特許 6883800 ＤＲＲ画像作成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6883800

(24)【登録日】2021年5月13日

(45)【発行日】2021年6月9日

(54)【発明の名称】ＤＲＲ画像作成装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/03 20060101AFI20210531BHJP

【ＦＩ】

   A61B6/03 371

   A61B6/03 350Y

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-222466(P2016-222466)

(22)【出願日】2016年11月15日

(65)【公開番号】特開2018-79012(P2018-79012A)

(43)【公開日】2018年5月24日

【審査請求日】2019年4月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(73)【特許権者】

【識別番号】301032942

【氏名又は名称】国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構

(74)【代理人】

【識別番号】110001069

【氏名又は名称】特許業務法人京都国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100101753

【弁理士】

【氏名又は名称】大坪 隆司

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 渉

(72)【発明者】

【氏名】押川 翔太

(72)【発明者】

【氏名】森 慎一郎

【審査官】 門 良成

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２４６８８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２７２０１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１０１３５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−２２７３２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０５９６１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００４−５００２１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２０９５３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／００９１５６７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１６−２２４７７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５２５７８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１９０６０２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 中国特許出願公開第１０１２９５４０４（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ６／００

Ａ６１Ｎ ５／００

Ｇ０６Ｔ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンピュータ上にＸ線撮影系の幾何学的配置を再現して予め収集されたＣＴ画像データに対して仮想的に透視投影を行うことにより、ＤＲＲ画像を作成するＤＲＲ画像作成装置であって、
前記ＣＴ画像データにおける骨部に対応するＣＴ値と軟部組織に対応するＣＴ値との間のＣＴ値を有する領域である中間領域に対して、そのＣＴ値が骨部のＣＴ値または軟部組織のＣＴ値と近似するＣＴ値となるよう変換処理を実行する画像処理部を備え、
前記画像処理部は、前記中間領域のうち、そのＣＴ値が予め設定されたＣＴ値以上の領域についてはそのＣＴ値が骨部のＣＴ値と近似するＣＴ値となるよう変換処理を実行するとともに、そのＣＴ値が予め設定されたＣＴ値より小さい領域についてはそのＣＴ値が軟部組織のＣＴ値と近似するＣＴ値となる変換処理を実行するＤＲＲ画像作成装置。

【請求項2】

コンピュータ上にＸ線撮影系の幾何学的配置を再現して予め収集されたＣＴ画像データに対して仮想的に透視投影を行うことにより、ＤＲＲ画像を作成するＤＲＲ画像作成装置であって、
前記ＣＴ画像データにおける骨部に対応するＣＴ値と軟部組織に対応するＣＴ値との間のＣＴ値を有する領域である中間領域に対して、そのＣＴ値が骨部のＣＴ値または軟部組織のＣＴ値と近似するＣＴ値となるよう変換処理を実行する画像処理部を備え、
前記画像処理部は、前記中間領域に対して、そのＣＴ値が骨部のＣＴ値または軟部組織のＣＴ値と近似するＣＴ値となるような重みづけ係数を乗算するＤＲＲ画像作成装置。

【請求項3】

コンピュータ上にＸ線撮影系の幾何学的配置を再現して予め収集されたＣＴ画像データに対して仮想的に透視投影を行うことにより、ＤＲＲ画像を作成するＤＲＲ画像作成装置であって、
前記コンピュータ上に再現したＸ線撮影系の幾何学的配置に対応した線分上に複数の計算点を設定し、前記計算点の周囲のＣＴ値に基づいて補間を行うことにより前記計算点のＣＴ値を演算するとともに、その演算値が前記ＣＴ画像データにおける骨部に対応するＣＴ値と軟部組織に対応するＣＴ値との間のＣＴ値を有する計算点である中間計算点に対してそのＣＴ値が骨部のＣＴ値または軟部組織のＣＴ値と近似するＣＴ値となるよう変換処理を実行し、変換後の各計算点のＣＴ値を用いて前記線分上に位置する前記計算点のＣＴ値を累積することによりＤＲＲ画像を作成する画像処理部を備えることを特徴とするＤＲＲ画像作成装置。

【請求項4】

請求項３に記載のＤＲＲ画像作成装置において、
前記画像処理部は、前記中間計算点に対して重みづけ係数を乗算することにより、該中間計算点のＣＴ値が骨部のＣＴ値または軟部組織のＣＴ値と近似するＣＴ値となるよう変換処理を実行する、ＤＲＲ画像作成装置。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれかに記載のＤＲＲ画像作成装置において、
前記軟部組織のＣＴ値と近似するＣＴ値が、ゼロよりも大きい値である、ＤＲＲ画像作成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ＤＲＲ画像作成装置に関し、特に、被検者に対して治療ビームを照射して放射線治療を行うときに、被検者の位置決めを行うため、Ｘ線管とＸ線検出器を備えたＸ線撮影系により撮影したＸ線画像との比較に使用されるＤＲＲ画像を作成するためのＤＲＲ画像作成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

Ｘ線ＣＴ装置により収集した３次元画像データを利用した仮想的透視投影であるＤＲＲ（Ｄｅｇｉｔａｌ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ：デジタル再投影放射線撮影）画像は、例えば、被検者の位置決めに利用される。すなわち、被検者に対して治療ビームを照射して放射線治療を行う治療装置においては、ＤＲＲ画像は、被検者の位置決め時に、Ｘ線画像の位置ずれを計算するのに使用される。また、被検者の位置決め後には、ＤＲＲ画像とＸ線画像との位置ずれが許容範囲内にあるかが、医師等による読影により確認される。

【0003】

このＤＲＲ画像を作成するときには、コンピュータ上に仮想的に、ＣＴ画像を挟んでＸ線管とＸ線検出器の幾何学配置であるジオメトリを再現する。そして、仮想的なＸ線管から仮想的なＸ線検出器を結ぶ線分上にあるＣＴデータボクセルにおけるＣＴ値の線積分を求める。しかる後、ＣＴ値の線積分を線減弱係数の線積分に変換してＸ線の減弱を算出し、これに基づいて各画素に到達する相対Ｘ線量を計算する。そして、相対Ｘ線量に正規化を施すことにより、各画素の画素値を算出してＤＲＲ画像を得ている（特許文献1参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１３−９９４３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ＤＲＲ画像を作成するときには、仮想的なＸ線管から仮想的なＸ線検出器の各画素を結ぶ線分上に複数の計算点を設定し、この計算点に相当するＣＴデータボクセルにおけるＣＴ値の線積分を求めている。このとき、ＣＴデータの解像度はＸ線画像と比較して劣っていることから、各計算点におけるＣＴ値は、その計算点の周囲のＣＴデータボクセルにおけるＣＴ値から補間演算を行うことにより計算している。

【0006】

この補間演算のために、ＤＲＲ画像の輪郭がぼけるという問題が発生する。また、ＣＴデータの輪郭自体もぼけているために、ＤＲＲ画像の輪郭がぼけるという問題が発生する。このような問題点に対応するため、位置決めに重要となる骨部に対応するＣＴ値に重みをつけ、骨部を強調することも考えられるが、このような方法では、ＤＲＲ画像のコントラストを向上させることはできても、エッジ部分のボケを解消することは不可能である。

【0007】

従って、ＤＲＲ画像においては、例えば、骨部と軟部組織との輪郭を明確に認識することが困難となる。このため、ＤＲＲ画像とＸ線画像とを比較して位置ずれを高精度で認識することが困難となる。また、医師等が読影によりＤＲＲ画像とＸ線画像との位置ずれが許容範囲内にあるかを判断する場合においても、読影に長い時間を要することとなる。このような場合には、被検者の位置決め精度が低下するという問題が生ずる。また、被検者に苦痛を与えるだけではなく、高額な放射線治療装置を利用しての放射線治療のスループットが低下するという問題が生ずる。

【0008】

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、ＤＲＲ画像の骨部と軟部組織との間の領域を鮮鋭化することにより、ＤＲＲ画像とＸ線画像との位置決めを高精度かつ容易に実行することが可能なＤＲＲ画像作成装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

第１の発明は、コンピュータ上にＸ線撮影系の幾何学的配置を再現して予め収集されたＣＴ画像データに対して仮想的に透視投影を行うことにより、被検者に対して放射線治療を行うときの被検者の位置決め時にＸ線画像との比較に使用されるＤＲＲ画像を作成するＤＲＲ画像作成装置であって、前記ＣＴ画像データにおける骨部に対応するＣＴ値と軟部組織に対応するＣＴ値との間のＣＴ値を有する領域に対して、そのＣＴ値が骨部のＣＴ値または軟部組織のＣＴ値と近似するＣＴ値となるよう変換処理を実行する画像処理部を備え、前記画像処理部は、前記ＣＴ画像データにおける骨部に対応するＣＴ値と軟部組織に対応するＣＴ値との間のＣＴ値を有する領域に対して、そのＣＴ値が予め設定されたＣＴ値以上の領域についてはそのＣＴ値が骨部のＣＴ値と近似するＣＴ値となるよう変換処理を実行するとともに、そのＣＴ値が予め設定されたＣＴ値より小さい領域についてはそのＣＴ値が軟部組織のＣＴ値と近似するＣＴ値となる変換処理を実行する。

【0010】

第２の発明は、コンピュータ上にＸ線撮影系の幾何学的配置を再現して予め収集されたＣＴ画像データに対して仮想的に透視投影を行うことにより、被検者に対して放射線治療を行うときの被検者の位置決め時にＸ線画像との比較に使用されるＤＲＲ画像を作成するＤＲＲ画像作成装置であって、前記ＣＴ画像データにおける骨部に対応するＣＴ値と軟部組織に対応するＣＴ値との間のＣＴ値を有する領域に対して、そのＣＴ値が骨部のＣＴ値または軟部組織のＣＴ値と近似するＣＴ値となるよう変換処理を実行する画像処理部を備え、前記画像処理部は、前記ＣＴ画像データにおける骨部に対応するＣＴ値と軟部組織に対応するＣＴ値との間のＣＴ値を有する領域に対して、そのＣＴ値が骨部のＣＴ値または軟部組織のＣＴ値と近似するＣＴ値となるような重みづけ係数を乗算する。

【0011】

第３の発明は、コンピュータ上にＸ線撮影系の幾何学的配置を再現して予め収集されたＣＴ画像データに対して仮想的に透視投影を行うことにより、被検者に対して放射線治療を行うときの被検者の位置決め時にＸ線画像との比較に使用されるＤＲＲ画像を作成するＤＲＲ画像作成装置であって、前記コンピュータ上に再現したＸ線撮影系の幾何学的配置に対応した線分上に複数の計算点を設定し、前記計算点の周囲のＣＴ値に基づいて補間を行うことにより前記計算点のＣＴ値を演算するとともに、その演算値が前記ＣＴ画像データにおける骨部に対応するＣＴ値と軟部組織に対応するＣＴ値との間のＣＴ値を有する計算点に対してそのＣＴ値が骨部のＣＴ値または軟部組織のＣＴ値と近似するＣＴ値となるよう変換処理を実行し、変換後の各計算点のＣＴ値を用いて前記線分上に位置する前記計算点のＣＴ値を累積することによりＤＲＲ画像を作成する画像処理部を備えることを特徴とする。

【0012】

第４の発明は、前記画像処理部は、前記コンピュータ上に再現したＸ線撮影系の幾何学的配置に対応した線分上に複数の計算点を設定し、前記計算点の周囲のＣＴ値に基づいて補間を行うことにより前記計算点のＣＴ値を演算するとともに、その演算値が前記ＣＴ画像データにおける骨部に対応するＣＴ値と軟部組織に対応するＣＴ値との間のＣＴ値を有する計算点に対してそのＣＴ値が骨部のＣＴ値または軟部組織のＣＴ値と近似するＣＴ値となるような重みづけ係数を乗算し、重みづけ後の各計算点のＣＴ値を用いて前記線分上に位置する前記計算点のＣＴ値を累積することによりＤＲＲ画像を作成する。

【発明の効果】

【0013】

第１、第２の発明によれば、ＣＴ画像データに対して変換処理（例えば重みづけ処理）を実行することにより、ＤＲＲ画像の骨部と軟部組織との間の領域を鮮鋭化することができ、ＤＲＲ画像とＸ線画像との位置決めを高精度かつ容易に実行することが可能となる。このとき、ＣＴ画像データに対して予め変換処理（例えば重みづけ処理）を実行することから、ＤＲＲ画像を迅速に作成することが可能となる。

【0014】

第３、第４の発明によれば、計算点のＣＴ値の補間演算とともに変換処理（例えば重みづけ処理）を実行することにより、ＤＲＲ画像の骨部と軟部組織との間の領域を鮮鋭化することができ、ＤＲＲ画像とＸ線画像との位置決めを高精度かつ容易に実行することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】この発明に係るＤＲＲ作成装置としてのＤＲＲ画像作成部を備えたＸ線透視装置を、放射線照射装置９０とともに示す斜視図である。

【図2】Ｘ線透視装置の主要な制御系を示すブロック図である。

【図3】ＤＲＲ画像作成動作を示すフローチャートである。

【図4】仮想的な透視撮影によりＤＲＲ画像を作成する状態を模式的に示す説明図である。

【図5】重みづけ処理を行う形態を模式的に示す説明図である。

【図6】第２実施形態に係るＤＲＲ画像作成動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係るＤＲＲ作成装置としてのＤＲＲ画像作成部を備えたＸ線透視装置を、放射線照射装置９０とともに示す斜視図である。これらのＸ線透視装置と放射線照射装置９０とにより、放射線治療装置が構成される。

【0017】

放射線照射装置９０は、カウチとも呼称される検診台２９上の被検者に対して放射線照射を行うものであり、治療室の床面に設置された基台９１に対して揺動可能に設置されたガントリー９２と、このガントリー９２に配設された治療ビームを出射するヘッド９３とを備える。この放射線照射装置９０によれば、ガントリー９２が基台９１に対して揺動することにより、ヘッド９３から照射される治療ビームの照射方向を変更することができる。このため、被検者における腫瘍等の患部に対して様々な方向から治療ビームを照射することが可能となる。

【0018】

この放射線照射装置９０とともに使用されるＸ線透視装置は、被検者の位置決めを行うためのＸ線透視を実行するものである。すなわち、Ｘ線透視装置によって得られたＸ線透視画像と、ＣＴ画像から作成されたＤＲＲ画像とを比較することによって、被検者の位置決め（被検者が載せられた検診台２９を治療計画時と同じ適切な位置に移動すること）が実行される。

【0019】

このＸ線透視装置は、第１Ｘ線管１１ａ、第２Ｘ線管１１ｂ、第３Ｘ線管１１ｃ、第４Ｘ線管１１ｄ（これらを総称する場合には「Ｘ線管１１」という）と、第１フラットパネルディテクタ２１ａ、第２フラットパネルディテクタ２１ｂ、第３フラットパネルディテクタ２１ｃ、第４フラットパネルディテクタ２１ｄ（これらを総称する場合には「フラットパネルディテクタ２１」という）とを備える。第１Ｘ線管１１ａから照射されたＸ線は、検診台２９上の被検者を透過した後、第１フラットパネルディテクタ２１ａにより検出される。第１Ｘ線管１１ａと第１フラットパネルディテクタ２１ａとは、第１Ｘ線撮影系を構成する。第２Ｘ線管１１ｂから照射されたＸ線は、検診台２９上の被検者を透過した後、第２フラットパネルディテクタ２１ｂにより検出される。第２Ｘ線管１１ｂと第２フラットパネルディテクタ２１ｂとは、第２Ｘ線撮影系を構成する。第３Ｘ線管１１ｃから照射されたＸ線は、検診台２９上の被検者を透過した後、第３フラットパネルディテクタ２１ｃにより検出される。第３Ｘ線管１１ｃと第３フラットパネルディテクタ２１ｃとは、第３Ｘ線撮影系を構成する。第４Ｘ線管１１ｄから照射されたＸ線は、検診台２９上の被検者を透過した後、第４フラットパネルディテクタ２１ｄにより検出される。第４Ｘ線管１１ｄと第４フラットパネルディテクタ２１ｄとは、第４Ｘ線撮影系を構成する。

【0020】

なお、被検者の位置決めのためのＸ線撮影を実行するときには、第１Ｘ線撮影系、第２Ｘ線撮影系、第３Ｘ線撮影系、第４Ｘ線撮影系のうちの２つのＸ線撮影系が選択されて使用される。

【0021】

図２は、Ｘ線透視装置の主要な制御系を示すブロック図である。

【0022】

このＸ線透視装置は、論理演算を実行するＣＰＵ、装置の制御に必要な動作プログラムが格納されたＲＯＭ、制御時にデータ等が一時的にストアされるＲＡＭ等を備え、装置全体を制御する制御部３０を備える。この制御部３０は、上述した第１Ｘ線管１１ａ、第２Ｘ線管１１ｂ、第３Ｘ線管１１ｃおよび第４Ｘ線管１１ｄと、第１フラットパネルディテクタ２１ａ、第２フラットパネルディテクタ２１ｂ、第３フラットパネルディテクタ２１ｃおよび第４フラットパネルディテクタ２１ｄとに接続されている。また、この制御部３０は、検診台移動機構２８と接続されている。そして、この制御部３０は、この発明に係るＤＲＲ画像作成装置としてのＤＲＲ画像作成部３１を備える。

【0023】

また、この制御部３０は、上述した放射線照射装置９０と、治療計画装置９９とに接続されている。なお、制御部３０と治療計画装置９９とは、病院内の被検者管理システムの院内通信である放射線科情報システム（ＲＩＳ）を介して接続されてもよい。ここで、治療計画装置９９は、放射線治療を行うに先だって、治療計画を作成するためのものである。この治療計画装置においては、ＣＴ撮影装置により撮影された被検者Ｍの３次元ＣＴ画像データを記憶している。そして、この３次元ＣＴ画像データと被検者Ｍのその他のデータとに基づいて、被検者Ｍの治療計画が作成される。

【0024】

制御部３０におけるＤＲＲ画像作成部３１は、この発明に係るＤＤＲ画像作成装置として機能するものであり、各種の画像処理を実行する画像処理部３２を備える。この画像処理部３２は、治療計画装置９９から取得したＣＴ画像データにおける骨部に対応するＣＴ値と軟部組織に対応するＣＴ値との間のＣＴ値を有する領域に対して重みづけ処理を実行する重みづけ部３３と、コンピュータ上に再現したＸ線撮影系の幾何学的配置に対応した線分上に複数の計算点を設定し、この計算点の周囲のＣＴ値に基づいて補間を行うことにより計算点のＣＴ値を演算するＣＴ値演算部３４と、線分上に位置する計算点の演算後のＣＴ値を累積することによりＤＲＲ画像を作成するＣＴ値累積部３５とを備える。

【0025】

次に、制御部３０におけるＤＲＲ画像作成部３１によりＤＲＲ画像を作成するＤＲＲ画像作成動作について説明する。図３は、ＤＲＲ画像作成動作を示すフローチャートである。また、図４は、仮想的な透視撮影によりＤＲＲ画像を作成する状態を模式的に示す説明図である。

【0026】

ＤＲＲ画像を作成するときには、制御部３０が治療計画装置９９からＣＴ画像データ１００を取得する（ステップＳ１１）。このＣＴ画像データ１００は、複数の２次元のＣＴ画像データの集合である３次元のボクセルデータである。このＣＴ画像データ１００は、例えば、５１２×５１２ピクセルの２次元画像が被検者Ｍを横断する方向（図４に示す線分Ｌ１またはＬ２に沿った方向）に２００枚程度積層された構造を有する。このＣＴ画像データ１００は、治療計画の作成時に、図示を省略したＣＴ装置から得たデータに基づいて、治療計画装置９９により作成される。

【0027】

次に、このＣＴ画像データ１００に対して、図２に示す重みづけ部３３により、ＣＴ画像データ１００における骨部に対応するＣＴ値と軟部組織に対応するＣＴ値との間のＣＴ値を有する領域に対して、重みづけ係数を乗算する重みづけ処理を実行する（ステップＳ１２）。

【0028】

図５は、重みづけ処理を行う形態を模式的に示す説明図である。

【0029】

この図において、骨部に相当するＣＴ値を有する領域と、軟部組織に相当するＣＴ値を有する領域との間に、ハッチングを付して示す中間のＣＴ値を有する中間領域が存在する。ＣＴ画像においては、骨部に相当する領域のＣＴ値は、例えば、１０００〜１５００ＨＵ（Ｈｏｕｎｓｆｉｅｌｄ Ｕｎｉｔ）程度であり、軟部組織に相当する領域のＣＴ値は、例えば、０〜２００ＨＵ程度である。これに対して、図５においてハッチングを付して示す中間領域のＣＴ値は、２００〜１０００ＨＵ程度となっている。

【0030】

重みづけ処理の第１の形態としては、図５（ａ）に示すように、この図においてハッチングを付した中間領域のＣＴ値に対して、そのＣＴ値が骨部のＣＴ値と近似するＣＴ値となるような重みづけ係数を乗算する。より具体的には、重みづけ計数として、中間領域のＣＴ値に対して、例えば、２．５〜５程度の係数を乗算する。これにより、図５においてハッチングを付した中間領域のＣＴ値は、骨部のＣＴ値と近似する値となる。これにより、ＤＲＲ画像の骨部と軟部組織の間のエッジを鮮鋭化することが可能となる。

【0031】

また、重みづけ処理の第２の形態としては、図５（ａ）に示すように、この図においてハッチングを付した中間領域のＣＴ値に対して、そのＣＴ値が軟部組織のＣＴ値と近似するＣＴ値となるような重みづけ係数を乗算する。より具体的には、重みづけ計数として、中間領域のＣＴ値に対して、例えば、０．２〜０．４程度の係数を乗算する。これにより、図５においてハッチングを付した中間領域のＣＴ値は、軟部組織のＣＴ値と近似する値となる。これにより、ＤＲＲ画像の骨部と軟部組織の間のエッジを鮮鋭化することが可能となる。

【0032】

さらに、重みづけ処理の第３の形態としては、図５（ｂ）に示すように、この図においてハッチングを付した中間領域について、そのＣＴ値が予め設定されたＣＴ値以上の領域についてはそのＣＴ値が骨部のＣＴ値と近似するＣＴ値となるような重みづけ係数を乗算するとともに、そのＣＴ値が予め設定されたＣＴ値より小さい領域についてはそのＣＴ値が軟部組織のＣＴ値と近似するＣＴ値となるような重みづけ係数を乗算する。より具体的には、中間領域のうちＣＴ値が５００ＨＵ以上の領域に対しては、例えば、２．５〜５程度の係数を乗算し、中間領域のうちＣＴ値が５００ＨＵより小さい領域に対しては、例えば、０．２〜０．４程度の係数を乗算する。これにより、図５（ｂ）においてハッチングを付した中間領域のうち、骨部側の中間領域のＣＴ値は骨部のＣＴ値と近似する値となり、軟部組織側の中間領域のＣＴ値は軟部組織のＣＴ値と近似する値となる。これにより、ＤＲＲ画像の骨部と軟部組織の間のエッジを鮮鋭化することが可能となる。

【0033】

以上の重みづけ処理が完了すれば、ＣＴ画像データ１００に対して仮想的に透視投影を行うことによりＤＲＲ画像を作成する。このときには、コンピュータ上に三次元のＣＴ画像データ１００を配置する。そして、コンピュータ上にＸ線撮影系の幾何学的配置であるジオメトリを再現する。この実施形態においては、ＣＴ画像データ１００を挟んで、両側に、図１に示すＸ線管１１とフラットパネルディテクタ２１を配置する。これらのＣＴ画像データ１００およびＸ線管１１またはフラットパネルディテクタ２１の配置は、図１に示すＸ線透視装置で透視を実行するときの被検者ＭとＸ線管１１とフラットパネルディテクタ２１との配置と同じジオメトリとなっている。ここで、ジオメトリとは、撮影対象とＸ線管およびフラットパネルディテクタの幾何学的配置関係を意味する。

【0034】

この状態で、図２に示すＣＴ値演算部３４により、Ｘ線管１１と、ＣＴ画像データ１００の各画素を介してフラットパネルディテクタ２１の各画素とを結ぶ多数の線分Ｌを設定する。なお、図４においては、説明の便宜上、２本の線分Ｌ１、Ｌ２を図示している。そして、この線分Ｌ上に、各々、複数の計算点を設定する（ステップＳ１３）。この計算点は、例えば、線分Ｌ上に１ｍｍ毎に設定される。そして、図２に示すＣＴ値演算部３４により、各計算点のＣＴ値を演算する（ステップＳ１４）。このＣＴ値の演算時には、計算点の周囲のＣＴデータボクセルにおけるＣＴ値を利用した補間が実行される。

【0035】

次に、図２に示すＣＴ値累積部３５により、線分Ｌ上の各計算点のＣＴ値を累積する（ステップＳ１５）。この累積値が、線減弱係数の線積分に変換されて、Ｘ線の減弱を算出することにより、ＤＲＲ画像が作成される。

【0036】

作成されたＤＲＲ画像は、被検者Ｍの位置決め時に、Ｘ線画像の位置ずれを計算するのに使用される。この位置ずれ量に基づいて、図２に示す検診台移動機構２８により、検診台２９が移動され、被検者Ｍの位置決めが実行される。また、被検者Ｍの位置決め後には、ＤＲＲ画像とＸ線画像との位置ずれが許容範囲内にあるかが、医師等による読影により確認される。このときには、ＤＲＲ画像として、骨部と軟部組織との間の領域が鮮鋭化されたものが作成されていることから、ＤＲＲ画像とＸ線画像との位置決めを高精度に実行することが可能となり、また、医師等による読影も容易なものとなる。

【0037】

次に、制御部３０におけるＤＲＲ画像作成部３１によりＤＲＲ画像を作成するＤＲＲ画像作成動作の他の実施形態について説明する。図６は、第２実施形態に係るＤＲＲ画像作成動作を示すフローチャートである。

【0038】

上述した第１実施形態においては、ＣＴ画像データ１００に対して重みづけ処理を実行した後に、重みづけ後のＣＴ画像データに対して仮想的に透視投影を行うことによりＤＲＲ画像を作成している。これに対して、この第２実施形態においては、補間を利用したＣＴ値の演算時に、図２に示す重みづけ部３３により、重みづけ処理を実行する構成を採用している。

【0039】

この第２実施形態においては、第１実施形態と同様、最初に、制御部３０が治療計画装置９９からＣＴ画像データ１００を取得する（ステップＳ２１）。そして、図４に示すように、ＣＴ画像データ１００に対して仮想的に透視投影を行う。すなわち、図２に示すＣＴ値演算部３４により、Ｘ線管１１と、ＣＴ画像データ１００の各画素を介してフラットパネルディテクタ２１とを結ぶ多数の線分Ｌを設定する。そして、この線分Ｌ上に、各々、複数の計算点を設定する（ステップＳ２２）。この計算点は、例えば、第１実施形態同様、線分Ｌ上に１ｍｍ毎に設定される。

【0040】

そして、図２に示すＣＴ値演算部３４により、各計算点のＣＴ値を演算する（ステップＳ２３）。このＣＴ値の演算時には、計算点の周囲のＣＴデータボクセルにおけるＣＴ値を利用した補間が実行される。このＣＴ値の演算時に、図２に示す重みづけ部３３により、重みづけ処理を実行する（ステップＳ２４）。この重みづけ処理は、第１実施形態同様、ＣＴ画像データ１００における骨部に対応するＣＴ値と軟部組織に対応するＣＴ値との間のＣＴ値を有する領域に対して重みづけ係数を乗算する工程であり、上述した３つの形態のいずれかにより実行される。

【0041】

そして、次に、図２に示すＣＴ値累積部３５により、線分Ｌ上の各計算点のＣＴ値を累積する（ステップＳ２５）。この累積値が、線減弱係数の線積分に変換されて、Ｘ線の減弱を算出することにより、ＤＲＲ画像が作成される。

【0042】

この第２実施形態においても、ＤＲＲ画像として、骨部と軟部組織との間の領域が鮮鋭化されたものが作成されていることから、ＤＲＲ画像とＸ線画像との位置決めを高精度に実行することが可能となり、また、医師等による読影も容易なものとなる。

【0043】

なお、上述した各実施形態においては重みづけ係数を乗算する処理を行っているが、これに代えて所定の関数やＬＵＴ（Ｌｏｏｋ Ｕｐ Ｔａｂｌｅ）を使用して、ＣＴ画像データにおける骨部に対応するＣＴ値と軟部組織に対応するＣＴ値との間のＣＴ値を有する領域に対して、そのＣＴ値が骨部のＣＴ値または軟部組織のＣＴ値と近似するＣＴ値となるように処理することもできる。これらを総称して、そのＣＴ値が骨部のＣＴ値または軟部組織のＣＴ値と近似するＣＴ値となるよう変換する処理と定義する。この発明に係るＤＲＲ画像作成装置としてのＤＲＲ画像作成部３１を、Ｘ線透視装置の制御部に配設しているが、ＤＲＲ画像作成装置をＸ線透視装置から分離した単独の装置として構成してもよい。

【符号の説明】

【0044】

１１ａ 第１Ｘ線管
１１ｂ 第２Ｘ線管
１１ｃ 第３Ｘ線管
１１ｄ 第４Ｘ線管
２１ａ 第１フラットパネルディテクタ
２１ｂ 第２フラットパネルディテクタ
２１ｃ 第３フラットパネルディテクタ
２１ｄ 第４フラットパネルディテクタ
３０ 制御部
３１ ＤＲＲ画像作成部
３２ 画像処理部
３３ 重みづけ部
３４ ＣＴ値演算部
３５ ＣＴ値累積部
９０ 放射線照射装置
９９ 治療計画装置
１００ ＣＴ画像データ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】