特開 2022-139429 医用画像処理装置、医用画像処理方法、医用画像処理プログラム、および放射線治療装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022139429

(43)【公開日】2022-09-26

(54)【発明の名称】医用画像処理装置、医用画像処理方法、医用画像処理プログラム、および放射線治療装置

(51)【国際特許分類】

   A61N 5/10 20060101AFI20220915BHJP

【ＦＩ】

A61N5/10 M

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021039812

(22)【出願日】2021-03-12

(71)【出願人】

【識別番号】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(71)【出願人】

【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】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】平井 隆介

(72)【発明者】

【氏名】坂田 幸辰

(72)【発明者】

【氏名】谷沢 昭行

(72)【発明者】

【氏名】岡屋 慶子

(72)【発明者】

【氏名】森 慎一郎

【テーマコード（参考）】

4C082

【Ｆターム（参考）】

4C082AE01

4C082AJ08

4C082AJ10

4C082AP08

(57)【要約】

【課題】患者の透視画像から患者の体内のオブジェクトを高精度に追跡することができる医用画像処理装置、医用画像処理方法、医用画像処理プログラム、および放射線治療装置を提供すること。
【解決手段】実施形態の医用画像処理装置は、第１画像取得部と、第２画像取得部と、第１尤度分布算出部と、追跡可否判定部と、追跡部とを持つ。前記第１画像取得部は、患者の透視画像である第１画像を取得する。前記第２画像取得部は、前記第１画像とは異なる時刻に生成された前記患者の透視画像である第２画像を取得する。前記第１尤度分布算出部は、前記第１画像におけるオブジェクトらしさを表す尤度の分布を示す第１尤度分布を算出する。前記追跡可否判定部は、前記第１尤度分布に基づいて前記オブジェクトの追跡の可否を判定する。前記追跡部は、この判定結果に応じて前記第２画像における前記オブジェクトの位置を追跡する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

患者の体内のオブジェクトの位置を追跡する医用画像処理装置であって、
前記患者の透視画像であって、撮影方向の異なる複数の第１画像を取得する第１画像取得部と、
前記第１画像とは異なる時刻に生成された前記患者の透視画像であって、撮影方向の異なる複数の第２画像を取得する第２画像取得部と、
前記第１画像取得部によって取得された前記複数の第１画像のそれぞれにおける、前記オブジェクトらしさを表す尤度の分布を示す第１尤度分布を算出する第１尤度分布算出部と、
前記第１尤度分布算出部によって算出された前記第１尤度分布に基づいて、前記オブジェクトの追跡の可否を判定する追跡可否判定部と、
前記追跡可否判定部の判定結果に応じて、前記第２画像取得部によって取得された前記第２画像における前記オブジェクトの位置を追跡する追跡部と、
を備える医用画像処理装置。

【請求項2】

前記第２画像取得部は、前記追跡可否判定部の判定結果に基づいて、前記第２画像の撮影方向を決定する、請求項１に記載の医用画像処理装置。

【請求項3】

前記第２画像取得部は、前記患者に対して治療が行われる前に、前記追跡部による前記オブジェクトの位置の追跡に使用される前記第２画像の撮影方向を決定する、請求項２に記載の医用画像処理装置。

【請求項4】

前記第２画像における前記尤度の分布を示す第２尤度分布を算出する第２尤度分布算出部を更に備え、
前記追跡部は、前記第２尤度分布算出部によって算出された前記第２尤度分布に基づいて、前記第２画像における前記オブジェクトの位置を判定する、請求項１に記載の医用画像処理装置。

【請求項5】

前記追跡部は、前記追跡可否判定部の判定結果に基づいて、前記オブジェクトの位置を追跡する領域である追跡領域を定める、請求項１に記載の医用画像処理装置。

【請求項6】

前記追跡可否判定部は、前記第２画像における前記オブジェクトの追跡の難易度を示す追跡難易度を算出し、
前記追跡部は、前記追跡可否判定部によって算出された前記追跡難易度が所定の閾値より高い前記第２画像に対して、前記追跡領域をエピポーラ線上の領域に限定する、請求項５に記載の医用画像処理装置。

【請求項7】

前記オブジェクトは金属製マーカーである、請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載の医用画像処理装置。

【請求項8】

前記第１画像は、治療計画時に撮影された前記患者の３次元画像に基づいて生成された透視画像、または治療直前に前記第２画像と同じ撮影方向から撮影された透視画像であり、
前記第２画像は、前記患者に対する治療中に撮影された透視画像である、
請求項１から請求項７のうちのいずれか１項に記載の医用画像処理装置。

【請求項9】

患者の体内のオブジェクトの位置を追跡する医用画像処理方法であって、
前記患者の透視画像であって、撮影方向の異なる複数の第１画像を取得する第１画像取得工程と、
前記第１画像とは異なる時刻に生成された前記患者の透視画像であって、撮影方向の異なる複数の第２画像を取得する第２画像取得工程と、
前記第１画像取得工程によって取得された前記複数の第１画像のそれぞれにおける、前記オブジェクトらしさを表す尤度の分布を示す第１尤度分布を算出する第１尤度分布算出工程と、
前記第１尤度分布算出工程によって算出された前記第１尤度分布に基づいて、前記オブジェクトの追跡の可否を判定する追跡可否判定工程と、
前記追跡可否判定工程の判定結果に応じて、前記第２画像取得工程によって取得された前記第２画像における前記オブジェクトの位置を追跡する追跡工程と、
を備える医用画像処理方法。

【請求項10】

患者の体内のオブジェクトの位置を追跡する医用画像処理プログラムであって、
コンピュータに、
前記患者の透視画像であって、撮影方向の異なる複数の第１画像を取得する第１画像取得工程と、
前記第１画像とは異なる時刻に生成された前記患者の透視画像であって、撮影方向の異なる複数の第２画像を取得する第２画像取得工程と、
前記第１画像取得工程によって取得された前記複数の第１画像のそれぞれにおける、前記オブジェクトらしさを表す尤度の分布を示す第１尤度分布を算出する第１尤度分布算出工程と、
前記第１尤度分布算出工程によって算出された前記第１尤度分布に基づいて、前記オブジェクトの追跡の可否を判定する追跡可否判定工程と、
前記追跡可否判定工程の判定結果に応じて、前記第２画像取得工程によって取得された前記第２画像における前記オブジェクトの位置を追跡する追跡工程と、
を実行させる医用画像処理プログラム。

【請求項11】

患者の体内のオブジェクトの位置を追跡しつつ、前記患者に放射線を照射する放射線治療装置であって、
前記患者の透視画像であって、撮影方向の異なる複数の第１画像を取得する第１画像取得部と、
前記第１画像とは異なる時刻に生成された前記患者の透視画像であって、撮影方向の異なる複数の第２画像を取得する第２画像取得部と、
前記第１画像取得部によって取得された前記複数の第１画像のそれぞれにおける、前記オブジェクトらしさを表す尤度の分布を示す第１尤度分布を算出する第１尤度分布算出部と、
前記第１尤度分布算出部によって算出された前記第１尤度分布に基づいて、前記オブジェクトの追跡の可否を判定する追跡可否判定部と、
前記追跡可否判定部の判定結果に応じて、前記第２画像取得部によって取得された前記第２画像における前記オブジェクトの位置を追跡する追跡部と、
前記追跡部によって追跡された前記オブジェクトの位置に応じて、前記放射線の照射を制御する照射制御部と、
を備える放射線治療装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、医用画像処理装置、医用画像処理方法、医用画像処理プログラム、および放射線治療装置に関する。

【背景技術】

【0002】

放射線治療は、放射線を患者の体内にある病巣に対して照射することによって、その病巣を破壊する治療方法である。このとき、放射線は、病巣の位置に正確に照射される必要がある。これは、患者の体内の正常な組織に放射線を照射してしまうと、その正常な組織にまで影響を与える場合があるからである。このため、放射線治療を行う際には、まず、治療計画の段階において、予めコンピュータ断層撮影（Computed Tomography：ＣＴ）が行われ、患者の体内にある病巣の位置が３次元的に把握される。そして、把握した病巣の位置に基づいて、正常な組織への照射を少なくするように、放射線を照射する方向や照射する放射線の強度が計画される。その後、治療の段階において、患者の位置を治療計画の段階の患者の位置に合わせて、治療計画の段階で計画した照射方向や照射強度に従って放射線が病巣に照射される。

【0003】

治療段階における患者の位置合わせでは、３次元のＣＴデータを治療室内に仮想的に配置し、この３次元のＣＴデータの位置に、実際に治療室内の移動式寝台に寝かせた患者の位置が一致するように寝台の位置を調整する。より具体的には、寝台に寝かせた状態で撮影した患者の体内のＸ線透視画像と、治療計画のときに撮影した３次元のＣＴ画像から仮想的にＸ線透視画像を再構成したデジタル再構成Ｘ線写真（Digitally Reconstructed Radiograph：ＤＲＲ）画像との２つの画像を照合することによって、それぞれの画像の間での患者の位置のずれを求める。そして、画像照合によって求めた患者の位置のずれに基づいて寝台を移動させ、患者の体内の病巣や骨などの位置を、治療計画のときと合わせる。その後、再度撮影したＸ線透視画像とＤＲＲ画像とを見比べつつ、病巣に対して放射線を照射する。

【0004】

患者の病巣が、肺や肝臓などの呼吸や心拍の動きによって移動してしまう器官にある場合、照射中の病巣の位置を特定する必要がある。例えば、放射線が照射されている患者のＸ線透視画像を撮影することで、病巣の位置を追跡するができる。病巣がＸ線透視画像内で鮮明に写らない場合は、患者の体内に留置されたマーカーを追跡することで、間接的に病巣の位置を追跡することができる。放射線を照射する方法として、病巣の位置を追尾して照射する追尾照射や、病巣が治療計画時の位置に来たときに照射する待ち伏せ照射がある。これらの照射方法は、呼吸同期照射法と呼ばれている。

【0005】

しかしながら、例えば、病巣やマーカーなどのオブジェクトがＸ線の透過率が低い肝臓などの臓器と重なると、病巣やマーカーがＸ線透視画像内で鮮明に写らない場合がある。また、Ｘ線透視画像内において、肋骨のようにマーカーとの区別が難しいパターンが存在する場合もある。これらの場合、病巣やマーカーなどのオブジェクトの位置を追跡できなくなる可能性がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１８－８２７６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明が解決しようとする課題は、患者の透視画像から患者の体内のオブジェクトを高精度に追跡することができる医用画像処理装置、医用画像処理方法、医用画像処理プログラム、および放射線治療装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

実施形態の医用画像処理装置は、患者の体内のオブジェクトの位置を追跡する装置であって、第１画像取得部と、第２画像取得部と、第１尤度分布算出部と、追跡可否判定部と、追跡部とを持つ。前記第１画像取得部は、前記患者の透視画像であって、撮影方向の異なる複数の第１画像を取得する。前記第２画像取得部は、前記第１画像とは異なる時刻に生成された前記患者の透視画像であって、撮影方向の異なる複数の第２画像を取得する。前記第１尤度分布算出部は、前記第１画像取得部によって取得された前記複数の第１画像のそれぞれにおける、前記オブジェクトらしさを表す尤度の分布を示す第１尤度分布を算出する。前記追跡可否判定部は、前記第１尤度分布算出部によって算出された前記第１尤度分布に基づいて、前記オブジェクトの追跡の可否を判定する。前記追跡部は、前記追跡可否判定部の判定結果に応じて、前記第２画像取得部によって取得された前記第２画像における前記オブジェクトの位置を追跡する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１の実施形態に係る治療システムの概略構成を示すブロック図。

【図2】第１の実施形態に係る医用画像処理装置の概略構成を示すブロック図。

【図3】第１の実施形態に係る第１画像の一例を示す図。

【図4】第１の実施形態に係る分離度の計算に用いられるテンプレートの一例を示す図。

【図5】第１の実施形態に係る患者を治療する前段階における医用画像処理装置の動作を示すフローチャート。

【図6】第１の実施形態に係る患者の治療中における医用画像処理装置の動作を示すフローチャート。

【図7】第２の実施形態に係る医用画像処理装置の概略構成を示すブロック図。

【図8】第２の実施形態に係る患者を治療する前段階における医用画像処理装置の動作を示すフローチャート。

【図9】第３の実施形態に係る放射線治療装置の概略構成を示すブロック図。

【図10】第３の実施形態に係る患者の治療中における放射線治療装置の動作を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、実施形態の医用画像処理装置、医用画像処理方法、医用画像処理プログラム、および放射線治療装置を、図面を参照して説明する。

【0011】

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る治療システムの概略構成を示すブロック図である。治療システム１は、例えば、治療台１０と、寝台制御部１１と、２つの放射線源２０（放射線源２０－１および放射線源２０－２）と、２つの放射線検出器３０（放射線検出器３０－１および放射線検出器３０－２）と、治療ビーム照射門４０と、照射制御装置５０と、医用画像処理装置１００とを備える。

【0012】

なお、図１に示したそれぞれの符号に続いて付与した「－」とそれに続く数字は、対応関係を識別するためのものである。より具体的には、放射線源２０と放射線検出器３０との対応関係では、放射線源２０－１と放射線検出器３０－１とが対応して１つの組となっていることを示し、放射線源２０－２と放射線検出器３０－２とが対応してもう１つの組となっていることを示している。なお、以下の説明において複数ある同じ構成要素を区別せずに表す場合には、「－」とそれに続く数字を示さずに表す。

【0013】

治療台１０は、放射線による治療を受ける被検体（患者）Ｐを固定する寝台である。寝台制御部１１は、治療台１０に固定された患者Ｐに治療ビームＢを照射する方向を変えるために、治療台１０に設けられた並進機構および回転機構を制御する制御部である。寝台制御部１１は、例えば、治療台１０の並進機構および回転機構のそれぞれを３軸方向、つまり、６軸方向に制御する。

【0014】

放射線源２０－１は、患者Ｐの体内を透視するための放射線ｒ－１を予め定められた角度から照射する。放射線源２０－２は、患者Ｐの体内を透視するための放射線ｒ－２を、放射線源２０－１と異なる予め定められた角度から照射する。放射線ｒ－１および放射線ｒ－２は、例えば、Ｘ線である。図１は、治療台１０上に固定された患者Ｐに対して、２方向からＸ線撮影を行う場合を示している。なお、図１においては、放射線源２０による放射線ｒの照射を制御する制御部の図示を省略している。

【0015】

放射線検出器３０－１は、放射線源２０－１から照射されて患者Ｐの体内を通過して到達した放射線ｒ－１を検出し、検出した放射線ｒ－１のエネルギーの大きさに応じた患者Ｐの体内のＸ線透視画像を生成する。放射線検出器３０－２は、放射線源２０－２から照射されて患者Ｐの体内を通過して到達した放射線ｒ－２を検出し、検出した放射線ｒ－２のエネルギーの大きさに応じた患者Ｐの体内のＸ線透視画像を生成する。

【0016】

放射線検出器３０は、２次元のアレイ状にＸ線検出器が配置され、それぞれのＸ線検出器に到達した放射線ｒのエネルギーの大きさをデジタル値で表したデジタル画像を、Ｘ線透視画像として生成する。放射線検出器３０は、例えば、フラット・パネル・ディテクタ（Flat Panel Detector：ＦＰＤ）や、イメージインテンシファイアや、カラーイメージインテンシファイアである。以下の説明においては、それぞれの放射線検出器３０が、ＦＰＤであるものとする。放射線検出器３０（ＦＰＤ）は、生成したそれぞれのＸ線透視画像を医用画像処理装置１００に出力する。なお、図１においては、放射線検出器３０によるＸ線透視画像の生成を制御する制御部の図示を省略している。

【0017】

なお、図１では、２つの撮影装置（放射線源２０と放射線検出器３０との組）を備える治療システム１の構成を示した。しかし、治療システム１が備える撮影装置の数は、２つに限定されない。例えば、治療システム１は、３つ以上の撮影装置（３組以上の放射線源２０と放射線検出器３０との組）を備えてもよい。

【0018】

治療ビーム照射門４０は、患者Ｐの体内の病巣を破壊するための放射線を治療ビームＢとして照射する。治療ビームＢは、例えば、Ｘ線、γ線、電子線、陽子線、中性子線、重粒子線などである。治療ビームＢは、治療ビーム照射門４０から直線的に患者Ｐ（より具体的には、患者Ｐの体内の病巣）に照射される。

【0019】

照射制御装置５０は、治療ビーム照射門４０による治療ビームＢの照射を制御する。照射制御装置５０は、医用画像処理装置１００から出力された治療ビームＢの照射タイミングを指示する照射指示信号に応じて、治療ビーム照射門４０から患者Ｐに治療ビームＢを照射させる。

【0020】

図１では、固定された１つの治療ビーム照射門４０を備える治療システム１の構成を示したが、これに限定されず、治療システム１は、複数の治療ビーム照射門を備えてもよい。例えば、治療システム１は、患者Ｐに水平方向から治療ビームを照射する治療ビーム照射門をさらに備えてもよい。また、治療システム１は、１つの治療ビーム照射門が患者Ｐの周辺を回転することによって、様々な方向から治療ビームを患者Ｐに照射する構成であってもよい。より具体的には、図１に示した治療ビーム照射門４０が、図１に示した水平方向Ｙの回転軸に対して３６０度回転することができる構成であってもよい。このような構成の治療システム１は、回転ガントリ型治療システムとよばれる。なお、回転ガントリ型治療システムでは、治療ビーム照射門４０の回転軸と同じ軸に対して、放射線源２０および放射線検出器３０も、同時に３６０度回転する。

【0021】

医用画像処理装置１００は、肺や肝臓など、患者Ｐの呼吸や心拍の動きによって移動してしまう患者Ｐの体内のオブジェクトの位置を追跡し、患者Ｐの病巣に治療ビームＢを照射する照射タイミングを決定する。患者Ｐの体内のオブジェクトは、患者Ｐの体内に留置された金属製のマーカーであるが、これに限らない。例えば、患者Ｐの体内のオブジェクトは、患者Ｐの体内の病巣であってもよい。以下の説明では、オブジェクトがマーカーである例について説明する。

【0022】

医用画像処理装置１００は、それぞれの放射線検出器３０によってリアルタイムに撮影された患者ＰのＸ線透視画像におけるマーカーの像を追跡することによって、病巣に照射する治療ビームＢの照射タイミングを自動で決定する。このとき、医用画像処理装置１００は、追跡している患者Ｐの体内に留置されたマーカーの像の位置が放射線治療を行う所定の範囲内にあるか否かを判定する。そして、医用画像処理装置１００は、マーカーの像の位置が所定の範囲内にある場合に、治療ビームＢの照射を指示する照射指示信号を照射制御装置５０に出力する。これにより、照射制御装置５０は、医用画像処理装置１００により出力された照射指示信号に応じて、治療ビーム照射門４０に治療ビームＢを照射させる。

【0023】

また、医用画像処理装置１００は、現在の患者Ｐの位置を、治療計画の段階など、放射線治療を行う前の計画段階において事前に定められた位置に合わせる位置決めのための画像処理を行う。医用画像処理装置１００は、放射線治療を行う前に事前に撮影した３次元のＣＴ画像などから仮想的にＸ線透視画像を再構成したＤＲＲ画像と、それぞれの放射線検出器３０により出力された現在のＸ線透視画像とを照合することによって、放射線治療を行うのに好適な患者Ｐの位置を自動で探索する。そして、医用画像処理装置１００は、治療台１０に固定されている患者Ｐの現在の位置を、放射線治療を行うために事前に定められた好適な位置に移動させるための治療台１０の移動量を求める。医用画像処理装置１００の構成および処理に関する詳細については後述する。

【0024】

なお、医用画像処理装置１００と放射線検出器３０のそれぞれとは、ＬＡＮ（Local Area Network）やＷＡＮ（Wide Area Network）によって接続されてもよい。

【0025】

次に、治療システム１を構成する医用画像処理装置１００の構成について説明する。図２は、第１の実施形態に係る医用画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。図２に示した医用画像処理装置１００は、第１画像取得部１０１と、第１尤度分布算出部１０２と、追跡可否判定部１０３と、追跡部１０４と、第２画像取得部１０５と、第２尤度分布算出部１０６とを備える。

【0026】

第１画像取得部１０１は、患者Ｐの透視画像であって、撮影方向の異なる複数の第１画像を取得する。第１画像は、前述した患者Ｐの位置決めにおいて放射線検出器３０によって撮影されたＸ線透視画像であってもよいし、放射線治療を行う前に事前に撮影した３次元のＣＴ画像などから仮想的にＸ線透視画像を再構成したＤＲＲ画像であってもよい。

【0027】

第１尤度分布算出部１０２は、第１画像取得部１０１によって取得された複数の第１画像６０のそれぞれにおける、マーカー（オブジェクト）らしさを表す尤度の分布を示す第１尤度分布を算出する。

【0028】

図３は、第１の実施形態に係る第１画像の一例を示す図である。第１画像６０には、患者Ｐの体内に留置されたマーカー６２の像と、患者Ｐの体内の病巣６３の像が含まれる。第１尤度分布算出部１０２は、第１画像６０の全体に対する尤度分布を算出するのではなく、追跡領域６１に対する尤度分布を算出する。追跡領域６１は、マーカー６２の位置を追跡する領域であり、患者Ｐの呼吸や心拍の動きによってマーカー６２が移動する範囲を包含する領域である。このように、第１尤度分布を算出する対象を第１画像６０における一部（追跡領域６１）に限定することで、第１尤度分布算出部１０２の処理負荷を軽減することができる。

【0029】

例えば、追跡領域６１は、治療計画時にＣＴ画像に指定されたマーカー６２の位置に基づいて決定される。また、追跡領域６１は、実際の治療時に生じる可能のある誤差に基づくマージンを考慮して決定される。例えば、追跡領域６１は、ＣＴ画像上のマーカー６２の位置を中心としてマージンが付加された３次元領域が、第１画像上に射影された領域であってもよい。また、追跡領域６１は、治療直前の患者の状態を考慮して決定されたマージンに応じて決定されてもよい。

【0030】

なお、図３において、マーカー６２は棒状のマーカーであることとしたが、マーカー６２の形状はこれに限らない。例えば、球形状のマーカーであってもよい。

【0031】

次に、第１尤度分布算出部１０２による尤度の算出方法について説明する。第１尤度分布算出部１０２は、マーカー６２が投影されたときの画像パターンをテンプレート画像として予め保持しておき、第１画像６０とテンプレート画像との類似度を算出することにより尤度を算出する。

【0032】

マーカー６２が球形状の場合のように、マーカー６２の影の形状を予め予想できる場合、その影を描画した画像をテンプレート画像として用いてよい。なお、マーカー６２の影が、患者Ｐの体内に留置されたときのマーカー６２の姿勢に応じて変化する場合、マーカー６２の姿勢に応じた影を描画した複数のテンプレート画像を生成し、複数のテンプレート画像のうちの一つを選択して用いてもよい。

【0033】

尤度の数値である類似度は、テンプレート画像と第１画像６０の画素値や空間的な相関値によって表される。例えば、類似度は、対応する各画素位置での画素値の差の逆数であってよい。また、類似度は、対応する画素位置の相互相関値であってもよい。

【0034】

また、第１尤度分布算出部１０２は、マーカー６２が含まれるテンプレート画像を学習データとして用いた機械学習手法によって識別器を生成し、生成した識別器を利用して尤度を算出してもよい。例えば、マーカー６２が含まれるテンプレート画像と、マーカー６２が含まれない位置の第１画像６０とを複数用意し、これらを機械学習手法によって学習することによって識別器が生成される。生成された識別器を用いることで、マーカー６２が含まれるか否かを識別することができる。

【0035】

なお、機械学習手法としては、サポートベクターマシン、ランダムフォレスト、または深層学習などを利用してよい。第１尤度分布算出部１０２は、これらの機械学習手法を用いて算出される実数値を、尤度として算出する。実数値として、例えば、識別境界までの距離や、オブジェクトを含むと判定した識別器の割合、またはSoftmaxの出力値などを利用してよい。

【0036】

また、第１尤度分布算出部１０２は、分離度を用いて尤度を算出してもよい。図４は、第１の実施形態に係る分離度の計算に用いられるテンプレートの一例を示す図である。図４に示したテンプレート７０の一例では、棒状のマーカー６２が存在する第１領域７１と、第１領域７１以外の第２領域７２とに分類している。つまり、第２領域７２は、棒状のマーカー６２が存在しない領域である。

【0037】

分離度の計算では、第１画像６０にテンプレート７０と同様の領域が存在する場合、第１画像６０に含まれる画素値のヒストグラムが、第１領域７１に属する画素値のヒストグラムと、第２領域７２に属する画素値のヒストグラムとのそれぞれに分類される。これは、第１画像６０に写されたマーカー６２の像が第１領域７１と重なった場合、第１領域７１に属する画素値のヒストグラムは、暗い画素の画素値の頻度が高くなり、第２領域７２に属する画素値のヒストグラムは、明るい画素の画素値の頻度が高くなるためである。

【0038】

第１尤度分布算出部１０２は、フィッシャーの判別基準を用いて、上述したような画素値のヒストグラムの分離性を数値化する。そして、第１尤度分布算出部１０２は、それぞれの領域内に属する画素の画素値の分散の平均（クラス内分散）と、それぞれの領域間の画素値の分散（クラス間分散）との比を算出し、この比を分離度として算出する。このように、第１尤度分布算出部１０２は、テンプレート７０を用いて算出した分離度を、尤度として算出する。第１尤度分布算出部１０２は、算出した尤度を用いて、第１画像取得部１０１によって取得された複数の第１画像６０のそれぞれにおける尤度の分布を示す第１尤度分布を算出する。

【0039】

追跡可否判定部１０３は、第１尤度分布算出部１０２によって算出された第１尤度分布に基づいて、マーカー６２の追跡の可否を判定する。具体的に、追跡可否判定部１０３は、第１尤度分布算出部１０２によって算出された第１尤度分布に基づいて、第１画像６０の各撮影方向における追跡難易度を算出する。また、追跡可否判定部１０３は、追跡難易度が所定の閾値よりも高い場合、マーカー６２を追跡することが不可能であると判定する。

【0040】

追跡可否判定部１０３は、第１尤度分布の統計量に基づいて追跡難易度を算出する。統計量は、例えば、第１尤度分布の平均値、第１尤度分布の分散などの１次統計量であるが、これに限らない。例えば、統計量は、第１尤度分布の最大値であってもよいし、これらの数値を統合した１次式で計算した値であってもよい。また、追跡可否判定部１０３は、第１尤度分布に対応するマーカー６２の位置が得られる場合は、マーカー６２の位置の周辺における第１尤度分布の統計量に絞って追跡難易度を算出してもよい。追跡可否判定部１０３は、各撮影方向についてのマーカー６２の追跡の可否の判定結果を追跡部１０４および第２画像取得部１０５に出力する。

【0041】

追跡部１０４は、追跡可否判定部１０３の判定結果に応じて、第２画像取得部１０５によって取得された第２画像におけるマーカー６２の位置を追跡する。追跡部１０４による追跡処理の詳細については後述する。

【0042】

第２画像取得部１０５は、第１画像とは異なる時刻に生成された患者Ｐの透視画像であって、撮影方向の異なる複数の第２画像を取得する。前述の第１画像は、治療計画時に撮影された患者Ｐの３次元画像に基づいて生成された透視画像、または治療直前に第２画像と同じ撮影方向から撮影された透視画像であるが、第２画像は、患者Ｐに対する治療中に放射線検出器３０によって撮影された透視画像である。マーカー６２を追跡するため、第２画像は所定の時間間隔で繰り返し撮影される。

【0043】

第１画像の撮影方向は、第２画像の撮影方向と同じであることが望ましい。例えば、第２画像が患者Ｐの位置決め時とは異なる方向から撮影される場合、第１画像は、患者Ｐの位置決め時に撮影された透視画像ではなく、第２画像と同じ方向で撮影された透視画像をシミュレートしたＤＲＲ画像であってもよい。また、第１画像は、前回の治療時に撮影された第２画像であってもよいし、治療直前に第２画像と同じ方向から撮影された画像であってもよい。また、第１画像は、呼吸１周期以上の動画であってもよい。

【0044】

なお、第２画像取得部１０５は、患者Ｐに対して治療ビームＢの照射による治療が行われる前に、追跡可否判定部１０３の判定結果に基づいて、追跡部１０４によるマーカー６２の位置の追跡に使用される第２画像の撮影方向を決定する。例えば、放射線検出器３０－１の撮影方向の第１画像に対する判定結果が「追跡可」であり、放射線検出器３０－２の撮影方向の第１画像に対する判定結果が「追跡可」である場合、第２画像取得部１０５は、放射線検出器３０－１で撮影された第２画像と、放射線検出器３０－２で撮影された第２画像の両方を取得する。また、放射線検出器３０－１の撮影方向の第１画像に対する判定結果が「追跡可」であり、放射線検出器３０－２の撮影方向の第１画像に対する判定結果が「追跡不可」である場合、第２画像取得部１０５は、放射線検出器３０－１で撮影された第２画像のみを取得する。また、放射線検出器３０－１の撮影方向の第１画像に対する判定結果が「追跡不可」であり、放射線検出器３０－２の撮影方向の第１画像に対する判定結果が「追跡可」である場合、第２画像取得部１０５は、放射線検出器３０－２で撮影された第２画像のみを取得する。

【0045】

このように、第２画像取得部１０５は、マーカー６２を追跡することができないと判定された撮影方向の第２画像については取得しないこととすることで、患者Ｐの被爆を抑えることができるとともに、マーカー６２の追跡の成功率を向上することができる。

【0046】

第２尤度分布算出部１０６は、第２画像取得部１０５によって取得された第２画像における尤度の分布を示す第２尤度分布を算出する。ここで、第２尤度分布算出部１０６は、第２画像全体に対する第２尤度分布を算出するのではなく、第２画像における追跡領域６１に対する第２尤度分布を算出する。第２尤度分布の算出方法は、第１尤度分布の算出方法と同様であるため、説明を省略する。

【0047】

追跡部１０４は、第２尤度分布算出部１０６によって算出された第２尤度分布に基づいて、第２画像におけるマーカー６２の位置を判定する。例えば、追跡部１０４は、第２尤度分布において最大値となる位置を、マーカー６２の位置であると判定する。

【0048】

第２画像が２方向から取得される場合、一方の第２画像におけるマーカー６２の位置が特定されると、他方の第２画像におけるマーカー６２の位置は、幾何学的にエピポーラ線上に限定される。そこで、追跡部１０４は、他方の第２画像の第２尤度分布において、エピポーラ線上の尤度分布において最大値となる位置を、マーカー６２の位置であると判定してもよい。第２画像が２方向から取得される場合、追跡部１０４は、マーカー６２の位置を３次元座標に幾何学的に変換して算出してもよい。

【0049】

追跡部１０４は、判定したマーカー６２の位置に基づいて、治療ビームＢの照射タイミングを決定する。マーカー６２と病巣６３との位置関係は、治療計画時に取得した患者Ｐの透視画像から特定することが可能である。このため、追跡部１０４は、マーカー６２の位置に基づいて特定される患者Ｐの体内の病巣６３の位置が、予め定められた範囲内に位置するときに、治療ビームＢの照射を指示する照射指示信号を照射制御装置５０に送信する。

【0050】

照射制御装置５０は、医用画像処理装置１００から受信した照射指示信号に応じて、治療ビーム照射門４０から治療ビームＢを照射させる。これによって、患者Ｐの体内の病巣６３に治療ビームＢを照射することができる。

【0051】

一方、追跡部１０４は、マーカー６２の位置に基づいて特定される患者Ｐの体内の病巣６３の位置が、予め定められた範囲内に位置しないときには、照射指示信号を照射制御装置５０に送信しない。これによって、病巣６３以外の部位に治療ビームＢが照射されることを抑制することができる。

【0052】

なお、上述した医用画像処理装置１００に備えられた構成要素の機能のうち一部または全部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサと、プログラム（ソフトウェア）を記憶した記憶装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）とを備え、プロセッサがプログラムを実行することにより各種機能が実現されてもよい。また、上述した医用画像処理装置１００に備えられた構成要素の機能のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）などによって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって各種機能が実現されてもよい。また、上述した医用画像処理装置１００に備えられた構成要素の機能のうち一部または全部は、専用のＬＳＩによって各種機能が実現されてもよい。

【0053】

ここで、プログラム（ソフトウェア）は、予めＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリなどの治療システム１に備えられた記憶装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体（非一過性の記憶媒体）に格納されており、記憶媒体が治療システム１に備えられたドライブ装置に装着されることで、治療システム１に備えられた記憶装置にインストールされてもよい。また、プログラム（ソフトウェア）は、他のコンピュータ装置からネットワークを介して予めダウンロードされて、治療システム１に備えられた記憶装置にインストールされてもよい。

【0054】

図５は、第１の実施形態に係る患者を治療する前段階における医用画像処理装置の動作を示すフローチャートである。本フローチャートによる処理は、患者Ｐに対して治療ビームＢの照射による治療が行われるよりも前の段階において、医用画像処理装置１００によって実行される。

【0055】

まず、第１画像取得部１０１は、患者Ｐの透視画像であって、撮影方向の異なる複数の第１画像を取得する（Ｓ１０１）。前述したように、第１画像は、患者Ｐの位置決めにおいて放射線検出器３０によって撮影されたＸ線透視画像であってもよいし、放射線治療を行う前に事前に撮影した３次元のＣＴ画像などから仮想的にＸ線透視画像を再構成したＤＲＲ画像であってもよい。

【0056】

次に、第１尤度分布算出部１０２は、第１画像取得部１０１によって取得された複数の第１画像６０のそれぞれにおける、マーカー（オブジェクト）らしさを表す尤度の分布を示す第１尤度分布を算出する（Ｓ１０２）。ここで、第１尤度分布算出部１０２は、第１画像６０の全体における尤度分布を算出するのではなく、図３に示される追跡領域６１における尤度分布を算出する。

【0057】

次に、追跡可否判定部１０３は、第１尤度分布算出部１０２によって算出された第１尤度分布に基づいて、マーカー６２の追跡の可否を判定する（Ｓ１０３）。例えば、追跡可否判定部１０３は、第１尤度分布算出部１０２によって算出された第１尤度分布に基づいて、第１画像６０の各撮影方向における追跡難易度を算出する。また、追跡可否判定部１０３は、追跡難易度が所定の閾値よりも高い場合、マーカー６２を追跡することが不可能であると判定する。

【0058】

その後、第２画像取得部１０５は、追跡可否判定部１０３の判定結果に基づいて、第２画像の撮影方向を決定し（Ｓ１０４）、本フローチャートによる処理を終了する。なお、患者Ｐに対して治療ビームＢの照射による治療が行われる際には、ステップＳ１０４において決定された撮影方向に対応する第２画像に基づいて、マーカー６２の追跡が行われることとなる。

【0059】

図６は、第１の実施形態に係る患者の治療中における医用画像処理装置の動作を示すフローチャートである。本フローチャートによる処理は、患者Ｐに対して治療ビームＢの照射による治療が行われる段階において、医用画像処理装置１００によって所定の時間間隔で繰り返し実行される。

【0060】

まず、第２画像取得部１０５は、ステップＳ１０４において決定された撮影方向に対応する第２画像を取得する（Ｓ２０１）。第２画像は、患者Ｐに対する治療中に放射線検出器３０によって撮影された画像である。具体的には、第２画像取得部１０５は、追跡難易度が所定の閾値よりも高い撮影方向については第２画像を取得せず、追跡難易度が所定の閾値以下の第２画像のみを取得する。

【0061】

次に、第２尤度分布算出部１０６は、第２画像取得部１０５によって取得された第２画像における尤度の分布を示す第２尤度分布を算出する（Ｓ２０２）。第２尤度分布の算出方法は、第１尤度分布の算出方法と同様である。

【0062】

次に、追跡部１０４は、第２尤度分布算出部１０６によって算出された第２尤度分布に基づいて、第２画像におけるマーカー６２（オブジェクト）の位置を判定する（Ｓ２０３）。例えば、追跡部１０４は、第２尤度分布において最大値となる位置を、マーカー６２の位置であると判定する。

【0063】

その後、追跡部１０４は、判定したマーカー６２（オブジェクト）の位置に基づいて、治療ビームＢの照射タイミングを決定する（Ｓ２０４）。例えば、追跡部１０４は、マーカー６２の位置に基づいて特定される患者Ｐの体内の病巣６３の位置が、予め定められた範囲内に位置するときに、治療ビームＢの照射を指示する照射指示信号を照射制御装置５０に送信する。照射制御装置５０は、医用画像処理装置１００から受信した照射指示信号に応じて、治療ビーム照射門４０から治療ビームＢを照射させる。

【0064】

以上説明したように、第１の実施形態において、第１画像取得部１０１は、患者Ｐの透視画像であって、撮影方向の異なる複数の第１画像を取得する。第２画像取得部１０５は、第１画像とは異なる時刻に生成された患者Ｐの透視画像であって、撮影方向の異なる複数の第２画像を取得する。第１尤度分布算出部１０２は、第１画像取得部１０１によって取得された複数の第１画像のそれぞれにおける、オブジェクトらしさを表す尤度の分布を示す第１尤度分布を算出する。追跡可否判定部１０３は、第１尤度分布算出部１０２によって算出された第１尤度分布に基づいて、オブジェクトの追跡の可否を判定する。追跡部１０４は、追跡可否判定部１０３の判定結果に応じて、第２画像取得部１０５によって取得された第２画像におけるオブジェクトの位置を追跡する。これによって、患者の透視画像から患者の体内のオブジェクトを高精度に追跡することができる。

【0065】

（第２の実施形態）
第１の実施形態において、第２画像取得部１０５は、追跡可否判定部１０３の判定結果に基づいて、第２画像の撮影方向を決定することとした。これに対し、第２の実施形態において、追跡部１０４は、追跡可否判定部１０３の判定結果に基づいて、オブジェクトの位置を追跡する領域である追跡領域を定めることとする。これによって、患者の体内のオブジェクトを、より高精度に追跡することができる。以下、第２の実施形態について詳細に説明する。

【0066】

図７は、第２の実施形態に係る医用画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。図７において、図２の各部に対応する部分には同一の符号を付し、説明を省略する。

【0067】

追跡可否判定部１０３は、第１尤度分布算出部１０２によって算出された第１尤度分布に基づいて、マーカー６２の追跡の可否を判定する。具体的に、追跡可否判定部１０３は、第１尤度分布算出部１０２によって算出された第１尤度分布に基づいて、第１画像６０の各撮影方向における追跡難易度を算出する。追跡難易度の算出方法は第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。また、追跡可否判定部１０３は、追跡難易度が所定の閾値よりも高い場合、マーカー６２を追跡することが不可能であると判定する。その後、追跡可否判定部１０３は、各撮影方向についてのマーカー６２の追跡の可否の判定結果を追跡部１０４に出力する。一方、第１の実施形態と異なり、追跡可否判定部１０３は、第２画像取得部１０５には判定結果を出力しない。

【0068】

第２画像取得部１０５は、第１画像とは異なる時刻に生成された患者Ｐの透視画像であって、撮影方向の異なる複数の第２画像を取得する。例えば、第２画像は、患者Ｐに対する治療中に放射線検出器３０によって撮影された画像である。具体的に、第２画像取得部１０５は、放射線検出器３０－１によって撮影された透視画像および放射線検出器３０－２によって撮影された透視画像の両方を、第２画像として取得する。

【0069】

第２尤度分布算出部１０６は、第２画像取得部１０５によって取得された第２画像における尤度の分布を示す第２尤度分布を算出する。具体的に、第２尤度分布算出部１０６は、放射線検出器３０－１によって撮影された透視画像（第２画像）における尤度の分布と、放射線検出器３０－２によって撮影された透視画像（第２画像）における尤度の分布とを、第２尤度分布として算出する。ここで、第２尤度分布算出部１０６は、第２画像全体に対する第２尤度分布を算出するのではなく、第２画像における追跡領域６１に対する第２尤度分布を算出する。第２尤度分布の算出方法は、第１尤度分布の算出方法と同様であるため、説明を省略する。

【0070】

追跡部１０４は、追跡可否判定部１０３の判定結果に基づいて、マーカー６２の位置を追跡する領域である追跡領域６１（図３）を定める。具体的に、追跡部１０４は、追跡可否判定部１０３によってマーカー６２の追跡難易度が所定の閾値より高いと判定された撮影方向の第２画像に対して、追跡領域６１をエピポーラ線上の領域に限定する。

【0071】

例えば、放射線検出器３０－１の撮影方向に対する追跡難易度が所定の閾値より高く、放射線検出器３０－２の撮影方向に対する追跡難易度が所定の閾値以下であるとする。この場合、放射線検出器３０－２によって撮影された第２画像からマーカー６２の位置が特定されると、放射線検出器３０－１によって撮影された第２画像におけるマーカー６２の位置は、幾何学的にエピポーラ線上に限定される。このため、追跡部１０４は、放射線検出器３０－１によって撮影された第２画像に対して、追跡領域６１をエピポーラ線上の領域に限定する。

【0072】

このように、追跡難易度に基づいてマーカー６２を追跡しやすい撮影方向を定め、追跡するのが難しい撮影方向の第２画像からは、追跡領域６１をエピポーラ線上の領域に限定してマーカー６２を追跡する。これによって、本実施形態の医用画像処理装置２００は、マーカー６２の追跡精度を向上することができる。

【0073】

図８は、第２の実施形態に係る患者を治療する前段階における医用画像処理装置の動作を示すフローチャートである。本フローチャートによる処理は、患者Ｐに対して治療ビームＢの照射による治療が行われるよりも前の段階において、医用画像処理装置２００によって実行される。なお、図８におけるステップＳ３０１～Ｓ３０３は、図５におけるステップＳ１０１～Ｓ１０３と同様であるため、説明を省略する。

【0074】

追跡可否判定部１０３は、ステップＳ３０３において算出された各撮影方向の追跡難易度のうち、所定の閾値より高い追跡難易度が存在するか否かを判定する（Ｓ３０４）。所定の閾値より高い追跡難易度が存在しない場合（Ｓ３０４：ＮＯ）、追跡部１０４は、追跡領域６１を変更することなく、本フローチャートによる処理を終了する。一方、所定の閾値より高い追跡難易度が存在する場合（Ｓ３０４：ＹＥＳ）、追跡部１０４は、追跡難易度が最も低い撮影方向におけるマーカー６２の位置と、追跡難易度が最も低い撮影方向の撮影位置（放射線検出器３０の位置）とを結ぶ直線をエピポーラ線として算出する（Ｓ３０５）。その後、追跡部１０４は、追跡難易度が所定の閾値より高い撮影方向の追跡領域６１を、ステップＳ３０５で算出されたエピポーラ線上の領域に限定し（Ｓ３０６）、本フローチャートによる処理を終了する。

【0075】

このように、追跡部１０４は、追跡難易度が所定の閾値以下であると判定された撮影方向の第２画像に対しては、追跡領域６１を変更しない。一方、追跡部１０４は、追跡難易度が所定の閾値より高いと判定された撮影方向の第２画像に対しては、追跡領域６１を、追跡難易度が最も低い撮影方向におけるマーカー６２の位置に基づいて算出されたエピポーラ線上の領域に限定する。これによって、本実施形態の医用画像処理装置２００は、マーカー６２の追跡精度を向上することができる。

【0076】

（第３の実施形態）
第１の実施形態および第２の実施形態において、治療ビーム照射門４０を制御する照射制御装置５０が設けられることとした。これに対し、第３の実施形態においては、照射制御装置５０が治療システム１に設けられておらず、放射線治療装置３００が治療ビーム照射門４０を制御する機能を備えることとする。以下、第３の実施形態について詳細に説明する。

【0077】

図９は、第３の実施形態に係る放射線治療装置の概略構成を示すブロック図である。図９において、図２の各部に対応する部分には同一の符号を付し、説明を省略する。第３の実施形態に係る放射線治療装置３００は、照射制御部３０１を備えている。

【0078】

追跡部１０４は、第２尤度分布算出部１０６によって算出された第２尤度分布に基づいて、第２画像におけるマーカー６２の位置を判定する。例えば、追跡部１０４は、第２尤度分布において最大値となる位置を、マーカー６２の位置であると判定する。

【0079】

追跡部１０４は、判定したマーカー６２の位置に基づいて、治療ビームＢの照射タイミングを決定する。マーカー６２と病巣６３との位置関係は、治療計画時に取得した患者Ｐの透視画像から特定することが可能である。このため、追跡部１０４は、マーカー６２の位置に基づいて特定される患者Ｐの体内の病巣６３の位置が、予め定められた範囲内に位置するときに、治療ビームＢの照射を指示する照射指示信号を照射制御部３０１に出力する。

【0080】

照射制御部３０１は、追跡部１０４から出力された照射指示信号に応じて、治療ビーム照射門４０から治療ビームＢを照射させる。これによって、患者Ｐの体内の病巣６３に治療ビームＢを照射することができる。

【0081】

一方、追跡部１０４は、マーカー６２の位置に基づいて特定される患者Ｐの体内の病巣６３の位置が、予め定められた範囲内に位置しないときには、照射指示信号を照射制御部３０１に出力しない。これによって、病巣６３以外の部位に治療ビームＢが照射されることを抑制することができる。

【0082】

図１０は、第３の実施形態に係る患者の治療中における放射線治療装置の動作を示すフローチャートである。本フローチャートによる処理は、患者Ｐに対して治療ビームＢの照射による治療が行われる段階において、放射線治療装置３００によって所定の時間間隔で繰り返し実行される。なお、図１０におけるステップＳ４０１～Ｓ４０３は、図６におけるステップＳ２０１～Ｓ２０３と同様であるため、説明を省略する。

【0083】

照射制御部３０１は、ステップＳ４０３において追跡部１０４によって判定されたマーカー６２（オブジェクト）の位置に応じて、治療ビーム照射門４０から治療ビームＢを照射させる。例えば、照射制御部３０１は、マーカー６２の位置に基づいて特定される患者Ｐの体内の病巣６３の位置が、予め定められた範囲内に位置するときに、治療ビーム照射門４０から治療ビームＢを照射させる。

【0084】

このように、第３の実施形態に係る放射線治療装置３００は、第１の実施形態に係る医用画像処理装置１００の各機能に加え、治療ビーム照射門４０を制御する照射制御部３０１を備えている。本実施形態の放射線治療装置３００によっても、第１の実施形態と同様に、マーカー６２の追跡精度を向上することができる。

【0085】

なお、上記実施形態において、追跡部１０４によって追跡されるオブジェクトは患者Ｐの体内に留置された金属製のマーカーであることとしたが、患者Ｐの体内の病巣であってもよい。この場合、第１画像から病巣全体または病巣の一部を含む画像を切り出し、テンプレート画像として利用してもよい。第１画像が治療計画情報を含むＣＴ画像から生成されたＤＲＲ画像の場合、ＣＴ画像内の病巣の位置が治療計画情報に含まれているため、この病巣が投影された画像を、テンプレート画像として利用してもよい。第１画像が患者Ｐの位置決めにおいて放射線検出器３０によって撮影されたＸ線透視画像の場合、ＤＲＲ画像と患者Ｐの位置が一致しているため、上記病巣の位置を流用し、その周辺のＸ線透視画像を切り出して、テンプレート画像として用いてもよい。

【0086】

また、追跡可否判定部１０３は、各撮影方向における追跡難易度を、通知部（不図示）を用いてユーザに提示してもよい。例えば、追跡可否判定部１０３は、ユーザが撮影方向を計画するときに、追跡難易度の低い撮影方向を通知してもよい。これによって、ユーザは、呼吸同期照射方法の成功率を見積もることや、マーカー６２の追跡を１つの撮影方向の第２画像だけに限定してもよいか否か判断することができる。

【0087】

なお、上述の医用画像処理装置１００、２００、および放射線治療装置３００は、例えば、汎用のコンピュータ装置を基本ハードウェアとして用いることでも実現することが可能である。すなわち、第１画像取得部１０１、第１尤度分布算出部１０２、追跡可否判定部１０３、追跡部１０４、第２画像取得部１０５、第２尤度分布算出部１０６、および照射制御部３０１は、上記のコンピュータ装置に搭載されたプロセッサにプログラムを実行させることにより実現することができる。このとき、医用画像処理装置１００、２００、および放射線治療装置３００は、上記のプログラムをコンピュータ装置にあらかじめインストールすることで実現してもよいし、ＣＤ－ＲＯＭなどの記憶媒体に記憶して、あるいはネットワークを介して上記のプログラムを配布して、このプログラムをコンピュータ装置に適宜インストールすることで実現してもよい。また、ＢおよびＣは、上記のコンピュータ装置に内蔵あるいは外付けされたメモリ、ハードディスクもしくはＣＤ－Ｒ、ＣＤ－ＲＷ、ＤＶＤ－ＲＡＭ、ＤＶＤ－Ｒなどの記憶媒体などを適宜利用して実現することができる。

【0088】

これまで、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0089】

１ ・・・治療システム
１００・・・医用画像処理装置
１０１・・・第１画像取得部
１０２・・・第１尤度分布算出部
１０３・・・追跡可否判定部
１０４・・・追跡部
１０５・・・第２画像取得部
１０６・・・第２尤度分布算出部
２００・・・医用画像処理装置
３００・・・放射線治療装置
３０１・・・照射制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】