专利名称：放射治疗装置控制设备以及放射线照射方法
技术领域：
本发明涉及一种放射治疗装置控制设备以及放射线照射方法，并且更具体地涉及一种放射治疗装置控制设备以及放射线照射方法，用于通过用放射线照射他或她的患病区域来治疗患者。
背景技术：
放射治疗是已知的，其通过用放射线照射他或她的患病区域(肿瘤)来治疗患者。希望该放射治疗提供高治疗效果，并且照射正常细胞的放射线剂量小于照射患病区域上细胞的放射线剂量。
这样的放射治疗装置是已知的，其基于通过应用诊断X射线拍照的透射图像来跟踪患病区域的位置，并且用放射线照射该位置用于治疗。但是，为了实现高准确性和可靠性的治疗，希望用于检测移动患病区域位置的准确性改进。
日本公开专利申请JP2001-291087A披露了一种图像对准方法(对图像进行定位的方法和装置)，该方法能够灵活地根据对准状态或者适应地根据受检者的特性对两个图像进行对准。该图像对准方法用于对要进行比较的相同受检者的两个图像进行对准。根据该图像对准方法，通过设置至少一对所关心区域并在每对所关心区域之间进行局部匹配，能够自动地得到所关心区域之间的位置关系。另外，可以可视地对所关心区域之间的对准状态进行显示，并选择要求重新对准的所关心区域。该选中的所关心区域被手动地重新对准作为受检者。
日本公开专利申请JP2001-325584A(对应于USP7,035,445B)披露了一种图像对准方法，其能够通过对要被相互比较和解释的相同受检者的两个或更多图像进行比较来增加比较准确性，从而增强了解释能力。该图像对准方法用于对两个或更多的图像进行对准。根据该图像对准方法，获得了通过对上述两个或更多图像的每一个中的特定结构进行强调而得到的特定结构被强调图像，并获得该得到的特定结构被强调图像之间的结构性位置关系。基于该得到的结构性位置关系，对该两个或更多的图像进行对准。
日本公开专利申请JP2002-032735A(对应于USP6,915,003B)披露了一种图像对准方法，与传统方法相比，该方法能够通过进一步抑制两个图像的未对准来实现高准确性的对准。该图像对准方法用于对相同受检者的两个图像进行对准。根据该对准方法，对两个图像进行示意性对准，并选择被示意性对准的两个图像中的未对准程度较高的局部区域。至少，对于该被选中的局部区域，进行重新对准。
日本公开专利申请JP2006-501922A(对应于WO/2004/034329)披露了一种装置，该装置能够以高准确度、希望的是以毫米或以下的数量级将应该被存储的人体图像与当前图像相关。该图像处理单元具有输入，用于人体体积当前图像的信号，其中该人体接收了具有某些运动相位的运动；至少一个输入，用于表示包括在当前图像中的人体体积的运动相位的信号；以及存储器，其存储该人体体积的先前图像以及其中的相关运动相位。该图像处理单元将当前图像与先前的图像相关，其中先前图像具有与当前图像的运动相位最接近的运动相位。
日本公开专利申请JP-H10-099456A(对应于USP5,673,300B)披露了一种正确地记录为放射治疗的患者准备的治疗计划的方法。该方法为放射治疗装置的操作方法，用于发出至少一个放射线束，其中该放射线束具有可控方向的朝着患者的移动。该方法包括以下步骤(a)获得计划层析X射线照相术投射集合，其包括以位于第一位置的患者的预定治疗容量向所述患者的多个第一放射治疗投射，(b)使用接收该计划层析X射线照相术投射集合的电子计算机，通过根据存储程序的激活，基于第一计划层析X射线照相术投射集合准备放射线治疗计划，其中该计划关于患者的第一位置引起放射线束的至少一个方向的移动，以为患者提供所希望的治疗；(c)获得检查投射集合，其包括以位于第二位置的患者的预定治疗容量向患者的多个第二放射治疗投射，(d)使用接收该计划层析X射线照相术投射集合以及检查投射集合的电子计算机，通过根据存储程序的激活，对该多个第二放射治疗投射与第一放射治疗投射的相应投射进行比较，并测量该第一位置与第二位置之间患者的位移，以及(e)根据通过使用电子计算机测量的位移来改变对患者的治疗。
发明内容
本发明的一个目的就是提供一种放射治疗装置控制设备以及放射线照射方法，其能够较高准确性地检测受检者的预定区域。
本发明的另一个目的就是提供一种放射治疗装置控制设备以及放射线照射方法，其能够较高准确性地将该受检者的预定区域调整至放射治疗装置的预定位置。
本发明的另一个目的就是提供一种放射治疗装置控制设备以及放射线照射方法，其能够增强较高准确性地检测受检者的预定区域的处理速度。
本发明的这些以及其他目的、特征和优点将通过参照下面的说明书及附图而更易于确定。
为了实现本发明的一个方面，本发明提供了一种放射治疗装置控制设备，包括模板匹配部件；患病区域位置计算部件；以及照射位置控制部件。该放射治疗装置控制设备控制放射治疗装置。该放射治疗装置包括治疗放射线照射装置，其辐射出治疗放射线；以及成像器，其通过使用穿过该受检者的放射线来生成受检者的成像器图像。当对该成像器图像与多个图像模板执行图案匹配时，其中在该多个图像模板中，该受检者的目标区域与非目标区域之间的位置关系不同，该模板匹配部件计算一致的程度，并从多个图像模板中选择在预定范围内具有一致程度的特定图像模板。该患病区域位置计算部件通过使用该特定图像模板来计算目标区域的位置。该照射位置控制部件判断该目标区域关于该治疗放射线照射装置的相对位置。该照射位置控制部件可以通过使用该放射治疗装置具有的驱动装置来移动该治疗放射线照射装置和其上布置有受检者的病床中的一个，使得该目标区域被治疗放射线照射。
该放射治疗装置控制设备可以进一步包括特征位置提取部件，其提取出该多个图像模板共有的部分，并生成特征位置模板。该患病区域位置计算部件通过进一步对该成像器图像与该特征位置模板进行图案匹配来计算该目标区域的位置。
在该放射治疗装置控制设备中，该特征位置提取部件可以生成多个投射模板，其中每个投射模板都表示通过将该多个图像模板投射在一个方向上而得到的投射亮度上的变化。该特征位置模板表示该多个投射模板共有的部分。
该放射治疗装置控制设备可以进一步包括模板生成部件，其基于通过使用成像器成像的透射图像来生成多个图像模板。
该放射治疗装置控制设备可以进一步包括模板生成部件，其基于与该放射治疗装置分开提供的三维成像装置生成的该受检者的三维数据生成多个图像模板。
为了实现本发明的另一个方面，本发明了提供了一种放射治疗装置控制设备，包括特征位置提取部件；患病区域位置计算部件；以及照射位置控制部件。该放射治疗装置控制设备控制放射治疗装置。该放射治疗装置包括治疗放射线照射装置，其辐射出治疗放射线；以及成像器，其通过使用穿过该受检者的放射线来生成受检者的成像器图像。该特征位置提取部件用于提取出多个透射图像中共有的部分，并生成特征位置模板，其中在该多个透射图像中，该受检者的目标区域与非目标区域之间的位置关系不同。该患病区域位置计算部件通过对该成像器图像与特征位置模板进行图案匹配来计算该目标区域的位置。该照射位置控制部件判断该目标区域关于该治疗放射线照射装置的相对位置。
本发明提供了一种放射治疗系统，包括根据上面提到的放射治疗装置控制设备的放射治疗装置控制设备；以及放射治疗装置。
为了实现本发明的仍旧另一个方面，本发明了提供了一种使用放射治疗装置的放射线照射方法。该放射治疗装置包括治疗放射线照射装置，其辐射出治疗放射线；以及成像器，其通过使用穿过该受检者的放射线来生成受检者的成像器图像。该放射线照射方法包括(a)当对该成像器图像与多个图像模板执行图案匹配时计算一致的程度，其中在该多个图像模板中，该受检者的目标区域与非目标区域之间的位置关系不同；(b)从多个图像模板中选择在预定范围内具有一致程度的特定图像模板；(c)通过使用该特定图像模板来计算目标区域的位置；以及(d)判断该目标区域关于该治疗放射线照射装置的相对位置；(e)通过使用该放射治疗装置具有的驱动装置来移动该治疗放射线照射装置和其上布置有受检者的病床中的一个，使得该目标区域被治疗放射线照射。
该放射线照射方法可以进一步包括(g)提取出该多个图像模板共有的部分，并生成特征位置模板，以及(h)通过进一步对该成像器图像与该特征位置模板进行图案匹配来计算该目标区域的位置。
该放射线照射方法可以进一步包括(i)生成多个投射模板，其中每个投射模板都表示通过将该多个图像模板投射在一个方向上而得到的投射亮度上的变化。该特征位置模板可以表示该多个投射模板共有的部分。
该放射线照射方法可以进一步包括(j)基于通过使用成像器成像的透射图像来生成多个图像模板。
该放射线照射方法可以进一步包括(k)基于与该放射治疗装置分开提供的三维成像装置生成的该受检者的三维数据生成多个图像模板。
本发明了提供了一种使用放射治疗装置的放射线照射方法。该放射治疗装置包括治疗放射线照射装置，其辐射出治疗放射线；以及成像器，其通过使用穿过该受检者的放射线来生成受检者的成像器图像。该放射线照射方法包括(a)提取出多个透射图像中共有的部分，并生成特征位置模板，其中在该多个透射图像中，该受检者的目标区域与非目标区域之间的位置关系不同；(b)通过对该成像器图像与特征位置模板进行图案匹配来计算该目标区域的位置；以及(c)判断该目标区域关于该治疗放射线照射装置的相对位置。
为了实现本发明的仍旧另一个方面，本发明提供了具有程序代码装置的计算机程序产品，其中该程序代码装置用于执行根据上述放射线照射方法的所有步骤，如果该程序在计算机上运行的话。
本发明提供了具有根据上述放射线照射方法的程序代码装置的计算机程序产品，其存储在可以由计算机读取的存储装置中。
根据本发明的放射治疗装置控制设备以及放射线照射方法能够较高准确性地检测到受检者的预定区域。因此，根据本发明的放射治疗装置控制设备以及放射线照射方法能够较高准确性地将该受检者的预定区域调整至该放射治疗装置的预定位置。
图1为显示该实施例的放射治疗系统的方框图；图2为显示该实施例的放射治疗系统的放射治疗装置的透视图；图3为显示该实施例的放射治疗系统的治疗放射线照射装置的例子的截面图；图4为显示该实施例的放射治疗系统的放射治疗装置控制设备的方框图；图5为显示该实施例的透射图像以及图像模板的例子的图；图6为显示该实施例的图像模板以及投射模板的例子的图；图7为显示该实施例的特征位置模板的例子的曲线图；图8为显示该实施例的透射图像以及图像模板的例子的图；图9为显示该实施例的跟踪操作的流程图；图10为显示该实施例的跟踪操作中匹配操作的流程图；以及图11为显示该实施例的共用部分特征位置模板的例子的图。
具体实施例方式
现在将参照说明性实施例对本发明进行描述。本领域的技术人员能够认识到，使用本发明的教导能够完成许多选择性的实施例，并且本发明并不仅限于解释目的的实施例。
下面将参考附图对根据本发明的放射治疗装置控制设备的实施例进行描述。图1为显示该实施例的放射治疗系统的方框图。如图1中所示，该放射治疗装置控制设备2被应用于该放射治疗系统1。该该放射治疗系统1包括放射治疗装置控制设备2、放射治疗装置3、以及计算机化断层扫描设备(下文中被称为CT)5。该放射治疗装置控制设备2就是以个人计算机为例的计算机。该放射治疗装置控制设备2连接到放射治疗装置3和CT5，以便于能够双向传输信息。
该CT5通过从各种方向发射X射线穿过人体来拍摄多个透射图像，然后通过计算机对该多个透射图像进行图像处理，以生成人体横截面的图像，并且还通过计算机对该多个透射图像进行图像处理，以生成表示人体内部状况的三维数据。可以使用不同的装置，例如用于测量人体三维状况的MRI(核磁共振成像)装置，来代替CT5。该MRI装置通过使用核磁共振来检测人体内的细胞拥有的磁性，然后通过计算机将该磁性转化为图像，从而生成表示人体内部状况的三维数据。
图2为显示该放射治疗系统1的放射治疗装置3的透视图。该放射治疗装置3包括翻转驱动装置11、O环12、移动构台14、头摇摆装置15以及治疗放射线照射装置16。该翻转驱动装置11在基底上支撑O环12使得该O环能够绕着旋转轴17进行旋转，并且被该放射治疗装置控制设备2控制，使得该O环12绕着旋转轴17进行旋转。该旋转轴17与垂直方向相平行。该O环12为环形，并以旋转轴18为中心，支撑该移动构台14使得该移动构台14可以绕着该旋转轴18进行旋转。该旋转轴18与垂直方向垂直，并且穿过旋转轴17上的等角点19。该旋转轴18还关于O环12固定，即与该O环12一块绕着旋转轴17旋转。该移动构台14为环形，并以旋转轴18为中心，并且因此与该O环12的环同心。该放射治疗装置3还具有移动驱动装置(未示出)。该移动驱动装置被该放射治疗装置控制设备2控制，以绕着旋转轴18旋转该移动构台14。
该治疗放射线照射装置16布置在移动构台14的内侧。该治疗放射线照射装置16被放射治疗装置控制设备2控制，从而辐射出治疗放射线23。
该头摇摆装置15被固定在移动构台14的环内，以将治疗放射线照射装置16支撑到该移动构台14。该头摇摆装置15有摇摄轴21和倾斜轴22。该摇摄轴21关于移动构台14固定，并与旋转轴18平行而不与其相交。该倾斜轴22关于移动构台14固定，并与摇摄轴21正交。该放射治疗装置控制设备2控制该头摇摆装置15，使得该治疗放射线照射装置16绕着摇摄轴21旋转，并且还使得该治疗放射线照射装置16绕着倾斜轴22旋转。
一旦该治疗放射线照射装置16如上所述被移动构台14支撑并且通过头摇摆装置15进行调整以便于使其朝向等角点19，则即使是当该O环12被翻转驱动装置旋转或者该移动构台14被移动驱动装置旋转时，该治疗放射线23也总是近似地穿过该等角点19。也就是说，通过移动和旋转，该治疗放射线23能够从任何方向照射向等角点19。
由于该治疗放射线照射装置16为重物，因此该O环本身会由于移动和旋转而发生机械变形。进一步，有可能出现患病区域不对应于等角点的情况。在这种情况下，在设置移动和旋转之后，该头摇摆装置15能够重新进行调整，使得该治疗放射线照射装置16可以面对该等角点19或患病区域。
该放射治疗装置3还具有多个成像器系统。特别地，该放射治疗装置3具有诊断X射线源24和25、以及传感器阵列32和33。该诊断X射线源24被移动构台14支撑。该诊断X射线源24被布置在移动构台14的环的内部，并且它所处的位置使得从该等角点19到该诊断X射线源24的线段与从该等角点19到该治疗放射线照射装置16的线段形成锐角。该诊断X射线源24被放射治疗装置控制设备2控制，以朝着等角点19的方向辐射出诊断X射线35。该诊断X射线35从包括在诊断X射线源24中的一个点辐射出，并且是圆锥形的锥面射束，其中上面提到的点就是顶点。该诊断X射线源25被移动构台14支撑。该诊断X射线源25被布置在移动构台14的环的内部，并且它所处的位置使得从该等角点19到该诊断X射线源25的线段与从该等角点19到该治疗放射线照射装置16的线段形成锐角。该诊断X射线源25被放射治疗装置控制设备2控制，以朝着等角点19的方向辐射出诊断X射线36。该诊断X射线36从包括在诊断X射线源25中的一个点辐射出，并且是圆锥形的锥面射束，其中上面提到的点就是顶点。
该传感器阵列32被移动构台14支撑。该传感器阵列32接收由诊断X射线源24辐射出并穿过等角点19外围的拍摄受检者的诊断X射线35，以生成该拍摄受检者的透射图像。该传感器阵列33被移动构台14支撑。该传感器阵列33接收由诊断X射线源25辐射出并穿过等角点19周围的拍摄受检者的诊断X射线35，以生成该拍摄受检者的透射图像。该传感器阵列32和33以FPD(平板检测器)和X射线II(图像增强器)为例。
根据该成像器系统，基于来自传感器阵列32、33的图像信号生成使用等角点19作为中心的透射图像。
该诊断X射线源24也可以布置在这样的位置上，其使得从该等角点19到该诊断X射线源24的线段与从该等角点19到该治疗放射线照射装置16的线段形成钝角。也就是说，该传感器阵列32被布置在这样的位置，其使得从该等角点19到该传感器阵列32的线段与从该等角点19到该治疗放射线照射装置16的线段形成锐角。该诊断X射线源25也可以布置在这样的位置上，其使得从该等角点19到该诊断X射线源25的线段与从该等角点19到该治疗放射线照射装置16的线段形成钝角。也就是说，该传感器阵列33被布置在这样的位置，其使得从该等角点19到该传感器阵列33的线段与从该等角点19到该治疗放射线照射装置16的线段形成锐角。在这种情况下，该传感器阵列32和33不太可能被从治疗放射线照射装置16辐射出的治疗放射线23照射，而这正是优选的。
该放射治疗装置3还具有传感器阵列31。该传感器阵列31被布置，以便从该传感器阵列31到治疗放射线照射装置16的线段穿过该等角点19，并被固定在移动构台14的内侧。该传感器阵列31接收由治疗放射线照射装置16辐射出并穿过等角点19周围的受检者的治疗放射线23，以生成该受检者的透射图像。该传感器阵列31以FPD(平板检测器)和X射线II(图像增强器)为例。
该放射治疗装置3还具有病床41和病床驱动装置42。该病床41用于放置将被该放射治疗系统1治疗的患者43。该病床41具有固定工具(未示出)。该固定工具将患者固定在病床41上，使得他或她无法移动。该病床驱动装置42将病床41支撑在基底上，并被该放射治疗装置控制设备2控制，用于移动病床41。
图3为显示该实施例的放射治疗系统1的治疗放射线照射装置16的例子的截面图。该治疗放射线照射装置16具有电子束加速器51、X射线目标52、初级准直仪53、整平过滤器54、次级准直仪55以及多叶式准直仪56。该电子束加速器51辐射出通过对电子进行加速而生成的电子束57至X射线目标52。该X射线目标52由含有相对高的原子序数的元素的材料构成。钨、钨合金等都可以被用作该材料。该X射线目标52辐射出在照射电子束57时通过轫致辐射(bremsstrahlung，braking radiation)生成的放射线59。该放射线59基本上沿着直线辐射，其中该直线穿过虚拟点辐射源58，作为包括在X射线目标52中的点。该初级准直仪53由含有相对高的原子序数的元素的材料构成。铅、钨等都可以被用作该材料。该初级准直仪53屏蔽该放射线59，使得该放射线59仅仅照射到所希望的区域。该整平过滤器54由铝等构成并呈盘状，在其上形成基本上锥形的突起。该突起位于该整平过滤器54的X射线目标52侧。该整平过滤器54生成放射线60，通过适当地削弱穿过放射线59的剂量，该放射线60在与辐射方向垂直的平面上预定区域中的剂量被基本上均匀分布。也就是说，形成该整平过滤器54，使得放射线60具有均匀的强度分布。该次级准直仪55由含有相对高的原子序数的元素的材料构成。铅、钨等都可以被用作该材料。该次级准直仪55屏蔽该放射线60，使得该放射线60仅仅照射到所希望的区域。该放射线60部分地被放射治疗装置控制设备2控制的多叶式准直仪56屏蔽，以基于单独生成的治疗计划来生成治疗放射线23。该多叶式准直仪56被放射治疗装置控制设备2控制，从而部分地屏蔽该放射线60，以生成治疗放射线23。也就是说，该多叶式准直仪56被放射治疗装置控制设备2控制，从而部分地屏蔽放射线60，以在该治疗放射线23照射至患者时控制照射区域的形状。
图4为显示放射治疗系统1的放射治疗装置控制设备2的方框图。该放射治疗装置控制设备2是计算机，具有CPU、存储装置、输入装置、输出装置以及接口(都未示出)。该CPU执行安装在放射治疗装置控制设备2中的计算机程序，以控制它的存储装置、输入装置、输出装置以及接口。该存储装置存储有计算机程序、CPU使用的信息、以及CPU生成的信息。该输入装置将通过用户的操作生成的信息提供给CPU。该输入装置以键盘和鼠标为例。该输出装置按照该信息能够被用户识别的方式输出由CPU生成的信息。该输出装置以显示器为例。该接口将连接到该放射治疗装置控制设备2的外部装置生成的信息输出给CPU，并将由CPU生成的信息输出给该外部装置。该外部装置包括CT5以及放射治疗装置3。
该放射治疗装置控制设备2包括作为计算机程序的治疗计划部件61、模板生成部件62、特征位置提取部件63、模板匹配部件64、患病区域位置计算部件65、照射位置控制部件66、以及治疗放射线照射部件67。
该治疗计划部件61从CT5收集由CT5生成的三维数据，其中该数据表示患者43的患病区域与该患病区域周围器官之间的位置关系。基于该三维数据以及由用户提供的信息，该治疗计划部件61生成治疗计划。该治疗计划表示治疗放射线23对患者43的患病区域的照射角度，以及从每个照射角度照射的治疗放射线23的剂量和性质。当从各种照射角度照射该治疗放射线23时，该治疗计划还表示诊断X射线35和36被照射的成像角度，使得通过穿过患者43的诊断X射线35和36成像的透射图像更清楚地显示出患者43的患病区域。
该模板生成部件62通过使用诊断X射线源24照射出诊断X射线35，并对基于该诊断X射线35通过使用传感器阵列32生成的患者43的多个透射图像进行成像。当患者43的患病区域与患者43的骨骼之间的位置关系变化时，对该多个透射图像进行成像。在这种情况下，仅仅通过使用该透射图像，很难对该患病区域的特征进行完全的识别。该骨骼可以被能够从透射图像上清楚看到的另一个目标替换。不同于该患病区域的器官以及嵌入在与患者43的患病区域一块移动的区域中的金标记可以被用作该目标。类似地，该模板生成部件62通过使用诊断X射线源25照射出诊断X射线36，并对基于该诊断X射线36通过使用传感器阵列33生成的患者43的多个透射图像进行成像。类似地，该模板生成部件62通过使用治疗放射线照射装置16辐射出治疗放射线23，并基于该治疗放射线23对通过使用传感器阵列31生成的患者43的多个透射图像进行成像。
并且，该模板生成部件62将该透射图像显示在显示器上，并基于用户输入的信息设置该透射图像的区域，在该区域中显示有患者43的患病区域。例如可以通过用矩形框架包围该区域来进行该设置。下面的说明以下面的假设为前提通过用框架包围区域来设置每个区域。布置每个框架，使得该框架与其中显示有患病区域的区域之间的位置关系可以在该多个透射图像中一致。该模板生成部件62从多个透射图像中提取出被该框架包围的区域，并生成多个图像模板。该模板生成部件62为每个图像模板生成投射模板。
该特征位置提取部件63基于由模板生成部件62准备的多个投射模板生成特征位置模板。该特征位置模板表示投射模板的特征中与另一个投射模板共有的特征以及其中出现了该共有特征的区域。
该模板匹配部件64通过使用诊断X射线源24照射出诊断X射线35，并对基于该诊断X射线35通过使用传感器阵列32生成的患者43的透射图像进行成像。该模板匹配部件64从透射图像中提取出与模板生成部件62准备的多个图像模板最类似的区域，并通过使用图案匹配图像处理方法来计算位置以及一致程度。该一致程度表示该区域与图像模板有多类似，并且该相似程度越高，该区域与图像模板就越类似。使用规一化相关运算的单调函数的光流方法以及高速模板匹配方法可以被用作图案匹配图像处理方法。梯度法以及块匹配方法可以被用作光流方法。该模板匹配部件64从由模板生成部件62准备的多个图像模板中选择这样的图像模板，其具有比预定值更大的一致程度。该预定值可以事先设置。60％的匹配百分比(一致程度)可以被用作该设置值。该值可以由用户单独修正或输入。
类似地，该模板匹配部件64通过使用诊断X射线源25照射出诊断X射线36，并对基于该诊断X射线36通过使用传感器阵列33生成的患者43的多个透射图像进行成像。该模板匹配部件64从透射图像中提取出与模板生成部件62准备的多个图像模板最类似的区域，并通过使用图案匹配图像处理方法来计算位置以及一致程度。该模板匹配部件64从由模板生成部件62准备的多个图像模板中选择这样的图像模板，其具有比预定值更大的一致程度。该预定值可以事先设置。60％的匹配百分比可以被用作该设置值。该值可以由用户单独修正或输入。
类似地，该模板匹配部件64通过使用治疗放射线照射装置16照射出治疗放射线23，并对基于该治疗放射线23通过使用传感器阵列31生成的患者43的多个透射图像进行成像。该模板匹配部件64从透射图像中提取出与模板生成部件62准备的多个图像模板最类似的区域，并通过使用图案匹配图像处理方法来计算位置以及一致程度。该模板匹配部件64从由模板生成部件62准备的多个图像模板中选择这样的图像模板，其具有比预定值更大的一致程度。该预定值可以事先设置。60％的匹配百分比可以被用作该设置值。该值可以由用户单独修正或输入。
该患病区域位置计算部件65基于由模板匹配部件64选择的图像模板以及由特征位置提取部件63准备的特征位置模板来计算患病区域的位置。
该照射位置控制部件66通过使用该头摇摆装置15来移动治疗放射线照射装置16，使得该治疗放射线23穿过由患病区域位置计算部件65计算的位置。该照射位置控制部件66也能够通过进一步使用翻转驱动装置11或者用于绕着旋转轴18旋转移动构台14的移动驱动装置来移动该治疗放射线照射装置16，或者通过进一步使用病床驱动装置42来移动病床41，使得治疗放射线23穿过该位置。在这种情况下，该照射位置控制部件66优先于病床驱动装置42使用翻转驱动装置11或者用于绕着旋转轴18旋转移动构台14的移动驱动装置或者头摇摆装置15。这种移动降低了移动患者43的负荷并且没有导致移动患病区域的特性的改变，而这是优选的。
在通过照射位置控制部件66移动治疗放射线照射装置16等之后，该治疗放射线照射部件67通过使用治疗放射线照射装置16利用治疗放射线23来照射该患病区域，其中该治疗放射线23具有由治疗计划表示的剂量。
图5为显示由模板生成部件62成像的多个图像的例子的图。在不同时间从相同的方向上对该多个透射图像71-1至71-n(n＝2，3，4，...)进行成像。也就是说，通过使用诊断X射线35、诊断X射线36以及治疗放射线23之一对图像进行成像。在每个透射图像71-i(i＝1，2，3，...，n)中示出了患者43的患病区域72以及骨骼73。该多个透射图像71-1至71-n中所示的患病区域72以及骨骼73的位置根据透射图像71-1至71-n发生变化。也就是说，当患病区域72与骨骼73之间的位置关系变化、例如呼吸相位变化时，对该多个透射图像71-1至71-n进行成像。根据下面的公式通过使用透射图像71-i的宽度Six以及透射图像71-i的高度Siy来定义位于透射图像71-i的位置(x，y)的像素的亮度Ii(x，y)(0≤x≤Six，0≤y≤Siy)这时，该模板生成部件62在显示器上逐个地显示该多个透射图像71-1至71-n。用户查看显示器上显示的透射图像71-i，并通过使用输入装置将包围该患病区域72的框架74-i放置在透射图像71-i中。该模板生成部件62从多个透射图像71-1至71-n中提取出每个被框架74-1至74-n包围的区域，并生成多个图像模板75-1至75-n。
图6为显示由模板生成部件62生成的投射模板的例子的图。该投射模板是基于图像模板75-i生成的，并由高度方向投射模板81-x以及宽度方向投射模板81-y构成。该高度方向投射模板81-x示出了通过将亮度在高度方向上投射在透射图像71-i中图像模板75-i的外围上而得到的投射亮度的变化。根据下面的公式通过使用宽度方向上透射图像71-i中图像模板75-i的左端的位置oix、图像模板75-i的宽度STix、高度STiy以及常数Mx来表示投射亮度Txi(x)。
公式1Txi(x)=Σoiy≤y<oiy+STiyIi(x,y)/STiy,(oix-Mx≤x<oix+STix+Mx)...(1)]]>这里，常数Mx取决于相关模板的周围区域的大小。考虑到患病区域特征位于包围该患病区域72的框架的边界区域内的情况，当用于提取患病区域特征的投射范围被设置为大于包围该患病区域72的框架74-i时设置该常数。该高度方向投射模板81-y示出了通过将亮度在宽度方向上投射在透射图像71-i中图像模板75-i的外围上而得到的投射亮度的变化。根据下面的公式通过使用高度方向上透射图像71-i中图像模板75-i的低端的位置oiy、图像模板75-i的宽度STix、高度STiy以及常数My来表示投射亮度Tyi(y)。
公式2Tyi(y)=Σoix≤x<oix+STixIi(x,y)/STix,(oiy-My≤y<oiy+STiy+My)...(2)]]>这里，常数My取决于相关模板的周围区域的大小。考虑到患病区域特征位于包围该患病区域72的框架的边界区域内的情况，当用于提取患病区域特征的投射范围被设置为大于包围该患病区域72的框架74-i时设置该常数。
该特征位置提取部件63在基于在相同位置上成像的多个透射图像计算的多个高度方向投射模板的基础上计算多个宽度方向特征位置模板，并在基于在相同位置上成像的多个透射图像计算的多个宽度方向投射模板的基础上计算多个高度方向特征位置模板。
图7为显示由特征位置提取部件63计算的宽度方向特征位置模板的图。该宽度方向特征位置模板85由基于透射图像71-i计算的高度方向投射模板82的一部分构成。将该高度方向投射模板82与基于从与透射图像71-i相同的方向上成像的其他多个透射图像计算的多个高度方向投射模板83相比，该部分显示了在截面上投射亮度的变化，其中在该截面上，投射亮度的变化趋势在位置x的域中是相同的。投射亮度的变化表示投射亮度关于位置x的增加和降低，而与投射亮度的绝对值无关。例如，通过显示利用对高度方向投射模板82关于位置x的微分而得到的值的变化来表示该变化。宽度方向非特征位置模板84显示了截面上投射亮度的变化，其中在该截面上，投射亮度的变化趋势在位置x的域中是变化的，并且表示患病区域72的非图像元素。
如宽度方向特征位置模板的情况下那样，通过特征位置提取部件63来计算高度方向特征位置模板。也就是说，该高度方向特征位置模板由基于透射图像71-i计算的宽度方向投射模板的一部分构成。将该宽度方向投射模板与基于从与透射图像71-i相同的方向上成像的其他多个透射图像计算的多个宽度方向投射模板相比，该部分显示了在截面上投射亮度的变化，其中在该截面上，投射亮度的变化趋势在位置y的域中是相同的。
这时，该患病区域位置计算部件65从模板匹配部件64成像的透射图像的模板匹配所提取出的区域中，计算与宽度方向特征位置模板最类似的区域的宽度方向的位置，以及与高度方向特征位置模板最类似的区域的高度方向的位置。该患病区域位置计算部件65基于该宽度方向的位置以及高度方向的位置来计算患病区域的位置。
这种宽度方向特征位置模板以及高度方向特征位置模板比二维图像具有更少的信息量。因此，该放射治疗装置控制设备2能够减少施加给CPU的负荷，并通过使用宽度方向特征位置模板以及高度方向特征位置模板进行模板匹配而使得处理速度更高。但是，如果根据其他方法可以使得处理更快，则可以提取出共有特征，并使用二维图像而不是宽度方向投射模板进行处理。在这种情况下，周知的方法例如Hough变换以及使用动态外围模型的外围提取方法可以被应用于该处理。
图8为显示由模板匹配部件64成像的透射图像以及由模板匹配部件64计算的位置的图。在透射图像91中显示出了患者43的患病区域92以及骨骼93。由于骨骼93的密度高于患病区域92，因此该透射图像91中所示的骨骼93比患病区域92更浓厚一些。这时，就会出现下述情况与某一图像模板最类似的区域的位置受到显示骨骼93的区域的影响，并且因此无法对应于显示该患病区域92的区域。例如，由图像模板94计算的位置可以不同于由另一个图像模板95计算的位置。这时，假设通过模板匹配部件64成像的在患病区域92与骨骼93之间的位置关系上彼此不同的多个图像模板中高度一致的图像模板相当于更高准确性地显示患病区域92的区域的位置。
根据本发明的放射线照射方法的实施例由放射治疗系统1来执行，并且包括生成治疗计划的操作、模板准备操作、以及治疗操作。
在生成治疗计划的操作中，用户首先通过使用CT5来收集该患者43的患病区域以及该患病区域周围部分的三维数据。该放射治疗装置控制设备2基于由该CT5生成的三维数据来生成表示该患者43的患病区域以及该患病区域周围的器官的图像。用户通过使用放射治疗装置控制设备2来观察该图像，并识别出该患病区域的位置。用户基于该图像进一步通过使用治疗计划部件61来生成治疗计划，并将该治疗计划输入给放射治疗装置控制设备2。该治疗计划表示治疗放射线23对患者43的患病区域进行照射的角度，以及在每个照射角度被照射的治疗放射线23的剂量和性质。该治疗计划进一步表示当治疗放射线23以各种角度照射时该诊断X射线35和36被照射的成像角度。
在该治疗操作之前进行模板生成操作。首先，用户将患者43固定在放射治疗装置3的病床41上，位置与CT5收集三维数据时的位置相同。该放射治疗装置控制设备2通过使用翻转驱动装置11、移动驱动装置以及病床驱动装置42来对准该治疗放射线照射装置16、诊断X射线源24、25以及患者43，使得治疗放射线23以治疗计划中所示的照射角度来照射患者43，以及使得诊断X射线35，36以治疗计划中所示的成像角度来照射患者43。
该放射治疗装置控制设备2通过使用诊断X射线源24来照射X射线35至患者43，并通过使用传感器阵列32来对该多个透射图像进行成像，其中该多个透射图像在患者43的患病区域以及患者43的骨骼之间的位置关系上彼此不同。并且，该放射治疗装置控制设备2通过使用诊断X射线源25来照射X射线36至患者43，并通过使用传感器阵列33来对该多个透射图像进行成像，其中该多个透射图像在患者43的患病区域以及患者43的骨骼之间的位置关系上彼此不同。
该放射治疗装置控制设备2在显示器上逐个显示该透射图像。用户查看在显示器上显示的透射图像，并通过使用输入装置将包围该患者43的患病区域的框架放置在透射图像中。该放射治疗装置控制设备2从该透射图像中提取出被该框架包围的区域，以生成图像模板。该放射治疗装置控制设备2对每个透射图像重复该操作，以生成多个图像模板。
该放射治疗装置控制设备2为每个图像模板生成投射模板。并且，该放射治疗装置控制设备2在基于在相同位置成像的多个透射图像准备的多个图像模板的基础上计算一个宽度方向特征位置模板以及一个高度方向特征位置模板。
该治疗操作具有跟踪操作和照射操作。相继地重复进行该跟踪操作和照射操作。
图9为显示跟踪操作的流程图。该放射治疗装置控制设备2通过使用诊断X射线源24来照射诊断X射线35至患者43，并通过使用传感器阵列32对该患者43的透射图像进行成像。此外，该放射治疗装置控制设备2通过使用诊断X射线源25来照射诊断X射线36至患者43，并通过使用传感器阵列33对该患者43的透射图像进行成像。此外，该放射治疗装置控制设备2通过使用治疗放射线照射装置16来照射治疗放射线23至患者43，并通过使用传感器阵列31对患者43的透射图像进行成像(步骤S1)。该放射治疗装置控制设备2基于在模板生成操作中计算的透射图像、图像模板、宽度方向特征位置模板以及高度方向特征模板来计算患者43的患病区域的位置(步骤S2)。
该放射治疗装置控制设备2基于计算的位置确定该治疗放射线23是否正确地照射到患者43的患病区域(患者43的患病区域是否位于预定容许范围之外)(步骤S3)。当认为该患者43的患病区域位于预定容许范围之内时(步骤S3为否)，该放射治疗装置控制设备2结束该跟踪操作。
当认为该患者43的患病区域位于预定容许范围之外时(步骤S3为是)，该操作进行至步骤S4。当认为该治疗放射线23没有正确地照射到患者43的患病区域重复小于预定次数时(步骤S4为否)，该放射治疗装置控制设备2通过使用头摇摆装置15来移动该治疗放射线照射装置16，使得该治疗放射线23可以照射到患病区域(步骤S6)。而且，该放射治疗装置控制设备2基于由成像器系统成像的透射图像来计算患者43的患病区域的形状，并基于该患病区域的形状通过使用多叶式准直仪56来改变该治疗放射线23的照射区域的形状，使得穿过除了患病区域以外的区域的一部分治疗放射线23可以变得更小。
当认为该治疗放射线23没有正确地照射到患者43的患病区域重复预定次数或更多时(步骤S4为是)，则该放射治疗装置控制设备2停止该治疗操作(步骤S5)。当患者43移动很大时，当从生成图像模板的时间开始该患者43的患病区域的状态发生很大变化时，当治疗计划中存在错误时，或者当该成像器系统中出现问题时，才进行该停止。这可以优选地防止除了患者43的患病区域以外的区域被照射。
在照射操作中，该放射治疗装置控制设备2通过使用治疗放射线照射装置16将具有如治疗计划中所示剂量的治疗放射线23照射至患病区域。
图10为详细显示跟踪操作中步骤S2的流程图。该放射治疗装置控制设备2在跟踪操作中从在步骤S1由诊断X射线35成像的透射图像中提取出与图像模板最类似的区域，并计算该区域的位置和一致程度(步骤S11)。使用基于由诊断X射线35成像的多个透射图像生成的图像模板，为该多个图像模板中的每一个计算该区域的位置和一致程度。该放射治疗装置控制设备2从多个图像模板中选择一致程度大于预定值的图像模板(步骤S12)。对于由诊断X射线36成像的透射图像以及由治疗放射线23成像的透射图像，该放射治疗装置控制设备2计算该区域的位置和一致程度，并按照相同的方式选择一致程度大于预定值的图像模板。
当该被选中的图像模板为一个或者基于该被选中的图像模板计算的位置变化小于预定值时(步骤S13为否)，该放射治疗装置控制设备2基于该位置来计算患病区域的三维位置。
当被选中的图像模板为多个并且位置变化大于预定值时(步骤S13为是)，该放射治疗装置控制设备2从通过跟踪操作中在步骤S1成像的透射图像的模板匹配提取出的区域中计算出最类似区域在宽度方向上的位置，并且也从提取出的区域中计算出最类似区域在高度方向上的位置。该放射治疗装置控制设备2基于该宽度方向上的位置以及高度方向上的位置来计算患病区域的三维位置(步骤S15)。
根据本发明的放射线照射方法，可以通过使用治疗放射线照射装置16来照射出治疗放射线23，以通过使用由传感器阵列31成像的多个透射图像来估计出患者43的患病区域，其中该多个透射图像在患者43的患病区域与患者43的骨骼之间的位置关系上互不相同，这与诊断X射线35、36的情况相同。这时，可以评估患者43的患病区域的位置，而不需要使用诊断X射线35、36之一或全部，这是优选的。
根据该放射线照射方法，即使使用了透射图像，其中在该透射图像中该患者的患病区域与不跟着该患病区域一块移动的器官或标记相邻很近(或者重叠)，该放射治疗系统1也能够高准确性地检测到患病区域的位置。结果，该放射治疗系统1就能够更高准确性地将患病区域调整至预定位置，以及更高准确性地将治疗放射线照射至患病区域。
在治疗操作中，当骨骼等对患者43的患病区域位置识别几乎没有影响并且该患病区域的位置能够基于通过诊断X射线35、36的透射图像被令人满意地固定时，可以基于该透射图像来识别出该患病区域的位置，而不需要进行如图9中所示的操作。而且，为了将治疗放射线23照射至患病区域，可以通过使用头摇摆装置15来移动该治疗放射线照射装置16或者通过使用多叶式准直仪56来改变治疗放射线23的照射区域的形状。这种患病区域位置识别能够对患者43的患病区域进行三维识别，并且比使用模板匹配的患病位置识别具有更高的准确性。
在根据本发明的放射治疗装置控制设备的另一个实施例中，该模板生成部件62具有另一个模板生成功能。该模板生成部件从CT5收集多个三维数据，这些三维数据表示由CT5生成的患者43的患病区域与该患病区域周围的器官之间的位置关系。当患者43的患病区域与患者43的骨骼之间的位置关系变化时测量该多个三维数据。该模板生成部件基于该三维数据来计算DRR图像。该DRR图像就是当以由治疗计划部件61准备的治疗计划中所示的成像角度发出X射线时被成像的二维数据。该模板生成部件将每个DRR图像显示在显示器上，并基于用户输入的信息在DRR图像中包围这样的区域，其中用框架来显示患者43的患病区域。对该框架进行布置，使得显示了患者43的患病区域的区域的位置与多个透射图像是一致的。该模板生成部件从该多个DRR图像中提取出被框架包围的区域，以生成多个图像模板。并且，该模板生成部件为每个图像模板生成投射模板。
与上述放射治疗装置控制设备2一样，即使使用了透射图像，其中在该透射图像中该患者的患病区域与不跟着该患病区域一块移动的器官或标记相邻很近(或者重叠)，该放射治疗装置控制设备也能够高准确性地检测到患病区域的位置。结果，该放射治疗系统1就能够更高准确性地将患病区域调整至预定位置，以及更高准确性地将治疗放射线照射至患病区域。
在根据本发明的放射治疗装置控制设备的另一个实施例中，该特征位置提取部件63具有另一个特征位置提取功能，并且该患病区域位置计算部件65具有另一个患病区域位置计算功能。该特征位置提取部件在基于在相同位置被成像的多个透射图像计算的多个图像模板的基础上计算部分区域特征位置模板。该患病区域位置计算部件从在跟踪操作中成像的透射图像的由模板匹配部件64提取出的区域中计算最类似该部分区域特征位置模板的区域的位置。
图11为显示该部分区域特征位置模板的例子的图。该部分区域特征位置模板96由基于透射图像91-1计算的图像模板94-1的一部分构成。该部分对应于基于在与透射图像91-1相同的方向上成像的透射图像91-2计算的图像模板94-2的一部分。也就是说，对应于该部分区域特征位置模板96的图像模板94-1的区域中的图像与对应于该部分区域特征位置模板96的图像模板94-2的区域中的图像相对应。并且，对应于该部分区域特征位置模板96的图像模板94-1的位置与对应于该部分区域特征位置模板96的图像模板94-2的位置相对应。
该放射治疗装置控制设备比使用宽度方向特征位置模板和高度方向特征位置模板的位置识别在CPU上施加了更大的负荷。但是，与上述实施例中的放射治疗装置控制设备2一样，即使使用了透射图像，其中在该透射图像中该患者的患病区域与不跟着该患病区域一块移动的器官或标记相邻很近(或者重叠)，该放射治疗装置控制设备也能够高准确性地检测到患病区域的位置。结果，该放射治疗系统1就能够更高准确性地将患病区域调整至预定位置，以及更高准确性地将治疗放射线照射至患病区域。
在根据本发明的放射治疗装置控制设备的另一个实施例中，该特征位置提取部件63具有另一个特征位置提取功能，并且该患病区域位置计算部件65具有另一个患病区域位置计算功能。该特征位置提取部件在基于在相同位置上被成像的多个透射图像计算的多个图像模板的基础上计算圆周特征位置模板。该圆周特征位置模板显示了对应于图像模板中所示的多个图中的患病区域的图的圆周。该患病区域位置计算部件从在跟踪操作中成像的透射图像中的区域中计算圆周特征位置模板中所示的圆周的图的位置，其中该透射图像是由模板匹配部件64提取出来的，并且计算该患病区域的位置。
与上述实施例中的放射治疗装置控制设备2一样，即使使用了透射图像，其中在该透射图像中该患者的患病区域与不跟着该患病区域一块移动的器官或标记相邻很近(或者重叠)，该放射治疗装置控制设备也能够高准确性地检测到患病区域的位置。结果，该放射治疗系统1就能够更高准确性地将患病区域调整至预定位置，以及更高准确性地将治疗放射线照射至患病区域。
在根据本发明的放射治疗装置控制设备的另一个实施例中，该患病区域位置计算部件65具有另一个患病区域位置计算功能。该患病区域位置计算部件通过使用成像器系统对患者43的透射图像进行成像，计算整个透射图像的位置，其中该整个透射图像基本上对应于由特征位置提取部件63计算的特征位置模板，并计算该患病区域的位置。该特征位置模板为上述宽度(高度)方向特征位置模板、部分区域特征位置模板或者圆周特征位置模板之一。
与上述实施例中的放射治疗装置控制设备2一样，即使使用了透射图像，其中在该透射图像中该患者的患病区域与不跟着该患病区域一块移动的器官或标记相邻很近(或者重叠)，该放射治疗装置控制设备也能够高准确性地检测到患病区域的位置。结果，该放射治疗系统1就能够更高准确性地将患病区域调整至预定位置，以及更高准确性地将治疗放射线照射至患病区域。
很清楚的是，本发明不仅限于上述实施例，并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行修改和改变。
权利要求
1.一种放射治疗装置控制设备，包括模板匹配部件；患病区域位置计算部件；以及照射位置控制部件，其中所述放射治疗装置控制设备控制放射治疗装置，其中所述放射治疗装置包括治疗放射线照射装置，其辐射出治疗放射线，以及成像器，其通过使用穿过受检者的放射线来生成所述受检者的成像器图像，其中当对所述成像器图像与多个图像模板执行图案匹配时，其中在所述多个图像模板中，所述受检者的目标区域与非目标区域之间的位置关系不同，所述模板匹配部件计算一致的程度，并从所述多个图像模板中选择在预定范围内具有所述一致程度的特定图像模板，其中所述患病区域位置计算部件通过使用所述特定图像模板来计算所述目标区域的位置，其中所述照射位置控制部件判断所述目标区域关于所述治疗放射线照射装置的相对位置，其中，所述照射位置控制部件通过使用所述放射治疗装置具有的驱动装置来移动所述治疗放射线照射装置和其上布置有所述受检者的病床中的一个，使得所述目标区域被所述治疗放射线照射。
2.根据权利要求1的放射治疗装置控制设备，还包括特征位置提取部件，其提取出所述多个图像模板共有的部分，并生成特征位置模板，以及其中所述患病区域位置计算部件通过进一步对所述成像器图像与所述特征位置模板进行图案匹配来计算所述目标区域的所述位置。
3.根据权利要求2的放射治疗装置控制设备，其中所述特征位置提取部件生成多个投射模板，其中每个投射模板都表示通过将所述多个图像模板投射在一个方向上而得到的投射亮度上的变化，以及其中所述特征位置模板表示所述多个投射模板共有的部分。
4.根据权利要求1-3中任何一项的放射治疗装置控制设备，还包括模板生成部件，其基于通过使用所述成像器成像的透射图像来生成所述多个图像模板。
5.根据权利要求1-3中任何一项的放射治疗装置控制设备，还包括模板生成部件，其基于与所述放射治疗装置分开提供的三维成像装置生成的所述受检者的三维数据来生成所述多个图像模板。
6.一种放射治疗装置控制设备，包括特征位置提取部件；患病区域位置计算部件；以及照射位置控制部件，其中所述放射治疗装置控制设备控制放射治疗装置，其中所述放射治疗装置包括治疗放射线照射装置，其辐射出治疗放射线，以及成像器，其通过使用穿过受检者的放射线来生成所述受检者的成像器图像，其中所述特征位置提取部件用于提取出多个透射图像中共有的部分，并生成特征位置模板，其中在所述多个透射图像中，所述受检者的目标区域与非目标区域之间的位置关系不同，其中所述患病区域位置计算部件通过对所述成像器图像与所述特征位置模板进行图案匹配来计算所述目标区域的所述位置，以及其中所述照射位置控制部件判断所述目标区域关于所述治疗放射线照射装置的相对位置。
7.一种放射治疗系统，包括根据权利要求1、2、3和6中任何一项的放射治疗装置控制设备；以及放射治疗装置。
8.一种放射治疗系统，包括根据权利要求4的放射治疗装置控制设备；以及放射治疗装置。
9.一种放射治疗系统，包括根据权利要求5的放射治疗装置控制设备；以及放射治疗装置。
10.一种使用放射治疗装置的放射线照射方法，其中所述放射治疗装置包括治疗放射线照射装置，其辐射出治疗放射线，以及成像器，其通过使用穿过受检者的放射线来生成所述受检者的成像器图像，所述放射线照射方法包括(a)当对所述成像器图像与多个图像模板执行图案匹配时计算一致的程度，其中在所述多个图像模板中，所述受检者的目标区域与非目标区域之间的位置关系不同；(b)从所述多个图像模板中选择在预定范围内具有所述一致程度的特定图像模板；(c)通过使用所述特定图像模板来计算所述目标区域的位置；(d)判断所述目标区域关于所述治疗放射线照射装置的相对位置；以及(e)通过使用所述放射治疗装置具有的驱动装置来移动所述治疗放射线照射装置和其上布置有所述受检者的病床中的一个，使得所述目标区域被所述治疗放射线照射。
11.根据权利要求10的放射线照射方法，进一步包括(g)提取出所述多个图像模板共有的部分，并生成特征位置模板，以及(h)通过进一步对所述成像器图像与所述特征位置模板进行图案匹配来计算所述目标区域的所述位置。
12.根据权利要求11的放射线照射方法，进一步包括(i)生成多个投射模板，其中每个投射模板都表示通过将所述多个图像模板投射在一个方向上而得到的投射亮度上的变化，其中所述特征位置模板表示所述多个投射模板共有的部分。
13.根据权利要求10-12中任何一项的放射线照射方法，进一步包括(j)基于通过使用所述成像器成像的透射图像来生成所述多个图像模板。
14.根据权利要求10-12中任何一项的放射线照射方法，进一步包括(k)基于与所述放射治疗装置分开提供的三维成像装置生成的所述受检者的三维数据来生成所述多个图像模板。
15.一种使用放射治疗装置的放射线照射方法，其中所述放射治疗装置包括治疗放射线照射装置，其辐射出治疗放射线，以及成像器，其通过使用穿过受检者的放射线来生成所述受检者的成像器图像，所述放射线照射方法包括(a)提取出多个透射图像中共有的部分，并生成特征位置模板，其中在所述多个透射图像中，所述受检者的目标区域与非目标区域之间的位置关系不同；(b)通过对所述成像器图像与所述特征位置模板进行图案匹配来计算所述目标区域的所述位置；以及(c)判断所述目标区域关于所述治疗放射线照射装置的相对位置。
16.具有程序代码装置的计算机程序产品，如果程序在计算机上运行，则所述程序代码装置用于执行根据权利要求10、11、12和15中任何一项的所有步骤。
17.具有程序代码装置的计算机程序产品，如果程序在计算机上运行，则所述程序代码装置用于执行根据权利要求13的所有步骤。
18.具有程序代码装置的计算机程序产品，如果程序在计算机上运行，则所述程序代码装置用于执行根据权利要求14的所有步骤。
19.根据权利要求16的具有程序代码装置的计算机程序产品，其存储在能够由计算机读取的存储装置中。
20.根据权利要求17的具有程序代码装置的计算机程序产品，其存储在能够由计算机读取的存储装置中。
21.根据权利要求18的具有程序代码装置的计算机程序产品，其存储在能够由计算机读取的存储装置中。
全文摘要
一种放射治疗装置控制设备，包括模板匹配部件(64)；患病区域位置计算部件(65)；以及照射位置控制部件(66)。该放射治疗装置控制设备(2)控制放射治疗装置(1)。该放射治疗装置(1)包括治疗放射线照射装置(16)，其辐射出治疗放射线；以及成像器(24，25，32，33)，其通过使用穿过该受检者的放射线来生成受检者的成像器图像。当对该成像器图像与多个图像模板执行图案匹配时，其中在所述多个图像模板中，该受检者的目标区域与非目标区域之间的位置关系不同，该模板匹配部件(64)计算一致的程度，并从多个图像模板中选择在预定范围内具有一致程度的特定图像模板。该患病区域位置计算部件(65)通过使用该特定图像模板来计算目标区域的位置。该照射位置控制部件(66)判断该目标区域关于治疗放射线照射装置的相对位置。该照射位置控制部件(66)通过使用所述放射治疗装置(1)具有的驱动装置来移动该治疗放射线照射装置(16)和其上布置有该受检者的病床中的一个，使得该目标区域被该治疗放射线照射。
文档编号A61N5/00GK101091817SQ200710005399
公开日2007年12月26日 申请日期2007年2月16日 优先权日2006年6月23日
发明者浦野晋, 金子周史, 山田昌弘, 川田则幸 申请人:三菱重工业株式会社