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_3

文档序号:9851355阅读:来源:国知局
透视图像上指定区域。从操作部104发送至区域获取部105的信 息是表示用户所指定的区域的信息。在指定区域时,例如有在显示于显示部103的第1透 视图像上贴合四边形、圆形等基本的图形来指定区域的方法;将在第1透视图像上用定点 设备描绘而成的范围视作为区域的方法。
[0045] 区域获取部105从操作部104获取表示在第1透视图像上由用户指定的区域的信 息,并将获取的信息输出至标签附加部106。标签附加部106从计划装置300的数据库部 310中读取对象A的3维体积数据。标签附加部106基于由在第1透视图像上所指定的区 域和生成第1透视图像时所使用的视点所确定的锥体,确定3维体积数据中的R0I。标签附 加部106基于在3维体积数据中确定的R0I,对构成3维体积数据的各体素附加标签。标签 附加部106将包含标签的3维体积数据发送至控制装置200。
[0046] 图4是表示第1实施方式中标签附加部106所进行的动作的概要的图。如该图所 示,在第1透视图像上指定四边形的区域R10时,标签附加部106计算出连接区域R10与视 点V10的锥体C10。此时,锥体C10是四棱锥。3维体积数据中与锥体C10相交的面中,若 将视点V10侧的面作为区域R11,将第1透视图像侧的面作为区域R12,则锥体C10与3维 体积数据重合的区域成为以区域R11和区域R12作为底面的四棱锥台。在第1透视图像上 指定区域10时,包含于该四棱锥台的体素被确定作为R0I。标签附加部106对包含于四棱 锥台的体素附加标签。
[0047] 此外,标签附加部106也可使得对于包含于特定区域的体素中、具有预先确定的 范围内的CT值的体素附加标签。体素的CT值根据该体素位置上的对象A的组织而不同, 因此能够根据CT值来识别组织。利用此性质,例如仅对于包含于特定区域的体素中、具有 表示骨骼的CT值范围内所包含的CT值的体素附加标签。
[0048] 此外,关于第1透视图像上指定的区域,也可在2张第1透视图像上分别指定区 域。图5是表示第1实施方式中标签附加部106所进行的动作的概要的图。该图所示的 动作中,除了区域R10的指定以外还指定了区域20。在2个第1透视图像上分别指定区域 R10、R20时,标签附加部106计算出将基于视点V10生成的第1透视图像上指定的区域R10 与视点V10相连的锥体C10。此外,标签附加部106计算出将基于视点V20生成的第1透视 图像上指定的区域R20与视点V20相连的锥体C20。
[0049] 3维体积数据中与锥体C20相交的面中,若将视点V20侧的面作为区域R21,将第 1透视图像侧的面作为区域R22,则锥体C20与3维体积数据重合的区域成为以区域R21和 区域R22作为底面的四棱锥台。标签附加部106对3维体积数据中锥体C10与锥体C20重 合的区域内所包含的体素附加标签。
[0050] 图6是表示第1实施方式中图像处理装置100进行的标签附加处理的流程图。图 像处理装置100中,若处理开始,则图像生成部102以及标签附加部106从计划装置300的 数据库部310中获取3维体积数据(步骤S101)。图像生成部102基于3维体积数据和存 储部101中存储的参数,生成至少一个第1透视图像(步骤S102)。由图像生成部102所生 成的第1透视图像显示于显示部103。
[0051] 区域获取部105经由操作部104获取表示显示于显示部103的第1透视图像上由 用户指定的区域的信息(步骤S103)。标签附加部106基于由区域获取部105获取的信息, 对3维体积数据中与信息所表示的区域相对应的各体素附加标签(步骤S104)。标签附加 部106将包含附加了标签的体素的3维体积数据发送至控制装置200 (步骤S105),使处理 结束。
[0052] 通过使用进行上述处理的图像处理装置100,用户在第1透视图像上指定关注的 区域,对基于生成第1透视图像时的视点和区域所确定的锥体与3维体积数据重合的区域 附加标签,从而能够容易地在3维体积数据中设定感兴趣区域(R0I)。
[0053] 此外,也可为,若区域获取部105获取了表示在第1透视图像上指定的区域的信 息,则图像生成部102基于该信息计算出锥体,并生成重叠了该锥体所包含的区域的第1透 视图像。例如在图5所示的示例中,在区域R10被指定时,图像生成部102也可生成将与锥 体C10相对应的区域重叠在基于视点V20生成的第1透视图像上的第1透视图像。这样,通 过在其他的第1透视图像上示出与在其他的第1透视图像上指定的区域相对应的区域,从 而能够在其他的第1透视图像上辨认出与由用户所指定的区域确定的锥体相对应的区域。 由此,用户能够在多个第1透视图像上容易地指定区域。
[0054] 此外,图4以及图5所示的示例中示出了在1个或者2个第1透视图像上分别指 定区域的情况。但是,在图像生成部102生成3个以上第1透视图像,且用户在各个第1透 视图像上分别指定区域的情况下,标签附加部106对3维体积数据中至少2个锥体重合的 区域的体素附加标签。此外,在这种情况下,标签附加部106也可对3维体积数据中所有的 锥体重合的区域的体素附加标签。
[0055] 此外,标签附加部106也可对3维体积数据中由锥体所确定的区域内所包含的体 素中、具有预先确定的体素值的体素附加标签。在将CT值作为体素值的情况下,由于能够 基于CT值来确定内部组织,因此可通过对具有特定CT值的体素附加标签,从而选择内部组 织来附加标签。可基于CT值确定的内部组织中,例如有骨骼、血管等。
[0056] (第2实施方式) 第2实施方式中的图像处理装置与第1实施方式中的图像处理装置100 (图3)同样地, 在治疗系统10 (图1)中使用。图7是表示第2实施方式中图像处理装置100A的结构的框 图。如该图所示,图像处理装置100A包括存储部101、图像生成部102、显示部103、操作部 104、区域获取部105、标签附加部116以及图像对照部117。图像处理装置100A与第1实 施方式的图像处理装置100不同的是,包括标签附加部116以取代标签附加部106 ;以及包 括图像对照部117。
[0057] 标签附加部116与标签附加部106同样地,基于在第1透视图像上由用户确定的 区域,对3维体积数据中所包含的体素附加标签。标签附加部116对体素附加一种或者多 种标签。
[0058] 图像对照部117获取拍摄装置400所拍摄的第2透视图像。 图像对照部117分别计算出第2透视图像与从附加了标签的3维体积数据生成的多个 第1透视图像各自之间的相似度。图像对照部117基于计算出的相似度,检测出多个第1 透视图像中与第2透视图像最类似的第1透视图像。图像对照部117从生成与第2透视图 像最类似的第1透视图像时的3维体积数据的位置,计算出与拍摄第2透视图像时的对象 A的位置之间的偏移(位移量)。图像对照部117将计算出的位移量发送至控制装置200。 控制装置200基于获取的位移量来控制床铺装置600。
[0059] 如前所述,对制定治疗计划时所使用的对象A的3维体积数据的位置与治疗时拍 摄装置400拍摄时的对象A的位置之间的偏移进行对准的位置对准,是基于第2透视图像 ( DRR)与第丨透视图像(X射线图像)的图像对照结果来进行的。由于该位置对准是在3维 空间内进行的处理,因此使用从至少2个不同方向拍摄的第1透视图像。
[0060] 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。如该图所示,拍摄装置400包括与 第1射线源部420以及第2射线源部430分别配对的第1拍摄部440以及第2拍摄部450。 如前所述,与生成第2透视图像时的投影面相对应的第1拍摄部440以及第2拍摄部450具 有FPD。从第1射线源部420射出的X射线通过对象A的内部而到达第1拍摄部440。第1 拍摄部440基于透过对象A而来的X射线的能量来生成第2透视图像。同样地,从第2射 线源部430射出的X射线通过对象A的内部而到达第2拍摄部450。第2拍摄部450基于 透过对象A而来的X射线的能量来生成第2透视图像。
[0061] 拍摄装置400中,对分别拍摄第2透视图像的第1射线源部420以及第1拍摄部 440的组与第2射线源部430以及第2拍摄部450的组,进行拍摄位置的校正。为了在拍摄 装置400中定义的3维空间坐标系、与第1拍摄部440和第2拍摄部450中的投影面之间 进行坐标变换,预先确定透视投影矩阵。
[0062] 这样,在拍摄装置400完成校正时,X射线的射线源与投影面的位置关系、即第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的位置关系已知。此 时,图像处理装置100中,将X射线的射线源位置作为视点,将FH)的检测面作为投影面,来 确定生成第1透视图像时使用的光线的路径1。
[0063] 如前所述,通过确定生成第1透视图像时的视点以及投影面,从而若由CT装置等 获取3维体积数据时的对象A的位置与由拍摄装置400拍摄对象A的第2透视图像时的位 置一致,则第1透视图像与第2透视图像最类似。通过基于拍摄第2透视图像的拍摄装置 400来确定生成第1透视图像时的参数,从而具有第1透视图像与第2透视图像之间的图像 对照变得容易的优点。
[0064] 标签附加部116对位于由图8所示的投影面(第2透视图像)上指定的区域和视 点所确定的
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