專利名稱：射線斷層拍攝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及射線斷層拍攝方法，特別涉及在根據(jù)被拍攝體的透過圖像來再構(gòu)成該被拍攝體的三維數(shù)據(jù)時使用的射線斷層拍攝方法。
背景技術(shù)：
已知一種錐形束CT(CBCT :Cone Beam Computed Tomography，錐形束斷層影像)， 其基于多個透過圖像再構(gòu)成拍攝對象的三維CT數(shù)據(jù)，所述多個透過圖像使用從圍繞拍攝 對象旋轉(zhuǎn)的射線源對該拍攝對象照射的圓錐狀(cone狀)的X射線拍攝。該錐形束CT可以 不使該射線源旋轉(zhuǎn)多次而在短時間內(nèi)生成該三維CT數(shù)據(jù)。在以人體為拍攝對象的情況下， 為了取得排除了因呼吸性移動而引起的被拍攝體抖動的高精度的圖像，在拍攝中需要拍攝 對象人員閉氣。為了減輕患者的負(fù)擔(dān)，希望縮短該透過圖像的拍攝時間。通過使該射線源的旋轉(zhuǎn)速度高速，從而能夠縮短錐形束CT拍攝時間。為了高速 且安全地旋轉(zhuǎn)該射線源，需要將設(shè)備放在安全地容納大型的檢測器等的旋轉(zhuǎn)部分的保護(hù)蓋 (cover)等中，該裝置成為復(fù)雜且大型的設(shè)備，并且昂貴。希望進(jìn)行高速的CBCT拍攝而不會 提高旋轉(zhuǎn)速度。在特許第3940747號公報(bào)中，公開了一種能夠使旋轉(zhuǎn)角小于180度的X射線診斷 裝置。該X射線診斷裝置由從被檢測體周圍的不同的拍攝角度拍攝的多個X射線拍攝圖像 再構(gòu)成被檢測體的三維數(shù)據(jù)，其特征在于，在β > α (α是X射線束的束散角)時，以90 度交叉地設(shè)置由X射線管和X射線檢測器構(gòu)成的至少2組拍攝系統(tǒng)，通過一個拍攝系統(tǒng)在 0度到(90+β)度的范圍內(nèi)得到拍攝角度不同的多個X射線投影圖像，通過另一個拍攝系 統(tǒng)在90度到(180+β)度的范圍內(nèi)得到拍攝角度不同的多個X射線投影圖像，由在90度到 (90+β)度的范圍內(nèi)，通過2組拍攝系統(tǒng)以相同的拍攝角度在注入造影劑之前拍攝的2張X 射線投影圖像，求2組拍攝系統(tǒng)之間的感度差，根據(jù)該感度差來進(jìn)行在注入造影劑之后由2 組拍攝系統(tǒng)拍攝的多個X射線投影圖像的感度校正，從而由被校正了感度的多個X射線投 影圖像再構(gòu)成被檢測體的三維數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題在于提供一種更高速地拍攝用于再構(gòu)成拍攝對象的三維數(shù)據(jù)的透 過圖像的射線斷層拍攝方法。本發(fā)明的射線斷層拍攝方法包括使用從由可移動的臺架支承的第一射線源射出 的第一校正用射線來拍攝第一校正用透過圖像的步驟；使用從由該臺架支承的第二射線源 射出的第二校正用射線來拍攝第二校正用透過圖像的步驟；根據(jù)該第一校正用透過圖像和 該第二校正用透過圖像來計(jì)算變換函數(shù)的步驟；使用在該第一射線源分別配置在互相不同 的多個第一位置時從該第一射線源分別射出的多個第一再構(gòu)成用射線來分別拍攝多個第 一再構(gòu)成用透過圖像的步驟；使用在該第二射線源分別配置在互相不同的多個第二位置時 從該第二射線源分別射出的多個第二再構(gòu)成用射線來分別拍攝多個第二再構(gòu)成用透過圖像的步驟；根據(jù)該變換函數(shù)，將該多個第二再構(gòu)成用透過圖像分別校正為多個修正后透過 圖像的步驟；以及將該多個第一再構(gòu)成用透過圖像和該多個修正后透過圖像再構(gòu)成為三維 數(shù)據(jù)的步驟。在射出該第二校正用射線時該第二射線源被配置的位置與在射出該第一校正 用射線時該第一射線源被配置的位置一致。該第一射線源在該第二校正用射線被射出時射 出射線。該第二射線源在該第一校正用射線被射出時射出射線。該多個第一再構(gòu)成用射線 被分別射出的多個第一時刻與該多個第二再構(gòu)成用射線被分別射出的多個第二時刻分別 一致。優(yōu)選該多個第一再構(gòu)成用射線包含該第一校正用射線。該多個第二再構(gòu)成用透過圖像通過變換亮度而被校正為該多個修正后透過圖像。根據(jù)該變換函數(shù)從該第二校正用透過圖像校正的透過圖像的亮度的頻數(shù)分布與 該第一校正用透過圖像的亮度的頻數(shù)分布一致。本發(fā)明的射線斷層拍攝方法還包括使用從該第一射線源射出的其它的第一校正 用射線來拍攝其它的第一校正用透過圖像的步驟；以及使用從該第二射線源射出的其它的 第二校正用射線來拍攝其它的第二校正用透過圖像的步驟。在射出該其它的第二校正用射 線時該第二射線源被配置的位置，與在射出該第一校正用射線時該第一射線源被配置的位 置不同，與在射出該其它的第一校正用射線時該第一射線源被配置的位置一致。該第一射 線源在該其它的第二校正用射線被射出時射出射線。該第二射線源在該其它的第一校正用 射線被射出時射出射線。還根據(jù)該其它的第一校正用透過圖像和該其它的第二校正用透過 圖像來計(jì)算該變換函數(shù)。該第一校正用透過圖像與該多個第一再構(gòu)成用透過圖像分別拍攝。使用在該第一射線源分別配置在該多個第二位置時從該第一射線源分別射出的 多個第一校正用射線來分別拍攝多個該第一校正用透過圖像。使用在該第二射線源分別配 置在該多個第二位置時從該第二射線源分別射出的多個第二校正用射線來分別拍攝多個 該第二校正用透過圖像。該第一射線源在該多個第二校正用射線被射出時射出射線。該第 二射線源在該多個第一校正用射線被射出時射出射線。根據(jù)變換函數(shù)來校正該多個第二再 構(gòu)成用透過圖像中、在該第二射線源被配置在規(guī)定位置時拍攝的一個透過圖像，該變換函 數(shù)根據(jù)以下的透過圖像計(jì)算該多個第一校正用透過圖像中、在該第一射線源被配置在該 規(guī)定位置時拍攝的透過圖像；以及該多個第二校正用透過圖像中、在該第二射線源被配置 在該規(guī)定位置時拍攝的透過圖像。本發(fā)明的射線斷層拍攝方法還包括使用從由該臺架支承的第三射線源射出的第 三校正用射線來拍攝第三校正用透過圖像的步驟；使用從該第二射線源射出的第四校正用 射線來拍攝第四校正用透過圖像的步驟；根據(jù)該第三校正用透過圖像和該第四校正用透過 圖像來計(jì)算其它的變換函數(shù)的步驟；使用在該第三射線源分別配置在互相不同的多個第三 位置時從該第三射線源射出的多個第三再構(gòu)成用射線來分別拍攝多個第三再構(gòu)成用透過 圖像的步驟；根據(jù)該變換函數(shù)和該其它的變換函數(shù)，將該多個第三再構(gòu)成用透過圖像分別 校正為其它的多個修正后透過圖像的步驟。在射出該第四校正用射線時該第二射線源被配 置的位置與在射出該第三校正用射線時該第三射線源被配置的位置一致。該第一射線源在 該第三校正用射線被射出時射出射線。該第二射線源在該第三校正用射線被射出時射出射 線。該第三射線源在該第一校正用射線被射出時射出射線，并在該第二校正用射線被射出時射出射線。該多個第三再構(gòu)成用射線被分別射出的多個第三時刻與該多個第一時刻分別 一致。該三維數(shù)據(jù)由該多個第一再構(gòu)成用透過圖像、該多個修正后透過圖像和該其它的多 個修正后透過圖像再構(gòu)成。該多個第一再構(gòu)成用射線和該多個第二再構(gòu)成用射線被射出的期間包含對該多 個第一再構(gòu)成用透過圖像和該多個第一再構(gòu)成用透過圖像的被拍攝體照射治療用射線的 時刻。本發(fā)明的射線治療裝置控制裝置，用于控制包括由可移動的移動臺架支承的第一 射線源和由該移動臺架支承的第二射線源的射線治療裝置，該射線治療裝置控制裝置包 括校正單元，根據(jù)使用從該第一射線源射出的第一校正用射線拍攝的第一校正用透過圖 像，以及使用從該第二射線源射出的第二校正用射線拍攝的第二校正用透過圖像，計(jì)算變 換函數(shù)；拍攝單元，使用在該第一射線源分別配置在互相不同的多個第一位置時從該第一 射線源分別射出的多個第一再構(gòu)成用射線來分別拍攝多個第一再構(gòu)成用透過圖像，并使用 在該第二射線源分別配置在互相不同的多個第二位置時從該第二射線源分別射出的多個 第二再構(gòu)成用射線來分別拍攝多個第二再構(gòu)成用透過圖像；修正單元，根據(jù)該變換函數(shù)，將 該多個第二再構(gòu)成用透過圖像分別校正為多個修正后透過圖像；以及再構(gòu)成單元，將該多 個第一再構(gòu)成用透過圖像和該多個修正后透過圖像再構(gòu)成為三維數(shù)據(jù)。在射出該第二校正 用射線時該第二射線源被配置的位置與在射出該第一校正用射線時該第一射線源被配置 的位置一致。該第一射線源在該第二校正用射線被射出時射出射線。該第二射線源在該第 一校正用射線被射出時射出射線。該多個第一再構(gòu)成用射線被分別射出的多個第一時刻與 該多個第二再構(gòu)成用射線被分別射出的多個第二時刻分別一致。優(yōu)選該校正單元通過變換該多個第二再構(gòu)成用透過圖像的亮度而將該多個第二 再構(gòu)成用透過圖像校正為該多個修正后透過圖像。根據(jù)該變換函數(shù)從該第二校正用透過圖像校正的透過圖像的亮度的頻數(shù)分布與 該第一校正用透過圖像的亮度的頻數(shù)分布一致。該射線治療裝置還包括由該臺架支承的第三射線源。該校正單元根據(jù)使用從該 第三射線源射出的第三校正用射線拍攝的第三校正用透過圖像，以及使用從該第二射線源 射出的第四校正用射線拍攝的第四校正用透過圖像，計(jì)算其它的變換函數(shù)。在射出該第四 校正用射線時該第二射線源被配置的位置與在射出該第三校正用射線時該第三射線源被 配置的位置一致。該第一射線源在該第三校正用射線被射出時射出射線。該第二射線源 在該第三校正用射線被射出時射出射線。該第三射線源在該第一校正用射線被射出時射出 射線，并在該第二校正用射線被射出時射出射線。該拍攝單元使用在該第三射線源分別配 置在互相不同的多個第三位置時從該第三射線源射出的多個第三再構(gòu)成用射線來分別拍 攝多個第三再構(gòu)成用透過圖像。該多個第三再構(gòu)成用射線被分別射出的多個第三時刻與該 多個第一時刻分別一致。該校正單元根據(jù)該變換函數(shù)和該其它的變換函數(shù)，將該多個第三 再構(gòu)成用透過圖像分別校正為其它的多個修正后透過圖像。該再構(gòu)成單元由該多個第一再 構(gòu)成用透過圖像、該多個修正后透過圖像和該其它的多個修正后透過圖像再構(gòu)成該三維數(shù) 據(jù)。本發(fā)明的射線治療系統(tǒng)，優(yōu)選包括本發(fā)明的射線治療裝置控制裝置；以及該射線治療裝置。
該射線治療裝置優(yōu)選還包括對該多個第一再構(gòu)成用透過圖像和該多個第一再構(gòu)成用透過圖像的被拍攝體照射治療用射線的治療用射線照射裝置。該治療用射線照射裝置 優(yōu)選由該臺架支承。


圖1是表示本發(fā)明的射線治療系統(tǒng)的實(shí)施方式的方框圖。圖2是表示射線治療裝置的立體圖。圖3是表示射線治療裝置控制裝置的方框圖。圖4是表示在計(jì)算移位偏移修正量時使用的透過圖像的圖。圖5是表示在計(jì)算旋轉(zhuǎn)偏移修正量時使用的透過圖像的圖。圖6是表示兩個成像器系統(tǒng)拍攝透過圖像的定時的曲線圖。圖7是表示兩個成像器系統(tǒng)的視野的圖。圖8是表示亮度的累積頻數(shù)的曲線圖。圖9是表示其它的射線治療裝置的圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖，記載本發(fā)明的射線治療系統(tǒng)的實(shí)施方式。如圖1所示，該射線治療系統(tǒng) 1包括射線治療裝置控制裝置2和射線治療裝置3。射線治療裝置控制裝置2是例示為個 人計(jì)算機(jī)的計(jì)算機(jī)。射線治療裝置控制裝置2和射線治療裝置3互相連接，以便能夠雙向 傳輸信息。圖2表示射線治療裝置3。射線治療裝置3包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置11、0形環(huán)12、移動 臺架14、擺頭機(jī)構(gòu)15、治療用射線照射裝置16。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置11在基座上支承0形環(huán)12， 使其能夠以旋轉(zhuǎn)軸17為中心旋轉(zhuǎn)，由射線治療裝置控制裝置2控制使0形環(huán)12以旋轉(zhuǎn)軸 17為中心旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)軸17與鉛直方向平行。0形環(huán)12被形成為以旋轉(zhuǎn)軸18為中心的環(huán) 狀，其支承著移動臺架14，使其能以旋轉(zhuǎn)軸18為中心旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)軸18與鉛直方向垂直，通 過包含在旋轉(zhuǎn)軸17中的等角點(diǎn)(iS0Center)19。旋轉(zhuǎn)軸18還對0形環(huán)12固定，基與0形 環(huán)12 —同以旋轉(zhuǎn)軸17為中心旋轉(zhuǎn)。移動臺架14形成為以旋轉(zhuǎn)軸18為中心的環(huán)狀，其被 配置為與0形環(huán)12的環(huán)成為同心圓。射線治療裝置3還包括未圖示的移動驅(qū)動裝置。該 移動驅(qū)動裝置由射線治療裝置控制裝置2控制，并以旋轉(zhuǎn)軸18為中心使移動臺架14旋轉(zhuǎn)。擺頭機(jī)構(gòu)15固定在移動臺架14的環(huán)的內(nèi)側(cè)，治療用射線照射裝置16配置在移動 臺架14的內(nèi)側(cè)，在移動臺架14上支承著治療用射線照射裝置16。擺頭機(jī)構(gòu)15具有傾斜 (tilt)軸21和搖頭(pan)軸22。搖頭軸22對于移動臺架14固定，與旋轉(zhuǎn)軸18平行而與 旋轉(zhuǎn)軸18不交叉。傾斜軸21與搖頭軸22正交。擺頭機(jī)構(gòu)15由射線治療裝置控制裝置2 控制，以搖頭軸22為中心使治療用射線照射裝置16旋轉(zhuǎn)，并以傾斜軸21為中心使治療用 射線照射裝置16旋轉(zhuǎn)。治療用射線照射裝置16由射線治療裝置控制裝置2控制，射出治療用射線23。治 療用射線23大致沿著通過搖頭軸22和傾斜軸21交叉的交點(diǎn)的直線輻射。治療用射線23 被形成為具有一樣的強(qiáng)度分布。治療用射線照射裝置16包括MLCOmiltileaf collimator, 多葉準(zhǔn)直器)20。該MLC20由射線治療裝置控制裝置2控制，通過遮蔽治療用射線23的一部分，從而變更治療用射線23照射患者時的照射區(qū)域的形狀。通過如此由移動臺架14支承治療用射線照射裝置16，若一旦通過擺頭機(jī)構(gòu)15調(diào) 整治療用射線照射裝置16，使其朝向等角點(diǎn)19，則即使0形環(huán)12通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置11而旋 轉(zhuǎn)，或者移動臺架14通過該移動驅(qū)動裝置旋轉(zhuǎn)，治療用射線23也始終大致通過等角點(diǎn)19。 艮口，通過進(jìn)行移動/旋轉(zhuǎn)從而能夠從任意方向?qū)Φ冉屈c(diǎn)19照射治療用射線23。射線治療裝置3還包括多個成像器系統(tǒng)。即，射線治療裝置3包括診斷用X射線 源24、25和傳感器陣列32、33。診斷用X射線源24由移動臺架14支承。移動臺架14配 置在環(huán)的內(nèi)側(cè)，被配置在使從等角點(diǎn)19連接診斷用X射線源24的線段和從等角點(diǎn)19連接 治療用射線照射裝置16的線段所成的角為銳角的位置。診斷用X射線源24由射線治療裝 置控制裝置2控制，向等角點(diǎn)19射出診斷用X射線35。診斷用X射線35從診斷用X射線 源24具有的一點(diǎn)輻射，是以這一點(diǎn)為頂點(diǎn)的圓錐狀的錐形束。診斷用X射線35的束散角 為12度。診斷用X射線源25由移動臺架14支承。診斷用X射線源25配置在移動臺架14 的環(huán)的內(nèi)側(cè)，被配置在使從等角點(diǎn)19連接診斷用X射線源25的線段和從等角點(diǎn)19連接治 療用射線照射裝置16的線段所成的角為銳角的位置。診斷用X射線源25還被配置在使從 等角點(diǎn)19連接診斷用X射線源24的線段和從等角點(diǎn)19連接診斷用X射線源25的線段所 成的角為直角(90度)的位置。診斷用X射線源25由射線治療裝置控制裝置2控制，向等 角點(diǎn)19射出診斷用X射線36。診斷用X射線36從診斷用X射線源25具有的一點(diǎn)輻射，是 以這一點(diǎn)為頂點(diǎn)的圓錐狀的錐形束。診斷用X射線36的束散角為12度。傳感器陣列32由移動臺架14支承。傳感器陣列32接收由診斷用X射線源24輻 射并透過了等角點(diǎn)19的周邊的被拍攝體的診斷用X射線35，生成該被拍攝體的透過圖像。 傳感器陣列33由移動臺架14支承。傳感器陣列33接收由診斷用X射線源25輻射并透過 了等角點(diǎn)19的周邊的被拍攝體的診斷用X射線36，生成該被拍攝體的透過圖像。該透過 圖像由多個該透過圖像配置為矩陣狀的多個像素形成。該多個像素在該透過圖像中配置 為矩陣狀，分別與亮度相對應(yīng)。通過與多個像素的每一個對應(yīng)的亮度被著色到多個像素的 每一個，從而該透過圖像顯現(xiàn)出被拍攝體。作為傳感器陣列32、33，例示FPD(Plat Panel Detector，平板檢測器)、X 射線 II (Image Intensifier，像增強(qiáng)器)。根據(jù)這樣的成像器系統(tǒng)，根據(jù)通過傳感器陣列32、33得到的圖像信號，可以生成 以等角點(diǎn)19為中心的透過圖像。射線治療裝置3還包括床(couch) 41和床驅(qū)動裝置42。床41用于由射線治療系 統(tǒng)1治療的患者4橫臥。床41包括未圖示的固定器具。該固定器具將該患者固定在床41 上，以使該患者不會動。床驅(qū)動裝置42將床41支承在基座上，通過射線治療裝置控制裝置 2控制從而移動床41。圖3表示射線治療裝置控制裝置2。該射線治療裝置控制裝置2是計(jì)算機(jī)，包括未 圖示的CPU、存儲裝置、輸入裝置、輸出裝置和接口。該CPU執(zhí)行安裝在射線治療裝置控制裝 置2中的計(jì)算機(jī)程序，控制該存儲裝置和輸入裝置以及輸出裝置。該存儲裝置記錄該計(jì)算 機(jī)程序，記錄該CPU所使用的信息，并記錄由該CPU生成的信息。該輸入裝置將通過用戶操 作而生成的信息輸出到該CPU。作為該輸入裝置，例示鍵盤、鼠標(biāo)。該輸出裝置將由該CPU 生成的信息按用戶可識別地輸出。作為該輸出裝置，例示顯示器。該接口將由連接到射線 治療裝置控制裝置2的外部設(shè)備生成的信息輸出到該CPU，并將由該CPU生成的信息輸出到該外部設(shè)備。該外部設(shè)備包含射線治療裝置3的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置11、移動驅(qū)動裝置、擺頭機(jī)構(gòu)15、治療用射線照射裝置16、MLC20、成像器系統(tǒng)(診斷用X射線源24、25、傳感器陣列 32、33)以及床驅(qū)動裝置42。該計(jì)算機(jī)程序包含拍攝前校正單元51、拍攝單元52、拍攝中校正單元53、校正單 元54、再構(gòu)成單元55、治療計(jì)劃單元56以及照射單元57。拍攝前校正單元51使用射線治療裝置3的移動驅(qū)動裝置來旋轉(zhuǎn)移動臺架14，同時 使用射線治療裝置3的成像器系統(tǒng)，拍攝多張被配置在等角點(diǎn)19上的校正用被拍攝體的透 過圖像。拍攝前校正單元51根據(jù)該多個透過圖像，計(jì)算移位偏移修正量、旋轉(zhuǎn)偏移修正量、 三維旋轉(zhuǎn)偏移修正量。拍攝單元52使用射線治療裝置3的移動驅(qū)動裝置，以旋轉(zhuǎn)軸18為中心，使移動臺 架14從規(guī)定角度旋轉(zhuǎn)102. 0度。拍攝單元52在移動臺架14每旋轉(zhuǎn)0. 5度時，使用射線治 療裝置3的成像器系統(tǒng)，拍攝多張患者43的透過圖像。即，拍攝單元52在移動臺架14每 旋轉(zhuǎn)0. 5度時，使用診斷用X射線源24射出診斷用X射線35，使用診斷用X射線源25射出 診斷用X射線36。此時，該診斷用X射線35和診斷用X射線36在移動臺架14每旋轉(zhuǎn)0. 5 度時，同時射出。拍攝單元52還在移動臺架14每旋轉(zhuǎn)0. 5度時，使用傳感器陣列32拍攝 患者43的透過圖像，并使用傳感器陣列33拍攝患者43的透過圖像。即，拍攝單元52從互 相不同的205個方向，使用對患者43照射的診斷用X射線35拍攝205張透過圖像，并從互 相不同的205個方向，使用對患者43照射的診斷用X射線36拍攝205張透過圖像。拍攝中校正單元53使用由拍攝單元52用診斷用X射線35拍攝的多個透過圖像 中的幾個和由拍攝單元52用診斷用X射線36拍攝的多個透過圖像中的幾個，計(jì)算亮度變 換函數(shù)。校正單元54根據(jù)由拍攝前校正單元51計(jì)算出的移位偏移修正量，將由拍攝單元 52拍攝的多個透過圖像校正為移位偏移修正后透過圖像。校正單元54還根據(jù)由拍攝前校 正單元51計(jì)算的旋轉(zhuǎn)偏移修正量，將該移位偏移修正后透過圖像校正為旋轉(zhuǎn)偏移修正后 透過圖像。校正單元54還根據(jù)由拍攝前校正單元51計(jì)算的三維旋轉(zhuǎn)偏移修正量，將該移 旋轉(zhuǎn)偏移移修正后透過圖像校正為三維旋轉(zhuǎn)偏移修正后透過圖像。校正單元54還基于由拍攝中校正單元53計(jì)算出的亮度變換函數(shù)，將從拍攝單元 52使用診斷用X射線36拍攝的多個透過圖像校正的三維旋轉(zhuǎn)偏移修正后透過圖像校正為 亮度修正后透過圖像。再構(gòu)成單元55將由校正單元54校正的多個修正后圖像再構(gòu)成為三維數(shù)據(jù)。該三 維數(shù)據(jù)表示患者43的臟器的立體形狀，對多個立體像素(voxel)對應(yīng)多個透過率。該多個 立體像素分別對應(yīng)于沒有縫隙地填充了配置患者43的空間的多個長方體。作為該長方體， 例示一邊的長度為0. 4mm的立方體。對應(yīng)于該各立體像素的透過率表示與該各立體像素對 應(yīng)的位置的立方體的X射線的透過率。治療計(jì)劃單元56將由再構(gòu)成單元55再構(gòu)成的患者43的三維數(shù)據(jù)顯示在輸出裝 置中，使用戶可閱覽。治療計(jì)劃單元56還根據(jù)使用輸入裝置輸入的信息生成治療計(jì)劃。該 治療計(jì)劃表示患者43的三維數(shù)據(jù)，表示照射角度和劑量的組合。該照射角度表示對患者43 的患部照射治療用射線23的方向，表示0形環(huán)旋轉(zhuǎn)角和臺架旋轉(zhuǎn)角。該0形環(huán)旋轉(zhuǎn)角示出 0形環(huán)12相對于基座的位置。該臺架旋轉(zhuǎn)角表示移動臺架14相對于0形環(huán)12的位置。該劑量表示從該各照射角度對患者43照射的治療用射線23的劑量。照射單元57基于由治療計(jì)劃單元56生成的治療計(jì)劃，使用射線治療裝置3對患 者43進(jìn)行移動體追隨照射治療，或者對患者43進(jìn)行Arc照射治療。照射單元57在對患者43進(jìn)行移動體追隨照射治療時，根據(jù)使用射線治療裝置3 的成像器系統(tǒng)拍攝的透過圖像，計(jì)算患者43的患部的位置。照射單元57為了使治療用射線 23透過該計(jì)算的患部的位置，使用擺頭機(jī)構(gòu)15驅(qū)動治療用射線照射裝置16，并使用MLC20 控制治療用射線23的照射區(qū)域的形狀。照射單元57在驅(qū)動擺頭機(jī)構(gòu)15和MLC20之后，使 用治療用射線照射裝置16射出治療用射線23。照射單元57重復(fù)執(zhí)行從該透過圖像的拍攝 到治療用射線23的射出為止的動作。照射單元57在對患者43進(jìn)行Arc照射治療時，在由拍攝單元52拍攝多個透過圖 像中，即在移動臺架14以旋轉(zhuǎn)軸18為中心旋轉(zhuǎn)中，從該各照射角度對患者43照射規(guī)定的 治療用射線23。
圖4表示拍攝前校正單元51計(jì)算移位偏移量時所使用的透過圖像。透過圖像61 中設(shè)定有基準(zhǔn)點(diǎn)62。作為基準(zhǔn)點(diǎn)62，例示透過圖像61的中心。透過圖像61中顯現(xiàn)出表示 作為校正用被拍攝體的球體的圖形63。該球體被配置使該球體的中心與等角點(diǎn)19重合。 拍攝前校正單元51根據(jù)透過圖像61中的顯現(xiàn)出圖形63的位置和基準(zhǔn)點(diǎn)62，計(jì)算移位偏移 修正量64。移位偏移修正量64表示從顯現(xiàn)出圖形63的位置到基準(zhǔn)點(diǎn)62的距離和基準(zhǔn)點(diǎn) 62對于顯現(xiàn)出圖形63的位置的朝向。按照移動臺架14的每個旋轉(zhuǎn)角度，對每個診斷用X射線源計(jì)算多個移位偏移修正 量64。即，該多個移位偏移修正量64對應(yīng)于移動臺架14朝向的角度和診斷用X射線源24、 25中的一個的組合。該角度表示移動臺架14從規(guī)定的角度每次旋轉(zhuǎn)0. 5度時移動臺架14 可能朝向的多個角度中的一個。根據(jù)使用在移動臺架14朝向該對應(yīng)的角度時由該對應(yīng)的 診斷用X射線源射出的診斷用X射線拍攝的透過圖像，計(jì)算該多個移位偏移修正量64的每 個。此時，校正單元54將使用在移動臺架14朝向某個角度時由診斷用X射線源射出 的診斷用X射線通過拍攝單元52拍攝的透過圖像，根據(jù)其角度和與該診斷用X射線源對應(yīng) 的移位偏移修正量64，校正為移位偏移修正后透過圖像，以使配置在等角點(diǎn)19的被拍攝體 被顯現(xiàn)在移位偏移修正后透過圖像的基準(zhǔn)點(diǎn)上。射線治療裝置3的構(gòu)成部件通過移動臺架 14旋轉(zhuǎn)而彎曲。因此，配置在等角點(diǎn)19的被拍攝體在移動臺架14每次旋轉(zhuǎn)時，顯現(xiàn)在由成 像器系統(tǒng)拍攝的透過圖像中互相不同的位置上。通過這樣的校正，該移位偏移修正后透過 圖像通過移動臺架14旋轉(zhuǎn)而使配置在等角點(diǎn)19的被拍攝體的圖形被顯現(xiàn)在基準(zhǔn)點(diǎn)上。圖5表示通過拍攝前校正單元51計(jì)算旋轉(zhuǎn)偏移量時使用的透過圖像。該透過圖 像65中顯現(xiàn)出表示校正用被拍攝體的圖形66。該校正用被拍攝體被形成為與球體不同的 形狀，并被配置與等角點(diǎn)19重合。拍攝前校正單元51根據(jù)透過圖像65中本來應(yīng)該顯現(xiàn)出 的圖形67的朝向和圖形66的朝向來計(jì)算旋轉(zhuǎn)偏移修正量68。旋轉(zhuǎn)偏移修正量68表示為 了使圖形66的朝向與圖形67的朝向一致而使圖形66旋轉(zhuǎn)的角度。按照移動臺架14的每個旋轉(zhuǎn)角度，對每個診斷用X射線源計(jì)算多個旋轉(zhuǎn)偏移修正 量68。即，該多個旋轉(zhuǎn)偏移修正量68的每個對應(yīng)于移動臺架14朝向的角度和診斷用X射 線源24、25中的一個的組合。根據(jù)使用在移動臺架14朝向該對應(yīng)的角度時由該對應(yīng)的診斷用X射線源射出的診斷用X射線拍攝的透過圖像，計(jì)算該多個旋轉(zhuǎn)偏移修正量68的每個。此時，校正單元54在從使用在移動臺架14朝向某個角度時由診斷用X射線源射 出的診斷用X射線通過拍攝單元52拍攝的透過圖像校正了的移位偏移修正后，根據(jù)其角度 和與該診斷用X射線源對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)偏移修正量68，校正為旋轉(zhuǎn)修正后透過圖像。射線治療 裝置3的構(gòu)成部件通過移動臺架14旋轉(zhuǎn)而彎曲。因此，配置在等角點(diǎn)19的被拍攝體在移 動臺架14每次旋轉(zhuǎn)時，有可能旋轉(zhuǎn)顯現(xiàn)在由成像器系統(tǒng)拍攝的透過圖像中。通過這樣的校 正，該旋轉(zhuǎn)偏移修正后透過圖像通過移動臺架14旋轉(zhuǎn)而使配置在等角點(diǎn)19的被拍攝體的 圖形被顯現(xiàn)在正確的朝向上。圖6表示拍攝單元52使用診斷用X射線35拍攝透過圖像的拍攝動作。該拍攝 動作81在移動臺架14從0. 0度旋轉(zhuǎn)到102. 0度時被執(zhí)行，表示由多個拍攝動作82-1 82-205形成。拍攝動作81還表示移動臺架14每旋轉(zhuǎn)0. 5度時執(zhí)行多個拍攝動作82_1 82-205的各拍攝動作82-i(i = 1,2,3,…，205)。拍攝動作81還表示移動臺架14從0. 0 度旋轉(zhuǎn)到(iX0.5-0.5)時執(zhí)行拍攝動作82-i。拍攝動作81還表示診斷用X射線源24被 配置在(iXO. 5-0. 5)度時執(zhí)行拍攝動作82-i，即表示在(iXO. 5-0. 5)度的拍攝角度執(zhí)行 拍攝動作82-i。該拍攝角度表示診斷用X射線源24配置的位置對于等角點(diǎn)19的方向，與 移動臺架14的角度一一對應(yīng)。
圖6還表示由拍攝單元52使用診斷用X射線36拍攝透過圖像的拍攝動作。該 拍攝動作83在移動臺架14從0. 0度旋轉(zhuǎn)到102. 0度時執(zhí)行，由拍攝單元52使用診斷用 X射線36分別拍攝多個透過圖像的多個拍攝動作84-1 84-205形成。拍攝動作63還表 示在移動臺架14每旋轉(zhuǎn)0. 5度時執(zhí)行多個拍攝動作84-1 84-205的各拍攝動作84_i。 拍攝動作83還表示在移動臺架14旋轉(zhuǎn)(iXO. 5-0. 5)度時執(zhí)行拍攝動作84_i。拍攝動作 83還表示在診斷用X射線源25配置在(iXO. 5+89. 5)度時執(zhí)行拍攝動作84_i，表示在(i X0. 5+89. 5)度的拍攝角度執(zhí)行拍攝動作84-i。該拍攝角度表示診斷用X射線源25配置 的位置對于等角點(diǎn)19的方向，與移動臺架14的角度一一對應(yīng)。拍攝動作81和拍攝動作83還表示在拍攝角度為90度到102. 0度的范圍內(nèi)使用診 斷用X射線35和診斷用X射線36兩者重復(fù)拍攝，表示執(zhí)行拍攝動作84-j(j = 1，2，3，…， 25)時的拍攝角度與執(zhí)行拍攝動作82-(j+180)時的拍攝角度一致。拍攝動作81和拍攝動 作83還表示執(zhí)行拍攝動作84-i的定時與執(zhí)行拍攝動作82-i的定時一致。圖7表示由拍攝中校正單元53計(jì)算亮度變換函數(shù)時使用的透過圖像。該透過圖 像71在診斷用X射線源24位于90度到102. 0度的范圍中的某個拍攝角度時使用診斷用 X射線35拍攝，顯現(xiàn)出某個視野。該透過圖像72在診斷用X射線源25配置在透過圖像71 的拍攝角度上時使用診斷用X射線36拍攝，顯現(xiàn)出某個視野。由于移動臺架14的旋轉(zhuǎn)引 起的射線治療裝置3的構(gòu)成部件的彎曲，透過圖像71的視野與透過圖像72的視野不同，透 過圖像71的視野的一部分與透過圖像72的一部分重合。透過圖像71具有顯現(xiàn)出該重合 的視野的區(qū)域73，透過圖像72具有顯現(xiàn)出該重合的視野的區(qū)域74。圖8表示由拍攝中校正單元53計(jì)算亮度變換函數(shù)時使用的累積頻數(shù)分布75和累 積頻數(shù)分布76。累積頻數(shù)分布75表示透過圖像71的區(qū)域73中包含的多個像素的亮度的 累積頻數(shù)。此時，該累積頻數(shù)與該亮度一一對應(yīng)。累積頻數(shù)分布76表示透過圖像72的區(qū) 域74中包含的多個像素的亮度的累積頻數(shù)。此時，該累積頻數(shù)與該亮度一一對應(yīng)。
拍攝中校正單元53基于累積頻數(shù)分布75和累積頻數(shù)分布76計(jì)算亮度函數(shù)。該 亮度函數(shù)將累積頻數(shù)分布76中與累積頻數(shù)I對應(yīng)的亮度χ對應(yīng)于累積頻數(shù)分布75中與累 積頻數(shù)I對應(yīng)的亮度f (χ)。即，計(jì)算亮度函數(shù)，以使通過該亮度函數(shù)從區(qū)域74變換的圖像 的亮度的頻數(shù)分布與區(qū)域73的亮度的頻數(shù)分布一致。拍攝中校正單元53對拍攝單元52使用診斷用X射線35和診斷用X射線36重復(fù) 拍攝角度而拍攝的25對透過圖像的每對，計(jì)算這樣的亮度函數(shù)。拍攝中校正單元53還通 過將該計(jì)算出的25個亮度函數(shù)進(jìn)行平均從而計(jì)算亮度變換函數(shù)。
本發(fā)明的射線斷層拍攝方法的實(shí)施方式使用射線治療系統(tǒng)1執(zhí)行，包括拍攝前校 正的動作、生成患者的三維數(shù)據(jù)的動作、生成治療計(jì)劃的動作、進(jìn)行射線治療的動作。在該拍攝前校正的動作中，首先，用戶配置作為校正用被拍攝體的球體，使其中心 與等角點(diǎn)19重合。用戶操作射線治療裝置控制裝置2，以旋轉(zhuǎn)軸18為中心旋轉(zhuǎn)移動臺架 14，移動臺架14每旋轉(zhuǎn)0. 5度時，使用從診斷用X射線源24射出的診斷用X射線35拍攝 該球體的透過圖像，并使用從診斷用X射線源25射出的診斷用X射線36拍攝該球體的透 過圖像。射線治療裝置控制裝置2基于該拍攝的多個透過圖像計(jì)算移位偏移修正量。射線 治療裝置控制裝置2將該計(jì)算出的移位偏移修正量與移動臺架14的旋轉(zhuǎn)角度和診斷用X 射線源對應(yīng)記錄在記錄裝置中。用戶配置被形成為球以外的形狀的校正用被拍攝體，使其與等角點(diǎn)19重合。用戶 操作射線治療裝置控制裝置2，以旋轉(zhuǎn)軸18為中心旋轉(zhuǎn)移動臺架14，移動臺架14每旋轉(zhuǎn) 0. 5度時，使用從診斷用X射線源24射出的診斷用X射線35拍攝該校正用被拍攝體的透過 圖像，并使用從診斷用X射線源25射出的診斷用X射線36拍攝該校正用被拍攝體的透過 圖像。射線治療裝置控制裝置2根據(jù)該拍攝的多個透過圖像計(jì)算旋轉(zhuǎn)偏移修正量。射線 治療裝置控制裝置2將該計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)偏移修正量與移動臺架14的旋轉(zhuǎn)角度和診斷用X 射線源對應(yīng)記錄在記錄裝置中。用戶配置在同一平面上至少包括4個物體的校正用被拍攝體，使其與等角點(diǎn)19重 合。用戶操作射線治療裝置控制裝置2，使用從診斷用X射線源24射出的診斷用X射線35 拍攝該校正用被拍攝體的透過圖像，并使用從診斷用X射線源25射出的診斷用X射線36 拍攝該校正用被拍攝體的透過圖像。射線治療裝置控制裝置2根據(jù)該拍攝的透過圖像計(jì)算三維旋轉(zhuǎn)偏移修正量。射線 治療裝置控制裝置2將該計(jì)算出的三維旋轉(zhuǎn)偏移修正量與診斷用X射線源對應(yīng)記錄在記錄 裝置中。在生成該患者的三維數(shù)據(jù)的動作中，用戶首先將患者43固定在射線治療裝置3的 床41上。用戶操作射線治療裝置控制裝置2，使用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置11以旋轉(zhuǎn)軸17為中心旋 轉(zhuǎn)0形環(huán)12，將0形環(huán)12配置在所希望的位置上，使用移動驅(qū)動裝置以旋轉(zhuǎn)軸18為中心旋 轉(zhuǎn)移動臺架14，將移動臺架14配置在初始角度(例如0.0度)上。射線治療裝置控制裝置2使用射線治療裝置3的移動驅(qū)動裝置以旋轉(zhuǎn)軸18為中 心使移動臺架14從該初始角度旋轉(zhuǎn)102. 0度。射線治療裝置控制裝置2在移動臺架14每 旋轉(zhuǎn)0. 5度時，使用診斷用X射線源24射出診斷用X射線35，并使用診斷用X射線源25射出診斷用X射線36。此時，該診斷用X射線35和診斷用X射線36在移動臺架14每旋轉(zhuǎn) 0. 5度時同時射出。射線治療裝置控制裝置2還在移動臺架14每旋轉(zhuǎn)0. 5度時，使用傳感 器陣列32拍攝患者43的透過圖像，并使用傳感器陣列33拍攝患者43的透過圖像。射線治療裝置控制裝置2通過這樣的動作，在0. 0度到192. 0度的范圍中每隔0. 5 度，從不同的385個拍攝角度拍攝患者的透過圖像。通過這樣的動作，射線治療裝置控制裝 置2與使用一個成像器系統(tǒng)拍攝該多個透過圖像相比，能夠在更短時間內(nèi)拍攝該多個透過 圖像。射線治療裝置控制裝置2通過這樣的動作，在拍攝角度為90度到102. 0度的范圍 中使用診斷用X射線35和診斷用X射線36的兩者重復(fù)拍攝。射線治療裝置控制裝置2對使用診斷用X射線35和診斷用X射線36重復(fù)拍攝角 度而拍攝的25對透過圖像的每對，計(jì)算累積頻數(shù)分布75和累積頻數(shù)分布76。射線治療裝 置控制裝置2對重復(fù)拍攝角度而拍攝的25對透過圖像的每對，根據(jù)累積頻數(shù)分布75和累 積頻數(shù)分布76計(jì)算亮度函數(shù)。射線治療裝置控制裝置2還通過將該計(jì)算出的25個亮度函 數(shù)進(jìn)行平均從而計(jì)算亮度變換函數(shù)。射線治療裝置控制裝置2根據(jù)通過拍攝前校正的動作計(jì)算出的移位偏移修正量， 將該拍攝的多個透過圖像校正為移位偏移修正后透過圖像。射線治療裝置控制裝置2還根 據(jù)通過拍攝前校正的動作計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)偏移修正量，將該移位偏移修正后透過圖像校正為 旋轉(zhuǎn)偏移修正后透過圖像。射線治療裝置控制裝置2還根據(jù)通過拍攝前校正的動作計(jì)算出 的三維旋轉(zhuǎn)偏移修正量，將該旋轉(zhuǎn)偏移修正后透過圖像校正為三維旋轉(zhuǎn)偏移修正后透過圖 像。射線治療裝置控制裝置2還根據(jù)該計(jì)算出的亮度變換函數(shù)，將從使用診斷用X射 線36拍攝的多個透過圖像校正的三維旋轉(zhuǎn)偏移修正后透過圖像校正為亮度修正后透過圖 像。使用診斷用X射線35拍攝的透過圖像受到由與該診斷用X射線35同時射出的診斷用 X射線36由患者43散射后的散射射線影響。使用診斷用X射線36拍攝的透過圖像同樣受 到由與該診斷用X射線36同時射出的診斷用X射線35由患者43散射后的散射射線影響。 因此，使用診斷用X射線35拍攝的透過圖像和使用診斷用X射線36拍攝的透過圖像即使 拍攝角度一致，被拍攝體的顯現(xiàn)方法也不同。這樣的亮度修正后透過圖像因?yàn)楦鶕?jù)使用同 時射出的診斷用X射線35和診斷用X射線36分別拍攝的透過圖像的對校正了亮度，因此 從使用診斷用X射線35拍攝的多個透過圖像校正的三維旋轉(zhuǎn)偏移修正后透過圖像的被拍 攝體的顯現(xiàn)方法大致一致。射線治療裝置控制裝置2還將從使用診斷用X射線35拍攝的多個透過圖像校正 的三維旋轉(zhuǎn)偏移修正后透過圖像、和使用診斷用X射線36拍攝的多個透過圖像校正的亮度 修正后透過圖像再構(gòu)成患者43的三維數(shù)據(jù)。根據(jù)生成這樣的三維數(shù)據(jù)的動作，可以使由多個成像器系統(tǒng)的每個的感度差引起 的畫質(zhì)惡化非常小，同時縮短三維數(shù)據(jù)的再構(gòu)成所需的多個透過圖像的拍攝時間而不會提 高移動臺架14的旋轉(zhuǎn)速度。例如，該需要的多個透過圖像在以7次/秒旋轉(zhuǎn)移動臺架14 的情況下，在通過一個成像器系統(tǒng)拍攝時需要約28秒，在本動作時可以約通過15秒拍攝。 艮口，生成這樣的三維數(shù)據(jù)的動作可以縮短患者閉氣的時間，可以減輕拍攝該需要的透過圖 像時的患者負(fù)擔(dān)，并且可以增加可應(yīng)用的患者。
在生成該治療計(jì)劃的動作中，首先，用戶將通過生成三維數(shù)據(jù)的動作而生成的患 者43的三維數(shù)據(jù)輸入到射線治療裝置控制裝置2中。射線治療裝置控制裝置2基于該三 維數(shù)據(jù)，生成表示該患者的患部和該患部的周邊的臟器的圖像。用戶使用射線治療裝置控 制裝置2閱覽該圖像，確定該患部的位置。用戶還根據(jù)該圖像生成治療計(jì)劃，并將該治療計(jì) 劃輸入到射線治療裝置控制裝置2中。該治療計(jì)劃表示對該患者的患部照射醫(yī)療用射線的 照射角度和從該各照射角度照射的醫(yī)療用射線的劑量和性狀。在射線治療的動作中，射線治療裝置控制裝置2驅(qū)動治療用射線照射裝置16，以 便從通過生成該治療計(jì)劃的動作生成的治療計(jì)劃所示的照射角度照射治療用射線23。艮口， 射線治療裝置控制裝置2使用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置11以旋轉(zhuǎn)軸17為中心旋轉(zhuǎn)0形環(huán)12，將0形 環(huán)12配置在治療計(jì)劃所示的0形環(huán)旋轉(zhuǎn)角上，使用射線治療裝置3的移動驅(qū)動裝置以旋轉(zhuǎn) 軸18為中心旋轉(zhuǎn)移動臺架14，將移動臺架14配置在治療計(jì)劃所表示的臺架旋轉(zhuǎn)角上。射線治療裝置控制裝置2在治療用射線照射裝置16被驅(qū)動之后，使用射線治療裝 置3的成像器系統(tǒng)拍攝患者43的透過圖像。射線治療裝置控制裝置2基于該透過圖像計(jì) 算患者43的患部的位置。射線治療裝置控制裝置2使用擺頭機(jī)構(gòu)15驅(qū)動治療用射線照射 裝置16，并使用MLC20控制治療用射線23的照射區(qū)域的形狀，以使治療用射線23透過該 計(jì)算出的位置。射線治療裝置控制裝置2在驅(qū)動擺頭機(jī)構(gòu)15和MLC20之后，使用治療用射 線照射裝置16射出治療用射線23。射線治療裝置控制裝置2周期性地重復(fù)執(zhí)行這樣的動 作，直至治療計(jì)劃所示的劑量的治療用射線23照射到患者43的患部上為止。另外，進(jìn)行射線治療的動作可以應(yīng)用所謂Arc照射治療，即一邊旋轉(zhuǎn)移動臺架14 一邊對患者43照射治療用射線23。此時，進(jìn)行射線治療的動作還可以與生成該三維數(shù)據(jù)的 動作并行執(zhí)行。通過并行執(zhí)行這樣的Arc照射治療和生成三維數(shù)據(jù)的動作，可以在Arc照射治療 后，使用通過生成該三維數(shù)據(jù)的動作而生成的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行與治療計(jì)劃時的患部位置的比 較，確認(rèn)Arc照射治療是否適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行了。即，在Arc照射治療中移動臺架14旋轉(zhuǎn)的角度范圍與三維數(shù)據(jù)再構(gòu)成中移動臺架 14旋轉(zhuǎn)的角度范圍相同的情況下，該三維數(shù)據(jù)明顯地表示患部被配置在適當(dāng)?shù)奈恢蒙蠒r， 用戶可以判斷在治療中患部滯留在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?。該情況下，在該三維數(shù)據(jù)沒有明顯表示 患部的位置時，用戶可以判斷治療中患部從適當(dāng)?shù)奈恢靡苿恿?。該情況下，在該三維數(shù)據(jù) 明顯表示患部配置在不適當(dāng)?shù)奈恢蒙蠒r，用戶可以判斷在治療中患部滯留在不適當(dāng)?shù)奈恢?上。在Arc照射治療中移動臺架14旋轉(zhuǎn)的角度范圍比三維數(shù)據(jù)再構(gòu)成中移動臺架14 旋轉(zhuǎn)的角度范圍窄的情況下，該三維數(shù)據(jù)明顯地表示患部被配置在適當(dāng)?shù)奈恢蒙蠒r，用戶 可以判斷在治療中患部滯留在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?。該情況下，在該三維數(shù)據(jù)沒有明顯表示患部 的位置時，用戶可以判斷治療中患部有可能從適當(dāng)?shù)奈恢靡苿恿?。該情況下，在該三維數(shù)據(jù) 明顯表示患部配置在不適當(dāng)?shù)奈恢蒙蠒r，用戶可以判斷在治療中患部滯留在不適當(dāng)?shù)奈恢?上。在Arc照射治療中移動臺架14旋轉(zhuǎn)的角度范圍比三維數(shù)據(jù)再構(gòu)成中移動臺架14 旋轉(zhuǎn)的CBCT拍攝角度范圍寬的情況下，該三維數(shù)據(jù)明顯地表示患部被配置在適當(dāng)?shù)奈恢?上時，用戶可以判斷僅在治療中的CBCT拍攝角度范圍中患部滯留在適當(dāng)?shù)奈恢蒙稀Ｔ撉闆r下，在該三維數(shù)據(jù)沒有明顯表示患部的位置時，用戶可以判斷在治療中的CBCT拍攝角度范 圍中患部從適當(dāng)?shù)奈恢靡苿恿恕Ｔ撉闆r下，在該三維數(shù)據(jù)明顯表示患部配置在不適當(dāng)?shù)奈?置上時，用戶可以判斷至少在CBCT拍攝角度范圍中患部滯留在不適當(dāng)?shù)奈恢蒙稀Ａ硗猓谠\斷用X射線35、36的束散角為α度時，拍攝角度的范圍從192. 0度置換為(180+α)度。此時，拍攝再構(gòu)成所需的透過圖像時所需的移動臺架14的旋轉(zhuǎn)角度范 圍被置換為(90+α)度。此時也與已經(jīng)敘述的實(shí)施方式同樣，可以使由多個成像器系統(tǒng)的 每個的感度差引起的畫質(zhì)惡化非常小，同時縮短三維數(shù)據(jù)的再構(gòu)成所需的多個透過圖像的 拍攝時間而不會提高移動臺架14的旋轉(zhuǎn)速度。進(jìn)而，亮度變換函數(shù)不必根據(jù)該25對透過圖像的全部來計(jì)算，例如，也可以應(yīng)用 根據(jù)該25對透過圖像中的1對透過圖像計(jì)算的亮度函數(shù)。此時，診斷用X射線源24和診 斷用X射線源25可以被配置在使從等角點(diǎn)19連接診斷用X射線源24的線段和從等角點(diǎn) 19連接診斷用X射線源25的線段所成的角為(90+α/2)度的位置。其結(jié)果，移動臺架14 的旋轉(zhuǎn)角度范圍可以從(90+α)度縮短到(90+α/2)度，可以在更短時間內(nèi)拍攝三維數(shù)據(jù) 所需的多個透過圖像。本發(fā)明的射線斷層拍攝方法也可以應(yīng)用于與已經(jīng)敘述的實(shí)施方式中的射線治療 裝置3不同的其它的射線治療裝置。圖9表示該射線治療裝置。該射線治療裝置中，已經(jīng) 敘述的實(shí)施方式中的射線治療裝置3的成像器系統(tǒng)被置換為其它的成像器系統(tǒng)。即，該射 線治療裝置包括診斷用X射線源91-1 91-3和傳感器陣列92-1 92_3。診斷用X射線 源91-1 91-3分別由移動臺架14支承，配置在移動臺架14的環(huán)的內(nèi)側(cè)。診斷用X射線源 91-2被配置在使從等角點(diǎn)19連接診斷用X射線源91-1的線段和從等角點(diǎn)19連接診斷用 X射線源91-2的線段所成的角為(180+α)/3度的位置。診斷用X射線源91_3被配置在使 從等角點(diǎn)19連接診斷用X射線源91-2的線段和從等角點(diǎn)19連接診斷用X射線源91-3的 線段所成的角為(180+α)/3度的位置。診斷用X射線源91-1由射線治療裝置控制裝置2 控制，向等角點(diǎn)19射出作為束散角為α度的錐形束的診斷用X射線93-1。診斷用X射線 源91-2由射線治療裝置控制裝置2控制，向等角點(diǎn)19射出作為束散角為α度的錐形束的 診斷用X射線93-2。診斷用X射線源91-3由射線治療裝置控制裝置2控制，向等角點(diǎn)19 射出作為束散角為α度的錐形束的診斷用X射線93-3。傳感器陣列92-1 92-3分別由移動臺架14支承，被配置在移動臺架14的環(huán)的 內(nèi)側(cè)。傳感器陣列92-1接收由診斷用X射線源91-1輻射并透過了等角點(diǎn)19的周邊的被 拍攝體的診斷用X射線93-1，生成該被拍攝體的透過圖像。傳感器陣列92-2接收由診斷 用X射線源91-2輻射并透過了等角點(diǎn)19的周邊的被拍攝體的診斷用X射線93-2，生成該 被拍攝體的透過圖像。傳感器陣列92-3接收由診斷用X射線源91-3輻射并透過了等角點(diǎn) 19的周邊的被拍攝體的診斷用X射線93-3，生成該被拍攝體的透過圖像。本發(fā)明的射線斷層拍攝方法在應(yīng)用于這樣的射線治療裝置中時，生成患者的三維 數(shù)據(jù)的動作被置換為其它的動作。在該動作中，用戶首先，將患者43固定在射線治療裝置的床41上。用戶操作射線 治療裝置控制裝置2，使用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置11以旋轉(zhuǎn)軸17為中心旋轉(zhuǎn)0形環(huán)12，將0形環(huán)12 配置在所希望的位置上，使用移動驅(qū)動裝置以旋轉(zhuǎn)軸18為中心旋轉(zhuǎn)移動臺架14，將移動臺 架14配置在初始角度(例如0. 0度)上。
射線治療裝置控制裝置2使用該射線治療裝置的移動驅(qū)動裝置以旋轉(zhuǎn)軸18為中 心使移動臺架14從該初始角度旋轉(zhuǎn)(180+α)/3度。射線治療裝置控制裝置2在移動臺架 14每旋轉(zhuǎn)0. 5度時，使用診斷用X射線源91-1射出診斷用X射線93-1，使用診斷用X射線 源91-2射出診斷用X射線93-2，并使用診斷用X射線源91-3射出診斷用X射線93_3。此 時，該診斷用X射線93-1 93-3在移動臺架14每旋轉(zhuǎn)0. 5度時同時射出。射線治療裝置 控制裝置2還在移動臺架14每旋轉(zhuǎn)0. 5度時，使用傳感器陣列92-1 92-3拍攝患者43 的透過圖像。射線治療裝置控制裝置2通過這樣的動作，在0.0度到(180+α)度的范圍中每隔 0.5度，從不同的多個拍攝角度拍攝患者的透過圖像。通過這樣的動作，射線治療裝置控制 裝置2與使用兩個成像器系統(tǒng)拍攝該多個透過圖像相比，能夠在更短時間內(nèi)拍攝該多個透 過圖像。射線治療裝置控制裝置2與已經(jīng)敘述的實(shí)施方式同樣，根據(jù)使用診斷用X射線 93-1和診斷用X射線93-2重復(fù)拍攝角度而拍攝的1對透過圖像計(jì)算第一亮度變換函數(shù)。 射線治療裝置控制裝置2還與已經(jīng)敘述的實(shí)施方式同樣，根據(jù)使用診斷用X射線93-2和診 斷用X射線93-3重復(fù)拍攝角度而拍攝的1對透過圖像計(jì)算第二亮度變換函數(shù)。射線治療裝置控制裝置2基于通過拍攝前校正的動作而計(jì)算出的移位偏移修正 量和旋轉(zhuǎn)偏移修正量以及三維旋轉(zhuǎn)偏移修正量，將該拍攝的多個透過圖像校正為三維旋轉(zhuǎn) 偏移修正后透過圖像。射線治療裝置控制裝置2還根據(jù)該計(jì)算出的第一亮度變換函數(shù)，將從使用診斷用 X射線93-2拍攝的多個透過圖像校正的三維旋轉(zhuǎn)偏移修正后透過圖像校正為第一亮度修 正后透過圖像。射線治療裝置控制裝置2還根據(jù)該計(jì)算出的第二亮度變換函數(shù)，將從使用 診斷用X射線93-3拍攝的多個透過圖像校正的三維旋轉(zhuǎn)偏移修正后透過圖像校正為第二 亮度修正后透過圖像。射線治療裝置控制裝置2還將從使用診斷用X射線93-1拍攝的多個透過圖像校 正的三維旋轉(zhuǎn)偏移修正后透過圖像、該第一亮度修正后透過圖像以及第二亮度修正后透過 圖像再構(gòu)成為患者43的三維數(shù)據(jù)。根據(jù)這樣的生成三維數(shù)據(jù)的動作，與已經(jīng)敘述的實(shí)施方式中的射線斷層拍攝方法 同樣，可以使由多個成像器系統(tǒng)的每個的感度差引起的畫質(zhì)惡化非常小，同時與使用兩個 成像器系統(tǒng)時相比，縮短三維數(shù)據(jù)的再構(gòu)成所需的多個透過圖像的拍攝時間而不會提高移 動臺架14的旋轉(zhuǎn)速度。其結(jié)果，根據(jù)這樣的生成三維數(shù)據(jù)的動作，可以縮短患者閉氣的時 間，可以減輕拍攝該需要的透過圖像時的患者負(fù)擔(dān)，并且可以增加可應(yīng)用的患者。進(jìn)而，本發(fā)明的射線斷層拍攝方法也可以應(yīng)用于包括η個成像器系統(tǒng)的射線治療 裝置中。此時，η個診斷用X射線源被配置在η個診斷用X射線源中鄰接的兩個和等角點(diǎn) 19分別連接的兩個線段所成的角為(180+α )/η度的位置。根據(jù)本發(fā)明的射線斷層拍攝方法，在應(yīng)用于這樣的射線治療裝置時，生成患者的 三維數(shù)據(jù)的動作被置換為其它的動作。射線治療裝置控制裝置2使用該射線治療裝置的移 動驅(qū)動裝置以旋轉(zhuǎn)軸18為中心使移動臺架14從其初始角度旋轉(zhuǎn)(180+α)/η度。射線治 療裝置控制裝置2在移動臺架14每旋轉(zhuǎn)0. 5度時，從η個診斷用X射線源分別同時射出診 斷用X射線，從而拍攝患者43的透過圖像。
射線治療裝置控制裝置2與已經(jīng)敘述的實(shí)施方式同樣，根據(jù)使用從鄰接的兩個診 斷用X射線源射出的兩個診斷用X射線在同一拍攝角度拍攝的1對透過圖像計(jì)算多個亮度 變換函數(shù)。射線治療裝置控制裝置2根據(jù)通過拍攝前校正的動作計(jì)算出的移位偏移修正量、 旋轉(zhuǎn)偏移修正量、三維旋轉(zhuǎn)偏移修正量，將該拍攝的多個透過圖像修正為三維旋轉(zhuǎn)偏移修 正后透過圖像。射線治療裝置控制裝置2還為了使亮度的頻數(shù)分布符合利用η個診斷用X射線源 中的一個拍攝的透過圖像，而基于該計(jì)算出的多個亮度變換函數(shù)，校正使用η個診斷用X射 線源中除了這一個之外的診斷用X射線源拍攝的透過圖像。射線治療裝置控制裝置2還將 從使用這一個診斷用X射線源拍攝的多個透過圖像校正的三維旋轉(zhuǎn)偏移修正后透過圖像、 和從使用除了這一個之外的診斷用X射線源拍攝的多個透過圖像使用亮度變換函數(shù)校正 的亮度修正后透過圖像再構(gòu)成為患者43的三維數(shù)據(jù)。根據(jù)這樣的生成三維數(shù)據(jù)的動作，與已經(jīng)敘述的實(shí)施方式中的射線斷層拍攝方法 同樣，可以使由多個成像器系統(tǒng)的每個的感度差引起的畫質(zhì)惡化非常小，同時縮短三維數(shù) 據(jù)的再構(gòu)成所需的多個透過圖像的拍攝時間而不會提高移動臺架14的旋轉(zhuǎn)速度。其結(jié)果， 根據(jù)這樣的生成三維數(shù)據(jù)的動作，可以縮短患者閉氣的時間，可以減輕拍攝該需要的透過 圖像時的患者負(fù)擔(dān)，并且可以增加可應(yīng)用的患者。
權(quán)利要求
一種射線斷層拍攝方法，包括使用從由可移動的臺架支承的第一射線源射出的第一校正用射線來拍攝第一校正用透過圖像的步驟；使用從由所述臺架支承的第二射線源射出的第二校正用射線來拍攝第二校正用透過圖像的步驟；根據(jù)所述第一校正用透過圖像和所述第二校正用透過圖像來計(jì)算變換函數(shù)的步驟；使用在所述第一射線源分別配置在互相不同的多個第一位置時從所述第一射線源分別射出的多個第一再構(gòu)成用射線來分別拍攝多個第一再構(gòu)成用透過圖像的步驟；使用在所述第二射線源分別配置在互相不同的多個第二位置時從所述第二射線源分別射出的多個第二再構(gòu)成用射線來分別拍攝多個第二再構(gòu)成用透過圖像的步驟；根據(jù)所述變換函數(shù)，將所述多個第二再構(gòu)成用透過圖像分別校正為多個修正后透過圖像的步驟；以及將所述多個第一再構(gòu)成用透過圖像和所述多個修正后透過圖像再構(gòu)成為三維數(shù)據(jù)的步驟，在射出所述第二校正用射線時所述第二射線源被配置的位置與在射出所述第一校正用射線時所述第一射線源被配置的位置一致，所述第一射線源在所述第二校正用射線被射出時射出射線，所述第二射線源在所述第一校正用射線被射出時射出射線，所述多個第一再構(gòu)成用射線被分別射出的多個第一時刻與所述多個第二再構(gòu)成用射線被分別射出的多個第二時刻分別一致。
2.如權(quán)利要求1所述的射線斷層拍攝方法，其中， 所述多個第一再構(gòu)成用射線包含所述第一校正用射線。
3.如權(quán)利要求2所述的射線斷層拍攝方法，其中，所述多個第二再構(gòu)成用透過圖像通過變換亮度而被校正為所述多個修正后透過圖像。
4.如權(quán)利要求3所述的射線斷層拍攝方法，其中，根據(jù)所述變換函數(shù)從所述第二校正用透過圖像校正的透過圖像的亮度的頻數(shù)分布與 所述第一校正用透過圖像的亮度的頻數(shù)分布一致。
5.如權(quán)利要求2所述的射線斷層拍攝方法，其中，還包括使用從所述第一射線源射出的其它的第一校正用射線來拍攝其它的第一校正用透過 圖像的步驟；以及使用從所述第二射線源射出的其它的第二校正用射線來拍攝其它的第二校正用透過 圖像的步驟，在射出所述其它的第二校正用射線時所述第二射線源被配置的位置，與在射出所述第 一校正用射線時所述第一射線源被配置的位置不同，與在射出所述其它的第一校正用射線 時所述第一射線源被配置的位置一致，所述第一射線源在所述其它的第二校正用射線被射出時射出射線， 所述第二射線源在所述其它的第一校正用射線被射出時射出射線， 還根據(jù)所述其它的第一校正用透過圖像和所述其它的第二校正用透過圖像來計(jì)算所 述變換函數(shù)。
6.如權(quán)利要求1所述的射線斷層拍攝方法，其中，所述第一校正用透過圖像與所述多個第一再構(gòu)成用透過圖像分別拍攝。
7.如權(quán)利要求6所述的射線斷層拍攝方法，其中，使用在所述第一射線源分別配置在所述多個第二位置時從所述第一射線源分別射出 的多個第一校正用射線來分別拍攝多個所述第一校正用透過圖像，使用在所述第二射線源分別配置在所述多個第二位置時從所述第二射線源分別射出 的多個第二校正用射線來分別拍攝多個所述第二校正用透過圖像， 所述第一射線源在所述多個第二校正用射線被射出時射出射線， 所述第二射線源在所述多個第一校正用射線被射出時射出射線， 根據(jù)變換函數(shù)來校正所述多個第二再構(gòu)成用透過圖像中、在所述第二射線源被配置在 規(guī)定位置時拍攝的一個透過圖像，所述變換函數(shù)根據(jù)以下的透過圖像計(jì)算所述多個第一 校正用透過圖像中、在所述第一射線源被配置在所述規(guī)定位置時拍攝的透過圖像；以及所 述多個第二校正用透過圖像中、在所述第二射線源被配置在所述規(guī)定位置時拍攝的透過圖 像。
8.如權(quán)利要求1所述的射線斷層拍攝方法，其中，還包括使用從由所述臺架支承的第三射線源射出的第三校正用射線來拍攝第三校正用透過 圖像的步驟；使用從所述第二射線源射出的第四校正用射線來拍攝第四校正用透過圖像的步驟； 根據(jù)所述第三校正用透過圖像和所述第四校正用透過圖像來計(jì)算其它的變換函數(shù)的 步驟；使用在所述第三射線源分別配置在互相不同的多個第三位置時從所述第三射線源射 出的多個第三再構(gòu)成用射線來分別拍攝多個第三再構(gòu)成用透過圖像的步驟；根據(jù)所述變換函數(shù)和所述其它的變換函數(shù)，將所述多個第三再構(gòu)成用透過圖像分別校 正為其它的多個修正后透過圖像的步驟，在射出所述第四校正用射線時所述第二射線源被配置的位置與在射出所述第三校正 用射線時所述第三射線源被配置的位置一致，所述第一射線源在所述第三校正用射線被射出時射出射線， 所述第二射線源在所述第三校正用射線被射出時射出射線，所述第三射線源在所述第一校正用射線被射出時射出射線，并在所述第二校正用射線 被射出時射出射線，所述多個第三再構(gòu)成用射線被分別射出的多個第三時刻與所述多個第一時刻分別一致，所述三維數(shù)據(jù)由所述多個第一再構(gòu)成用透過圖像、所述多個修正后透過圖像和所述其 它的多個修正后透過圖像再構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求1 權(quán)利要求8的任何一項(xiàng)所述的射線斷層拍攝方法，其中，所述多個第一再構(gòu)成用射線和所述多個第二再構(gòu)成用射線被射出的期間包含對所述 多個第一再構(gòu)成用透過圖像和所述多個第一再構(gòu)成用透過圖像的被拍攝體照射治療用射 線的時刻。
10.一種射線治療裝置控制裝置，用于控制包括由可移動的移動臺架支承的第一射線源和由所述移動臺架支承的第二射線源的射線治療裝置，所述射線治療裝置控制裝置包 括校正單元，根據(jù)使用從所述第一射線源射出的第一校正用射線拍攝的第一校正用透過 圖像，以及使用從所述第二射線源射出的第二校正用射線拍攝的第二校正用透過圖像，計(jì) 算變換函數(shù)；拍攝單元，使用在所述第一射線源分別配置在互相不同的多個第一位置時從所述第一 射線源分別射出的多個第一再構(gòu)成用射線來分別拍攝多個第一再構(gòu)成用透過圖像，并使用 在所述第二射線源分別配置在互相不同的多個第二位置時從所述第二射線源分別射出的 多個第二再構(gòu)成用射線來分別拍攝多個第二再構(gòu)成用透過圖像；修正單元，根據(jù)所述變換函數(shù)，將所述多個第二再構(gòu)成用透過圖像分別校正為多個修 正后透過圖像；以及再構(gòu)成單元，將所述多個第一再構(gòu)成用透過圖像和所述多個修正后透過圖像再構(gòu)成為 三維數(shù)據(jù)，在射出所述第二校正用射線時所述第二射線源被配置的位置與在射出所述第一校正 用射線時所述第一射線源被配置的位置一致，所述第一射線源在所述第二校正用射線被射出時射出射線， 所述第二射線源在所述第一校正用射線被射出時射出射線，所述多個第一再構(gòu)成用射線被分別射出的多個第一時刻與所述多個第二再構(gòu)成用射 線被分別射出的多個第二時刻分別一致。
11.如權(quán)利要求10所述的射線治療裝置控制裝置，其中，所述校正單元通過變換所述多個第二再構(gòu)成用透過圖像的亮度而將所述多個第二再 構(gòu)成用透過圖像校正為所述多個修正后透過圖像。
12.如權(quán)利要求11所述的射線治療裝置控制裝置，其中，根據(jù)所述變換函數(shù)從所述第二校正用透過圖像校正的透過圖像的亮度的頻數(shù)分布與 所述第一校正用透過圖像的亮度的頻數(shù)分布一致。
13.如權(quán)利要求12所述的射線治療裝置控制裝置，其中， 所述射線治療裝置還包括由所述臺架支承的第三射線源，所述校正單元根據(jù)使用從所述第三射線源射出的第三校正用射線拍攝的第三校正用 透過圖像，以及使用從所述第二射線源射出的第四校正用射線拍攝的第四校正用透過圖 像，計(jì)算其它的變換函數(shù)，在射出所述第四校正用射線時所述第二射線源被配置的位置與在射出所述第三校正 用射線時所述第三射線源被配置的位置一致，所述第一射線源在所述第三校正用射線被射出時射出射線， 所述第二射線源在所述第三校正用射線被射出時射出射線，所述第三射線源在所述第一校正用射線被射出時射出射線，并在所述第二校正用射線 被射出時射出射線，所述拍攝單元使用在所述第三射線源分別配置在互相不同的多個第三位置時從所述 第三射線源射出的多個第三再構(gòu)成用射線來分別拍攝多個第三再構(gòu)成用透過圖像，所述多個第三再構(gòu)成用射線被分別射出的多個第三時刻與所述多個第一時刻分別一致，所述校正單元根據(jù)所述變換函數(shù)和所述其它的變換函數(shù)，將所述多個第三再構(gòu)成用透 過圖像分別校正為其它的多個修正后透過圖像，所述再構(gòu)成單元由所述多個第一再構(gòu)成用透過圖像、所述多個修正后透過圖像和所述 其它的多個修正后透過圖像再構(gòu)成所述三維數(shù)據(jù)。
14.一種射線治療系統(tǒng)，包括權(quán)利要求10 權(quán)利要求13的任何一項(xiàng)記載的射線治療裝置控制裝置；以及 所述射線治療裝置。
15.如權(quán)利要求14所述的射線治療系統(tǒng)，其中，所述射線治療裝置還包括對所述多個第一再構(gòu)成用透過圖像和所述多個第一再構(gòu)成 用透過圖像的被拍攝體照射治療用射線的治療用射線照射裝置。
全文摘要
本發(fā)明的射線斷層拍攝方法包括根據(jù)通過從第一射線源射出的射線拍攝的透過圖像和通過從第二射線源射出的射線拍攝的透過圖像計(jì)算變換函數(shù)的步驟；這里，在射出該第二校正用射線時第二射線源的位置與在射出該第一校正用射線時第一射線源的位置一致，該第一射線源和該第二射線源在一個射出射線時，另一個也射出射線，分別使用從該第一射線源和該第二射線源分別同時射出的多個第一再構(gòu)成用射線和第二再構(gòu)成用射線拍攝多個第一再構(gòu)成用透過圖像和多個第二再構(gòu)成用透過圖像的步驟；根據(jù)該變換函數(shù)將多個第一再構(gòu)成用透過圖像和多個第二再構(gòu)成用透過圖像分別校正為多個修正后透過圖像的步驟；以及將該多個修正后透過圖像再構(gòu)成為三維數(shù)據(jù)的步驟。
文檔編號A61B6/03GK101835426SQ20088010436
公開日2010年9月15日 申請日期2008年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月22日
發(fā)明者半田隆信, 金子周史 申請人:三菱重工業(yè)株式會社