技术领域
本发明涉及放射线治疗装置控制装置和特定部位位置计测方法， 特别是涉及在对人体内部的肿瘤患部进行放射线治疗时利用的放射线 治疗装置和特定部位位置计测方法。
背景技术
周知有通过在患部(肿瘤)照射治疗用放射线来治疗患者的放射 线治疗。执行所述放射线治疗的放射线治疗装置，具备：拍摄患者的 透过图像的成像器系统；射出所述治疗用放射线的治疗用放射线照射 装置；以及驱动所述治疗用放射线照射装置的驱动装置。所述放射线 治疗装置基于所述透过图像计算患部的位置，使用所述驱动装置驱动 所述治疗用放射线照射装置以在所述位置照射治疗用放射线。这种放 射线治疗装置能够使向正常的细胞照射的治疗用放射线的照射剂量比 向患部的细胞照射的治疗用放射线的辐射剂量小。在这种放射线治疗 中，优选较高精度地测定患者的患部。
日本特开2007-156771号公报中，公开了能够从取得图像正确地 检测对象物并且连续地进行追踪的图像检测追踪装置。所述图像检测 追踪装置的特征在于，包括：取得动图像并获得每一帧的图像的图像 输入部；检测由所述图像输入部取得的图像的动区域并对每个各帧内 的规定区域输出检测结果作为数值的动区域计算部；检测由所述图像 输入部取得的图像中的检测对象的图案并对每个各帧内的规定区域输 出检测结果作为数值的图案检测计算部；对于由所述图像输入部取得 的每一帧的图像追踪由所述图案计算部检测出的检测对象的图案并输 出所述追踪结果作为数值的图案追踪计算部；将从所述动区域计算部、 所述图案检测计算部、所述图案追踪计算部分别输出的数值合成的存 在度合成部；及基于由所述丰度合成部合成的数值对于每帧依次算出 检测对象的图案在帧内的位置作为图案窗口的图案窗口控制部。
日本特开2005-236508号公报中，公开了在追踪图像中的侵入者 等物体时能够不中断追踪而进行稳定的追踪的自动追踪装置。所述自 动追踪装置为输入由拍摄单元拍摄的图像而追踪所述图像中的对象物 体的自动追踪装置，其特征在于，包括：进行表示所述对象物体的特 征的模板图像和输入图像的相关运算的模板匹配单元；检测所述对象 物体的形状变化的形状变化检测单元；及根据所述形状变化检测单元 的处理结果控制所述模板图像的更新算法的模板保持控制单元。
日本专利第4126318号公报中，公开了更高精度地检测被检测体 的规定部位的放射线治疗装置控制装置。所述放射线治疗装置控制装 置是控制放射线治疗装置的放射线治疗装置控制装置，所述放射线治 疗装置包括放射治疗用放射线的治疗用放射线照射装置和利用透过被 检测体的放射线而生成所述被检测体的成像器图像的成像器，所述放 射线治疗装置控制装置包括：生成分别表示将显示出所述被检测体的 对象部位和所述被检测体的非对象部位的位置关系不同的多个图像模 板向一方向投影时的投影亮度的变化的多个投影模板，并生成表示在 所述多个投影模板中共有的部分的特征部位模板的特征部位提取部； 及将所述特征部位模板与将所述成像器图像向一方向投影时的投影亮 度的变化进行图案匹配而算出所述对象部位的位置的患部位置计算 部。
日本专利第3785136号公报中，公开了对于被检测体能够使放射 线治疗后的治疗计划容易进行的放射线治疗装置。所述放射线治疗装 置包括：照射治疗用放射线的放射线照射头；图像处理部，生成来自 所述放射线照射头的所述治疗用放射线所照射的被检测体的患部的图 像；控制部，以重复包括所述图像的生成和所述治疗用放射线的照射 的周期的方式，或以在第一周期的所述治疗用放射线的照射前，结束 所述第一周期的后面的第二周期中的使用诊断用X线的所述图像的拍 摄且在第一周期的所述治疗用放射线的照射期间结束所述拍摄的图像 的处理而生成所述患部的图像的方式，控制所述放射线照射头和所述 图像处理部。
发明内容
本发明的课题是提供更高精度地测定被拍摄体的内部的特定部位 的放射线治疗装置控制装置和特定部位位置计测方法。
本发明的另一课题是提供更适宜地生成用于测定被拍摄体的内部 的特定部位的模板的放射线治疗装置控制装置和特定部位位置计测方 法。
本发明的其他另一课题是提供更容易地生成用于测定被拍摄体的 内部的特定部位的模板的放射线治疗装置控制装置和特定部位位置计 测方法。
本发明的放射线治疗装置控制装置包括：匹配度计算部，基于使 用透过被拍摄体的放射线拍摄的多个透过图像和模板集合计算出多个 匹配度；选择部，基于所述匹配度从所述多个透过图像选择模板用透 过图像；以及模板生成部，将基于所述模板用透过图像生成的新模板 追加到所述模板集合。所述多个匹配度与从所述模板集合选择一个模 板且从所述多个透过图像选择一个透过图像的多个现象对应，分别表 示所述一个透过图像中的部分与所述一个模板类似的程度。此时，在 任意时刻拍摄的被拍摄体的透过图像，即使在被拍摄体的特定部位和 其以外的部位之间的位置关系不同的情况下，与这样生成的模板中的 任一个模板一致的概率也较高。因此，放射线治疗装置控制装置能够 更高精度地测定所述特定部位。
优选本发明的放射线治疗装置控制装置包括：拍摄部，利用透过 被拍摄体的放射线拍摄位置测定用透过图像；模板匹配部，通过将所 述模板集合的每一个与所述位置测定用透过图像进行图案匹配，从所 述模板集合选择与所述位置测定用透过图像的部分最类似的最优模 板；位置计算部，基于所述位置测定用透过图像和所述最优模板计算 出特定部位位置；驱动部，基于所述特定部位位置控制驱动装置以使 治疗用放射线透过所述特定部位位置，所述驱动装置相对于被拍摄体 驱动射出治疗用放射线的放射线照射装置；以及照射部，控制放射线 照射装置以使治疗用放射线射出。
本发明的放射线治疗装置控制装置，还具备将基于所述多个匹配 度生成的画面显示于显示装置的显示部。选择部基于通过操作输入装 置而输入的信息，从所述多个透过图像中选择所述模板用透过图像。 根据这种放射线治疗装置控制装置，用户能够基于所述多个匹配度选 择所述模板用透过图像，能够更适宜且更容易地选择所述模板用透过 图像。
优选所述画面表示拍摄所述多个透过图像的顺序。
优选所述画面表示通过所述多个透过图像的每一个透过图像中的 使用了所述模板集合的模板匹配而算出的位置。
优选所述画面识别所述多个透过图像中的匹配度较大的第一透过 图像和所述多个透过图像中的匹配度较小的第二画面。
优选所述画面识别所述多个透过图像中的生成所述模板集合的模 板时使用的第一透过图像、及所述多个透过图像中的生成所述模板时 未使用的第二透过图像。
优选所述新模板表示在基于通过操作输入装置输入的信息而从所 述模板用透过图像中提取出的模板区域中显示出的图像。
所述模板用透过图像包括使用从第一位置射出的放射线拍摄的第 一模板用透过图像、及在拍摄第一模板用透过图像的拍摄时刻使用从 与所述第一位置不同的第二位置射出的放射线拍摄的第二模板用透过 图像。所述新模板包括在从第一模板用透过图像提取出的第一模板区 域显示出的第一模板、及在从第二模板用透过图像提取出的第二模板 区域显示出的第二模板。优选第二模板区域以第二模板区域的规定方 向的位置与第一模板区域的规定方向的位置对应的方式提取。
本发明的特定部位位置计测方法包括：基于使用透过被拍摄体的 放射线拍摄的多个透过图像和模板集合计算出多个匹配度的步骤；基 于所述匹配度从所述多个透过图像选择模板用透过图像的步骤；将基 于所述模板用透过图像生成的新模板追加到所述模板集合的步骤；利 用透过被拍摄体的放射线拍摄位置测定用透过图像的步骤；将所述模 板集合的每一个与所述位置测定用透过图像进行图案匹配，从所述模 板集合选择与所述位置测定用透过图像的部分最类似的最优模板的步 骤；及基于所述位置测定用透过图像和所述最优模板来算出特定部位 位置的步骤。所述多个匹配度与从所述模板集合选择一个模板且从所 述多个透过图像选择一个透过图像的多个现象对应，分别表示所述一 个透过图像中的部分与所述一个模板类似的程度。此时，即使在被拍 摄体的特定部位和其以外的部位之间的位置关系不同的情况下，在任 意时刻拍摄的被拍摄体的透过图像与像这样生成的模板中的任一个模 板一致的概率也较高。因此，特定部位位置计测方法能够更高精度地 测定所述特定部位。
本发明的特定部位位置计测方法还具备将基于所述多个匹配度生 成的画面显示于显示装置的显示部。选择部基于通过操作输入装置而 输入的信息，从所述多个透过图像中选择所述模板用透过图像。根据 这种特定部位位置计测方法，用户能够基于所述多个匹配度选择所述 模板用透过图像，并能够更适宜且更容易地选择所述模板用透过图像。
优选所述画面表示拍摄所述多个透过图像的顺序。
优选所述画面表示通过所述多个透过图像的每一个透过图像中的 使用了所述模板集合的模板匹配而算出的位置。
优选所述画面识别所述多个透过图像中的匹配度较大的第一透过 图像和所述多个透过图像中的匹配度较小的第二画面。
优选所述画面识别所述多个透过图像中的生成所述模板集合的模 板时使用的第一透过图像和所述多个透过图像中的生成所述模板时未 使用的第二透过图像。
优选所述新模板表示在基于通过操作输入装置输入的信息而从所 述模板用透过图像中提取出的模板区域显示出的图像。
所述模板用透过图像包括：使用从第一位置射出的放射线拍摄的 第一模板用透过图像、及在拍摄第一模板用透过图像的拍摄时刻使用 从与所述第一位置不同的第二位置射出的放射线拍摄的第二模板用透 过图像。所述新模板包括在从第一模板用透过图像提取出的第一模板 区域显示出的第一模板、及在从第二模板用透过图像提取出的第二模 板区域显示出的第二模板。第二模板区域以第二模板区域的规定方向 的位置与第一模板区域的规定方向的位置对应的方式提取。
所述多个透过图像包括所述位置测定用透过图像。即，本发明的 特定部位位置计测方法也能够使用为了测定所述特定部位位置而拍摄 的位置测定用透过图像来生成模板。
本发明的放射线照射方法，包括：执行本发明的特定部位位置计 测方法的步骤；基于所述位置控制驱动装置以使治疗用放射线透过所 述特定部位位置的步骤，所述驱动装置相对于被拍摄体驱动射出治疗 用放射线的放射线照射装置；及控制放射线照射装置以使治疗用放射 线射出的步骤。即，优选本发明的特定部位位置计测方法应用于向特 定部位位置照射治疗用放射线的放射线照射方法。
本发明的放射线治疗装置控制装置和特定部位位置计测方法能够 更适宜地生成多个模板，能够通过使用所述多个模板而更高精度地测 定被拍摄体的内部的特定部位。
附图说明
图1是表示放射线治疗系统的框图。
图2是表示本发明的放射线治疗装置的立体图。
图3是表示放射线治疗装置控制装置的框图。
图4是表示模板的图。
图5是表示透过图像的图。
图6是表示由显示部生成的匹配结果画面的图。
图7是表示由显示部生成的其他匹配结果画面的图。
图8是表示由显示部生成的又一其他匹配结果画面的图。
图9是表示在指定模板区域时显示的画面的图。
图10是表示生成模板的动作的流程图。
图11是表示校正模板的动作的流程图。
图12是表示在校正模板时显示的画面的图。
具体实施方式
参照附图，说明本发明的放射线治疗装置控制装置的实施方式。 所述放射线治疗装置控制装置2如图1所示，适用于放射线治疗系统1。 放射线治疗系统1包括放射线治疗装置控制装置2和放射线治疗装置 3。放射线治疗装置控制装置2是例示为个人计算机的计算机。放射线 治疗装置控制装置2和放射线治疗装置3以能够双方向传送信息的方 式彼此连接。
图2表示放射线治疗装置3。放射线治疗装置3包括旋转驱动装置 11、O形环12、移动机架14、摇头机构15和治疗用放射线照射装置 16。旋转驱动装置11将O形环12能够以回转轴17为中心回转地支 承于基座，由放射线治疗装置控制装置2控制而以回转轴17为中心使 O形环12回转。回转轴17与铅垂方向平行。旋转驱动装置11进而计 测O形环12相对于基座的旋转角。O形环12形成为以回转轴18为轴 的环状，以能够以回转轴18为中心回转的方式支承移动机架14。回转 轴18与铅垂方向垂直，通过回转轴17所包含的等中心(isocenter)19。 回转轴18进而相对于O形环12被固定，即与O形环12一起以回转轴 17为中心回转。移动机架14形成为以回转轴18为中心的环状，以成 为O形环12的环的同心圆的方式配置。放射线治疗装置3还包括未图 示的移动驱动装置。该移动驱动装置由放射线治疗装置控制装置2控 制而以回转轴18为中心使移动机架14回转。该移动驱动装置进而计 测移动机架14相对于O形环12的移动角度。
摇头机构15以治疗用放射线照射装置16配置于移动机架14的内 侧的方式将治疗用放射线照射装置16支承于移动机架14。摇头机构 15具有俯仰轴21和摇摄轴22。摇摄轴22相对于移动机架14固定， 不与回转轴18交叉并平行于回转轴18。俯仰轴21与摇摄轴22正交。 摇头机构15由放射线治疗装置控制装置2控制，使治疗用放射线照射 装置16以摇摄轴22为中心回转，使治疗用放射线照射装置16以俯仰 轴21为中心回转。
治疗用放射线照射装置16由放射线治疗装置控制装置2控制，放 射治疗用放射线23。治疗用放射线23大致沿通过摇摄轴22和俯仰轴 21交叉的交点的直线放射。治疗用放射线23形成为具有同样强度分布。 治疗用放射线照射装置16具备多叶准直器(MLC)20。所述多叶准直 器20由放射线治疗装置控制装置2控制，通过遮挡治疗用放射线23 的一部分，来改变治疗用放射线23向患者照射时的照射野的形状。
通过像这样治疗用放射线照射装置16支承于移动机架14，由摇头 机构15将治疗用放射线照射装置16暂时调整为朝向等中心19后，即 使通过旋转驱动装置11使O形环12回转或通过所述移动驱动装置使 移动机架14回转，治疗用放射线23也总是大致通过等中心19。即， 通过进行移动/旋转能够从任意方向朝向等中心19照射治疗用放射线 23。
放射线治疗装置3还具备多个成像器系统。即，放射线治疗装置3 包括诊断用X线源24、25和传感器阵列32、33。诊断用X线源24由 移动机架14支承。诊断用X线源24配置在移动机架14的环的内侧， 并配置在从等中心19连接诊断用X线源24的线段与从等中心19连接 治疗用放射线照射装置16的线段所构成的角成为锐角的位置。诊断用 X线源24由放射线治疗装置控制装置2控制而朝向等中心19放射诊 断用X线35。诊断用X线35是从诊断用X线源24具有的1点放射并 以该1点为顶点的圆锥状的锥形束。诊断用X线源25被移动机架14 支承。诊断用X线源25配置在移动机架14的环的内侧，并配置在从 等中心19连接诊断用X线源25的线段与从等中心19连接治疗用放射 线照射装置16的线段所构成的角成为锐角的位置。诊断用X线源25 由放射线治疗装置控制装置2控制而朝向等中心19放射诊断用X线 36。诊断用X线36为从诊断用X线源25具有的1点放射并以该1点 为顶点的圆锥状的锥形束。
传感器阵列32由移动机架14支承。传感器阵列32接收由诊断用 X线源24放射而透过等中心19的周边的被拍摄体的诊断用X线35， 生成该被拍摄体的透过图像。传感器阵列33由移动机架14支承。传 感器阵列33接收由诊断用X线源25放射而透过等中心19的周边的被 拍摄体的诊断用X线36，生成该被拍摄体的透过图像。作为传感器阵 列32、33，例示出FPD(Flat Panel Detector：平板探测器)、X线II (Image Intensifier：像增强器)。
根据这种成像器系统，能够基于通过传感器阵列32、33得到的图 像信号生成以等中心19为中心的透过图像。
放射线治疗装置3还包括诊察台41和诊察台驱动装置42。诊察台 41供通过放射线治疗系统1治疗的患者43横卧所使用。诊察台41包 括未图示的固定件。该固定件以使该患者不移动的方式将该患者固定 于诊察台41。诊察台驱动装置42将诊察台41支承于基座，由放射线 治疗装置控制装置2控制而使诊察台41移动。
图3表示放射线治疗装置控制装置2。放射线治疗装置控制装置2 具备未图示的CPU、存储装置、输入装置和接口。该CPU执行安装于 放射线治疗装置控制装置2的计算机程序，控制该存储装置、输入装 置和接口。该存储装置记录该计算机程序，暂时记录由该CPU生成的 信息。该输入装置通过用户操作而生成信息，并将该信息向所述CPU 输出。作为该输入装置，例示出键盘、指示设备。该接口将通过与放 射线治疗装置控制装置2连接的外部设备生成的信息向所述CPU输出， 将通过所述CPU生成的信息向所述外部设备输出。所述外部设备包括 放射线治疗装置3的旋转驱动装置11、移动驱动装置、摇头机构15、 治疗用放射线照射装置16、多叶准直器20、成像器系统(诊断用X线 源24、25、传感器阵列32、33)和诊察台驱动装置42。
所述计算机程序包括拍摄部51、匹配度计算部52、显示部53、选 择部54、模板生成部55、模板匹配部56、位置计算部57、摇头驱动 部58和照射部59。
拍摄部51使用诊断用X线源24和传感器阵列32而在彼此不同的 多个时刻分别拍摄多个第一透过图像，使用诊断用X线源25和传感器 阵列33在所述多个时刻拍摄多个第二透过图像。拍摄部51还在放射 线治疗中使用诊断用X线源24和传感器阵列32拍摄患者43的第一位 置测定用透过图像，同时，使用诊断用X线源25和传感器阵列33拍 摄患者43的第二位置测定用透过图像。
匹配度计算部52基于由拍摄部51拍摄的多个第一透过图像和多 个第二透过图像以及由模板生成部55生成的多个第一模板和多个第二 模板，计算出多个匹配度。
显示部53基于由匹配度计算部52算出的多个匹配度生成匹配结 果画面，并将该匹配结果画面显示于显示装置。
选择部54基于经由输入装置输入的信息，从由拍摄部51拍摄的 多个第一透过图像选择多个第一模板生成用透过图像，从由拍摄部51 拍摄的多个第二透过图像选择多个第二模板生成用透过图像。
模板生成部55基于经由输入装置输入的信息，从由选择部54选 择的多个第一模板生成用透过图像分别生成多个第一模板。模板生成 部55基于经由输入装置输入的信息，从由选择部54选择的多个第二 模板生成用透过图像分别生成多个第二模板。
模板匹配部56基于在治疗中由拍摄部51拍摄的第一位置计算用 透过图像和由模板生成部55生成的多个第一模板来计算第一位置。模 板匹配部56进而基于由治疗中拍摄部51拍摄的第二位置计算用透过 图像和由模板生成部55生成的多个第二模板来计算第二位置。
位置计算部57基于由模板匹配部56算出的第一位置和第二位置， 计算配置有患者43的患部的患部位置。摇头驱动部58以使治疗用放 射线23透过由位置计算部57算出的患部位置的方式，使用摇头机构 15驱动治疗用放射线照射装置16。照射部59基于由拍摄部51拍摄的 透过图像计算出照射野的形状，并控制多叶准直器20以对该算出的形 状形成治疗用放射线23的照射野。照射部59使用治疗用放射线照射 装置16向患者照射治疗用放射线23。
图4表示由模板生成部55生成的多个模板的例子。模板61-1～ 61-3分别显示出患者43的患部62和骨63。患部62在模板61-1～ 61-3上显示出的位置彼此相等。骨63在模板61-1～61-3上显示出 的位置彼此不同。
图5表示由拍摄部51在彼此不同的多个时刻分别拍摄的多个第一 透过图像的例子。在所述多个时刻的患者43的呼吸的相位彼此不同。 所述多个透过图像65-1～65-3分别显示出患者43的患部62和骨63。 在多个透过图像65-1～65-3中患部62或骨63显示出的位置在多个 透过图像65-1～65-3的每一个中不同。而且，多个透过图像65-1～ 65-3中显示出的患部62和骨63之间的位置关系在多个透过图像65 -1～65-3的每一个中不同。
此时，匹配度计算部52从透过图像65-1中算出与模板61-1最 类似的区域的位置，并算出匹配度。该匹配度表示所述区域与所述图 像模板类似的程度，该值越大则表示所述区域越类似于所述图像模板。 作为所述图案匹配图像处理法，例示出光流法、基于正规化相关运算 的单调函数化的高速模板匹配法等。作为光流法，例示出梯度法、块 匹配法。
匹配度计算部52接着与模板61-1同样地，对于其他模板61-2～ 61-3的每一个计算出最类似的区域的位置和匹配度。匹配度计算部 52接着算出对于透过图像65-1算出的多个匹配度中最大的匹配度已 被算出的模板61-1，从透过图像65-1中算出与模板61-1最类似的 区域的位置，并计算出匹配度。匹配度计算部52与透过图像65-1同 样地，对于其他透过图像65-2～65-3，算出多个模板61-2～61-3 中最类似的模板，算出与该模板最类似的区域的位置，并计算出匹配 度。
模板匹配部56与匹配度计算部52同样地，对于由拍摄部51拍摄 出的第一位置计算用透过图像，从由模板生成部55生成的多个第一模 板中算出最类似的模板，算出与该模板最类似的区域的第一位置，并 算出第一匹配度。模板匹配部56进而对于由拍摄部51拍摄的第二位 置计算用透过图像，从由模板生成部55生成的多个第二模板中算出最 类似的模板，算出与该模板最类似的区域的第二位置，并算出第二匹 配度。位置计算部57在该第一匹配度比阈值大且所述第二匹配度比所 述阈值大时，基于所述第一位置和第二位置算出患者43的患部的位置。 位置计算部57在所述第一匹配度比阈值小时或所述第二匹配度比所述 阈值小时，不算出患者43的患部的位置。
图6表示由显示部53生成的匹配结果画面。该匹配结果画面71 表示由拍摄部51拍摄的多个第一透过图像中的一个透过图像。该透过 图像显示出患者43的患部72。所述匹配结果画面进而将框73、PTV 投影74、十字75重叠于该透过图像而显示。框73在由匹配度计算部 52对于该透过图像算出的区域的位置显示。PTV投影74与将患者43 的患部的三维照射区域(PTV、Planning Tumor Volume)投影的区域对 应，在与关于该透过图像由匹配度计算部52算出的区域的位置对应的 位置显示。十字75与患者43的患部的特征点对应，在与关于该透过 图像由匹配度计算部52算出的区域的位置对应的位置显示。对于该特 征点，例示出该患部的重心。
显示部53基于经由输入装置输入的信息，将由拍摄部51拍摄的 多个第一透过图像中的任意一个透过图像显示在这种匹配结果画面。
根据这种匹配结果画面，用户基于患部72所显示的位置和框73 或PTV投影74或十字75所显示的位置之间的关系，能够较容易地判 断模板是否与所述透过图像在适当的位置进行模板匹配。
图7显示由显示部53生成的其他匹配结果画面。该匹配结果画面 81由第一区域82和第二区域83形成。第一区域82中显示有多个透过 图像84。多个透过图像84由利用匹配度计算部52算出的比规定的阈 值大的匹配度的透过图像形成。多个透过图像84分别重叠框87而显 示。框87在对于透过图像84的每一个由匹配度计算部52算出的区域 的位置显示。第二区域83中显示有其他多个透过图像85。由利用匹配 度计算部52算出的比所述阈值小的匹配度的透过图像形成。
匹配结果画面81显示在患者43的患部处于何种状态时是否适当 地进行了模板匹配。因此，用户通过参照匹配结果画面81，能够更容 易地确认必须追加显示出何种状态的患者43的患部的模板。
图8显示由显示部53生成的又一其他匹配结果画面。该匹配结果 画面76显示多个图像号码77。多个图像号码77分别与由拍摄部51拍 摄的多个第一透过图像对应，识别所述多个第一透过图像。多个图像 号码77以矩阵状排列，多个图像号码77排列的顺序与所述多个第一 透过图像被拍摄的顺序一致。多个图像号码77分别包括第一图像号码 78、第二图像号码79和第三图像号码80。第一图像号码78以第一显 示方式显示。与第一图像号码78对应的第一透过图像用于通过模板生 成部55生成第一模板。第二图像号码79以与所述第一显示方式不同 的第二显示方式显示。与第二图像号码79对应的第一透过图像由匹配 度计算部52计算出比规定的阈值大的匹配度。第三图像号码80以与 所述第一显示方式不同且与所述第二显示方式不同的第三显示方式显 示。与第三图像号码80对应的第一透过图像由匹配度计算部52计算 出比规定的阈值大的匹配度。
匹配结果画面76表示在什么时机拍摄的透过图像是否适当地进行 了模板匹配。因此，用户通过参照匹配结果画面76能够更容易地确认 必须追加从在什么时机拍摄的透过图像生成的模板。
图9表示通过模板生成部55生成第一模板和第二模板时由显示装 置显示的画面。所述画面91显示第一模板生成用透过图像92-1和第 二模板生成用透过图像92-2。第一模板生成用透过图像92-1表示由 选择部54选择的多个第一模板生成用透过图像的一个，显示出患者43 的患部的像93-1。第二模板生成用透过图像92-2表示由选择部54 选择的多个第二模板生成用透过图像中与第一模板生成用透过图像92 -1同时拍摄的图像，显示出患者43的患部的像93-1。
画面91中，还将框94-1、PTV投影95-1、十字96-1与第一 模板生成用透过图像92-1重叠而显示。框94-1在对于第一模板生 成用透过图像92-1由匹配度计算部52算出的区域的位置显示。PTV 投影95-1与将患者43的患部的三维照射区域(PTV)投影的区域对 应，在与对于第一模板生成用透过图像92-1由匹配度计算部52算出 的区域的位置对应的位置显示。十字96-1与患者43的患部的特征点 对应，在与对于第一模板生成用透过图像92-1由匹配度计算部52算 出的区域的位置对应的位置显示。
画面91中，还将框94-2、PTV投影95-2和十字96-2与第二 模板生成用透过图像92-2重叠而显示。框94-2在对于第二模板生 成用透过图像92-2由匹配度计算部52算出的区域的位置显示。PTV 投影95-2与将患者43的患部的三维照射区域(PTV)投影的区域对 应，并在与对于第二模板生成用透过图像92-2由匹配度计算部52算 出的区域的位置对应的位置显示。十字96-2与患者43的患部的特征 点对应，并在与对于第二模板生成用透过图像92-2由匹配度计算部 52算出的区域的位置对应的位置显示。
模板生成部55基于经由输入装置输入的信息，改变显示框94-1 的位置。此时，模板生成部55还以框94-1、PTV投影95-1和十字 96-1的位置关系不变化的方式与框94-1一起改变显示PTV投影95 -1和十字96-1的位置。模板生成部55还以对于框94-1的方向97 的位置与对于框94-2的方向97的位置一致的方式，与框94-1一起 改变显示框94-2的位置。
模板生成部55基于经由输入装置输入的信息改变显示框94-2的 位置。此时，模板生成部55还以框94-2、PTV投影95-2和十字96 -2的位置关系不变化的方式，与框94-2一起改变显示PTV投影95 -2和十字96-2的位置。模板生成部55还以对于框94-2的方向97 的位置与对于框94-1的方向97的位置一致的方式，与框94-2一起 改变显示框94-1的位置。
模板生成部55基于经由输入装置输入的信息改变框94-1或框94 -2的位置后，基于第一模板生成用透过图像92-1生成第一模板，基 于第二模板生成用透过图像92-2生成第二模板。所述第一模板与第 一模板生成用透过图像92-1中的由框94-1包围的区域所显示的图 像一致。所述第二模板与第二模板生成用透过图像92-2中的由框94 -2包围的区域所显示的图像一致。
患者43的患部的像93-1在第一模板生成用透过图像92-1中显 示出的方向97的位置与患部的像93-2在第二模板生成用透过图像92 -2中显示出的方向97的位置一致。因此，模板生成部55能够使从第 一模板生成用透过图像92-1和第二模板生成用透过图像92-2生成 第一模板和第二模板时的用户的操作较为容易。
本发明的放射线照射方法的实施方式使用放射线治疗系统1执行， 包括生成模板的动作、进行放射线治疗的动作、校正模板的动作。
图10表示生成所述模板的动作。用户首先将患者43固定在放射 线治疗装置3的诊察台41上。用户进而以患者43的患部大致与等中 心19重叠配置的方式操作放射线治疗装置控制装置2并使诊察台41 移动。放射线治疗装置控制装置2使用放射线治疗装置3的旋转驱动 装置11将O形环12固定在规定的旋转角，并使用放射线治疗装置3 的移动驱动装置将移动机架14固定在规定的移动角度，以从治疗计划 所示的照射角度向患者43的患部照射治疗用放射线23。放射线治疗装 置控制装置2在移动机架14被固定的状态下，使用诊断用X线源24 和传感器阵列32在彼此不同的多个拍摄时刻拍摄患者43的多个第一 透过图像，使用诊断用X线源25和传感器阵列33在所述多个拍摄时 刻拍摄患者43的多个第二透过图像(步骤S1)。
用户从所述多个第一透过图像中选择适当的一个第一透过图像， 经由输入装置将识别所述一个第一透过图像的信息输入至放射线治疗 装置控制装置2。放射线治疗装置控制装置2将所述被选择的第一透过 图像显示于显示装置。放射线治疗装置控制装置2进而从所述多个第 二透过图像计算出与所述被选择的第一透过图像同时被拍摄的一个第 二透过图像，将所述一个第二透过图像显示于显示装置(步骤S2)。
用户观看所述显示的第一透过图像，从所述第一透过图像提取形 成第一模板的区域，经由输入装置将表示所述区域的位置的信息向放 射线治疗装置控制装置2输入。放射线治疗装置控制装置2将在所述 提取的区域中显示出的图像生成为第一模板。用户观看所述显示的第 二透过图像，从所述第二透过图像提取形成第二模板的区域，经由输 入装置将表示所述区域的位置的信息向放射线治疗装置控制装置2输 入。放射线治疗装置控制装置2将在所述提取出的区域显示出的图像 生成为第二模板(步骤S3)。
放射线治疗装置控制装置2从所述多个第一透过图像的每一个中 算出与所述第一模板的每一个最类似的区域的位置，并计算出匹配度。 放射线治疗装置控制装置2接着算出对于所述各个第一透过图像算出 的多个匹配度中最大的匹配度被算出的一个第一模板，从所述各个第 一透过图像中算出与一个第一模板最类似的区域的位置，并算出匹配 度。放射线治疗装置控制装置2对于所述多个第二透过图像也与所述 多个第一透过图像同样地，从所述多个第二透过图像的每一个中算出 与所述第二模板的每一个最类似的区域的位置，并算出匹配度。放射 线治疗装置控制装置2接着算出对于所述各个第二透过图像算出的多 个匹配度中最大的匹配度被算出的一个第二模板，从所述各个第二透 过图像中算出与一个第二模板最类似的区域的位置，并算出匹配度。 放射线治疗装置控制装置2基于该算出的区域的位置和匹配度，生成 匹配结果画面71、76、81，将匹配结果画面71、76、81显示于显示装 置(步骤S4)。
用户参照匹配结果画面71、76、81，从所述多个第一透过图像中 选择适当的一个第一透过图像作为第一模板，将识别所述被选择的第 一透过图像的信息向放射线治疗装置控制装置2输入(步骤S5、被选 择)。此时，放射线治疗装置控制装置2将基于所述被选择的第一透 过图像和与所述被选择的第一透过图像同时拍摄的一个第二透过图像 生成的画面91显示于显示装置(步骤S2)。放射线治疗装置控制装置 2基于经由输入装置输入的信息，从所述被选择的第一透过图像生成第 一模板，从所述被选择的第二透过图像生成第二模板(步骤S3)。放 射线治疗装置控制装置2追加所述新生成的第一模板和第二模板，对 于所述多个第一透过图像和多个第二透过图像算出与所述模板最类似 的区域的位置和匹配度。放射线治疗装置控制装置2基于所述算出的 区域的位置和匹配度，生成匹配结果画面71、76、81，将匹配结果画 面71、76、81显示于显示装置(步骤S4)。这种步骤S3～步骤S4的 动作一直重复执行到在步骤S5中由用户将进一步生成模板的含义的信 息输入至放射线治疗装置控制装置2为止。
用户参照匹配结果画面71、76、81而生成足够个数的第一模板时， 将不进一步生成第一模板的含义的信息输入至放射线治疗装置控制装 置2(步骤S5、不被选择)。此时，放射线治疗装置控制装置2将基 于所述多个第一透过图像中的适当的一个第一透过图像和与所述第一 透过图像同时拍摄的一个第二透过图像生成的画面91显示于显示装置 (步骤S6)。
用户参照画面91，在进行了模板匹配的区域的位置需要校正时， 经由输入装置将表示适当的位置的信息向放射线治疗装置控制装置2 输入。放射线治疗装置控制装置2在所述位置被校正时(步骤S7、有 校正)，放射线治疗装置控制装置2将所述一个第一透过图像中的所 述被校正的区域中显示出的图像生成为第一模板，将所述一个第二透 过图像中的所述被校正的区域中显示出的图像生成为第二模板(步骤 S8)。
放射线治疗装置控制装置2在所述位置未被校正时(步骤S7、无 校正)或在执行步骤S8后，将基于所述第一透过图像和第二透过图像 之后紧接着拍摄的第一透过图像和第二透过图像生成的画面91显示于 显示装置(步骤S9)。用户参照画面91，在进行了模板匹配的区域的 位置需要校正时，经由输入装置将表示适当的位置的信息输入至放射 线治疗装置控制装置2。放射线治疗装置控制装置2在所述位置被校正 时(步骤S7、有校正)，放射线治疗装置控制装置2将所述一个第一 透过图像中的所述被校正的区域中显示出的图像生成为第一模板，将 所述一个第二透过图像中的所述被校正的区域中显示出的图像生成为 第二模板(步骤S8)。步骤S7～步骤S9的动作重复执行到由用户对 于多个第一透过图像和多个第二透过图像的全部确认有无校正。
根据这种动作，第一模板和第二模板以多个第一透过图像和多个 第二透过图像的全部被适当地进行模板匹配的方式生成。因此，放射 线治疗系统1通过使用这样生成的第一模板和第二模板，能够更高精 度地算出患者43的患部的位置，能够更高精度地对患者43进行放射 线治疗。根据这种动作，进而，用户易于认识到需要何种模板，能够 更容易地生成第一模板和第二模板。
进行所述放射线治疗的动作在生成所述模板的动作被执行后立即 执行，在患者43以生成所述模板的动作被固定的状态下直接执行。放 射线治疗装置控制装置2使用放射线治疗装置3的旋转驱动装置11将 O形环12固定于治疗计划表示的旋转角度，并使用放射线治疗装置3 的移动驱动装置将移动机架14固定于治疗计划表示的移动角度。
放射线治疗装置控制装置2在移动机架14被固定的状态下，使用 诊断用X线源24和传感器阵列32拍摄患者43的第一位置计算用透过 图像，使用诊断用X线源25和传感器阵列33拍摄患者43的第二位置 计算用透过图像。放射线治疗装置控制装置2对于所述第一位置计算 用透过图像，从多个第一模板中算出最类似的模板，算出与所述模板 最类似的区域的第一位置，并算出第一匹配度。放射线治疗装置控制 装置2进而对于所述第二位置计算用透过图像，从多个第二模板中算 出最类似的模板，算出与所述模板最类似的区域的第二位置，并算出 第二匹配度。放射线治疗装置控制装置2在所述第一匹配度比阈值大 且所述第二匹配度比所述阈值大时，基于所述第一位置和第二位置算 出患者43的患部的位置。放射线治疗装置控制装置2在所述第一匹配 度比阈值小时或所述第二匹配度比所述阈值小时，不计算患者43的患 部的位置。
放射线治疗装置控制装置2在能够基于所述两个透过图像确定患 部的位置时，将表示能够确定患部的位置的图像显示于显示装置。放 射线治疗装置控制装置2进而基于该算出的患部位置以治疗用放射线 23的照射轴位于所述患部的方式控制摇头机构15。放射线治疗装置控 制装置2进而基于所述第一位置计算用透过图像和第二位置计算用透 过图像算出照射野的形状，控制多叶准直器20以对所述算出的形状形 成治疗用放射线23的照射野。放射线治疗装置控制装置2进而使用治 疗用放射线照射装置16向患者照射治疗用放射线23。
放射线治疗装置控制装置2在不能确定患部的位置时，将表示不 能确定患部的位置的图像显示于显示装置。
放射线治疗装置控制装置2将这种动作周期性地一直重复执行到 向患者43的患部照射的治疗用放射线23的辐射剂量达到所述治疗计 划的辐射剂量为止。
用户在不能确定患部的位置的周期频繁地发生时，将表示中断所 述重复的信息输入至放射线治疗装置控制装置2。放射线治疗装置控制 装置2响应所述信息已被输入的情况，中断所述放射线治疗的动作。
图11表示校正模板的动作。对于校正所述模板的动作，在所述放 射线治疗的动作被用户中断时执行。放射线治疗装置控制装置2从在 放射线治疗中拍摄的多个第一位置计算用透过图像的每一个中算出与 所述第一模板的每一个最类似的区域的位置，并算出匹配度。放射线 治疗装置控制装置2接着算出对于所述各个第一位置计算用透过图像 算出的多个匹配度中最大的匹配度被算出的一个第一模板，从所述各 个第一位置计算用透过图像中算出与一个第一模板最类似的区域的位 置，并算出匹配度。放射线治疗装置控制装置2对于多个第二位置计 算用透过图像也与所述多个第一位置计算用透过图像同样地，从所述 多个第二位置计算用透过图像的每一个中算出与所述第二模板的每一 个最类似的区域的位置，并算出匹配度。放射线治疗装置控制装置2 接着算出对于所述各个第二位置计算用透过图像算出的多个匹配度中 最大的匹配度被算出的一个第二模板，从所述各个第二位置计算用透 过图像中算出与一个第二模板最类似的区域的位置，并算出匹配度。 放射线治疗装置控制装置2基于所述算出的区域的位置和匹配度，生 成匹配结果画面71、76、81，将匹配结果画面71、76、81显示于显示 装置(步骤S11)。
用户参照匹配结果画面71、76、81，从所述多个第一位置计算用 透过图像中选择适当的一个第一位置计算用透过图像作为第一模板， 将识别所述被选择的第一位置计算用透过图像的信息向放射线治疗装 置控制装置2输入(步骤S12、被选择)。此时，放射线治疗装置控制 装置2将基于所述被选择的第一位置计算用透过图像和与所述被选择 的第一位置计算用透过图像同时被拍摄的一个第二位置计算用透过图 像生成的画面91显示于显示装置。放射线治疗装置控制装置2基于经 由输入装置输入的信息，从所述被选择的第一位置计算用透过图像生 成第一模板，从所述被选择的第二位置计算用透过图像生成第二模板 (步骤S13)。放射线治疗装置控制装置2追加所述新生成的第一模板 和第二模板，对于所述多个第一位置计算用透过图像和多个第二位置 计算用透过图像算出与所述模板最类似的区域的位置和匹配度。放射 线治疗装置控制装置2基于所述算出的区域的位置和匹配度，生成匹 配结果画面71、76、81，并将匹配结果画面71、76、81显示于显示装 置(步骤S14)。这种步骤S12～步骤S14的动作一直重复执行到由用 户将不进一步生成模板的含义的信息输入至放射线治疗装置控制装置 2为止(步骤S 12、不被选择)。
放射线治疗装置控制装置2在放射线治疗装置控制装置2执行这 样的校正模板的动作后，再次开始进行放射线治疗的动作。
患者43的患部有时因放射线治疗而变形，或患部隐藏于骨等的隐 藏情况改变，或发生与治疗前的移动不同的移动。由于这种现象，模 板匹配中的匹配度有时下降。根据这种动作，能够根据所述现象追加 模板，能够减少不能确定患部的位置的情况。根据这种动作，进而， 用户易于认识到需要何种模板，能够较容易地快速生成第一模板和第 二模板。其结果，进而，能够使放射线治疗短时间化，能够减轻患者 43的负担。
(装置)2进而也能够将与在治疗中是否能够确定患部的位置不同 的其他信息显示于显示装置。图12表示在进行放射线治疗的动作中显 示于显示装置的画面的例子。所述画面表示示出匹配度的变化98的曲 线图。变化98表示对于在彼此不同的多个时刻分别拍摄的多个透过图 像算出的匹配度，表示随着治疗中的时间经过所述匹配度如何变化。 通过显示这种画面，用户能够较容易且较适宜地推测是否需要追加新 的模板，因而优选。用户进而通过参照所述画面，能够较适宜地判断 中断放射线治疗的时机。
此外，选择部54也可以置换成不使用经由输入装置输入的信息而 从多个透过图像选择模板用透过图像的其他选择部。所述选择部例如 从由拍摄部51拍摄的多个第一透过图像中选择通过匹配度计算部52 算出最低的匹配度的第一透过图像。具备这种选择部的放射线治疗装 置控制装置与已经说明的实施方式中的放射线治疗装置控制装置2同 样，能够生成适当的模板，能够更高精度地计测患者的患部，其结果， 能够更高精度地对患者进行放射线治疗。
此外，模板生成部56也可以置换成不使用经由输入装置输入的信 息而从透过图像生成模板的其他模板生成部。所述模板生成部例如通 过对所述透过图像进行图像处理而提取患者的患部被显示出的区域。 具备这种模板生成部的放射线治疗装置控制装置与已经说明的实施方 式的放射线治疗装置控制装置2同样地，能够生成适当的模板，并能 够更高精度地计测患者的患部，其结果，能够更高精度地对患者进行 放射线治疗。
此外，成像器系统可以置换成其他物理治疗设备。作为所述物理 治疗设备，例示出CT、MRI。应用了这种物理治疗设备的放射线治疗 系统与已经说明的实施方式的放射线治疗系统1同样地，可生成适当 的模板，可更高精度地计测患者的患部，其结果，能够更高精度地对 患者进行放射线治疗。
标号说明
1：放射线治疗系统
2：放射线治疗装置控制装置
3：放射线治疗装置
11：旋转驱动装置
12：O形环
14：移动机架
15：摇头机构
16：治疗用放射线照射装置
17：回转轴
18：回转轴
19：等中心
20：多叶准直器
21：俯仰轴
22：摇摄轴
23：治疗用放射线
24：诊断用X线源
25：诊断用X线源
32：传感器阵列
33：传感器阵列
35：诊断用X线
36：诊断用X线
41：诊察台
42：诊察台驱动装置
43：患者
51：拍摄部
52：匹配度计算部
53：显示部
54：选择部
55：模板生成部
56：模板匹配部
57：位置计算部
58：摇头驱动部
59：照射部
61-1～61-3：模板
62：患部
63：骨
65-1～65-3：多个透过图像
71：匹配结果画面
72：患部
73：框
74：PTV投影
75：十字
76：匹配结果画面
77：多个图像号码
78：第一图像号码
79：第二图像号码
80：第三图像号码
81：匹配结果画面
82：第一区域
83：第二区域
84：透过图像
85：其他多个透过图像
87：框
91：画面
92-1：第一模板生成用透过图像
92-2：第二模板生成用透过图像
93-1、93-2：患部的像
94-1、94-2：框
95-1、95-2：PTV投影
96-1、96-2：十字
97：方向