WO2014068785A1 - 三次元画像撮影システム及び粒子線治療装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施の形態1による三次元画像撮影システムの概略構成を示す図である。図2は、本発明の実施の形態1による三次元画像処理装置の構成を示す図である。図3は本発明による画像照合位置決めを説明する上面図であり、図4は本発明による画像照合位置決めを説明する側面図である。図5は、本発明による治療照射位置を示す図である。図6は本発明を適用する粒子線治療装置の概略構成図であり、図7は図6の粒子線照射装置の構成を示す図である。本発明の実施の形態1による三次元画像撮影システム30は、患者45を載置する患者支持台3と、三次元計測器である3Dカメラ4と、三次元画像処理装置6とを備える。三次元画像処理装置6は、入力部71と、表示部72と、位置情報抽出部73と、比較部74と、記憶部75とを備える。患者支持台3は、患者45を載置する天板1と、天板1を移動し、患者45の位置及び姿勢を変化させる駆動装置2とを備える。3Dカメラ4は、天板1に支柱5により設置される。3Dカメラ4は、通信線8a、LAN(Local Area Network)通信線7、通信線8bにより三次元画像処理装置6に接続される。3Dカメラ4により撮影された三次元画像データは、通信線8a、LAN通信線7、通信線8bを介して三次元画像処理装置6に出力される。
実施の形態2では1つの3Dカメラ4で複数の撮影領域を撮影する場合や、複数の3Dカメラ4で複数の撮影領域を撮影する場合に、複数の撮影領域の撮影情報を統合して、患者45の体位変動を確認できるようにした。図16は本発明の実施の形態2による三次元画像撮影システムの概略構成を示す図であり、図17は本発明の実施の形態2による三次元画像処理装置の構成を示す図である。図18は本発明の実施の形態2による撮影領域を示す図であり、図19は本発明の実施の形態2による天板の位置基準を示す図である。
図26は、本発明の実施の形態3による3Dカメラを示す図である。実施の形態3による3Dカメラ4は、移動可能になっており、撮影時の位置と退避時の位置を変更することができる。図26において実線で記載した3Dカメラ4a及び支柱5aは撮影時の位置にある場合であり、図26において破線で記載した3Dカメラ4c及び支柱5cは退避時の位置にある場合である。3Dカメラ4の位置の変更は手動でもよいし、回転駆動装置等を用いて支柱5を回転させてもよい。
図28は、本発明の実施の形態4による3Dカメラを示す図である。実施の形態4による3Dカメラ4は、二次放射線等の放射線源の方向に遮蔽体24が移動可能に設けられている。図28では、遮蔽体24に接続された支持体25を3Dカメラ4に取付けた例を示した。図28において実線で記載した遮蔽体24a及び支持体25aは撮影時の位置にある場合であり、図28において破線で記載した遮蔽体24b及び支持体25bは放射線遮蔽時の位置にある場合である。遮蔽体24の位置の変更は手動でもよいし、駆動装置等を用いて支持体25を移動させてもよい。
図29は、本発明の実施の形態5による三次元画像撮影システムの要部を示す図である。実施の形態5の三次元画像撮影システム30は、実施の形態1や実施の形態2の三次元画像撮影システム30とは、3Dカメラ4から出力された三次元映像データを治療室座標系(基準座標系)に基づいた被写体である患者45の位置情報を生成する点で異なる。図29に示すように、治療室の床9には部屋位置基準である位置基準マーク28が設けられている。位置基準マーク28は、構造物である位置基準体や、印刷されたマーク等である。なお、図29では、位置基準マーク28が治療室の床9に設けられた例を示したが、位置基準マーク28は、治療室の床9に限らず、治療室の天井、床9、壁等の部屋構造物で不動の箇所における3Dカメラ4a、4bの撮影領域内の位置であって、位置基準マーク28を撮影可能な位置に設けられていればよい。
Claims (16)
- 患者支持台の天板に載置された患者を撮影する三次元画像撮影システムであって、
前記天板に配置され、X線を用いることなく前記患者の撮影を行って三次元映像データを生成する三次元計測器と、
前記三次元映像データから、前記天板を基準とする天板座標系又は前記患者支持台が設置された部屋の床を基準とする部屋座標系である基準座標系に関連付けされた三次元映像を生成するとともに、この三次元映像を表示する三次元画像処理装置とを備え、
前記三次元画像処理装置は、
前記基準座標系と前記三次元映像データにおける前記患者の三次元位置情報との相関をとり、前記基準座標系に基づいた前記患者の基準座標系位置情報を生成する位置情報抽出部と、
前記三次元映像データと前記基準座標系位置情報とが統合された前記三次元映像を表示する表示部とを有し、
前記表示部は、異なるタイミングで撮影された2つの前記三次元映像を表示することを特徴とする三次元画像撮影システム。 - 前記三次元画像処理装置は、
前記三次元計測器により近接したタイミングで複数の撮影領域に分けて撮影された複数の前記三次元映像データを、前記位置情報抽出部で生成された前記基準座標系位置情報に基づいて合成して、合成三次元映像データを生成する情報合成部を有し、
前記表示部は、前記合成三次元映像データと前記基準座標系位置情報とが統合された合成三次元映像を前記三次元映像として表示することを特徴とする請求項1記載の三次元画像撮影システム。 - 前記三次元計測器を複数備え、
前記三次元画像処理装置は、
複数の前記三次元計測器により実質的に同一のタイミングで複数の撮影領域に分けて撮影された複数の前記三次元映像データを、前記位置情報抽出部で生成された前記基準座標系位置情報に基づいて合成して、合成三次元映像データを生成する情報合成部を有し、
前記表示部は、前記合成三次元映像データと前記基準座標系位置情報とが統合された合成三次元映像を前記三次元映像として表示することを特徴とする請求項1記載の三次元画像撮影システム。 - 前記表示部は、前記異なるタイミングで撮影された2つの前記三次元映像を、前記基準座標系における同一の座標が同一の位置となるように重ねて表示することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の三次元画像撮影システム。
- 前記三次元画像処理装置は、
第1のタイミングで撮影された前記三次元映像データ又は合成三次元映像データである第1の三次元映像データと、前記第1のタイミング以降のタイミングで撮影された前記三次元映像データ又は合成三次元映像データである第2の三次元映像データとを前記基準座標系で比較し、比較結果を前記表示部に表示する比較部を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の三次元画像撮影システム。 - 前記比較部は、前記基準座標系における前記第1の三次元映像データと前記第2の三次元映像データとの差である差分映像を、前記第1の三次元映像データに基づく前記三次元映像、又は前記第2の三次元映像データに基づく前記三次元映像に重ねて表示することを特徴とする請求項5記載の三次元画像撮影システム。
- 前記基準座標系は前記天板座標系であり、
前記位置情報抽出部は、前記天板における複数の位置基準の座標に基づいて前記基準座標系位置情報を生成することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の三次元画像撮影システム。 - 前記基準座標系は前記部屋座標系であり、
前記位置情報抽出部は、前記患者支持台が設置された部屋の部屋構造物の不動箇所における前記三次元計測器の撮影領域に設けられた複数の部屋位置基準の座標、及び前記天板における複数の位置基準の座標に基づいて前記基準座標系位置情報を生成することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の三次元画像撮影システム。 - 前記部屋構造物の不動箇所に設けられた前記複数の部屋位置基準における少なくとも1つと、前記天板の前記複数の位置基準における少なくとも1つとを同時に撮影して位置基準用の三次元映像データを生成する他の三次元計測器を備え、
前記位置情報抽出部は、前記位置基準用の三次元映像データから前記位置基準における前記基準座標系の座標を算出し、前記基準座標系位置情報を生成することを特徴とする請求項8記載の三次元画像撮影システム。 - 前記位置基準は、前記天板に設けられた位置基準体であることを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項に記載の三次元画像撮影システム。
- 前記位置基準は、前記天板に設けられた位置基準マークであることを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項に記載の三次元画像撮影システム。
- 前記位置基準は、前記天板に設けられた位置基準線であることを特徴とする請求項7乃至9のいずれか1項に記載の三次元画像撮影システム。
- 前記三次元計測器は、前記天板に移動可能に設置されたことを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の三次元画像撮影システム。
- 前記三次元計測器は、前記天板に着脱可能に設置されたことを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の三次元画像撮影システム。
- 前記三次元計測器は、移動可能に設置された遮蔽体を有することを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の三次元画像撮影システム。
- 荷電粒子ビームを発生させ、加速器により所定のエネルギーまで加速するビーム発生装置と、前記ビーム発生装置により加速された荷電粒子ビームを輸送するビーム輸送系と、前記ビーム輸送系で輸送された荷電粒子ビームを患者に照射する粒子線照射装置と、前記荷電粒子ビームを照射する前記患者を撮影する三次元画像撮影システムとを備え、
前記三次元画像撮影システムは、請求項1乃至15のいずれか1項に記載の三次元画像撮影システムであることを特徴とする粒子線治療装置。
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