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JP6814751B2 - 多数の確認システムを用いたマルチリーフコリメータに関するリーフ位置の決定 - Google Patents
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多数の確認システムを用いたマルチリーフコリメータに関するリーフ位置の決定 Download PDF

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Description

本発明の実施形態は、マルチリーフコリメータ(MLC)、特に画像ベースのアパーチュア(開口)確認システムを備えたMLCに関する。
〔関連出願の説明〕
本願は、2015年6月12日出願された米国特許仮出願第62/175,131号号の35U.S.C.§119(e)に基づく権益主張出願である。
コリメータは、治療ビームと呼ばれる高エネルギー粒子のビームをシェーピング(整形)するために放射線治療で用いられる場合が多い。放射線治療システムの中には、マルチリーフコリメータ(multi-leaf collimator:MLC)と呼ばれる可変アパーチュア(可変開口)型コリメータを用いるものがある。マルチリーフコリメータは、治療ビームの経路中に別個独立に入ったりこれから出たりすることができる個々のリーフの集まりで構成されたコリメータである。原体照射法(conformal radiotherapy)および放射線外科手術(radiosurgery)に関し、MLCにより、治療ビームのコンフォーマルシェーピングが可能である(例えば、標的の境界部に合わせるため)。MLCでは、各リーフは、典型的には、それ自体のモータによって作動され、各リーフは、リーフの位置を正確に制御するためにそれ自体の変位計器を有する。精度を保証するため、各リーフの個々の変位計器は各々、較正されなければならない。加うるに、MLCは、非常に複雑であり、多くの故障源の影響を受けやすい。
本発明によれば、方法であって、
画像ベースのアパーチュア確認システムによって生成された画像に基づいて基準座標空間内のマルチリーフコリメータ(MLC)の複数のリーフについてリーフ位置の第1の推定内容を決定するステップを含み、複数のリーフに関するリーフ位置は、MLCのためのアパーチュアを定め、
追加の源からのデータに基づいて基準座標空間内の複数のリーフに関するリーフ位置の第2の推定内容を決定するステップを含み、
第1の推定内容と第2の推定内容の比較に基づいて複数のリーフに関するリーフ位置を確認するステップを含み、リーフ位置は、第1の推定内容が第2の推定内容からしきい値未満だけずれている場合に確認されることを特徴とする方法が提供される。
また、本発明によれば、装置であって、
メモリと、
メモリに結合された処理装置とを有し、処理装置は、
画像ベースのアパーチュア確認システムによって生成された画像に基づいて基準座標空間内のマルチリーフコリメータ(MLC)の複数のリーフについてリーフ位置の第1の推定内容を決定するよう構成され、複数のリーフに関するリーフ位置は、MLCのためのアパーチュアを定め、
追加の源からのデータに基づいて基準座標空間内の複数のリーフに関するリーフ位置の第2の推定内容を決定するよう構成され、
第1の推定内容と第2の推定内容の比較に基づいて複数のリーフに関するリーフ位置を処理装置によって確認するよう構成され、リーフ位置は、第1の推定内容が第2の推定内容からしきい値未満だけずれている場合に確認されることを特徴とする装置が提供される。
本発明の実施形態は、添付の図面のうちの図に例示的にかつ非限定的に示されている。
本発明の実施形態としての例示のマルチリーフコリメータの断面側面図である。 一実施形態としてのマルチリーフコリメータのリーフ列を示す図である。 一実施形態としてのマルチリーフコリメータ用のリーフの側面図である。 一実施形態としてのマルチリーフコリメータ用のアパーチュアのオブリークビュー画像を示す図である。 一実施形態としてのマルチリーフコリメータ用のアパーチュアの前もって生成されたテンプレートトップビュー画像を示す図である。 一実施形態に従ってテンプレートの領域とMLCアパーチュアのオブリークビュー画像の対応の領域との例示のキーポイント一致を示す図である。 一実施形態に従ってテンプレートの画像上のコーナとオブリークビュー画像上の同一のコーナとの例示のキーポイント一致を示す図である。 一実施形態としてのマルチリーフコリメータ用の較正アパーチュアの歪曲(ゆがんだ)オブリーク画像を示す図である。 一実施形態に従って透視変換と光学補正後における図7Aの較正アパーチュアのトップビュー画像を示す図である。 MLC用のアパーチュアのオブリークビュー画像をトップビュー画像に変換する方法の一実施形態を示す図である。 画像ベースアパーチュア確認システムを較正する方法の一実施形態を示す図である。 本明細書において説明する一実施形態に従ってMLCアパーチュアのトップビュー画像上に重ね合わされたMLCアパーチュアの絵画的表現を示す図である。 本明細書において説明する一実施形態に従ってMLCアパーチュアのトップビュー画像上に重ね合わされたMLCアパーチュアの追加の絵画的表現を示す図である。 本明細書において説明する一実施形態に従ってMLCアパーチュアのトップビュー画像上に重ね合わされたMLCアパーチュアの別の絵画的表現を示す図である。 一実施形態に従って患者プレーンシールドの視覚的表示を示す図である。 一実施形態に従ってMLC内のリーフの可視縁の視覚的表示を示す図である。 一実施形態に従ってアパーチュア確認システムに基づくMLCのリーフの絵画的表現を示す図である。 一実施形態に従って標的位置に近づいている移動中のリーフの視覚的表示を示す図である。 一実施形態としての移動中のリーフの視覚的表示を示す図である。 一実施形態による実線で表わされた腫瘍輪郭の視覚的表示を示す図である。 一実施形態に従って破線で示された腫瘍輪郭の視覚的表示を示す図である。 一実施形態による検出マーカの視覚的表示を示す図である。 一実施形態によるMLCアパーチュアの静的画像を示す図である。 一実施形態に従って画像ベースアパーチュア確認システム以外のアパーチュア確認システムによって決定されたMLCアパーチュアの絵画的表現を示す図である。 一実施形態による腫瘍輪郭のオーバーレイが施されたMLCリーフの位置を示す図である。 一実施形態によるコンピュータ計算されたDRRのオーバーレイを有するMLCリーフの位置の第1の略図である。 一実施形態によるコンピュータ計算されたDRRのオーバーレイを有するMLCリーフの位置の第2の略図である。 一実施形態によるMLCグラフィックスのオーバーレイを有するMLCのリーフのトップビュー画像を示す図である。 画像ベースアパーチュア確認システムによって測定されたリーフ位置と一実施形態による追加のアパーチュア確認システムによって測定されたリーフ位置の比較結果を示す図である。 一実施形態による検出マーカのアパーチュアを有するMLCのリーフの画像を示す図である。 一実施形態によるMLC用のリーフのための指令された位置上に重ね合わされたMLC用のリーフの検出マーカを示す図である。 実施形態によるMLCのリーフおよび腫瘍輪郭のための検出マーカを示す略図である。 図15Aの略図を示す図であり、実施形態による他のMLCグラフィックオーバーレイを更に示す図である。 図15Bの略図を示す図であり、一実施形態に従って画像ベースアパーチュア確認システムによって生成されたMLCアパーチュアのトップビュー画像を更に示す図である。 リーフの不可視位置を示すオーバーレイを有するMLCアパーチュアの一部分の画像を示す図である。 画像ベースアパーチュア確認システムおよび追加のアパーチュア確認システムを用いてMLCアパーチュアを確認する方法の一実施形態を示す図である。 放射線治療を実施する際に使用できるシステムの一実施形態を示す図である。 本発明の実施形態による画像誘導式放射線治療システムの構成を示す図である。 本発明の実施形態によるガントリ利用型画像誘導式放射線治療システムを示す図である。
本明細書において、内部画像ベースアパーチュア確認システムを備えたマルチリーフコリメータ(MLC)が記載される。MLCは、MLCのアパーチュアを調整するよう動くことができる多数のリーフを収容したハウジングを有する。ハウジングは、リーフの画像を生成する画像センサ(イメージセンサ)を更に収容している。これら画像を用いると、リーフの位置を確認し、かくしてMLCのアパーチュアを確認することができる。
また、MLC用のかかる画像ベースアパーチュア確認システムを利用する方法が記載される。一実施形態では、MLC内に配置された画像センサは、MLC用のアパーチュアの歪曲(ゆがんだ)オブリークビュー(斜位像)画像を生成する。次に処理装置が歪曲オブリークビュー画像を基準座標空間(RCS)内の非歪曲(ゆがんでいない)トップビュー画像に変換する。これは、MLCの較正中に生成されている場合のある変換マトリックスまたは他の幾何学的変換パラメータによりオブリークビュー画像を変換することによって実施されるのが良い。次に、処理装置は、非歪曲トップビュー画像に基づく推定アパーチュアが治療計画で指定されたMLCのアパーチュアとマッチングしているかどうかを判定する。
別の実施形態では、処理装置が第1のまたは一次アパーチュア確認システムに基づいてMLCのリーフに関するリーフ位置の第1の推定内容を決定し、リーフに関するリーフ位置は、MLC用のアパーチュアを定める。処理装置は、画像ベースアパーチュア確認システムによって生成された画像に基づいてMLCのリーフに関するリーフ位置の第2の推定内容を更に決定する。次に処理装置は、第1の推定内容および第2の推定内容を共通基準座標空間にマッピングし、そして第1の推定内容と第2の推定内容の比較に基づいてリーフに関するリーフ位置を確認し、リーフ位置は、第1の推定内容が第2の推定内容からしきい値未満だけずれている場合に確認される。処理装置は、更に、第1の推定内容の絵画的表現を生成し、画像ベースアパーチュア確認システムによって生成された画像を表示し、そして画像上への絵画的表現のオーバーレイを表示することができる。加うるに、処理装置は、第2の推定内容の追加の絵画的表現を生成して画像上へのこの追加の絵画的表現のオーバーレイを表示することができる。
画像ベースアパーチュア確認システムの使用により、ユーザがMLCのアパーチュアを目で見て検査してこのアパーチュアを治療計画で指定されたアパーチュアおよび/または別のアパーチュア確認システムから決定されたアパーチュアと比較することができるという利点が得られる。かかる目視検査により、ユーザは、MLCによって出力された状態のみを当てにすることなく、現在のアパーチュアが正確であるかどうかについてのユーザ自身の判定を行うことができる。かくして、ユーザは、放射線を患者に送ろうとする前にアパーチュアが正確であるという強い安心感を得ることができる。
図1は、本発明の一実施形態としての例示のマルチリーフこりメータ(MLC)100を指名している。MLC100は、患者プレーンシールド(plane shield)130およびハウジング105内に配置されている個々のコリメーションリーフ110の集まりで構成されている。患者プレーンシールド130は、放射線ビームがコリメーションリーフ110に達する前に中間放射線シールドおよびMLC内の放射線ビームの追加のコリメーションを提供する。一例としてのMLCは、各々が最大約1.2mmの厚さを有する最大41個のリーフ対を含む。別の例示としてのMLCは、各々が1.9mmを超える厚さを有する最大26個のリーフ対を含む。MLCの他の多くの形態を使用することができ、リーフの数は、種々の厚さを有する。一実施形態では、コリメーションリーフ110は、タングステンで作られている。
コリメーションリーフ110は、全てが放射線ビーム軸線120に垂直な平面上に位置するのが良い。変形例として、コリメーションリーフは、放射線ビーム軸線に対して僅かな傾きを有する平面上に位置しても良い。かかるコリメーションリーフは、90°から最高約0.5°までの放射線ビーム軸線までのずれを有する平面上に位置するのが良い。これにより、幾つかの場合において、内部リーフ放射線漏れ性能を向上させることができる。コリメーションリーフ110の表面によって定められる平面は、画像センサ125および放射線源からの既知の一定の距離を置いたところに位置するのが良い(例えば、一実施形態では、放射線源から約400mm)。幾つかの実施形態では、リーフは、近位リーフ厚さが遠位リーフ厚さよりも小さい末広がりの形状を有することに注目されたい。これにより、リーフの表面は、平面ではなく湾曲した表面となることができる。例えば、MLCの内部は、僅かに凹状の表面を有するのが良く、外部は、僅かに凸状であるのが良い。平面の形状を特徴付けることができ、かくして必要ならば画像上で補正することができる。説明を簡単にするために、リーフの表面は、幾つかの場合においてこれは、湾曲した表面であるのが良いという理解のもとで、本明細書では平面と言う。一実施形態では、コリメーションリーフ110の各々は、別個独立に治療ビームの経路115中に入ったりこれから出たりすることができる。図示のように、治療ビームは、発散ビームである。別の実施形態では、各コリメーションリーフを平面上で直線軌道を辿る経路に沿って動かすことができる。コリメーションリーフの全ての直線軌道は、互いに対して平行(またはほぼ平行)であるのが良い。
原体照射治療のため、MLC100により、リーフ110をこれらのそれぞれの直線軌道に沿って所望の位置まで動かすことによって標的の境界部に基づいて治療ビームのコンフォーマルシェーピングが可能である。コリメーションリーフ110は、コリメーションリーフの1つまたは2つ以上の列の状態に配列されるのが良い。一実施形態では、コリメーションリーフ110は、リーフの左側の列およびリーフの右側の列の状態に配列される。左側列中の各リーフは、右側列中の対向したリーフを有するのが良い。コリメーションリーフ110を患者プレーンシールド130の両側の後ろに引っ込めたとき、両方の列が完全に開く。一方の列のリーフが患者プレーンシールド130を越えて(かつ治療ビームの経路115を越えて)延びると、これらリーフは、完全閉じ位置にある。
MLC100内では、各リーフは、それ自体のモータによって作動されるのが良い。一実施形態では、各リーフは、リーフの位置を正確に制御するためにそれ自体の変位計器またはエンコーダを有する。変位計器またはエンコーダは、関連リーフのためのリーフ位置確認システムとして作用することができる。一実施形態では、変位計器は、線形可変差動変圧器(LVDT)である。使用することができるLVDTの一例は、マイクロストレイン(MicroStrain(登録商標))によって製造されている差動可変リラクタンストランスデューサ(DVRT)である。別の実施形態では、変位計器は、回転可変差動変圧器(RVDT)である。別の実施形態では、エンコーダは、シャフト取り付け型増分(インクリメンタル)回転エンコーダ(例えば、マクソン(Maxon(登録商標))によって製造されているEncoder MEnc 10)である。変位計器は、リーフが誘導経路に沿ってどれほど遠くまで動いたかに応じる読みを出力する。一実施形態では、変位計器は、値がリーフの位置で決まる電圧を出力する。電圧と変位との間にはほぼ線形の関係があると言える。別の実施形態では、変位計器は、基準位置からのモータ回転数に対応した別個のディジタルカウント数を出力する。全体として、変位計器は、MLC100用の第1または一次アパーチュア確認システムとして働くことができる。
また、ハウジング105内には画像センサ125が配置されている。図示のように、画像センサ125は、放射線ビームの経路115内に位置するのを避けるためにビーム軸線120からオフセットしたMLC100内の位置を占める。画像センサ125は、リーフ110に対して斜めの角度をなした状態でリーフ110の方へ差し向けられている。したがって、画像センサ125は、アパーチュアの歪曲オブリークビュー画像を生成する。
画像センサ125は、放射線治療ビームを送出する前、送出している間および送出した後におけるリーフの実際の位置を示すために使用できる画像ベースのアパーチュア確認システムの一コンポーネントである。画像ベースのアパーチュア確認システムは、リーフ位置を検出するために処理装置によって実行される画像処理アルゴリズムと一緒に画像センサ125によって生成された画像を用いることができる。画像センサ125は、リーフ110の映像および/またはリーフ110の1つまたは2つ以上の静止画像を生成することができる。画像ベースアパーチュア確認システムは、画像処理技術を用いてこれら画像を処理してリーフ位置を突き止めることができ、そしてこれらリーフ位置を治療計画から得られる指定されたリーフ位置、別のアパーチュア確認システムによって測定されたリーフ位置(例えば、多数の変位計器によって求められたリーフ位置)などと比較することができる。一実施形態では、画像ベースアパーチュア確認システムによって決定されたリーフ位置をMLCモータ制御システム(例えば、変位計器/エンコーダの集まりを含む)によって決定されたリーフ位置と比較する。MLCモータ制御システム、治療計画、および/または画像ベースアパーチュア確認システムから決定されたリーフグラフィックスを画像ベースアパーチュア確認システムによって生成された画像上に重ね合わせるのが良く、それによりコリメーションリーフが動いているときまたは休止状態にあるときにリーフ位置に関するリアルタイム情報を提供することができる。
一実施形態では、画像センサ125は、画像センサ125および追加のコンポーネント(例えば、リモートセンサ制御装置ボード)を含む画像化装置の一部であり、この画像センサは、画像化装置の追加のコンポーネントから離れて配置され、その結果これら追加のコンポーネントは、放射線ビームから離されることになる。経時的に、放射線ビームからの放射線は、画像化装置のコンポーネントを損傷させる場合がある。かかる損傷は、画像化装置を画像センサ125および沿革センサ制御装置ボード(および潜在的に他のコンポーネント)に分割するとともにセンサ制御装置ボード(および/または他のコンポーネント)を放射線ビームから離した状態に位置決めすることによって軽減できる。一実施形態では、センサ制御装置ボードは、放射線ビームから離れて配置されるが、依然として、MLCのハウジング内に配置される。別の実施形態では、画像センサ125は、MLCのハウジング内に配置されるが、センサ制御装置ボードは、ハウジングの外部に配置される。一実施形態では、センサ制御装置ボードは、センサ制御装置ボードを放射線ビームから分離するシールドの背後に配置される。一実施形態では、画像センサ125は、相補型金属酸化膜(CMOS)デバイスである。別の実施形態では、画像センサ125は、電荷結合素子(CCD)である。
コリメーションリーフに対する画像センサ125の位置および角度によっては、画像センサ125によって生成される画像がオブリークビュー画像となる場合がある。例えば、これら画像は、キーストーン効果を示す場合がある。画像ベースアパーチュア確認システムは、これら画像を処理してレンズディストーション(例えば、半径方向レンズディストーション)を除去するとともに画像をオブリーク画像から別の視点からとったように見えるトップビュー画像に変換する処理装置(図示せず)を含むのが良い。トップビュー画像は、画像センサがビーム軸線120に平行に差し向けられるとともにビーム軸線120上にほぼ位置決めされた場合に得られるビューに匹敵する。画像センサ125によって生成されるオブリークビュー画像は、更に光学的にゆがめられた画像(カメラ光学素子によって引き起こされる)である場合がある。画像ベースアパーチュア確認システムの処理装置は、加うるに、歪曲オブリークビュー画像を処理してディストーションを除去することができる。これは、画像の見え方をオブリークビューからトップビューに変換するのに先立って実施されるのが良い。ゆがめられていない(または非歪曲)画像は、カメラ固有のパラメータ(例えば、レンズの半径方向または樽型ディストーション、センサスキューなど)を画像センサ125から得られた生の画像に適用することによって得ることができる。
一実施形態では、MLCは、1対のリーフ列を含み、かかる1対のリーフ列を便宜上、本明細書においては、左側列および右側列と言う場合がある。図2は、一実施形態によるコリメーションリーフの1つのリーフ列200の構造の細部を示している。図示のように、一実施形態では、各リーフは、頂縁に設けられたノッチ225を有し、ノッチ225は、前縁205を有する。各リーフは、頂部コーナ210および前縁220を更に有する。リーフは、これらリーフがリーフの頂縁からある程度の垂直距離を置いたところでたがいにほぼ接触するが、頂縁のところでは隙間230だけ離隔されるよう傾斜しているのが良い。換言すると、各リーフの幅は、舌部215を形成するよう頂部のところで狭くなっている。隣り合うリーフの舌部相互間の隙間230が示されている。また、リーフの直線移動方向235が示されている。
図3は、一実施形態としての単一のコリメーションリーフ300の側面図である。ノッチ325がコリメーションリーフ300の頂部と底部のところに示されている。また図示のように、リーフの前縁320は、頂部リーフコーナ310を越えて張り出している。かくして、リーフ300は、前縁320から頂部リーフコーナ310まで傾斜部330を有する。その結果、画像センサ125によって生成された画像は、リーフの頂部リーフコーナ310を示すことができるが、前縁320を示すことができない(例えば、前縁320が陰になっている場合)。
上述したように、画像センサ125は、ビーム軸線からオフセンター状態にあり、したがって、MLCアパーチュアのオブリークビュー画像を生じさせる。図4Aは、一実施形態としてのマルチリーフコリメータ用の例示の較正アパーチュアのオブリークビュー画像400を示している。図4Bは、一実施形態によるマルチリーフコリメータ用の例示の較正アパーチュアのトップビューテンプレート画像450を示している。画像ベースアパーチュア確認システムは、透視による変換マトリックスを生成するため、オーバービュー画像とトップビューテンプレート画像とのキーポイントマッチングを実施することによって較正できる。変形例として、結果として得られた変換内容は、マトリックス内に表示されなくても良い。これとは異なり、他形式の変換パラメータは、画像センサ125からの将来の画像を変換するためにコンピュータ計算されて記憶されるのが良い。
一実施形態では、較正アパーチュア内のリーフは、非一定位置にある。較正アパーチュア内のリーフは、このアパーチュアが多くのジグザグを有するよう位置決めされるのが良く、それにより、多くの縁が作られ、かくして多くのキーポイントが作られる。換言すると、リーフは、リーフ先端(前縁または端)およびノッチが一列に並ばず、これとは異なり、都会のスカイラインのように一連のコーナと谷部を形成するよう調節されるのが良い。一実施形態では、リーフは、最小限に非再現性のパターン(例えば、完全に非再現性の配列)に配列されている。一実施形態では、各隣のリーフは、これを境界付けるリーフとは異なる位置を有する。縁およびコーナの存在により、標準的な特徴記述子によって容易に配置されるとともに適合する多くの独特のパターンを作るのが助けられる。一実施形態では、リーフは、準ランダム用方式で位置決めされ、それにより、隣り合うリーフ相互間の相対水平変位は、隣り合うリーフ相互間の画素の距離の4倍までであり、1枚または2枚以上のリーフは、外部または周囲光がMLCのハウジングに入るのを制止するのを助けるようコリメータの中心を越えて延長される。
一実施形態では、較正アパーチュアは、図7Aおよび図7Bに示されたアパーチュアに対応している。図示のように、アパーチュア内の各隣のリーフは、異なる位置を有する。加うるに、アパーチュアの中の幾つかのリーフは、MLCのビーム軸線を越えて延長されている。これにより、MLC内の周囲光を減少させるスクリーンが生じ、それによりテンプレート画像と種々の外部照明環境で捕捉された画像とのずれを減少させることによってキーポイントマッチング制御が向上する。一実施形態では、3枚のリーフが周囲光を遮断するよう延長されている。変形例として、1枚、2枚または3枚以上のリーフが周囲光を遮断するよう延長されても良い。変形例として、較正は、暗室内でまたは不透明な光カバーをMLCの遠位端に取り付けた後に実施されるのが良く、それにより全てのリーフを開くことができる。
図4Bに戻ってこれを参照すると、画像テンプレートは、レンダリングを用いて(例えば、リーフの真上にかつビーム軸線に沿って位置する理想的な画像センサ視点からのコンピュータ生成三次元モデルをレンダリングすることによって)コンピュータ計算により生成されたディストーションのない合成画像であるのが良い。別の解決手段は、テンプレート画像を収集するために特別のマウントを用いて画像センサを部分的に組立てられたエンジニアリングユニット内のオーバーヘッド位置に入れることである。変形例として、画像テンプレートは、画像センサによって元々生成された手動かつ/あるいはコンピュータ計算により操作された画像であるのが良い。例えば、画像テンプレートを生成するよう透視変換の際に拘束された制御点を用いて操作されるのが良い。一実施形態では、透視変換は、手動または自動的に定められた座標マッピング(歪曲空間からテンプレート空間まで)が所与の場合、数値的に解が求められる。例えば、オブリークビュー画像中の案内フレームまたは側部保護プレートに沿う7つまたは8つ以上の点に加えて基準座標空間内のこれらの理想的な存在場所(ここでは、これら場所は、完全な長方形を形成している)が所与の場合、任意の標準ホモグラフィ推定技術を利用して変換マトリックスをコンピュータ計算するのが良い。次に、この変換マトリックスをオブリークビュー画像に適用して画像テンプレートを生成するのが良い。本明細書において説明する実施形態は、テンプレート画像中の正確なスケール(画素サイズ)を必要としないということに注目されたい。と言うのは、ミリメートル単位での実際のリーフ位置への画素位置の較正手順を実施することができるからである。単一のテンプレート画像を作ることができ、そして同様なリーフ設計および照明システムを備えた多くの互いに異なるMLCによって用いることができる。これにより、画像センサ取り付けハードウェアにおいて広範な機械的ばらつきが許容できる。
適当な画像テンプレートは、全てのリーフの移動方向が水平である画像テンプレートであり、任意所与のリーフ平行移動の場合、x座標は、同一列中の各リーフについては同一である。換言すると、水平方向反対側のリーフ対は、任意のリーフ平行移動時に同一のy座標(垂直方向における画素の存在場所)を有し、所与の列に属する各リーフは、リーフが案内フレームを出る位置に関して同一の水平の画素存在場所を有することになる。
画像テンプレート、および他の変換されたトップビュー画像は、容易に処理される画像を提供する基準座標空間(RCS)および機械的空間(例えば、変位計器からの測定値を容易に変換することができる)中に容易に平行移動されるx‐y座標を有するのが良い。基準座標空間は、直線であり、かつ良好に定められた座標空間であり、この座標空間内において、リーフ外観、リーフ枚数およびリーフ移動方向に関する仮定を行うことができる。この方式の一利点は、厳しい機械的公差に関する要件が低いことであり、その結果、コンポーネントのコストおよび製造コストが著しく低くなる。基準座標空間内において、各リーフは、単一の軸線(例えば、単一のy座標に沿って)のみ動くことができる。
一実施形態では、較正は、画像センサ125のオーバービュー画像をトップビュー画像に正確に変換するために実施される。較正は、マルチリーフコリメータのリーフを指定された較正アパーチュアに位置決めしてテンプレート画像と比較することによって実施されるのが良い。指定較正アパーチュアは、多数のキーポイントを生じさせる正確な形態であるのが良い。
画像処理は、テンプレート画像450とオブリークビュー画像400の両方にキーポイントを定めるために実施される。図示のように、オブリークビュー画像400は、左リーフ列402Aおよび右リーフ列402Bを有し、各列は、テンプレート画像450中の左リーフ列452Aおよび右リーフ列452Bに関するリーフの同一の位置に対応した指定された位置に配置されている同数のリーフを含む。具体的に説明すると、図示の実施例では、リーフ405A,405B,410A,410Bは、リーフ455A,455B,460A,460Bの位置に対応した位置を有する。
いったん2つの画像400および450においてキーポイントが判断されると、歪曲オブリークビュー画像400から、テンプレート画像450における対応するキーポイントまで、キーポイントがマッチングするようにキーポイントマッチングが実行される。一実施形態においては、スケール不変、回転不変および/またはオリエンテーション不変である特徴マッチング手法が、キーポイントをマッチさせるのに用いられる。利用できる可能性のあるキーポイント生成アルゴリズム/記述子の例は、スケール不変特徴変換(scale-invariant feature transform:SIFT)、正規化ロバスト不変特徴(generalized robustinvariant feature:G‐RIF)、高速化ロバスト特徴(speeded up robust features:SURF)、勾配位置および方向ヒストグラム(gradient location-orientation histogram:GLOH)、バイナリロバスト不変性スケーラブルキーポイント(binary robust invariant scalable keypoints:BRISK)、高速レティーナキーポイント(fast retina keypoint:FREAK)、方向付きFASTおよび回転BRIEF(oriented FAST and rotated BRIEF:ORB)等を含む。画像400,450の間でキーポイントをマッチさせるのに利用できる可能性のある特徴マッチングアルゴリズムの例は、ランダムサンプルコンセンサス(random sample consensus:RANSAC)を含む。歪曲オブリークビュー画像とテンプレート画像との間の所与の十分な数のキーポイントの一致、すなわち、基準座標空間(reference coordinate space:RCS)へのマッピングは、ランダムサンプルコンセンサス(RANSAC)ベースのまたは最小中央値二乗ロバストフィッティング法を用いて逆問題を解くことにより、不一致のキーポイントに対して高耐性で得ることができる。較正アパーチュアによって生じる(マルチスケールでの)さまざまなパターンの増加は、キーポイントの一致の信頼性を向上させる。較正アパーチュアで生じるパターンの量、ひいてはキーポイントの一致の数は、間違った一致に対するフィッティング法のロバスト性を増すとともに、解答のエラーを減らす。
オブリークビュー画像のウィンドウ420は、テンプレート画像の同様のウィンドウ470に対応する。図5は、ウィンドウ420および470の拡大図の領域間の特徴マッチング500を示す。検出されたキーポイント505,510,515がウィンドウ470内に図示され、また、検出されたキーポイント520,525,530が、ウィンドウ420内に図示されている。キーポイント505がキーポイント520にマッチし、キーポイント510がキーポイント525にマッチし、およびキーポイント515がキーポイント530にマッチしている、キーポイントマッチ535,540,545が図示されている。
図6は、テンプレート画像605とオブリークビュー画像610との間の単一のキーポイント625,630の場合のキーポイントマッチ600を考慮して拡大した想定例を示す。キーポイント領域615は、キーポイント625を含むように図示され、また、キーポイント領域620は、キーポイント630を含むように図示されている。キーポイントマッチ635が、キーポイント625とキーポイント630との間に図示されている。キーポイントマッチングアルゴリズムの出力は、イメージセンサ125によって撮られたオブリークビュー画像を、基準座標空間を有するトップビュー画像に変換するのに利用できる可能性のある変換マトリクスであってもよい。
また、較正は、画像ベースのアパーチュア確認システムと、追加的なアパーチュア確認システム(例えば、主アパーチュア確認システム)との間の対応を較正することを含んでもよい。画素位置を実際のリーフ位置に対して較正する1つの方法は、(エンコーダを用いる)既知の空間インクリメントにおいてリーフを移動させて、リーフが移動した距離を、画像ベースのアパーチュア確認システム上で観察された際の移動距離に対して較正する較正手順に従うことである。いったん各リーフに対して実行されると、エンコーダカウント(または、リーフが移動したmm)と画素との間の変換を、各リーフに対して推定することができる。
図7Aは、一実施形態に従ってマルチリーフコリメータの較正アパーチュアのオブリークビュー画像700を示す。図7Bは、一実施形態に従ってオブリークビュー画像700の斜視変換を実行することによって生成された較正アパーチュアのトップビュー画像750を示す。同様の斜視変換を任意のMLCアパーチュアに対して実行してもよい。画像の画像処理を単純化してMLCアパーチュアを決定するために、オブリークビュー画像700をトップビュー画像750に変換することができる。オブリークビュー画像700は、変換マトリクスをオブリークビュー画像700に適用することによって、トップビュー画像に変換することができる。変換マトリクスは、図4A〜図6に関連して上述したように、画像ベースのアパーチュア確認システムの較正を実行することによって生成することができる。いったん変換マトリクスが生成されると、その変換マトリクスを、イメージセンサ125によって生成された各オブリークビュー画像に適用して、その画像を、基準座標空間を有するトップビュー画像に変換することができる。そして、リーフ位置を決定するために、トップビュー画像に対して画像処理を実行してもよい。
いったんオブリークビュー画像700が、基準座標空間(基準座標系ともいう)を有するトップビュー画像750に変換されると、その画像をサブドメインに分けることができ、この場合、各サブドメインは、単一のリーフに対応する。そして、そのサブドメインに対応するリーフのリーフ位置を決定するために、画像処理を各サブドメイン内で実行することができる。一実施形態において、前縁位置は見えない可能性があるため、リーフ上のノッチは、リーフ前縁位置のプロキシとして利用される。他の実施形態では、ノッチ以外のプロキシを用いてもよい。リーフのカメラ対向側のどのような視覚的特徴も、リーフの前縁を追跡するのに用いることができる。プロキシとして利用できる可能性のある他の特徴の例は、リーフに付けられた色付きビーズ、リーフ内のエッチングパターン等を含む。
一実施形態において、テンプレートマッチングは、サブドメイン内の画像ブロックと、MLCリーフノッチテンプレートのセットとの間の最高の正規化相関係数を用いて位置を探すために、各サブドメイン内で実行される。各MLCリーフノッチテンプレートは、特定のリーフノッチの画像テンプレートであっても良い。(図2および図3に示すように)リーフの実際の先端はカメラでは見えないため、リーフノッチは、そのリーフの前縁の位置の代用として用いても良い。リーフ縁は、1つまたは2つ以上のリーフ縁テンプレートによって検出され、それらは、カメラから見えるようなリーフの先端の外観を表す部分画像として定義される。リーフ縁テンプレートは、リーフの幅の約2倍の垂直方向サイズと、垂直方向サイズの約4倍の水平方向サイズとを有している。この場合のリーフ縁テンプレートは、リーフの先端およびその先端を越えて延びているある程度の空間、リーフ上のノッチ、およびそのノッチを越えてガイドフレームに向かって延びているリーフの一部を含む。リーフ先端に最も近接するノッチの側の位置は、各リーフ縁テンプレートにおいて既知である。したがって、画像内のマッチング領域が決定された場合、イメージセンサ上では見えないそのリーフの縁の位置もまた、図2および図3に示すように、リーフの機械的デザインを介して既知である。このアプローチは、リーフの前縁(端)に対して、その位置に関する厳しい許容差でノッチを正確に製造することによって容易にすることができる。ノッチが検出された場合、リーフの端部の位置を正確に判断するために、そのノッチとリーフの端部との間の差分すなわちオフセットを考慮に入れることができる。
リーフ検出に関する信頼性の尺度は、画像内のリーフ位置を検出するのに用いられるオブジェクトが既に正しく識別されているという信頼性と同等である可能性がある。このことは、マッチしたリーフテンプレートと、リーフ上のノッチを中心とするトップビュー画像の対応するサブ領域の正規化相関係数(normalized correlation coefficient:NCC)を計算することによって行っても良い。一実施形態において、1つまたは2つ以上のリーフノッチテンプレートは、おそらくはノッチの位置である、最高NCCを有する位置を識別するために、トップビュー画像のサブドメインに沿って移動される。一実施形態においては、複数のノッチテンプレートが、(例えば、リーフの位置に依存する発光および視野角を変えることにより)ロバスト性を向上させるのに用いられる。NCCは、標準的な相関尺度の変形であり、この場合、標準的な相関関係は、平均値を減じて、サブ領域の標準偏差で除して、この測定基準を、画像の明るさが照明および露出条件によって変化し得る画像処理アプリケーションに、より適するようにすることを含む。NCCの値は、0〜1の範囲の浮動小数点数である。1.0という絶対値は、画像テンプレートと、歪曲オブリークビュー画像のサブ領域との間の(平均値および標準偏差正規化後の)完全一致に相当するが、0という値は、相関なしに相当する。一実施形態において、0.6という値が、許容可能な検出信頼性を決めるためのしきい値として用いられる。歪曲オブリークビュー画像の領域のグレースケール強度u、およびマッチングリーフ縁テンプレートνの場合、NCC値は、
として計算される。この場合、pおよびqは、リーフノッチ/縁テンプレート(およびリーフノッチに対応する場合に検出された歪曲オブリークビュー画像の領域)が及ぶ画素の行および列インデックスである。他の尺度を、またはリーフ追跡アルゴリズムも、カメラセンサから取得した画像からリーフの位置を判断するのに適用しても良い。
図8は、MLCのアパーチュアのオブリークビュー画像をトップビュー画像に変換する方法800の場合の一実施形態を示す。方法800の動作は、画像ベースのアパーチュア確認システムによって実行することができ、そのシステムは、イメージセンサと、イメージセンサからのデータを処理する処理論理とを含んでもよい。この処理論理は、ファームウェア、ソフトウェア、ハードウェアまたはこれらの組合せを含んでもよい。例えば、処理論理は、1つまたは2つ以上の画像処理アルゴリズムを実行するプロセッサを含んでもよい。
ブロック805において、MLC内に配置されたイメージセンサは、MLCのアパーチュアの歪曲オブリークビュー画像を生成する。イメージセンサは、MLCのビーム軸からずれているMLC内の位置に配置することができるとともに、アパーチュアを形成する複数のリーフの上面の画像を生成することができる。ブロック810において、処理論理は、歪曲オブリークビュー画像を、基準座標空間を有する非歪曲トップビュー画像に変換する。このことは、一連の変換で実行することができる。第1の変換は、レンズディストーション(歪曲)を除去することができ、かつ、歪曲オブリークビュー画像を非歪曲オブリークビュー画像に変換することができる。第2の変換は、非歪曲オブリークビュー画像を非歪曲トップビュー画像に変換する斜視変換とすることができる。第2の変換は、斜視変換マトリクス(例えば、投影またはホモグラフィ)または他の変換パラメータをオブリークビュー画像に適用することによって実行することができる。ブロック812において、トップビュー画像を用いて、MLCの各リーフのリーフ位置を決定するために、画像処理が実行される。
ブロック815において、処理論理は、MLCのアパーチュアが、トップビュー画像に基づく指定のアパーチュアに一致しているかを判断する。一実施形態において、処理論理は、決定されたリーフ位置を、治療計画で指定されたリーフ位置と比較して、決定されたリーフ位置と、指定されたリーフ位置との間のばらつきを判断する。別の実施形態では、処理論理は、決定されたリーフ位置と、追加的なアパーチュア確認システム(例えば、リーフずれゲージ)によって測定したリーフ位置とを比較する。画像ベースのアパーチュア確認システムによって計算されたリーフ位置が、追加的なアパーチュア確認システムによって計算されたリーフ位置からしきい値量未満だけ異なる場合には、そのリーフ位置はマッチしていると見なされる。ブロック820において、アパーチュアが一致している場合、方法は、ブロック835まで継続する。アパーチュアが一致していない場合、方法は、ブロック825へ進む。ブロック825において、処理論理は、通知を生成する。ブロック828において、ユーザは、治療を続けるかまたは中断するかを判断する。続けるとユーザが判断した場合、方法は、ブロック835まで継続する。治療を中断するとユーザが判断した場合、方法は、ブロック830まで継続する。その場合、処理論理は、ブロック830において、治療を中断することができる。リーフ位置が一致した場合には、測定されたアパーチュアは、治療計画での指定アパーチュアに、および/または追加的なアパーチュア確認システムによって測定されたアパーチュアに一致する。そして、処理論理は、ブロック835において直線加速器に、放射線治療ビームを送出させる。そして、方法は、追加的な治療ビームを送出できるように、ブロック805へ戻ることができる。すべての治療ビームが送出されると、方法は終了することができる。
図9は、画像ベースのアパーチュア確認システムを較正する方法900の場合の一実施形態を示す。方法900の動作は、画像ベースのアパーチュア確認システムによって実行することができ、そのシステムは、イメージセンサと、イメージセンサからのデータを処理する処理論理とを含んでもよい。また、動作は、MLCおよび/または放射線治療装置を制御する処理論理によっても実行することができる。この処理論理は、ファームウェア、ソフトウェア、ハードウェアまたはこれらの組合せを含んでもよい。例えば、処理論理は、1つまたは2つ以上の画像処理アルゴリズムを実行するプロセッサを含んでもよい。
方法900のブロック905において、処理論理は、MLCのリーフを、それらが、テンプレート画像に示されている既知のアパーチュアに一致する所定の較正アパーチュアを画定するように配置させる。ブロック910において、処理論理は、MLCのイメージセンサに、較正アパーチュアの歪曲オブリークビュー画像を生成させる。ブロック912において、処理論理は、歪曲オブリークビュー画像を処理して、それを、非歪曲オブリークビュー画像に変換する。「非歪曲(ゆがんでいない)」という用語は、斜視野角によって引き起こされる幾何学的ディストーションではなく、(レンズまたはカメラによって引き起こされる)光学的ディストーションがないことを指す。ブロック915において、処理論理は、較正アパーチュアの非歪曲オブリークビュー画像に対して画像処理を実行して、キーポイントの第1のセットを見つけ出す。ブロック920において、処理論理は、テンプレート画像に対して画像処理を実行して、キーポイントの第2のセットを見つけ出す。一実施形態において、テンプレート画像は、ビーム軸に沿っているとともにビーム軸の方向を向いているカメラに対応する、平面視(オーバーヘッドビューともいう)画像である。ブロック925において、処理論理は、キーポイントの第1のセットの要素を、キーポイントの第2のセットの対応する要素にマッチさせるように特徴マッチングを実行する。ブロック930において、処理論理は、キーポイントの第1のセットを、キーポイントのマッチングする第2のセットに位置合わせする変換を定義する。ブロック935において、処理論理は、マッチしたキーポイントを用いて、変換マトリクス(または、変換パラメータのセット)を生成する。
実施形態においては、複数の情報を、空間的および時間的に記録してから、統一された体裁でユーザに提示することができる。制御された基準座標空間の利用は、MLCアパーチュアの非歪曲トップビュー画像上に情報を重ね合わせることを可能にする。すべての情報が、基準座標空間(RCS)にマッピングされるため、その後、それらの情報の各項目を、RCSも有している非歪曲トップビュー画像上に重ね合わせることは容易である。情報の各項目にはレイヤを割り当てることができ、そのことは、ユーザコマンドに基づいてオンオフすることができる。レイヤを割り当てることができ、かつ、非歪曲画像上のオーバーレイとして表示することができる情報の種類の例は、前処理コンピュータ断層撮影(computed tomography:CT)画像に基づいて生成されたディジタル再構成シミュレーション画像(digitally reconstructed radiograph:DRR)、アパーチュア確認システムによって決定されたリーフ位置、治療計画によって決められたリーフ位置等を含む。オーバーレイで示すことができる他の情報は、治療計画からの輪郭(例えば、リスク臓器(organs at risk:OAR))、治療計画によって規定される線量分布の投影等を含む。潜在的に、治療計画から入手できるいかなる情報も、信頼性を増すために、および、以前に生成された治療計画との関連で放射線ビームが向けられる箇所をよりうまく提供するように、示すことができる。したがって、MLCアパーチュアの視界は、リーフがあるべき箇所も、リーフが現在位置している箇所も、示すことができる。この情報は、(例えば、リアルタイムまたは疑似リアルタイムでの)時間同期ムービーモードで、または、(例えば、放射線治療ビームの送出の前後の)静止スナップショットとして、示しても良い。異なる可視指示を、さまざまな種類の情報を示すのに用いても良い。例えば、動いているリーフ、イメージセンサベースのアパーチュア確認システムと別のアパーチュア確認システムとの間で不一致があるリーフ、現在の位置が治療計画の位置と異なるリーフ等を示すために、カラーおよび/またはシェーディングを用いても良い。
一実施形態において、画像ベースのアパーチュア確認システムは、画像データの連続ストリームを生成し、その連続ストリームは、リアルタイムリーフ位置を推定するために連続的に解析される。光学的に推定されたリーフ位置は、安全で正確な治療ビームコリメーションを確保するために、追加的なアパーチュア確認システムと治療計画で指定されたリーフ位置とによって決定された両方のリーフ位置と、追加的に連続的に比較しても良い。また、非歪曲画像の提示は、ユーザが現在のアパーチュアを目で見てそのアパーチュアが正しいかを判断できるという点で、品質保証に関する追加的なレイヤも提供する。このことは、ユーザの信頼性を向上させる可能性があるとともに、システムの誤作動の場合に、システムに関する価値ある洞察をもたらす可能性がある。例えば、アパーチュア確認システム間でのリーフ位置間に不一致がある場合、ユーザは、画像のレビューに基づいて、機械的故障と光学的不具合とを識別することができる。
図10〜図12は、本明細書において説明した実施形態によるMLCアパーチュアの絵画的表現を示す図である。図10を参照すると、略図1000は、多数のオーバーレイが施されたMLCアパーチュア130のトップビュー画像を示している。同様に、図11では、略図1100は、多数のオーバーレイが施されたMLCアパーチュア1130のトップビュー画像を示し、図12では、略図1200は、MLCアパーチュア1230のトップビュー画像を示している。トップビュー画像は、図8の実施形態を参照して説明したように生成されているのが良い。
略図1000,1100,1200の各々に関し、略図の中心1002は、この略図に垂直なビーム軸線に相当するのが良い。略図は、ライブビデオカメラ画像、静止画像、および/またはMLCリーフ位置に関するリアルタイム情報を与える重ね合わせグラフィックスを示すのが良い。一実施形態では、略図1000は、ライブビデオカメラ画像(例えば、治療放射線ビームがオフの場合)を示し、略図1100は、リーフ1004の静止カメラ画像(例えば、治療放射線ビームがオンの場合、治療放射線ビームがまさに始まろうとしている場合、または治療放射線ビームの送出に続き)を示している。一実施形態では、最大ボタン1035を選択することにより、二次フィードバック細部を備えた窓が開く。
図示の略図1000,1100,1200では、患者シールド1005は、クロスハッチが施された垂直バーによって表わされている。患者シールド1005は、MLCリーフの左側列および右側列上に位置するのが良い。第1の視覚的性質(例えば、第1の色または第1の線の太さを有する実線)を有する線と長方形のオーバーレイ1010は、第1のアパーチュア確認システムによって(例えば、エンコーダによって)測定されたリーフ位置を示すのが良い。一実施形態では、青色の線/長方形が第1のアパーチュア確認システムによって測定されたリーフ位置を示すために用いられている。各リーフを包囲した長方形1010は、MLCモータ制御システムに従って各リーフの位置を示すよう各列からはみ出るのが良い。MLCモータ制御システムは、個々のリーフの各々のための別個のエンコーダまたは他の変位計器を含むのが良い。長方形1010は、トップビュー画像では陰の状態で示されるのが良い(およびかくしてトップビュー画像では見えない)各リーフの最も前側の縁のところで終端している。リーフの最も前側の端または先端は、トップビュー画像では見えない場合があり、と言うのは、これらリーフは、これらの端のところがテーパしている場合があるからである。
第2の視覚的性質(例えば、第2の色または破線)を有する垂直線1040は、各リーフの可視縁を示すのが良い。一実施形態では、緑色の線は、リーフの可視縁を示すために用いられている。各リーフ1004の最も前の縁1050は、図示されている可視縁1040から既知の距離を置いたところに位置するのが良い。一実施形態では、各リーフ1004は、リーフの先端部または端から既知の距離を置いたところに位置するノッチ1045を有する。リーフ1004の先端部または端の位置は、既知の距離をリーフ1004のためのノッチ1045の測定位置に追加することによって決定できる。
治療計画(例えば、OAR)内に含まれている計画標的堆積(PTV)輪郭1025および/または他の輪郭(例えば、腫瘍の)がまた、略図1000,1100,1200に示されるのが良い。一実施形態では、PTV輪郭1025は、赤色である。一実施形態では、PTV輪郭1025は、MLCリーフ1004がこれらの最終の位置に達したとき(そしてもはや動いていないとき)実線であり、MLCリーフ1004が運動中であるとき(これらの最終の位置に到達していないとき)破線である。
略図1000は、画像が生成されているときのビデオ画像(ライブ画像およびムービー画像とも言う)を示している。画像は、リアルタイムでまたはほぼリアルタイムでアップデートされる運動中の画像であるのが良い。一実施形態では、画像は、4秒ごとに1フレーム(1画像)レートでアップデートされる。他のリフレッシュレート、例えば毎秒1フレーム、毎秒4フレーム、2秒ごとに1フレームなどもまた使用できる。かかるビデオ画像は、リーフの運動を示す追加の視覚的表示1015,1020を含むのが良い。第1の視覚的表示(例えば、第1のシェーディング)1015は、標準リーフ運動を示すことができ、第2の視覚的表示(例えば、第2のシェーディング)1020は、運動中のリーフがその最終位置に近づいていることを示すことができる。一実施形態では、灰色のシェーディングがリーフのリーフ運動を示すためにこのリーフについて用いられる。一実施形態では、リーフの視覚的オーバーレイのためのシェーディングは、リーフがその最終の行き先に近づいたときに短時間で黄色に変化する。
一実施形態では、リーフ1004が動いている間、画像ベースのアパーチュア確認システムおよび他のアパーチュア確認システムからのデータが互いにコンフリクトする場合がある。しかしながら、リーフ1004がいったんこれらのプログラムされた位置に達すると、これらの非対応のシステムからのデータが応答すべきである。別の実施形態では、別のアパーチュア確認システムは、リーフ104が動いているときであってもこれらのデータが応答するよう時刻同期される。
略図1100は、MLCアパーチュア1130の静止画像を示している。検出結果が検出マーカ1135により示されるのが良い。一実施形態では、検出マーカ1135は、小さな正方形、円、ひし形、または他の形状の上に重ね合わされた+の符号として示されている。リーフ1枚あたり1つの検出マーカが設けられるのが良く、この検出マーカは、幾つかの実施形態では、リーフノッチの前縁のところに位置するのが良い。検出マーカ1135は、リーフ位置確認が行われた後に示されるのが良い(例えば、1つまたは2つ以上のアパーチュア確認システムで測定されたリーフ位置を比較することによって)。各検出マーカ1135は、関連のリーフ1004に関するリーフ位置確認の結果を示す視覚的表示を備えた状態で示されるのが良い。一実施形態では、各検出マーカの色は、画像ベースアパーチュア確認システムのリーフ検出アルゴリズムに関する検出信頼性を示している。代替的にまたは追加的に、検出マーカ1135の形状が検出信頼性を示しても良い。緑色および/または円は、一実施形態では80〜100%の信頼性を示すために用いられるのが良い。黄色および/または正方形は、一実施形態では60〜80%の信頼性を示すために用いられるのが良い。赤色および/またはひし形は、一実施形態では60%未満の信頼性を示すために用いられるのが良い。一実施形態では、リーフ1004に沿ってどこかをクリックしてつかむことにより、そのリーフに関する信頼性の値がリーフに関してその列に沿う数値識別子、リーフの位置、およびそのリーフに関する百分率信頼性値を含む追加の情報とともに示される。
検出信頼性がある特定のしきい値を下回ると、画像ベースアパーチュア確認システムは、機能しなくなり、ソフトストップが起こるのが良い。加うるに、追加の細部窓が多くの詳細および命令とともに開くことができる。
図12の略図1200は、画像ベースアパーチュア確認システムの確認失敗後の別のMLCアパーチュア1230の静止画像を示している。一実施形態では、略図1200は、追加の詳細窓の一例である。図示のように、略図1200では、リーフ1205,1212,1215,1220,1222は、画像ベースアパーチュア確認システムによる確認の失敗を示す検出マーカ1245(例えば、赤色検出マーカまたはひし形の検出マーカ)を有する。一実施形態では、幾つかの検出マーカ1250は、黄色でまたは関連のリーフに関する信頼性が第1のしきい値(例えば、60%)にありまたはこれよりも高いが、第2のしきい値(例えば、80%)よりも低いということを示す正方形の形を備えた状態で示されるのが良い。一実施形態では、幾つかの検出マーカ1235は、緑色でまたは関連のリーフに関する信頼性が第2のしきい値(例えば、80%)にありまたはこれを超えていることを示す円の形をした状態で示されるのが良い。リーフ1205,1212,1215,1220,1222の各々は、ユーザの関心をこれらのリーフに喚起するようリーフ警告境界線1248の視覚的表示を備えた状態で示されている。一実施形態では、リーフ警告境界線1248は、黄色でもしくは橙色で、または図示のようにハッシングが施された状態で示されている。ユーザは、失敗したリーフに関する情報を検討し、どのように進めれば良いかを決定することができる。ソフトストップ後、ユーザは、治療の続行または治療の中止を選択することができる。
図13A〜図13Hは、図10〜図12に示された絵画的表現の種々の属性に関する視覚的表示を示している。図13Aは、患者プレーンシールド1005を示している。図13Bは、リーフ1004の可視縁を表わす垂直線1040を示している。図13Cは、画像ベースアパーチュア確認システム以外のアパーチュア確認システム(例えば、画像ベースアパーチュア確認システムが二次的アパーチュア確認システムである場合、一次アパーチュア確認システム)によって測定されたリーフ外形1010を示している。図13Dは、移動中のリーフがこれらの標的位置に近づいているハイライト1020を示している。図13Eは、移動中のリーフのハイライト1015を示している。図13Fは、実線で表わされた腫瘍の輪郭1025を示しており、このことは、リーフが動いておらず、放射線ビームを送り出すことができるということを示している。図13Gは、破線で示された腫瘍の輪郭1025を示しており、このことは、リーフが動いており、放射線ビームが送り出されるべきではないことを示している。図13Hは、検出マーカ1135を示している。図示のように、検出マーカ1135は、2つのアパーチュア確認システムからの測定値がマッチしている(例えば、80%以上の信頼性をもたらす)ことを示す円形(または緑色)マーカを含むのが良い。検出マーカ1135は、2つのアパーチュア確認システムからの測定値が第1のしきい値を超えるが、第2のしきい値を超えないばらつき(例えば、60〜80%の信頼性をもたらす)を有することを示す正方形(または黄色)のマーカを更に含むのが良い。検出マーカ1135は、2つのアパーチュア確認システムからの測定値が第2のしきい値よりも大きいばらつき(例えば、60%未満の信頼性をもたらす)を有することを示すひし形(または赤色)のマーカを更に含むのが良い。
図14A〜図14Dは、MLCアパーチュアの追加の絵画的表現を示している。図14Aは、図11の略図1100に類似したMLCアパーチュアのための静止画像の略図1400を示している。略図1400では、ショー腫瘍輪郭チェックボックス、ショーMLCグラフィックスチェックボックス、ショーカメラ画像チェックボックス、およびショーグラフィックスチェックボックスには全てチェックが入れられている。したがって、MLCアパーチュアの非歪曲画像は、検出グラフィックス、MLCグラフィックスおよび腫瘍輪郭のオーバーレイが施された状態で示されている。
図14Bは、画像ベースアパーチュア確認システム以外のアパーチュア確認システムによって求められたMLCリーフ1412のまさにコンピュータ計算位置の略図1410を示している。図14Cは、腫瘍輪郭1422のオーバーレイが施されたMLCリーフ1412のコンピュータ計算位置の略図1420を示している。図14Dは、基準座標空間の視点から生成されたコンピュータ計算DRR1442のオーバーレイが施されたMLCリーフ1412のコンピュータ計算位置の略図1440を示している。図14Eは、基準座標空間の視点から生成されたコンピュータ計算DRR1462のオーバーレイが施されたMLCリーフ1412のコンピュータ計算位置の別の略図1460を示している。
図14Fは、MLCグラフィックスのオーバーレイが施されたMLC上のリーフのトップビュー画像(例えば、画像ベースアパーチュア確認システムによって生成される)を示している。特に、指令された位置1472と実際の測定位置1474との比較結果1470が示されており、ここでは、灰色のバーが測定位置1474を表わし、パターン化された領域オーバーレイが指令された位置1472を示している。図14Gは、一次アパーチュア確認システムによって測定されたリーフ位置1482と二次アパーチュア確認システム(例えば、画像ベースアパーチュア確認システム)によって測定されたリーフ位置1484との比較結果1480を示している。図14Hは、画像センサによって生成されたリーフ1488の画像上の検出マーカ1486を示している。図14Iは、指令位置1496上に重ね合わされたリーフ1494の検出マーカを示している。
図15A〜図15Cは、実施形態によるMLCアパーチュアの種々の図を示している。図15Aは、検出マーカ1505および腫瘍輪郭1510が図示された略図1500を示している。略図1500では、カメラ静止画像およびMLCグラフィックスがディスエーブルにされている。図15Bは、MLCグラフィックスをターンオンした後における略図1500に相当する略図1520を示している。略図1520は、検出マーカ1505および腫瘍輪郭1510を含み、この略図は、アパーチュア確認システムによって測定されたリーフ位置、リーフの可視縁およびリーフ警告境界線1535を示す垂直線1530を示す線および長方形1525を更に含む。図15Cは、カメラ静止画像もまたターンオンされた後における略図1520に相当する略図1540を示している。したがって、略図1540では、画像ベースアパーチュア確認システムからのリーフ1545の画像が図示されている。
図15Dは、リーフの不可視部分を示すオーバーレイが施されたMLCアパーチュアの一部分の画像を示している。図15Dでは、MLCグラフィックスが追加の情報を提供するようリーフ上に重ね合わされている。MLCグラフィックスは、陰になっている各リーフ(例えば、図2および図3を参照)の最も前の縁まで張り出している長方形1572(例えば、青色長方形)を含む。MLCグラフィックスは、各リーフの頂部コーナの位置を示す垂直線1570(例えば、緑色の線)を更に含む。MLCグラフィックスは、各リーフに設けられたノッチ1562の前縁のところに配置された検出マーカ1566を更に含む。図15Dはまた、各リーフの頂部のところの舌部相互間の隙間1564を示している。
図16は、画像ベースアパーチュア確認システムおよび追加のアパーチュア確認システムを用いてMLCアパーチュアを確認する方法1600の一実施形態を示している。別の実施形態では、画像ベースアパーチュア確認システムおよび別のデータソース、例えば治療計画を用いてMLCアパーチュアを確認することができる。方法1600の操作は、画像ベースアパーチュア確認システムによって実施されるのが良く、この画像ベースアパーチュア確認システムは、画像センサおよび画像センサからのデータを処理する処理論理を含むのが良い。操作は、MLCおよび/または放射線利用装置を制御する処理論理によっても実施できる。処理論理としては、ファームウェア、ソフトウェア、ハードウェア、またはこれらの組み合わせが挙げられる。例えば、処理論理は、1つまたは2つ以上の画像処理アルゴリズムを実行するプロセッサを含むのが良い。
方法1600のブロック1605では、処理論理は、画像ベースアパーチュア確認システムによって生成された画像に基づいてMLCの多数のリーフに関するリーフ位置の第1の推定内容を決定し、これらリーフに関するリーフ位置は、MLCのためのアパーチュアを定める。第1の推定内容は、上述したようにリーフのオブリークビュー画像をリーフのトップビュー画像に変換することによって決定できる。トップビュー画像は、基準座標空間を有するのが良い。
オブリークビュー画像を、基準座標空間(基準座標系とも言う)を有するトップビュー画像にいったん変換すると、画像をサブドメインに分解するのが良く、各サブドメインは、単一のリーフに相当している。次に、画像処理を各サブドメイン内で実施してそのサブドメインに対応したリーフのリーフ位置を決定することができる。一実施形態では、リーフのノッチをリーフの前縁位置のためのプロキシとして用いる。と言うのは、前縁位置は、見ることができないからである。他の実施形態では、ノッチ以外のプロキシを用いることができる。リーフのカメラに向いた側に設けられた視覚的特徴をリーフの前縁の追跡のために用いることができる。プロキシとして用いることができる他の特徴の例は、リーフに取り付けられた着色ビード、リーフにエッチングされたパターンなどを含む。
一実施形態では、テンプレートマッチングを各サブドメイン内で実施してサブドメイン内の画像ブロックと1組のMLCリーフノッチテンプレートとの間の最も高い標準化された相互相関計数を持つ場所を探す。各MLCリーフノッチテンプレートは、特定のリーフノッチの画像テンプレートであるのが良い。リーフノッチをリーフの前縁の位置に関するサロゲートとして用いることができ、と言うのは、リーフの実際の先端部(図2および図3に示されている)がカメラ上では見えないからである。リーフ縁を1つまたは2つ以上のリーフ縁テンプレートで検出し、これらリーフ縁は、カメラから見えるリーフの先端部の外観を表わすサブイメージとして定められる。リーフ縁テンプレートは、リーフの幅のほぼ2倍の垂直サイズおよび垂直サイズのほぼ4倍の水平サイズを有する。リーフ縁テンプレートは、この場合、リーフの頂部、頂部を越えて延びる幾分かの空間、リーフのノッチ、および案内フレームに向かってノッチを越えて延びるリーフの一部分を含む。リーフ先端部に最も近くに位置するノッチの側部の位置は、各リーフ縁テンプレートにおいて知られている。したがって、画像中のマッチング領域を決定すると、画像センサ上で見えないリーフの縁の存在場所もまた図2および図3に示されているようなリーフの機械的設計により知られる。ノッチが検出されると、リーフのノッチと端との間のデルタまたはオフセットを考慮に入れてリーフの端の位置を正確に求めることができる。
ブロック1610では、処理論理は、追加のアパーチュア確認システムからのデータに基づいてリーフに関するリーフ位置の第2の推定内容を決定する。第2の推定内容をリーフに関する変位計器またはエンコーダからの読みに基づいて各リーフについて決定することができる。各変位計器またはエンコーダ値は、特定のリーフ位置に対応するのが良い。代替的にまたは追加的に、ブロック1610では、処理論理は、治療計画の計画されたリーフ位置を決定しても良い。
ブロック1616では、処理論理は、第1の推定内容および第2の推定内容(および/または治療計画からの計画されたリーフ位置の値)を共通基準座標空間(RCS)にマッピングすることができる。一実施形態では、トップビュー画像へのオブリークビュー画像の変換により、第1の推定内容がRCSに自動的にマッピングされる。一実施形態では、各リーフに関するエンコーダ値に対応したリーフ位置を決定することにより、第2の推定内容がRCSに自動的にマッピングされる。
ブロック1620では、処理論理は、第1の推定内容と第2の推定内容(および/または治療計画からの計画されたリーフ位置の第2の値)の比較に基づいてリーフに関するリーフ位置を確認し、リーフ位置は、第1の推定内容が第2の推定内容からしきい値未満だけずれている場合に確認される。一実施形態では、多数のしきい値が利用される。一実施形態では、信頼性値は、第1および第2の推定内容の比較に基づいて各リーフ位置について決定される。別の実施形態では、60%の第1の信頼性しきい値および80%の第2の信頼性しきい値が利用される。リーフに関する位置が60%未満の信頼性値を有する場合、システムは、エラーを生じさせるのが良く、そして治療が中断するのが良い。リーフに関する位置が60%〜80%である場合、システムは、警告を出すのが良いが、治療は続行するのが良い。リーフに関する位置が80%以上の信頼性を有する場合、システムは、リーフの位置が正確に知られていると判定することができる。処理論理はまた、第1の推定内容および/または第2の推定内容を基準座標空間にこれまたマッピングされるのが良い治療計画で定められた規定されたアパーチュアと比較することによってリーフ位置を確認することができる。
ブロック1625では、処理論理は、第2の推定内容の絵画的表現を生成する。ブロック1630では、処理論理は、画像ベースアパーチュア確認システムによって生成された画像を表示する。ブロック1635では、処理論理は、画像上への絵画的表現のオーバーレイを表示する。処理論理はまた、画像ベースアパーチュア確認システムからの第1の推定内容に基づいてグラフィックスを生成するのが良く、そしてこれらグラフィックスを画像上に重ね合わせるのが良い。グラフィックスは、リーフの頂部の可視縁を示す線、検出マーカ(これら検出マーカは、リーフのノッチと一線をなして並ぶのが良い)、リーフ運動を表わすシェーディング、リーフ警告境界線、リーフの前縁を表わす線などを含むのが良い。加うるに、処理論理は、腫瘍および/またはDRRの絵画的表現を生成するとともに画像上におけるこれら両方のうちの一方を画像上に重ね合わせるのが良い。他の絵画的表現/グラフィックスを画像と関連して生成して表示させることも可能である。
ビデオモードでは、新たなデータを連続的に処理し、画像に対するアップデートおよびオーバーレイを連続的に作る。かくして、ユーザは、リーフ位置および追加のデータにリアルタイムでまたはほぼリアルタイムで立ち会うことができる。例えば、新たな画像を毎秒4回、毎秒10回、毎秒5回、毎秒2回、2秒あたり1回などで生成することができる。
図17は、治療計画を生じさせるとともに/あるいは放射線治療を行う際に使用できるシステムの一実施形態を示している。これらシステムは、例えば上述した方法を実施するために使用できる。以下に説明するとともに図17に示されているように、システム1700は、診断画像化システム1705、治療計画システム1710、治療送出システム1715および運動検出システム(図示せず)を含むのが良い。一実施形態では、診断画像化システム1705と運動検出システムは、単一のユニットの状態に組み合わされる。
診断画像化システム1705は、次の医学的診断、治療計画、治療シミュレーションおよび/または治療送出のために使用できる患者の医学的診断画像を生じさせることができる任意のシステムであって良い。例えば、診断画像化システム1705は、コンピュータ断層撮影(CT)システム、磁気共鳴映像(MRI)システム、ポジトロンエミッショントモグラフィ(PET)システムなどであるのが良い。説明を簡単にするために、診断画像化システム1705をX線画像化モダリティと関連して時として以下において説明する場合がある。他の実施形態では、例えば上述したような他の画像化モダリティもまた用いることができる。
一実施形態では、診断画像化システム1705は、画像化ビーム(例えば、X線)を発生させる画像化源1720および画像化源1720によって生じたビームまたは画像化源(例えば、MRIまたはPETスキャンにおいて)からのビームによって刺激された二次ビームまたはエミッションを検出して受け取るための画像化検出器1730を含む。
画像化源1720および画像化検出器1730は、画像化処理を制御するとともに画像データを処理するためにディジタル処理システム1725に結合されるのが良い。一実施形態では、診断画像化システム1705は、治療送出システム1715からの画像化指令を受け取るのが良い。
診断画像化システム1705は、ディジタル処理システム1725、画像化源1720および画像化検出器1730の間でデータおよび指令を移送するバスまたは他の手段1780を含む。ディジタル処理システム1725は、1つまたは2つ以上の汎用プロセッサ(例えば、マイクロプロセッサ)、特定目的プロセッサ、例えばディジタル信号プロセッサ(DSP)または他形式の装置、例えばコントローラまたはフィールドプロプログラマブルゲートアレイ(FPGA)を含むのが良い。ディジタル処理システム1725は、他のコンポーネント(図示せず)、例えばメモリ、記憶装置、ネットワークアダプタなどを更に含むのが良い。ディジタル処理システム1725は、ディジタル診断画像を標準フォーマット、例えば、ディジタル・イメージング・アンド・コミュニケーションズ・イン・メディシン(Digital Imaging and Communications in Medicine:DICOM)フォーマットで発生させるよう構成されているのが良い。他の実施形態では、ディジタル処理システム1725は、他の標準または非標準ディジタル画像フォーマットを発生させることができる。ディジタル処理システム1725は、診断画像ファイル(例えば、上述のDICOMフォーマット化ファイル)をデータリンク1783により治療送出システム1715に伝送するのが良く、データリンク1783は、例えばダイレクトリンク、ローカルエリアネットワーク(LAN)リンクまたはワイドエリアネットワーク(WAN)リンク、例えばインターネット(Internet)であるのが良い。加うるに、システム相互間で移送される情報は、例えば遠隔診断または治療計画形態においてシステムを互いに接続する通信媒体を介して引かれまたは押されるのが良い。遠隔診断または治療計画の際、ユーザは、本発明の実施形態を利用してシステムユーザと患者との間の物理的離隔状態が存在しているにもかかわらず診断しまたは治療することができる。
治療送出システム1715は、治療計画に一致して処方された放射線量を標的体積に投与する治療および/または外科的放射線源1760を含む。放射線源1760は、本明細書において実施形態で説明するMLCに連結されるのが良い。治療送出システム1715は、放射線源1760、画像ベースアパーチュア確認システム1797、一次アパーチュア確認システム1795および/またはMLCを制御し、画像化システム1765からデータを受け取って処理し、そして患者支持装置、例えば治療台1775を制御するディジタル処理システム1770を更に含むのが良い。代替的にまたは追加的に、画像ベースアパーチュア確認システム1797は、それ自体の処理装置を含むのが良く、この処理装置は、本明細書において説明した操作を実行することができる。ディジタル処理システム1770は、診断画像化システム1705、2つまたは3つ以上の立体投影像から受け取った2DX線画像を診断画像化システム1705のディジタル処理システム1725によって生じたディジタル再構成X線像(DRR)および/または治療計画システム1710の処理装置1740によって生じたDRRに位置合わせするよう構成されているのが良い。ディジタル処理システム1770は、1つまたは2つ以上の汎用プロセッサ(例えば、マイクロプロセッサ)、特定目的プロセッサ、例えばディジタル信号プロセッサ(DSP)または他形式の装置、例えばコントローラまたはフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)を含むのが良い。同様に、画像ベースアパーチュア確認システム1797の処理装置は、1つまたは2つ以上の汎用プロセッサ(例えば、マイクロプロセッサ)、特定目的プロセッサ、例えばディジタル信号プロセッサ(DSP)または他形式の装置、例えばコントローラまたはフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)を含むのが良い。ディジタル処理システム1770および/または画像ベースアパーチュア確認システム1797は、他のコンポーネント(図示せず)、例えばメモリ、記録装置、ネットワークアダプタなどを更に含むのが良い。
一実施形態では、ディジタル処理システム1770は、処理装置に結合されていて情報および処理装置によって実行されるべき命令を記憶する読み取り書き込み記憶装置(RAM)または他の動的記憶装置を有するのが良いシステムメモリを含む。システムメモリはまた、処理装置による命令の実行中、一時的変数または他の中間情報を記憶するために使用できる。システムメモリは、読み取り専用記憶装置(ROM)および/または静的情報および処理装置のための命令を記憶する他の静的記憶装置を更に含むのが良い。
ディジタル処理装置システム1770は、情報および命令を記憶する1つまたは2つ以上の記憶装置(例えば、磁気ディスク駆動機構または光学ディスク駆動機構)を表す記憶装置を更に含むのが良い。記憶装置は、本明細書において説明する治療送出ステップを実施するための命令を記憶するために使用されるのが良い。ディジタル処理システム1770は、バス1792または他形式の制御および通信インターフェースによって放射線源1760および治療台1775(およびMLC)に結合されるのが良い。
ディジタル処理システム1770は、放射線源1760によって送り出された放射線治療ビームと標的の位置合わせ状態を維持するために診断X線画像化のタイミングを管理する方法を実行するのが良い。ディジタル処理システム1770は、MLCのアパーチュアを制御するための方法を更に実行することができる。
一実施形態では、治療送出システム1715は、バス1792を経てディジタル処理システム1770に接続された入力装置1778およびディスプレイ1777を含む。ディスプレイ1777は、MLCのアパーチュアを示すことができ、これは、画像ベースアパーチュア確認システムにより生じたMLCアパーチュアのトップビュー画像、追加のアパーチュア確認システムによって測定されたMLCアパーチュアの絵画的表現および/または上述の追加のオーバーレイを含む。ディスプレイ1777はまた、標的移動速度(例えば、治療下にある標的体積の移動速度)を識別するトレンドデータを示すことができる。ディスプレイはまた、患者の現在の放射線被曝量および患者のための投影済み放射線被曝量を示すことができる。入力装置1778により、医師は、治療中、治療送出計画のパラメータを調節することができる。
治療計画システム1710は、治療計画および/またはシミュレーション計画を立案したり変更したりするために処理装置1740を含む。処理装置1740は、1つまたは2つ以上の汎用プロセッサ(例えば、マイクロプロセッサ)、特定目的プロセッサ、例えばディジタル信号プロセッサ(DSP)または他形式の装置、例えばコントローラまたはフィールドプロプログラマブルゲートアレイ(FPGA)を含むのが良い。処理装置1740は、治療計画操作を実施する命令を実行するよう構成されているのが良い。
治療計画システム1710は、バス1786によって処理装置1740に結合されていて処理装置1740によって実行されるべき命令を記憶する読み取り書き込み記憶装置(RAM)または他の動的記憶装置を有するのが良いシステムメモリ1735を更に含む。システムメモリ1735はまた、処理装置1740による命令の実行中、一時的変数または他の中間情報を記憶するために使用できる。システムメモリ1735は、読み取り専用記憶装置(ROM)および/またはバス1786に結合されていて処理装置1740のための静的情報および命令を記憶する他の静的記憶装置を更に含むのが良い。
治療計画システム1710は、バス1786に結合されていて情報および命令を記憶する1つまたは2つ以上の記憶装置(例えば、磁気ディスク駆動機構または光学ディスク駆動機構)を表す記憶装置1745を更に含むのが良い。記憶装置1745は、本明細書において説明した治療計画ステップを実施するための命令を記憶するために使用できる。
処理装置1740はまた、情報(例えば、VOIの2Dまたは3D表示)をユーザに表示するディスプレイ装置1750、例えば陰極線管(CRT)または液晶ディスプレイ(LCD)に結合されるのが良い。入力装置1755、例えばキーボードが情報および/または指令選択を処理装置1740に伝えるために処理装置1740に結合されるのが良い。1つまたは2つ以上の他のユーザ入力装置(例えば、マウス、トラックボールまたはカーソル方向器)もまた、指向性情報を伝え、処理装置1740のための指令を選択し、そしてディスプレイ1750上でのカーソルの動きを制御するために使用されるのが良い。
治療計画システム1710は、治療送出システム、例えば治療送出システム1715とそのデータベース(例えば、記憶装置1745内に記憶されているデータ)を共有することができ、その結果、治療送出に先立って治療計画システムからエクスポートする必要ではないようにすることができる。治療計画システム1710は、データリンク1790を経由して治療送出システム1715にリンクされるのが良く、データリンク1790は、一実施形態では、ダイレクトリンク、LANリンクまたはWANリンクであるのが良い。
注目されるべきこととして、データリンク1783,1790がLANまたはWAN接続部として具体化されると、診断画像化システム1705、治療計画システム1710、および/または治療送出システム1715のうちの任意のものは、非集中型分散化場所に位置するのが良く、その結果、システムは、互いに物理的に遠くに位置するのが良い。変形例として、診断画像化システム1705、治療計画システム1710、および/または治療送出システム1715のうちの任意のものを1つまたは2つ以上のシステム内で互いに一体化されても良い。
図18は、本発明の実施形態としての画像誘導式放射線治療システム1800の形態を示している。図示の実施形態では、放射線治療システム1800は、放射線治療源として作用する直線加速器(LINAC)1801を含む。一実施形態では、LINAC1801は、LINAC1801を位置決めして病理解剖学的構造(例えば、標的1820)を患者の周りの手術ボリューム内の多数の平面内における多数の角度から送り出されたビームで照射するために、多数の(例えば、5つまたは6つ以上の)自由度を備えたロボットアーム端部1802の端部に取り付けられている。治療は、単一のアイソセンタ、多アイソセンタを含むビーム経路または非アイソセントリック方式のビーム経路を必要とするのが良い。変形例として、他形式の画像誘導式放射線治療(IGRT)システムを用いても良い。一変形実施形態では、LINAC1801は、アイソセントリックビーム経路を提供するようガントリ利用型システムに取り付けられるのが良い。特定の一実施形態では、IGRTシステムは、ベロSBRTシステム(日本国においてTM200と呼ばれている)、剛性Oリング利用ガントリを利用した日本国東京所在の三菱重工業株式会社と独国のブレインラブ・エーゲー(BrainLAB AG)の共同製品である。図19を参照してかかるOリングを利用したガントリシステムについて以下に詳細に説明する。
LINAC1801は、ロボットアーム1802を移動させることによって治療中、多数の互いに異なるノード(ロボットが停止するとともに放射線を送り出すことができる既定の位置)のところに位置決めされるのが良い。ノードのところで、LINAC1801は、1本または2本以上の放射線治療ビームを標的に送り出すことができる。ノードは、患者の周りにほぼ球形の分布状態をなして配置されるのが良い。ノードの特定の数および各ノードのところで適用される治療ビームの数は、治療されるべき病理解剖学的構造の場所および種類の関数として様々な場合がある。例えば、ノードの個数は、50から300まで、より好ましくは15から100まで様々な場合があり、ビームの本数は、1200から3200まで、またはより好ましくは50から300まで様々な場合がある。LINAC1801は、ビーム経路に沿ってLINAC1801のフロントに取り付けられた本明細書において実施形態の状態で説明するマルチリーフコリメータ(図示せず)を含むのが良い。
LINAC1801は、放射線治療システム(図示せず)に連結されるのが良く、放射線治療システムは、X線源、およびX線検出器に接続されたプロセッサを含む画像化システムを有するのが良い。画像化システムは、コンピュータ断層撮影(CT)、例えばコーンビームCTを実施するのが良く、画像化システムによって生成された画像は、二次元(2D)または三次元(3D)であるのが良い。画像化システムは、治療中、患者1825を治療台1805上に位置決めするための基準点を提供するよう使用できる。ロボットアーム1835が治療中、患者1825を支持する治療台1805を位置決めすることができる。
図19は、ガントリ利用型(アイソセントリック)強度変調X線像(IMRT)システム1900の一実施形態を示している。ガントリ利用型システム1900では、ヘッド組立体1901を備えた放射線源(LINAC)1902は、これらが患者の軸方向スライスに対応した平面内で回転するようガントリに取り付けられている。次に、放射線を円形回転表面上の幾つかの位置から送り出す。IMRTでは、放射線ビームの形状は、ビームを部分的に遮断することができるマルチリーフコリメータ(MLC)によって定められ、その結果、患者に入射する残りのビームは、既定の形状を有するようになる。結果としてのシステムは、線量分布を標的に送り出すためにアイソセンタのところで互いに交差する恣意的な形状の放射線ビームを発生させる。LINAC1902に取り付けられたMLCは、本明細書の実施形態において説明したMLCである。
一実施形態では、ガントリ利用型IMRTシステム1900は、ジンバル式放射線源ヘッド組立体1901を含むOリング利用システムである。Oリングは、その垂直軸線回りにゆがめられるのが良く、1つまたは2つ以上のジンバルを駆動してパンおよびチルト方向で回転することができるようにし、その目的は、LINAC1902を位置決めすることにある。一実施形態では、ガントリ1905は、水平軸線回りに360°回転し、更に、垂直軸線(スキューとも呼ばれている)回りに±60°の回転を可能にする。直交ジンバルがLINAC1902を保持し、それにより、LINACのパンおよびチルト運動が可能である。このシステムは、X線画像の収集を可能にするよう治療ビームから45°のところに位置するデュアル直交画像化システムを含むのが良い。別の実施形態ではガントリ利用IMRTシステム1900は、バリアン(Varian(登録商標))によって製造されたC字形アーム利用システムである。
上述の説明から、本発明の諸観点を少なくとも部分的にソフトウェアで具体化できることは明らかであろう。すなわち、かかる技術を例えばメモリに入っている命令のシーケンスを実行するコンピュータシステムまたはそのプロセッサに応答する他のデータ処理システム、例えばディジタル処理システム1770で実施できる。種々の実施形態では、ハードウェア回路をソフトウェア命令と組み合わせて使用でき、それにより本発明を具体化できる。かくして、かかる技術は、ハードウェア回路とソフトウェア回路の任意特定の組み合わせまたはデータ処理システム1770によって実行される命令の任意適当な源には限定されない。加うるに、本明細書全体を通じ、種々の機能および処理を説明を簡単にするためにソフトウェアコードによって実施されるものとしてまたは引き起こされるものとして説明することができる。しかしながら、当業者であれば認識されるように、かかる表現は、機能がプロセッサまたは制御装置、例えばディジタル処理システム1770によるコードの実行の結果として得られることを意味している。
コンピュータ可読媒体を用いると、ソフトウェアおよびデータを記憶することができ、かかるソフトウェアおよびデータは、汎用または特定目的データ処理システムによって実行されると、システムは、本発明の種々の方法を実施するようになる。この実施可能なソフトウェアおよびデータを種々の場所に記憶させることができ、かかる場所としては、例えば、システムメモリおよび記憶装置またはソフトウェアプログラムおよび/またはデータを記憶することができる任意他の装置が挙げられる。かくして、コンピュータ可読媒体は、機械(例えば、コンピュータ、ネットワーク装置、携帯情報端末、製造ツール、1組の1つまたは2つ以上のプロセッサを備えた任意の装置など)によってアクセス可能な形態で情報を提供する(すなわち、記憶する)任意の機構を含む。例えば、コンピュータ可読媒体としては、記録可能/記録不能媒体、例えば読み取り専用記憶装置(ROM)、読み取り書き込み記憶装置(RAM)、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイスなどが挙げられる。
上述の説明から明らかなように別段の指定がなければ、原文明細書において用いられる例えば“processing”(訳文では「処理する」としている場合が多い)、“computing”(訳文では「コンピュータ計算する」)、“generating”(訳文では「発生させる」または「生成する」)、“comparing”(訳文では「比較する」)、“determining”(訳文では「決定する」または「判定する」)、“verifying”(訳文では「確認する」)、“mapping”(訳文では「マッピングする」)、“transforming”(訳文では「変換する」)などという用語は、コンピュータシステムまたはコンピュータシステムのレジスタおよびメモリ内の物理的(例えば、電子)量として表されたデータを処理してかかるデータをコンピュータシステムメモリもしくはレジスタまたは他のかかる情報記憶もしくは表示装置内の物理量として同様に表された他のデータに変換する類似の電子コンピュータ計算処理を意味することは理解されよう。本明細書において説明する方法および実施形態は、コンピュータソフトウェアを用いて具体化できる。認識された規格に適合するプログラミング言語で書かれた場合、方法を実施するよう設計された命令のシーケンスを種々のハードウェアプラットホーム上での実行可能にかつ種々のオペレーティングシステムに対してインターフェース可能にコンパイルすることができる。加うるに、本発明の実施形態は、任意特定のプログラミング言語に関して説明されてはいない。種々のプログラミング言語を用いて本発明の実施形態を実施することができることは理解されよう。
本明細書において説明した方法および装置は、医学的診断画像化および治療にのみ使用が限定されるわけではないということは注目されるべきである。変形実施形態では、本明細書において説明した方法および装置は、医学的技術分野の他の用途、例えば工業用画像化および材料の非破壊検査において使用することができる。かかる用途では、「治療」は、一般に、治療計画システムにより制御される処理の実施、例えばビーム(例えば、放射線、音波など)の適用を意味する場合があり、「標的」は、非解剖学的構造対象物または領域を意味する場合がある。
上述の説明において、本発明をその特定の例示の実施形態に関して説明した。しかしながら、特許請求の範囲に記載された本発明の広い精神および範囲から逸脱することなくかかる実施形態に対して種々の改造および変更を行うことができることは明らかであろう。したがって、明細書および図面は、本発明を限定するのではなく例示として見なされるべきである。
本発明の実施形態は、以下の実施態様項を考慮して説明できる。
〔実施態様項1〕 方法であって、
画像ベースのアパーチュア確認システムによって生成された画像に基づいて基準座標空間内のマルチリーフコリメータ(MLC)の複数のリーフについてリーフ位置の第1の推定内容を決定するステップを含み、上記複数のリーフに関する上記リーフ位置は、上記MLCのためのアパーチュアを定め、
追加の源からのデータに基づいて上記基準座標空間内の上記複数のリーフに関する上記リーフ位置の第2の推定内容を決定するステップを含み、
上記第1の推定内容と上記第2の推定内容の比較に基づいて上記複数のリーフに関する上記リーフ位置を処理装置によって確認するステップを含み、上記リーフ位置は、上記第1の推定内容が上記第2の推定内容からしきい値未満だけずれている場合に確認される、方法。
〔実施態様項2〕 上記追加の源は、追加のアパーチュア確認システムを含み、上記方法は、
上記第2の推定内容の絵画的表現を生成するステップと、
上記画像ベースアパーチュア確認システムによって生成された上記画像を表示するステップと、
上記画像上への上記絵画的表現のオーバーレイを表示するステップとを更に含む、実施態様項1記載の方法。
〔実施態様項3〕 上記第1の推定内容が上記第2の推定内容から上記複数のリーフのうちの第1のリーフに関して上記しきい値未満だけずれていることを確認するステップと、
上記第1のリーフに関して上記画像上に重ね合わされた第1の視覚的表示を提供するステップとを更に含む、実施態様項2記載の方法。
〔実施態様項4〕 上記第1の推定内容が上記第2の推定内容から上記複数のリーフのうちの第2のリーフに関して少なくとも上記しきい値だけずれていることを確認するステップと、
上記第2のリーフに関して上記画像上に重ね合わされた第2の視覚的表示を提供するステップとを更に含む、実施態様項3記載の方法。
〔実施態様項5〕 上記画像ベースアパーチュア確認システムによって生成された一連の画像に基づいて上記リーフ位置の上記第1の推定内容に対する第1の一連のアップデートを決定するステップと、
上記追加のアパーチュア確認システムからの一連のデータに基づいて上記リーフ位置の上記第2の推定内容に対する第2の一連のアップデートを決定するステップと、
上記第1の一連のアップデートと上記第2の一連のアップデートを時間的に同期させるステップと、
上記第2の一連のアップデートに関する一連のアップデートされた絵画的表現を生成するステップと、
上記一連の画像および上記一連のアップデートされた絵画的表現を示す上記アパーチュアのビデオ表現を表示するステップとを更に含む、実施態様項2記載の方法。
〔実施態様項6〕 上記追加の源は、追加のアパーチュア確認システムを含み、
上記画像ベースアパーチュア確認システムは、上記MLCのビーム軸線からオフセットした画像センサを含み、上記画像センサは、上記複数のリーフの方へ差し向けられていて上記アパーチュアのオブリークビュー画像を生じさせ、上記第1の推定内容を決定する上記ステップは、上記オブリークビュー画像を、上記基準座標空間を有するトップビュー画像に変換するステップを含み、
上記追加のアパーチュア確認システムは、上記複数のリーフのうちの各リーフに関して別個の変位計器を含み、上記追加のアパーチュア確認システムからの上記データは、複数のリーフ変位測定値を含み、上記第2の推定内容を決定する上記ステップは、上記複数のリーフ変位測定値を上記基準座標空間に変換するステップを含む、実施態様項1記載の方法。
〔実施態様項7〕 上記第2の推定内容は、治療計画の計画されたリーフ位置を含み、上記方法は、
上記画像ベースアパーチュア確認システムによって生成された上記画像を表示するステップと、
上記治療計画の上記計画リーフ位置を上記基準座標空間にマッピングするステップと、
上記計画リーフ位置の絵画的表現を生成するステップと、
上記画像上への上記絵画的表現のオーバーレイを表示するステップとを更に含む、実施態様項1記載の方法。
〔実施態様項8〕 上記画像ベースアパーチュア確認システムによって生成された上記画像を表示するステップと、
上記リーフ位置の上記第1の推定内容の絵画的表現を生成するステップと、
上記画像上への上記絵画的表現のオーバーレイを表示するステップとを更に含む、実施態様項1記載の方法。
〔実施態様項9〕 上記画像ベースアパーチュア確認システムによって生成された上記画像を表示するステップを更に含み、
標的のディジタル合成X線像(DRR)を生成するステップを更に含み、上記DRRは、上記基準座標空間および上記画像に対応した方位を有し、
上記画像上への上記DRRのオーバーレイを表示するステップを更に含む、実施態様項1記載の方法。
〔実施態様項10〕 上記複数のリーフの前縁は、上記画像中に示されておらず、上記方法は、
上記画像中の上記複数のリーフの可視部分および上記前縁と上記可視部分との間の既知のオフセットに基づいて上記前縁の位置をコンピュータ計算するステップを更に含む、実施態様項1記載の方法。
〔実施態様項11〕 上記第1の推定内容の上記決定ステップ、上記第2の推定内容の上記決定ステップ、および上記確認ステップは、放射線送出装置が放射線ビームを送り出す前に実施される、実施態様項1記載の方法。
〔実施態様項12〕 装置であって、
メモリと、
上記メモリに結合された処理装置とを有し、上記処理装置は、
画像ベースのアパーチュア確認システムによって生成された画像に基づいて基準座標空間内のマルチリーフコリメータ(MLC)の複数のリーフについてリーフ位置の第1の推定内容を決定するよう構成され、上記複数のリーフに関する上記リーフ位置は、上記MLCのためのアパーチュアを定め、
追加の源からのデータに基づいて上記基準座標空間内の上記複数のリーフに関する上記リーフ位置の第2の推定内容を決定するよう構成され、
上記第1の推定内容と上記第2の推定内容の比較に基づいて上記複数のリーフに関する上記リーフ位置を確認するよう構成され、上記リーフ位置は、上記第1の推定内容が上記第2の推定内容からしきい値未満だけずれている場合に確認される、装置。
〔実施態様項13〕 上記追加の源は、追加のアパーチュア確認システムを含み、上記装置は、
上記処理装置に作動的に結合されたディスプレイを更に有し、上記処理装置は更に、
上記第2の推定内容の絵画的表現を生成し、
上記画像ベースアパーチュア確認システムによって生成された上記画像を上記ディスプレイ上に出力し、そして
上記画像上への上記絵画的表現のオーバーレイを上記ディスプレイ上に出力するよう構成されている、実施態様項12記載の装置。
〔実施態様項14〕 上記処理装置は更に、
上記第1の推定内容が上記第2の推定内容から上記複数のリーフのうちの第1のリーフに関して上記しきい値未満だけずれていることを確認し、そして
上記第1のリーフに関して上記画像上に重ね合わされた第1の視覚的表示を提供するよう構成されている、実施態様項13記載の装置。
〔実施態様項15〕 上記処理装置は更に、
上記画像ベースアパーチュア確認システムによって生成された一連の画像に基づいて上記リーフ位置の上記第1の推定内容に対する第1の一連のアップデートを決定し、
上記追加のアパーチュア確認システムからの一連のデータに基づいて上記リーフ位置の上記第2の推定内容に対する第2の一連のアップデートを決定し、
上記第1の一連のアップデートと上記第2の一連のアップデートを時間的に同期させ、
上記第2の一連のアップデートに関する一連のアップデートされた絵画的表現を生成し、そして
上記一連の画像および上記一連のアップデートされた絵画的表現を示す上記アパーチュアのビデオ表現を上記ディスプレイ上に出力するよう構成されている、実施態様項13記載の装置。
〔実施態様項16〕 上記追加の源は、追加のアパーチュア確認システムを含み、上記装置は、
上記画像ベースアパーチュア確認システムを有し、上記画像ベースアパーチュア確認システムは、上記MLCのビーム軸線からオフセットした画像センサを含み、上記画像センサは、上記複数のリーフの方へ差し向けられていて上記アパーチュアのオブリークビュー画像を生じさせるようになっており、
上記追加のアパーチュア確認システムを有し、上記追加のアパーチュア確認システムは、上記複数のリーフのうちの各リーフに関して別個の変位計器を含み、上記追加のアパーチュア確認システムからの上記データは、複数のリーフ変位測定値を含み、
上記処理装置は更に、
上記オブリークビュー画像を、上記基準座標空間を有するトップビュー画像に変換することによって上記第1の推定内容を上記基準座標空間にマッピングし、そして
上記複数のリーフ変位測定値を上記基準座標空間に変換することによって上記第2の推定内容を上記基準座標空間にマッピングするよう構成されている、実施態様項12記載の装置。
〔実施態様項17〕 上記第2の推定内容は、治療計画の計画されたリーフ位置を含み、上記処理装置は更に、
上記画像ベースアパーチュア確認システムによって生成された上記画像を上記ディスプレイ上に出力し、
上記治療計画の上記計画リーフ位置を上記基準座標空間にマッピングし、
上記計画リーフ位置の絵画的表現を生成し、そして
上記画像上への上記絵画的表現のオーバーレイを上記ディスプレイ上に出力するよう構成されている、実施態様項12記載の装置。
〔実施態様項18〕 上記処理装置は更に、
上記画像ベースアパーチュア確認システムによって生成された上記画像を上記ディスプレイ上に出力するよう構成され、
標的のディジタル合成X線像(DRR)を生成するよう構成され、上記DRRは、上記基準座標空間および上記画像に対応した方位を有し、
上記画像上への上記DRRのオーバーレイを上記ディスプレイ上に出力するよう構成されている、実施態様項12記載の装置。
〔実施態様項19〕 上記複数のリーフの前縁は、上記画像中には図示されておらず、上記処理装置は更に、
上記画像中の上記複数のリーフの可視部分および上記前縁と上記可視部分との間の既知のオフセットに基づいて上記前縁の位置をコンピュータ計算するよう構成されている、実施態様項12記載の装置。
〔実施態様項20〕
直線加速器と、
上記直線加速器に結合された上記MLCとを更に有し、上記MLCは、上記画像ベースアパーチュア確認システムおよび上記追加のアパーチュア確認システムを有する、実施態様項12記載の装置。

Claims (18)

  1. 方法であって、
    画像ベースのアパーチュア確認システムによって生成された画像に基づいて基準座標空間内のマルチリーフコリメータ(MLC)の複数のリーフについてリーフ位置の第1の推定内容を決定するステップを含み、前記複数のリーフに関する前記リーフ位置は、前記MLCのためのアパーチュアを定め、
    追加の源からのデータに基づいて前記基準座標空間内の前記複数のリーフに関する前記リーフ位置の第2の推定内容を決定するステップを含み、前記追加の源は、追加のアパーチュア確認システムを含み、
    前記第1の推定内容と前記第2の推定内容の比較に基づいて前記複数のリーフに関する前記リーフ位置を処理装置によって確認するステップを含み、前記リーフ位置は、前記第1の推定内容が前記第2の推定内容からしきい値未満だけずれている場合に確認され
    前記画像ベースアパーチュア確認システムは、前記MLCのビーム軸線からオフセットした画像センサを含み、前記画像センサは、前記複数のリーフの方へ差し向けられていて前記アパーチュアのオブリークビュー画像を生じさせ、前記第1の推定内容を決定する前記ステップは、前記オブリークビュー画像を、前記基準座標空間を有するトップビュー画像に変換するステップを含み、
    前記追加のアパーチュア確認システムは、前記複数のリーフのうちの各リーフに関して別個の変位計器を含み、前記追加のアパーチュア確認システムからの前記データは、複数のリーフ変位測定値を含み、前記第2の推定内容を決定する前記ステップは、前記複数のリーフ変位測定値を前記基準座標空間に変換するステップを含む、方法。
  2. 前記追加の源は、追加のアパーチュア確認システムを含み、前記方法は、
    前記第2の推定内容の絵画的表現を生成するステップと、
    前記画像ベースアパーチュア確認システムによって生成された前記画像を表示するステップと、
    前記画像上への前記絵画的表現のオーバーレイを表示するステップとを更に含む、請求項1記載の方法。
  3. 前記第1の推定内容が前記第2の推定内容から前記複数のリーフのうちの第1のリーフに関して前記しきい値未満だけずれていることを確認するステップと、
    前記第1のリーフに関して前記画像上に重ね合わされた第1の視覚的表示を提供するステップとを更に含む、請求項2記載の方法。
  4. 前記第1の推定内容が前記第2の推定内容から前記複数のリーフのうちの第2のリーフに関して少なくとも前記しきい値だけずれていることを確認するステップと、
    前記第2のリーフに関して前記画像上に重ね合わされた第2の視覚的表示を提供するステップとを更に含む、請求項3記載の方法。
  5. 前記画像ベースアパーチュア確認システムによって生成された一連の画像に基づいて前記リーフ位置の前記第1の推定内容に対する第1の一連のアップデートを決定するステップと、
    前記追加のアパーチュア確認システムからの一連のデータに基づいて前記リーフ位置の前記第2の推定内容に対する第2の一連のアップデートを決定するステップと、
    前記第1の一連のアップデートと前記第2の一連のアップデートを時間的に同期させるステップと、
    前記第2の一連のアップデートに関する一連のアップデートされた絵画的表現を生成するステップと、
    前記一連の画像および前記一連のアップデートされた絵画的表現を示す前記アパーチュアのビデオ表現を表示するステップとを更に含む、請求項2記載の方法。
  6. 前記第2の推定内容は、治療計画の計画されたリーフ位置を含み、前記方法は、
    前記画像ベースアパーチュア確認システムによって生成された前記画像を表示するステップと、
    前記治療計画の前記計画リーフ位置を前記基準座標空間にマッピングするステップと、
    前記計画リーフ位置の絵画的表現を生成するステップと、
    前記画像上への前記絵画的表現のオーバーレイを表示するステップとを更に含む、請求項1記載の方法。
  7. 前記画像ベースアパーチュア確認システムによって生成された前記画像を表示するステップと、
    前記リーフ位置の前記第1の推定内容の絵画的表現を生成するステップと、
    前記画像上への前記絵画的表現のオーバーレイを表示するステップとを更に含む、請求項1記載の方法。
  8. 前記画像ベースアパーチュア確認システムによって生成された前記画像を表示するステップを更に含み、
    標的のディジタル合成X線像(DRR)を生成するステップを更に含み、前記DRRは、前記基準座標空間および前記画像に対応した方位を有し、
    前記画像上への前記DRRのオーバーレイを表示するステップを更に含む、請求項1記載の方法。
  9. 前記複数のリーフの前縁は、前記画像中に示されておらず、前記方法は、
    前記画像中の前記複数のリーフの可視部分および前記前縁と前記可視部分との間の既知のオフセットに基づいて前記前縁の位置をコンピュータ計算するステップを更に含む、請求項1記載の方法。
  10. 前記第1の推定内容の前記決定ステップ、前記第2の推定内容の前記決定ステップ、および前記確認ステップは、放射線送出装置が放射線ビームを送り出す前に実施される、請求項1記載の方法。
  11. 装置であって、
    メモリと、
    前記メモリに結合された処理装置とを有し、前記処理装置は、
    画像ベースのアパーチュア確認システムによって生成された画像に基づいて基準座標空間内のマルチリーフコリメータ(MLC)の複数のリーフについてリーフ位置の第1の推定内容を決定するよう構成され、前記複数のリーフに関する前記リーフ位置は、前記MLCのためのアパーチュアを定め、
    追加の源からのデータに基づいて前記基準座標空間内の前記複数のリーフに関する前記リーフ位置の第2の推定内容を決定するよう構成され、前記追加の源は、追加のアパーチュア確認システムを含み、
    前記第1の推定内容と前記第2の推定内容の比較に基づいて前記複数のリーフに関する前記リーフ位置を確認するよう構成され、前記リーフ位置は、前記第1の推定内容が前記第2の推定内容からしきい値未満だけずれている場合に確認され
    前記装置は、
    前記画像ベースアパーチュア確認システムを有し、前記画像ベースアパーチュア確認システムは、前記MLCのビーム軸線からオフセットした画像センサを含み、前記画像センサは、前記複数のリーフの方へ差し向けられていて前記アパーチュアのオブリークビュー画像を生じさせるようになっており、
    前記追加のアパーチュア確認システムを有し、前記追加のアパーチュア確認システムは、前記複数のリーフのうちの各リーフに関して別個の変位計器を含み、前記追加のアパーチュア確認システムからの前記データは、複数のリーフ変位測定値を含み、
    前記処理装置は更に、
    前記オブリークビュー画像を、前記基準座標空間を有するトップビュー画像に変換することによって前記第1の推定内容を前記基準座標空間にマッピングし、そして
    前記複数のリーフ変位測定値を前記基準座標空間に変換することによって前記第2の推定内容を前記基準座標空間にマッピングするよう構成されている、装置。
  12. 前記追加の源は、追加のアパーチュア確認システムを含み、前記装置は、
    前記処理装置に作動的に結合されたディスプレイを更に有し、前記処理装置は更に、
    前記第2の推定内容の絵画的表現を生成し、
    前記画像ベースアパーチュア確認システムによって生成された前記画像を前記ディスプレイ上に出力し、そして
    前記画像上への前記絵画的表現のオーバーレイを前記ディスプレイ上に出力するよう構成されている、請求項11記載の装置。
  13. 前記処理装置は更に、
    前記第1の推定内容が前記第2の推定内容から前記複数のリーフのうちの第1のリーフに関して前記しきい値未満だけずれていることを確認し、そして
    前記第1のリーフに関して前記画像上に重ね合わされた第1の視覚的表示を提供するよう構成されている、請求項12記載の装置。
  14. 前記処理装置は更に、
    前記画像ベースアパーチュア確認システムによって生成された一連の画像に基づいて前記リーフ位置の前記第1の推定内容に対する第1の一連のアップデートを決定し、
    前記追加のアパーチュア確認システムからの一連のデータに基づいて前記リーフ位置の前記第2の推定内容に対する第2の一連のアップデートを決定し、
    前記第1の一連のアップデートと前記第2の一連のアップデートを時間的に同期させ、
    前記第2の一連のアップデートに関する一連のアップデートされた絵画的表現を生成し、そして
    前記一連の画像および前記一連のアップデートされた絵画的表現を示す前記アパーチュアのビデオ表現を前記ディスプレイ上に出力するよう構成されている、請求項12記載の装置。
  15. 前記第2の推定内容は、治療計画の計画されたリーフ位置を含み、前記処理装置は更に、
    前記画像ベースアパーチュア確認システムによって生成された前記画像を前記ディスプレイ上に出力し、
    前記治療計画の前記計画リーフ位置を前記基準座標空間にマッピングし、
    前記計画リーフ位置の絵画的表現を生成し、そして
    前記画像上への前記絵画的表現のオーバーレイを前記ディスプレイ上に出力するよう構成されている、請求項12記載の装置。
  16. 前記処理装置は更に、
    前記画像ベースアパーチュア確認システムによって生成された前記画像を前記ディスプレイ上に出力するよう構成され、
    標的のディジタル合成X線像(DRR)を生成するよう構成され、前記DRRは、前記基準座標空間および前記画像に対応した方位を有し、
    前記画像上への前記DRRのオーバーレイを前記ディスプレイ上に出力するよう構成されている、請求項12記載の装置。
  17. 前記複数のリーフの前縁は、前記画像中には図示されておらず、前記処理装置は更に、
    前記画像中の前記複数のリーフの可視部分および前記前縁と前記可視部分との間の既知のオフセットに基づいて前記前縁の位置をコンピュータ計算するよう構成されている、請求項11記載の装置。
  18. 直線加速器と、
    前記直線加速器に結合された前記MLCとを更に有し、前記MLCは、前記画像ベースアパーチュア確認システムおよび前記追加のアパーチュア確認システムを有する、請求項11記載の装置。
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