TWI663961B - 物件定位裝置、物件定位方法、物件定位程式及輻射治療系統 - Google Patents

物件定位裝置、物件定位方法、物件定位程式及輻射治療系統 Download PDF

Info

Publication number
TWI663961B
TWI663961B TW107108821A TW107108821A TWI663961B TW I663961 B TWI663961 B TW I663961B TW 107108821 A TW107108821 A TW 107108821A TW 107108821 A TW107108821 A TW 107108821A TW I663961 B TWI663961 B TW I663961B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
image
area
region
positioning
dimensional
Prior art date
Application number
TW107108821A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201836549A (zh
Inventor
坂田幸辰
田口安則
介
岡屋慶子
森慎一郎
Original Assignee
日商東芝能源系統股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商東芝能源系統股份有限公司 filed Critical 日商東芝能源系統股份有限公司
Publication of TW201836549A publication Critical patent/TW201836549A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI663961B publication Critical patent/TWI663961B/zh

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1049—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03—Computed tomography [CT]
    • A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
    • A61B6/035—Mechanical aspects of CT
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/40—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4007—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a plurality of source units
    • A61B6/4014—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a plurality of source units arranged in multiple source-detector units
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/48—Diagnostic techniques
    • A61B6/485—Diagnostic techniques involving fluorescence X-ray imaging
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/48—Diagnostic techniques
    • A61B6/486—Diagnostic techniques involving generating temporal series of image data
    • A61B6/487—Diagnostic techniques involving generating temporal series of image data involving fluoroscopy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5211—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
    • A61B6/5229—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image
    • A61B6/5247—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image combining images from an ionising-radiation diagnostic technique and a non-ionising radiation diagnostic technique, e.g. X-ray and ultrasound
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/103—Treatment planning systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/103—Treatment planning systems
    • A61N5/1039—Treatment planning systems using functional images, e.g. PET or MRI
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T11/00—2D [Two Dimensional] image generation
    • G06T11/003—Reconstruction from projections, e.g. tomography
    • G06T11/005—Specific pre-processing for tomographic reconstruction, e.g. calibration, source positioning, rebinning, scatter correction, retrospective gating
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
    • G06T7/73—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods
    • G06T7/75—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods involving models
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H20/00—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance
    • G16H20/40—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to mechanical, radiation or invasive therapies, e.g. surgery, laser therapy, dialysis or acupuncture
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/04—Positioning of patients; Tiltable beds or the like
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1049—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam
    • A61N2005/1059—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam using cameras imaging the patient
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1049—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam
    • A61N2005/1061—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam using an x-ray imaging system having a separate imaging source
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1049—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam
    • A61N2005/1061—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam using an x-ray imaging system having a separate imaging source
    • A61N2005/1062—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam using an x-ray imaging system having a separate imaging source using virtual X-ray images, e.g. digitally reconstructed radiographs [DRR]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N2005/1074—Details of the control system, e.g. user interfaces
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/103—Treatment planning systems
    • A61N5/1037—Treatment planning systems taking into account the movement of the target, e.g. 4D-image based planning
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10072—Tomographic images
    • G06T2207/10081—Computed x-ray tomography [CT]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10116—X-ray image
    • G06T2207/10121—Fluoroscopy

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

本發明揭露一種物件定位裝置，包含：放射攝影影像輸入介面，其經組態以獲取藉由使螢光成像裝置對物體成像所產生之放射攝影影像，且該影像包括第一區及第二區，該第一區描繪用於定位物件之指標區且該第二區描繪指標區以外之非指標區；以及定位處理器，其經組態以藉由執行先前產生之參考影像與第一區之間的匹配處理來執行物件之定位，該第一區係基於非指標區之三維模型資訊而自放射攝影影像所指定的。

Description

物件定位裝置、物件定位方法、物件定位程式及輻射治療系統
本發明之實施例係關於物件定位裝置、物件定位方法、物件定位程式及輻射治療系統。
在放射治療中，基於在規劃治療時藉由使用CT(電腦斷層攝影)裝置獲取的三維影像產生DRR(數位重建射線照片)影像，以及病患之定位係藉由執行DRR影像與X射線影像之間的匹配處理所執行，該X射線影像係藉由在照射放射性射線之前對病患成像所獲得的。在此有種用於產生DRR影像之技術，其中僅擷取及描繪病患之像素區，即使當描繪諸如床與醫療束縛件等不必要物件之像素區被包括在規劃治療時的三維影像中時亦是如此。 　　[專利文件1]日本未審查專利申請公開案No.2016-101358 　　在上述技術中，雖然描繪諸如床與醫療束縛件等不必要物件之像素區被移除自在規劃治療時所產生的DRR影像(亦即，參考影像)，在輻射照射之前的X射線影像(亦即，成像影像或放射攝影影像)係在包括諸如床與醫療束縛件等不必要像素區之狀態中。此等不必要像素區變成定位病患之阻礙，這造成難以執行病患之定位的問題。 　　有鑒於上述問題，本發明實施例之標的係提供藉由其可改善放射攝影影像與參考影像之間的匹配準確度之物件定位技術，並可促進病患之定位。
 【發明內容】及【實施方式】
在本發明之一實施例中，物件定位裝置包含： 　　放射攝影影像輸入介面，其經組態以獲取藉由使螢光成像裝置對物體成像所產生之放射攝影影像，且該影像包括第一區及第二區，該第一區描繪用於定位該物件之指標區且該第二區描繪該指標區以外之非指標區；以及 　　定位處理器，其經組態以藉由執行先前產生之參考影像與該第一區之間的匹配處理來執行該物件之定位，該第一區係基於該非指標區之三維模型資訊而自該放射攝影影像所指定的。 　　根據本發明實施例提供藉由其可改善放射攝影影像與參考影像之間的匹配準確度之物件定位技術，並可促進病患之定位。 (第一實施例) 　　在下文中，將參考隨附圖式以說明實施例。首先，藉由參照圖1至圖15B描述根據第一實施例之物件定位裝置。圖1中的參考符號1表示用於放射治療之輻射治療系統，其中使用放射性射線R照射病患P身體中所產生的諸如腫瘤之病變區域G。使用於治療之放射性射線R包括，例如，X射線、γ射線、電子束、質子束、中子束、以及重粒子束。 　　當執行放射治療時，必需將具有足夠輸出之放射性射線R精準地對病患(亦即，物件)P之病變區域G(亦即，目標區域)的位置輻射。此外，必須抑制在病變區域G鄰近處中的一般組織(亦即，非目標區域)之曝露劑量。就此原故，在本實施例中，病患P之定位係藉由執行在規劃治療時獲取之病患P的影像與在輻射照射時成像之病患P的影像之間的匹配處理所執行，接著輻射放射性射線R。 　　如圖1所示，當製備使用輻射治療系統1之治療計畫時獲取三維體積影像。舉例而言，首先，執行病患(亦即，物件)P之電腦斷層攝影。在本實施例中，提供醫療檢驗裝置2以用於藉由電腦斷層攝影執行病患P之各種檢驗。此醫療檢驗裝置2例如經組態為X射線CT裝置。藉由使用醫療檢驗裝置2產生病患P之三維體積影像(螢光影像)。三維體積影像係由例如立體像素資料所組成的。 　　雖然在本實施例中X射線CT裝置為醫療檢驗裝置2之實例，但醫療檢驗裝置(亦即，診斷裝置)2可為任何其他可獲取病患P之三維體積影像的裝置。舉例而言，醫療檢驗裝置2可為MRI(磁共振成像)裝置或超音波診斷裝置。 　　本實施例之輻射治療系統1包括X射線成像裝置(亦即，螢光成像裝置)3、定位裝置4、安裝台5、安裝台驅動裝置6、輻射照射裝置7、以及照射控制器8。X射線成像裝置3對病患P執行螢光成像，以產生病患P之X射線影像40(亦即，包括在放射攝影影像類別中的螢光影像，參見圖6)。定位裝置4基於X射線影像40執行病患P之定位。病患P被安置於安裝台5上。安裝台驅動裝置6改變安裝台5之位置。輻射照射裝置7以放射性射線R照射病患P之病變區域G。照射控制器8控制輻射照射裝置7。此外，藉由夾具9將病患P固定於被安置於安裝台5上之狀態中(圖3)。 　　本實施例之定位裝置4包括硬體資源，諸如CPU(中央處理單元)、ROM(唯讀記憶體)、RAM(隨機存取記憶體)、以及HDD(硬碟驅動器)，且定位裝置4經組態為電腦，其中透過令CPU執行各種程式來利用硬體資源實現軟體的資訊處理。 　　此外，本發明之物件定位方法係藉由令電腦執行各種程式所實現。 　　此外，定位裝置4係連接到醫療檢驗裝置2、X射線成像裝置3、安裝台驅動裝置6、以及照射控制器8。另外，X射線成像裝置3包括多個X射線照射器10以及多個X射線偵測器11，該等X射線照射器10經組態以使用X射線照射病患P，且該等X射線偵測器11經組態以偵測傳輸通過病患P之X射線。此外，X射線偵測器11之各者係由例如平板偵測器(FPD)或影像增強器構成。 　　在本實施例中，提供共兩對的X射線照射器10及X射線偵測器11，以藉由使用兩對X射線照射器10及X射線偵測器11自兩個不同方向同時執行X射線成像。應瞭解，藉由時序且連續對病患P執行X射線成像可產生由時序X射線影像40構成之活動影像。 　　在實際X射線成像中，使用兩對的X射線照射器10及X射線偵測器11用於產生自兩方向(例如，自病患P右側及左側)個別成像之一對X射線影像40。此外，亦獲得一對影像用於DRR(數位重建射線照片)影像50，將在下文描述。藉由使用該對X射線影像40及該對DRR影像50，可執行三維定位。然而，為了藉由簡化組態以協助理解，隨後給出之說明為例示化各X射線影像40及各DRR影像50，該影像40及影像50係藉由自一方向對病患P成像所獲得的(圖6A至圖15B)。 　　如圖3所示，當執行放射治療時，病患P被安置於或典型地躺在安裝台(亦即，床)5上。舉例而言，在治療例如腦瘤之情況下，由於病變區域G存在於頭部中，故以夾具9固定病患P之頭部。夾具9包括固定至安裝台5之金屬固定構件12以及經組態以覆蓋病患P臉部之樹脂製成醫療束縛件13。此外，安裝台5包括例如樹脂製成安裝台本體14以及設於安裝台本體14內之金屬框架15。儘管將給出之描述係在病變區域G存在頭部中之情況下，本發明實施例之應用目標並不限於此一情況。亦可應用本發明實施例於病變區域(典型上係腫瘤)存在全身任何部分之情況中。 　　由於諸如固定構件12以及框架15之金屬組件難以傳輸X射線，故此等金屬組件被清楚描繪於各X射線影像40中。此外，由於諸如醫療束縛件13以及安裝台本體14之樹脂製成組件易於傳輸X射線，故此等樹脂製成組件難以顯示於各X射線影像40中。此外，在X射線成像裝置3中，調整X射線之輸出以使得在構成人體的部分之中硬骨S之部分為最清晰地描繪於各X射線影像中。在此輸出調整下，由X射線偵測器11偵測到自X射線照射器10輻射之X射線，且獲取描繪硬骨S之部分的各X射線影像40。 　　此外，在各X射線影像40中描繪之病患P的硬骨S之部分作為指標區，該指標區為本實施例中定位的指標(亦即，指標)。此外，除了硬骨S外之所有其他部分被界定為非指標區，諸如安裝台5與夾具9之個別區。應注意，構成人體之各內部器官係硬骨S以外之部分，且因此在各X射線影像40中會被視為非指標區。 　　此外，在規劃治療時，基於三維體積影像產生一或多DRR影像50，在DRR影像50中僅描繪病患P的硬骨S之部分。此外，參考影像被界定為產生之DRR影像50，使得硬骨S存在適於輻射照射之位置處。接續地，藉由移動安裝台5以執行病患P之定位，使得出現在DRR影像(亦即，參考影像)50中的硬骨S之位置與出現在放射治療時成像之X射線影像40中的硬骨S之位置匹配(圖7)。在本實施例中，輻射照射裝置7之位置係被固定的。 　　應注意，從完成治療計畫到實際開始治療一般而言有數週之時間差。出於這原因，病患P與各系統組件(諸如安裝台5及夾具9)之間的位置關有時在規劃治療時與在放射治療時之間有所不同。此外，在規劃治療時假設的病患P及輻射照射7之個別位置可有時與在放射治療時病患P及輻射照射7之個別位置有所不同。出於這原因，必需精準執行DRR影像50與X射線影像40之間的匹配處理，該DRR影像50係在規劃治療時基於三維體積影像所獲取的，且該X射線影像40係在放射治療時所成像的。 　　然而，夾具9及安裝台5中金屬組件之像素區被包括在各X射線影像40中。當在此等金屬組件之像素區被包括在X射線影像40之情況下執行X射線影像40與DRR影像之間的匹配處理時，描繪夾具9及安裝台5之像素區成為匹配處理之障礙且降低了定位準確度。就此原因，執行初步影像處理，以使得在本實施例之匹配處理之前從X射線影像40將X射線影像40中除了硬骨S之像素區以外之不必要像素區移除(圖3、圖6A以及圖6B)。 　　在隨後說明中，在包括於各X射線影像40中的像素區中，描繪病患P之硬骨S(亦即，指標區)的各像素區有時被參照為第一區41。對比地，在包括於各X射線影像40中的像素區中，病患P以外的各像素區(亦即，描繪諸如夾具9等病患以外之物件的非指標區)有時被參照為第二區42(圖6)。此外，描繪於各DRR影像50中硬骨S之像素區有時被參照為參考區51(圖7)。 　　如圖1所示，定位裝置4係連接到照射控制器8。此外，照射控制器8係連接到輻射照射裝置7。此外，照射控制器8控制輻射照射裝置7，以使得輻射照射裝置7在照射控制器8接收到自定位裝置4輸出的照射開始訊號時開始放射性射線R之輻射。 　　如圖2所示，醫療檢驗裝置2包括投影資料產生器16以及三維影像產生器17，該投影資料產生器16經組態以產生藉由自多方向對病患P成像所獲得的投影資料(亦即，螢光影像資料)，且該三維影像產生器17經組態以基於自投影資料產生器16獲取之多個二維投影資料產生病患P在三維中的三維體積影像。應注意，各三維體積影像包括多個立體像素之資訊。此外，三維影像產生器17將各三維體積影像輸出到定位裝置4。 　　此外，醫療檢驗裝置2藉由時序及持續地執行電腦斷層攝影可產生病患P之立體活動影像。舉例而言，當病變區域G係在病患P中移動的區域時，獲取對病變區域G之三維運動之資訊係可行的。 　　此外，如圖2所示，定位裝置4包括三維影像輸入介面(亦即，三維影像獲取介面或三維影像獲取單元)18、指標指定處理器(亦即，指標識別單元)19、DRR影像產生器(亦即，DRR影像產生單元或重建影像產生器)20、參考影像產生器(亦即，參考影像產生單元)21、以及參考影像記憶體(亦即，參考影像儲存單元)22。三維影像輸入介面18從醫療檢驗裝置2獲取病患P之三維體積影像。指標指定處理器19指定各指標區及各非指標區，兩者皆被包括於三維體積影像中。DRR影像產生器20基於三維體積影像產生指標區之DRR影像50。參考影像產生器21基於由DRR影像產生器20產生之影像產生DRR影像50，該DRR影像50被視為參考影像。參考影像記憶體22儲存所產生之參考影像(亦即，DRR影像50)。 　　在此，DRR影像產生器20基於三維體積影像以及X射線成像裝置3之幾何資訊產生DRR影像(數位重建射線照片)50。DRR影像50為基於三維體積影像虛擬產生之影像，以使得DRR影像50與藉由使用X射線成像裝置3成像之X射線影像40具有相同的組成(composition)。此外，X射線影像40及DRR影像50為具有實質相同組成之影像。上述指標指定處理器19執行指定(一或多)指標區及(一或多)非指標區之處理，但不執行刪除(一或多)非指標區之像素區的處理。此外，在由DRR影像產生器20產生之DRR影像50中，描述除了病患P以外之區、物件(在文後有時被參照為無關區)，諸如夾具9。
此外，藉由從由DRR影像產生器20所產生之DRR影像50移除無關區(亦即，諸如夾具9之非指標區以及疊加於此非指標區上之指標區的部分)，參考影像產生器21產生將被視為參考影像之DRR影像50。將所產生之參考影像(亦即，DRR影像50)儲存在參考影像記憶體22中。由於僅有對應於在第一區41(亦即，指標區)中未被移除的剩餘部分之像素區被包括在將被視為參考影像之DRR影像50中，故以此方式改善X射線影像40與DRR影像50之間的匹配準確度係可行的。
應注意，幾何資訊包括指示X射線照射器10之個別位置、X射線偵測器11之個別位置、以及X射線偵測器11在其上偵測到X射線之面的方向的參數。基於諸如X射線成像裝置3之設計資料(例如，CAD資料)而預先將幾何資訊組態。如下述，此幾何資訊係將被輸入到資訊輸入介面24 之輸入資訊。
此外，幾何資訊可在規劃治療時由使用者(例如，醫生)輸入或可從外部裝置獲取。此外，DRR影像產生器20可預先儲存幾何資訊。當X射線成像裝置3為可移動時，資訊輸入介面24可連續獲取X射線成像裝置3的各狀態之幾何資訊或可預先儲存各狀態之幾何狀態，該幾何資訊根據X射線成像裝置3之可移動組件的運動而改變。
此外，由醫療檢驗裝置2成像之三維體積影像包括除了病患P之像素區以外的安裝台5及夾具9之個別像素區。此外，病患P之像素區包括描繪硬骨S之像素區以及描繪硬骨S以外的組織之其他像素區。此等像素區之CT值為彼此不同。定位裝置4之指標指定處理器19可藉由分析三維體積影像之CT值指定病患P之硬骨S的像素區以及其他像素區(亦即，非指標區)。此外，輸入到資訊輸入介面24之輸入資訊可用於指定非指標區(亦即，排除硬骨S之像素區)。
應注意到可基於在規劃治療時由使用者執行之輸入操作，執行指定硬骨S以及其他部分之個別像素區的工作。舉例而言，使用者可執行輸入操作以指定包括於三維體積影像中的硬骨S之像素區。此外，為了協助使用者，電腦(亦即，定位裝置4)可經組態以自動指定硬骨S之像素區，以令使用者可修改該指定之像素區。
如圖2所示，定位裝置4進一步包括例如放射攝影影像輸入介面的X射線影像輸入介面(亦即，X射線影像獲取單元)23、資訊輸入介面(亦即，資訊輸入單元)24、模型資訊產生器(亦即，模型資訊產生單元)25、以及模型資訊記憶體(亦即，模型資訊儲存單元)26。X射線影像輸入介面23獲取藉由使X射線成像裝置3對病患P成像所產生之X射線影像40。將諸如安裝台5之配置狀態等各種類型之資訊輸入到資訊輸入介面24。模型資訊產生器25產生各非指標區之三維模型資訊。模型資訊記憶體26儲存各非指標區之三維模型資訊。 　　此外，輸入到資訊輸入介面24之各種類型的資訊包括例如X射線成像裝置3之幾何資訊、指示其上安置有病患P之安裝台5的配置狀態之安裝台資訊、以及指示用於固定病患P之夾具9的配置狀態之夾具資訊。在資訊輸入介面24中，可由使用者輸入各種類型之資訊；或者各種類型之資訊可經由網路自另一裝置輸入。 　　此外，模型資訊產生器25基於非指標區(亦即，除了由上述指標指定處理器19指定之硬骨S以外的像素區)產生，例如，非指標區之三維模型資訊。一般而言，模型資訊產生器25藉由將三維體積影像中的指標區(亦即，硬骨S之像素區)與非指標區(亦即，硬骨S以外之像素區)彼此分離，而獲取非指標區之三維模型資訊。爾後，模型資訊產生器25基於分離之非指標區的三維體積影像，而產生非指標區之三維模型資訊。 　　例如，模型資訊產生器25藉由使用像素值(立體像素值)及像素之空間連續性將三維體積影像分割成多個區，以基於各分割之區的資訊(諸如，各區之像素值、尺寸、形狀、以及位置關係)來判定指標區及非指標區。 　　附加或替代地，可將先前製備之標記指定給個別像素，以基於此等標記將三維體積影像分割成多個區。例如，將指標標記指定給指標區中的各像素，且預先製備其中將非指標標記指定給各非指標區中的各像素之影像。此外，根據從此影像之像素的週邊型樣(peripheral pattern)擷取之特徵，產生用於針對各像素計算非指標區之相似性的字典。藉由對三維體積影像之各像素應用該字典，計算出非指標區之相似性並接著執行臨界值處理以將各非指標區之像素分離。當在規劃治療時有輸入指示(一或多)非指標區之資訊時，可基於此等資訊將三維體積影像分割。 　　此外，非指標區之三維模型資訊可包括指示機械式組件(諸如安裝台5及夾具9)之組態的資訊以及指示除了硬骨S以外構成病患P之部分的資訊。以此方式，可自病患P之三維體積影像獲取諸如安裝台5及夾具9等非指標區之三維模型資訊，而該病患P之三維體積影像係在例如規劃治療時獲取到的。因此，省略獨立製備非指標區之三維模型資訊(諸如安裝台5及夾具9之設計資料)的工作係可行的。順帶地，將自三維體積影像分離之非指標區的個別像素區產生為三維模型資訊，並將其儲存在模型資訊記憶體26中。 　　雖然作為一態樣已給出其中基於三維體積影像產生非指標區之三維模型資訊的方法之說明，但產生三維模型資訊之方法並未被限於上述方法。舉例而言，可藉由參照輸入到資訊輸入介面24之安裝台資訊或夾具資訊而產生非指標區之三維模型資訊。額外地，非指標區之三維模型資訊可自下述者輸入：可自醫療檢驗裝置2以外之裝置輸入、可自儲存醫療影像之伺服器輸入、可自諸如CD及DVD之儲存媒體輸入、或可經由網路自另一裝置輸入。 　　如圖2所示，定位裝置4進一步包括非指標資訊輸入介面(亦即，非指標資訊獲取單元)27、區指定處理器(亦即，區識別單元)28、影像處理器(亦即，影像處理單元)29、定位處理器(亦即，定位單元或定位控制器)30、顯示器(亦即，螢幕)31、差距計算器(亦即，差值計算單元或偏差計算單元)32、安裝台驅動裝置6、以及照射訊號輸出介面(亦即，照射訊號輸出單元)33。非指標資訊輸入介面27獲取儲存在模型資訊記憶體26中的非指標區之三維模型資訊。區指定處理器28基於各非指標區之三維模型資訊指定X射線影像40中各非指標區之第二區42。影像處理器29對指定區執行影像處理。定位處理器30藉由執行受影像處理的X射線影像40之指標區的第一區41與作為參考影像的DRR影像50之參考區51之間的匹配處理來執行病患P之定位。顯示器31顯示受影像處理之X射線影像40。差距計算器32計算X射線影像40之第一區41與作為參考影像的DRR影像50之參考區51之間的差距量(亦即，偏差量或差值量)。安裝台驅動裝置6基於差距量移動安裝台5。當差距量等於或小於預定臨界值時，照射訊號輸出介面33輸出照射開始訊號。 　　圖6A說明藉由使X射線成像裝置3對病患P成像所產生之X射線影像40。在此X射線影像40中，描繪病患P之頭骨S的第一區41以及諸如夾具9之第二區42。在此處，區指定處理器28基於由非指標資訊輸入介面27獲取之非指標區的三維模型資訊以及輸入到資訊輸入介面24之各種類型的資訊，指定特定區Q(由圖6A中的斷線區所示者)，在該各個特定區Q中，諸如夾具9之第二區42被描繪於X射線影像40中。在圖6A之情況中，各第二區42之部分疊加於第一區41之部分(亦即，頭骨S之顳骨區)上。雖然特定區Q之各者係部分疊加在第二區42上，但在圖6A中指示個別特定區Q之斷線區係蓄意些微偏離自指示個別第二區42之實線區，以清楚區隔兩者。 　　在本實施例中，由於區指定處理器28基於輸入到資訊輸入介面24之各種類型的資訊指定各特定區Q，故指定其外觀根據X射線成像裝置3、安裝台5、以及夾具9之配置狀態而改變之各特定區Q(亦即，其中出現第二區42之區)係可行的。順帶地，並非必需使用輸入到資訊輸入介面24之所有輸入資訊，且可藉由使用僅一個指示各裝置之配置狀態的資訊項目來指定各特定區Q。此外，輸入到資訊輸入介面24之各種類型的資訊可包括對病患P之衣著或穿戴物件之資訊。 　　如圖6B所示，影像處理器29執行消去X射線影像40中各特定區Q中所描繪的像素區之影像處理。在第一實施例中，出現於特定區Q中的第一區41及第二區42兩者被消去。在影像處理中，期望地係以固定值替換特定區Q之像素值(亮度值)。舉例而言，由於X射線影像40之各像素的像素值總為正值，故藉由以-1替換特定區Q之各像素值，可令特定區Q得以自非特定區(亦即，特定區Q以外之像素區)區分出來。以此方式，僅有出現在特定區中的(一或多)第一區41(頭骨S的部分)維持在X射線影像40中。亦即，出現在特定區Q中的第二區42可自定位之匹配目標排除。 　　此外，顯示器31顯示器對其已執行影像處理的X射線影像40。使用者可看見顯示在顯示器31上的X射線影像40。亦即，藉由使用顯示器31，使用者可看見由定位處理器30所執行之匹配處理的狀態。在此處，顯示器31以將X射線影像40與DRR影像50彼此疊加的方式顯示X射線影像40及DRR影像50。此外，顯示器31可並排顯示X射線影像40及DRR影像50或者可替代顯示器X射線影像40及DRR影像50兩者。以此方式，當藉由使用指標區執行病患P之定位時，使用者可利用顯示在顯示器31上的X射線影像40體悟到匹配狀態。在此處，定位裝置4可經組態以接收使用者之操作，該使用者改變或修改受影像處理之X射線影像40。 　　在第一實施例中於顯示器31上顯示受影像處理之X射線影像40的情況下，可藉由預定的有彩顏色顯示經移除之特定區Q或者可以黑白色轉化顯示經移除之特定區Q的像素。額外地或替代地，在此情況下，可以一顏色將指定區Q染色並將其顯示。 　　如圖7A至7C所示，定位處理器30執行受影像處理之X射線影像40(圖7A)與DRR影像50(圖7B)之間的匹配處理，以開始病患P之定位。當於參考影像產生器21中產生參考影像時，預先刪除DRR影像50之特定區Q中的部分影像(亦即，像素區)。此外，作為整個定位操作之部分，執行X射線影像40與DRR影像50之間的匹配處理，直到判定兩影像間之相似度指標值(亦即，病患P之位置的差距量)係等於或小於臨界值(圖7C)。在本實施例中，上述兩影像間的相似度指標值指示在各影像中病患P位置之間的差距量，且假定越小的相似度指標值指示兩影像間越高之相似度。雖然參考區51係疊加於第一區41上的像素區，但在圖7C中指示參考區51之斷線係蓄意些微移位自指示第一區41之實線，以清楚區隔兩者。 　　此外，差距計算器32計算X射線影像40與DRR影像50之間的相似度指標值，該值指示病患P位置之差距量。舉例而言，當X射線影像40與DRR影像50之間的相似度指標值超越臨界值時，驅動安裝台驅動裝置6以移動其上安置有病患P之安裝台5。爾後，再次執行X射線成像以獲得進一步的X射線影像40。此外，再次執行新產生的X射線影像40與DRR影像50之間的匹配處理。以此方式，重複從安裝台5之運動到更新的X射線影像40與DRR影像50之間的匹配處理之操作，直到更新的X射線影像40與DRR影像50之間的相似度指標值等於或小於臨界值。 　　在此處，當DRR影像50與X射線影像40之各像素的座標位置被界定成(u, v)時，在DRR影像50之像素位置(u, v)處的像素值被表示成I(u, v)，且在X射線影像40之像素位置(u, v)處的像素值被表示成X(u, v)。此外，當指示DRR影像50(亦即，參考影像)與X射線影像40(放射攝影影像)之間的相似度指標值(亦即，病患P之位置的差距值)之誤差被界定成「e」時，該誤差e係藉由使用隨後方程式(1)及(2)以計算出的。方程式(1)及(2)為當以-1替換X射線影像40之特定區Q的各像素之像素值時用於計算差距量之方程式。應注意，方程式(1)及(2)中的φ為預定函式。較佳地，重複用於產生病患P之X射線影像40之X射線成像及安裝台5之運動的操作，直到誤差e等於或小於預定臨界值。 　　當完成病患P之定位(亦即，當差距計算器32判定相似度指標值為等於或小於臨界值時)之後，照射訊號輸出介面33將照射開始訊號輸出至照射控制器8。此外，當照射控制器8接收到從定位裝置4輸出之照射開始訊號時，照射控制器8藉由使用輻射照射裝置7開始放射性射線R之照射。 　　接著，將參考圖4及圖5之流程圖描述由定位裝置4執行之定位處理(亦即，定位方法)。 　　首先，在規劃治療時，藉由使用醫療檢驗裝置2檢驗病患P，產生三維體積影像。 　　在圖4之步驟S11，定位裝置4之三維影像輸入介面18從醫療檢驗裝置2獲取三維體積影像。 　　在接續步驟S12，將諸如X射線成像裝置3之幾何資訊、安裝台5之安裝台資訊、以及資訊9之夾具資訊等資訊項目輸入到資訊輸入介面24。 　　在接續步驟S13，指標指定處理器19指定在三維體積影像中硬骨S的像素區(亦即，指標區)以及硬骨S以外的像素區(亦即，非指標區)。 　　在接續步驟S14，DRR影像產生器20基於三維體積影像以及X射線成像裝置3之幾何資訊產生DRR影像50。 　　在接續步驟S15，參考影像產生器21從由DRR影像產生器20產生之DRR影像50移除(亦即，消去、刪除、或去除)諸如夾具9之非指標區的像素區，以產生被視為參考影像之DRR影像50。 　　在接續步驟S16，模型資訊產生器25基於其中已指定硬骨S的像素區(亦即，指標區)以及硬骨S以外的像素區(亦即，非指標區)之三維體積影像產生無關區(亦即，諸如夾具9之非指標區)之三維模型資訊。 　　在接續步驟S17，非指標資訊輸入介面27獲取諸如夾具9之無關區的三維模型資訊。 　　在圖5之接續步驟S18，開始放射治療。在放射治療開始時，X射線成像裝置3對病患P成像，以產生病患P之X射線影像40。 　　在接續步驟S19，X射線影像輸入介面23從X射線成像裝置3獲取X射線影像40，包括作為用於定位病患P之指標的硬骨S之第一區41(亦即，指標區)以及硬骨S以外之其他部分之第二區42(亦即，非指標區)。 　　在接續步驟S20，區指定處理器28指定特定區Q，其中諸如夾具9之第二區42被描繪於X射線影像40中。 　　在接續步驟S21，影像處理器29執行移除描繪於X射線影像40之特定區Q中的部分影像(亦即，像素區)之影像處理。 　　在接續步驟S22，顯示器31顯示受影像處理之X射線影像40。 　　在接續步驟S23，定位處理器30執行受影像處理之X射線影像40與經產生為參考影像之DRR影像50之間的匹配處理，以開始病患P之定位。 　　在接續步驟S24，差距計算器32計算X射線影像40與DRR影像50之間的相似度指標值，該值指示在兩影像間病患P位置之差距量。 　　在接續步驟S25，差距計算器32判定計算出的相似度指標值(用於評估兩影像之間的相似度程度)是否超越臨界值。 　　當相似度指標值等於或小於臨界值時，處理繼續到步驟S26，其中照射控制器8將照射開始訊號輸出到照射控制器8且完成定位處理。 　　相反地，當相似度指標值超越臨界值時，處理繼續到步驟S27，其中驅動安裝台驅動裝置6以移動其上安置有病患P之安裝台5，接著處理回到步驟S18。至於安裝台5之運動，可基於X射線影像40與DRR影像50之間的差距量(亦即，差值)來調整安裝台5之移動方向及/或移動量。 　　隨然在本實施例之流程圖中說明依序執行各步驟的模式，但個別步驟之執行順序並不必然為固定的且步驟部分之執行順序可被改變。額外地，可並行另一步驟而執行若干步驟。 　　在第一實施例中，由於區指定處理器28在執行諸如移除第二區42的影像處理之前指定X射線影像40中的特定區Q(亦即，包括第二區42之區)，故不需要對X射線影像40整體執行影像處理。換言之，將執行影像處理之區域(亦即，像素數量)最小化係可行的。因此，可有效地執行即時處理。根據上述第一實施例之技術，足夠對特定區Q之像素執行處理，且因此相較於對整個影像之像素影像處理的情況，影像處理之負擔可被降低。舉例而言，在定位病患(物件)P時，X射線成像裝置3再次對病患P成像，以在每次病患P之位置改變時產生X射線影像40，且因此需要處理大量的X射線影像40。然而，在第一實施例中，在定位病患P時降低此類處理之負擔係可行的。 　　額外地，在第一實施例中，影像為當執行病患P之定位時藉由對病患P成像所產生的二維X射線影像40，且定位處理器30藉由使用DRR影像50作為參考影像以執行病患P的定位。以此方式，當針對產生用於定位之放射攝影影像而對病患P成像時，足夠產生二維X射線影像40且因此病患P對X射線的暴露可被降低。 　　雖然在第一實施例中影像處理器29經組態以完全移除包括在特定區Q中的(一或多)第一區41及(一或多)第二區42兩者，但並不必然需要將(一或多)第一區41及(一或多)第二區42兩者完全移除。舉例而言，取代移除(一或多)第一區41及(一或多)第二區42兩者，包括在特定區Q中的第一及第二區41及42之各像素的像素值可被降低成低於位於特定區Q以外之第一區41之各像素的像素值。 　　在第一實施例中，基於在規劃治療時藉由對病患P成像所產生的三維體積影像，產生(一或多)非指標區之三維模型資訊。然而，另一方法可能獲取三維模型資訊。舉例而言，可從外部輸入(一或多)非指標區之三維模型資訊。 　　接著藉由參照圖8A到圖9C，將給出根據第一實施例之一修改對X射線影像40影像處理之說明。應注意，如各圖式中的上述第一實施例，相同參考符號被指定給相同的組件，且將省略重複說明。 　　如圖8A所示，X射線影像40(亦即，包括在放射攝影影像之類別內的螢光影像)包括病患P之頭骨S的第一區41以及諸如夾具9之第二區42。在此處，區指定處理器28基於由非指標資訊輸入介面27獲取之(一或多)非指標區的三維模型資訊以及輸入到資訊輸入介面24之各種類型的資訊，指定特定區Q，在該特定區Q中，諸如夾具9之(一或多)第二區42被包括在X射線影像40中。在圖8A之情況中，第二區42各者之部分疊加於第一區41之部分(亦即，頭骨S之顳骨部分)上。雖然各特定區Q係部分疊加在各第二區42上，但在圖8A中指示個別特定區Q之斷線區係蓄意些微偏離自指示個別第二區42之實線區，以能夠清楚區隔彼此。 　　在作為上述定位處理的部分之步驟S21的影像處理中，如圖8B所示，影像處理器29移除X射線影像40中被包括在特定區Q內的每個第二區42。雖然在上述第一實施例之情況中移除特定區Q中的(一或多)第一區41及(一或多)第二區42兩者，但在此修改中，包括在特定區Q中的第一區41被保留而僅第二區42被移除。 　　在本影像處理中，基於由DRR影像產生器20產生之DRR影像50(圖9B)，預先計算出預期要被包括在X射線影像40中的(一或多)第二區42之個別像素的像素值(或亮度值)。該計算出的像素值對應於影像之個別像素。此外，藉由從實際產生的X射線影像40之個別像素值減去計算出的(一或多)第二區42之像素值，僅可移除(一或多)第二區42。雖然參考區51係疊加於第一區41上的一區，但在圖9C中指示參考區51 Q之斷線係蓄意些微移位自指示第一區41之實線，以清楚區隔兩者。 　　以此方式，即使當各第二區42之部分重疊第一區41時，僅移除第二區42且留下完整的第一區41(頭骨S區)(圖9A)，這促進使用指標區作為指標之定位(圖9C)。針對在(一或多)第二區42部分重疊第一區41之情況下僅移除(一或多)第二區42之影像處理，可應用各種類型之成像處理。 　　雖然在上述修改中影像處理器29完全移除(一或多)第二區42，但第二區42可以不被完全地移除。舉例而言，第二區42之個別像素的像素值可被降低成低於第一區41之各像素的像素值。雖然在影像處理後各第一區41被完整保留在X射線影像40中，但取代此類影像處理，可降低包括在特定區Q中的第一區41之個別像素的像素值。在此情況中，當第一區41之各像素值的降低量小於(一或多)第二區42之各像素值的降低量時則係足夠了。 　　在該修改中於顯示器31上顯示受影像處理的X射線影像40之情況下，可使用預定有彩顏色或無彩顏色顯示其中第二區42被移除之各區。在此情形中，可顯示在移除(一或多)第二區42之前的X射線影像40與受移除(一或多)第二區42之處理的X射線影像40之間的差異影像。亦在此情形中，顯示器31可在顯示移除(一或多)第二區42之前的X射線影像40與顯示受移除(一或多)第二區42之處理的X射線影像40之間切換。 　　接著藉由參照圖10A到圖15B，將給出另一修改的影像處理技術之說明，在該修改中，自X射線影像40僅移除(一或多)第二區42。為有助於理解，圖10A至圖15B例示化一情況，其中描繪夾具9(亦即，第二區42，非指標區)在X射線影像40(亦即，包括在放射攝影影像類別內的螢光影像)之頭骨S(亦即，第一區41，指標區)中央的鄰近處。在圖10A至圖15B之各者中的線L係在相同位置處。 　　此外，假設的係將難以傳輸X射線之部分，諸如硬骨S與夾具9，以深色描繪於X射線影像40中。此外，在各X射線影像40中，亮區之亮度值為大且暗區之亮度值為小。換言之，具有小亮度值之區有時包含構成第一區41或第二區42之資訊，該第一區41指示硬骨S之形狀且該第二區42指示夾具9之形狀。 　　應注意，X射線影像40可在亮度上轉化(亦即，受單色轉化或黑白反轉)。在執行黑白反轉之情況下，有時難以傳輸X射線之部分可能在X射線影像40上呈現為明亮的。在隨後說明中的術語「亮」與「暗」及亮度值之級度可根據X射線影像40之黑白反轉而任意改變。 　　圖10A說明影像處理之前的X射線影像40。在此X射線影像40中，包括病患P之頭骨S的第一區41以及夾具9之第二區42。雖然特定區Q係疊加在第二區42上的一區，但在圖10A中指示特定區Q之斷線區係蓄意些微偏離自指示第二區42之實線區，以清楚區隔兩者。此外，在圖10B之圖表中，水平軸指示X射線影像40之線L上的位置(亦即，u軸)而垂直軸指示對應於X射線影像40之線L的各像素之亮度值(亦即，亮度)。在X射線影像40中，第一區41之亮度值43為小，且最小的亮度值係其中第一區41疊加於第二區42上的部分之亮度值44。 　　圖11A說明其中包括夾具9之第二區42的DRR影像50。基於(一或多)非指標區之三維模型資訊產生DRR影像50。在圖11B之圖表中，水平軸指示DRR影像50之線L上的位置(亦即，u軸)而垂直軸指示對應於DRR影像50之線L的各像素之亮度值(亦即，亮度)。在DRR影像50中，第二區42之亮度值52為小。 　　圖12A說明受影像處理之X射線影像40。在此X射線影像40中，移除夾具9之第二區42且僅將病患P之頭骨S描繪成第一區41。在圖12B之圖表中，水平軸指示X射線影像40之線L上的位置(亦即，u軸)而垂直軸指示對應於X射線影像40之線L的各像素之亮度值(亦即，亮度)。在受影像處理之X射線影像40中，移除在上述圖10B中的最小亮度值44，且保留第一區41之亮度值43。 　　將詳細描述用於僅從X射線影像40移除(一或多)第二區42之影像處理技術。當DRR影像50與X射線影像40之各像素的座標位置被表示成(u, v)時，在圖10A及圖10B中所示影像處理之前的X射線影像40之像素位置(u, v)處的像素值被表示成X(u, v)，在圖11A及圖11B中所示DRR影像50之像素位置(u, v)處的像素值被表示成I(u, v)，且在圖12A及圖12B中所示影像處理之後的X射線影像40之像素位置(u, v)處的像素值被表示成A(u, v)。舉例而言，藉由從在圖10A所示影像處理之前的X射線影像40之像素值X(u, v)減去圖11A所示之DRR影像50之像素值I(u, v)，可產生圖12A所示影像處理之後的X射線影像40之像素值A(u, v)。 　　此外，作為影像處理技術之一態樣，可對圖10A所示之X射線影像40施加作為影像處理之修補處理。藉由執行此修補處理，產生了圖12A所示之X射線影像40。將受修補處理之區為特定區Q之部分，其中聚集有對應於夾具9之第二區42的像素。基於上述諸如夾具9之無關區(亦即，非指標區)的三維模型資訊，可判定此特定區Q。 　　在此上下文中，X射線影像40包括針對病患P之頭骨S的形狀之詳細資訊。此詳細資訊包括諸如頭骨S表面之不規則性(亦即，不平整性或凹凸)及/或頭骨S內之詳細結構。在上述修補處理中，此等詳細資訊有時可被刪除。 　　就此原故，將給出影像處理一態樣之說明，其中詳細資訊留有關於圖12A所示之X射線影像40的像素值A(u, v)。雖然實際X射線影像40包括該詳細資訊，但為了有助於理解，於隨後說明中假設圖12A所示之X射線影像40不包括該詳細資訊。 　　圖13A為影像處理之前的X射線影像40。在此X射線影像40中，包括病患P之頭骨S的第一區41以及夾具9之第二區42。雖然特定區Q係疊加在第二區42上的一區，但在圖13A中指示特定區Q之斷線區係蓄意些微偏離自指示第二區42之實線區，以清楚區隔兩者。在圖13B中影像處理之前X射線影像40的像素值X(u, v)之圖表中，水平軸指示X射線影像40之線L上的位置(亦即，u軸)而垂直軸指示對應於X射線影像40之線L的各像素之亮度值(亦即，亮度)。在X射線影像40中，其中第一區41與第二區42彼此疊加之區的各像素之亮度值44包括詳細資訊45，該詳細資訊45指示頭骨S表面之不平整性或頭骨S內之詳細結構。 　　圖13C為用於減去的像素值Y(u, v)之圖表。此圖表包括第一區41之各像素的亮度值43以及其中第一區41與第二區42彼此疊加的區之各像素的亮度值44。基於由DRR影像產生器20所產生之DRR影像50，先前計算出第一區41的亮度值43以及其中第一區41與第二區42彼此疊加的區的亮度值44係可行的。 　　藉由減去圖13C所示之個別像素值Y(u, v)以為了從圖13B所示影像處理之前的X射線影像40之個別像素值X(u, v)減去，可獲得如圖14B所示之經減去的像素值T(u, v)之圖表。應注意，圖14A為在上述減去之後像素值T(u, v)之X射線影像40。此X射線影像40包括第一區41之部分41A，亦即包括其中第一區41係疊加於第二區42上的區(圖13A)。此外，在受如圖14A所示之減去的X射線影像40中，僅有第一區41之部分被保留，使得第一區41之剩餘部份包括詳細資訊45。 　　雖然已給出其中基於由DRR影像產生器20產生的DRR影像50而產生用於減去之像素值Y(u, v)之情況的說明，但本發明之實施例並未受限於此態樣。舉例而言，在圖14B所示之估計像素值T(u, v)的情況下，參考X射線影像40中的特定區Q執行邊緣保留類型之平滑化處理，且可估計出圖13C中的用於減去之像素值Y(u, v)。此外，較佳的係藉由從圖13B中的個別像素值X(u, v)減去圖13C中的個別像素值Y(u, v)，估計在圖14B中的減去之後之像素值T(u, v)。可使用例如聯合雙邊濾波器及/或導向濾波器做為邊緣保留類型之平滑化處理。 　　此外，藉由將圖14B中的個別像素值T(u, v)加到圖12B中的個別像素值A(u, v)，產生包括詳細資訊45之第一區41係可行的，如圖15A所示。如圖15B所示，產生包括詳細資訊45之X射線影像40的像素值A(u, v)係可行的。 　　雖然已例示化對X射線影像40執行修補處理之影像處理，但可執行影像處理而未使用修補處理。舉例而言，當指示相似度指標值(亦即，病患P之位置的差距值)之誤差被界定成「e」時，該誤差e係藉由使用隨後方程式(3)以計算出的。在此，假定難以傳輸X射線之無關組件(諸如夾具9(亦即，非指標區))不存在於X射線成像裝置3之成像區中，且更多X射線從X射線照射器10傳輸到達X射線偵測器11，A(u, v)指示虛擬像素值。額外地，X(u, v)為基於實際產生之X射線影像40的已知像素值。換言之，在產生像素值A(u, v)之X射線影像40之情況下，其中該像素值A(u, v)係藉由從X射線影像40虛擬消去夾具9之(一或多)第二區42所獲得的，必需要估計描繪夾具9之第二區42的個別像素之像素值I(u, v)。 　　在估計像素值I(u, v)之情況下，首先，基於規劃治療時獲取之三維體積影像產生其中出現夾具9之第二區42的DRR影像50。此DRR影像50之像素值可表示為D(u, v)。例如，藉由通過像素值D(u, v)的線性轉換來表示像素值I(u, v)及估計係數以獲取像素值I(u, v)。雖然此估計具有棘手問題，但可藉由假定係數為局部恆量而解決。藉由以此方式獲得像素值I(u, v)，產生像素值A(u, v)。 　　定位裝置4可執行機器學習，以產生其中每個第二區42自X射線影像40虛擬移除之影像，該X射線影像40包括第一區41及第二區42。此外，定位裝置4可執行用於獲取輸出影像之功能的機器學習，在輸出影像之功能中各像素具有像素值I(u, v)。例如，可使用深度學習及/或SVM用於機器學習。此外，包括第一區41及(一或多)第二區42之X射線影像40可被輸入到已執行機器學習之預定影像處理裝置。此是為了產生其中所有的第二區42被虛擬移除之X射線影像40。額外地，包括第一及第二區41及42之X射線影像40與包括(一或多)第二區42之DRR影像50可被輸入到預定影像處理裝置，以為了可產生其中所有的第二區42被虛擬移除之X射線影像40。 　　當執行病患P之定位時，可使用隨後方程式(4)用於計算指示DRR影像50(亦即，參考影像)與X射線影像40(亦即，放射攝影影像)之間的相似度指標值(亦即，病患P之位置的差距量)之誤差e。由於在此情況中從X射線影像40移除諸如夾具9等無關區(亦即，非指標區)之第二區42，故此情況與上述第一實施例不同，不同之處在於本情況不必需區分用於計算特定區Q與非特定區(亦即，除了特定區Q以外之所有區)之間的誤差e之像素。以此方式，改善包括在X射線影像40中的第一區41與DRR影像50之參考區51之間的匹配準確度係可行的，其促進病患P之定位。 　　雖然在本實施例中X射線影像40(亦即，放射攝影影像)係受影像處理並接著受與DRR影像50(亦即，參考影像)之匹配處理，但匹配處理之前對X射線影像40之影像處理可被省略。換言之，可執行X射線影像40與DRR影像50之間的匹配處理，其中第二區42並未被移除。例如，DRR影像50之產生係根據輻射治療系統1之個別組件的實際配置所執行。因此，在構成DRR影像50之像素間，產生包括第二區42之區(典型上係特定區Q)的像素係可行的。 　　例如，判定將X射線照射器10與X射線偵測器11之偵測面上的個別偵測元件(亦即，偵測像素)連接的虛擬線K(圖3)是否與諸如夾具9之無關組件相交。根據此判定結果，影像中特定區的像素經判定為對應於偵測像素之像素，各偵測像素係在經判定與無關組件相交的虛擬線K終端處。在基於三維體積影像產生X射線影像之情況下，藉由累積存在於將X射線照射器10與X射線偵測器11之個別偵測像素連接之虛擬線K上的全部的CT值，可計算出X射線影像之各像素的像素值(亮度值)且藉由臨界值處理可產生特定區Q之像素。此外，取代二值化，舉例而言，藉由增加臨界值數量可使用諸如三個值等多個離散化之離散值，或者像素值可用作連續值。 　　當重複安裝台5之運動直到X射線影像40與DRR影像50(其中未移除第二區42)之間的像素值中的誤差等於或小於臨界值，作為兩個圖像之間匹配處理的結果時，未使用特定區Q之像素值。舉例而言，當X射線影像40之特定區Q的像素值為二進制(0或1)，未使用特定區Q之像素值用於誤差計算。此外，當X射線影像40之特定區Q的像素值為連續值時(0到n)，較佳地係在誤差計算時控制各像素值之權重。 　　在此處，DRR影像50與X射線影像40之各像素位置被表示成(u, v)，在DRR影像50之像素位置處的像素值被表示成I(u, v)，在X射線影像40之像素位置處的像素值被表示成X(u, v)，用於校正特定區Q中的各像素值或特定區Q以外之區中的各像素值之校正值被表示成L(u, v)，且指示DRR影像50與X射線影像40之間的相似度指標值(亦即，病患P之位置的差距量)之誤差被表示成e。在這個假設下，透過隨後方程式(5)計算出誤差e。當特定區Q之像素值為二進制時，將用於特定區Q之校正值設定成L(u, v)=0且將用於特定區Q以外的區之校正值設定成L(u, v)=1。此外，當特定區Q之像素值為連續值時，較佳係令用於特定區Q之校正值L(u, v)趨近於0且令用於特定區Q以外的區之校正值L(u, v)趨近於1。較佳地，重複X射線影像40之產生及安裝台5之運動，直到誤差e等於或小於預定臨界值。 　　以此方式，藉由執行X射線影像40之第一區41與DRR影像50之參考區51之間的匹配處理而未對X射線影像40執行影像處理以執行定位係可行的。雖然在本實施例中誤差係像素值之平方誤差，但該誤差並不限於平方誤差。舉例而言，可使用代表影像差值之值，諸如絕對值誤差或正規化相關，用於誤差。 　　雖然在本實施例中提供兩對X射線照射器10及X射線偵測器11，但藉由使用一對X射線照射器10及X射線偵測器11可從一或多方向獲取X射線影像，以用於病患P之定位。此外，藉由使用三或多對X射線照射器10及X射線偵測器11可從三或多方向獲取X射線影像，以用於病患P之定位。 　　在本實施例中，將規劃治療時所產生之DRR影像50設為參考影像，且此DRR影像50與在放射治療期間成像的X射線影像40受匹配處理。然而，可使用DRR影像50以外之影像作為參考影像。舉例而言，在放射治療期間對病患P成像以產生多個X射線影像40之情況下，在此等多個X射線影像40中，具較早成像時間之X射線影像40可被界定成參考影像，且該參考影像與在其後所成像之X射線影像40受匹配處理。此外，當執行多次放射治療時，在第一放射治療用於定位之X射線影像40可被界定成參考影像，且該參考影像可與在第二放射治療時成像之X射線影像40受匹配處理。即使在此等情況下，藉由從X射線影像40計算各特定區並執行定位以執行其中僅聚焦病患P之指標區的定位係可行的。 (第二實施例) 　　接著，藉由參照圖16及圖17將給出第二實施例之定位裝置4A的說明，其用於定位物件。應注意，如各圖式中的上述實施例及修改，相同參考符號被指定給相同的組件，且將省略重複說明。此外，關於在下文中並未具體描述之組態，可應用於第一實施例中所描述的相同組態而無特定限制。 　　如圖16所示，根據第二實施例之輻射治療系統1A包括：用於產生病患P之三維體積影像(螢光影像)的三維成像裝置(螢光成像裝置)34、經組態以基於三維體積影像執行病患P之定位的定位裝置4A、安裝台5、安裝台驅動裝置6、輻射照射裝置7、以及照射控制器8。 　　此外，三維成像裝置34包括投影資料產生器35以及三維影像產生器，該投影資料產生器35經組態以從病患P之多個方向產生投影資料(螢光影像資料)且該三維影像產生器經組態以基於由投影資料產生器35獲取之多個二維投影資料產生病患P之三個維度中的三維體積影像。 　　第二實施例之三維成像裝置34為與上述第一實施例之醫療檢驗裝置2具有實質相同組態的X射線CT裝置。換言之，在規劃治療計畫時，藉由使用輻射治療系統1A之三維成像裝置34執行病患(物件)P之電腦斷層攝影係可行的。應注意，三維成像裝置34可為MRI裝置或超音波診斷裝置。 　　此外，定位裝置4A係連接到三維成像裝置34、安裝台驅動裝置6、以及照射控制器8。在第二實施例中，基於在規劃治療時藉由使三維成像裝置34對病患P成像所產生之三維體積影像，產生參考影像。 　　例如，定位裝置4A之三維影像輸入介面18從三維成像裝置34獲取三維體積影像。進一步，指標指定處理器19藉由分析三維體積影像之CT值而指定病患P的硬骨S區(亦即，指標區)。此外，參考影像產生器21基於硬骨S之指定區產生指標影像。爾後，將包括此指標影像之參考影像(亦即，三維體積影像)儲存於參考影像記憶體22中。 　　在第二實施例中，諸如安裝台5及夾具9等無關區(亦即，非指標區)之三維模型資訊係從外部輸入。將非指標區之三維模型資訊儲存於模型資訊記憶體26中。此外，基於輸入到資訊輸入介面24之各種資訊項目，指標指定處理器19可指定諸如安裝台5及夾具9之非指標區，以從三維體積影像移除指定之非指標區。以此方式，從三維體積影像產生了參考影像。 　　在第二實施例中，當在放射治療時執行病患P的定位時，藉由使用三維成像裝置34對病患P成像以產生病患P的三維體積影像(放射攝影影像)，並接著三維影像輸入介面18獲取所產生的三維體積影像。將所獲取之三維體積影像傳輸到區指定處理器28。爾後，基於儲存於模型資訊記憶體26中的(一或多)非指標區之三維模型資訊，區指定處理器28擷取或指定第二區(亦即，非指標區)，諸如包括於三維體積影像中的夾具9之區。在影像處理器29中，執行移除第二區之影像處理，該第二區諸如三維體積影像中的夾具9。關於在第二實施例中用於移除第二區之影像處理方法，可應用於第一實施例中所述之方法而無限制。 　　進一步，定位處理器30藉由執行在放射治療時成像的三維體積影像(放射攝影影像)之硬骨S的第一區與在規劃治療時成像的三維體積影像(亦即，參考影像)的指標影像之間的匹配處理以執行病患P之定位。以此方式，由於執行三維體積影像之間的匹配處理，故促進硬骨S之區(亦即，指標區)的三維對準。 　　雖然在第二實施例中(一或多)非指標區之三維模型資訊係外部輸入的，但在其它態樣中三維模型資訊可係獲取到的。例如，在第二實施例中，(一或多)非指標區之三維模型資訊可以類似於第一實施例之方式基於規劃治療時成像之三維體積影像而被產生。 　　雖然基於第一及第二實施例描述根據本發明實施例之物件定位裝置，但應用於實施例之任一者的組態可被應用於另一實施例，且應用於個別實施例的組態可被組合使用。 　　在本實施例中，使用參考值(亦即，臨界值)判定一值(亦即，差距量)之判定方式係基於目標值是否等於或大於參考值。 　　額外地或替代地，使用參考值判定目標值之判定方式係基於目標值是否超越參考值。 　　額外地或替代地，使用參考值判定目標值之判定方式係基於目標值是否等於或小於參考值。 　　額外地或替代地，使用參考值判定一值之判定方式係基於目標值是否小於參考值。 　　額外地或替代地，參考值並不必然係固定的且參考值可被改變。因此，可使用預定範圍之值以取代參考值，且判定目標值之判定方式可基於目標值是否在預定範圍內。 　　此外，可預先分析裝置中所發生的誤差，且可使用以參考值為中心包括誤差範圍的預定範圍以用於判定。 　　本實施例之定位裝置4包括儲存裝置，諸如ROM(唯讀記憶體)及RAM(隨機存取記憶體)、外部儲存裝置，諸如HDD(硬碟機驅動器)及SSD(固態驅動器)、顯示器裝置，諸如顯示器、輸入裝置，諸如滑鼠及鍵盤、通訊介面、以及具有高整合處理器之控制裝置，該處理器諸如特殊用途晶片、FPGA(現場可程式化閘極陣列)、GPU(圖形處理單元)、以及CPU(中央處理單元)。可藉由使用一般電腦之硬體組態實現定位裝置4。 　　應注意，藉由將程式預先併入於諸如ROM之記憶體中，以提供於本實施例定位裝置4中所執行之各程式。額外地或替代地，藉由將程式儲存成可安裝或可執行格式之檔案在諸如CD-ROM、CD-R、記憶卡、DVD、軟碟(FD)之非暫態電腦可讀取儲存媒體中，可提供各程式。 　　此外，於定位裝置4中所執行之各程式可被儲存於連接到諸如網際網路的網路之電腦上且可透過經由網路下載而提供該程式。進一步，亦可透過經由網路或專用線互連與結合分離的模組以將定位裝置4組態，該分離的模組獨立展現組件之個別功能。 　　雖然於上述實施例中病患P為被例示化成物件之人類，但當諸如貓狗等動物被使用作為物件時，亦可使用定位裝置4且對該動物執行放射治療。 　　雖然上述實施例之定位裝置4包括用於顯示X射線影像40及DRR影像50之顯示器(亦即，螢幕顯示器)31，但顯示器31之組態可被省略。 　　雖然在上述實施例中病患P之硬骨S的區可被視為指標區，但硬骨S以外之區，例如病變區域G，亦可被視為指標區。在此情況下，可藉由將病患P之硬骨S的區設定成非指標區以執行病患P之定位。 　　在上述實施例中，藉由移動其上安置有病患P之安裝台5以執行病患P之定位。然而，藉由移動輻射照射裝置7可執行病患P之定位。舉例而言，安裝台5為固定及輻射照射裝置7經組態以能夠移動。額外地，在虛擬空間中，包括於DRR影像50中的參考區51之位置及輻射照射裝置7之位置為固定的。在上述設定之前提下，當移動參考區51以於虛擬空間中以匹配病患P的X射線影像40之第一區41時，任意判定輻射照射裝置7之位置。 　　根據上述實施例，透過提供經組態以藉由執行第一區與先前產生參考影像之間的匹配處理以執行物件定位之定位處理器，改善放射攝影影像與參考影像之間的匹配精準性並因此促進物件之定位係可行的。 　　雖然已描述特定實施例，但此些實施例可僅以例示的方式而被呈現，且目的不在於限制本發明之範疇。確實，本文所述之新穎方法及系統可被實現於各式各樣的其他形式中；此外，可做出對本文所述方法及系統之形式中的各種省略、替代、及改變而未悖離本發明之精神。如同將落在本發明之範疇及精神中，隨附申請專利範圍及其等效物目的在於涵蓋此類形式或修改。
G‧‧‧病變區域
K‧‧‧虛擬線
L‧‧‧線
P‧‧‧病患
Q‧‧‧特定區
R‧‧‧放射性射線
S‧‧‧硬骨
1‧‧‧輻射治療系統
1A‧‧‧輻射治療系統
2‧‧‧醫療檢驗裝置
3‧‧‧X射線成像裝置
4‧‧‧定位裝置
4A‧‧‧定位裝置
5‧‧‧安裝台
6‧‧‧安裝台驅動裝置
7‧‧‧輻射照射裝置
8‧‧‧照射控制器
9‧‧‧夾具
10‧‧‧X射線照射器
11‧‧‧X射線偵測器
12‧‧‧固定構件
13‧‧‧醫療束縛件
14‧‧‧安裝台本體
15‧‧‧框架
16‧‧‧投影資料產生器
17‧‧‧三維影像產生器
18‧‧‧三維影像輸入介面
19‧‧‧指標指定處理器
20‧‧‧DRR影像產生器
21‧‧‧參考影像產生器
22‧‧‧參考影像記憶體
23‧‧‧X射線影像輸入介面
24‧‧‧資訊輸入介面
25‧‧‧模型資訊產生器
26‧‧‧模型資訊記憶體
27‧‧‧非指標資訊輸入介面
28‧‧‧區指定處理器
29‧‧‧影像處理器
30‧‧‧定位處理器
31‧‧‧顯示器
32‧‧‧差距計算器
33‧‧‧照射訊號輸出介面
34‧‧‧三維成像裝置
35‧‧‧投影資料產生器
36‧‧‧三維影像產生器
40‧‧‧X射線影像
41‧‧‧第一區
41A‧‧‧部分
42‧‧‧第二區
43‧‧‧亮度值
44‧‧‧亮度值
45‧‧‧詳細資訊
50‧‧‧DRR影像
51‧‧‧參考區
52‧‧‧亮度值
S11‧‧‧步驟
S12‧‧‧步驟
S13‧‧‧步驟
S14‧‧‧步驟
S15‧‧‧步驟
S16‧‧‧步驟
S17‧‧‧步驟
S18‧‧‧步驟
S19‧‧‧步驟
S20‧‧‧步驟
S21‧‧‧步驟
S22‧‧‧步驟
S23‧‧‧步驟
S24‧‧‧步驟
S25‧‧‧步驟
S26‧‧‧步驟
S27‧‧‧步驟
在隨附圖式中： 　　圖1為說明根據第一實施例之輻射治療系統的組態圖； 　　圖2為說明根據第一實施例之定位裝置的方塊圖； 　　圖3為說明X射線照射器、X射線偵測器、以及物件之間之關係的示意圖； 　　圖4為說明定位處理之前半部的流程圖； 　　圖5為說明接續圖4的定位處理之後半部的流程圖； 　　圖6A為說明在移除特定區之前對X射線影像執行影像處理的示意圖； 　　圖6B為說明在移除特定區之後對X射線影像執行影像處理的示意圖； 　　圖7A至圖7C為說明X射線影像與DRR影像之間的匹配處理的示意圖； 　　圖8A至圖8B為說明根據第一實施例之一修改在移除第二像素區之前與之後對X射線影像執行影像處理的示意圖； 　　圖9A至圖9C為說明在圖8B之後的修改中X射線影像與DRR影像之間的匹配處理的示意圖； 　　圖10A至圖10B為說明根據第一實施例之另一修改之影像處理技術的示意圖； 　　圖11A至圖11B為說明根據在圖10B之後的修改之影像處理技術的示意圖； 　　圖12A至圖12B為說明根據在圖11B之後的修改之影像處理技術的示意圖； 　　圖13A至圖13C為說明根據在圖12B之後的修改之影像處理技術的示意圖； 　　圖14A至圖14B為說明根據在圖13C之後的修改之影像處理技術的示意圖； 　　圖15A至圖15B為說明根據在圖14B之後的修改之影像處理技術的示意圖； 　　圖16為說明根據第二實施例之輻射治療系統的組態圖；以及 　　圖17為說明根據第二實施例之定位裝置的方塊圖。

Claims (10)

  1. 一種物件定位裝置，包含： 　　放射攝影影像輸入介面，其經組態以獲取藉由使螢光成像裝置對物件成像所產生之放射攝影影像，且該影像包括第一區及第二區，該第一區描繪用於定位該物件之指標區且該第二區描繪該指標區以外之非指標區；以及 　　定位處理器，其經組態以藉由執行先前產生之參考影像與該第一區之間的匹配處理來執行該物件之定位，該第一區係基於該非指標區之三維模型資訊而自該放射攝影影像所指定的。
  2. 如申請專利範圍第1項之物件定位裝置， 　　其中，該三維模型資訊包括下述者之至少一者：對該螢光成像裝置之資訊、對在其上放置該物件的安裝台之資訊，以及對用於固定該物件的醫療束縛件之資訊。
  3. 如申請專利範圍第1項之物件定位裝置，進一步包含：影像處理器，其經組態用以執行影像處理，其中將該第二區之各像素值降低成低於該第一影像之各像素值。
  4. 如申請專利範圍第1項之物件定位裝置，進一步包含： 　　三維影像輸入介面，其經組態以獲取包括在執行該物件之定位之前該物件之影像的該三維體積影像；以及 　　重建影像產生器，其經組態以基於由該三維影像輸入介面獲取之該三維體積影像產生二維DRR(數位重建射線照片)影像， 　　其中，該放射攝影影像為當執行該物件之定位時由成像該物件所產生之二維X射線影像；以及 　　該參考影像為該DRR影像。
  5. 如申請專利範圍第1項之物件定位裝置，進一步包含：三維影像輸入介面，其經組態以獲取包括在執行該物件之定位之前該物件之影像的該三維體積影像， 　　其中，該放射攝影影像為當執行該物件之定位時由成像該物件所產生之該三維體積影像；以及 　　該參考影像為在執行該物件之定位之前由該三維影像輸入介面獲取之該三維體積影像。
  6. 如申請專利範圍第1項之物件定位裝置，進一步包含： 　　三維影像輸入介面，其經組態以獲取包括在執行該物件之定位之前該物件之影像的該三維體積影像；以及 　　模型資訊產生器，其經組態以基於由該三維影像輸入介面獲取之該三維體積影像產生該非指標區之三維模型資訊。
  7. 如申請專利範圍第1項之物件定位裝置，進一步包含： 　　三維影像輸入介面，其經組態以獲取包括在執行該物件之定位之前該物件之影像的該三維體積影像； 　　指標指定處理器，其經組態以基於由該三維影像輸入介面獲取之該三維體積影像指定該指標區及該非指標區；以及 　　參考影像產生器，其經組態以基於由該指標指定處理器指定之該指標區及該非指標區產生該參考影像。
  8. 一種物件定位方法，包含： 　　獲取藉由使螢光成像裝置對物件成像所產生之放射攝影影像，且該影像包括第一區及第二區，該第一區描繪用於定位該物件之指標區且該第二區描繪該指標區以外之非指標區；以及 　　藉由執行先前產生之參考影像與該第一區之間的匹配處理來執行該物件之定位，該第一區係基於該非指標區之三維模型資訊而自該放射攝影影像所指定的。
  9. 一種物件定位程式，允許電腦執行： 　　獲取處理，獲取藉由使螢光成像裝置對物件成像所產生之放射攝影影像，且該影像包括第一區及第二區，該第一區描繪用於定位該物件之指標區且該第二區描繪該指標區以外之非指標區；以及 　　定位處理，藉由執行先前產生之參考影像與該第一區之間的匹配處理來執行該物件之定位，該第一區係基於該非指標區之三維模型資訊而自該放射攝影影像所指定的。
  10. 一種輻射治療系統，包含： 　　如申請專利範圍第1項之物件定位裝置；以及 　　輻射照射裝置，其經組態以對受定位的該物件之目標區輻射放射性射線。
TW107108821A 2017-03-16 2018-03-15 物件定位裝置、物件定位方法、物件定位程式及輻射治療系統 TWI663961B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-051076 2017-03-16
JP2017051076A JP7018604B2 (ja) 2017-03-16 2017-03-16 被検体の位置決め装置、被検体の位置決め方法、被検体の位置決めプログラムおよび放射線治療システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201836549A TW201836549A (zh) 2018-10-16
TWI663961B true TWI663961B (zh) 2019-07-01

Family

ID=61691319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107108821A TWI663961B (zh) 2017-03-16 2018-03-15 物件定位裝置、物件定位方法、物件定位程式及輻射治療系統

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11097129B2 (zh)
EP (2) EP3669785B1 (zh)
JP (2) JP7018604B2 (zh)
KR (2) KR102049328B1 (zh)
CN (2) CN108744306B (zh)
TW (1) TWI663961B (zh)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2536650A (en) 2015-03-24 2016-09-28 Augmedics Ltd Method and system for combining video-based and optic-based augmented reality in a near eye display
US11565129B2 (en) * 2017-06-13 2023-01-31 Brainlab Ag Binary tracking of an anatomical tracking structure on medical images
US11980507B2 (en) 2018-05-02 2024-05-14 Augmedics Ltd. Registration of a fiducial marker for an augmented reality system
US11766296B2 (en) 2018-11-26 2023-09-26 Augmedics Ltd. Tracking system for image-guided surgery
CN109801225B (zh) * 2018-12-06 2022-12-27 重庆邮电大学 基于多任务全卷积神经网络的人脸网纹污迹去除方法
JP6686122B1 (ja) * 2018-12-21 2020-04-22 株式会社モルフォ 画像処理装置、画像処理方法およびプログラム
DE102019203192A1 (de) * 2019-03-08 2020-09-10 Siemens Healthcare Gmbh Erzeugung eines digitalen Zwillings für medizinische Untersuchungen
JP7287828B2 (ja) * 2019-04-26 2023-06-06 株式会社日立製作所 患者位置決めシステム、方法およびプログラム
JP7311109B2 (ja) * 2019-05-14 2023-07-19 東芝エネルギーシステムズ株式会社 医用画像処理装置、医用画像処理プログラム、医用装置、および治療システム
US11980506B2 (en) 2019-07-29 2024-05-14 Augmedics Ltd. Fiducial marker
US11382712B2 (en) 2019-12-22 2022-07-12 Augmedics Ltd. Mirroring in image guided surgery
JP7316976B2 (ja) * 2020-06-05 2023-07-28 富士フイルム株式会社 画像処理装置、放射線画像撮影システム、画像処理方法、及び画像処理プログラム
JP7341950B2 (ja) 2020-06-05 2023-09-11 富士フイルム株式会社 画像処理装置、放射線画像撮影システム、画像処理方法、及び画像処理プログラム
TWI769067B (zh) * 2020-11-06 2022-06-21 和鑫生技開發股份有限公司 放射診斷裝置
US20220390628A1 (en) * 2021-06-08 2022-12-08 Academia Sinica Particle induced radiography system
CN113144443B (zh) * 2021-06-17 2021-09-03 中国原子能科学研究院 一种双源质子治疗***及治疗控制方法
US11896445B2 (en) 2021-07-07 2024-02-13 Augmedics Ltd. Iliac pin and adapter
US20230021332A1 (en) * 2021-07-26 2023-01-26 GE Precision Healthcare LLC Methods and system for dynamically annotating medical images

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW471960B (en) * 1998-10-08 2002-01-11 Align Technology Inc Manipulating a digital dentition model to form models of individual dentition components
TWI511555B (zh) * 2008-07-17 2015-12-01 Hamamatsu Photonics Kk Solid state camera device
TWI565450B (zh) * 2014-05-14 2017-01-11 Diagnostic system and method of human body parts for diagnosis and treatment equipment

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03121579A (ja) * 1989-10-04 1991-05-23 Toshiba Corp 三次元画像処理装置
US5975893A (en) 1997-06-20 1999-11-02 Align Technology, Inc. Method and system for incrementally moving teeth
FR2767807B1 (fr) 1997-08-26 1999-10-08 Oreal Procede de preparation d'oxyde de titane photochrome, compose obtenu et composition le comprenant
US6470207B1 (en) * 1999-03-23 2002-10-22 Surgical Navigation Technologies, Inc. Navigational guidance via computer-assisted fluoroscopic imaging
US7853308B2 (en) * 2004-02-17 2010-12-14 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. System and method for patient positioning for radiotherapy in the presence of respiratory motion
JP4126318B2 (ja) * 2006-06-23 2008-07-30 三菱重工業株式会社 放射線治療装置制御装置および放射線治療装置の制御方法
JP4956458B2 (ja) 2008-02-13 2012-06-20 三菱電機株式会社 患者位置決め装置及びその方法
JP2015528713A (ja) * 2012-06-21 2015-10-01 グローバス メディカル インコーポレイティッド 手術ロボットプラットフォーム
US9672640B2 (en) * 2013-01-24 2017-06-06 Varian Medical Systems International Ag Method for interactive manual matching and real-time projection calculation in imaging
JP6181459B2 (ja) * 2013-08-05 2017-08-16 株式会社日立製作所 放射線治療システム
WO2015125600A1 (ja) * 2014-02-24 2015-08-27 独立行政法人放射線医学総合研究所 放射線治療用動体追跡装置、放射線治療用照射領域決定装置および放射線治療装置
JP6215108B2 (ja) * 2014-03-27 2017-10-18 株式会社日立製作所 放射線治療装置向けベッド位置決め装置
JP6437286B2 (ja) 2014-11-26 2018-12-12 株式会社東芝 画像処理装置、画像処理プログラム、画像処理方法及び治療システム
JP6547282B2 (ja) * 2014-11-28 2019-07-24 東芝エネルギーシステムズ株式会社 医用画像生成装置、方法、及びプログラム
WO2018017038A1 (en) * 2016-07-18 2018-01-25 Stryker European Holding I, Llc Surgical site displacement tracking

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW471960B (en) * 1998-10-08 2002-01-11 Align Technology Inc Manipulating a digital dentition model to form models of individual dentition components
TWI511555B (zh) * 2008-07-17 2015-12-01 Hamamatsu Photonics Kk Solid state camera device
TWI565450B (zh) * 2014-05-14 2017-01-11 Diagnostic system and method of human body parts for diagnosis and treatment equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021094460A (ja) 2021-06-24
JP2018153299A (ja) 2018-10-04
KR20190134559A (ko) 2019-12-04
CN108744306B (zh) 2020-09-01
CN111956958A (zh) 2020-11-20
TW201836549A (zh) 2018-10-16
US20180264288A1 (en) 2018-09-20
EP3669785A1 (en) 2020-06-24
KR102049328B1 (ko) 2019-11-28
CN111956958B (zh) 2022-09-27
KR20180106915A (ko) 2018-10-01
KR102070714B1 (ko) 2020-01-29
EP3669785B1 (en) 2021-10-13
JP7018604B2 (ja) 2022-02-14
CN108744306A (zh) 2018-11-06
JP7120584B2 (ja) 2022-08-17
EP3375377B1 (en) 2020-03-11
EP3375377A1 (en) 2018-09-19
US11097129B2 (en) 2021-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI663961B (zh) 物件定位裝置、物件定位方法、物件定位程式及輻射治療系統
US11443441B2 (en) Deep inspiration breath-hold setup using x-ray imaging
US9684961B2 (en) Scan region determining apparatus
US10275895B2 (en) Mechanism for advanced structure generation and editing
JP7055872B2 (ja) 二次元／三次元画像コレジストレーションのためにコンピュータによって実現される情報処理方法、プログラム、医用画像分析システム、および、放射線療法治療システム
US20190012805A1 (en) Automatic detection of an artifact in patient image data
JP2016129796A (ja) 高度な構造生成および編集のためのメカニズム
US11938344B2 (en) Beam path based patient positioning and monitoring
US10032316B2 (en) System for dynamically propagating real-time alterations of medical images
US20210407092A1 (en) Partitioning a medical image
WO2023110116A1 (en) Ct-less free breathing image contour for planning radiation treatment
US20230410308A1 (en) Detection of foreign objects in intraoperative images