射线断层拍摄方法 【技术领域】
本发明涉及射线断层拍摄方法，特别涉及在根据被拍摄体的透过图像来再构成该被拍摄体的三维数据时使用的射线断层拍摄方法。
背景技术
已知一种锥形束CT(CBCT：Cone Beam Computed Tomography，锥形束断层影像)，其基于多个透过图像再构成拍摄对象的三维CT数据，所述多个透过图像使用从围绕拍摄对象旋转的射线源对该拍摄对象照射的圆锥状(cone状)的X射线拍摄。该锥形束CT可以不使该射线源旋转多次而在短时间内生成该三维CT数据。在以人体为拍摄对象的情况下，为了取得排除了因呼吸性移动而引起的被拍摄体抖动的高精度的图像，在拍摄中需要拍摄对象人员闭气。为了减轻患者的负担，希望缩短该透过图像的拍摄时间。
通过使该射线源的旋转速度高速，从而能够缩短锥形束CT拍摄时间。为了高速且安全地旋转该射线源，需要将设备放在安全地容纳大型的检测器等的旋转部分的保护盖(cover)等中，该装置成为复杂且大型的设备，并且昂贵。希望进行高速的CBCT拍摄而不会提高旋转速度。
在特许第3940747号公报中，公开了一种能够使旋转角小于180度的X射线诊断装置。该X射线诊断装置由从被检测体周围的不同的拍摄角度拍摄的多个X射线拍摄图像再构成被检测体的三维数据，其特征在于，在β＞α(α是X射线束的束散角)时，以90度交叉地设置由X射线管和X射线检测器构成的至少2组拍摄系统，通过一个拍摄系统在0度到(90+β)度的范围内得到拍摄角度不同的多个X射线投影图像，通过另一个拍摄系统在90度到(180+β)度的范围内得到拍摄角度不同的多个X射线投影图像，由在90度到(90+β)度的范围内，通过2组拍摄系统以相同的拍摄角度在注入造影剂之前拍摄的2张X射线投影图像，求2组拍摄系统之间的感度差，根据该感度差来进行在注入造影剂之后由2组拍摄系统拍摄的多个X射线投影图像的感度校正，从而由被校正了感度的多个X射线投影图像再构成被检测体的三维数据。
【发明内容】
本发明的课题在于提供一种更高速地拍摄用于再构成拍摄对象的三维数据的透过图像的射线断层拍摄方法。
本发明的射线断层拍摄方法包括：使用从由可移动的台架支承的第一射线源射出的第一校正用射线来拍摄第一校正用透过图像的步骤；使用从由该台架支承的第二射线源射出的第二校正用射线来拍摄第二校正用透过图像的步骤；根据该第一校正用透过图像和该第二校正用透过图像来计算变换函数的步骤；使用在该第一射线源分别配置在互相不同的多个第一位置时从该第一射线源分别射出的多个第一再构成用射线来分别拍摄多个第一再构成用透过图像的步骤；使用在该第二射线源分别配置在互相不同的多个第二位置时从该第二射线源分别射出的多个第二再构成用射线来分别拍摄多个第二再构成用透过图像的步骤；根据该变换函数，将该多个第二再构成用透过图像分别校正为多个修正后透过图像的步骤；以及将该多个第一再构成用透过图像和该多个修正后透过图像再构成为三维数据的步骤。在射出该第二校正用射线时该第二射线源被配置的位置与在射出该第一校正用射线时该第一射线源被配置的位置一致。该第一射线源在该第二校正用射线被射出时射出射线。该第二射线源在该第一校正用射线被射出时射出射线。该多个第一再构成用射线被分别射出的多个第一时刻与该多个第二再构成用射线被分别射出的多个第二时刻分别一致。
优选该多个第一再构成用射线包含该第一校正用射线。
该多个第二再构成用透过图像通过变换亮度而被校正为该多个修正后透过图像。
根据该变换函数从该第二校正用透过图像校正的透过图像的亮度的频数分布与该第一校正用透过图像的亮度的频数分布一致。
本发明的射线断层拍摄方法还包括：使用从该第一射线源射出的其它的第一校正用射线来拍摄其它的第一校正用透过图像的步骤；以及使用从该第二射线源射出的其它的第二校正用射线来拍摄其它的第二校正用透过图像的步骤。在射出该其它的第二校正用射线时该第二射线源被配置的位置，与在射出该第一校正用射线时该第一射线源被配置的位置不同，与在射出该其它的第一校正用射线时该第一射线源被配置的位置一致。该第一射线源在该其它的第二校正用射线被射出时射出射线。该第二射线源在该其它的第一校正用射线被射出时射出射线。还根据该其它的第一校正用透过图像和该其它的第二校正用透过图像来计算该变换函数。
该第一校正用透过图像与该多个第一再构成用透过图像分别拍摄。
使用在该第一射线源分别配置在该多个第二位置时从该第一射线源分别射出的多个第一校正用射线来分别拍摄多个该第一校正用透过图像。使用在该第二射线源分别配置在该多个第二位置时从该第二射线源分别射出的多个第二校正用射线来分别拍摄多个该第二校正用透过图像。该第一射线源在该多个第二校正用射线被射出时射出射线。该第二射线源在该多个第一校正用射线被射出时射出射线。根据变换函数来校正该多个第二再构成用透过图像中、在该第二射线源被配置在规定位置时拍摄的一个透过图像，该变换函数根据以下的透过图像计算：该多个第一校正用透过图像中、在该第一射线源被配置在该规定位置时拍摄的透过图像；以及该多个第二校正用透过图像中、在该第二射线源被配置在该规定位置时拍摄的透过图像。
本发明的射线断层拍摄方法还包括：使用从由该台架支承的第三射线源射出的第三校正用射线来拍摄第三校正用透过图像的步骤；使用从该第二射线源射出的第四校正用射线来拍摄第四校正用透过图像的步骤；根据该第三校正用透过图像和该第四校正用透过图像来计算其它的变换函数的步骤；使用在该第三射线源分别配置在互相不同的多个第三位置时从该第三射线源射出的多个第三再构成用射线来分别拍摄多个第三再构成用透过图像的步骤；根据该变换函数和该其它的变换函数，将该多个第三再构成用透过图像分别校正为其它的多个修正后透过图像的步骤。在射出该第四校正用射线时该第二射线源被配置的位置与在射出该第三校正用射线时该第三射线源被配置的位置一致。该第一射线源在该第三校正用射线被射出时射出射线。该第二射线源在该第三校正用射线被射出时射出射线。该第三射线源在该第一校正用射线被射出时射出射线，并在该第二校正用射线被射出时射出射线。该多个第三再构成用射线被分别射出的多个第三时刻与该多个第一时刻分别一致。该三维数据由该多个第一再构成用透过图像、该多个修正后透过图像和该其它的多个修正后透过图像再构成。
该多个第一再构成用射线和该多个第二再构成用射线被射出的期间包含对该多个第一再构成用透过图像和该多个第一再构成用透过图像的被拍摄体照射治疗用射线的时刻。
本发明的射线治疗装置控制装置，用于控制包括由可移动的移动台架支承的第一射线源和由该移动台架支承的第二射线源的射线治疗装置，该射线治疗装置控制装置包括：校正单元，根据使用从该第一射线源射出的第一校正用射线拍摄的第一校正用透过图像，以及使用从该第二射线源射出的第二校正用射线拍摄的第二校正用透过图像，计算变换函数；拍摄单元，使用在该第一射线源分别配置在互相不同的多个第一位置时从该第一射线源分别射出的多个第一再构成用射线来分别拍摄多个第一再构成用透过图像，并使用在该第二射线源分别配置在互相不同的多个第二位置时从该第二射线源分别射出的多个第二再构成用射线来分别拍摄多个第二再构成用透过图像；修正单元，根据该变换函数，将该多个第二再构成用透过图像分别校正为多个修正后透过图像；以及再构成单元，将该多个第一再构成用透过图像和该多个修正后透过图像再构成为三维数据。在射出该第二校正用射线时该第二射线源被配置的位置与在射出该第一校正用射线时该第一射线源被配置的位置一致。该第一射线源在该第二校正用射线被射出时射出射线。该第二射线源在该第一校正用射线被射出时射出射线。该多个第一再构成用射线被分别射出的多个第一时刻与该多个第二再构成用射线被分别射出的多个第二时刻分别一致。
优选该校正单元通过变换该多个第二再构成用透过图像的亮度而将该多个第二再构成用透过图像校正为该多个修正后透过图像。
根据该变换函数从该第二校正用透过图像校正的透过图像的亮度的频数分布与该第一校正用透过图像的亮度的频数分布一致。
该射线治疗装置还包括由该台架支承的第三射线源。该校正单元根据使用从该第三射线源射出的第三校正用射线拍摄的第三校正用透过图像，以及使用从该第二射线源射出的第四校正用射线拍摄的第四校正用透过图像，计算其它的变换函数。在射出该第四校正用射线时该第二射线源被配置的位置与在射出该第三校正用射线时该第三射线源被配置的位置一致。该第一射线源在该第三校正用射线被射出时射出射线。该第二射线源在该第三校正用射线被射出时射出射线。该第三射线源在该第一校正用射线被射出时射出射线，并在该第二校正用射线被射出时射出射线。该拍摄单元使用在该第三射线源分别配置在互相不同的多个第三位置时从该第三射线源射出的多个第三再构成用射线来分别拍摄多个第三再构成用透过图像。该多个第三再构成用射线被分别射出的多个第三时刻与该多个第一时刻分别一致。该校正单元根据该变换函数和该其它的变换函数，将该多个第三再构成用透过图像分别校正为其它的多个修正后透过图像。该再构成单元由该多个第一再构成用透过图像、该多个修正后透过图像和该其它的多个修正后透过图像再构成该三维数据。
本发明的射线治疗系统，优选包括：本发明的射线治疗装置控制装置；以及该射线治疗装置。
该射线治疗装置优选还包括对该多个第一再构成用透过图像和该多个第一再构成用透过图像的被拍摄体照射治疗用射线的治疗用射线照射装置。该治疗用射线照射装置优选由该台架支承。
【附图说明】
图1是表示本发明的射线治疗系统的实施方式的方框图。
图2是表示射线治疗装置的立体图。
图3是表示射线治疗装置控制装置的方框图。
图4是表示在计算移位偏移修正量时使用的透过图像的图。
图5是表示在计算旋转偏移修正量时使用的透过图像的图。
图6是表示两个成像器系统拍摄透过图像的定时的曲线图。
图7是表示两个成像器系统的视野的图。
图8是表示亮度的累积频数的曲线图。
图9是表示其它的射线治疗装置的图。
【具体实施方式】
参照附图，记载本发明的射线治疗系统的实施方式。如图1所示，该射线治疗系统1包括射线治疗装置控制装置2和射线治疗装置3。射线治疗装置控制装置2是例示为个人计算机的计算机。射线治疗装置控制装置2和射线治疗装置3互相连接，以便能够双向传输信息。
图2表示射线治疗装置3。射线治疗装置3包括旋转驱动装置11、O形环12、移动台架14、摆头机构15、治疗用射线照射装置16。旋转驱动装置11在基座上支承O形环12，使其能够以旋转轴17为中心旋转，由射线治疗装置控制装置2控制使O形环12以旋转轴17为中心旋转。旋转轴17与铅直方向平行。O形环12被形成为以旋转轴18为中心的环状，其支承着移动台架14，使其能以旋转轴18为中心旋转。旋转轴18与铅直方向垂直，通过包含在旋转轴17中的等角点(isocenter)19。旋转轴18还对O形环12固定，基与O形环12一同以旋转轴17为中心旋转。移动台架14形成为以旋转轴18为中心的环状，其被配置为与O形环12的环成为同心圆。射线治疗装置3还包括未图示的移动驱动装置。该移动驱动装置由射线治疗装置控制装置2控制，并以旋转轴18为中心使移动台架14旋转。
摆头机构15固定在移动台架14的环的内侧，治疗用射线照射装置16配置在移动台架14的内侧，在移动台架14上支承着治疗用射线照射装置16。摆头机构15具有倾斜(tilt)轴21和摇头(pan)轴22。摇头轴22对于移动台架14固定，与旋转轴18平行而与旋转轴18不交叉。倾斜轴21与摇头轴22正交。摆头机构15由射线治疗装置控制装置2控制，以摇头轴22为中心使治疗用射线照射装置16旋转，并以倾斜轴21为中心使治疗用射线照射装置16旋转。
治疗用射线照射装置16由射线治疗装置控制装置2控制，射出治疗用射线23。治疗用射线23大致沿着通过摇头轴22和倾斜轴21交叉的交点的直线辐射。治疗用射线23被形成为具有一样的强度分布。治疗用射线照射装置16包括MLC(multileaf collimator，多叶准直器)20。该MLC20由射线治疗装置控制装置2控制，通过遮蔽治疗用射线23的一部分，从而变更治疗用射线23照射患者时的照射区域的形状。
通过如此由移动台架14支承治疗用射线照射装置16，若一旦通过摆头机构15调整治疗用射线照射装置16，使其朝向等角点19，则即使O形环12通过旋转驱动装置11而旋转，或者移动台架14通过该移动驱动装置旋转，治疗用射线23也始终大致通过等角点19。即，通过进行移动/旋转从而能够从任意方向对等角点19照射治疗用射线23。
射线治疗装置3还包括多个成像器系统。即，射线治疗装置3包括诊断用X射线源24、25和传感器阵列32、33。诊断用X射线源24由移动台架14支承。移动台架14配置在环的内侧，被配置在使从等角点19连接诊断用X射线源24的线段和从等角点19连接治疗用射线照射装置16的线段所成的角为锐角的位置。诊断用X射线源24由射线治疗装置控制装置2控制，向等角点19射出诊断用X射线35。诊断用X射线35从诊断用X射线源24具有的一点辐射，是以这一点为顶点的圆锥状的锥形束。诊断用X射线35的束散角为12度。诊断用X射线源25由移动台架14支承。诊断用X射线源25配置在移动台架14的环的内侧，被配置在使从等角点19连接诊断用X射线源25的线段和从等角点19连接治疗用射线照射装置16的线段所成的角为锐角的位置。诊断用X射线源25还被配置在使从等角点19连接诊断用X射线源24的线段和从等角点19连接诊断用X射线源25的线段所成的角为直角(90度)的位置。诊断用X射线源25由射线治疗装置控制装置2控制，向等角点19射出诊断用X射线36。诊断用X射线36从诊断用X射线源25具有的一点辐射，是以这一点为顶点的圆锥状的锥形束。诊断用X射线36的束散角为12度。
传感器阵列32由移动台架14支承。传感器阵列32接收由诊断用X射线源24辐射并透过了等角点19的周边的被拍摄体的诊断用X射线35，生成该被拍摄体的透过图像。传感器阵列33由移动台架14支承。传感器阵列33接收由诊断用X射线源25辐射并透过了等角点19的周边的被拍摄体的诊断用X射线36，生成该被拍摄体的透过图像。该透过图像由多个该透过图像配置为矩阵状的多个像素形成。该多个像素在该透过图像中配置为矩阵状，分别与亮度相对应。通过与多个像素的每一个对应的亮度被着色到多个像素的每一个，从而该透过图像显现出被拍摄体。作为传感器阵列32、33，例示FPD(Plat Panel Detector，平板检测器)、X射线II(Image Intensifier，像增强器)。
根据这样的成像器系统，根据通过传感器阵列32、33得到的图像信号，可以生成以等角点19为中心的透过图像。
射线治疗装置3还包括床(couch)41和床驱动装置42。床41用于由射线治疗系统1治疗的患者4横卧。床41包括未图示的固定器具。该固定器具将该患者固定在床41上，以使该患者不会动。床驱动装置42将床41支承在基座上，通过射线治疗装置控制装置2控制从而移动床41。
图3表示射线治疗装置控制装置2。该射线治疗装置控制装置2是计算机，包括未图示的CPU、存储装置、输入装置、输出装置和接口。该CPU执行安装在射线治疗装置控制装置2中的计算机程序，控制该存储装置和输入装置以及输出装置。该存储装置记录该计算机程序，记录该CPU所使用的信息，并记录由该CPU生成的信息。该输入装置将通过用户操作而生成的信息输出到该CPU。作为该输入装置，例示键盘、鼠标。该输出装置将由该CPU生成的信息按用户可识别地输出。作为该输出装置，例示显示器。该接口将由连接到射线治疗装置控制装置2的外部设备生成的信息输出到该CPU，并将由该CPU生成的信息输出到该外部设备。该外部设备包含射线治疗装置3的旋转驱动装置11、移动驱动装置、摆头机构15、治疗用射线照射装置16、MLC20、成像器系统(诊断用X射线源24、25、传感器阵列32、33)以及床驱动装置42。
该计算机程序包含拍摄前校正单元51、拍摄单元52、拍摄中校正单元53、校正单元54、再构成单元55、治疗计划单元56以及照射单元57。
拍摄前校正单元51使用射线治疗装置3的移动驱动装置来旋转移动台架14，同时使用射线治疗装置3的成像器系统，拍摄多张被配置在等角点19上的校正用被拍摄体的透过图像。拍摄前校正单元51根据该多个透过图像，计算移位偏移修正量、旋转偏移修正量、三维旋转偏移修正量。
拍摄单元52使用射线治疗装置3的移动驱动装置，以旋转轴18为中心，使移动台架14从规定角度旋转102.0度。拍摄单元52在移动台架14每旋转0.5度时，使用射线治疗装置3的成像器系统，拍摄多张患者43的透过图像。即，拍摄单元52在移动台架14每旋转0.5度时，使用诊断用X射线源24射出诊断用X射线35，使用诊断用X射线源25射出诊断用X射线36。此时，该诊断用X射线35和诊断用X射线36在移动台架14每旋转0.5度时，同时射出。拍摄单元52还在移动台架14每旋转0.5度时，使用传感器阵列32拍摄患者43的透过图像，并使用传感器阵列33拍摄患者43的透过图像。即，拍摄单元52从互相不同的205个方向，使用对患者43照射的诊断用X射线35拍摄205张透过图像，并从互相不同的205个方向，使用对患者43照射的诊断用X射线36拍摄205张透过图像。
拍摄中校正单元53使用由拍摄单元52用诊断用X射线35拍摄的多个透过图像中的几个和由拍摄单元52用诊断用X射线36拍摄的多个透过图像中的几个，计算亮度变换函数。
校正单元54根据由拍摄前校正单元51计算出的移位偏移修正量，将由拍摄单元52拍摄的多个透过图像校正为移位偏移修正后透过图像。校正单元54还根据由拍摄前校正单元51计算的旋转偏移修正量，将该移位偏移修正后透过图像校正为旋转偏移修正后透过图像。校正单元54还根据由拍摄前校正单元51计算的三维旋转偏移修正量，将该移旋转偏移移修正后透过图像校正为三维旋转偏移修正后透过图像。
校正单元54还基于由拍摄中校正单元53计算出的亮度变换函数，将从拍摄单元52使用诊断用X射线36拍摄的多个透过图像校正的三维旋转偏移修正后透过图像校正为亮度修正后透过图像。
再构成单元55将由校正单元54校正的多个修正后图像再构成为三维数据。该三维数据表示患者43的脏器的立体形状，对多个立体像素(voxel)对应多个透过率。该多个立体像素分别对应于没有缝隙地填充了配置患者43的空间的多个长方体。作为该长方体，例示一边的长度为0.4mm的立方体。对应于该各立体像素的透过率表示与该各立体像素对应的位置的立方体的X射线的透过率。
治疗计划单元56将由再构成单元55再构成的患者43的三维数据显示在输出装置中，使用户可阅览。治疗计划单元56还根据使用输入装置输入的信息生成治疗计划。该治疗计划表示患者43的三维数据，表示照射角度和剂量的组合。该照射角度表示对患者43的患部照射治疗用射线23的方向，表示O形环旋转角和台架旋转角。该O形环旋转角示出O形环12相对于基座的位置。该台架旋转角表示移动台架14相对于O形环12的位置。该剂量表示从该各照射角度对患者43照射的治疗用射线23的剂量。
照射单元57基于由治疗计划单元56生成的治疗计划，使用射线治疗装置3对患者43进行移动体追随照射治疗，或者对患者43进行Arc照射治疗。
照射单元57在对患者43进行移动体追随照射治疗时，根据使用射线治疗装置3的成像器系统拍摄的透过图像，计算患者43的患部的位置。照射单元57为了使治疗用射线23透过该计算的患部的位置，使用摆头机构15驱动治疗用射线照射装置16，并使用MLC20控制治疗用射线23的照射区域的形状。照射单元57在驱动摆头机构15和MLC20之后，使用治疗用射线照射装置16射出治疗用射线23。照射单元57重复执行从该透过图像的拍摄到治疗用射线23的射出为止的动作。
照射单元57在对患者43进行Arc照射治疗时，在由拍摄单元52拍摄多个透过图像中，即在移动台架14以旋转轴18为中心旋转中，从该各照射角度对患者43照射规定的治疗用射线23。
图4表示拍摄前校正单元51计算移位偏移量时所使用的透过图像。透过图像61中设定有基准点62。作为基准点62，例示透过图像61的中心。透过图像61中显现出表示作为校正用被拍摄体的球体的图形63。该球体被配置使该球体的中心与等角点19重合。拍摄前校正单元51根据透过图像61中的显现出图形63的位置和基准点62，计算移位偏移修正量64。移位偏移修正量64表示从显现出图形63的位置到基准点62的距离和基准点62对于显现出图形63的位置的朝向。
按照移动台架14的每个旋转角度，对每个诊断用X射线源计算多个移位偏移修正量64。即，该多个移位偏移修正量64对应于移动台架14朝向的角度和诊断用X射线源24、25中的一个的组合。该角度表示移动台架14从规定的角度每次旋转0.5度时移动台架14可能朝向的多个角度中的一个。根据使用在移动台架14朝向该对应的角度时由该对应的诊断用X射线源射出的诊断用X射线拍摄的透过图像，计算该多个移位偏移修正量64的每个。
此时，校正单元54将使用在移动台架14朝向某个角度时由诊断用X射线源射出的诊断用X射线通过拍摄单元52拍摄的透过图像，根据其角度和与该诊断用X射线源对应的移位偏移修正量64，校正为移位偏移修正后透过图像，以使配置在等角点19的被拍摄体被显现在移位偏移修正后透过图像的基准点上。射线治疗装置3的构成部件通过移动台架14旋转而弯曲。因此，配置在等角点19的被拍摄体在移动台架14每次旋转时，显现在由成像器系统拍摄的透过图像中互相不同的位置上。通过这样的校正，该移位偏移修正后透过图像通过移动台架14旋转而使配置在等角点19的被拍摄体的图形被显现在基准点上。
图5表示通过拍摄前校正单元51计算旋转偏移量时使用的透过图像。该透过图像65中显现出表示校正用被拍摄体的图形66。该校正用被拍摄体被形成为与球体不同的形状，并被配置与等角点19重合。拍摄前校正单元51根据透过图像65中本来应该显现出的图形67的朝向和图形66的朝向来计算旋转偏移修正量68。旋转偏移修正量68表示为了使图形66的朝向与图形67的朝向一致而使图形66旋转的角度。
按照移动台架14的每个旋转角度，对每个诊断用X射线源计算多个旋转偏移修正量68。即，该多个旋转偏移修正量68的每个对应于移动台架14朝向的角度和诊断用X射线源24、25中的一个的组合。根据使用在移动台架14朝向该对应的角度时由该对应的诊断用X射线源射出的诊断用X射线拍摄的透过图像，计算该多个旋转偏移修正量68的每个。
此时，校正单元54在从使用在移动台架14朝向某个角度时由诊断用X射线源射出的诊断用X射线通过拍摄单元52拍摄的透过图像校正了的移位偏移修正后，根据其角度和与该诊断用X射线源对应的旋转偏移修正量68，校正为旋转修正后透过图像。射线治疗装置3的构成部件通过移动台架14旋转而弯曲。因此，配置在等角点19的被拍摄体在移动台架14每次旋转时，有可能旋转显现在由成像器系统拍摄的透过图像中。通过这样的校正，该旋转偏移修正后透过图像通过移动台架14旋转而使配置在等角点19的被拍摄体的图形被显现在正确的朝向上。
图6表示拍摄单元52使用诊断用X射线35拍摄透过图像的拍摄动作。该拍摄动作81在移动台架14从0.0度旋转到102.0度时被执行，表示由多个拍摄动作82‑1～82‑205形成。拍摄动作81还表示移动台架14每旋转0.5度时执行多个拍摄动作82‑1～82‑205的各拍摄动作82‑i(i＝1，2，3，…，205)。拍摄动作81还表示移动台架14从0.0度旋转到(i×0.5‑0.5)时执行拍摄动作82‑i。拍摄动作81还表示诊断用X射线源24被配置在(i×0.5‑0.5)度时执行拍摄动作82‑i，即表示在(i×0.5‑0.5)度的拍摄角度执行拍摄动作82‑i。该拍摄角度表示诊断用X射线源24配置的位置对于等角点19的方向，与移动台架14的角度一一对应。
图6还表示由拍摄单元52使用诊断用X射线36拍摄透过图像的拍摄动作。该拍摄动作83在移动台架14从0.0度旋转到102.0度时执行，由拍摄单元52使用诊断用X射线36分别拍摄多个透过图像的多个拍摄动作84‑1～84‑205形成。拍摄动作63还表示在移动台架14每旋转0.5度时执行多个拍摄动作84‑1～84‑205的各拍摄动作84‑i。拍摄动作83还表示在移动台架14旋转(i×0.5‑0.5)度时执行拍摄动作84‑i。拍摄动作83还表示在诊断用X射线源25配置在(i×0.5+89.5)度时执行拍摄动作84‑i，表示在(i ×0.5+89.5)度的拍摄角度执行拍摄动作84‑i。该拍摄角度表示诊断用X射线源25配置的位置对于等角点19的方向，与移动台架14的角度一一对应。
拍摄动作81和拍摄动作83还表示在拍摄角度为90度到102.0度的范围内使用诊断用X射线35和诊断用X射线36两者重复拍摄，表示执行拍摄动作84‑j(j＝1，2，3，…，25)时的拍摄角度与执行拍摄动作82‑(j+180)时的拍摄角度一致。拍摄动作81和拍摄动作83还表示执行拍摄动作84‑i的定时与执行拍摄动作82‑i的定时一致。
图7表示由拍摄中校正单元53计算亮度变换函数时使用的透过图像。该透过图像71在诊断用X射线源24位于90度到102.0度的范围中的某个拍摄角度时使用诊断用X射线35拍摄，显现出某个视野。该透过图像72在诊断用X射线源25配置在透过图像71的拍摄角度上时使用诊断用X射线36拍摄，显现出某个视野。由于移动台架14的旋转引起的射线治疗装置3的构成部件的弯曲，透过图像71的视野与透过图像72的视野不同，透过图像71的视野的一部分与透过图像72的一部分重合。透过图像71具有显现出该重合的视野的区域73，透过图像72具有显现出该重合的视野的区域74。
图8表示由拍摄中校正单元53计算亮度变换函数时使用的累积频数分布75和累积频数分布76。累积频数分布75表示透过图像71的区域73中包含的多个像素的亮度的累积频数。此时，该累积频数与该亮度一一对应。累积频数分布76表示透过图像72的区域74中包含的多个像素的亮度的累积频数。此时，该累积频数与该亮度一一对应。
拍摄中校正单元53基于累积频数分布75和累积频数分布76计算亮度函数。该亮度函数将累积频数分布76中与累积频数I对应的亮度x对应于累积频数分布75中与累积频数I对应的亮度f(x)。即，计算亮度函数，以使通过该亮度函数从区域74变换的图像的亮度的频数分布与区域73的亮度的频数分布一致。
拍摄中校正单元53对拍摄单元52使用诊断用X射线35和诊断用X射线36重复拍摄角度而拍摄的25对透过图像的每对，计算这样的亮度函数。拍摄中校正单元53还通过将该计算出的25个亮度函数进行平均从而计算亮度变换函数。
本发明的射线断层拍摄方法的实施方式使用射线治疗系统1执行，包括拍摄前校正的动作、生成患者的三维数据的动作、生成治疗计划的动作、进行射线治疗的动作。
在该拍摄前校正的动作中，首先，用户配置作为校正用被拍摄体的球体，使其中心与等角点19重合。用户操作射线治疗装置控制装置2，以旋转轴18为中心旋转移动台架14，移动台架14每旋转0.5度时，使用从诊断用X射线源24射出的诊断用X射线35拍摄该球体的透过图像，并使用从诊断用X射线源25射出的诊断用X射线36拍摄该球体的透过图像。
射线治疗装置控制装置2基于该拍摄的多个透过图像计算移位偏移修正量。射线治疗装置控制装置2将该计算出的移位偏移修正量与移动台架14的旋转角度和诊断用X射线源对应记录在记录装置中。
用户配置被形成为球以外的形状的校正用被拍摄体，使其与等角点19重合。用户操作射线治疗装置控制装置2，以旋转轴18为中心旋转移动台架14，移动台架14每旋转0.5度时，使用从诊断用X射线源24射出的诊断用X射线35拍摄该校正用被拍摄体的透过图像，并使用从诊断用X射线源25射出的诊断用X射线36拍摄该校正用被拍摄体的透过图像。
射线治疗装置控制装置2根据该拍摄的多个透过图像计算旋转偏移修正量。射线治疗装置控制装置2将该计算出的旋转偏移修正量与移动台架14的旋转角度和诊断用X射线源对应记录在记录装置中。
用户配置在同一平面上至少包括4个物体的校正用被拍摄体，使其与等角点19重合。用户操作射线治疗装置控制装置2，使用从诊断用X射线源24射出的诊断用X射线35拍摄该校正用被拍摄体的透过图像，并使用从诊断用X射线源25射出的诊断用X射线36拍摄该校正用被拍摄体的透过图像。
射线治疗装置控制装置2根据该拍摄的透过图像计算三维旋转偏移修正量。射线治疗装置控制装置2将该计算出的三维旋转偏移修正量与诊断用X射线源对应记录在记录装置中。
在生成该患者的三维数据的动作中，用户首先将患者43固定在射线治疗装置3的床41上。用户操作射线治疗装置控制装置2，使用旋转驱动装置11以旋转轴17为中心旋转O形环12，将O形环12配置在所希望的位置上，使用移动驱动装置以旋转轴18为中心旋转移动台架14，将移动台架14配置在初始角度(例如0.0度)上。
射线治疗装置控制装置2使用射线治疗装置3的移动驱动装置以旋转轴18为中心使移动台架14从该初始角度旋转102.0度。射线治疗装置控制装置2在移动台架14每旋转0.5度时，使用诊断用X射线源24射出诊断用X射线35，并使用诊断用X射线源25射出诊断用X射线36。此时，该诊断用X射线35和诊断用X射线36在移动台架14每旋转0.5度时同时射出。射线治疗装置控制装置2还在移动台架14每旋转0.5度时，使用传感器阵列32拍摄患者43的透过图像，并使用传感器阵列33拍摄患者43的透过图像。
射线治疗装置控制装置2通过这样的动作，在0.0度到192.0度的范围中每隔0.5度，从不同的385个拍摄角度拍摄患者的透过图像。通过这样的动作，射线治疗装置控制装置2与使用一个成像器系统拍摄该多个透过图像相比，能够在更短时间内拍摄该多个透过图像。
射线治疗装置控制装置2通过这样的动作，在拍摄角度为90度到102.0度的范围中使用诊断用X射线35和诊断用X射线36的两者重复拍摄。
射线治疗装置控制装置2对使用诊断用X射线35和诊断用X射线36重复拍摄角度而拍摄的25对透过图像的每对，计算累积频数分布75和累积频数分布76。射线治疗装置控制装置2对重复拍摄角度而拍摄的25对透过图像的每对，根据累积频数分布75和累积频数分布76计算亮度函数。射线治疗装置控制装置2还通过将该计算出的25个亮度函数进行平均从而计算亮度变换函数。
射线治疗装置控制装置2根据通过拍摄前校正的动作计算出的移位偏移修正量，将该拍摄的多个透过图像校正为移位偏移修正后透过图像。射线治疗装置控制装置2还根据通过拍摄前校正的动作计算出的旋转偏移修正量，将该移位偏移修正后透过图像校正为旋转偏移修正后透过图像。射线治疗装置控制装置2还根据通过拍摄前校正的动作计算出的三维旋转偏移修正量，将该旋转偏移修正后透过图像校正为三维旋转偏移修正后透过图像。
射线治疗装置控制装置2还根据该计算出的亮度变换函数，将从使用诊断用X射线36拍摄的多个透过图像校正的三维旋转偏移修正后透过图像校正为亮度修正后透过图像。使用诊断用X射线35拍摄的透过图像受到由与该诊断用X射线35同时射出的诊断用X射线36由患者43散射后的散射射线影响。使用诊断用X射线36拍摄的透过图像同样受到由与该诊断用X射线36同时射出的诊断用X射线35由患者43散射后的散射射线影响。因此，使用诊断用X射线35拍摄的透过图像和使用诊断用X射线36拍摄的透过图像即使拍摄角度一致，被拍摄体的显现方法也不同。这样的亮度修正后透过图像因为根据使用同时射出的诊断用X射线35和诊断用X射线36分别拍摄的透过图像的对校正了亮度，因此从使用诊断用X射线35拍摄的多个透过图像校正的三维旋转偏移修正后透过图像的被拍摄体的显现方法大致一致。
射线治疗装置控制装置2还将从使用诊断用X射线35拍摄的多个透过图像校正的三维旋转偏移修正后透过图像、和使用诊断用X射线36拍摄的多个透过图像校正的亮度修正后透过图像再构成患者43的三维数据。
根据生成这样的三维数据的动作，可以使由多个成像器系统的每个的感度差引起的画质恶化非常小，同时缩短三维数据的再构成所需的多个透过图像的拍摄时间而不会提高移动台架14的旋转速度。例如，该需要的多个透过图像在以7次/秒旋转移动台架14的情况下，在通过一个成像器系统拍摄时需要约28秒，在本动作时可以约通过15秒拍摄。即，生成这样的三维数据的动作可以缩短患者闭气的时间，可以减轻拍摄该需要的透过图像时的患者负担，并且可以增加可应用的患者。
在生成该治疗计划的动作中，首先，用户将通过生成三维数据的动作而生成的患者43的三维数据输入到射线治疗装置控制装置2中。射线治疗装置控制装置2基于该三维数据，生成表示该患者的患部和该患部的周边的脏器的图像。用户使用射线治疗装置控制装置2阅览该图像，确定该患部的位置。用户还根据该图像生成治疗计划，并将该治疗计划输入到射线治疗装置控制装置2中。该治疗计划表示对该患者的患部照射医疗用射线的照射角度和从该各照射角度照射的医疗用射线的剂量和性状。
在射线治疗的动作中，射线治疗装置控制装置2驱动治疗用射线照射装置16，以便从通过生成该治疗计划的动作生成的治疗计划所示的照射角度照射治疗用射线23。即，射线治疗装置控制装置2使用旋转驱动装置11以旋转轴17为中心旋转O形环12，将O形环12配置在治疗计划所示的O形环旋转角上，使用射线治疗装置3的移动驱动装置以旋转轴18为中心旋转移动台架14，将移动台架14配置在治疗计划所表示的台架旋转角上。
射线治疗装置控制装置2在治疗用射线照射装置16被驱动之后，使用射线治疗装置3的成像器系统拍摄患者43的透过图像。射线治疗装置控制装置2基于该透过图像计算患者43的患部的位置。射线治疗装置控制装置2使用摆头机构15驱动治疗用射线照射装置16，并使用MLC20控制治疗用射线23的照射区域的形状，以使治疗用射线23透过该计算出的位置。射线治疗装置控制装置2在驱动摆头机构15和MLC20之后，使用治疗用射线照射装置16射出治疗用射线23。射线治疗装置控制装置2周期性地重复执行这样的动作，直至治疗计划所示的剂量的治疗用射线23照射到患者43的患部上为止。
另外，进行射线治疗的动作可以应用所谓Arc照射治疗，即一边旋转移动台架14一边对患者43照射治疗用射线23。此时，进行射线治疗的动作还可以与生成该三维数据的动作并行执行。
通过并行执行这样的Arc照射治疗和生成三维数据的动作，可以在Arc照射治疗后，使用通过生成该三维数据的动作而生成的三维数据进行与治疗计划时的患部位置的比较，确认Arc照射治疗是否适当地进行了。
即，在Arc照射治疗中移动台架14旋转的角度范围与三维数据再构成中移动台架14旋转的角度范围相同的情况下，该三维数据明显地表示患部被配置在适当的位置上时，用户可以判断在治疗中患部滞留在适当的位置上。该情况下，在该三维数据没有明显表示患部的位置时，用户可以判断治疗中患部从适当的位置移动了。该情况下，在该三维数据明显表示患部配置在不适当的位置上时，用户可以判断在治疗中患部滞留在不适当的位置上。
在Arc照射治疗中移动台架14旋转的角度范围比三维数据再构成中移动台架14旋转的角度范围窄的情况下，该三维数据明显地表示患部被配置在适当的位置上时，用户可以判断在治疗中患部滞留在适当的位置上。该情况下，在该三维数据没有明显表示患部的位置时，用户可以判断治疗中患部有可能从适当的位置移动了。该情况下，在该三维数据明显表示患部配置在不适当的位置上时，用户可以判断在治疗中患部滞留在不适当的位置上。
在Arc照射治疗中移动台架14旋转的角度范围比三维数据再构成中移动台架14旋转的CBCT拍摄角度范围宽的情况下，该三维数据明显地表示患部被配置在适当的位置上时，用户可以判断仅在治疗中的CBCT拍摄角度范围中患部滞留在适当的位置上。该情况下，在该三维数据没有明显表示患部的位置时，用户可以判断在治疗中的CBCT拍摄角度范围中患部从适当的位置移动了。该情况下，在该三维数据明显表示患部配置在不适当的位置上时，用户可以判断至少在CBCT拍摄角度范围中患部滞留在不适当的位置上。
另外，在诊断用X射线35、36的束散角为α度时，拍摄角度的范围从192.0度置换为(180+α)度。此时，拍摄再构成所需的透过图像时所需的移动台架14的旋转角度范围被置换为(90+α)度。此时也与已经叙述的实施方式同样，可以使由多个成像器系统的每个的感度差引起的画质恶化非常小，同时缩短三维数据的再构成所需的多个透过图像的拍摄时间而不会提高移动台架14的旋转速度。
进而，亮度变换函数不必根据该25对透过图像的全部来计算，例如，也可以应用根据该25对透过图像中的1对透过图像计算的亮度函数。此时，诊断用X射线源24和诊断用X射线源25可以被配置在使从等角点19连接诊断用X射线源24的线段和从等角点19连接诊断用X射线源25的线段所成的角为(90+α/2)度的位置。其结果，移动台架14的旋转角度范围可以从(90+α)度缩短到(90+α/2)度，可以在更短时间内拍摄三维数据所需的多个透过图像。
本发明的射线断层拍摄方法也可以应用于与已经叙述的实施方式中的射线治疗装置3不同的其它的射线治疗装置。图9表示该射线治疗装置。该射线治疗装置中，已经叙述的实施方式中的射线治疗装置3的成像器系统被置换为其它的成像器系统。即，该射线治疗装置包括诊断用X射线源91‑1～91‑3和传感器阵列92‑1～92‑3。诊断用X射线源91‑1～91‑3分别由移动台架14支承，配置在移动台架14的环的内侧。诊断用X射线源91‑2被配置在使从等角点19连接诊断用X射线源91‑1的线段和从等角点19连接诊断用X射线源91‑2的线段所成的角为(180+α)/3度的位置。诊断用X射线源91‑3被配置在使从等角点19连接诊断用X射线源91‑2的线段和从等角点19连接诊断用X射线源91‑3的线段所成的角为(180+α)/3度的位置。诊断用X射线源91‑1由射线治疗装置控制装置2控制，向等角点19射出作为束散角为α度的锥形束的诊断用X射线93‑1。诊断用X射线源91‑2由射线治疗装置控制装置2控制，向等角点19射出作为束散角为α度的锥形束的诊断用X射线93‑2。诊断用X射线源91‑3由射线治疗装置控制装置2控制，向等角点19射出作为束散角为α度的锥形束的诊断用X射线93‑3。
传感器阵列92‑1～92‑3分别由移动台架14支承，被配置在移动台架14的环的内侧。传感器阵列92‑1接收由诊断用X射线源91‑1辐射并透过了等角点19的周边的被拍摄体的诊断用X射线93‑1，生成该被拍摄体的透过图像。传感器阵列92‑2接收由诊断用X射线源91‑2辐射并透过了等角点19的周边的被拍摄体的诊断用X射线93‑2，生成该被拍摄体的透过图像。传感器阵列92‑3接收由诊断用X射线源91‑3辐射并透过了等角点19的周边的被拍摄体的诊断用X射线93‑3，生成该被拍摄体的透过图像。
本发明的射线断层拍摄方法在应用于这样的射线治疗装置中时，生成患者的三维数据的动作被置换为其它的动作。
在该动作中，用户首先，将患者43固定在射线治疗装置的床41上。用户操作射线治疗装置控制装置2，使用旋转驱动装置11以旋转轴17为中心旋转O形环12，将O形环12配置在所希望的位置上，使用移动驱动装置以旋转轴18为中心旋转移动台架14，将移动台架14配置在初始角度(例如0.0度)上。
射线治疗装置控制装置2使用该射线治疗装置的移动驱动装置以旋转轴18为中心使移动台架14从该初始角度旋转(180+α)/3度。射线治疗装置控制装置2在移动台架14每旋转0.5度时，使用诊断用X射线源91‑1射出诊断用X射线93‑1，使用诊断用X射线源91‑2射出诊断用X射线93‑2，并使用诊断用X射线源91‑3射出诊断用X射线93‑3。此时，该诊断用X射线93‑1～93‑3在移动台架14每旋转0.5度时同时射出。射线治疗装置控制装置2还在移动台架14每旋转0.5度时，使用传感器阵列92‑1～92‑3拍摄患者43的透过图像。
射线治疗装置控制装置2通过这样的动作，在0.0度到(180+α)度的范围中每隔0.5度，从不同的多个拍摄角度拍摄患者的透过图像。通过这样的动作，射线治疗装置控制装置2与使用两个成像器系统拍摄该多个透过图像相比，能够在更短时间内拍摄该多个透过图像。
射线治疗装置控制装置2与已经叙述的实施方式同样，根据使用诊断用X射线93‑1和诊断用X射线93‑2重复拍摄角度而拍摄的1对透过图像计算第一亮度变换函数。射线治疗装置控制装置2还与已经叙述的实施方式同样，根据使用诊断用X射线93‑2和诊断用X射线93‑3重复拍摄角度而拍摄的1对透过图像计算第二亮度变换函数。
射线治疗装置控制装置2基于通过拍摄前校正的动作而计算出的移位偏移修正量和旋转偏移修正量以及三维旋转偏移修正量，将该拍摄的多个透过图像校正为三维旋转偏移修正后透过图像。
射线治疗装置控制装置2还根据该计算出的第一亮度变换函数，将从使用诊断用X射线93‑2拍摄的多个透过图像校正的三维旋转偏移修正后透过图像校正为第一亮度修正后透过图像。射线治疗装置控制装置2还根据该计算出的第二亮度变换函数，将从使用诊断用X射线93‑3拍摄的多个透过图像校正的三维旋转偏移修正后透过图像校正为第二亮度修正后透过图像。
射线治疗装置控制装置2还将从使用诊断用X射线93‑1拍摄的多个透过图像校正的三维旋转偏移修正后透过图像、该第一亮度修正后透过图像以及第二亮度修正后透过图像再构成为患者43的三维数据。
根据这样的生成三维数据的动作，与已经叙述的实施方式中的射线断层拍摄方法同样，可以使由多个成像器系统的每个的感度差引起的画质恶化非常小，同时与使用两个成像器系统时相比，缩短三维数据的再构成所需的多个透过图像的拍摄时间而不会提高移动台架14的旋转速度。其结果，根据这样的生成三维数据的动作，可以缩短患者闭气的时间，可以减轻拍摄该需要的透过图像时的患者负担，并且可以增加可应用的患者。
进而，本发明的射线断层拍摄方法也可以应用于包括n个成像器系统的射线治疗装置中。此时，n个诊断用X射线源被配置在n个诊断用X射线源中邻接的两个和等角点19分别连接的两个线段所成的角为(180+α)/n度的位置。
根据本发明的射线断层拍摄方法，在应用于这样的射线治疗装置时，生成患者的三维数据的动作被置换为其它的动作。射线治疗装置控制装置2使用该射线治疗装置的移动驱动装置以旋转轴18为中心使移动台架14从其初始角度旋转(180+α)/n度。射线治疗装置控制装置2在移动台架14每旋转0.5度时，从n个诊断用X射线源分别同时射出诊断用X射线，从而拍摄患者43的透过图像。
射线治疗装置控制装置2与已经叙述的实施方式同样，根据使用从邻接的两个诊断用X射线源射出的两个诊断用X射线在同一拍摄角度拍摄的1对透过图像计算多个亮度变换函数。
射线治疗装置控制装置2根据通过拍摄前校正的动作计算出的移位偏移修正量、旋转偏移修正量、三维旋转偏移修正量，将该拍摄的多个透过图像修正为三维旋转偏移修正后透过图像。
射线治疗装置控制装置2还为了使亮度的频数分布符合利用n个诊断用X射线源中的一个拍摄的透过图像，而基于该计算出的多个亮度变换函数，校正使用n个诊断用X射线源中除了这一个之外的诊断用X射线源拍摄的透过图像。射线治疗装置控制装置2还将从使用这一个诊断用X射线源拍摄的多个透过图像校正的三维旋转偏移修正后透过图像、和从使用除了这一个之外的诊断用X射线源拍摄的多个透过图像使用亮度变换函数校正的亮度修正后透过图像再构成为患者43的三维数据。
根据这样的生成三维数据的动作，与已经叙述的实施方式中的射线断层拍摄方法同样，可以使由多个成像器系统的每个的感度差引起的画质恶化非常小，同时缩短三维数据的再构成所需的多个透过图像的拍摄时间而不会提高移动台架14的旋转速度。其结果，根据这样的生成三维数据的动作，可以缩短患者闭气的时间，可以减轻拍摄该需要的透过图像时的患者负担，并且可以增加可应用的患者。