辐射线图像解析装置、辐射线治疗系统、标识部分检测方法以及程序的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及辐射线图像解析装置、辐射线治疗系统、标识部分检测方法以及程序。
[0002] 本申请基于2013年5月28日在日本提出的特愿2013-112221号来主张优先权， 并将其内容援引于此。
【背景技术】
[0003]已知如下技术：将金属等辐射线透射率与人体不同的标识预先埋入在人体的患部 附近，根据向人体照射辐射线所摄像到的辐射线图像来确定标识的位置，由此来确定患部 的位置。
[0004]例如，在专利文献1中记载了如下方法：执行基于使预先登记的肿瘤标识的模板 图像作用于图像信息的浓淡标准化互相关法的模板匹配，来求出肿瘤标识坐标。
[0005] 在先技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本专利第3053389号公报
【发明内容】
[0008] 发明要解决的课题
[0009] 然而，在如专利文献1所记载的方法那样利用浓淡标准化互相关法来检测标识的 方法中，标识候选部分的图像亮度和其他部分的图像亮度之差有可能未被充分反映。即，在 利用浓淡标准化互相关法的方法中，认为与标识候选部分的图像亮度和其他部分的图像亮 度之差无关，如果形状与标识类似，则检测为标识。标识候选部分的图像亮度和其他部分的 图像亮度之差未被充分反映，因此将不是标识的地方误检测为是标识的可能性变高。
[0010] 本发明提供能够更准确地反映标识候选部分的图像亮度和其他部分的图像亮度 之差的辐射线图像解析装置、辐射线治疗系统、标识部分检测方法以及程序。
[0011] 用于解决课题的手段
[0012] 根据本发明的第1形态，辐射线图像解析装置从摄像埋入有标识的检体所得的辐 射线图像中检测标识部分，所述辐射线图像解析装置具备：亮度关系信息获取部，其获取基 于与辐射线的辐射量相关的信息而生成且表示上述标识部分的亮度和作为标识以外的部 分被假想的参考部分的亮度的关系的亮度关系信息；参考亮度获取部，其获取上述参考部 分的亮度；和标识部分检测部，其基于上述亮度关系信息获取部获取到的上述亮度关系信 息、和上述参考亮度获取部获取到的上述参考部分的亮度，来检测上述标识部分。
[0013] 也可上述亮度关系信息获取部度将基于辐射线源的管电压、管电流和照射时间而 设定且基于上述参考部分的亮表示上述标识部分的亮度的判定阈值的函数获取为上述亮 度关系信息，上述标识部分检测部基于在上述亮度关系信息获取部获取到的上述函数中代 入上述参考亮度获取部获取到的上述参考部分的亮度所得的判定阈值，将该判定阈值以下 的亮度的部分检测为上述标识部分。
[0014] 也可上述辐射线图像为从多个方向同时摄像上述检体所得的辐射线图像之一，上 述亮度关系信息获取部获取包含表示从其他方向的摄像中混入的辐射线的影响的系数在 内的上述亮度关系信息，上述标识部分检测部具备：系数值设定部，其设定上述系数的值； 标识部分候选提取部，其基于上述系数值设定部设定了系数值后的上述亮度关系信息、和 上述参考亮度获取部获取到的上述参考部分的亮度，来提取上述标识部分的候选；和结束 判定部，其比较预先设定的上述标识的个数、和上述标识部分候选提取部提取出的上述标 识部分的候选的个数，来判定是否结束上述标识部分的检测，若上述结束判定部判定为未 结束上述标识部分的检测，则上述系数值设定部变更上述系数的值，上述标识部分候选提 取部基于上述系数值设定部变更后的上述系数的值来提取上述标识部分的候选。
[0015] 也可上述标识部分候选提取部基于从上述多个方向同时摄像所得的辐射线图像 之一即第1图像中的上述标识部分的候选的位置来设定在从其他方向摄像所得的辐射线 图像即第2图像中应该存在标识部分的候选的范围，在所设定的范围内无标识部分的候选 的情况下，将上述第1图像中的上述标识部分的候选从候选中除外。
[0016] 也可上述标识部分检测部具备：候选像素判定部，其按照上述辐射线图像的每个 像素，基于上述亮度关系信息获取部获取到的上述亮度关系信息、和上述参考亮度获取部 获取到的上述参考部分的亮度，来判定是否为上述标识部分的像素的候选；和模板适用部， 其将包含标识的区域和标识以外的区域在内的模板适用于上述候选像素判定部的判定结 果中来提取上述标识部分的候选。
[0017] 根据本发明的第2形态，辐射线治疗系统具备上述的辐射线图像解析装置的任一 个。
[0018] 根据本发明的第3形态，标识部分检测方法是从摄像埋入有标识的检体所得的辐 射线图像中检测标识部分的辐射线图像解析装置的标识部分检测方法，所述标识部分检测 方法具备：亮度关系信息获取步骤，获取基于与辐射线的辐射量相关的信息而生成且表示 上述标识部分的亮度和作为标识以外的部分被假想的参考部分的亮度的关系的亮度关系 信息；参考亮度获取步骤，获取上述参考部分的亮度；和标识部分检测步骤，基于由上述亮 度关系信息获取步骤获取到的上述亮度关系信息、和由上述参考亮度获取步骤获取到的上 述参考部分的亮度，来检测上述标识部分。
[0019] 根据本发明的第4形态，程序用于使作为从摄像埋入有标识的检体所得的辐射线 图像中检测标识部分的辐射线图像解析装置的计算机执行如下步骤：亮度关系信息获取步 骤，获取基于与辐射线的辐射量相关的信息而生成且表示上述标识部分的亮度和作为标识 以外的部分被假想的参考部分的亮度的关系的亮度关系信息；参考亮度获取步骤，获取上 述参考部分的亮度；和标识部分检测步骤，基于由上述亮度关系信息获取步骤获取到的上 述亮度关系信息、和由上述参考亮度获取步骤获取到的上述参考部分的亮度，来检测上述 标识部分。
[0020] 发明效果
[0021] 根据上述的辐射线图像解析装置、辐射线治疗系统、标识部分检测方法以及程序， 能够更准确地反映标识候选部分的图像亮度和其他部分的图像亮度之差。
【附图说明】
[0022] 图1是表示本发明的一实施方式中的辐射线治疗系统的功能构成的简要框图。
[0023] 图2是表示该实施方式中的辐射线治疗装置的装置构成的简要构成图。
[0024]图3是表示该实施方式中的辐射线图像解析装置的功能构成的简要框图。
[0025] 图4是表示实验的环境的概要的说明图。
[0026] 图5是表示散射体的透射长的倒数和周围亮度的关系的例子的图表。
[0027]图6是表示散射体的透射长、和周边亮度除以标识亮度所得的亮度比的关系的例 子的图表。
[0028] 图7是表不周围壳度和标识壳度的关系的例子的图表。
[0029] 图8是表示有来自正交的辐射线源的辐射线的散射的情况下的、标识亮度以及周 围亮度的例子的说明图。
[0030] 图9是表示该实施方式中的系数值设定部所设定的估计散射线系数值、和算出的 标识壳度的关系的例子的图表。
[0031] 图10是表示该实施方式中的模板适用部所利用的模板的例子的说明图。
[0032] 图11A是表示该实施方式中的候选缩减部所设定的标识部分的候选应存在的范 围的例子的说明图。
[0033] 图11B是表示该实施方式中的候选缩减部所设定的标识部分的候选应存在的范 围的例子的说明图。
[0034] 图12是表示在该实施方式中辐射线图像解析装置检测辐射线图像中的标识部分 的处理的过程的流程图。
【具体实施方式】
[0035] 以下，说明发明的实施方式，但以下的实施方式并非限定权利要求书所涉及的发 明。此外，在实施方式中所说明的特征的所有组合并不限于对于发明的解决手段而言是必 需的。
[0036] 图1是表示本发明的一实施方式中的辐射线治疗系统的功能构成的简要框图。在 该图中，辐射线治疗系统1具备辐射线治疗装置控制装置2和辐射线治疗装置3。辐射线治 疗装置控制装置2具备辐射线图像解析装置21。
[0037] 辐射线治疗系统1为用于进行辐射线治疗的系统，具体进行治疗用辐射线（也可 以为重粒子束）的照射、用于确定患部位置的辐射线图像（X射线透视图像）的摄像。
[0038] 辐射线治疗装置控制装置2控制辐射线治疗装置3来进行辐射线的照射、辐射线 图像的摄像。在辐射线治疗装置控制装置2中，辐射线图像解析装置21对辐射线治疗装 置3摄像到的辐射线图像进行解析，来检测为了确定患部位置而埋入患部附近的标识的像 (辐射线图像的标识部分）。例如，X射线透射率低的金球被用作标识，辐射线图像解析装 置21将X射线照射中的该金球的阴影检测为标识部分。
[0039] 辐射线治疗装置3按照辐射线治疗装置控制装置2的控制来执行治疗用辐射线的 照射、辐射线图像的摄像。
[0040] 图2是表示辐射线治疗装置3的装置构成的简要构成图。在该图中，辐射线治疗 装置3具备：回旋驱动装置311、0型环312、行驶台架313、摇头机构321、照射部330、传感 器阵列35U361以及362、和床台381。照射部330具备：治疗用辐射线照射装置331、多叶 准直仪（Multi Leaf Collimator ;MLC) 332、和摄像用辐射线源341以及342〇
[0041] 回旋驱动装置311能以旋转轴All为中心旋转的方式将0型环312支承于基座， 按照辐射线治疗装置控制装置2的控制使0型环312旋转。旋转轴All为铅垂方向的轴。
[0042] 0型环312形成为以旋转轴A12为中心的环状，能以旋转轴A12为中心旋转的方 式来支承行驶台架313。旋转轴A12为水平方向的轴（即与铅垂方向成直角的轴），在等角 点（isocenter)Pll与旋转轴All正交。旋转轴A12相对于0型环312而固定。即，旋转轴 A12伴随着0型环312的旋转而以旋转轴All为中心旋转。
[0043] 行驶台架313形成为以旋转轴A12为中心的环状，在0型环312的内侧配置为与0 型环312成同心圆。辐射线治疗装置3还具备未图示的行驶驱动装置，行驶台架313通过 来自行驶驱动装置的动力而以旋转轴A12为中心旋转。
[0044] 行驶台架313通过自身旋转，从而使摄像用辐射线源341以及传感器阵列361、摄 像用辐射线源342以及传感器阵列362等设置于行驶台架313的各部一体式旋转。
[0045] 摇头机构321被固定在行驶台架313的环的内侧，将照射部330支承于行驶台架 313。摇头机构321按照辐射线治疗装置控制装置2的控制来改变照射部330的朝向。
[0046] 照射部330在行驶台架313的内侧被配置为支承于摇头机构321，照射治疗用辐射 线、摄像用辐射线。
[0047] 治疗用辐射线照射装置331按照辐射线治疗装置控制装置2的控制，朝向患者T11 的患部照射治疗用辐射线。
[0048] 多叶准直仪332按照辐射线治疗装置控制装置2的控制遮挡治疗用辐射线的一部 分，从而使治疗用辐射线向患者T11照射时的照射场的形状与患部的形状相一致。
[0049] 摄像用辐射线源341按照辐射线治疗装置控制装置2的控制，朝向传感器阵列36