图像处理装置、图像处理程序、图像处理方法以及治疗系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明的实施方式涉及一种图像处理装置、图像处理程序、图像处理方法以及治 疗系统。
【背景技术】
[0002] CT (Computed Tomography :计算机断层摄影）使用放射线等透过物体的粒子射线 对物体进行扫描以构成物体内部的图像。由CT获取的3维体积数据能用于掌握物体内部 的形状、结构，因此CT被广泛应用于物体的非破坏检查、医疗用途等。例如，通过从3维体 积数据对物体的任意剖面图像、从任意视点看到的物体的透视投影图像进行重建，从而对 物体内部的状态进行可视化。
[0003] 放射线治疗中，对从CT所获取的3维体积数据进行重建的DRR (Digital Reconstructed Radiograph :数字重建图像）、与就在治疗前拍摄患者所得到的X射线图像 进行图像对照，并基于图像对照的结果进行病灶与放射线照射区域之间的位置对准。放射 线治疗是通过对患者的病灶照射放射线以破坏病灶组织的治疗方法。因此，在病灶与放射 线照射区域之间的位置对准发生偏移的情况下，病灶组织会残留。为了准确地进行病灶与 放射线照射区域的位置对准，在治疗前利用CT获取患者的3维体积数据，对病灶的位置进 行3维的掌握。此外，基于3维地掌握的病灶的位置，制定治疗计划以确定对病灶高效地照 射放射线的方向、放射强度。
[0004] 此外，在治疗中，为了按照治疗计划照射放射线，需要对制定治疗计划时的患者位 置与实施治疗时的患者位置进行对准。因此，对就在治疗前通过X射线拍摄得到的X射线 图像与从用于治疗计划的3维体积数据进行重建的多个DRR进行图像对照，搜寻与X射线 图像最类似的DRR。此外，根据与X射线图像最类似的DRR的生成条件，计算出制定治疗计 划时的患者位置与就在治疗前的患者位置之间的偏移，基于计算出的偏移，使载放患者的 床铺移动。由于此位置对准在3维空间中进行，因此对从多个方向拍摄到的各个X射线图 像与DRR进行图像对照。
[0005] 由于拍摄X射线图像的时刻、与获取作为DRR数据源的3维体积数据的时刻不同， 因此有时患者姿势等会发生偏移。例如，有时患者颚部张开程度会不同等，会在关节处发生 偏移。此外，由于体内的软组织等易于发生变形，因此有时会发生偏移。关节以及形状的偏 移可能会成为对于图像对照产生不良影响的主要原因。因此，通过由用户设定用于图像对 照的图像上的区域或不用于图像对照的图像上的区域、或者这两者，从而会提高位置对准 的精度。以下，本说明书中将用户设定的区域称为R〇I (Region of Interest:感兴趣区域）。
[0006] R0I不是在位置对准时多个重建的DRR上由用户设定的，而是在X射线图像上由用 户设定的。但是，若在X射线图像上设定R0I，则必须在多次进行的放射线治疗中，在每次治 疗时都设定R0I。另一方面，若对3维体积数据设定R0I，则可以省去在每次治疗时都设定 R0I，因此优选对3维体积数据设定R0I。此外，由CT获取的3维体积数据表示患者的内部 构造，因此可以将病灶、患部直接设定为R0I。
[0007] 为了对3维体积数据设定R0I，可通过在剖面图像上指定R0I从而对3维体积数据 设定R0I，但由于将3维区域设定为R0I时需要在多个剖面图像上指定R0I，因此有时会很 麻烦。 现有技术文献 专利文献
[0008] 专利文献1 :日本专利第5416845号公报
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0009] 本发明所要解决的技术问题是提供一种能够容易地在3维体积数据中设定R0I的 图像处理装置、图像处理程序、图像处理方法以及治疗系统。 解决技术问题所采用的技术方案
[0010] 实施方式的图像处理装置具有图像生成部、区域获取部以及标签附加部。图像生 成部基于对象的3维体积数据来生成第1透视图像。区域获取部在第1透视图像上获取指 定的区域。标签附加部对如下区域附加标签，该区域是基于由区域获取部获取的第1透视 图像上的区域以及生成该第1透视图像时的视点所确定的锥体、与3维体积数据重叠的区 域。
【附图说明】
[0011]图1是表示第1实施方式的治疗系统的结构的框图。 图2是表示生成DRR时的处理的图。 图3是表示第1实施方式中图像处理装置的结构的框图。 图4是表示第1实施方式中标签附加部进行的动作的概要的图。 图5是表示第1实施方式中标签附加部进行的不同动作的概要的图。 图6是表示第1实施方式中图像处理装置进行的标签附加处理的流程图。 图7是表示第2实施方式中图像处理装置的结构的框图。 图8是表示从不同的2个方向拍摄对象A的拍摄装置中第1射线源部以及第2射线源 部与第1拍摄部以及第2拍摄部的位置关系的图。 图9是表示第3实施方式中图像处理装置的结构的框图。 图10是表示图像处理装置进行的处理的概要的图。 图11是表示第4实施方式中图像处理装置的结构的框图。 图12是表示图像处理装置中的图像的显示例的图。
【具体实施方式】
[0012] 下面，参照附图对实施方式的图像处理装置、图像处理程序、图像处理方法以及治 疗系统进行说明。此外，以下的实施方式中，标有同一参照标号的部分进行同样的动作，并 适当省略重复的说明。
[0013] (第1实施方式） 图1是表示第1实施方式中治疗系统10的结构的框图。治疗系统10包括图像处理装 置100、控制装置200、计划装置300以及拍摄装置400。治疗系统10还可包括治疗装置500 以及床铺装置600。治疗系统10中，基于使用计划装置300制定的治疗计划，由技师、医生 等用户对图像处理装置100、控制装置200、拍摄装置400、治疗装置500以及床铺装置600 进行操作以对患者A进行治疗。以下，将患者A称为对象。
[0014] 计划装置300是针对对象A制定治疗计划的装置，对该对象A实施放射线治疗、质 子治疗或者粒子射线治疗等。计划装置300基于拍摄对象A的内部构造的图像等信息、以 及由用户进行的操作输入，制定治疗计划。计划装置300中所使用的图像是通过能透视对 象A的内部进行拍摄的拍摄装置所拍摄的图像。作为这样的拍摄装置，例如有X射线装置、 CT 装置、磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging :MRI)装置、PET (Positron Emission Tomography:正电子发射断层成像）装置、SPECT(Single Photon Emission Computed Tomography :单光子发射计算机断层成像）装置等。此外，计划装置300所使用的图像可以 是2维图像和3维图像中的任意一种。本实施方式中，针对基于由X射线CT装置所收集到 的3维体积数据的图像在制定治疗计划时使用的情况进行说明。
[0015] 计划装置300包括数据库部310、显示部320、操作部330以及控制部340。数据部 310存储拍摄对象A所得到的3维体积数据。数据库部310中存储的3维体积数据既可以 是拍摄对象A所得到的体素数据本身，也可以是对拍摄得到的数据进行对数变换、偏移校 正、灵敏度校正、射束硬化校正、散射线校正等校正处理后的数据所构成的体素数据。此外， 数据库部310中除了体素数据，也可存储从体素数据重建后的2维图像。本实施方式中，针 对体素数据的集合作为3维体积数据（体积数据）存储于数据库部310的情况进行说明。
[0016] 显示部320基于控制部340的控制显示重建图像。重建图像通过对数据库部310 中存储的体素数据进行重建而得到。本实施方式中，针对将对从预定方向透视对象A时所 得到的图像进行模拟后的图像（DRR:Digital Reconstructed Radiograph)用作为重建图 像的情况进行说明。显示部320显示的重建图像优选为与拍摄装置400拍摄的图像的种类 相对应。例如在拍摄装置400是X射线装置时，显示装置320所显示的重建图像优选为是 对X射线装置所拍摄的图像进行模拟后的DRR图像。
[0017] 操作部330接受用户的操作输入，将与接受的操作输入相对应的信息发送至控制 部340。控制部340基于从操作部330接受的信息，对计划装置300具有的各部的动作进行 控制。控制部340例如是具有中央处理装置（CPU :Central Processing Unit)的信息处理 装置，基于所存储的程序进行控制动作。控制部340基于与重建图像、操作输入相对应的信 息，将表示实施治疗的对象A的部位的信息存储于数据库部310。
[0018] 拍摄装置400是X射线装置等，是在治疗时透视对象A的内部进行拍摄的装置。本 实施方式中，对于拍摄装置400是X射线装置的情况进行说明。拍摄装置400包括控制部 410、第1射线源部420、第2射线源部430、第1拍摄部440以及第2拍摄部450。
[0019] 第1拍摄部440基于从第1射线源部420所射出的X射线即透过对象A的X 射线，生成透视对象A的透视图像。第1拍摄部440具有平板探测器（FPD:Flat Panel Detector)。FH)接收透过对象A的X射线并转换为数字信号。第1拍摄部440基于由FPD 得到的数字信号，生成透视图像。
[0020] 第2拍摄部450与第1拍摄部440同样地，基于从第2射线源部430所射出的X 射线即透过对象A的X射线，生成透视对象A的透视图像。第2拍