本发明专利技术的目的在于，迅速且准确地求出患者的位置姿势相对于在放射线治疗前获取的患者的三维图像的偏移量。放射线治疗系统(100)具备定位装置(10)和在基准面上获取患者的X射线透视图像的X射线拍摄装置(5A、5B)。定位装置(10)以在放射线治疗前获取的基准透视图像为输入数据，以针对基准透视图像在放射线治疗前获取的基准ROI图像为训练数据，计算区域推定模型的参数。在放射线治疗时，定位装置(10)根据参数以及X射线透视图像，推定针对X射线透视图像以及DRR图像的关心区域，一边使CT图像与基准面的相对位置姿势关系虚拟地变化，一边针对关心区域求出X射线透视图像以及DRR图像的一致度，根据一致度满足预定条件时的位置姿势关系，求出患者与CT图像的位置姿势的偏移量。求出患者与CT图像的位置姿势的偏移量。求出患者与CT图像的位置姿势的偏移量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】患者定位系统、方法及程序
[0001]本专利技术涉及一种患者定位系统、方法及程序，特别是涉及一种求出进行放射线治疗的患者的位置姿势的偏移量的技术。
技术介绍
[0002]广泛进行对患部照射以X射线或质子束为代表的粒子束等各种放射线的放射线治疗。在放射线治疗中的治疗计划的制定中，事先获取患者的CT图像(三维图像)，根据CT图像对患者决定放射线的照射位置、照射方向等。一般情况下，治疗中的放射线的照射在与治疗计划的制定不同的时间实施。因此，为了在CT图像的获取时和治疗时使患者的位置以及姿势一致，需要进行患者的定位。
[0003]在定位时，在患者躺卧于治疗台的状态下，通过在放射线治疗系统上确定出的基准面获取X射线透视图像。另外，一边使CT图像与基准面的位置以及姿势的相对关系(位置姿势关系)变化一边获取使CT图像投影到基准面的DRR图像(Digital Reconstructed Radiography)。并且，根据X射线透视图像与DRR图像近似或者一致的位置姿势关系，求出治疗台的位置以及姿势的偏移量。根据通过这样的定位计算求出的位置姿势偏移量，来设定治疗台的位置以及姿势，即患者的位置以及姿势。
[0004]在以下的专利文献1以及2中记载了如下技术：针对X射线透视图像设定关心区域，针对关心区域求出X射线透视图像与DRR图像的一致度，由此，求出治疗台的位置姿势偏移量。即，记载了如下技术：一边使获取了成为DRR图像的基础的CT图像的空间与获取了X射线透视图像的基准面的位置姿势关系变化，一边求出一致度超过预定值那样的位置姿势关系，由此，求出治疗台的位置姿势偏移量。
[0005]在求出X射线透视图像与DRR图像的一致度时设定关心区域，针对关心区域求出一致度，由此，能够进行着眼于位置不会因患者的呼吸、心脏的搏动而变化的区域(脊骨、骨盆等)的定位。在图12中示出了在患部位于胸部的情况下获取的X射线透视图像和ROI图像的一例。在此，ROI省略了表示关心区域的Region Of Interest。
[0006]在图12中示出了从患者的正面进行拍摄而得到的X射线透视图像1201、与X射线透视图像1201匹配地设定的ROI图像1203、以及将它们重合而成的重叠图像1202。ROI图像1203被分为2个区域A以及B。区域A表示设定为关心区域的区域，区域B表示未设定为关心区域的区域。在胸部的X射线透视图像中，脊骨的位置不会因呼吸、心脏的搏动而变化。因此，如图12所示，通过将关心区域设定为脊骨，而高精度地求出患者的位置姿势偏移量，进行高精度的定位。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特开2007
‑
282877号公报
[0010]专利文献2：日本特开2013
‑
99431号公报
[0011]非专利文献
[0012]非专利文献1：Long，Jonathan，Evan Shelhamer，And Trevor Darrell.”Fully Convolutional networks for semantic segmentation.”Proc.of IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition(CVPR)，2015.
技术实现思路
[0013]专利技术要解决的课题
[0014]在所述现有技术中存在如下的课题。即，用户需要设定关心区域，根据用户的技能的不同，难以在X射线透视图像的摄影后迅速地执行患者的定位计算。另外，在因用户的熟练度低等理由而无法适当地设定关心区域的情况下，有时无法计算正确的位置姿势偏移量。
[0015]本专利技术的目的在于迅速且准确地求出患者的位置姿势相对于在放射治疗前获取的患者的三维图像的偏移量。
[0016]用于解决课题的手段
[0017]本专利技术的特征在于，具备：X射线拍摄装置，其在基准面上获取患者的X射线透视图像；以及运算装置，所述运算装置根据区域推定模型的参数、以及所述X射线透视图像或者DRR图像，推定针对所述X射线透视图像以及所述DRR图像的关心区域，所述DRR图像是将在放射线治疗前获取的所述患者的三维图像虚拟地投影到所述基准面而生成的图像，根据所述三维图像、所述X射线透视图像以及所述关心区域，求出所述患者与所述三维图像的位置姿势的偏移量，所述区域推定模型的参数是以在放射线治疗前获取的基准透视图像为输入数据，以针对所述基准透视图像在放射线治疗前获取的基准ROI图像为训练数据而计算出的参数。
[0018]专利技术效果
[0019]根据本专利技术，能够迅速且准确地求出在放射线治疗前获取的患者的三维图像与患者的位置姿势的偏移量。
附图说明
[0020]图1是表示患者定位系统的整体概要结构的图。
[0021]图2是示意性地表示数据库的结构的图。
[0022]图3是对区域分割处理的一例进行说明的图。
[0023]图4是表示第一实施方式的定位过程的流程图。
[0024]图5是表示第二实施方式的定位过程的流程图。
[0025]图6是示意性地表示关心区域的修正过程的图。
[0026]图7是表示第三实施方式的定位过程的流程图。
[0027]图8是示意性地表示数据库的结构的图。
[0028]图9是示意性地表示参数计算部的学习数据的制作方法的图。
[0029]图10是表示第四实施方式的定位过程的流程图。
[0030]图11是示意性地表示数据库的结构的图。
[0031]图12是表示X射线透视图像以及ROI图像的1个例子的图。
具体实施方式
[0032]以下，一边参照各附图一边对本专利技术的各实施方式的放射线治疗系统进行说明。对多个附图所示的相同的事项标注相同的附图标记，避免重复说明。本申请说明书中的“图像”的用语原则上是指成为运算的对象的图像数据。但是，成为拍摄、显示的对象的情况下的“图像”的用语是指能够实际或者示意性地表现于二维平面的图像。
[0033]图1中示出了本专利技术的第一实施方式的放射线治疗系统100的整体概要结构。放射线治疗系统100是用于对躺卧于治疗台1的患者2内的患部照射放射线的系统。关于各实施方式，示出了放射线为由碳、氦等重粒子束、质子束形成的粒子束的例子，但放射线并不限定于粒子束，也可以是X射线、γ射线等光子束。放射线治疗系统100作为用于照射粒子束的结构要素，具备：加速器101、射束输送装置102、以及将从加速器101供给的粒子束照射到患者2内的患部的粒子束照射装置6。
[0034]放射线治疗系统100作为与治疗计划的制定有关的结构要素，具备：治疗计划装置30、CT拍摄装置40以及患者数据库(DB)50。CT拍摄装置40为了制定治疗计划而预先对患者2的CT图像进行拍摄。治疗计划装置30根据CT拍摄装置40的摄像结果来制定治疗计划。DB50存储与患者2有关的信息。此本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种患者定位系统，其特征在于，所述患者定位系统具备运算装置和在基准面上获取患者的X射线透视图像的X射线拍摄装置，所述运算装置根据区域推定模型的参数以及所述X射线透视图像或者DRR图像，推定针对所述X射线透视图像以及所述DRR图像的关心区域，所述DRR图像通过将在放射线治疗前获取的所述患者的三维图像虚拟地投影到所述基准面而被生成，所述运算装置根据所述三维图像、所述X射线透视图像以及所述关心区域，求出所述患者与所述三维图像的位置姿势的偏移量，所述区域推定模型的参数是以在放射线治疗前获取的基准透视图像为输入数据，以针对所述基准透视图像在放射线治疗前获取的基准ROI图像为训练数据而计算出的参数。2.根据权利要求1所述的患者定位系统，其特征在于，所述患者定位系统具有治疗台驱动装置，该治疗台驱动装置根据所述偏移量来设定所述患者躺卧的治疗台的位置姿势。3.根据权利要求1所述的患者定位系统，其特征在于，所述患者定位系统具有显示装置，该显示装置显示所述X射线透视图像或所述DRR图像和表示由所述运算装置推定出的所述关心区域的初始ROI图像，所述运算装置显示所述初始ROI图像、以及所述X射线透视图像或者所述DRR图像，并且根据用户的所述关心区域的修正操作，修正由所述运算装置推定出的所述关心区域，针对修正后的所述关心区域求出所述偏移量。4.根据权利要求1所述的患者定位系统，其特征在于，所述患者定位系统具有显示装置，该显示装置显示表示所述关心区域的ROI图像、所述X射线透视图像、所述DRR图像以及所述偏移量，所述运算装置显示所述ROI图像、所述X射线透视图像、所述DRR图像以及所述偏移量，并且根据用户的所述关心区域的修正操作来修正所述关心区域，并针对修正后的所述关心区域求出所述偏移量。5.根据权利要求3或4所述的患者定位系统，其特征在于，所述显示装置显示表示修正后的所述关心区域的修正后ROI图像、所述X射线透视图像、所述DRR图像、以及根据修正后的所述关心区域求出的所述偏移量，所述运算装置显示所述修正后ROI图像、所述X射线透视图像、所述DRR图像以及根据修正后的所述关心区域求出的所述偏移量，并且根据用户的所述关心区域的修正操作进一步修正所述关心区域，并针对修正后的所述关心区域求出所述偏移量。6.根据权利要求5所述的患者定位系统，其特征在于，所述患者定位系统具备存储设备，该存储设备存储将所述基准透视图像与所述基准ROI图像对应起来的数据集，所述运算装置根据针对所述关心区域进行了修正操作的次数来判断是否执行将所述数据集存储在所述存储设备中的存储处理，并根据该判断来执行所述存储处理，所述存储处理包括如下处理：将所述X射线透视图像或所述DRR图像、表示成为求出所述偏差量的基础的所述关心区域的图像分别作为所述基准透视图像和所述基准RO...
【专利技术属性】
技术研发人员：宫崎康一，梅川彻，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：
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