표란, 예를 들면, 치료 시스템(2)이 설치된 치료실에 있어서 미리 설정된 기준 위치를 기준으로 하여 정의한 3차원의 좌표계이다. 따라서, 3차원 벡터의 2개의 벡터 중, 또 하나의 벡터는, 치료 시스템(2)이 설치된 치료실에 있어서 정의한 3차원의 좌표계에 있어서의 어느 것의 축방향 벡터이다. 도 10에는, 이 경우의 일례를 나타내고 있다. 도 10에서는, 어떤 3차원 좌표계(3DC) 내에 환자(P)의 3차원 화상(3DI)을 배치하고, 환자(P)의 체내의 병소(F)에 조사되는 치료 빔(B)의 방향을 나타내고 있다. 단면 취득부(207)는, 치료 빔(B)의 조사 방향이 나타내는 프라이머리 벡터와, 3차원 좌표계(3DC)의 어느 축(Va-1)을 규정하는 3차원 벡터에 의해, 평면(FS)을 설정한다. 도 10에는, 치료 빔(B)의 조사 방향과 축(Va-1)을 규정하는 3차원 벡터에 의해 단면 취득부(207)가 설정한 평면(FS)의 일례를 나타내고 있다.

또, 스캐닝 조사와 같이 치료 빔(B)의 조사 방향을 나타내는 프라이머리 벡터가 복수 있을 경우, 단면 취득부(207)는, 각각의 프라이머리 벡터, 즉, 각각의 조사 방향의 치료 빔(B)에 대응하는 복수의 평면(FS)을 설정한다.

단면 취득부(207)는, 도 10에 나타낸 바와 같이 설정한 평면(FS)을 3차원 화상(3DI)으로부터 잘라냄으로써, 단면상을 취득(생성)한다. 이 단면상은, 설정한 평면(FS) 위에 위치하는 3차원 화상(3DI)의 복셀 데이터의 값이, 각각의 화소에 있어서의 휘도의 값(휘도값)으로 된 화상이다. 또, 단면 취득부(207)는, 단면상에, 치료 계획 정보에 포함되는 정보를 부여해도 된다. 단면 취득부(207)가 단면상에 부여하는 치료 계획 정보로서는, 예를 들면, 치료 빔(B)이 통과하는 경로의 영역이나, 병소(F)의 위치나 윤곽 부분의 영역, 중요한 장기의 위치나 윤곽 부분의 영역 등의 정보를 생각할 수 있다. 또, 단면 취득부(207)가 정보를 부여하는 방법으로서는, 예를 들면, 각각의 정보(영역)를 나타내는 화상을 단면상에 중첩하는 방법 등을 생각할 수 있다.

계속해서, 단면 취득부(207)가 치료 계획 정보 및 제어 신호에 의거하여 평면을 설정하고, 설정한 평면을 3차원 공간으로부터 잘라내는 방법에 대해서 설명한다. 즉, 단면 취득부(207)가, 방사선 치료의 실시자(의사 등)에 의해 지시(입력)된 특정한 위치의 단면상을 잘라내는 방법에 대해서 설명한다.

방사선 치료의 실시자(의사 등)는, 3차원 화상의 단면상의 표시 화상을 도시하지 않은 표시 장치에 표시하고 있을 때에, 예를 들면, 정보를 입력하는 유저 인터페이스 등의 외부 입력 수단에 의해, 표시하고 있는 단면상 내의 특정한 위치를 지시(입력)한다. 표시 제어부(205)는, 지시(입력)된 특정한 위치를 나타내는 제어 신호를 단면 취득부(207)에 출력한다. 단면 취득부(207)는, 표시 제어부(205)로부터 출력된 제어 신호가 나타내는 특정한 위치(1점의 위치)와, 치료 계획 정보에 포함되는 치료 빔(B)을 출사하는 치료 빔 조사문(14)의 위치를 잇는 직선의 방향 벡터를, 프라이머리 벡터로 한다. 그리고, 단면 취득부(207)는, 상술한 치료 계획 정보만에 의거하여 평면을 설정하여 3차원 공간으로부터 단면상을 잘라내는 방법과 마찬가지로, 평면(FS)을 재설정한다. 즉, 단면 취득부(207)는, 도 10에 나타낸 병소(F)의 위치를, 방사선 치료의 실시자(의사 등)에 의해 지시(입력)된 특정한 위치로 하여, 도 10에 나타낸 바와 같은 평면(FS)을 재설정한다.

그리고, 단면 취득부(207)는, 상술한 치료 계획 정보만에 의거하여 평면을 설정하여 3차원 공간으로부터 단면상을 잘라내는 방법과 마찬가지로, 재설정한 평면(FS)을 3차원 화상(3DI)으로부터 잘라냄으로써, 단면상을 취득(생성)한다.

또, 방사선 치료의 실시자(의사 등)가, 표시하고 있는 단면상 내의 특정한 위치를 복수 지시(입력)했을 경우에는, 표시 제어부(205)는, 지시(입력)된 각각의 특정한 위치를 나타내는 제어 신호를 단면 취득부(207)에 출력한다. 이 경우, 단면 취득부(207)는, 표시 제어부(205)로부터 출력된 제어 신호가 나타내는 복수의 특정한 위치의 각각에 대응하는 프라이머리 벡터로부터 복수의 평면(FS)을 재설정하고, 재설정한 각각의 평면(FS)을 3차원 화상(3DI)으로부터 잘라낸 복수의 단면상을 취득(생성)한다.

이와 같이 하여, 단면 취득부(207)는, 치료 계획 정보만, 또는 치료 계획 정보 및 제어 신호(방사선 치료의 실시자(의사 등)에 의해 지시(입력)된 특정한 위치)에 의거하여 평면(FS)을 설정하고, 설정한 평면(FS)을 3차원 화상(3DI)으로부터 잘라낸 단면상을 취득(생성)한다. 또, 상술한 단면 취득부(207)에 있어서의 평면(FS)의 설정 및 단면상의 잘라냄의 방법은, 일례이며, 환자(P)의 체내의 일부의 평면의 영역을 잘라낸 단면상을 취득(생성)할 수 있으면, 어떠한 방법을 이용하여 단면상을 취득(생성)해도 된다.

그리고, 표시 제어부(205)는, 화상 취득부(104)로부터 출력된 투시 화상(PI)에 영향도 계산부(103)로부터 출력된 영향도의 정보를 중첩한 표시 화상과 함께, 단면 취득부(207)로부터 출력된 3차원 화상의 단면상도 표시 화상으로서 생성하고, 도시하지 않은 표시 장치에 출력하여 표시시킨다.

여기에서, 표시 제어부(205)가 생성하는 표시 화상의 일례에 대해서 설명한다. 도 11은, 제2 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(200)에 구비한 표시 제어부(205)가 생성하는 표시 화상의 일례를 나타내는 도면이다. 도 11에는, 영향도의 정보를 중첩한 투시 화상(PI)과 DRR 화상의 합성 화상과 함께, 단면상을 표시하는 표시 화상의 일례를 나타내고 있다.

도 11에서는, 표시 화면(210)의 상단에, 치료 장치(10)에 구비하는 방사선원(12)과 방사선 검출기(13)의 각각의 세트에 의해 구성되는 촬상 장치에 의해 촬영된 투시 화상(PI)에, 영향도의 정보를 중첩한 표시 화상을 나타내고 있다. 또한, 도 11에서는, 표시 화면(210)의 하단에, 단면 취득부(207)로부터 출력된 3차원 화상의 단면상의 표시 화상(213)을 나타내고 있다. 표시 화상(213)에는, 단면 취득부(207)가 설정한 평면(FS)을 잘라낸 단면상(SI), 즉, 프라이머리 벡터에 평행인 단면상(SI)에, 평면(FS) 내에 존재하는 병소(F)를 나타내고 있다. 또한, 표시 화상(213)에는, 병소(F)에 스캐닝 조사하는 치료 빔(B)의 일례로서, 병소(F)의 중심에 조사하는 치료 빔(B)을 나타내고 있다. 또한, 표시 화상(213)에는, 단면상(SI)으로서 표시 화상(213)을 사영했을 때의 프라이머리 벡터의 방향을 나타내는 정보도 나타내고 있다. 표시 화상(213)에서는, 프라이머리 벡터의 방향을 나타내는 정보의 일례로서, 프라이머리 벡터의 방향을 나타낸 화살표를 나타내고 있다. 또, 표시 화상(213)은, 3차원 화상의 단면상(SI) 대신에, 환자(P)의 투시 화상(PI)을 이용하여, 병소(F)의 위치나, 병소(F)에 조사하는 치료 빔(B), 프라이머리 벡터의 방향 등의 정보를 중첩한 화상이어도 된다. 또한, 표시 화면(210)의 하단에 표시하는 단면상은, 표시 화상(213)에 나타낸 프라이머리 벡터에 평행인 단면상(SI)만에 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 표시 화상(213)에 나타낸 단면상(SI)에 직교하는 평면, 즉, 프라이머리 벡터에 수직인 단면상에, 병소(F)의 위치나, 병소(F)에 조사하는 치료 빔(B), 프라이머리 벡터의 방향 등의 정보를 중첩한 표시 화상을, 표시 화상(213)과 함께, 혹은 표시 화상(213) 대신에 나타내도 된다.

또, 표시 화면(210)의 상단에 나타낸 표시 화상(111)과 표시 화상(112)은, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)에 있어서의 표시 화면(110)(도 5 참조)과 마찬가지의 표시 화상이다. 단, 표시 화상(111)과 표시 화상(112)의 각각은, 표시 화면(210)에 나타난 치료 빔(B)의 조사 방향이 고려되어 있다. 이 때문에, 표시 화면(210)의 상단에 나타낸 표시 화상(111)과 표시 화상(112)의 각각에는, 도 5에 나타낸 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)에 있어서의 표시 화면(110)의 표시 화상(111)이나 표시 화상(112)과는 다른 개소가 존재한다.

보다 구체적으로는, 표시 화면(210)의 하단에 나타낸 표시 화상(213)에는, 치료 빔(B)이, 우측으로부터 좌측을 향하여 조사되는 상태가 나타나 있다. 이 치료 빔(B)의 조사 방향을 고려하면, 도 5에 나타낸 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)에 있어서의 표시 화면(110)의 표시 화상(111)과 표시 화상(112)에 있어서, 치료 빔(B)의 조사 경로의 범위(폭)(W)에 있어서 강조한(눈에 띄게 한) 화소 중, 치료 빔(B)이 조사되어지는 가장 외측의 윤곽 부분에서 강조한(눈에 띄게 한) 화소 이외의 화소(보다 구체적으로는, 코의 윤곽 부분의 화소)에 대응하는 영향도는, 낮아진다고 생각된다. 이 때문에, 표시 화면(210)의 상단에 나타낸 표시 화상(111)과 표시 화상(112)의 각각에서는, 치료 빔(B)의 조사 경로의 범위(폭)(W) 내의 치료 빔(B)이 조사되어지는 가장 외측의 윤곽 부분 이외의 화소를 강조하기(눈에 띄게 하기) 위해 채색한 색이, 가장 외측의 윤곽 부분의 화소를 강조하기(눈에 띄게 하기) 위해 채색한 색과 다른 색으로 되어 있다. 또, 도 5에 나타낸 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)에 있어서의 표시 화면(110)의 표시 화상(111) 및 표시 화상(112)과, 표시 화면(210)의 상단에 나타낸 표시 화상(111) 및 표시 화상(112)에 있어서의 강조하는(눈에 띄게 하는) 화소의 색의 차이는, 영향도 계산부(103)가 계산하는 영향도에 의한 것이다. 여기에서, 영향도 계산부(103)는, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)에 있어서도, 치료 계획 취득부(101)로부터 출력된 치료 계획 정보에 의거하여 영향도를 계산한다. 그리고, 치료 계획 취득부(101)로부터 출력되는 치료 계획 정보에는, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)에 있어서도, 치료 빔(B)의 조사 방향의 정보가 포함되어 있다. 따라서, 도 5에 나타낸 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)에 있어서의 표시 화면(110)의 표시 화상(111) 및 표시 화상(112)과, 표시 화면(210)의 상단에 나타낸 표시 화상(111) 및 표시 화상(112)에 있어서의 강조하는(눈에 띄게 하는) 화소의 색의 차이는, 의료용 화상 처리 장치(200)의 구성에 의한 차이가 아니고, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)에 있어서도 마찬가지가 되는 것이 생각된다.

치료 시스템(2)을 이용하는 방사선 치료의 실시자(의사 등)는, 표시 화면(210)에 나타난 표시 화상(111) 및 표시 화상(112)에 더하여, 표시 화면(210)에 나타난 표시 화상(213)을 대비(확인)하면서, 환자 위치 결정의 작업을 행한다. 이에 따라, 치료 시스템(2)을 이용하는 방사선 치료의 실시자(의사 등)는, 치료 빔(B)이 병소(F)에 도달하는 비정까지의 경로 상에, 기포나 뼈의 어긋남 등, 방사선 치료의 효과에 영향을 미치게 할 가능성이 있는 개소가 존재하는지의 여부를 용이하게 확인하면서, 환자 위치 결정의 작업을 행할 수 있다. 이때, 방사선 치료의 실시자(의사 등)는, 표시 화상(111) 및 표시 화상(112)을 확인하여 환자(P)의 위치가 어긋나 있는 개소(특정한 위치)를, 표시 화면(210)에 나타난 표시 화상(213) 내의 단면상(SI) 위에 지시(입력)할 수 있다. 이에 따라, 단면 취득부(207)는, 방사선 치료의 실시자(의사 등)에 의해 지시(입력)된 개소에 평면(FS)을 재설정하여 새로운 단면상(SI)을 잘라내고, 표시 제어부(205)가, 새로운 단면상(SI)의 표시 화상(213)을 도시하지 않은 표시 장치에 표시시킨다. 이에 따라, 방사선 치료의 실시자(의사 등)는, 지시(입력)한 개소를 통과하는 치료 빔(B)의 경로를 새로운 표시 화상(213)으로부터 용이하게 확인할 수 있다. 그 결과, 방사선 치료의 실시자(의사 등)는, 환자 위치 결정의 작업에 있어서, 환자(P)의 체내의 병소(F)에 치료 빔(B)이 적절하게 조사될지, 또는 환자(P)의 현재의 어긋남의 상태에서 방사선 치료를 실시할 수 있을지 등의 판단을 행할 수 있다. 즉, 환자 위치 결정의 작업을 행하고 있는 방사선 치료의 실시자(의사 등)는, 환자 위치 결정의 작업을 종료할지의 여부를 판단할 수 있다.

또, 도 11에 나타낸 표시 화상의 일례에서는, 단면상(SI)의 표시 화상(213)에, 스캐닝 조사하는 치료 빔(B)의 일례로서, 병소(F)의 중심에 조사하는 치료 빔(B)을 나타냈다. 그러나, 도 11에 나타낸 표시 화상의 일례의 상단에 나타낸 바와 같이, 스캐닝 조사에 의해 병소(F)에 치료 빔(B)을 조사하는 조사 경로의 범위(폭)(W)는, 치료 계획 정보로부터 얻을 수 있다. 이 때문에, 의료용 화상 처리 장치(200)에서는, 단면 취득부(207)가, 치료 계획 정보로부터 얻을 수 있는 조사 경로의 범위(폭)(W)의 정보를 단면상(SI)에 부여하여 표시 제어부(205)에 출력하고, 표시 제어부(205)가, 조사 경로의 범위(폭)(W)를 나타낸 표시 화상(213)을 생성하는 구성으로 해도 된다. 또한, 상술한 바와 같이, 단면 취득부(207)는, 치료 빔(B)을 스캐닝 조사할 경우, 각각의 조사 방향의 치료 빔(B)에 대응하는 복수의 평면(FS)을 설정한다. 따라서, 단면 취득부(207)는, 각각의 평면(FS)에 대응한 복수의 단면상(SI)을 취득(생성)한다. 이 때문에, 의료용 화상 처리 장치(200)에서는, 표시 제어부(205)가, 예를 들면, 단면 취득부(207)로부터 출력된 복수의 단면상(SI)의 각각에 대응한 표시 화상(213)을, 방사선 치료의 실시자(의사 등)의 지시에 따라 전환하도록 해도 된다. 또한, 의료용 화상 처리 장치(200)에서는, 표시 제어부(205)가, 예를 들면, 단면 취득부(207)로부터 출력된 복수의 단면상(SI)을 합성함으로써, 스캐닝 조사에 의해 병소(F)에 조사하는 모든 치료 빔(B)을 나타내도록 해도 된다.

상술한 바와 같이, 제2 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(200)에서도, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)와 마찬가지로, 치료 계획 취득부(101)가, 치료 계획의 단계에 있어서 입안한 치료 계획 정보를 취득하고, 관심 영역 취득부(102)가, 치료 계획 정보에 의거하여, 환자(P)의 체내의 병소에 조사하는 치료 빔(B)의 조사 경로의 주위의 영역 내에 있어서 위치 어긋남이 큰 개소를 관심 영역(ROI)으로서 취득(추출)한다. 이에 따라, 제2 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(200)에서도, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)와 마찬가지로, 영향도 계산부(103)가, 환자(P)의 체내의 병소에 치료 빔(B)을 조사하는 조사 경로 내에서, 위치 어긋남이 큰 개소(관심 영역(ROI))에 치료 빔(B)이 조사되었을 때에 미치는 영향도를 비정까지 계산한다. 그리고, 제2 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(200)에서도, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)와 마찬가지로, 표시 제어부(205)가, 화상 취득부(104)가 취득한 현재의 환자(P)의 투시 화상(PI)에, 환자 위치 결정의 작업에 있어서 착목하는 중요한 치료 빔(B)의 조사 경로 내의 위치 어긋남이 큰 개소를, 영향도의 정보에 따라 강조시킨(눈에 띄게 한) 표시 화상을 생성한다. 이에 따라, 제2 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(200)에서도, 제1 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(100)와 마찬가지로, 치료 시스템(2)을 이용하는 방사선 치료의 실시자(의사 등)가, 도시하지 않은 표시 장치에 표시된 표시 화상으로부터, 현재의 환자(P)의 위치와 치료 계획의 단계의 환자(P)의 위치와의 어긋남을 육안으로 용이하게 확인하면서, 환자 위치 결정의 작업을 행할 수 있다.

또한, 제2 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(200)에서는, 3차원 화상 취득부(206)가, 치료 계획의 단계에 있어서 촬영한 3차원 화상을 취득한다. 그리고, 제2 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(200)에서는, 단면 취득부(207)가, 환자(P)의 체내의 병소나 치료 시스템(2)을 이용하는 방사선 치료의 실시자(의사 등)에 의해 지정된 특정한 위치에 치료 빔(B)을 조사할 때의 치료 빔(B)의 방향(각도)을 따른 평면을 설정하고, 설정한 평면을 3차원 공간으로부터 잘라낸 단면상을 취득(생성)한다. 그리고, 제2 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(200)에서는, 표시 제어부(205)가, 단면상의 표시 화상을 생성한다. 이에 따라, 제2 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(200)에서는, 치료 시스템(2)을 이용하는 방사선 치료의 실시자(의사 등)가, 도시하지 않은 표시 장치에 표시된, 위치 어긋남이 큰 개소를 강조시킨(눈에 띄게 한) 표시 화상에 더하여, 단면상의 표시 화상도 육안으로 용이하게 대비(확인)하면서, 단면상의 표시 화상에 나타난 치료 빔(B)의 조사 방향을 고려하여, 환자 위치 결정의 작업을 행할 수 있다. 이로 인해, 제2 실시형태의 의료용 화상 처리 장치(200)에서는, 환자 위치 결정의 작업의 결과를, 보다 적절하게 판단할 수 있다.

상기 설명한 바와 같이, 의료용 화상 처리 장치(200)는, 환자(P)를 촬영한 3차원 화상(3DI)을 취득하는 3차원 화상 취득부(206)와, 3차원 공간 내에 평면을 설정하고, 설정한 평면을 3차원 화상(3DI)으로부터 잘라낸 단면상을 취득하는 단면 취득부(207)를 더 구비하고, 표시 제어부(205)는, 단면상의 표시 화상을 더 생성하여 표시시킨다.

또한, 상기 설명한 바와 같이, 단면 취득부(207)는, 방사선(치료 빔(B))의 통과 경로와 평행인 프라이머리 벡터와, 프라이머리 벡터에 수직인 다른 벡터에 의해 평면을 설정해도 된다.

또한, 상기 설명한 바와 같이, 다른 벡터는, 환자(P)에게 치료 빔(B)을 조사하는 환경(치료실)에 있어서 미리 정의한 3차원의 좌표계(3차원 좌표계(3DC))에 있어서의 어느 축방향 벡터(예를 들면, 축(Va-1)을 규정하는 3차원 벡터)여도 된다.

또한, 상기 설명한 바와 같이, 표시 제어부(205)는, 프라이머리 벡터의 방향을 나타내는 정보를 중첩한 단면상의 표시 화상을 생성해도 된다.

상기에 기술한 바와 같이, 각 실시형태의 의료용 화상 처리 장치에서는, 환자 위치 결정의 작업에 있어서 확인하는, 치료 계획의 단계 시의 환자의 위치와 현재의 환자의 위치와의 어긋남을 축차 검출한다. 그리고, 각 실시형태의 의료용 화상 처리 장치에서는, 검출한 환자의 위치 어긋남을 나타내는 정보를, 치료 시스템을 이용하는 방사선 치료의 실시자(의사 등)에게 축차 제시한다. 이에 따라, 각 실시형태의 의료용 화상 처리 장치에서는, 환자 위치 결정의 작업을 행하는 방사선 치료의 실시자(의사 등)가, 치료 계획의 단계의 환자의 위치와 현재의 환자의 위치와의 어긋남을 육안으로 용이하게 확인하면서, 실제의 치료에 있어서 생길 가능성이 있는 오차가 적어지도록, 환자 위치 결정의 작업을 행할 수 있다. 이로 인해, 각 실시형태의 의료용 화상 처리 장치를 구비한 치료 시스템에서는, 환자 위치 결정의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 각 실시형태의 의료용 화상 처리 장치를 구비한 치료 시스템에서는, 환자 위치 결정의 작업에 요하는 시간을 단축하여, 방사선 치료를 받는 부담을 경감할 수 있다.

또, 각 실시형태에서는, 의료용 화상 처리 장치와 치료 장치(10)의 각각이 별개의 장치인 구성을 설명했다. 그러나, 의료용 화상 처리 장치와 치료 장치(10)는, 별개의 장치인 구성에 한정되는 것이 아니고, 의료용 화상 처리 장치와 치료 장치(10)가 일체가 된 구성이어도 된다.

상기 실시형태에서 설명한 치료 시스템에 있어서 이용되는 의료용 화상 처리 프로그램은, 컴퓨터를, 환자의 체내의 일부의 영역을 관심 영역으로서 취득하는 관심 영역 취득부와, 환자에 대하여 행하는 방사선 치료의 계획 단계에서 결정한 치료 계획 정보를 취득하는 치료 계획 취득부와, 환자에게 조사하는 방사선이 환자의 체내의 치료하는 대상의 부위에 도달할 때까지의 비정까지의 사이에서 관심 영역에 대하여 미치는 영향을 나타내는 영향도를 계산하는 영향도 계산부와, 현재의 환자의 투시 화상(PI)에, 영향도의 정보를 중첩한 표시 화상을 생성하여 표시부에 표시시키는 표시 제어부를 구비하는 의료용 화상 처리 장치로서 기능시키기 위한 의료용 화상 처리 프로그램이다.

이상 설명한 적어도 하나의 실시형태에 따르면, 환자의 체내의 일부의 영역을 관심 영역(관심 영역(ROI))으로서 취득하는 관심 영역 취득부(102)와, 환자에 대하여 행하는 방사선 치료의 계획 단계에서 결정한 치료 계획 정보를 취득하는 치료 계획 취득부(101)와, 환자에게 조사하는 방사선(치료 빔(B))이 환자의 체내의 치료하는 대상의 부위(병소)에 도달할 때까지의 비정까지의 사이에서 관심 영역(관심 영역(ROI))에 대하여 미치는 영향을 나타내는 영향도를 계산하는 영향도 계산부(103)와, 현재의 환자의 투시 화상(PI)에, 영향도의 정보를 중첩한 표시 화상을 생성하여 표시부에 표시시키는 표시 제어부(105)를 가짐으로써, 방사선 치료를 개시하기 전에 행하는 환자의 위치 맞춤의 작업에 있어서 환자의 위치의 확인을 용이하게 할 수 있다.

또, 예를 들면, 도 2에 있어서 나타낸 치료 계획 취득부(101), 관심 영역 취득부(102), 영향도 계산부(103), 화상 취득부(104), 표시 제어부(105) 등, 의료용 화상 처리 장치를 구성하는 각 구성 요소에 의한 기능을 실현하기 위한 프로그램을, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록하여, 당해 기록 매체에 기록된 프로그램을 컴퓨터 시스템에 읽어들여, 실행함으로써, 상기의 각 실시형태의 치료 시스템에 따른 상술한 각종 기능을 실현해도 된다. 또, 여기에서 말하는 「컴퓨터 시스템」이란, OS나 주변 기기 등의 하드웨어를 포함하는 것이어도 된다. 또한, 「컴퓨터 시스템」은, WWW 시스템을 이용하고 있을 경우이면, 홈페이지 제공 환경(혹은 표시 환경)도 포함하는 것으로 한다. 또한, 「컴퓨터 판독 가능한 기록 매체」란, 플렉서블 디스크, 광자기 디스크, ROM, 플래시 메모리 등의 기입 가능한 불휘발성 메모리, CD-ROM 등의 휴대 매체, 컴퓨터 시스템에 내장되는 하드 디스크 등의 기억 장치를 말한다.

또한 「컴퓨터 판독 가능한 기록 매체」란, 인터넷 등의 네트워크나 전화 회선 등의 통신 회선을 통해 프로그램이 송신되었을 경우의 서버나 클라이언트가 되는 컴퓨터 시스템 내부의 휘발성 메모리(예를 들면 DRAM(Dynamic Random Access Memory))와 같이, 일정 시간 프로그램을 유지하고 있는 것도 포함하는 것으로 한다. 또한, 상기 프로그램은, 이 프로그램을 기억 장치 등에 저장한 컴퓨터 시스템으로부터, 전송 매체를 통하거나, 혹은, 전송 매체 중의 전송파에 의해 다른 컴퓨터 시스템에 전송되어도 된다. 여기에서, 프로그램을 전송하는 「전송 매체」는, 인터넷 등의 네트워크(통신망)나 전화 회선 등의 통신 회선(통신선)과 같이 정보를 전송하는 기능을 갖는 매체를 말한다. 또한, 상기 프로그램은, 상술한 기능의 일부를 실현하기 위한 것이어도 된다. 또한, 상술한 기능을 컴퓨터 시스템에 이미 기록되어 있는 프로그램과의 조합으로 실현하는 것, 소위 차분 파일(차분 프로그램)이어도 된다.

본 발명의 몇 가지 실시형태를 설명했지만, 이들 실시형태는, 예로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 실시형태는, 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 각종 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함되는 것과 마찬가지로, 특허청구범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함되는 것이다.

1, 2: 치료 시스템
10: 치료 장치
11: 치료대
12, 12-1, 12-2: 방사선원
13, 13-1, 13-2: 방사선 검출기
14: 치료 빔 조사문
100, 200: 의료용 화상 처리 장치
101: 치료 계획 취득부
102: 관심 영역 취득부
103: 영향도 계산부
104: 화상 취득부
105, 205: 표시 제어부
206: 3차원 화상 취득부
207: 단면 취득부

Claims (17)

1. 환자의 체내의 일부의 영역을 관심 영역으로서 취득하는 관심 영역 취득부와,
   상기 환자에 대하여 행하는 방사선 치료의 계획 단계에서 결정한 치료 계획 정보를 취득하는 치료 계획 취득부와,
   상기 환자에게 조사(照射)하는 방사선이 상기 환자의 체내의 치료하는 대상의 부위에 도달할 때까지의 비정(飛程)까지의 사이에서 상기 관심 영역에 대하여 미치는 영향을 나타내는 영향도를 계산하는 영향도 계산부와,
   현재의 상기 환자의 투시 화상에, 상기 영향도의 정보를 중첩한 표시 화상을 생성하여 표시부에 표시시키는 표시 제어부를 구비하고,
   상기 영향도는, 상기 방사선 치료의 계획 단계의 환자의 위치와 상기 현재의 환자의 위치와의 어긋남이 방사선 치료의 효과에 영향을 미칠 가능성을 나타내는, 의료용 화상 처리 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 영향도 계산부는,
   조사하는 상기 방사선의 통과 경로와 상기 관심 영역과의 겹침 정도에 의거하여 상기 영향도를 계산하는 의료용 화상 처리 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 영향도 계산부는,
   조사하는 상기 방사선의 통과 경로가 상기 관심 영역에 겹치는 체적과, 상기 관심 영역의 체적과의 비에 의거하여 상기 영향도를 계산하는 의료용 화상 처리 장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 영향도 계산부는,
   조사하는 상기 방사선의 통과 경로와, 상기 관심 영역 사이의 최단 거리에 의거하여 상기 영향도를 계산하는 의료용 화상 처리 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 관심 영역 취득부는,
   상기 계획 단계에서 촬영한 계획 화상에 찍힌 상기 환자의 영역과 상기 투시 화상에 찍힌 상기 환자의 영역과의 어긋남이 미리 정한 임계값보다도 큰 개소를 상기 관심 영역으로서 취득하는 의료용 화상 처리 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 관심 영역 취득부는,
   상기 영역의 어긋남이 상기 임계값보다도 큰 개소 중, 상기 방사선의 조사 경로의 범위 내의 개소를 상기 관심 영역으로서 취득하는 의료용 화상 처리 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 관심 영역 취득부는,
   상기 방사선의 상기 조사 경로의 범위의 주위에 가지게 한 미리 정한 범위를 포함한 개소를 상기 관심 영역으로서 취득하는 의료용 화상 처리 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 표시 제어부는,
   상기 투시 화상의 화소 중, 상기 방사선의 조사 경로의 범위 내의 상기 관심 영역에 대응하는 화소를, 상기 영향도의 정보에 따라 강조시킨 상기 표시 화상을 생성하는 의료용 화상 처리 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 표시 제어부는,
   강조시키는 상기 화소의 색을 바꾼 상기 표시 화상을 생성하는 의료용 화상 처리 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 표시 제어부는,
    상기 계획 단계에서 촬영한 계획 화상으로부터 가상적으로 재구성한 상기 투시 화상과 같은 범위의 재구성 화상을, 상기 투시 화상에 합성한 후에, 강조시키는 상기 화소를 상기 영향도의 정보에 따라 강조시킨 상기 표시 화상을 생성하는 의료용 화상 처리 장치.
11. 제9항에 있어서,
    상기 표시 제어부는,
    상기 투시 화상의 화소 중, 상기 방사선의 상기 조사 경로의 범위의 주위에 가지게 한 미리 정한 범위 내의 화소를, 강조시키는 상기 화소와 다른 방법으로 강조시킨 상기 표시 화상을 생성하는 의료용 화상 처리 장치.
12. 제1항에 있어서,
    상기 환자를 촬영한 3차원 화상을 취득하는 3차원 화상 취득부와,
    3차원 공간 내에 평면을 설정하고, 설정한 상기 평면을 상기 3차원 화상으로부터 잘라낸 단면상(斷面像)을 취득하는 단면 취득부를 더 구비하고,
    상기 표시 제어부는,
    상기 단면상의 표시 화상을 더 생성하여 표시시키는 의료용 화상 처리 장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 단면 취득부는,
    상기 방사선의 통과 경로와 평행인 프라이머리 벡터와, 상기 프라이머리 벡터에 수직인 다른 벡터에 의해 평면을 설정하는 의료용 화상 처리 장치.
14. 제13항에 있어서,
    상기 다른 벡터는,
    상기 환자에게 상기 방사선을 조사하는 환경에 있어서 미리 정의한 3차원의 좌표계에 있어서의 어느 축방향 벡터인 의료용 화상 처리 장치.
15. 제13항에 있어서,
    상기 표시 제어부는,
    상기 프라이머리 벡터의 방향을 나타내는 정보를 중첩한 상기 단면상의 표시 화상을 생성하는 의료용 화상 처리 장치.
16. 제1항에 기재된 의료용 화상 처리 장치와,
    치료하는 대상의 부위에 상기 방사선을 조사하는 조사부와, 상기 투시 화상을 촬영하는 촬상 장치를 구비한 치료 장치와,
    상기 표시 화상을 표시하는 표시 장치를 구비하는 치료 시스템.
17. 컴퓨터를, 의료용 화상 처리 장치로서 기능시키기 위한, 기억 매체에 기억된 의료용 화상 처리 프로그램으로서,
    상기 의료용 화상 처리 장치는,
    환자의 체내의 일부의 영역을 관심 영역으로서 취득하는 관심 영역 취득부와,
    상기 환자에 대하여 행하는 방사선 치료의 계획 단계에서 결정한 치료 계획 정보를 취득하는 치료 계획 취득부와,
    상기 환자에게 조사하는 방사선이 상기 환자의 체내의 치료하는 대상의 부위에 도달할 때까지의 비정까지의 사이에서 상기 관심 영역에 대하여 미치는 영향을 나타내는 영향도를 계산하는 영향도 계산부와,
    현재의 상기 환자의 투시 화상에, 상기 영향도의 정보를 중첩한 표시 화상을 생성하여 표시부에 표시시키는 표시 제어부를 구비하고,
    상기 영향도는, 상기 방사선 치료의 계획 단계의 환자의 위치와 상기 현재의 환자의 위치와의 어긋남이 방사선 치료의 효과에 영향을 미칠 가능성을 나타내는, 기억 매체에 기억된 의료용 화상 처리 프로그램.

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