WO2019181542A1 - 医用画像処理装置、治療システム、および医用画像処理プログラム - Google Patents

医用画像処理装置、治療システム、および医用画像処理プログラム Download PDF

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WO2019181542A1
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patient
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treatment
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健一 唐澤
隆介 平井
智也 岡崎
安則 田口
慶子 岡屋
森 慎一郎
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国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構
東芝エネルギーシステムズ株式会社
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    • G09G2380/00Specific applications
    • G09G2380/08Biomedical applications

Definitions

  • Embodiments described herein relate generally to a medical image processing apparatus, a treatment system, and a medical image processing program.
  • This application claims priority on March 20, 2018 based on Japanese Patent Application No. 2018-053470 for which it applied to Japan, and uses the content for it here.
  • Radiation therapy is a treatment method that destroys a lesion by irradiating the lesion in the body of the patient. At this time, the radiation needs to be accurately applied to the position of the lesion. This is because if normal tissue in a patient's body is irradiated with radiation, the normal tissue may be affected. Therefore, when performing radiotherapy, first, computed tomography (CT) is performed in advance at the stage of treatment planning, and the position of a lesion in the patient's body is grasped three-dimensionally. Then, based on the grasped position of the lesion, the irradiation direction and the intensity of the irradiation radiation are planned so as to reduce the irradiation to the normal tissue. Thereafter, in the treatment stage, the position of the patient is matched with the position of the patient in the treatment planning stage, and radiation is irradiated to the lesion according to the irradiation direction and irradiation intensity planned in the treatment planning stage.
  • CT computed tomography
  • the patient In the patient alignment in the treatment stage, the patient is virtually seen through a fluoroscopic image of the patient's body taken while the patient is lying on the bed immediately before the start of treatment and a three-dimensional CT image taken at the time of treatment planning.
  • Image collation with a digitally reconstructed radiograph (DRR) image obtained by reconstructing the image is performed, and a shift in the position of the patient between the images is obtained.
  • the bed is moved based on the obtained position shift of the patient. Thereby, the position of the lesion, bone, etc. in the patient's body is matched with the time of the treatment plan.
  • DRR digitally reconstructed radiograph
  • the displacement of the patient's position is obtained by searching the position in the CT image so that the DRR image most similar to the fluoroscopic image is reconstructed.
  • a number of methods have been proposed for automating the search for a patient's location by a computer.
  • the result of the automatic search is confirmed by a user (such as a doctor) comparing the fluoroscopic image and the DRR image.
  • radiation is applied. In radiation therapy, such a patient positioning operation is performed every time before the start of therapy.
  • the patient positioning operation is an operation in which the required time greatly differs depending on the skill of the user (such as a doctor).
  • the patient positioning operation is not an easy operation because the patient condition changes between the treatment planning stage and the treatment stage. If the time required for the patient positioning operation becomes long, there is a concern about an increase in the burden on the patient and a deterioration in accuracy of the performed patient positioning.
  • Patent Document 1 As a technique for facilitating the patient positioning operation, for example, a technique disclosed in Patent Document 1 has been proposed.
  • the current amount is shown by indicating the amount of deviation between the patient imaged in the CT image taken in the treatment planning stage and the patient imaged in the fluoroscopic image taken in the treatment stage.
  • a user (such as a doctor) can easily check the position of the patient.
  • the luminance gradient of each pixel included in the CT image captured in the treatment planning stage and each pixel included in the fluoroscopic image captured in the treatment stage. are calculated.
  • the bone portion of the patient is not always in the same state at the treatment planning stage and the treatment stage.
  • the bone portion of the patient does not always match between the treatment plan stage and the treatment stage.
  • the position of the target lesion to be irradiated with radiation in the patient's body is not necessarily near the bone. For this reason, the patient positioning operation may not be easy in the patient positioning based on the shift of the bone portion of the patient as in the technique disclosed in Patent Document 1.
  • the lesion is irradiated with the radiation dose planned in the treatment planning stage.
  • the dose distribution of the radiation irradiated to the lesion depends on the tissue in the patient's body through which the radiation passes. It depends on the composition. For example, it is conceivable that an area of air such as intestinal gas that did not exist at the stage of treatment planning exists on the path through which radiation passes. This region of air can affect the dose of radiation delivered to the lesion.
  • consideration is not given to a route through which irradiated radiation passes through the patient's body.
  • the direction of radiation irradiation in radiation therapy is not always limited to a certain direction such as a horizontal direction or a vertical direction, for example, so that a user (such as a doctor) visually confirms the result of a patient positioning operation. Therefore, it is necessary to consider the direction of radiation.
  • a problem to be solved by one embodiment of the present invention is to provide a medical image processing device, a treatment system, and a medical device capable of easily confirming the position of a patient in a patient alignment operation performed before starting radiotherapy.
  • An image processing program is provided.
  • the medical image processing apparatus includes a region of interest acquisition unit, a treatment plan acquisition unit, an influence degree calculation unit, and a display control unit.
  • the region-of-interest acquisition unit acquires a partial region in the patient's body as a region of interest.
  • the treatment plan acquisition unit acquires treatment plan information determined in a planning stage of radiation therapy performed on the patient.
  • the influence degree calculation unit calculates an influence degree that represents an influence exerted on the region of interest until a range until the radiation irradiated to the patient reaches a region to be treated in the body of the patient.
  • the display control unit generates a display image in which the information on the degree of influence is superimposed on the current fluoroscopic image of the patient, and displays the generated display image on the display unit.
  • a medical image processing apparatus capable of facilitating confirmation of a patient position in a patient alignment operation performed before starting radiotherapy. Can do.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a treatment system including a medical image processing apparatus according to a first embodiment.
  • 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a medical image processing apparatus according to a first embodiment.
  • 6 is a flowchart showing a flow of operations of the medical image processing apparatus according to the first embodiment.
  • the figure explaining an example of the relationship between radiation
  • the block diagram which shows schematic structure of the medical image processing apparatus of 2nd Embodiment. 6 is a flowchart showing a flow of operations of the medical image processing apparatus according to the second embodiment. 9 is a flowchart showing another operation flow of the medical image processing apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a treatment system including the medical image processing apparatus according to the first embodiment.
  • the treatment system 1 illustrated in FIG. 1 includes a medical image processing apparatus 100 and a treatment apparatus 10.
  • the treatment apparatus 10 includes a treatment table 11, two radiation sources 12 (a radiation source 12-1 and a radiation source 12-2), and two radiation detectors 13 (a radiation detector 13-1 and a radiation detector 13-2). ) And a treatment beam irradiation gate 14.
  • the correspondence relationship between the radiation source 12 and the radiation detector 13 in the treatment apparatus 10 indicates that the radiation source 12-1 and the radiation detector 13-1 correspond to one set, and the radiation source 12-2 and the radiation detector 13-2 correspond to another pair. That is, in the following description, it represents that “ ⁇ ” given following each symbol corresponds to the same number. In the following description, in the case where a plurality of the same constituent elements are expressed without distinction, they are expressed without showing “ ⁇ ” and the subsequent numbers.
  • the treatment table 11 is a bed for fixing a subject (patient) P to be treated with radiation.
  • the radiation source 12-1 irradiates the radiation r-1 for seeing through the body of the patient P from a predetermined angle.
  • the radiation source 12-2 irradiates the radiation r-2 for seeing through the body of the patient P from a predetermined angle different from that of the radiation source 12-1.
  • the radiation r-1 and the radiation r-2 are, for example, X-rays.
  • FIG. 1 shows a case where X-ray imaging is performed from two directions for a patient P fixed on the treatment table 11. In FIG. 1, illustration of a control unit that controls irradiation of the radiation r from the radiation source 12 is omitted.
  • the radiation detector 13-1 detects the radiation r-1 that has been irradiated from the radiation source 12-1 and reached through the body of the patient P, and the patient according to the magnitude of the energy of the detected radiation r-1.
  • a fluoroscopic image PI in P's body is generated.
  • the radiation detector 13-2 detects the radiation r-2 that is irradiated from the radiation source 12-2 and arrives through the body of the patient P, and the patient according to the energy level of the detected radiation r-2.
  • a fluoroscopic image PI in P's body is generated.
  • the radiation detector 13 has detectors arranged in a two-dimensional array, and generates a digital image representing the magnitude of the energy of the radiation r reaching each detector as a digital image as a fluoroscopic image PI.
  • the radiation detector 13 is, for example, a flat panel detector (FPD), an image intensifier, or a color image intensifier.
  • the radiation detector 13 outputs the generated fluoroscopic image PI to the medical image processing apparatus 100.
  • FIG. 1 illustration of a control unit that controls generation of the fluoroscopic image PI by the radiation detector 13 is omitted.
  • an imaging apparatus in the treatment system 1 is configured by a set of the radiation source 12 and the radiation detector 13.
  • the number of imaging devices included in the treatment device 10 is limited to a configuration including two imaging devices as illustrated in FIG. 1, that is, a configuration including two sets of the radiation source 12 and the radiation detector 13. It is not done.
  • the treatment apparatus 10 may be configured to include three or more imaging devices (a set of three or more sets of radiation sources 12 and radiation detectors 13). Further, the treatment apparatus 10 may be configured to include one imaging apparatus (a set of a radiation source 12 and a radiation detector 13).
  • the treatment beam irradiation gate 14 irradiates the treatment beam B with radiation for destroying a lesion that is a target site to be treated in the body of the patient P.
  • the treatment beam B is, for example, an X-ray, ⁇ -ray, electron beam, proton beam, neutron beam, heavy particle beam, or the like.
  • illustration of a control unit that controls irradiation of the treatment beam B by the treatment beam irradiation gate 14 is omitted.
  • FIG. 1 shows the configuration of the treatment apparatus 10 including the treatment beam irradiation gate 14 for irradiating the patient P with the treatment beam B from the vertical direction. Further, a treatment beam irradiation gate for irradiating may be provided. Further, for example, FIG. 1 shows the configuration of the treatment apparatus 10 in which the treatment beam irradiation gate 14 is fixed at a position where the treatment beam B is irradiated to the patient P from the vertical direction.
  • the irradiation gate 14 may include a treatment beam irradiation gate configured to irradiate the patient P with a treatment beam from various directions (angles) by moving so as to rotate around the patient P.
  • the medical image processing apparatus 100 irradiates the lesion in the body of the patient P to be treated in radiation therapy based on the fluoroscopic images PI output from the radiation detector 13-1 and the radiation detector 13-2. Control. At this time, the medical image processing apparatus 100 tracks organs such as the lungs and liver that move according to the breathing and heartbeat movements of the patient P, and sends the treatment beam irradiation gate 14 to the lesion in the body of the patient P at an appropriate timing. Then, the treatment beam B is irradiated. It should be noted that the tracking of the lesion in the medical image processing apparatus 100 is an image of the patient P (three-dimensional computed tomography (CT) image or fluoroscopic image PI) taken before radiation therapy, such as at the stage of treatment planning. And based on the current fluoroscopic image PI of the patient P.
  • CT computed tomography
  • the medical image processing apparatus 100 presents information on the position of the patient P to be confirmed in a patient positioning operation performed by a radiotherapy practitioner (such as a doctor) using the treatment system 1 before starting the treatment.
  • the medical image processing apparatus 100 is laid on the treatment table 11 based on the image (CT image or fluoroscopic image PI) of the patient P taken at the stage of the treatment plan and the fluoroscopic image PI of the current patient P.
  • the deviation between the current position of the patient P in the state and the position of the patient P at the time of the treatment plan is sequentially detected.
  • the medical image processing apparatus 100 sequentially presents information representing the detected position shift of the patient P to a radiotherapy practitioner (such as a doctor) using the treatment system 1.
  • the medical image processing apparatus 100 and the radiation detector 13 included in the treatment apparatus 10 may be connected via a LAN (Local Area Network) or a WAN (Wide Area Network).
  • LAN Local Area Network
  • WAN Wide Area Network
  • the treatment plan to be performed before the radiation treatment.
  • the energy of the treatment beam B (radiation) irradiated to the patient P, the irradiation direction, the shape of the irradiation range, the distribution of the dose when the treatment beam B is irradiated in multiple times, etc. are determined prior to the treatment.
  • a treatment planner such as a doctor
  • the direction (path) and intensity of the treatment beam B to be irradiated based on the depth from the body surface of the patient P to the position of the tumor and the size of the tumor, which are calculated from information on the designated tumor.
  • the designation of the boundary between the tumor area and the normal tissue area described above corresponds to designation of the tumor position and volume.
  • the volume of this tumor is a gross tumor volume (GTV), clinical target volume (CTV), internal target volume (ITV), planned target volume (Planning Target Volume: PTV).
  • GTV is a volume of a tumor that can be confirmed with the naked eye from an image.
  • CTV is the volume containing GTV and the potential tumor to be treated.
  • the ITV is a volume obtained by adding a predetermined margin to the CTV in consideration of the movement of the CTV due to the predicted movement of the physiological patient P or the like.
  • the PTV is a volume obtained by adding a margin to the ITV in consideration of an error in the alignment of the patient P performed when performing the treatment. The relationship of the following formula (1) is established in these volumes.
  • a margin and a range in which the treatment beam B is irradiated to the patient P are determined by adding a margin in consideration of an error that may occur in the actual treatment.
  • the error that may occur in the actual treatment considered at this time may occur, for example, in a patient positioning operation that is performed in order to align the position of the lesion or bone in the body of the patient P with the position at the time of the treatment plan. This is a shift in the position of the patient P who has sex.
  • a radiotherapy practitioner (such as a doctor) using the treatment system 1 occurs in actual treatment while visually confirming information on positional deviation of the patient P that is sequentially presented from the medical image processing apparatus 100. Perform patient positioning tasks to reduce possible errors.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the medical image processing apparatus 100 according to the first embodiment. Note that FIG. 2 shows only the configuration related to the function of presenting information indicating the position shift of the patient P that is confirmed by a radiotherapy practitioner (such as a doctor) using the treatment system 1 when performing the patient positioning operation. Is shown.
  • the medical image processing apparatus 100 illustrated in FIG. 2 includes a treatment plan acquisition unit 101, a region-of-interest acquisition unit 102, and an influence degree calculation unit as components that realize a function of presenting information representing a position shift of the patient P. 103, an image acquisition unit 104, and a display control unit 105.
  • the treatment plan acquisition unit 101 acquires treatment plan information (hereinafter, referred to as “treatment plan information”) prepared in the treatment plan stage.
  • the treatment plan information includes the direction (path) and intensity of the treatment beam B to be irradiated in the treatment, the range (region) to which the treatment beam B is irradiated, the so-called irradiation field, and the position of the tumor (lesion) in the body of the patient P. That is, the information includes the position of the treatment beam B and the size of the tumor (lesion).
  • the treatment plan acquisition unit 101 outputs the acquired treatment plan information to each of the region of interest acquisition unit 102 and the influence degree calculation unit 103.
  • the treatment plan acquisition unit 101 acquires a CT image used in the treatment plan.
  • the treatment plan acquisition unit 101 outputs the acquired CT image to each of the region of interest acquisition unit 102, the influence degree calculation unit 103, and the display control unit 105.
  • the region-of-interest acquisition unit 102 acquires (extracts) a region of interest (ROI) when performing radiotherapy on the patient P based on the treatment plan information output from the treatment plan acquisition unit 101.
  • the region of interest ROI may affect the effect of radiation therapy performed on the tumor (lesion) in the body of the patient P that is imaged in the CT image output from the treatment plan acquisition unit 101. It is a partial region in the body of the patient P. Therefore, the region of interest ROI is an area where the position of the patient P needs to be aligned with the position of the stage of the treatment plan before starting the radiotherapy, that is, an area important for irradiating the lesion with the treatment beam B in the radiotherapy. It is.
  • the region-of-interest acquisition unit 102 outputs information (hereinafter referred to as “ROI information”) indicating each region of interest ROI acquired (extracted) to the influence degree calculation unit 103.
  • the influence degree calculation unit 103 Based on the treatment plan information output from the treatment plan acquisition unit 101, the influence degree calculation unit 103 converts the treatment beam B irradiated to the lesion in the body of the patient P into the ROI information output from the region of interest acquisition unit 102. The degree of influence representing the height of the influence on each indicated region of interest ROI is calculated. At this time, the influence calculation unit 103 calculates the influence based on the positional relationship between the irradiation path of the treatment beam B (radiation) and the position of each pixel included in the region of interest ROI. Here, as the influence degree calculated by the influence degree calculation unit 103 is higher, the difference between the position of the patient P at the stage of the treatment plan and the current position of the patient P may affect the effect of the radiation treatment. Is high.
  • the influence degree calculation part 103 calculates the influence degree of the treatment beam B with respect to the position of each pixel included in the region of interest ROI up to the range that is the reach of the treatment beam B. This is because the energy of the treatment beam B is lost by irradiating the lesion, and it is not necessary to calculate the degree of influence on the treatment beam B passing through the lesion.
  • the influence degree calculation unit 103 outputs information on each influence degree calculated for the position of each pixel included in the region of interest ROI to the display control unit 105.
  • the image acquisition unit 104 acquires a fluoroscopic image PI of the patient P photographed during the patient positioning operation.
  • the fluoroscopic image PI is an image of the inside of the patient P taken at predetermined time intervals in the patient positioning operation while the patient P is laid on the treatment table 11. That is, the fluoroscopic image PI is a fluoroscopic image PI generated by the radiation detector 13 detecting the radiation r irradiated from the radiation source 12 and passed through the body of the patient P during the patient positioning operation.
  • the image acquisition unit 104 may include an interface for connecting to the radiation detector 13 provided in the treatment apparatus 10.
  • the image acquisition unit 104 outputs the acquired fluoroscopic image PI to the display control unit 105.
  • the image acquisition unit 104 may acquire a CT image used in the treatment plan instead of the treatment plan acquisition unit 101. In this case, instead of the treatment plan acquisition unit 101, the image acquisition unit 104 outputs the acquired CT image to each of the region of interest acquisition unit 102, the influence degree calculation unit 103, and the display control unit 105.
  • the display control unit 105 generates a display image in which the influence degree information output from the influence degree calculation unit 103 is superimposed on the fluoroscopic image PI output from the image acquisition unit 104.
  • the display image generated by the display control unit 105 is copied to the position of the patient P copied to the CT image output from the treatment plan acquisition unit 101 and the fluoroscopic image PI output from the image acquisition unit 104. It is the image which emphasized (conspicuously) the pixel of the location where the position of the patient P has shifted
  • the display control unit 105 generates a display image that highlights a portion to be emphasized by color-coding the color of the pixel at the position where the position of the patient P is shifted according to the degree of influence.
  • the display control unit 105 outputs and displays the generated display image on a display device (not illustrated) such as a liquid crystal display (LCD).
  • a display device such as a liquid crystal display (LCD).
  • the display device may have a configuration provided in the medical image processing apparatus 100 or may have a configuration provided outside the medical image processing apparatus 100. Moreover, the structure with which the display apparatus not shown is equipped with the therapeutic apparatus 10 may be sufficient.
  • the medical image processing apparatus 100 sequentially detects the position shift of the patient P by paying attention to the irradiation path of the treatment beam B that is important in the patient positioning operation performed before starting the treatment. Then, the medical image processing apparatus 100 displays a display image visually representing information on the positional deviation of the patient P that is sequentially detected on a display device (not shown), and performs the radiation therapy using the treatment system 1. Sequentially present to doctors. As a result, a radiotherapy practitioner (such as a doctor) using the treatment system 1 performs the patient positioning operation while visually confirming the positional deviation information of the patient P sequentially presented from the medical image processing apparatus 100. It can be carried out.
  • Some of the functional units included in the medical image processing apparatus 100 described above execute a program stored in a storage device by a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or a GPU (Graphics Processing Unit). It may be a software function unit that functions according to the above.
  • the storage device may be realized by a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a HDD (Hard Disk Drive), a flash memory, or the like.
  • a program executed by a processor such as a CPU or GPU may be stored in advance in a storage device of the medical image processing apparatus 100, or may be downloaded from another computer apparatus via a network.
  • a program stored in the portable storage device may be installed in the medical image processing apparatus 100.
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • LSI Large Scale Integration
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit hardware units such as Application Integrated Circuit
  • FIG. 3 is an example of a flowchart showing a flow of an operation for presenting information on a position shift of the patient P in the medical image processing apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the treatment plan acquisition unit 101 first acquires treatment plan information (step S100). Subsequently, the region of interest acquisition unit 102 acquires the region of interest ROI based on the treatment plan information output from the treatment plan acquisition unit 101 (step S101). Subsequently, based on the treatment plan information output from the treatment plan acquisition unit 101, the influence degree calculation unit 103 affects each region of interest ROI indicated in the ROI information output from the region of interest acquisition unit 102. The degree is calculated (step S102). Subsequently, the display control unit 105 generates a display image in which the influence degree information output from the influence degree calculation unit 103 is superimposed on the fluoroscopic image PI output from the image acquisition unit 104 (step S103).
  • the region of interest acquisition unit 102 acquires (extracts) the region of interest ROI based on the treatment plan information output from the treatment plan acquisition unit 101 as described above. At this time, the region-of-interest acquisition unit 102 acquires (extracts) the region of interest ROI included in the region around the irradiation path of the treatment beam B (radiation) that irradiates the lesion in the body of the patient P. For example, when there is one irradiation path of the treatment beam B irradiated in radiotherapy, the region-of-interest acquisition unit 102 acquires (extracts) a region of interest ROI including at least one irradiation path of the treatment beam B. To do.
  • the region-of-interest acquisition unit 102 performs a plurality of scanning irradiations.
  • a region of interest ROI is acquired (extracted) that includes at least an area in a range (width) that combines the irradiation paths of the treatment beam B.
  • the region-of-interest acquisition unit 102 acquires (extracts) a region of interest ROI that includes at least a region having a predetermined range (width) around the irradiation path range (width) of the treatment beam B. May be.
  • the range (width) further provided around the range (width) of the irradiation path of the treatment beam B may be set by a treatment planner or a radiation treatment practitioner (such as a doctor).
  • a radiotherapy practitioner such as a doctor
  • the position of the patient P is adjusted, in other words, a margin can be given to the result of the patient positioning operation.
  • the first region of interest ROI acquisition method is a digitally reconstructed radiograph (DRR) image or fluoroscopic image PI in which a fluoroscopic image PI is virtually reconstructed from CT images taken at the stage of treatment planning.
  • DRR digitally reconstructed radiograph
  • the difference between the current patient P and the fluoroscopic image PI of the patient P is calculated, and a portion where the image difference is large, that is, the patient P has a large deviation is acquired as the region of interest ROI.
  • the region-of-interest acquisition unit 102 also uses the fluoroscopic image PI of the current patient P acquired by the image acquisition unit 104 to acquire the region of interest ROI. For this reason, the region-of-interest acquisition unit 102 acquires the current fluoroscopic image PI of the patient P from the image acquisition unit 104.
  • the region-of-interest acquisition unit 102 has a DRR image in the same direction (orientation) as the direction (orientation) of the patient P that is copied to the fluoroscopic image PI output from the image acquisition unit 104. Is reconstructed from the CT image output from the treatment plan acquisition unit 101. Then, the region-of-interest acquisition unit 102 collates the position of the patient P shown in the fluoroscopic image PI output from the image acquisition unit 104 with the position of the patient P shown in the reconstructed DRR image, A deviation between the current position of the patient P and the position of the patient P at the time of the treatment plan is detected.
  • the region-of-interest acquisition unit 102 acquires, as the region of interest ROI, a location where the detected position shift of the patient P is large. More specifically, the region-of-interest acquisition unit 102 calculates the difference between the luminance gradient of each pixel included in the fluoroscopic image PI and the luminance gradient of each pixel included in the DRR image. A pixel having a difference larger than a predetermined difference threshold is acquired as the region of interest ROI. Thereby, the region-of-interest acquisition unit 102 can acquire, as the region of interest ROI, for example, a location where the shift of the contour portion such as a lesion or bone in the patient P is large.
  • the region-of-interest acquisition unit 102 divides each region of the fluoroscopic image PI and the DRR image into regions of a predetermined size, and calculates a difference in luminance gradient in units of each divided region. An area where the difference in luminance gradient is larger than a predetermined difference threshold may be acquired as the region of interest ROI.
  • the region-of-interest acquisition unit 102 may calculate the difference in luminance gradient in each pixel in a state where the similarity of the pixel values of each pixel is the same using, for example, normalized cross-correlation. Good.
  • the second method of acquiring the region of interest ROI is based on the CT image, DRR image, and fluoroscopic image PI taken by the treatment planner or the radiation treatment practitioner (such as a doctor) at the stage of the treatment plan.
  • This is a method of setting the region of interest ROI.
  • the planner of the treatment plan or the practitioner of radiotherapy confirms the image for setting the region of interest ROI, and shows the location where the deviation is large, the location where the important organ exists, or the outline portion thereof.
  • the region is input (set) as a location or region where it is necessary to align the position of the patient P with the position of the stage of the treatment plan in the patient positioning operation.
  • the region-of-interest acquisition unit 102 acquires, as a region of interest ROI, a location set by a treatment plan planner or a radiation treatment practitioner (such as a doctor).
  • a treatment planner or a radiation treatment practitioner inputs (sets) a location with a large deviation from a CT image, a location where an important organ is present, or an area of an outline thereof.
  • a location where the deviation is large with respect to the DRR image or the fluoroscopic image PI may be input (set) a location where an important organ is present, or an area of the contour portion thereof.
  • the region-of-interest acquisition unit 102 may represent the acquired region of interest ROI with the coordinates of the three-dimensional space representing the position of each pixel included in the CT image, the DRR image, the fluoroscopic image PI, or each The acquired region of interest ROI may be represented by coordinates in a two-dimensional space representing the position of each pixel included in the reconstructed DRR image after the location or region is input (set).
  • the fluoroscopic image PI of the patient P is image
  • the region-of-interest acquisition unit 102 represents the acquired region of interest ROI in the coordinates of the three-dimensional space using the triangulation principle with respect to the two-direction DRR image or the fluoroscopic image PI, similarly to the CT image. May be.
  • the third method of acquiring the region of interest ROI is a method of acquiring the region of interest ROI based on the treatment plan information output from the treatment plan acquisition unit 101.
  • the region-of-interest acquisition unit 102 acquires the entire region of the lesion as the region of interest ROI based on, for example, information on the position and size of the lesion in the patient P included in the treatment plan information. To do.
  • the region-of-interest acquisition unit 102 also includes, for example, the direction (path) of the treatment beam B to be irradiated included in the treatment plan information, the range (region) (irradiation field) to which the treatment beam B is irradiated, Based on the information on the position and the size of the lesion, the entire region of the irradiation path of the treatment beam B is acquired as the region of interest ROI.
  • the region of interest acquisition unit 102 acquires (extracts) the region of interest ROI based on the treatment plan information output from the treatment plan acquisition unit 101.
  • the three methods of acquiring the region of interest ROI in the region of interest acquisition unit 102 described above are not performed exclusively, but the final region of interest ROI is obtained by combining each region of interest ROI acquired by a plurality of acquisition methods. It is good.
  • the above-described three methods of acquiring the region of interest ROI in the region of interest acquisition unit 102 are examples.
  • any acquisition method can be used as long as a partial region in the body of the patient P can be acquired as the region of interest ROI. It may be used to obtain a region of interest ROI.
  • the influence degree calculation unit 103 determines the degree of influence of the treatment beam B on each region of interest ROI based on the treatment plan information output from the treatment plan acquisition unit 101 up to the range of the treatment beam B. calculate. At this time, when the region of interest ROI is represented by the coordinates of the three-dimensional space that represents the position of each pixel included in the CT image, the influence degree calculation unit 103 determines the position of each pixel included in the region of interest ROI. Calculate the degree of influence. In this case, the influence degree calculation unit 103 may calculate the influence degree by sampling the positions of the respective pixels included in the region of interest ROI at predetermined intervals.
  • the influence degree calculation unit 103 causes each pixel included in the region of interest ROI to be displayed.
  • the degree of influence is calculated for each position.
  • the influence degree calculation unit 103 may divide the region of interest ROI into areas of a predetermined size and calculate the influence degree for each unit of the divided areas.
  • FIG. 4 shows radiation (treatment beam B) emission and radiation (treatment beam B) irradiation targets (lesions existing in the body of the patient P) in the treatment system 1 including the medical image processing apparatus 100 according to the first embodiment. It is a figure explaining an example of the relationship.
  • FIG. 4 shows an example of a region through which the treatment beam B irradiated from the treatment beam irradiation gate 14 passes before reaching the lesion to be irradiated.
  • the treatment beam irradiation gate 14 and the CT image CTI are virtually arranged in a three-dimensional space, and the treatment beam irradiation gate 14 scans and irradiates one treatment beam B.
  • the passing region Pa-B is a three-dimensional region until each treatment beam B emitted from the treatment beam irradiation gate 14 and subjected to scanning irradiation reaches the lesion F. Therefore, the passing area Pa-B can be regarded as a cone having the treatment beam irradiation gate 14 as a vertex as shown in FIG. Further, the passing region Pa-B may be regarded as a cylinder when the path of the treatment beam B is taken as an axis. Further, the passing region Pa-B may be regarded as a region obtained by projecting the three-dimensional space shown in FIG. 4 into a two-dimensional space, that is, an image such as a DRR image.
  • the influence calculation unit 103 is based on the positional relationship between the irradiation path of the treatment beam B in the region of the passing region Pa-B regarded as described above and the position of each pixel included in the region of interest ROI. Calculate the impact.
  • an influence degree calculation method in the influence degree calculation unit 103 will be described.
  • a plurality of methods can be considered as a method for calculating the influence level in the influence degree calculation unit 103.
  • the first method for calculating the degree of influence is a method for calculating the degree of influence for each region of interest ROI.
  • the influence degree calculation unit 103 calculates an influence degree determined for each region of interest ROI based on the degree of overlap between the region of interest ROI and the passage region of the treatment beam B such as the passage region Pa-B. . More specifically, the influence degree calculation unit 103 affects the ratio of the volume of the region where the treatment beam B passage area overlaps the region of interest ROI whose influence degree is to be calculated and the volume of the region of interest ROI. Degree.
  • the influence degree calculation unit 103 sets the influence distance to the shortest distance between the region of interest ROI and the treatment beam B passage area. Then, the influence degree calculation unit 103 sets one influence degree calculated for each region of interest ROI as an influence degree for the position of each pixel included in the region of interest ROI.
  • the second method for calculating the influence degree is a method for calculating the influence degree for each position of each pixel included in the region of interest ROI.
  • the influence degree calculation unit 103 uses the shortest distance between the position of each pixel included in the region of interest ROI and the passing area of the treatment beam B as the influence degree.
  • the influence calculation unit 103 calculates the influence of the treatment beam B on the region of interest ROI. Note that the above two calculation methods of the influence degree in the influence degree calculation unit 103 are examples, and if the influence degree on the region of interest ROI can be calculated in the same manner, the influence degree can be calculated using any calculation method. May be.
  • the display control unit 105 superimposes information on the degree of influence output from the degree of influence calculation unit 103 on the fluoroscopic image PI output from the image acquisition unit 104, so that the patient imaged on the CT image is displayed.
  • a display image is generated in which the pixels (or the same delimited regions) where the position of P and the position of the patient P captured in the fluoroscopic image PI are shifted are emphasized.
  • the display image generated by the display control unit 105 is an image that is color-coded according to the degree of influence on each pixel included in the fluoroscopic image PI output from the image acquisition unit 104.
  • the influence degree output from the influence degree calculation unit 103 is the influence degree calculated for the position of each pixel included in the region of interest ROI represented by the coordinates in the two-dimensional space. That is, when the position of the pixel for which the degree of influence is obtained is a two-dimensional space, the display control unit 105 colors the pixel corresponding to the position of each pixel. Further, when the influence degree output from the influence degree calculation unit 103 is the influence degree calculated for the position of each pixel included in the region of interest ROI represented by the coordinates in the three-dimensional space, that is, the influence degree.
  • the display control unit 105 When the position of the pixel for which the degree is obtained is in the three-dimensional space, the display control unit 105 colors the pixel corresponding to the position obtained by projecting the position of each pixel on the fluoroscopic image PI. At this time, when there are a plurality of influence levels for the same pixel position, the display control unit 105 colors each pixel using the average or maximum value of the influence levels. Note that the display control unit 105 changes the color to be colored for each pixel according to the magnitude of the influence level of each pixel. At this time, the display control unit 105 changes the color to be colored for each pixel using, for example, a heat map.
  • the influence degree output from the influence degree calculation unit 103 includes a region having a predetermined range (width) around the irradiation path range (width) of the treatment beam B. It may be the degree of influence calculated for a region of interest ROI.
  • the display control unit 105 further adds the color of the pixels included in the range (width) of the irradiation path of the plurality of treatment beams B to be scanned and the periphery of the irradiation path of the treatment beam B.
  • a display image that can distinguish the colors of the pixels included in the range (width) region by different colors or different color densities may be generated.
  • the display image generated by the display control unit 105 is not limited to an image obtained by superimposing the influence degree information output from the influence degree calculation unit 103 on the fluoroscopic image PI output from the image acquisition unit 104.
  • the display control unit 105 uses the degree of influence calculated for the position of each pixel included in the region of interest ROI represented by the coordinates in the three-dimensional space, as the degree of influence output from the degree of influence calculation unit 103.
  • a display image in which the influence degree information output from the influence degree calculation unit 103 is superimposed on the DRR image reconstructed from the CT image may be generated.
  • the display control unit 105 may reconstruct a DRR image from the CT image output from the treatment plan acquisition unit 101 and generate a display image in the same manner as the region of interest acquisition unit 102. Further, the region of interest acquisition unit 102 is configured to output the reconstructed DRR image to the display control unit 105, and the display control unit 105 outputs the DRR image output from the region of interest acquisition unit 102 from the influence degree calculation unit 103. A display image on which the information on the influence level thus generated may be superimposed may be generated. At this time, for example, the display control unit 105 may synthesize a DRR image with the fluoroscopic image PI, and then superimpose the influence degree information to generate a display image.
  • the composition of the fluoroscopic image PI and the DRR image may be performed by an existing image composition technique such as alpha blend, for example.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a display image generated by the display control unit 105 included in the medical image processing apparatus 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 5 shows an example of a display image in which influence degree information is superimposed after the fluoroscopic image PI and the DRR image are combined.
  • the fluoroscopic image PI-1 photographed by the imaging device constituted by the combination of the radiation source 12-1 and the radiation detector 13-1 provided in the treatment apparatus 10 is affected.
  • a display image 111 on which the above information is superimposed is shown.
  • a DRR image DRR-1 corresponding to the fluoroscopic image PI-1 is synthesized.
  • the position of the patient P imaged on the DRR image DRR-1 and the fluoroscopic image PI-1 within the range (width) W-1 of the irradiation path for irradiating the treatment beam B to the lesion F by scanning irradiation are displayed on the fluoroscopic image PI-1.
  • the pixel of the place where the position of the patient P that has been copied is shifted (the position where the outline of the bone of the patient P is shifted) is emphasized by coloring according to the information of the corresponding degree of influence (eye Standing up).
  • the range (width) W-1 of the irradiation path is the width of the lesion F captured in the DRR image DRR-1 and the fluoroscopic image PI-1.
  • the display image 111 shows the treatment beam B irradiated to the center of the lesion F as an example of the treatment beam B to be scanned.
  • a fluoroscopic image PI-2 taken by an imaging device configured by a set of the radiation source 12-2 and the radiation detector 13-2 included in the treatment device 10 is displayed.
  • a display image 112 on which influence degree information is superimposed is shown.
  • the DRR image DRR-2 corresponding to the fluoroscopic image PI-2 is also synthesized with the display image 112.
  • the range (width) W-2 of the irradiation path is the width of the lesion F captured in the DRR image DRR-2 and the fluoroscopic image PI-2.
  • the range (width) W-2 of the irradiation path is not necessarily the same width as the range (width) W-1 of the irradiation path in the display image 111.
  • the display image 112 also shows the treatment beam B that is irradiated to the center of the lesion F as an example of the treatment beam B that is irradiated with scanning.
  • a radiotherapy practitioner (such as a doctor) using the treatment system 1 uses the display image 111 and the display image 112 shown on the display screen 110 to determine the current position of the patient P and the position of the patient P at the stage of the treatment plan. The deviation can be easily confirmed.
  • a radiotherapy practitioner (such as a doctor) can perform the patient positioning operation while visually confirming the shift of the current position of the patient P using the display image 111 and the display image 112.
  • the medical image processing apparatus 100 sequentially detects a deviation from the position of the patient P, and sequentially presents information on the deviation of the position of the patient P to a radiotherapy practitioner (such as a doctor).
  • the emphasized (conspicuous) pixels in the display image 111 and the display image 112 generated by the display control unit 105 are corrected as the position shift of the patient P is resolved in the patient positioning operation.
  • the number gradually decreases.
  • the emphasized (conspicuous) pixels in the display image 111 and the display image 112 disappear.
  • the pixel of the portion where the contour portion of the bone of the patient P is shifted is emphasized by making it colored according to the information on the corresponding influence level (conspicuous).
  • the region of interest ROI includes not only the contour portion of the bone, but also, for example, the entire region of the lesion F in the body of the patient P or the contour portion thereof, the location where the important organ exists or the contour thereof. May contain parts.
  • the pixel at the position where the outline portion of the lesion F in the body of the patient P is shifted is emphasized (conspicuous). Colored.
  • the influence degree output from the influence degree calculation unit 103 includes a region having a predetermined range (width) around the irradiation path range (width) of the treatment beam B. It may be the degree of influence calculated for a region of interest ROI.
  • the display control unit 105 colors the pixels within the range (width) of the irradiation path for irradiating the lesion F to the lesion F by scanning irradiation and the surroundings of the irradiation path of the treatment beam B.
  • Each range (width) can also be distinguished by making a color different from the color used to color the pixels in the range (width) further provided.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating another example of the display image generated by the display control unit 105 included in the medical image processing apparatus 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 6 shows an example of a display image in which influence level information is superimposed after the fluoroscopic image PI and the DRR image are combined, similarly to the example of the display image shown in FIG.
  • FIG. 6 similarly to the example of the display image 111 shown in FIG. 5, the perspective image PI-1 and the corresponding DRR image DRR-1 are combined on the left side of the display screen 110 and the influence degree information is superimposed.
  • a display image 111 is shown.
  • the display image 111 shown in FIG. 6 is also copied to the DRR image DRR-1 within the range (width) W-1 of the irradiation path of the treatment beam B, similarly to the example of the display image 111 shown in FIG.
  • the pixel at the position where the position of the patient P is shifted from the position of the patient P shown in the fluoroscopic image PI-1 (the position where the contour of the bone of the patient P is shifted) is shifted.
  • the treatment beam B irradiated to the center of the lesion F is shown as an example of the treatment beam B to be irradiated with scanning, similarly to the example of the display image 111 shown in FIG. 5. Further, in the display image 111 shown in FIG. 6, the image is copied to the DRR image DRR-1 within the range (width) We-1 that is placed around the irradiation path range (width) W-1 of the treatment beam B.
  • Pixels at locations where the position of the patient P and the position of the patient P imaged in the fluoroscopic image PI-1 are shifted are defined as the irradiation path range (width) W A color different from the color of the pixels in -1 is colored.
  • the pixels within the range (width) including the range (width) We-1 are emphasized (made conspicuous), and the irradiation beam range (width) W-1 and range of the treatment beam B (Width) It is distinguished from We-1.
  • the importance for irradiating the lesion F with the treatment beam B in radiotherapy is lower than the region within the range (width) W-1 of the irradiation path.
  • the color in the pixels in the range (width) We-1 is lighter than the color in the pixels in the range (width) W-1 of the irradiation path.
  • FIG. 6 similarly to the example of the display image 112 shown in FIG. 5, the perspective image PI-2 and the corresponding DRR image DRR-2 are combined on the right side of the display screen 110 to obtain information on the degree of influence.
  • a superimposed display image 112 is shown.
  • the display image 112 shown in FIG. 6 was also copied to the DRR image DRR-2 within the irradiation beam range (width) W-2 of the treatment beam B, as in the example of the display image 112 shown in FIG.
  • the pixel at the position where the position of the patient P is shifted from the position of the patient P shown in the fluoroscopic image PI-2 (the position where the contour of the bone of the patient P is shifted) is shifted.
  • the treatment beam B irradiated to the center of the lesion F is shown as an example of the treatment beam B to be scanned.
  • the range (width) We-2 applied around the irradiation beam range (width) W-2 of the treatment beam B is shown as an example of the treatment beam B to be scanned.
  • the position where the position of the patient P imaged in the DRR image DRR-2 and the position of the patient P imaged in the fluoroscopic image PI-2 are deviated are deviated (where the bone contour of the patient P is deviated)
  • These pixels are colored in a color different from the color colored in the pixels within the irradiation path range (width) W-2.
  • the pixels in the range (width) including the range (width) We-2 are emphasized (made conspicuous).
  • the range (width) W-2 and the range (width) We-2 of the irradiation path of the treatment beam B are distinguished.
  • the region within the range (width) We-2 is also used to irradiate the lesion F with the treatment beam B in the radiation treatment in the same manner as the region within the range (width) We-1 in the display image 111 shown in FIG. Is lower than the area within the irradiation path range (width) W-2.
  • the color of the pixels in the range (width) We-2 is also colored in the same way as the region in the range (width) We-1 in the display image 111 shown in FIG. It is conceivable to make the color lighter than the color that colors the pixels in W-2.
  • a radiotherapy practitioner (such as a doctor) who uses the treatment system 1 also uses the display image 111 and the display image 112 shown on the display screen 110 shown in FIG.
  • the position of the patient P can be easily confirmed, and the patient positioning operation can be performed while visually confirming the position shift of the current patient P.
  • the display image 111 and the display image 112 shown on the display screen 110 shown in FIG. 6 the display image 111 and the display image 112 shown on the display screen 110 shown in FIG.
  • the number of emphasized (conspicuous) pixels gradually decreases as the position shift of the patient P is resolved. Even when the patient positioning operation is performed using the display image 111 and the display image 112 shown on the display screen 110 illustrated in FIG.
  • a radiotherapy practitioner (such as a doctor) who is performing the patient positioning operation performs patient positioning.
  • the end of the work can be easily confirmed.
  • the patient P is aligned for a wider range.
  • the position of the current patient P can be more closely matched to the position of the patient P in the treatment planning stage.
  • the region of interest ROI includes not only the contour portion of the bone, but also, for example, the entire region of the lesion F in the body of the patient P or the contour portion thereof, the location where the important organ exists or the contour thereof. May contain parts.
  • the pixels at the position where the outline portion of the lesion F in the patient P is displaced are emphasized (to make them stand out). Therefore, it is colored according to the corresponding influence information.
  • the display control unit 105 generates such a display image and presents it to a radiotherapy practitioner (such as a doctor) who uses the treatment system 1.
  • a radiotherapy practitioner such as a doctor
  • the display images shown in FIGS. 5 and 6 are examples, and if the information indicating the deviation between the current position of the patient P and the position of the patient P at the stage of the treatment plan can be presented, the display control unit 105 may generate a display image using any display method. For example, when coloring the pixel of the location where the position is shifted within the range (width) of the irradiation path of the treatment beam B, different colors may be used on the near side and the far side of the patient P.
  • a radiotherapy practitioner who is performing the patient positioning operation can easily confirm the position of the displaced patient P three-dimensionally.
  • a radiotherapy practitioner (such as a doctor) aligns the front side of the patient P with the front side and then adjusts the irradiation path range of the same treatment beam B ( Even if the position is shifted within (width), the patient can be positioned efficiently by giving priority to the position.
  • the method of highlighting (making the area conspicuous) the position shifted within the range (width) of the irradiation path of the treatment beam B is not limited to the method of coloring the pixels. For example, the position is shifted.
  • the area that is present may be indicated by a pattern (such as a checkered pattern).
  • the treatment plan acquisition unit 101 acquires the treatment plan information created at the stage of the treatment plan.
  • the region-of-interest acquisition unit 102 is based on the treatment plan information in a region around the irradiation path of the treatment beam B that irradiates the lesion in the body of the patient P. A portion having a large positional deviation is acquired (extracted) as a region of interest ROI.
  • the position of the radiation detector 13 is shifted in the irradiation path for irradiating the lesion in the body of the patient P with the treatment beam B based on the treatment plan information.
  • the degree of influence when the treatment beam B is irradiated on the portion where the area is large is calculated up to the range.
  • the display control unit 105 uses the current treatment image B acquired by the image acquisition unit 104 as an important treatment beam B to be focused on in the patient positioning operation.
  • a display image is generated in which a portion having a large position shift in the irradiation path is emphasized (conspicuous) in accordance with the information on the degree of influence.
  • a radiotherapy practitioner such as a doctor
  • the treatment system 1 can display a current patient P from a display image displayed on a display device (not shown).
  • the patient positioning operation can be performed while easily confirming the difference between the position of the patient P and the position of the patient P at the stage of the treatment plan.
  • the medical image processing apparatus 100 according to the first embodiment can appropriately determine the result of the patient positioning operation.
  • the medical image processing apparatus 100 is determined at the planning stage of the region of interest acquisition unit 102 that acquires a partial region in the body of the patient P as the region of interest ROI and the radiation therapy performed on the patient P.
  • An influence degree calculation unit 103 that calculates an influence degree representing an influence on the region ROI, and a display that generates a display image in which influence degree information is superimposed on the fluoroscopic image PI of the current patient P and displays the display image on the display unit
  • a control unit 105 a control unit 105.
  • the influence degree calculation unit 103 may calculate the influence degree based on the degree of overlap between the passing path of the irradiation treatment beam B and the region of interest ROI.
  • the influence degree calculation unit 103 may calculate the influence degree based on the ratio between the volume of the treatment beam B to be irradiated that overlaps the region of interest ROI and the volume of the region of interest ROI. Good.
  • the influence degree calculation unit 103 may calculate the influence degree based on the shortest distance between the path of the treatment beam B to be irradiated and the region of interest ROI.
  • the region-of-interest acquisition unit 102 determines whether the region of the patient P captured in the plan image (for example, a CT image) captured in the planning stage and the region of the patient P captured in the fluoroscopic image PI. A location where the deviation is larger than a predetermined threshold value may be acquired as the region of interest ROI.
  • the region-of-interest acquisition unit 102 may acquire a region within the irradiation path of the treatment beam B as a region of interest ROI among locations where the region deviation is larger than the threshold value.
  • the region-of-interest acquisition unit 102 may acquire a portion including a predetermined range around the irradiation path range of the treatment beam B as the region of interest ROI.
  • the display control unit 105 highlights the pixel corresponding to the region of interest ROI within the irradiation path of the treatment beam B among the pixels of the fluoroscopic image PI according to the information on the degree of influence.
  • a displayed image may be generated.
  • the display control unit 105 may generate a display image in which the color of the pixel to be emphasized (conspicuous) is changed.
  • the display control unit 105 reconstructs an image (for example, a DRR image) in the same range as the fluoroscopic image PI virtually reconstructed from a plan image (for example, a CT image) captured at the planning stage.
  • an image for example, a DRR image
  • a plan image for example, a CT image
  • the display control unit 105 reconstructs an image (for example, a DRR image) in the same range as the fluoroscopic image PI virtually reconstructed from a plan image (for example, a CT image) captured at the planning stage.
  • a display image in which pixels to be emphasized (conspicuous) are emphasized (conspicuous) according to the information on the degree of influence may be generated.
  • the display control unit 105 emphasizes (makes conspicuous) pixels within a predetermined range placed around the irradiation path range of the treatment beam B among the pixels of the fluoroscopic image PI. You may produce
  • the treatment system 1 includes the medical image processing apparatus 100, the irradiation unit (treatment beam irradiation gate 14) that irradiates the region to be treated (lesion) with radiation (therapeutic beam B), and fluoroscopy.
  • the treatment apparatus 10 provided with the imaging device (the group of the radiation source 12 and the radiation detector 13) which image
  • the medical image processing apparatus 100 includes a processor such as a CPU and a GPU and a storage device such as a ROM, a RAM, an HDD, and a flash memory.
  • the storage device includes a processor in a part of the body of the patient P.
  • An influence degree calculation unit 103 for calculating an influence degree representing an influence on the region of interest ROI until the range to reach the target site (lesion) to be treated in the body of the patient P, and the current patient P This is an apparatus in which a program for generating a display image in which influence level information is superimposed on the fluoroscopic image PI and causing the display image to be displayed on the display unit is stored. It may be.
  • the configuration of the treatment system including the medical image processing apparatus according to the second embodiment is the same as that of the treatment system 1 including the medical image processing apparatus 100 according to the first embodiment shown in FIG.
  • the apparatus 100 is configured to replace the medical image processing apparatus of the second embodiment (hereinafter referred to as “medical image processing apparatus 200”).
  • the treatment system including the medical image processing apparatus 200 is referred to as “treatment system 2”.
  • the components of the treatment system 2 including the medical image processing apparatus 200 are the same as the components of the treatment system 1 including the medical image processing apparatus 100 of the first embodiment. Are given the same reference numerals, and detailed description of each component is omitted. In the following description, only the configuration, operation, and processing of the medical image processing apparatus 200 that is a different component from the medical image processing apparatus 100 of the first embodiment will be described.
  • the treatment beam irradiation gate 14 provided in the treatment apparatus 10 is configured to irradiate the patient P with a treatment beam from various directions (angles) by rotating around the patient P. .
  • the medical image processing apparatus 200 is treated in radiotherapy based on the fluoroscopic images PI output from the radiation detector 13-1 and the radiation detector 13-2.
  • the irradiation of the treatment beam B with respect to the lesion in the body of the patient P to be performed is controlled.
  • the medical image processing apparatus 200 also tracks organs that move according to the breathing and heartbeat movements of the patient P, such as the lungs and liver, in the same manner as the medical image processing apparatus 100 of the first embodiment.
  • the therapeutic beam irradiation gate 14 is irradiated with the therapeutic beam B on the lesion in the body of the patient P.
  • the tracking of the lesion in the medical image processing apparatus 200 is similar to the tracking of the lesion in the medical image processing apparatus 100 of the first embodiment. This is performed based on the image or the fluoroscopic image PI and the current fluoroscopic image PI of the patient P.
  • the medical image processing apparatus 200 also performs patient positioning performed before a radiation therapy practitioner (such as a doctor) using the treatment system 2 starts treatment. Information on the position of the patient P to be confirmed in the work is presented.
  • a radiation therapy practitioner such as a doctor
  • the CT image and the fluoroscopic image PI of the patient P taken at the stage of the treatment plan and the fluoroscopic image of the current patient P are captured. Based on the PI, a shift between the current position of the patient P laid on the treatment table 11 and the position of the patient P at the time of the treatment plan is sequentially detected.
  • information representing the detected position shift of the patient P is used as a radiotherapy practitioner (doctor) using the treatment system 2. Etc.). Further, in the treatment system 2, as described above, the treatment beam irradiation gate 14 moves so as to rotate around the patient P. For this reason, in the medical image processing apparatus 200, information indicating the direction (angle) in which the treatment beam irradiation gate 14 irradiates the treatment beam B is also presented to a radiotherapy practitioner (such as a doctor) using the treatment system 2.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the medical image processing apparatus 200 according to the second embodiment.
  • FIG. 7 shows only the configuration related to the function of presenting information indicating the position shift of the patient P, which is confirmed by a radiotherapy practitioner (such as a doctor) using the treatment system 2 when performing the patient positioning operation. Is shown.
  • the medical image processing apparatus 200 illustrated in FIG. 7 includes a treatment plan acquisition unit 101, a region-of-interest acquisition unit 102, and an influence degree calculation unit as constituent elements that realize a function of presenting information representing the position shift of the patient P. 103, an image acquisition unit 104, a three-dimensional image acquisition unit 206, a cross-section acquisition unit 207, and a display control unit 205.
  • the medical image processing apparatus 200 has a configuration in which a three-dimensional image acquisition unit 206 and a cross-section acquisition unit 207 are added to the medical image processing apparatus 100 of the first embodiment. Accordingly, in the medical image processing apparatus 200, the display control unit 105 provided in the medical image processing apparatus 100 of the first embodiment replaces the display control unit 205.
  • the other components provided in the medical image processing apparatus 200 are the same as the components provided in the medical image processing apparatus 100 of the first embodiment. Therefore, in the following description, in the constituent elements of the medical image processing apparatus 200, the same constituent elements as those included in the medical image processing apparatus 100 of the first embodiment are given the same reference numerals, A detailed description of the components will be omitted. In the following description, only components that are different from the medical image processing apparatus 100 of the first embodiment will be described.
  • the treatment plan acquisition unit 101 acquires treatment plan information and outputs the acquired treatment plan information to each of the region of interest acquisition unit 102, the influence degree calculation unit 103, and the cross-section acquisition unit 207.
  • the position where the treatment beam irradiation gate 14 rotates around the patient P, that is, the treatment beam B is irradiated in the treatment is irradiated in the treatment. Information on the direction (angle) is also included.
  • 3D image acquisition unit 206 acquires a 3D image (hereinafter referred to as “3D image”).
  • the three-dimensional image acquired by the three-dimensional image acquisition unit 206 is one of a three-dimensional image such as a CT image used in the treatment plan and a three-dimensional image such as a CT image taken in the previous radiation treatment.
  • the three-dimensional image may be any image as long as the structure in the body of the patient P can be grasped three-dimensionally.
  • the three-dimensional image may be a three-dimensional image (MRI image) captured by an MRI imaging apparatus that performs magnetic resonance imaging (MRI) imaging.
  • the 3D image acquisition unit 206 outputs the acquired 3D image to the cross section acquisition unit 207.
  • the cross section acquisition unit 207 acquires the treatment plan information output from the treatment plan acquisition unit 101, the three-dimensional image output from the three-dimensional image acquisition unit 206, and the control signal output from the display control unit 205.
  • the cross-section acquisition unit 207 acquires (generates) a cross-sectional image of a three-dimensional image obtained by cutting out one or a plurality of planes in the three-dimensional space based on the acquired treatment plan information and control signals.
  • the cross-section acquisition unit 207 is based on the position of the tumor (lesion) in the body of the patient P included in the treatment plan information and information on the direction (angle) of irradiation of the treatment beam B in the treatment, A cross-sectional image obtained by cutting out the plane in the irradiation direction of the treatment beam B from the three-dimensional space is acquired (generated).
  • the cross-section acquisition unit 207 treats based on the position of the treatment beam irradiation gate 14 included in the treatment plan information, that is, the irradiation position of the treatment beam B and a specific position in the body of the patient P represented by the control signal.
  • a cross-sectional image obtained by cutting out the plane in the irradiation direction of the beam B from the three-dimensional space is acquired (generated).
  • the cross-section acquisition unit 207 outputs the acquired (generated) cross-sectional image of the three-dimensional image to the display control unit 205.
  • the display control unit 205 Similar to the display control unit 105 provided in the medical image processing apparatus 100 of the first embodiment, the display control unit 205 outputs the fluoroscopic image PI output from the image acquisition unit 104 to the influence degree calculation unit 103. A display image on which influence degree information is superimposed is generated. The display control unit 205 also generates a cross-sectional image of the three-dimensional image output from the cross-section acquisition unit 207 as a display image. The display control unit 205 outputs and displays each generated display image on a display device (not shown). The display control unit 205 outputs a control signal representing the instructed position to the cross-section acquisition unit 207 when a specific position in the cross-sectional image is instructed by a person who performs radiation therapy (such as a doctor), for example. To do.
  • the cross-section acquisition unit 207 generates a new cross-sectional image of the three-dimensional image according to the control signal
  • the display control unit 205 displays the cross-sectional image of the new three-dimensional image output from the cross-section acquisition unit 207. It produces
  • the medical image processing apparatus 200 pays attention to the irradiation path of the treatment beam B, which is important in the patient positioning operation performed before starting the treatment, like the medical image processing apparatus 100 of the first embodiment. Then, a display image in which the pixel of the position where the patient P is displaced is emphasized (conspicuous) in accordance with the corresponding information on the degree of influence is displayed on a display device (not shown), and the treatment system 2 It is sequentially presented to the practitioner (such as a doctor) of radiation therapy using The medical image processing apparatus 200 also presents information (cross-sectional image) indicating the direction in which the treatment beam irradiation gate 14 irradiates the treatment beam B to a radiotherapy practitioner (such as a doctor) using the treatment system 2.
  • a radiotherapy practitioner using the treatment system 2 can obtain information on the positional shift of the patient P sequentially presented from the medical image processing apparatus 200 and the treatment beam irradiation gate 14 can receive the treatment beam B.
  • the patient positioning operation can be performed while visually comparing (confirming) information indicating the irradiation direction (cross-sectional image).
  • FIG. 8 and FIG. 9 are an example of a flowchart showing an operation flow of the medical image processing apparatus 200 of the second embodiment.
  • FIG. 8 shows an example of an operation flow when the treatment system 2 is activated, that is, when the medical image processing apparatus 200 is activated.
  • FIG. 9 shows an example of the operation flow of the medical image processing apparatus 200 when a radiotherapy person (such as a doctor) instructs a specific position on the displayed cross-sectional image.
  • the three-dimensional image acquisition unit 206 first acquires a three-dimensional image (step S200). Subsequently, the treatment plan acquisition unit 101 acquires treatment plan information (step S201). Subsequently, the cross-section acquisition unit 207 sets a plane in the three-dimensional space based on the treatment plan information output from the treatment plan acquisition unit 101 (step S202). Subsequently, the cross-section acquisition unit 207 acquires (generates) a cross-sectional image of a three-dimensional image obtained by cutting out a plane in the set three-dimensional space (step S203). Subsequently, the display control unit 205 generates a display image of a cross-sectional image of the three-dimensional image output from the cross-section acquisition unit 207 (step S204).
  • the operation of the medical image processing apparatus 200 when a radiotherapy practitioner (such as a doctor) instructs a specific position on the displayed cross-sectional image will be described with reference to FIG.
  • a radiotherapy practitioner such as a doctor
  • the display control unit 205 acquires the specified (instructed) specific position (step S205).
  • a radiotherapy practitioner such as a doctor
  • the display control unit 205 outputs a control signal representing the specified position (input) to the cross-section acquisition unit 207.
  • the cross section acquisition unit 207 is instructed by a radiotherapy practitioner (such as a doctor) based on the control signal output from the display control unit 205 and the treatment plan information output from the treatment plan acquisition unit 101.
  • a plane in a three-dimensional space at a specific position is set (step S206).
  • the cross-section acquisition unit 207 acquires (generates) a cross-sectional image of a three-dimensional image obtained by cutting out a plane in the set three-dimensional space (a plane at a specified specific position) (step S207).
  • step S207 in the cross-section acquisition unit 207 is the same as the processing in step S203 when the medical image processing apparatus 200 illustrated in FIG. 8 is activated, except that the plane on which the cross-sectional image is acquired (generated) is different. It is.
  • the display control unit 205 generates a display image of a cross-sectional image of the three-dimensional image output from the cross-section acquisition unit 207 (a cross-sectional image of a plane at a specified specific position) (step S208).
  • step S208 in the display control unit 205 is the same as the processing in step S204 when the medical image processing apparatus 200 shown in FIG. 8 is activated, except that the cross-sectional image for generating the display image is different.
  • FIG. 10 shows radiation (treatment beam B) emission and radiation (treatment beam B) irradiation target (a lesion present in the body of the patient P) in the treatment system 2 including the medical image processing apparatus 200 of the second embodiment. It is a figure explaining an example of the relationship.
  • FIG. 10 shows an example of the relationship between the direction (angle) of the treatment beam B irradiated by the treatment beam irradiation gate 14 and the plane that is set and cut out by the cross-section acquisition unit 207.
  • the plane set by the cross-section acquisition unit 207 to cut out the cross-sectional image is not parallel in the three-dimensional space, that is, it can be set by determining two vectors out of the vertical three-dimensional vectors.
  • one vector is a vector representing the irradiation direction of the treatment beam B.
  • a vector parallel to the path through which the irradiated treatment beam B passes is called a “primary vector”.
  • the primary vector may be a direction vector of a straight line that connects an arbitrary position in the patient P (for example, the position of the lesion F in the patient P) from the position of the treatment beam irradiation gate 14 that emits the treatment beam B. Good.
  • the other vector of the two vectors of the three-dimensional vector may define a vector representing an arbitrary direction.
  • the three-dimensional coordinates that can comprehensively handle the position of the patient P and the position of the treatment beam irradiation gate 14 are, for example, based on a reference position set in advance in the treatment room in which the treatment system 2 is installed.
  • a defined three-dimensional coordinate system. Therefore, one of the two vectors of the three-dimensional vector is one of the axial vectors in the three-dimensional coordinate system defined in the treatment room in which the treatment system 2 is installed.
  • FIG. 10 shows an example of this case.
  • a three-dimensional image 3DI of the patient P is arranged in a certain three-dimensional coordinate system 3DC, and the direction of the treatment beam B irradiated to the lesion F inside the patient P is shown.
  • the cross-section acquisition unit 207 sets a plane FS by a primary vector represented by the irradiation direction of the treatment beam B and a three-dimensional vector that defines an axis Va-1 in the three-dimensional coordinate system 3DC.
  • FIG. 10 shows an example of the plane FS set by the cross-section acquisition unit 207 by the three-dimensional vector that defines the irradiation direction of the treatment beam B and the axis Va-1.
  • the cross-section acquisition unit 207 When there are a plurality of primary vectors representing the irradiation direction of the treatment beam B as in scanning irradiation, the cross-section acquisition unit 207 has a plurality of planes FS corresponding to the respective primary vectors, that is, the treatment beams B in the respective irradiation directions. Set.
  • the cross-section acquisition unit 207 acquires (generates) a cross-sectional image by cutting out the plane FS set as shown in FIG. 10 from the three-dimensional image 3DI.
  • This cross-sectional image is an image in which the value of the voxel data of the three-dimensional image 3DI located on the set plane FS becomes a luminance value (luminance value) in each pixel.
  • the cross-sectional acquisition unit 207 may add information included in the treatment plan information to the cross-sectional image.
  • Examples of the treatment plan information provided to the cross-sectional image by the cross-section acquisition unit 207 include the region of the path through which the treatment beam B passes, the position of the lesion F and the region of the contour, the position of the important organ and the region of the contour, etc. Information is considered. Note that, as a method of giving information by the cross-section acquisition unit 207, for example, a method of superimposing an image representing each piece of information (region) on a cross-sectional image can be considered.
  • the cross-section acquisition unit 207 sets a plane based on the treatment plan information and the control signal, and cuts out the set plane from the three-dimensional space. That is, a method will be described in which the cross-section acquisition unit 207 cuts out a cross-sectional image at a specific position designated (input) by a radiotherapy practitioner (such as a doctor).
  • a radiotherapy practitioner displays a display image of a cross-sectional image of a three-dimensional image on an unillustrated display device by, for example, an external input means such as a user interface for inputting information.
  • Instruct (input) a specific position in the sectional image.
  • the display control unit 205 outputs a control signal representing the specified position (input) to the cross-section acquisition unit 207.
  • the cross-section acquisition unit 207 determines a specific position (one point position) represented by the control signal output from the display control unit 205 and the position of the treatment beam irradiation gate 14 that emits the treatment beam B included in the treatment plan information. Let the direction vector of the connecting line be the primary vector.
  • the cross-section acquisition unit 207 resets the plane FS similarly to the method of setting a plane based on only the treatment plan information described above and cutting out a cross-sectional image from the three-dimensional space. That is, the cross-section acquisition unit 207 uses the plane FS as illustrated in FIG. 10 as the specific position instructed (input) by the radiotherapy practitioner (such as a doctor) with the position of the lesion F illustrated in FIG. Reset it.
  • the cross section acquisition unit 207 cuts out the reset plane FS from the three-dimensional image 3DI in the same manner as the method of setting a plane based on only the treatment plan information described above and cutting out a cross-sectional image from the three-dimensional space, Acquire (generate) a cross-sectional image.
  • the display control unit 205 specifies each of the specified (input) specified A control signal representing the position of is output to the cross-section acquisition unit 207.
  • the cross-section acquisition unit 207 resets a plurality of planes FS from primary vectors corresponding to each of a plurality of specific positions represented by the control signal output from the display control unit 205, and resets each plane FS.
  • a plurality of cross-sectional images cut out from the three-dimensional image 3DI are acquired (generated).
  • the cross-section acquisition unit 207 determines the plane FS based on only the treatment plan information or the treatment plan information and the control signal (a specific position instructed (input) by a radiotherapy person (such as a doctor)).
  • a cross-sectional image obtained by cutting out the set plane FS from the three-dimensional image 3DI is acquired (generated).
  • the above-described method for setting the plane FS and cutting out the cross-sectional image in the cross-section acquisition unit 207 is an example, and it is possible to acquire (generate) a cross-sectional image obtained by cutting out a region of a part of the plane inside the patient P. If possible, the cross-sectional image may be acquired (generated) by any method.
  • the display control unit 205 then displays the three-dimensional image output from the cross-section acquisition unit 207 together with the display image obtained by superimposing the influence degree information output from the influence degree calculation unit 103 on the fluoroscopic image PI output from the image acquisition unit 104.
  • a cross-sectional image of the image is also generated as a display image, and is output and displayed on a display device (not shown).
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a display image generated by the display control unit 205 included in the medical image processing apparatus 200 according to the second embodiment.
  • FIG. 11 shows an example of a display image that displays a cross-sectional image together with a composite image of a fluoroscopic image PI and a DRR image on which influence degree information is superimposed.
  • influence level information is superimposed on a fluoroscopic image PI captured by an imaging apparatus configured by each set of the radiation source 12 and the radiation detector 13 provided in the treatment apparatus 10 on the upper stage of the display screen 210.
  • the displayed image is shown.
  • a display image 213 of the cross-sectional image of the three-dimensional image output from the cross-section acquisition unit 207 is shown in the lower part of the display screen 210.
  • the display image 213 shows a lesion F present in the plane FS in a cross-sectional image SI obtained by cutting out the plane FS set by the cross-section acquisition unit 207, that is, a cross-sectional image SI parallel to the primary vector.
  • the display image 213 shows the treatment beam B that irradiates the center of the lesion F as an example of the treatment beam B that irradiates the lesion F with scanning.
  • the display image 213 also shows information indicating the direction of the primary vector when the display image 213 is projected as the cross-sectional image SI.
  • an arrow indicating the direction of the primary vector is shown as an example of information indicating the direction of the primary vector.
  • the display image 213 uses the fluoroscopic image PI of the patient P instead of the cross-sectional image SI of the three-dimensional image, and information such as the position of the lesion F, the treatment beam B irradiated to the lesion F, and the direction of the primary vector. May be an image superimposed.
  • the cross-sectional image displayed at the lower stage of the display screen 210 is not limited to the cross-sectional image SI parallel to the primary vector as shown in the display image 213.
  • information such as the position of the lesion F, the treatment beam B irradiated to the lesion F, and the direction of the primary vector is displayed on a plane orthogonal to the sectional image SI shown in the display image 213, that is, a sectional image perpendicular to the primary vector.
  • the superimposed display image may be shown together with the display image 213 or instead of the display image 213.
  • the display image 111 and the display image 112 shown in the upper part of the display screen 210 are display images similar to the display screen 110 (see FIG. 5) in the medical image processing apparatus 100 of the first embodiment.
  • the irradiation direction of the treatment beam B shown on the display screen 210 is considered in each of the display image 111 and the display image 112. Therefore, the display image 111 and the display image 112 shown in the upper part of the display screen 210 are the display image 111 and the display image of the display screen 110 in the medical image processing apparatus 100 of the first embodiment shown in FIG. There are places different from 112.
  • the display image 213 shown in the lower part of the display screen 210 shows a state in which the treatment beam B is irradiated from the right side to the left side.
  • the pixels emphasized (conspicuous) in (width) W pixels other than the pixels emphasized (conspicuous) in the outermost contour portion irradiated with the treatment beam B (more specifically, the nose of the nose)
  • the degree of influence corresponding to the pixel in the contour portion is considered to be low.
  • the outermost contour portion irradiated with the treatment beam B within the range (width) W of the treatment beam B irradiation path The color colored for emphasizing (conspicuous) the other pixels is different from the color colored for emphasizing (conspicuous) the pixels in the outermost contour portion.
  • the display image 111 and the display image 112 on the display screen 110 in the medical image processing apparatus 100 of the first embodiment shown in FIG. The difference in the color of the pixel to be (conspicuous) is due to the influence degree calculated by the influence degree calculation unit 103.
  • the influence degree calculation unit 103 calculates the influence degree based on the treatment plan information output from the treatment plan acquisition unit 101.
  • the treatment plan information output from the treatment plan acquisition unit 101 includes information on the irradiation direction of the treatment beam B also in the medical image processing apparatus 100 of the first embodiment. Therefore, the emphasis on the display image 111 and the display image 112 of the display screen 110 and the display image 111 and the display image 112 shown in the upper part of the display screen 210 in the medical image processing apparatus 100 of the first embodiment shown in FIG. It is conceivable that the difference in the color of the pixels to be made (conspicuous) is not the difference due to the configuration of the medical image processing apparatus 200 but the same in the medical image processing apparatus 100 of the first embodiment.
  • a radiotherapy practitioner (such as a doctor) using the treatment system 2 compares (confirms) the display image 213 shown on the display screen 210 in addition to the display image 111 and the display image 112 shown on the display screen 210.
  • the patient positioning operation is performed.
  • a radiotherapy practitioner (such as a doctor) using the treatment system 2 affects the effect of the radiation treatment on the path to the range where the treatment beam B reaches the lesion F, such as bubbles and bone displacement.
  • the patient positioning operation can be performed while easily confirming whether or not there is a portion that may affect the patient.
  • a practitioner (such as a doctor) of radiotherapy confirms the display image 111 and the display image 112 and shows the position (specific position) where the position of the patient P is shifted on the display image 210.
  • An instruction (input) can be made on the cross-sectional image SI in 213.
  • the cross-section acquisition unit 207 resets the plane FS at a location instructed (input) by a radiotherapy practitioner (such as a doctor), cuts out a new cross-sectional image SI, and the display control unit 205
  • a display image 213 of the cross-sectional image SI is displayed on a display device (not shown).
  • a radiotherapy practitioner (such as a doctor) can easily confirm from the new display image 213 the path of the treatment beam B that passes through the designated (input) location.
  • a radiotherapy practitioner (such as a doctor) can appropriately irradiate the treatment beam B to the lesion F in the body of the patient P or perform radiation in the current state of the patient P in the patient positioning operation. Judgment can be made, such as whether treatment can be performed. That is, a radiotherapy practitioner (such as a doctor) who is performing a patient positioning operation can determine whether or not to end the patient positioning operation.
  • the treatment beam B irradiated to the center of the lesion F is shown as an example of the treatment beam B to be scanned and irradiated on the display image 213 of the cross-sectional image SI.
  • the range (width) W of the irradiation path for irradiating the treatment beam B to the lesion F by scanning irradiation can be obtained from the treatment plan information.
  • the cross-section acquisition unit 207 assigns information on the range (width) W of the irradiation path that can be obtained from the treatment plan information to the cross-sectional image SI and outputs it to the display control unit 205.
  • the display control unit 205 may be configured to generate the display image 213 showing the range (width) W of the irradiation path.
  • the cross-section acquisition unit 207 sets a plurality of planes FS corresponding to the treatment beam B in each irradiation direction.
  • the cross-section acquisition unit 207 acquires (generates) a plurality of cross-sectional images SI corresponding to the respective planes FS. For this reason, in the medical image processing apparatus 200, the display control unit 205 displays, for example, a display image 213 corresponding to each of the plurality of cross-sectional images SI output from the cross-section acquisition unit 207, such as a person who performs radiation therapy (such as a doctor). It may be switched in accordance with the instruction.
  • the display control unit 205 combines all of the cross-sectional images SI output from the cross-section acquisition unit 207, for example, so as to irradiate all the treatment beams B irradiated to the lesion F by scanning irradiation. You may make it show.
  • the treatment plan information prepared by the treatment plan acquisition unit 101 at the stage of the treatment plan is the same as the medical image processing apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the region-of-interest acquisition unit 102 determines, as the region of interest ROI, a region having a large positional shift in the region around the irradiation path of the treatment beam B that irradiates the lesion in the patient P based on the treatment plan information. Acquire (extract).
  • the influence degree calculation unit 103 irradiates the lesion in the body of the patient P with the treatment beam B, similarly to the medical image processing apparatus 100 of the first embodiment.
  • the degree of influence when the treatment beam B is irradiated to a portion (region of interest ROI) having a large positional deviation in the irradiation path is calculated up to the range.
  • the fluoroscopic image of the current patient P acquired by the image acquisition unit 104 is displayed by the display control unit 205 in the same manner as the medical image processing apparatus 100 according to the first embodiment.
  • a display image is generated in which the PI is emphasized (conspicuous) in accordance with the information on the degree of influence of the position where the position shift in the irradiation path of the important treatment beam B of interest in the patient positioning operation is large.
  • the person performing the radiation therapy (such as a doctor) using the treatment system 2 (not shown) is not shown in the same manner as the medical image processing apparatus 100 of the first embodiment.
  • the patient positioning operation can be performed while easily confirming the deviation between the current position of the patient P and the position of the patient P at the stage of the treatment plan from the display image displayed on the display device.
  • the 3D image acquisition unit 206 acquires a 3D image captured at the stage of treatment planning.
  • the cross-section acquisition part 207 is the specific position designated by the practitioner (physician etc.) of the radiotherapy using the lesion in the body of the patient P, or the treatment system 2 A plane along the direction (angle) of the treatment beam B when irradiating the treatment beam B is set, and a cross-sectional image obtained by cutting the set plane from the three-dimensional space is acquired (generated).
  • the display control unit 205 generates a display image of a cross-sectional image.
  • a radiotherapy practitioner such as a doctor using the treatment system 2 detects a location displayed on a display device (not shown) with a large positional deviation.
  • the cross-sectional image display image is also easily compared (confirmed) visually while taking into account the irradiation direction of the treatment beam B represented in the cross-sectional image display image.
  • the patient positioning operation can be performed. Accordingly, the medical image processing apparatus 200 according to the second embodiment can more appropriately determine the result of the patient positioning operation.
  • the medical image processing apparatus 200 sets a plane in the three-dimensional space, the three-dimensional image acquisition unit 206 that acquires the three-dimensional image 3DI obtained by imaging the patient P, and converts the set plane into the three-dimensional image.
  • a cross-sectional acquisition unit 207 that acquires a cross-sectional image cut out from 3DI, and the display control unit 205 further generates and displays a display image of the cross-sectional image.
  • the cross-section acquisition unit 207 may set a plane using a primary vector parallel to the radiation (treatment beam B) passage path and another vector perpendicular to the primary vector.
  • the other vectors are any axial vectors in a three-dimensional coordinate system (three-dimensional coordinate system 3DC) defined in advance in an environment (treatment room) in which the patient P is irradiated with the treatment beam B.
  • a three-dimensional vector that defines the axis Va-1) may be used.
  • the display control unit 205 may generate a display image of a cross-sectional image in which information representing the direction of the primary vector is superimposed.
  • the medical image processing apparatus sequentially detects a shift between the position of the patient at the stage of the treatment plan and the current position of the patient, which is confirmed in the patient positioning operation.
  • information indicating the detected position shift of the patient is sequentially presented to a radiotherapy practitioner (such as a doctor) using the treatment system.
  • a radiotherapy practitioner such as a doctor
  • a patient positioning operation visually checks the deviation between the patient position at the stage of the treatment plan and the current patient position.
  • the patient positioning operation can be performed so as to reduce errors that may occur in actual treatment while easily confirming.
  • the accuracy of patient positioning can be improved.
  • the time required for the patient positioning operation can be shortened, and the burden of receiving radiation therapy can be reduced.
  • each of the medical image processing apparatus and the treatment apparatus 10 is a separate apparatus.
  • the medical image processing apparatus and the treatment apparatus 10 are not limited to configurations that are separate apparatuses, and may be configured such that the medical image processing apparatus and the treatment apparatus 10 are integrated.
  • the medical image processing program used in the treatment system described in the above embodiment includes a region-of-interest acquisition unit that acquires a region of a patient's body as a region of interest, and a planning stage of radiation therapy performed on the patient. Represents the influence on the region of interest between the treatment plan acquisition unit that acquires the treatment plan information determined in step 1 and the range until the radiation irradiated to the patient reaches the target site to be treated in the patient's body
  • a medical image processing apparatus comprising: an influence degree calculation unit that calculates an influence degree; and a display control unit that generates a display image in which influence degree information is superimposed on a current patient fluoroscopic image PI and displays the display image on the display part. It is a medical image processing program for functioning.
  • a region-of-interest acquisition unit (102) that acquires a partial region in a patient's body as a region of interest (region of interest ROI), and a planning stage of radiation therapy performed on the patient
  • the treatment plan acquisition unit (101) for acquiring the treatment plan information determined in step 1 and the range until the radiation (treatment beam B) irradiated to the patient reaches the target site (lesion) to be treated in the patient's body
  • An influence degree calculation unit (103) for calculating an influence degree representing an influence on the region of interest (region of interest ROI), and a display image in which influence degree information is superimposed on the current patient fluoroscopic image PI
  • the functions of the components constituting the medical image processing apparatus such as the treatment plan acquisition unit 101, the region of interest acquisition unit 102, the influence degree calculation unit 103, the image acquisition unit 104, and the display control unit 105 illustrated in FIG. Is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into the computer system and executed, thereby executing the above-described treatment system according to each embodiment described above.
  • the “computer system” may include an OS and hardware such as peripheral devices.
  • the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW system is used.
  • the “computer-readable recording medium” means a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a writable nonvolatile memory such as a flash memory, a portable medium such as a CD-ROM, a hard disk built in a computer system, etc. This is a storage device.
  • the “computer-readable recording medium” refers to a volatile memory (for example, DRAM (Dynamic) in a computer system serving as a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. Random Access Memory)), etc. that hold a program for a certain period of time.
  • the program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium.
  • the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.
  • the program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what implement
  • Treatment apparatus 11 Treatment table 12,12-1,12-2 Radiation source 13,13-1,13-2 Radiation detector 14 Treatment beam irradiation gate 100,200 Medical image processing apparatus 101 Acquisition of treatment plan Unit 102 region of interest acquisition unit 103 influence calculation unit 104 image acquisition unit 105, 205 display control unit 206 three-dimensional image acquisition unit 207 cross-section acquisition unit

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Abstract

実施形態の医用画像処理装置は、関心領域取得部と、治療計画取得部と、影響度計算部と、表示制御部とを持つ。関心領域取得部は、患者の体内の一部の領域を関心領域として取得する。治療計画取得部は、前記患者に対して行う放射線治療の計画段階で決定した治療計画情報を取得する。影響度計算部は、前記患者に照射する放射線が前記患者の体内の治療する対象の部位に到達するまでの飛程までの間で前記関心領域に対して及ぼす影響を表す影響度を計算する。表示制御部は、現在の前記患者の透視画像に、前記影響度の情報を重畳した表示画像を生成して表示部に表示させる。

Description

医用画像処理装置、治療システム、および医用画像処理プログラム
 本発明の実施形態は、医用画像処理装置、治療システム、および医用画像処理プログラムに関する。
 本願は、2018年03月20日に、日本に出願された特願2018-053470号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 放射線治療は、放射線を患者の体内にある病巣に対して照射することによって、その病巣を破壊する治療方法である。このとき、放射線は、病巣の位置に正確に照射される必要がある。これは、患者の体内の正常な組織に放射線を照射してしまうと、その正常な組織にまで影響を与える場合があるからである。そのため、放射線治療を行う際には、まず、治療計画の段階において、予めコンピュータ断層撮影(Computed Tomography:CT)が行われ、患者の体内にある病巣の位置が3次元的に把握される。そして、把握した病巣の位置に基づいて、正常な組織への照射を少なくするように、放射線を照射する方向や照射する放射線の強度が計画される。その後、治療の段階において、患者の位置を治療計画の段階の患者の位置に合わせて、治療計画の段階で計画した照射方向や照射強度に従って放射線が病巣に照射される。
 治療段階における患者の位置合わせでは、治療を開始する直前に患者を寝台に寝かせた状態で撮影した患者の体内の透視画像と、治療計画のときに撮影した3次元のCT画像から仮想的に透視画像を再構成したデジタル再構成X線写真(Digitally Reconstructed Radiograph:DRR)画像との画像照合が行われ、それぞれの画像の間での患者の位置のずれが求められる。そして、求めた患者の位置のずれに基づいて寝台が移動させられる。これにより、患者の体内の病巣や骨などの位置が、治療計画のときと合わせられる。
 患者の位置のずれは、透視画像と最も類似するDRR画像が再構成されるように、CT画像中の位置を探索することによって求められる。患者の位置の探索をコンピュータによって自動化する方法は多数提案されている。しかし、最終的には、自動で探索した結果を利用者(医師など)が透視画像とDRR画像とを見比べることによって確認する。そして、利用者(医師など)による確認が取れ次第、放射線の照射を行う。放射線治療では、このような患者位置決めの作業が、治療を開始する前段階において毎回行われる。
 なお、患者位置決めの作業を含めて、放射線治療を行っている間は、患者の体位に変化があってはならない。このため、患者は、放射線治療を行っている間、身動きすることができないように、固定具などで固定される。ところで、患者位置決めの作業は、利用者(医師など)の技量によって所要時間に大きな差がでる作業である。しかしながら、治療計画の段階と治療段階とで患者の状態に変化があることなどから、患者位置決めの作業は容易な作業ではない。患者位置決めの作業に要する時間が長くなると、患者の負担の増加や行った患者位置決めの精度の劣化などが懸念される。
 このため、患者位置決めの作業を容易にするための技術として、例えば、特許文献1に開示されているような技術が提案されている。特許文献1に開示されている技術では、治療計画の段階で撮影したCT画像に写された患者と、治療段階において撮影した透視画像に写された患者とのずれ量を示すことによって、現在の患者の位置を利用者(医師など)が容易に確認することができるようにしている。より具体的には、特許文献1に開示されている技術では、治療計画の段階で撮影したCT画像に含まれるそれぞれの画素の輝度勾配と、治療段階において撮影した透視画像に含まれるそれぞれの画素の輝度勾配とをそれぞれ算出する。これにより、特許文献1に開示されている技術では、それぞれの画像に写された被写体である患者の境界部分(特に、骨の部分)を判定することができる。そして、特許文献1に開示されている技術では、それぞれの画像から算出した輝度勾配に基づいて、被写体の境界部分のずれ(ずれ量)を算出し、算出したずれを表す画像を透視画像に重畳して表示する。つまり、特許文献1に開示されている技術では、患者の骨の部分のずれを求め、骨の部分のずれを強調した画像を透視画像に重畳して表示することによって、治療計画の段階に対する治療段階(現在)の患者の位置のずれを利用者(医師など)に提示している。
 しかしながら、患者の骨の部分は、治療計画の段階と治療段階とで必ずしも同じ状態であるとは限らない。例えば、放射線治療を行う部位の付近に関節などがある場合は、患者の姿勢によっては、患者の骨の部分が治療計画の段階と治療段階とで必ず一致するとは限らない。しかも、患者の体内において、放射線を照射する対象の病巣の位置は、必ずしも骨の付近であるとは限らない。このため、特許文献1に開示されている技術のような患者の骨の部分のずれに基づいた患者位置決めでは、患者位置決めの作業が容易にならない場合もあり得る。
 また、放射線治療では、治療計画の段階で計画した線量の放射線が病巣に照射されることが重要であるが、病巣に照射される放射線の線量分布は、放射線が通過する患者の体内の組織の組成によって変わってくる。例えば、放射線が通過する経路上に、治療計画の段階では存在していなかった腸ガスなどの空気の領域が存在することも考えられる。この空気の領域は、病巣に照射される放射線の線量に影響を及ぼしてしまう可能性がある。しかしながら、特許文献1に開示されている技術では、照射する放射線が患者の体内を通過する経路に関しての考慮がされていない。
 このため、特許文献1に開示されている技術を用いても、利用者(医師など)が患者位置決めの作業の結果を目視で確認することは、依然として必要である。なお、放射線治療において放射線を照射する方向は、例えば、水平方向や垂直方向などといった常に一定の方向に限られないため、利用者(医師など)が患者位置決めの作業の結果を目視で確認する際には、放射線を照射する方向に対する考慮も必要である。
日本国特開2012-030005号公報
 本発明の一態様が解決しようとする課題は、放射線治療を開始する前に行う患者の位置合わせの作業において患者の位置の確認を容易にすることができる医用画像処理装置、治療システム、および医用画像処理プログラムを提供することである。
 本実施形態の一態様の医用画像処理装置は、関心領域取得部と、治療計画取得部と、影響度計算部と、表示制御部とを持つ。関心領域取得部は、患者の体内の一部の領域を関心領域として取得する。治療計画取得部は、前記患者に対して行う放射線治療の計画段階で決定した治療計画情報を取得する。影響度計算部は、前記患者に照射する放射線が前記患者の体内の治療する対象の部位に到達するまでの飛程までの間で前記関心領域に対して及ぼす影響を表す影響度を計算する。表示制御部は、現在の前記患者の透視画像に、前記影響度の情報を重畳した表示画像を生成して表示部に表示させる。
 上記態様によれば、放射線治療を開始する前に行う患者の位置合わせの作業において患者の位置の確認を容易にすることができる医用画像処理装置、治療システム、および医用画像処理プログラムを提供することができる。
第1の実施形態の医用画像処理装置を備えた治療システムの概略構成を示すブロック図。 第1の実施形態の医用画像処理装置の概略構成を示すブロック図。 第1の実施形態の医用画像処理装置の動作の流れを示すフローチャート。 第1の実施形態の医用画像処理装置を備えた治療システムにおける放射線の出射と放射線の照射対象との関係の一例を説明する図。 第1の実施形態の医用画像処理装置に備えた表示制御部が生成する表示画像の一例を示す図。 第1の実施形態の医用画像処理装置に備えた表示制御部が生成する表示画像の別の一例を示す図。 第2の実施形態の医用画像処理装置の概略構成を示すブロック図。 第2の実施形態の医用画像処理装置の動作の流れを示すフローチャート。 第2の実施形態の医用画像処理装置の別の動作の流れを示すフローチャート。 第2の実施形態の医用画像処理装置を備えた治療システムにおける放射線の出射と放射線の照射対象との関係の一例を説明する図。 第2の実施形態の医用画像処理装置に備えた表示制御部が生成する表示画像の一例を示す図。
 以下、実施形態の医用画像処理装置、治療システム、および医用画像処理プログラムを、図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
 図1は、第1の実施形態の医用画像処理装置を備えた治療システムの概略構成を示すブロック図である。図1に示した治療システム1は、医用画像処理装置100と、治療装置10とを備える。
 まず、治療システム1を構成する治療装置10について説明する。治療装置10は、治療台11と、2つの放射線源12(放射線源12-1および放射線源12-2)と、2つの放射線検出器13(放射線検出器13-1および放射線検出器13-2)と、治療ビーム照射門14とを備える。
 なお、図1に示したそれぞれの符号に続いて付与した「-」とそれに続く数字は、対応関係を識別するためのものである。例えば、治療装置10における放射線源12と放射線検出器13との対応関係では、放射線源12-1と放射線検出器13-1とが対応して1つの組となっていることを示し、放射線源12-2と放射線検出器13-2とが対応してもう1つの組となっていることを示している。つまり、以下の説明においては、それぞれの符号に続いて付与した「-」とそれに続く数字が同じもの同士が対応していることを表している。なお、以下の説明において複数ある同じ構成要素を区別せずに表す場合には、「-」とそれに続く数字を示さずに表す。
 治療台11は、放射線による治療を受ける被検体(患者)Pを固定する寝台である。
 放射線源12-1は、患者Pの体内を透視するための放射線r-1を予め定めた角度から照射する。放射線源12-2は、患者Pの体内を透視するための放射線r-2を、放射線源12-1と異なる予め定めた角度から照射する。放射線r-1および放射線r-2は、例えば、X線である。図1においては、治療台11上に固定された患者Pに対して、2方向からX線撮影を行う場合を示している。なお、図1においては、放射線源12による放射線rの照射を制御する制御部の図示は省略している。
 放射線検出器13-1は、放射線源12-1から照射されて患者Pの体内を通過して到達した放射線r-1を検出し、検出した放射線r-1のエネルギーの大きさに応じた患者Pの体内の透視画像PIを生成する。放射線検出器13-2は、放射線源12-2から照射されて患者Pの体内を通過して到達した放射線r-2を検出し、検出した放射線r-2のエネルギーの大きさに応じた患者Pの体内の透視画像PIを生成する。放射線検出器13は、2次元のアレイ状に検出器が配置され、それぞれの検出器に到達した放射線rのエネルギーの大きさをデジタル値で表したデジタル画像を、透視画像PIとして生成する。放射線検出器13は、例えば、フラット・パネル・ディテクタ(Flat Panel Detector:FPD)や、イメージインテンシファイアや、カラーイメージインテンシファイアである。放射線検出器13は、生成した透視画像PIを医用画像処理装置100に出力する。なお、図1においては、放射線検出器13による透視画像PIの生成を制御する制御部の図示は省略している。
 治療装置10では、放射線源12と放射線検出器13との組によって治療システム1における撮像装置を構成している。
 なお、図1においては、2組の放射線源12と放射線検出器13、つまり、2つの撮像装置を備える治療装置10の構成を示した。しかし、治療装置10に備える撮像装置の数は、図1に示したように2つの撮像装置を備えた構成、つまり、放射線源12と放射線検出器13との組を2組備えた構成に限定されるのではない。例えば、治療装置10は、3つ以上の撮像装置(3組以上の放射線源12と放射線検出器13との組)を備える構成であってもよい。また、治療装置10は、1つの撮像装置(1組の放射線源12と放射線検出器13との組)を備える構成であってもよい。
 治療ビーム照射門14は、患者Pの体内の治療する対象の部位である病巣を破壊するための放射線を治療ビームBとして照射する。治療ビームBは、例えば、X線、γ線、電子線、陽子線、中性子線、重粒子線などである。なお、図1においては、治療ビーム照射門14による治療ビームBの照射を制御する制御部の図示は省略している。
 なお、図1においては、固定された1つの治療ビーム照射門14を備える治療装置10構成を示した。しかし、治療装置10は、治療ビーム照射門14を1つのみ備える構成に限定されるのではなく、複数の治療ビーム照射門を備えてもよい。例えば、図1では、患者Pに垂直方向から治療ビームBを照射する治療ビーム照射門14を備えている治療装置10の構成を示したが、治療システム1は、患者Pに水平方向から治療ビームを照射する治療ビーム照射門をさらに備えてもよい。また、例えば、図1では、治療ビーム照射門14が、患者Pに垂直方向から治療ビームBを照射する位置に固定されている治療装置10の構成を示したが、治療システム1に備える治療ビーム照射門14は、患者Pの周囲を回転するように移動することによって、様々な方向(角度)から患者Pに治療ビームを照射する構成の治療ビーム照射門を備えてもよい。
 医用画像処理装置100は、放射線検出器13-1および放射線検出器13-2から出力された透視画像PIに基づいて、放射線治療において治療を行う患者Pの体内の病巣に対する治療ビームBの照射を制御する。このとき、医用画像処理装置100は、肺や肝臓など、患者Pの呼吸や心拍の動きによって移動する器官を追跡し、適切なタイミングで治療ビーム照射門14に、患者Pの体内の病巣に対して治療ビームBを照射させる。なお、医用画像処理装置100における病巣の追跡は、治療計画の段階など、放射線治療を行う前に撮影した患者Pの画像(3次元のコンピュータ断層撮影(Computed Tomography:CT)画像や透視画像PI)と、現在の患者Pの透視画像PIとに基づいて行われる。
 また、医用画像処理装置100は、治療システム1を利用する放射線治療の実施者(医師など)が治療を開始する前に行う患者位置決めの作業において確認する、患者Pの位置の情報を提示する。このとき、医用画像処理装置100は、治療計画の段階において撮影した患者Pの画像(CT画像や透視画像PI)と、現在の患者Pの透視画像PIとに基づいて、治療台11に寝かせた状態の現在の患者Pの位置と治療計画のときの患者Pの位置とのずれを逐次検出する。そして、医用画像処理装置100は、検出した患者Pの位置のずれを表す情報を、治療システム1を利用する放射線治療の実施者(医師など)に逐次提示する。
 なお、医用画像処理装置100と治療装置10に備えた放射線検出器13とは、LAN(Local Area Network)やWAN(Wide Area Network)によって接続されてもよい。
 ここで、放射線治療を行う前に行われる治療計画について説明する。治療計画では、治療に先立って、患者Pに照射する治療ビームB(放射線)のエネルギー、照射方向、照射範囲の形状、複数回に分けて治療ビームBを照射する場合における線量の配分などを定める治療の計画を立案する。より具体的には、まず、治療計画の立案者(医師など)が、治療計画の段階において撮影したCT画像に対して、腫瘍(病巣)の領域と正常な組織の領域との境界、腫瘍とその周辺にある重要な臓器との境界などを指定する。そして、治療計画では、指定された腫瘍に関する情報から計算した、患者Pの体表面から腫瘍の位置までの深さや、腫瘍の大きさに基づいて、照射する治療ビームBの方向(経路)や強度などを決定する。
 上述した腫瘍の領域と正常な組織の領域との境界の指定は、腫瘍の位置および体積を指定することに相当する。この腫瘍の体積は、肉眼的腫瘍体積(Gross Tumor Volume:GTV)、臨床的標的体積(Clinical Target Volume:CTV)、内的標的体積(Internal Target Volume:ITV)、計画標的体積(Planning Target Volume:PTV)などと呼ばれている。GTVは、画像から肉眼で確認することができる腫瘍の体積であり、放射線治療においては、十分な線量の治療ビームBを照射する必要がある体積である。CTVは、GTVと治療すべき潜在性の腫瘍とを含む体積である。ITVは、予測される生理的な患者Pの動きなどによってCTVが移動することを考慮し、CTVに予め定めた余裕(マージン)を付加した体積である。PTVは、治療を行う際に行う患者Pの位置合わせにおける誤差を考慮して、ITVにマージンを付加した体積である。これらの体積には、下式(1)の関係が成り立っている。
 GTV ∈ CTV ∈ ITV ∈ PTV   ・・・(1)
 このため、治療計画の段階においては、実際の治療において生じる可能性がある誤差を考慮したマージンを加えて、患者Pに治療ビームBを照射する位置および範囲(領域)を決定する。このとき考慮する実際の治療において生じる可能性がある誤差とは、例えば、患者Pの体内の病巣や骨などの位置を、治療計画のときの位置と合わせるために行う患者位置決めの作業において生じる可能性がある患者Pの位置のずれなどである。
 このため、治療システム1を利用する放射線治療の実施者(医師など)は、医用画像処理装置100から逐次提示される患者Pの位置のずれの情報を目視で確認しながら、実際の治療において生じる可能性がある誤差が少なくなるように、患者位置決めの作業を行う。
 続いて、治療システム1を構成する医用画像処理装置100の構成について説明する。図2は、第1の実施形態の医用画像処理装置100の概略構成を示すブロック図である。なお、図2には、患者位置決めの作業を行う際に治療システム1を利用する放射線治療の実施者(医師など)が確認する患者Pの位置のずれを表す情報を提示する機能に関わる構成のみを示している。図2に示した医用画像処理装置100は、患者Pの位置のずれを表す情報を提示する機能を実現する構成要素として、治療計画取得部101と、関心領域取得部102と、影響度計算部103と、画像取得部104と、表示制御部105とを備える。
 治療計画取得部101は、治療計画の段階において立案した治療計画の情報(以下、「治療計画情報」という)を取得する。ここで、治療計画情報は、治療において照射する治療ビームBの方向(経路)や強度、治療ビームBを照射する範囲(領域)、いわゆる、照射野、患者Pの体内の腫瘍(病巣)の位置(つまり、治療ビームBを照射する位置)や腫瘍(病巣)の大きさなどを含んでいる情報である。治療計画取得部101は、取得した治療計画情報を、関心領域取得部102と影響度計算部103とのそれぞれに出力する。また、治療計画取得部101は、治療計画において用いたCT画像を取得する。治療計画取得部101は、取得したCT画像を、関心領域取得部102と、影響度計算部103と、表示制御部105とのそれぞれに出力する。
 関心領域取得部102は、治療計画取得部101から出力された治療計画情報に基づいて、患者Pに対して放射線治療を行う際の関心領域(Region Of Interest:ROI)を取得(抽出)する。ここで、関心領域ROIは、治療計画取得部101から出力されたCT画像に写されている患者Pの体内の腫瘍(病巣)に対して行う放射線治療の効果に影響を及ぼす可能性がある、患者Pの体内の一部の領域である。従って、関心領域ROIは、放射線治療を開始する前に患者Pの位置を治療計画の段階の位置に合わせる必要がある領域、つまり、放射線治療において治療ビームBを病巣に照射するために重要な領域である。関心領域取得部102は、取得(抽出)したそれぞれの関心領域ROIを示す情報(以下、「ROI情報」という)を、影響度計算部103に出力する。
 影響度計算部103は、治療計画取得部101から出力された治療計画情報に基づいて、患者Pの体内の病巣に照射される治療ビームBが、関心領域取得部102から出力されたROI情報に示されたそれぞれの関心領域ROIに対して及ぼす影響の高さを表す影響度を計算する。このとき、影響度計算部103は、治療ビームB(放射線)の照射経路と、関心領域ROIに含まれるそれぞれの画素の位置との位置関係に基づいて、影響度を計算する。ここで影響度計算部103が計算する影響度は、その値が高いほど、治療計画の段階の患者Pの位置と現在の患者Pの位置とのずれが放射線治療の効果に影響を及ぼす可能性が高いことを表すものである。なお、影響度計算部103は、関心領域ROIに含まれるそれぞれの画素の位置に対する治療ビームBの影響度を、治療ビームBの到達距離である飛程まで計算する。これは、治療ビームBは、病巣に照射されることによってそのエネルギーが失われるため、病巣を通過する治療ビームBに対する影響度は計算する必要がないからである。影響度計算部103は、関心領域ROIに含まれるそれぞれの画素の位置に対して計算したそれぞれの影響度の情報を、表示制御部105に出力する。
 画像取得部104は、患者位置決めの作業中に撮影された患者Pの透視画像PIを取得する。ここで、透視画像PIは、患者位置決めの作業において、患者Pを治療台11に寝かせた状態で予め定めた時間間隔ごとに撮影した、患者Pの体内の画像である。つまり、透視画像PIは、患者位置決めの作業のときに放射線源12から照射されて患者Pの体内を通過した放射線rを放射線検出器13が検出して生成した透視画像PIである。なお、画像取得部104は、治療装置10に備えた放射線検出器13と接続するためのインターフェースを含んでもよい。画像取得部104は、取得した透視画像PIを表示制御部105に出力する。
 なお、画像取得部104は、治療計画取得部101の代わりに、治療計画において用いたCT画像を取得してもよい。この場合、画像取得部104は、治療計画取得部101の代わりに、取得したCT画像を、関心領域取得部102と、影響度計算部103と、表示制御部105とのそれぞれに出力する。
 表示制御部105は、画像取得部104から出力された透視画像PIに、影響度計算部103から出力された影響度の情報を重畳した表示画像を生成する。ここで、表示制御部105が生成する表示画像は、治療計画取得部101から出力されたCT画像に写された患者Pの位置と、画像取得部104から出力された透視画像PIに写された患者Pの位置とがずれている箇所の画素を、対応する影響度の情報に応じて強調した(目立たせた)画像である。例えば、表示制御部105は、患者Pの位置がずれている箇所の画素の色を、影響度の大きさに応じて色分けすることによって強調する部分を目立たせた表示画像を生成する。表示制御部105は、生成した表示画像を、例えば、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)などの不図示の表示装置に出力して表示させる。
 なお、不図示の表示装置は、医用画像処理装置100に備えた構成であってもよいし、医用画像処理装置100の外部に備えた構成であっいてもよい。また、不図示の表示装置は、治療装置10に備える構成であってもよい。
 このような構成によって、医用画像処理装置100は、治療を開始する前に行う患者位置決めの作業において重要な治療ビームBの照射経路に着目して、患者Pの位置のずれを逐次検出する。そして、医用画像処理装置100は、逐次検出した患者Pの位置のずれの情報を視覚的に表した表示画像を不図示の表示装置に表示させて、治療システム1を利用する放射線治療の実施者(医師など)に逐次提示する。これにより、治療システム1を利用する放射線治療の実施者(医師など)は、医用画像処理装置100から逐次提示された患者Pの位置のずれの情報を目視で確認しながら、患者位置決めの作業を行うことができる。
 なお、上述した医用画像処理装置100に備えた機能部のうち一部は、例えば、CPU(Central Processing Unit)やGPU(Graphics Processing Unit)などのプロセッサが記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部であってもよい。ここで、記憶装置は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、フラッシュメモリなどによって実現されてもよい。なお、CPUやGPUなどのプロセッサが実行するプログラムは、予め医用画像処理装置100の記憶装置に格納されていてもよいし、他のコンピュータ装置からネットワークを介してダウンロードされてもよい。また、可搬型記憶装置に格納されたプログラムが医用画像処理装置100にインストールされてもよい。また、上述した医用画像処理装置100に備えた機能部のうち一部または全部は、FPGA(Field Programmable Gate Array)やLSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)などによるハードウェア機能部であってもよい。
 ここで、治療システム1を構成する医用画像処理装置100の動作の概略について説明する。なお、以下の説明においては、医用画像処理装置100が、患者位置決めの作業を行う治療システム1を利用する放射線治療の実施者(医師など)に患者Pの位置のずれの情報を提示する動作の概略について説明する。図3は、第1の実施形態の医用画像処理装置100における患者Pの位置のずれの情報を提示する動作の流れを示すフローチャートの一例である。
 治療を開始する前に行う患者位置決めの作業において医用画像処理装置100が動作を開始すると、治療計画取得部101は、まず、治療計画情報を取得する(ステップS100)。続いて、関心領域取得部102は、治療計画取得部101から出力された治療計画情報に基づいて、関心領域ROIを取得する(ステップS101)。続いて、影響度計算部103は、治療計画取得部101から出力された治療計画情報に基づいて、関心領域取得部102から出力されたROI情報に示されたそれぞれの関心領域ROIに対して影響度を計算する(ステップS102)。続いて、表示制御部105は、画像取得部104から出力された透視画像PIに、影響度計算部103から出力された影響度の情報を重畳した表示画像を生成する(ステップS103)。
 次に、治療システム1を構成する医用画像処理装置100に備えたそれぞれの構成要素の動作の詳細について説明する。まず、医用画像処理装置100を構成する関心領域取得部102における関心領域ROIの取得方法について説明する。
 関心領域取得部102は、上述したように、治療計画取得部101から出力された治療計画情報に基づいて関心領域ROIを取得(抽出)する。このとき、関心領域取得部102は、患者Pの体内の病巣に照射する治療ビームB(放射線)の照射経路の周囲の領域内に含まれる関心領域ROIを取得(抽出)する。例えば、放射線治療において照射する治療ビームBの照射経路が1本である場合、関心領域取得部102は、1本の治療ビームBの照射経路が少なくとも含まれている関心領域ROIを取得(抽出)する。また、例えば、放射線治療において治療ビームBを病巣の全体の領域を走査(スキャン)するように照射する、いわゆる、スキャニング照射を行う場合、関心領域取得部102は、スキャニング照射を行う複数本分の治療ビームBの照射経路を合わせた範囲(幅)の領域が少なくとも含まれている関心領域ROIを取得(抽出)する。また、関心領域取得部102は、治療ビームBの照射経路の範囲(幅)の周囲にさらに予め定めた範囲(幅)をもたせた領域が少なくとも含まれている関心領域ROIを取得(抽出)してもよい。この治療ビームBの照射経路の範囲(幅)の周囲にさらにもたせる範囲(幅)は、治療計画の立案者や放射線治療の実施者(医師など)が設定してもよい。この場合、治療システム1を利用する放射線治療の実施者(医師など)は、患者位置決めの作業において、より広い範囲を対象とした患者Pの位置合わせを行うことが必要になるため、より厳密に患者Pの位置を合わせる、言い換えれば、患者位置決めの作業を行った結果に余裕(マージン)をもたせることができる。
 なお、関心領域取得部102における関心領域ROIの取得方法としては、複数の方法が考えられる。
 1つ目の関心領域ROIの取得方法は、治療計画の段階で撮影したCT画像から仮想的に透視画像PIを再構成したデジタル再構成X線写真(Digitally Reconstructed Radiograph:DRR)画像や透視画像PIと、現在の患者Pの透視画像PIとの差を計算して、画像の差が大きい、つまり、患者Pのずれが大きい箇所を関心領域ROIとして取得する方法である。なお、この方法の場合、関心領域取得部102は、画像取得部104が取得した現在の患者Pの透視画像PIも関心領域ROIの取得に用いる。このため、関心領域取得部102は、画像取得部104から現在の患者Pの透視画像PIを取得する。
 1つ目の関心領域ROIの取得方法において、関心領域取得部102は、画像取得部104から出力された透視画像PIに写された患者Pの方向(向き)と同じ方向(向き)のDRR画像を、治療計画取得部101から出力されたCT画像から再構成する。そして、関心領域取得部102は、画像取得部104から出力された透視画像PIに写されている患者Pの位置と、再構成したDRR画像に写されている患者Pの位置とを照合し、現在の患者Pの位置と治療計画のときの患者Pの位置とのずれを検出する。そして、関心領域取得部102は、検出した患者Pの位置のずれが大きい箇所を、関心領域ROIとして取得する。より具体的には、関心領域取得部102は、透視画像PIに含まれるそれぞれの画素の輝度勾配と、DRR画像に含まれるそれぞれの画素の輝度勾配との差を計算し、計算した輝度勾配の差が予め定めた差の閾値よりも大きい画素を、関心領域ROIとして取得する。これにより、関心領域取得部102は、例えば、患者Pの体内の病巣や骨などの輪郭部分のずれが大きい箇所を関心領域ROIとして取得することができる。なお、関心領域取得部102は、透視画像PIとDRR画像とのそれぞれの領域を、予め定めた大きさの領域に区切り、区切ったそれぞれの領域の単位で輝度勾配の差を計算し、計算した輝度勾配の差が予め定めた差の閾値よりも大きい領域を、関心領域ROIとして取得してもよい。
 なお、透視画像PIとDRR画像とでは、同じ箇所の画素の値(画素値)であっても、例えば、画像全体の明るさの差などによって、元々の画素値が大きく異なることが考えられる。このため、関心領域取得部102は、例えば、正規化相互相関などを用いて、それぞれの画素の画素値の類似度を同様にした状態で、それぞれの画素における輝度勾配の差を計算してもよい。
 また、2つ目の関心領域ROIの取得方法は、治療計画の立案者や放射線治療の実施者(医師など)が、治療計画の段階で撮影したCT画像や、DRR画像、透視画像PIに対して関心領域ROIを設定する方法である。この場合、治療計画の立案者や放射線治療の実施者(医師など)は、関心領域ROIを設定する画像を確認し、ずれが大きい箇所や重要な臓器が存在する箇所、またはそれらの輪郭部分の領域を、患者位置決めの作業において患者Pの位置を治療計画の段階の位置に合わせる必要がある箇所や領域として入力(設定)する。なお、患者Pの位置を治療計画の段階の位置に合わせる必要がある箇所や領域の入力(設定)は、放射線治療の実施者(医師など)が、患者位置決めの作業を行っている途中で変更や追加を行ってもよい。関心領域取得部102は、治療計画の立案者や放射線治療の実施者(医師など)によって設定された箇所を、関心領域ROIとして取得する。
 なお、治療計画の立案者や放射線治療の実施者(医師など)は、CT画像に対してずれが大きい箇所や重要な臓器が存在する箇所、またはそれらの輪郭部分の領域を入力(設定)する場合もあれば、DRR画像、透視画像PIに対してずれが大きい箇所や重要な臓器が存在する箇所、またはそれらの輪郭部分の領域を入力(設定)する場合もある。このため、関心領域取得部102は、CT画像に含まれるそれぞれの画素の位置を表す3次元空間の座標で、取得した関心領域ROIを表してもよいし、DRR画像や透視画像PI、またはそれぞれの箇所や領域が入力(設定)された後に再構成したDRR画像に含まれるそれぞれの画素の位置を表す2次元空間の座標で、取得した関心領域ROIを表してもよい。なお、図1示したように、治療システム1を構成する治療装置10では、2つの撮像装置によって2方向から患者Pの透視画像PIを撮影する。従って、CT画像から再構成するDRR画像も、2つの撮像装置のそれぞれに対応する2方向のDRR画像によって構成される。このため、関心領域取得部102は、2方向のDRR画像や透視画像PIに対して三角測量の原理を利用して、CT画像と同様に3次元空間の座標で、取得した関心領域ROIを表してもよい。
 また、3つ目の関心領域ROIの取得方法は、治療計画取得部101から出力された治療計画情報に基づいて、関心領域ROIを取得する方法である。この方法の場合、関心領域取得部102は、例えば、治療計画情報に含まれる患者Pの体内の病巣の位置および病巣の大きさの情報に基づいて、病巣の全体の領域を関心領域ROIとして取得する。また、関心領域取得部102は、例えば、治療計画情報に含まれる照射する治療ビームBの方向(経路)、治療ビームBを照射する範囲(領域)(照射野)、患者Pの体内の病巣の位置、病巣の大きさの情報に基づいて、治療ビームBの照射経路の全体の領域を関心領域ROIとして取得する。
 このようにして、関心領域取得部102は、治療計画取得部101から出力された治療計画情報に基づいて関心領域ROIを取得(抽出)する。なお、上述した関心領域取得部102における関心領域ROIの3つの取得方法は、排他的に行われるのではなく、複数の取得方法で取得したそれぞれの関心領域ROIを合わせて最終的な関心領域ROIとしてもよい。また、上述した関心領域取得部102における関心領域ROIの3つの取得方法は、一例であり、同様に患者Pの体内の一部の領域を関心領域ROIとして取得することができれば、いかなる取得方法を用いて、関心領域ROIを取得してもよい。
 次に、医用画像処理装置100を構成する影響度計算部103における影響度の計算方法について説明する。
 影響度計算部103は、上述したように、治療計画取得部101から出力された治療計画情報に基づいて、治療ビームBによるそれぞれの関心領域ROIへの影響度を、治療ビームBの飛程まで計算する。このとき、関心領域ROIがCT画像に含まれるそれぞれの画素の位置を表す3次元空間の座標で表されている場合、影響度計算部103は、関心領域ROIに含まれるそれぞれの画素の位置ごとに影響度を計算する。なお、この場合、影響度計算部103は、関心領域ROIに含まれるそれぞれの画素の位置を予め定めた間隔ごとにサンプリングして影響度を計算してもよい。また、関心領域ROIがDRR画像や透視画像PIに含まれるそれぞれの画素の位置を表す2次元空間の座標で表されている場合、影響度計算部103は、関心領域ROIに含まれるそれぞれの画素の位置ごとに影響度を計算する。なお、影響度計算部103は、関心領域ROIを予め定めた大きさの領域に区切り、区切ったそれぞれの領域の単位ごとに、影響度を計算してもよい。
 ここで、治療システム1において治療ビーム照射門14から照射する治療ビームBについて説明する。図4は、第1の実施形態の医用画像処理装置100を備えた治療システム1における放射線(治療ビームB)の出射と放射線(治療ビームB)の照射対象(患者Pの体内に存在する病巣)との関係の一例を説明する図である。図4には、治療ビーム照射門14から照射した治療ビームBが照射対象の病巣に到達するまでに通過する領域の一例を示している。なお、図4には、3次元空間に治療ビーム照射門14およびCT画像CTIを仮想的に配置し、治療ビーム照射門14が1本の治療ビームBをスキャニング照射することによって、CT画像CTIに写された患者Pの体内に存在する病巣Fの全体の領域を照射する場合に、治療ビームBが通過する通過領域Pa-Bの一例を示している。
 通過領域Pa-Bは、治療ビーム照射門14から出射されてスキャニング照射されるそれぞれの治療ビームBが病巣Fに到達するまでの3次元の領域である。このため、通過領域Pa-Bは、図4に示したように、治療ビーム照射門14を頂点とした錐体と見なすことができる。また、通過領域Pa-Bは、治療ビームBの経路を軸にした場合、円柱と見なしてもよい。また、通過領域Pa-Bは、図4に示した3次元空間を2次元空間、すなわち、DRR画像などの画像に射影した領域として見なしてもよい。
 影響度計算部103は、上述したように見なした通過領域Pa-Bの領域内の治療ビームBの照射経路と、関心領域ROIに含まれるそれぞれの画素の位置との位置関係に基づいて、影響度を計算する。
 ここで、影響度計算部103における影響度の計算方法について説明する。なお、影響度計算部103における影響度の計算方法としては、複数の方法が考えられる。
 1つ目の影響度の計算方法は、それぞれの関心領域ROIごとに影響度を計算する方法である。この場合、影響度計算部103は、通過領域Pa-Bのような治療ビームBの通過領域と、関心領域ROIとの重なり度合いに基づいて、関心領域ROIごとに1つ定まる影響度を計算する。より具体的には、影響度計算部103は、治療ビームBの通過領域と影響度を計算する対象の関心領域ROIとが重なる領域の体積と、この関心領域ROIの体積との比を、影響度とする。または、影響度計算部103は、関心領域ROIと治療ビームBの通過領域との間の最短距離を、影響度とする。そして、影響度計算部103は、それぞれの関心領域ROIに対して計算した1つの影響度を、関心領域ROIに含まれるそれぞれの画素の位置に対する影響度とする。
 また、2つ目の影響度の計算方法は、関心領域ROIに含まれるそれぞれの画素の位置ごとに影響度を計算する方法である。この場合、影響度計算部103は、関心領域ROIに含まれるそれぞれの画素の位置と治療ビームBの通過領域との間の最短距離を、影響度とする。
 このようにして、影響度計算部103は、治療ビームBによる関心領域ROIに対する影響度を計算する。なお、上述した影響度計算部103における影響度の2つの計算方法は、一例であり、同様に関心領域ROIに対する影響度を計算することができれば、いかなる計算方法を用いて、影響度を計算してもよい。
 次に、医用画像処理装置100を構成する表示制御部105における表示画像の生成方法について説明する。
 表示制御部105は、上述したように、画像取得部104から出力された透視画像PIに、影響度計算部103から出力された影響度の情報を重畳することによって、CT画像に写された患者Pの位置と透視画像PIに写された患者Pの位置とがずれている箇所の画素(または、同じ区切りの領域)を強調した(目立たせた)表示画像を生成する。表示制御部105が生成する表示画像は、画像取得部104から出力された透視画像PIに含まれるそれぞれの画素に対する影響度の大きさに応じて色分けした画像である。より具体的には、影響度計算部103から出力された影響度が、2次元空間の座標で表された関心領域ROIに含まれるそれぞれの画素の位置に対して計算された影響度である場合、つまり、影響度を求めた画素の位置が2次元空間である場合、表示制御部105は、それぞれの画素の位置に対応する画素を色づけする。また、影響度計算部103から出力された影響度が、3次元空間の座標で表された関心領域ROIに含まれるそれぞれの画素の位置に対して計算された影響度である場合、つまり、影響度を求めた画素の位置が3次元空間である場合、表示制御部105は、それぞれの画素の位置を透視画像PIに射影した位置に対応する画素を色づけする。このとき、表示制御部105は、同じ画素の位置に対して複数の影響度がある場合には、それぞれの影響度の大きさの平均や最大値を用いてそれぞれの画素を色づけする。なお、表示制御部105は、それぞれの画素における影響度の大きさによって、それぞれの画素に色づけする色を変える。このとき、表示制御部105は、例えば、ヒートマップを用いて、それぞれの画素に色づけする色を変える。
 なお、上述したように、影響度計算部103から出力された影響度が、治療ビームBの照射経路の範囲(幅)の周囲にさらに予め定めた範囲(幅)をもたせた領域が含まれている関心領域ROIに対して計算された影響度である場合もある。この場合、表示制御部105は、スキャニング照射を行う複数本分の治療ビームBの照射経路の範囲(幅)の領域に含まれる画素の色と、治療ビームBの照射経路の周囲にさらにもたせた範囲(幅)の領域に含まれる画素の色とを、異なる色や異なる色の濃さによって区別することができる表示画像を生成してもよい。
 なお、表示制御部105が生成する表示画像は、画像取得部104から出力された透視画像PIに、影響度計算部103から出力された影響度の情報を重畳した画像に限定されるものではない。例えば、表示制御部105は、影響度計算部103から出力された影響度が、3次元空間の座標で表された関心領域ROIに含まれるそれぞれの画素の位置に対して計算された影響度である場合、CT画像から再構成したDRR画像に影響度計算部103から出力された影響度の情報を重畳した表示画像を生成してもよい。この場合、表示制御部105は、治療計画取得部101から出力されたCT画像から関心領域取得部102と同様にDRR画像を再構成して表示画像を生成してもよい。また、関心領域取得部102を、再構成したDRR画像を表示制御部105に出力する構成とし、表示制御部105は、関心領域取得部102から出力されたDRR画像に影響度計算部103から出力された影響度の情報を重畳した表示画像を生成してもよい。このとき、表示制御部105は、例えば、透視画像PIにDRR画像を合成し、その後、影響度の情報を重畳して、表示画像を生成してもよい。ここで、透視画像PIとDRR画像との合成は、例えば、アルファブレンドなどの既存の画像合成の技術によって行うことが考えられる。
 ここで、表示制御部105が生成する表示画像の一例について説明する。図5は、第1の実施形態の医用画像処理装置100に備えた表示制御部105が生成する表示画像の一例を示す図である。図5には、透視画像PIとDRR画像との合成した後に影響度の情報を重畳した表示画像の一例を示している。
 図5では、表示画面110の左側に、治療装置10に備える放射線源12-1と放射線検出器13-1との組によって構成される撮像装置によって撮影された透視画像PI-1に、影響度の情報を重畳した表示画像111を示している。表示画像111には、透視画像PI-1に対応するDRR画像DRR-1を合成している。表示画像111では、スキャニング照射によって病巣Fに治療ビームBを照射する照射経路の範囲(幅)W-1内で、DRR画像DRR-1に写された患者Pの位置と透視画像PI-1に写された患者Pの位置とがずれている箇所(患者Pの骨の輪郭部分がずれている箇所)の画素を、対応する影響度の情報に応じて色づけすることによって強調している(目立たせている)。なお、照射経路の範囲(幅)W-1は、DRR画像DRR-1および透視画像PI-1に写された病巣Fの幅である。また、表示画像111には、スキャニング照射する治療ビームBの一例として、病巣Fの中心に照射する治療ビームBを示している。
 また、図5では、表示画面110の右側に、治療装置10に備える放射線源12-2と放射線検出器13-2との組によって構成される撮像装置によって撮影された透視画像PI-2に、影響度の情報を重畳した表示画像112を示している。表示画像112にも、表示画像111と同様に、透視画像PI-2に対応するDRR画像DRR-2を合成している。表示画像112でも、表示画像111と同様に、スキャニング照射によって病巣Fに治療ビームBを照射する照射経路の範囲(幅)W-2内で、DRR画像DRR-2に写された患者Pの位置と透視画像PI-2に写された患者Pの位置とがずれている箇所(患者Pの骨の輪郭部分がずれている箇所)の画素を、対応する影響度の情報に応じて色づけすることによって強調している(目立たせている)。なお、照射経路の範囲(幅)W-2は、DRR画像DRR-2および透視画像PI-2に写された病巣Fの幅である。従って、照射経路の範囲(幅)W-2は、表示画像111における照射経路の範囲(幅)W-1と同じ幅であるとは限らない。また、表示画像112にも、表示画像111と同様に、スキャニング照射する治療ビームBの一例として、病巣Fの中心に照射する治療ビームBを示している。
 治療システム1を利用する放射線治療の実施者(医師など)は、表示画面110に示された表示画像111および表示画像112によって、現在の患者Pの位置と治療計画の段階の患者Pの位置とのずれを容易に確認することができる。そして、放射線治療の実施者(医師など)は、表示画像111と表示画像112とのそれぞれによって、現在の患者Pの位置のずれを目視で確認しながら、患者位置決めの作業を行うことができる。なお、上述したように、医用画像処理装置100では、患者Pの位置とのずれを逐次検出して、患者Pの位置のずれの情報を放射線治療の実施者(医師など)に逐次提示する。このため、表示制御部105が生成した表示画像111および表示画像112において強調させた(目立たせた)画素は、患者位置決めの作業において患者Pの位置のずれが解消してくるのに従って、つまり、現在の患者Pの位置が治療計画の段階の患者Pの位置に合ってくるのに従って、次第にその数が少なくなっていく。そして、最終的に、現在の患者Pの位置が治療計画の段階の患者Pの位置に合った状態になると、表示画像111および表示画像112において強調させた(目立たせた)画素はなくなる。これにより、患者位置決めの作業を行っている放射線治療の実施者(医師など)は、患者位置決めの作業の終了を容易に確認することができる。
 なお、図5に示した表示画像の一例では、患者Pの骨の輪郭部分がずれている箇所の画素を対応する影響度の情報に応じて色づけすることによって強調させている(目立たせている)場合の一例を示した。しかし、上述したように、関心領域ROIには、骨の輪郭部分のみではなく、例えば、患者Pの体内の病巣Fの全体の領域またはその輪郭部分や、重要な臓器が存在する箇所またはその輪郭部分が含まれている場合もある。この場合、図5に示した表示画像の一例では、患者Pの体内の病巣Fの輪郭部分がずれている箇所の画素も強調する(目立たせる)ために、対応する影響度の情報に応じて色づけされる。
 なお、上述したように、影響度計算部103から出力された影響度が、治療ビームBの照射経路の範囲(幅)の周囲にさらに予め定めた範囲(幅)をもたせた領域が含まれている関心領域ROIに対して計算された影響度である場合もある。この場合、表示制御部105は、上述したように、スキャニング照射によって病巣Fに治療ビームBを照射する照射経路の範囲(幅)内の画素に色づけする色と、治療ビームBの照射経路の周囲にさらにもたせた範囲(幅)内の画素に色づけする色とを異なる色にすることによって、それぞれの範囲(幅)を区別させることもできる。
 ここで、表示制御部105が生成する表示画像の別の一例について説明する。図6は、第1の実施形態の医用画像処理装置100に備えた表示制御部105が生成する表示画像の別の一例を示す図である。図6には、図5に示した表示画像の一例と同様に、透視画像PIとDRR画像との合成した後に影響度の情報を重畳した表示画像の一例を示している。
 図6でも、図5に示した表示画像111の一例と同様に、表示画面110の左側に、透視画像PI-1と対応するDRR画像DRR-1とを合成し、影響度の情報を重畳した表示画像111を示している。図6に示した表示画像111でも、図5に示した表示画像111の一例と同様に、治療ビームBの照射経路の範囲(幅)W-1内で、DRR画像DRR-1に写された患者Pの位置と透視画像PI-1に写された患者Pの位置とがずれている箇所(患者Pの骨の輪郭部分がずれている箇所)の画素を、対応する影響度の情報に応じて色づけすることによって強調させている(目立たせている)。図6に示した表示画像111でも、図5に示した表示画像111の一例と同様に、スキャニング照射する治療ビームBの一例として、病巣Fの中心に照射する治療ビームBを示している。さらに、図6に示した表示画像111では、治療ビームBの照射経路の範囲(幅)W-1の周囲にもたせた範囲(幅)We-1内で、DRR画像DRR-1に写された患者Pの位置と透視画像PI-1に写された患者Pの位置とがずれている箇所(患者Pの骨の輪郭部分がずれている箇所)の画素を、照射経路の範囲(幅)W-1内の画素に色づけした色とは異なる色に色づけしている。これにより、表示画像111では、範囲(幅)We-1まで含めた範囲(幅)内の画素を強調する(目立たせる)と共に、治療ビームBの照射経路の範囲(幅)W-1と範囲(幅)We-1とを区別している。なお、範囲(幅)We-1内の領域は、放射線治療において治療ビームBを病巣Fに照射するための重要度が、照射経路の範囲(幅)W-1内の領域よりも低い。このため、範囲(幅)We-1内の画素に色づけする色としては、例えば、照射経路の範囲(幅)W-1内の画素に色づけする色よりも薄い色にすることが考えられる。
 また、図6でも、図5に示した表示画像112の一例と同様に、表示画面110の右側に、透視画像PI-2と対応するDRR画像DRR-2とを合成し、影響度の情報を重畳した表示画像112を示している。図6に示した表示画像112でも、図5に示した表示画像112の一例と同様に、治療ビームBの照射経路の範囲(幅)W-2内で、DRR画像DRR-2に写された患者Pの位置と透視画像PI-2に写された患者Pの位置とがずれている箇所(患者Pの骨の輪郭部分がずれている箇所)の画素を、対応する影響度の情報に応じて色づけすることによって強調させている(目立たせている)。図6に示した表示画像112でも、図5に示した表示画像112の一例と同様に、スキャニング照射する治療ビームBの一例として、病巣Fの中心に照射する治療ビームBを示している。さらに、図6に示した表示画像112でも、図6に示した表示画像111と同様に、治療ビームBの照射経路の範囲(幅)W-2の周囲にもたせた範囲(幅)We-2内で、DRR画像DRR-2に写された患者Pの位置と透視画像PI-2に写された患者Pの位置とがずれている箇所(患者Pの骨の輪郭部分がずれている箇所)の画素を、照射経路の範囲(幅)W-2内の画素に色づけした色とは異なる色に色づけしている。これにより、図6に示した表示画像112でも、図6に示した表示画像111と同様に、範囲(幅)We-2まで含めた範囲(幅)内の画素を強調する(目立たせる)と共に、治療ビームBの照射経路の範囲(幅)W-2と範囲(幅)We-2とを区別している。なお、範囲(幅)We-2内の領域も、図6に示した表示画像111における範囲(幅)We-1内の領域と同様に、放射線治療において治療ビームBを病巣Fに照射するための重要度が、照射経路の範囲(幅)W-2内の領域よりも低い。このため、範囲(幅)We-2内の画素に色づけする色としても、図6に示した表示画像111における範囲(幅)We-1内の領域と同様に、照射経路の範囲(幅)W-2内の画素に色づけする色よりも薄い色にすることが考えられる。
 治療システム1を利用する放射線治療の実施者(医師など)は、図6に示した表示画面110に示された表示画像111および表示画像112によっても、現在の患者Pの位置と治療計画の段階の患者Pの位置とのずれを容易に確認することができ、現在の患者Pの位置のずれを目視で確認しながら、患者位置決めの作業を行うことができる。なお、図6に示した表示画面110に示された表示画像111および表示画像112によって患者位置決めの作業を行う場合も、図5に示した表示画面110に示された表示画像111および表示画像112によって患者位置決めの作業を行う場合と同様に、患者Pの位置のずれが解消してくるのに従って、強調させた(目立たせた)画素の数が次第に少なくなっていく。図6に示した表示画面110に示された表示画像111および表示画像112によって患者位置決めの作業を行う場合でも、患者位置決めの作業を行っている放射線治療の実施者(医師など)は、患者位置決めの作業の終了を容易に確認することができる。しかも、図6に示した表示画面110に示された表示画像111および表示画像112によって患者位置決めの作業を行う場合には、より広い範囲を対象として患者Pの位置合わせを行うことになるため、現在の患者Pの位置を、治療計画の段階の患者Pの位置により厳密に合わせることができる。
 なお、図6に示した表示画像の一例でも、図5に示した表示画像の一例と同様に、患者Pの骨の輪郭部分がずれている箇所の画素を対応する影響度の情報に応じて色づけすることによって強調させている(目立たせている)場合の一例を示した。しかし、上述したように、関心領域ROIには、骨の輪郭部分のみではなく、例えば、患者Pの体内の病巣Fの全体の領域またはその輪郭部分や、重要な臓器が存在する箇所またはその輪郭部分が含まれている場合もある。この場合、図6に示した表示画像の一例でも、図5に示した表示画像の一例と同様に、患者Pの体内の病巣Fの輪郭部分がずれている箇所の画素も強調する(目立たせる)ために、対応する影響度の情報に応じて色づけされる。
 表示制御部105は、このような表示画像を生成して治療システム1を利用する放射線治療の実施者(医師など)に提示する。なお、図5および図6に示した表示画像は、一例であり、現在の患者Pの位置と治療計画の段階の患者Pの位置とのずれを表す情報を提示することができれば、表示制御部105は、いかなる表示方法も用いた表示画像を生成してもよい。例えば、治療ビームBの照射経路の範囲(幅)内で位置がずれている箇所の画素を色づけする際に、患者Pの手前側と奥側とで異なる色にしてもよい。これにより、患者位置決めの作業を行っている放射線治療の実施者(医師など)は、ずれている患者Pの位置を、容易に3次元的に確認することができる。この場合、放射線治療の実施者(医師など)は、患者位置決めの作業を行う際に、患者Pの手前側を先に合わせてから奥側を合わせるなど、同じ治療ビームBの照射経路の範囲(幅)内で位置がずれている箇所であっても、その中でさらに優先順位をつけて効率的に患者位置決めの作業を行うことができる。また、治療ビームBの照射経路の範囲(幅)内で位置がずれている箇所を強調する(目立たせる)方法は、画素に色づけする方法に限定されるものではなく、例えば、位置がずれている領域を模様(市松模様など)で示してもよい。
 上述したように、第1の実施形態の医用画像処理装置100では、治療計画取得部101が、治療計画の段階において立案した治療計画情報を取得する。そして、第1の実施形態の医用画像処理装置100では、関心領域取得部102が、治療計画情報に基づいて、患者Pの体内の病巣に照射する治療ビームBの照射経路の周囲の領域内において位置のずれが大きい箇所を関心領域ROIとして取得(抽出)する。これにより、第1の実施形態の医用画像処理装置100では、放射線検出器13が、治療計画情報に基づいて、患者Pの体内の病巣に治療ビームBを照射する照射経路内で、位置のずれが大きい箇所(関心領域ROI)に治療ビームBが照射された際に及ぼす影響度を飛程まで計算する。その後、第1の実施形態の医用画像処理装置100では、表示制御部105が、画像取得部104が取得した現在の患者Pの透視画像PIに、患者位置決めの作業において着目する重要な治療ビームBの照射経路内の位置のずれが大きい箇所を、影響度の情報に応じて強調させた(目立たせた)表示画像を生成する。これにより、第1の実施形態の医用画像処理装置100では、治療システム1を利用する放射線治療の実施者(医師など)が、不図示の表示装置に表示された表示画像から、現在の患者Pの位置と治療計画の段階の患者Pの位置とのずれを目視で容易に確認しながら、患者位置決めの作業を行うことができる。このことにより、第1の実施形態の医用画像処理装置100では、患者位置決めの作業の結果を適切に判断することができる。
 上記説明したように、医用画像処理装置100は、患者Pの体内の一部の領域を関心領域ROIとして取得する関心領域取得部102と、患者Pに対して行う放射線治療の計画段階で決定した治療計画情報を取得する治療計画取得部101と、患者Pに照射する放射線(治療ビームB)が患者Pの体内の治療する対象の部位(病巣)に到達するまでの飛程までの間で関心領域ROIに対して及ぼす影響を表す影響度を計算する影響度計算部103と、現在の患者Pの透視画像PIに、影響度の情報を重畳した表示画像を生成して表示部に表示させる表示制御部105と、を備える。
 また、上記説明したように、影響度計算部103は、照射する治療ビームBの通過経路と関心領域ROIとの重なり度合いに基づいて影響度を計算してもよい。
 また、上記説明したように、影響度計算部103は、照射する治療ビームBの通過経路が関心領域ROIに重なる体積と、関心領域ROIの体積との比に基づいて影響度を計算してもよい。
 また、上記説明したように、影響度計算部103は、照射する治療ビームBの通過経路と、関心領域ROIとの間の最短距離に基づいて影響度を計算してもよい。
 また、上記説明したように、関心領域取得部102は、計画段階で撮影した計画画像(例えば、CT画像)に写された患者Pの領域と透視画像PIに写された患者Pの領域とのずれが予め定めた閾値よりも大きい箇所を関心領域ROIとして取得してもよい。
 また、上記説明したように、関心領域取得部102は、領域のずれが閾値よりも大きい箇所のうち、治療ビームBの照射経路の範囲内の箇所を関心領域ROIとして取得してもよい。
 また、上記説明したように、関心領域取得部102は、治療ビームBの照射経路の範囲の周囲にもたせた予め定めた範囲を含んだ箇所を関心領域ROIとして取得してもよい。
 また、上記説明したように、表示制御部105は、透視画像PIの画素のうち、治療ビームBの照射経路の範囲内の関心領域ROIに対応する画素を、影響度の情報に応じて強調させた表示画像を生成してもよい。
 また、上記説明したように、表示制御部105は、強調させる(目立たせる)画素の色を変えた表示画像を生成してもよい。
 また、上記説明したように、表示制御部105は、計画段階で撮影した計画画像(例えば、CT画像)から仮想的に再構成した透視画像PIと同じ範囲の再構成画像(例えば、DRR画像)を、透視画像PIに合成した後に、強調させる(目立たせる)画素を影響度の情報に応じて強調させた(目立たせた)表示画像を生成してもよい。
 また、上記説明したように、表示制御部105は、透視画像PIの画素のうち、治療ビームBの照射経路の範囲の周囲にもたせた予め定めた範囲内の画素を、強調させる(目立たせる)画素と異なる方法で強調させた(目立たせた)表示画像を生成してもよい。
 また、上記説明したように、治療システム1は、医用画像処理装置100と、治療する対象の部位(病巣)に放射線(治療ビームB)を照射する照射部(治療ビーム照射門14)と、透視画像PIを撮影する撮像装置(放射線源12と放射線検出器13との組)とを具備した治療装置10と、表示画像を表示する不図示の表示装置と、を備えてもよい。
 また、医用画像処理装置100は、CPUやGPUなどのプロセッサと、ROMやRAM、HDD、フラッシュメモリなどの記憶装置とを備え、記憶装置には、プロセッサを、患者Pの体内の一部の領域を関心領域ROIとして取得する関心領域取得部102と、患者Pに対して行う放射線治療の計画段階で決定した治療計画情報を取得する治療計画取得部101と、患者Pに照射する治療ビームBが患者Pの体内の治療する対象の部位(病巣)に到達するまでの飛程までの間で関心領域ROIに対して及ぼす影響を表す影響度を計算する影響度計算部103と、現在の患者Pの透視画像PIに、影響度の情報を重畳した表示画像を生成して表示部に表示させる表示制御部105として機能させるためのプログラムが記憶された装置であってもよい。
(第2の実施形態)
 以下、第2の実施形態について説明する。なお、第2の実施形態の医用画像処理装置を備えた治療システムの構成は、図1に示した第1の実施形態の医用画像処理装置100を備えた治療システム1の構成において、医用画像処理装置100が第2の実施形態の医用画像処理装置(以下、「医用画像処理装置200」という)に代わった構成である。以下の説明においては、医用画像処理装置200を備えた治療システムを、「治療システム2」という。
 なお、以下の説明においては、医用画像処理装置200を備えた治療システム2の構成要素において、第1の実施形態の医用画像処理装置100を備えた治療システム1の構成要素と同様の構成要素には、同一の符号を付与し、それぞれの構成要素に関する詳細な説明は省略する。そして、以下の説明においては、第1の実施形態の医用画像処理装置100と異なる構成要素である医用画像処理装置200の構成、動作、および処理についてのみを説明する。
 治療システム2では、治療装置10に備えた治療ビーム照射門14が、患者Pの周囲を回転するように移動することによって、様々な方向(角度)から患者Pに治療ビームを照射する構成である。
 医用画像処理装置200は、第1の実施形態の医用画像処理装置100と同様に、放射線検出器13-1および放射線検出器13-2から出力された透視画像PIに基づいて、放射線治療において治療を行う患者Pの体内の病巣に対する治療ビームBの照射を制御する。これにより、医用画像処理装置200でも、第1の実施形態の医用画像処理装置100と同様に、肺や肝臓など、患者Pの呼吸や心拍の動きによって移動する器官を追跡し、適切なタイミングで治療ビーム照射門14に、患者Pの体内の病巣に対して治療ビームBを照射させる。なお、医用画像処理装置200における病巣の追跡も、第1の実施形態の医用画像処理装置100における病巣の追跡と同様に、治療計画の段階など、放射線治療を行う前に撮影した患者PのCT画像や透視画像PIと、現在の患者Pの透視画像PIとに基づいて行われる。
 また、医用画像処理装置200も、第1の実施形態の医用画像処理装置100と同様に、治療システム2を利用する放射線治療の実施者(医師など)が治療を開始する前に行う患者位置決めの作業において確認する、患者Pの位置の情報を提示する。このとき、医用画像処理装置200でも、第1の実施形態の医用画像処理装置100と同様に、治療計画の段階において撮影した患者PのCT画像や透視画像PIと、現在の患者Pの透視画像PIとに基づいて、治療台11に寝かせた状態の現在の患者Pの位置と治療計画のときの患者Pの位置とのずれを逐次検出する。そして、医用画像処理装置200でも、第1の実施形態の医用画像処理装置100と同様に、検出した患者Pの位置のずれを表す情報を、治療システム2を利用する放射線治療の実施者(医師など)に逐次提示する。また、治療システム2では、上述したように、治療ビーム照射門14が患者Pの周囲を回転するように移動する構成である。このため、医用画像処理装置200では、治療ビーム照射門14が治療ビームBを照射する方向(角度)を表す情報も、治療システム2を利用する放射線治療の実施者(医師など)に提示する。
 以下、治療システム2を構成する医用画像処理装置200の構成について説明する。図7は、第2の実施形態の医用画像処理装置200の概略構成を示すブロック図である。なお、図7には、患者位置決めの作業を行う際に治療システム2を利用する放射線治療の実施者(医師など)が確認する患者Pの位置のずれを表す情報を提示する機能に関わる構成のみを示している。図7に示した医用画像処理装置200は、患者Pの位置のずれを表す情報を提示する機能を実現する構成要素として、治療計画取得部101と、関心領域取得部102と、影響度計算部103と、画像取得部104と、3次元画像取得部206と、断面取得部207と、表示制御部205とを備える。
 医用画像処理装置200は、第1の実施形態の医用画像処理装置100に3次元画像取得部206と断面取得部207とが追加された構成である。これに伴って、医用画像処理装置200では、第1の実施形態の医用画像処理装置100に備えた表示制御部105が表示制御部205に代わっている。なお、医用画像処理装置200に備えたその他の構成要素は、第1の実施形態の医用画像処理装置100に備えた構成要素と同じ構成要素である。従って、以下の説明においては、医用画像処理装置200の構成要素において、第1の実施形態の医用画像処理装置100に備えた構成要素と同様の構成要素には、同一の符号を付与し、それぞれの構成要素に関する詳細な説明は省略する。そして、以下の説明においては、第1の実施形態の医用画像処理装置100と異なる構成要素についてのみを説明する。
 治療計画取得部101は、治療計画情報を取得し、取得した治療計画情報を、関心領域取得部102と、影響度計算部103と、断面取得部207とのそれぞれに出力する。なお、医用画像処理装置200において治療計画取得部101が取得する治療計画情報には、治療ビーム照射門14が患者Pの周囲を回転して移動する位置、すなわち、治療において治療ビームBを照射する方向(角度)の情報も含まれている。
 3次元画像取得部206は、3次元の画像(以下、「3次元画像」という)を取得する。ここで、3次元画像取得部206が取得する3次元画像は、治療計画において用いたCT画像などの3次元の画像、および以前の放射線治療において撮影したCT画像などの3次元の画像のいずれか一方または両方の画像である。なお、3次元画像は、患者Pの体内の構造を3次元的に把握することができる画像であれば、いかなる画像であってもよい。例えば、3次元画像は、磁気共鳴画像(Magnetic Resonance Imaging:MRI)撮影を行うMRI撮像装置によって撮影された3次元の画像(MRI画像)であってもよい。3次元画像取得部206は、取得した3次元画像を断面取得部207に出力する。
 断面取得部207は、治療計画取得部101から出力された治療計画情報と、3次元画像取得部206から出力された3次元画像、および、表示制御部205から出力された制御信号を取得する。断面取得部207は、取得した治療計画情報や制御信号に基づいて、3次元空間内の1つないしは複数の平面を切り出した3次元画像の断面像を取得(生成)する。より具体的には、断面取得部207は、治療計画情報に含まれる患者Pの体内の腫瘍(病巣)の位置と、治療において治療ビームBを照射する方向(角度)の情報とに基づいて、治療ビームBの照射方向の平面を3次元空間から切り出した断面像を取得(生成)する。また、断面取得部207は、治療計画情報に含まれる治療ビーム照射門14の位置、つまり、治療ビームBの照射位置と、制御信号が表す患者Pの体内の特定の位置とに基づいて、治療ビームBの照射方向の平面を3次元空間から切り出した断面像を取得(生成)する。断面取得部207は、取得(生成)した3次元画像の断面像を、表示制御部205に出力する。
 表示制御部205は、第1の実施形態の医用画像処理装置100に備えた表示制御部105と同様に、画像取得部104から出力された透視画像PIに、影響度計算部103から出力された影響度の情報を重畳した表示画像を生成する。また、表示制御部205は、断面取得部207から出力された3次元画像の断面像も表示画像として生成する。表示制御部205は、生成したそれぞれの表示画像を、不図示の表示装置に出力して表示させる。また、表示制御部205は、放射線治療の実施者(医師など)によって、例えば、断面像内の特定の位置が指示された場合、指示された位置を表す制御信号を、断面取得部207に出力する。これにより、断面取得部207は、制御信号に応じた新たな3次元画像の断面像を生成し、表示制御部205が、断面取得部207から出力された新たな3次元画像の断面像を表示画像として生成して、不図示の表示装置に出力して表示させる。
 このような構成によって、医用画像処理装置200は、第1の実施形態の医用画像処理装置100と同様に、治療を開始する前に行う患者位置決めの作業において重要な治療ビームBの照射経路に着目して、患者Pの位置のずれている箇所の画素を、対応する影響度の情報に応じて強調させた(目立たせた)表示画像を、不図示の表示装置に表示させて、治療システム2を利用する放射線治療の実施者(医師など)に逐次提示する。また、医用画像処理装置200は、治療ビーム照射門14が治療ビームBを照射する方向を表す情報(断面像)も、治療システム2を利用する放射線治療の実施者(医師など)に提示する。これにより、治療システム2を利用する放射線治療の実施者(医師など)は、医用画像処理装置200から逐次提示された患者Pの位置のずれの情報と、治療ビーム照射門14が治療ビームBを照射する方向(断面像)を表す情報とを目視で対比(確認)しながら、患者位置決めの作業を行うことができる。
 ここで、治療システム2を構成する医用画像処理装置200の動作の概略について説明する。なお、以下の説明においては、医用画像処理装置200が、患者位置決めの作業を行う治療システム2を利用する放射線治療の実施者(医師など)に治療ビーム照射門14が治療ビームBを照射する方向を表す情報(断面像)を提示する動作の概略について説明する。図8および図9は、第2の実施形態の医用画像処理装置200の動作の流れを示すフローチャートの一例である。図8には、治療システム2が起動したとき、つまり、医用画像処理装置200が起動したときの動作の流れの一例を示している。また、図9には、表示している断面像に対して放射線治療の実施者(医師など)が特定の位置を指示したときの医用画像処理装置200の動作の流れの一例を示している。
 まず、図8を用いて、医用画像処理装置200が起動したときの動作について説明する。医用画像処理装置200が起動すると、3次元画像取得部206は、まず、3次元画像を取得する(ステップS200)。続いて、治療計画取得部101は、治療計画情報を取得する(ステップS201)。続いて、断面取得部207は、治療計画取得部101から出力された治療計画情報に基づいて、3次元空間内の平面を設定する(ステップS202)。続いて、断面取得部207は、設定した3次元空間内の平面を切り出した3次元画像の断面像を取得(生成)する(ステップS203)。続いて、表示制御部205は、断面取得部207から出力された3次元画像の断面像の表示画像を生成する(ステップS204)。
 続いて、図9を用いて、表示している断面像に対して放射線治療の実施者(医師など)が特定の位置を指示したときの医用画像処理装置200の動作について説明する。3次元画像の断面像の表示画像を不図示の表示装置に表示しているときに、表示している断面像内の特定の位置を放射線治療の実施者(医師など)が指示(入力)すると、表示制御部205は、指示(入力)された特定の位置を取得する(ステップS205)。なお、ここで、放射線治療の実施者(医師など)によって断面像上の特定の位置が指示(入力)されたものとする。表示制御部205は、指示(入力)された特定の位置を表す制御信号を断面取得部207に出力する。続いて、断面取得部207は、表示制御部205から出力された制御信号と治療計画取得部101から出力された治療計画情報とに基づいて、放射線治療の実施者(医師など)によって指示された特定の位置の3次元空間内の平面を設定する(ステップS206)。続いて、断面取得部207は、設定した3次元空間内の平面(指示された特定の位置の平面)を切り出した3次元画像の断面像を取得(生成)する(ステップS207)。なお、断面取得部207におけるステップS207の処理は、断面像を取得(生成)する対象の平面が異なる以外は、図8に示した医用画像処理装置200が起動したときのステップS203の処理と同様である。続いて、表示制御部205は、断面取得部207から出力された3次元画像の断面像(指示された特定の位置の平面の断面像)の表示画像を生成する(ステップS208)。なお、表示制御部205におけるステップS208の処理は、表示画像を生成する断面像が異なる以外は、図8に示した医用画像処理装置200が起動したときのステップS204の処理と同様である。
 次に、治療システム2を構成する医用画像処理装置200の動作の詳細について説明する。ここでは、医用画像処理装置200を構成する断面取得部207における平面の設定および断面像の切り出しの方法について説明する。なお、断面取得部207が断面像を切り出す場合、上述したように、治療計画情報のみに基づいて設定した平面を3次元空間から切り出す方法と、治療計画情報および制御信号に基づいて設定した平面を3次元空間から切り出す方法とがある。
 まず、断面取得部207が治療計画情報のみに基づいて平面を設定し、設定した平面を3次元空間から切り出す方法について説明する。図10は、第2の実施形態の医用画像処理装置200を備えた治療システム2における放射線(治療ビームB)の出射と放射線(治療ビームB)の照射対象(患者Pの体内に存在する病巣)との関係の一例を説明する図である。図10には、治療ビーム照射門14が照射する治療ビームBの方向(角度)と、断面取得部207が設定して切り出す平面の関係の一例を示している。
 断面取得部207が断面像を切り出すために設定する平面は、3次元空間内における平行ではない、つまり、垂直な3次元ベクトルのうち、2つのベクトルを定めることによって設定することができる。3次元ベクトルの2つのベクトルのうち、1つのベクトルは、治療ビームBの照射方向を表すベクトルとする。ここで、照射された治療ビームBが通過する経路と平行なベクトルを「プライマリーベクトル」と呼ぶ。なお、プライマリーベクトルは、治療ビームBを出射する治療ビーム照射門14の位置から、患者Pの体内の任意の位置(例えば、患者Pの体内の病巣Fの位置)を結ぶ直線の方向ベクトルとしてもよい。また、3次元ベクトルの2つのベクトルのうち、もう1つのベクトルは、任意の方向を表すベクトルを定めてよい。例えば、患者Pの位置や治療ビーム照射門14の位置を包括的に取り扱うことができる3次元座標における軸方向ベクトルの1つを採用してもよい。ここで、患者Pの位置や治療ビーム照射門14の位置を包括的に取り扱うことができる3次元座標とは、例えば、治療システム2が設置された治療室において予め設定された基準位置を基準として定義した3次元の座標系である。従って、3次元ベクトルの2つのベクトルのうち、もう1つのベクトルは、治療システム2が設置された治療室において定義した3次元の座標系におけるいずれかの軸方向ベクトルである。図10には、この場合の一例を示している。図10では、ある3次元座標系3DC内に患者Pの3次元画像3DIを配置し、患者Pの体内の病巣Fに照射される治療ビームBの方向を示している。断面取得部207は、治療ビームBの照射方向が表すプライマリーベクトルと、3次元座標系3DCのある軸Va-1とを規定する3次元ベクトルとによって、平面FSを設定する。図10には、治療ビームBの照射方向と軸Va-1とを規定する3次元ベクトルとによって断面取得部207が設定した平面FSの一例を示している。
 なお、スキャニング照射のように治療ビームBの照射方向を表すプライマリーベクトルが複数ある場合、断面取得部207は、それぞれのプライマリーベクトル、つまり、それぞれの照射方向の治療ビームBに対応する複数の平面FSを設定する。
 断面取得部207は、図10に示したように設定した平面FSを3次元画像3DIから切り出すことによって、断面像を取得(生成)する。この断面像は、設定した平面FS上に位置する3次元画像3DIのボクセルデータの値が、それぞれの画素における輝度の値(輝度値)となった画像である。なお、断面取得部207は、断面像に、治療計画情報に含まれる情報を付与してもよい。断面取得部207が断面像に付与する治療計画情報としては、例えば、治療ビームBが通過する経路の領域や、病巣Fの位置や輪郭部分の領域、重要な臓器の位置や輪郭部分の領域などの情報が考えられる。なお、断面取得部207が情報を付与する方法としては、例えば、それぞれの情報(領域)を表す画像を断面像に重畳する方法などが考えられる。
 続いて、断面取得部207が治療計画情報および制御信号に基づいて平面を設定し、設定した平面を3次元空間から切り出す方法について説明する。つまり、断面取得部207が、放射線治療の実施者(医師など)によって指示(入力)された特定の位置の断面像を切り出す方法について説明する。
 放射線治療の実施者(医師など)は、3次元画像の断面像の表示画像を不図示の表示装置に表示しているときに、例えば、情報を入力するユーザーインターフェースなどの外部入力手段によって、表示している断面像内の特定の位置を指示(入力)する。表示制御部205は、指示(入力)された特定の位置を表す制御信号を断面取得部207に出力する。断面取得部207は、表示制御部205から出力された制御信号が表す特定の位置(1点の位置)と、治療計画情報に含まれる治療ビームBを出射する治療ビーム照射門14の位置とを結ぶ直線の方向ベクトルを、プライマリーベクトルとする。そして、断面取得部207は、上述した治療計画情報のみに基づいて平面を設定して3次元空間から断面像を切り出す方法と同様に、平面FSを再設定する。つまり、断面取得部207は、図10に示した病巣Fの位置を、放射線治療の実施者(医師など)によって指示(入力)された特定の位置として、図10に示したような平面FSを再設定する。
 そして、断面取得部207は、上述した治療計画情報のみに基づいて平面を設定して3次元空間から断面像を切り出す方法と同様に、再設定した平面FSを3次元画像3DIから切り出すことによって、断面像を取得(生成)する。
 なお、放射線治療の実施者(医師など)が、表示している断面像内の特定の位置を複数指示(入力)した場合には、表示制御部205は、指示(入力)されたそれぞれの特定の位置を表す制御信号を断面取得部207に出力する。この場合、断面取得部207は、表示制御部205から出力された制御信号が表す複数の特定の位置のそれぞれに対応するプライマリーベクトルから複数の平面FSを再設定し、再設定したそれぞれの平面FSを3次元画像3DIから切り出した複数の断面像を取得(生成)する。
 このようにして、断面取得部207は、治療計画情報のみ、または治療計画情報および制御信号(放射線治療の実施者(医師など)によって指示(入力)された特定の位置)に基づいて平面FSを設定し、設定した平面FSを3次元画像3DIから切り出した断面像を取得(生成)する。なお、上述した断面取得部207における平面FSの設定および断面像の切り出しの方法は、一例であり、患者Pの体内の一部の平面の領域を切り出した断面像を取得(生成)することができれば、いかなる方法を用いて断面像を取得(生成)してもよい。
 そして、表示制御部205は、画像取得部104から出力された透視画像PIに影響度計算部103から出力された影響度の情報を重畳した表示画像と共に、断面取得部207から出力された3次元画像の断面像も表示画像として生成し、不図示の表示装置に出力して表示させる。
 ここで、表示制御部205が生成する表示画像の一例について説明する。図11は、第2の実施形態の医用画像処理装置200に備えた表示制御部205が生成する表示画像の一例を示す図である。図11には、影響度の情報を重畳した透視画像PIとDRR画像との合成画像と共に、断面像を表示する表示画像の一例を示している。
 図11では、表示画面210の上段に、治療装置10に備える放射線源12と放射線検出器13とのそれぞれの組によって構成される撮像装置によって撮影された透視画像PIに、影響度の情報を重畳した表示画像を示している。また、図11では、表示画面210の下段に、断面取得部207から出力された3次元画像の断面像の表示画像213を示している。表示画像213には、断面取得部207が設定した平面FSを切り出した断面像SI、すなわち、プライマリーベクトルに平行な断面像SIに、平面FS内に存在する病巣Fを示している。また、表示画像213には、病巣Fにスキャニング照射する治療ビームBの一例として、病巣Fの中心に照射する治療ビームBを示している。また、表示画像213には、断面像SIとして表示画像213を射影したときのプライマリーベクトルの方向を表す情報も示している。表示画像213では、プライマリーベクトルの方向を表す情報の一例として、プライマリーベクトルの方向を示した矢印を示している。なお、表示画像213は、3次元画像の断面像SIの代わりに、患者Pの透視画像PIを用いて、病巣Fの位置や、病巣Fに照射する治療ビームB、プライマリーベクトルの方向などの情報を重畳した画像であってもよい。また、表示画面210の下段に表示する断面像は、表示画像213に示したようなプライマリーベクトルに平行な断面像SIのみに限定されるものではない。例えば、表示画像213に示した断面像SIに直交する平面、すなわち、プライマリーベクトルに垂直な断面像に、病巣Fの位置や、病巣Fに照射する治療ビームB、プライマリーベクトルの方向などの情報を重畳した表示画像を、表示画像213と共に、あるいは表示画像213の代わりに示してもよい。
 なお、表示画面210の上段に示した表示画像111と表示画像112とは、第1の実施形態の医用画像処理装置100における表示画面110(図5参照)と同様の表示画像である。ただし、表示画像111と表示画像112とのそれぞれには、表示画面210に示された治療ビームBの照射方向が考慮されている。このため、表示画面210の上段に示した表示画像111と表示画像112とのそれぞれは、図5に示した第1の実施形態の医用画像処理装置100における表示画面110の表示画像111や表示画像112とは異なる箇所が存在する。
 より具体的には、表示画面210の下段に示した表示画像213には、治療ビームBが、右側から左側に向かって照射される状態が示されている。この治療ビームBの照射方向を考慮すると、図5に示した第1の実施形態の医用画像処理装置100における表示画面110の表示画像111と表示画像112とにおいて、治療ビームBの照射経路の範囲(幅)Wにおいて強調した(目立たせた)画素の内、治療ビームBが照射されてくる最も外側の輪郭部分で強調した(目立たせた)画素以外の画素(より具体的には、鼻の輪郭部分の画素)に対応する影響度は、低くなると考えられる。このため、表示画面210の上段に示した表示画像111と表示画像112とのそれぞれでは、治療ビームBの照射経路の範囲(幅)W内の治療ビームBが照射されてくる最も外側の輪郭部分以外の画素を強調する(目立たせる)ために色づけした色が、最も外側の輪郭部分の画素を強調する(目立たせる)ために色づけした色と異なる色となっている。なお、図5に示した第1の実施形態の医用画像処理装置100における表示画面110の表示画像111および表示画像112と、表示画面210の上段に示した表示画像111および表示画像112とにおける強調する(目立たせる)画素の色の違いは、影響度計算部103が計算する影響度によるものである。ここで、影響度計算部103は、第1の実施形態の医用画像処理装置100においても、治療計画取得部101から出力された治療計画情報に基づいて影響度を計算する。そして、治療計画取得部101から出力される治療計画情報には、第1の実施形態の医用画像処理装置100においても、治療ビームBの照射方向の情報が含まれている。従って、図5に示した第1の実施形態の医用画像処理装置100における表示画面110の表示画像111および表示画像112と、表示画面210の上段に示した表示画像111および表示画像112とにおける強調する(目立たせる)画素の色の違いは、医用画像処理装置200の構成による違いではなく、第1の実施形態の医用画像処理装置100においても同様となることが考えられる。
 治療システム2を利用する放射線治療の実施者(医師など)は、表示画面210に示された表示画像111および表示画像112に加えて、表示画面210に示された表示画像213を対比(確認)しながら、患者位置決めの作業を行う。これにより、治療システム2を利用する放射線治療の実施者(医師など)は、治療ビームBが病巣Fに到達する飛程までの経路上に、気泡や骨のずれなど、放射線治療の効果に影響を及ぼす可能性がある箇所が存在するか否かを容易に確認しながら、患者位置決めの作業を行うことができる。このとき、放射線治療の実施者(医師など)は、表示画像111および表示画像112を確認して患者Pの位置がずれている箇所(特定の位置)を、表示画面210に示された表示画像213内の断面像SI上に指示(入力)することができる。これにより、断面取得部207は、放射線治療の実施者(医師など)によって指示(入力)された箇所に平面FSを再設定して新たな断面像SIを切り出し、表示制御部205が、新たな断面像SIの表示画像213を不図示の表示装置に表示させる。これにより、放射線治療の実施者(医師など)は、指示(入力)した箇所を通過する治療ビームBの経路を新たな表示画像213から容易に確認することができる。その結果、放射線治療の実施者(医師など)は、患者位置決めの作業において、患者Pの体内の病巣Fに治療ビームBが適切に照射されるか、または患者Pの現在のずれの状態で放射線治療を実施することができるかなどの判断を行うことができる。つまり、患者位置決めの作業を行っている放射線治療の実施者(医師など)は、患者位置決めの作業を終了するか否かを判断することができる。
 なお、図11に示した表示画像の一例では、断面像SIの表示画像213に、スキャニング照射する治療ビームBの一例として、病巣Fの中心に照射する治療ビームBを示した。しかし、図11に示した表示画像の一例の上段に示したように、スキャニング照射によって病巣Fに治療ビームBを照射する照射経路の範囲(幅)Wは、治療計画情報から得ることができる。このため、医用画像処理装置200では、断面取得部207が、治療計画情報から得ることができる照射経路の範囲(幅)Wの情報を断面像SIに付与して表示制御部205に出力し、表示制御部205が、照射経路の範囲(幅)Wを示した表示画像213を生成する構成にしてもよい。また、上述したように、断面取得部207は、治療ビームBをスキャニング照射する場合、それぞれの照射方向の治療ビームBに対応する複数の平面FSを設定する。従って、断面取得部207は、それぞれの平面FSに対応した複数の断面像SIを取得(生成)する。このため、医用画像処理装置200では、表示制御部205が、例えば、断面取得部207から出力された複数の断面像SIのそれぞれに対応した表示画像213を、放射線治療の実施者(医師など)の指示に応じて切り替えるようにしてもよい。また、医用画像処理装置200では、表示制御部205が、例えば、断面取得部207から出力された複数の断面像SIを合成することによって、スキャニング照射によって病巣Fに照射する全ての治療ビームBを示すようにしてもよい。
 上述したように、第2の実施形態の医用画像処理装置200でも、第1の実施形態の医用画像処理装置100と同様に、治療計画取得部101が、治療計画の段階において立案した治療計画情報を取得し、関心領域取得部102が、治療計画情報に基づいて、患者Pの体内の病巣に照射する治療ビームBの照射経路の周囲の領域内において位置のずれが大きい箇所を関心領域ROIとして取得(抽出)する。これにより、第2の実施形態の医用画像処理装置200でも、第1の実施形態の医用画像処理装置100と同様に、影響度計算部103が、患者Pの体内の病巣に治療ビームBを照射する照射経路内で、位置のずれが大きい箇所(関心領域ROI)に治療ビームBが照射された際に及ぼす影響度を飛程まで計算する。そして、第2の実施形態の医用画像処理装置200でも、第1の実施形態の医用画像処理装置100と同様に、表示制御部205が、画像取得部104が取得した現在の患者Pの透視画像PIに、患者位置決めの作業において着目する重要な治療ビームBの照射経路内の位置のずれが大きい箇所を、影響度の情報に応じて強調させた(目立たせた)表示画像を生成する。これにより、第2の実施形態の医用画像処理装置200でも、第1の実施形態の医用画像処理装置100と同様に、治療システム2を利用する放射線治療の実施者(医師など)が、不図示の表示装置に表示された表示画像から、現在の患者Pの位置と治療計画の段階の患者Pの位置とのずれを目視で容易に確認しながら、患者位置決めの作業を行うことができる。
 また、第2の実施形態の医用画像処理装置200では、3次元画像取得部206が、治療計画の段階において撮影した3次元画像を取得する。そして、第2の実施形態の医用画像処理装置200では、断面取得部207が、患者Pの体内の病巣や治療システム2を利用する放射線治療の実施者(医師など)によって指定された特定の位置に治療ビームBを照射する際の治療ビームBの方向(角度)に沿った平面を設定し、設定した平面を3次元空間から切り出した断面像を取得(生成)する。そして、第2の実施形態の医用画像処理装置200では、表示制御部205が、断面像の表示画像を生成する。これにより、第2の実施形態の医用画像処理装置200では、治療システム2を利用する放射線治療の実施者(医師など)が、不図示の表示装置に表示された、位置のずれが大きい箇所を強調させた(目立たせた)表示画像に加えて、断面像の表示画像も目視で容易に対比(確認)しながら、断面像の表示画像に表された治療ビームBの照射方向を考慮して、患者位置決めの作業を行うことができる。このことにより、第2の実施形態の医用画像処理装置200では、患者位置決めの作業の結果を、より適切に判断することができる。
 上記説明したように、医用画像処理装置200は、患者Pを撮影した3次元画像3DIを取得する3次元画像取得部206と、3次元空間内に平面を設定し、設定した平面を3次元画像3DIから切り出した断面像を取得する断面取得部207と、をさらに備え、表示制御部205は、断面像の表示画像をさらに生成して表示させる。
 また、上記説明したように、断面取得部207は、放射線(治療ビームB)の通過経路と平行なプライマリーベクトルと、プライマリーベクトルに垂直な他のベクトルとによって平面を設定してもよい。
 また、上記説明したように、他のベクトルは、患者Pに治療ビームBを照射する環境(治療室)において予め定義した3次元の座標系(3次元座標系3DC)におけるいずれかの軸方向ベクトル(例えば、軸Va-1を規定する3次元ベクトル)であってもよい。
 また、上記説明したように、表示制御部205は、プライマリーベクトルの方向を表す情報を重畳した断面像の表示画像を生成してもよい。
 上記に述べたとおり、各実施形態の医用画像処理装置では、患者位置決めの作業において確認する、治療計画の段階のときの患者の位置と現在の患者の位置とのずれを逐次検出する。そして、各実施形態の医用画像処理装置では、検出した患者の位置のずれを表す情報を、治療システムを利用する放射線治療の実施者(医師など)に逐次提示する。これにより、各実施形態の医用画像処理装置では、患者位置決めの作業を行う放射線治療の実施者(医師など)が、治療計画の段階の患者の位置と現在の患者の位置とのずれを目視で容易に確認しながら、実際の治療において生じる可能性がある誤差が少なくなるように、患者位置決めの作業を行うことができる。このことにより、各実施形態の医用画像処理装置を備えた治療システムでは、患者位置決めの精度を向上させることができる。また、各実施形態の医用画像処理装置を備えた治療システムでは、患者位置決めの作業に要する時間を短縮し、放射線治療を受ける負担を軽減することができる。
 なお、各実施形態では、医用画像処理装置と治療装置10とのそれぞれが別体の装置である構成を説明した。しかし、医用画像処理装置と治療装置10とは、別体の装置である構成に限定されるものではなく、医用画像処理装置と治療装置10とが一体になった構成であってもよい。
 上記実施形態で説明した治療システムにおいて用いられる医用画像処理プログラムは、コンピュータを、患者の体内の一部の領域を関心領域として取得する関心領域取得部と、患者に対して行う放射線治療の計画段階で決定した治療計画情報を取得する治療計画取得部と、患者に照射する放射線が患者の体内の治療する対象の部位に到達するまでの飛程までの間で関心領域に対して及ぼす影響を表す影響度を計算する影響度計算部と、現在の患者の透視画像PIに、影響度の情報を重畳した表示画像を生成して表示部に表示させる表示制御部と、を備える医用画像処理装置として機能させるための医用画像処理プログラムである。
 以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、患者の体内の一部の領域を関心領域(関心領域ROI)として取得する関心領域取得部(102)と、患者に対して行う放射線治療の計画段階で決定した治療計画情報を取得する治療計画取得部(101)と、患者に照射する放射線(治療ビームB)が患者の体内の治療する対象の部位(病巣)に到達するまでの飛程までの間で関心領域(関心領域ROI)に対して及ぼす影響を表す影響度を計算する影響度計算部(103)と、現在の患者の透視画像PIに、影響度の情報を重畳した表示画像を生成して表示部に表示させる表示制御部(105)とを持つことにより、放射線治療を開始する前に行う患者の位置合わせの作業において患者の位置の確認を容易にすることができる。
 なお、例えば、図2において示した治療計画取得部101、関心領域取得部102、影響度計算部103、画像取得部104、表示制御部105など、医用画像処理装置を構成する各構成要素による機能を実現するためのプログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、当該記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、上記の各実施形態の治療システムに係る上述した種々の機能を実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
 さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
 本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
 1,2 治療システム
 10 治療装置
 11 治療台
 12,12-1,12-2 放射線源
 13,13-1,13-2 放射線検出器
 14 治療ビーム照射門
 100,200 医用画像処理装置
 101 治療計画取得部
 102 関心領域取得部
 103 影響度計算部
 104 画像取得部
 105,205 表示制御部
 206 3次元画像取得部
 207 断面取得部

Claims (17)

  1.  患者の体内の一部の領域を関心領域として取得する関心領域取得部と、
     前記患者に対して行う放射線治療の計画段階で決定した治療計画情報を取得する治療計画取得部と、
     前記患者に照射する放射線が前記患者の体内の治療する対象の部位に到達するまでの飛程までの間で前記関心領域に対して及ぼす影響を表す影響度を計算する影響度計算部と、
     現在の前記患者の透視画像に、前記影響度の情報を重畳した表示画像を生成して表示部に表示させる表示制御部と、
     を備える医用画像処理装置。
  2.  前記影響度計算部は、
     照射する前記放射線の通過経路と前記関心領域との重なり度合いに基づいて前記影響度を計算する、
     請求項1に記載の医用画像処理装置。
  3.  前記影響度計算部は、
     照射する前記放射線の通過経路が前記関心領域に重なる体積と、前記関心領域の体積との比に基づいて前記影響度を計算する、
     請求項2に記載の医用画像処理装置。
  4.  前記影響度計算部は、
     照射する前記放射線の通過経路と、前記関心領域との間の最短距離に基づいて前記影響度を計算する、
     請求項2に記載の医用画像処理装置。
  5.  前記関心領域取得部は、
     前記計画段階で撮影した計画画像に写された前記患者の領域と前記透視画像に写された前記患者の領域とのずれが予め定めた閾値よりも大きい箇所を前記関心領域として取得する、
     請求項1に記載の医用画像処理装置。
  6.  前記関心領域取得部は、
     前記領域のずれが前記閾値よりも大きい箇所のうち、前記放射線の照射経路の範囲内の箇所を前記関心領域として取得する、
     請求項5に記載の医用画像処理装置。
  7.  前記関心領域取得部は、
     前記放射線の前記照射経路の範囲の周囲にもたせた予め定めた範囲を含んだ箇所を前記関心領域として取得する、
     請求項6に記載の医用画像処理装置。
  8.  前記表示制御部は、
     前記透視画像の画素のうち、前記放射線の照射経路の範囲内の前記関心領域に対応する画素を、前記影響度の情報に応じて強調させた前記表示画像を生成する、
     請求項1に記載の医用画像処理装置。
  9.  前記表示制御部は、
     強調させる前記画素の色を変えた前記表示画像を生成する、
     請求項8に記載の医用画像処理装置。
  10.  前記表示制御部は、
     前記計画段階で撮影した計画画像から仮想的に再構成した前記透視画像と同じ範囲の再構成画像を、前記透視画像に合成した後に、強調させる前記画素を前記影響度の情報に応じて強調させた前記表示画像を生成する、
     請求項9に記載の医用画像処理装置。
  11.  前記表示制御部は、
     前記透視画像の画素のうち、前記放射線の前記照射経路の範囲の周囲にもたせた予め定めた範囲内の画素を、強調させる前記画素と異なる方法で強調させた前記表示画像を生成する、
     請求項9に記載の医用画像処理装置。
  12.  前記患者を撮影した3次元画像を取得する3次元画像取得部と、
     3次元空間内に平面を設定し、設定した前記平面を前記3次元画像から切り出した断面像を取得する断面取得部と、
     をさらに備え、
     前記表示制御部は、
     前記断面像の表示画像をさらに生成して表示させる、
     請求項1に記載の医用画像処理装置。
  13.  前記断面取得部は、
     前記放射線の通過経路と平行なプライマリーベクトルと、前記プライマリーベクトルに垂直な他のベクトルとによって平面を設定する、
     請求項12に記載の医用画像処理装置。
  14.  前記他のベクトルは、
     前記患者に前記放射線を照射する環境において予め定義した3次元の座標系におけるいずれかの軸方向ベクトルである、
     請求項13に記載の医用画像処理装置。
  15.  前記表示制御部は、
     前記プライマリーベクトルの方向を表す情報を重畳した前記断面像の表示画像を生成する、
     請求項13に記載の医用画像処理装置。
  16.  請求項1に記載の医用画像処理装置と、
     治療する対象の部位に前記放射線を照射する照射部と、前記透視画像を撮影する撮像装置とを具備した治療装置と、
     前記表示画像を表示する表示装置と、
     を備える治療システム。
  17.  コンピュータを、
     患者の体内の一部の領域を関心領域として取得する関心領域取得部と、
     前記患者に対して行う放射線治療の計画段階で決定した治療計画情報を取得する治療計画取得部と、
     前記患者に照射する放射線が前記患者の体内の治療する対象の部位に到達するまでの飛程までの間で前記関心領域に対して及ぼす影響を表す影響度を計算する影響度計算部と、
     現在の前記患者の透視画像に、前記影響度の情報を重畳した表示画像を生成して表示部に表示させる表示制御部と、
     を備える医用画像処理装置として機能させるための医用画像処理プログラム。
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