(57)【要約】【課題】マルチリーフコリメータのリーフ設定状態を容易に精度良く確認することが可能な放射線治療装置を得ることを目的とする。【解決手段】マルチリーフコリメータを照明する照明ユニットと、この照明ユニットによって照明されたマルチリーフコリメータを撮像する撮像ユニットと、治療計画装置から送られてくる前記マルチリーフコリメータの設定情報を入力してマルチリーフコリメータの３次元形状をモデル化するリーフ形状３次元モデル化部と、モデル化されたマルチリーフコリメータの３次元形状から、照明ユニットにより照明された陰影を含むマルチリーフコリメータの２次元変換画像を生成する２次元画像生成部と、撮像ユニットにより撮像されたマルチリーフコリメータの撮像画像と、２次元画像生成部により生成された２次元変換画像とを照合する画像照合部と、を含む画像生成照合ユニットと、を備えるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射対象に照射される放射線の照射野形状を、前記照射対象の形状に合わせるための、複数の移動可能なリーフで構成されるマルチリーフコリメータを備えた放射線照射装置において、
前記マルチリーフコリメータを照明する照明ユニットと、
この照明ユニットによって照明された前記マルチリーフコリメータを撮像する撮像ユニットと、
治療計画装置から送られてくる前記マルチリーフコリメータの設定情報を入力して前記マルチリーフコリメータの３次元形状をモデル化するリーフ形状３次元モデル化部と、モデル化されたマルチリーフコリメータの３次元形状から、前記照明ユニットにより照明された陰影を含む前記マルチリーフコリメータの２次元変換画像を生成する２次元画像生成部と、前記撮像ユニットにより撮像された前記マルチリーフコリメータの撮像画像と前記２次元画像生成部により生成された前記２次元変換画像とを照合する画像照合部と、を含む画像生成照合ユニットと、
を備えた放射線照射装置。
【請求項２】
前記照明ユニットは複数の照明条件により照明することが可能に構成され、前記２次元画像生成部は前記複数の照明条件のそれぞれの照明条件により前記２次元変換画像を生成し、前記撮像ユニットは、前記それぞれの照明条件により前記マルチリーフコリメータの撮像画像を取得し、前記画像照合部は、前記それぞれの照明条件における前記２次元変換画像と前記撮像画像とを照合することを特徴とする請求項１に記載の放射線照射装置。
【請求項３】
前記照明ユニットは、位置が異なる複数の光源を備えたことを特徴とする請求項２に記載の放射線照射装置。
【請求項４】
前記撮像ユニットは、前記マルチリーフコリメータのリーフ開口部とは反対側端部のリーフ形状を撮像するように配置され、前記画像照合部は、前記２次元画像生成部により生成された前記マルチリーフコリメータのリーフ開口部とは反対側端部のリーフ形状の２次元変換画像と、前記撮像ユニットにより撮像された撮像画像とを照合することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の放射線照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線や粒子線などを患者の病巣部に照射して治療を行う放射線治療に使用する、放射線の照射野を制御するマルチリーフコリメータを備えた放射線照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線治療装置、特に照射に粒子線を用いる放射線治療装置では、照射により患部周辺の正常部位へも与える影響が大きい。この為、患部周辺の正常組織への照射量を最小に抑え、最適なエネルギー分布（照射野及び照射量）で放射線を照射する必要がある。この幹部へ放射線を照射するための装置が放射線照射装置である。
【０００３】
放射線照射装置における照射ノズル内には、ビームの照射野が、患部形状になるように照射野を絞る為にマルチリーフコリメータ（多葉コリメータとも称する）と呼ばれる装置が用いられる。このマルチリーフコリメータは、リーフと呼ばれる金属板を複数枚組み合わせて構成されている。マルチリーフコリメータを構成する各リーフは、配置方向に沿って個々にモータで独立に移動できるようになっており、その中央部に自由な形状のリーフ開口部を形成することができ、これによりビームの照射野を患部形状と同じ形に絞ることができる。また、マルチリーフコリメータ全体は、ビームの照射軸を中心に回転できるようになっており、これにより患部形状に適合するように回転させ、照射を行うことができるようになっている。
【０００４】
通常、リーフ開口部形状は、患部の形状に対応するように治療計画時に計算され、設定されている。しかし、リーフを動かすモータやエンコーダに故障が発生し、治療計画通りの形状になっていない可能性が考えられる為、安全を期して、放射線を照射する際に、このリーフ開口形状が治療計画どおりの形状に設定できたか確認する必要がある。
【０００５】
このリーフ形状の事前確認方法としては、照射開始前にリーフ開口形状を内部から光で照射することにより患者の患部位置付近に形状の投影を行い、この投影画像と治療計画形状をオペレーターが目視で比較することが一般的である。しかし、目視による単純比較確認の為、微細な形状の違いについては、検出が難しい。また、連続的に異なる形状で照射を行う積層原体照射や多門照射においては、このような方法で、比較照合することが非常に困難となる。
【０００６】
これを改善するために、撮像ユニットにより撮像された画像により照合する方法が提案されている。具体的には、マルチリーフコリメータが内蔵された照射ノズル内に、マルチリーフコリメータを撮像するための撮像ユニット、及び撮像された画像を取り込む画像取得手段等を備えたものを用いる。撮像ユニットにより撮像したマルチリーフコリメータのリーフ端部（開口部）の画像を、治療計画時のリーフ輪郭線を実際の撮像画像の座標に座標変換を行った画像に重ねて表示することにより、リーフ開口部形状の照合を行っていた。（例えば特許文献１、特許文献２）
【０００７】
また、特許文献３に開示された装置は、マルチリーフコリメータ移動用のモーターシャフトに接続された磁気エンコーダを備えており、モータが動いている時に設定されたレート、位相でパルスシグナルを送りだすようになっている。このパルスをカウントすることにより各リーフの位置を検出する方法が提案されている。さらに、特許文献４では、各リーフの先端に、照明手段からの照明光を強く反射する反射体を設け、この反射体の位置からリーフ形状を検出する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２４００８５号公報
【特許文献２】特開２０１０−６８９０８号公報
【特許文献３】特表平１１−５０７２５３号公報
【特許文献４】特許第２６４４００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
マルチリーフコリメータのリーフは、リーフ間の摩擦や放射線耐久性を考えて、通常、金属で製作されている。撮像ユニットにより照合する場合、撮像時は、照明光を用いて撮像を行うが、リーフ素材が一様な色の金属であり、コントラストに乏しい。リーフ位置によっては、リーフ側面が映りこむ状況もあるので、そのような場合、リーフエッジの位置について目視での確認が困難となる状況があり、自動照合を行なう場合でもコントラスト不足のため端面部分のエッジが正常に検知できない状況があった。
【００１０】
また、撮像カメラを長期使用した場合、放射線の影響により画素に故障が起こり、画質が劣化するが、これにより治療計画図に相当する部分のエッジが目視により確認しにくい状況や自動照合時にエッジ検出が失敗する状況があった。
【００１１】
特許文献１で提示された方法、すなわち、リーフ移動用のモーターシャフトに磁気エンコーダを設置しパルスを送りだし、これによりリーフ位置を検出する方法では、位置検出用の磁気エンコーダを新たに設置する必要がある。これはマルチリーフコリメータの基本部分の変更となるため、新規に設置する装置については効果があるが、既に稼動している装置に適用するのは困難となる。また、上記の方法では、目視による最終確認を経ないので、治療計画図の取り違えなどの人為的ミスを事前に防ぐことが難しくなる。
【００１２】
また、特許文献２で提示された方法、すなわち各リーフに反射体またはパターン画像を設けてリーフ位置を確認する方法では、反射体を個別のリーフに取り付けなくてはならないため、設置の負担が高くなる。また、リーフ面の鏡面反射と同様にリーフの角度による反射の程度の違いが大きいため、検出の不安定性が懸念される。
【００１３】
本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、マルチリーフコリメータを用いた放射線治療装置において、マルチリーフコリメータのリーフ設定状態を容易に精度良く確認することが可能な放射線治療装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の、放射線照射装置は、マルチリーフコリメータを照明する照明ユニットと、この照明ユニットによって照明されたマルチリーフコリメータを撮像する撮像ユニットと、治療計画装置から送られてくる前記マルチリーフコリメータの設定情報を入力してマルチリーフコリメータの３次元形状をモデル化するリーフ形状３次元モデル化部と、モデル化されたマルチリーフコリメータの３次元形状から、照明ユニットにより照明された陰影を含むマルチリーフコリメータの２次元変換画像を生成する２次元画像生成部と、撮像ユニットにより撮像されたマルチリーフコリメータの撮像画像と２次元画像生成部により生成された２次元変換画像とを照合する画像照合部と、を含む画像生成照合ユニットと、を備えるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る放射線治療装置によれば、マルチリーフコリメータの設定情報、および照明条件をもとに２次元変換画像を作成し、撮像画像と照合することでリーフ開口形状を治療計画データと照合し、容易に精度よく確認照合を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態１による放射線照射装置の概略構成を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による放射線照射装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１による放射線照射装置のマルチリーフコリメータの部分を拡大して示す斜視図である。
【図４】マルチリーフコリメータの一例を示す上面図である。
【図５】この発明の実施の形態１による放射線照射装置のマルチリーフコリメータのリーフ開口部の反対側端部３５を撮像した際の撮像画像の一例を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態２による放射線照射装置のマルチリーフコリメータの部分を拡大して示す斜視図である。
【図７】この発明の実施の形態３による放射線照射装置のマルチリーフコリメータの部分を拡大して示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による放射線照射装置２の概略構成を示す構成図である。図２は本発明の実施の形態１による放射線照射装置２の構成を示すブロック図であり、特に画像生成照合ユニット１０の内部構成を示している。図３は、マルチリーフコリメータ３の部分を拡大して示す斜視図である。図１のように、粒子線などの放射線１００を、照射対象である治療台５０上の患者６０の患部に照射するための照射ノズル１に、患部に照射される放射線の照射野形状を患部の形状に合わせるためのマルチリーフコリメータ３が備えられている。また、マルチリーフコリメータ３を照明するための２台の照明ユニット５１、５２、および照明されたマルチリーフコリメータ３を撮像する２台の撮像ユニット４１、４２を備えている。照射ノズル１には、放射線１００を制御する他の機器も備えられているが、本発明には直接関係ないためそれら他の機器は図示を省略している。
【００１８】
図３に示すように、マルチリーフコリメータ３は、金属板である２枚のリーフ３１を対向させたリーフ対を複数配置して構成されている。対向するリーフ３１の間隔が変化するように各リーフ３１は、モータによって図３の直線の矢印で示す方向に平行移動可能に設置されている。間隔を有する複数のリーフ対により、放射線１００が通過するリーフ開口部３２が形成される。また、マルチリーフコリメータ全体は、図３の曲線矢印で示すように、放射線１００の照射軸を中心に回転移動することができる。リーフ開口部３２の形状が患部における放射線の照射野が患部の形状に合うように、マルチリーフコリメータ全体の回転角度と、各リーフ３１の平行移動、すなわち各リーフの位置とを設定する。なお、照明ユニット５１、５２、および撮像ユニット４１、４２は、照射ノズル１の基台に固定されており、マルチリーフコリメータが照射軸を中心に回転移動しても移動はしない。
【００１９】
マルチリーフコリメータ３のリーフ開口部形状および回転角度は、治療計画時に、患部領域の形状に対応するように計算されて、各リーフの位置、およびマルチリーフコリメータの回転角度の設定情報は放射線照射装置２外の治療計画装置２０に保存されている。このマルチリーフコリメータ３の設定情報は、治療計画装置２０からマルチリーフコリメータ制御ユニット３３に入力される。マルチリーフコリメータ制御ユニット３３は、入力された設定情報に基づいてマルチリーフコリメータ３の各リーフ３１の移動と、マルチリーフコリメータ３の回転角度を制御する。この制御によりリーフ開口部３２の形状が、設定された形状となる。
【００２０】
一方、撮像ユニット４１、４２により撮像されたマルチリーフコリメータ３の撮像画像は画像生成照合ユニット１０に入力される。また、画像生成照合ユニット１０では、治療計画装置２０から入力されたマルチリーフコリメータ３の設定情報を用いて、照明ユニット５１、５２により照明されたマルチリーフコリメータ３の陰影を含む２次元変換画像をシミュレーションにより生成する。画像生成照合ユニット１０では、入力された撮像画像と生成された２次元変換画像とを照合して、照合度が閾値以下の場合、マルチリーフコリメータ３の設定が異常であるとして、放射線が照射されないように照射停止信号を出力する。
【００２１】
次に、マルチリーフコリメータ３のリーフ開口部形状の確認を行うために、マルチリーフコリメータ３を撮像する動作について説明する。図３には、本発明の実施の形態１における撮像ユニット４１、４２、照明ユニット５１、５２の構成例も示している。マルチリーフコリメータ３は、複数の金属板であるリーフ３１から構成されており、各リーフのサイズは同一であるため、リーフ開口部３２が形成された時、リーフ開口部３２とは反対側端部には、リーフ開口部３２側の凹凸と逆形状の反転凹凸形状が形成される。本実施の形態１における放射線照射装置２は、マルチリーフコリメータ３のリーフ開口部３２の反対側端部の凹凸形状を撮影するように、マルチリーフコリメータ３のリーフ開口部３２の左右それぞれの反対側端部に対して、それぞれ撮像ユニット４１および撮像ユニット４２が設置されている。このように、撮像ユニットをリーフ開口部の反対側端部近傍を撮像するように設置した場合は、撮像ユニットのカメラが放射線の影響を受けにくいという長所がある。
【００２２】
撮像ユニット４１、４２には画像処理が容易であるようにデジタル出力のカメラが用いられる。撮像ユニット４１、４２は解像度が照合に十分であれば、デジタルカメラでなくアナログカメラをデジタルキャプチャする装置とともに構成してもよい。図１および図３では、撮像ユニット４１、４２は２台の構成になっているが、撮像ユニットの台数は２台に限るものではない。
【００２３】
撮像ユニット４１、４２の近傍には、それぞれ照明ユニット５１、５２が設置されている。照明ユニットによる照明は、十分な照度が得られる場合は一台の照明でもよいが、それぞれの撮像ユニットに対してそれぞれ複数台の照明としてもよい。照明ユニット５１、５２は、撮像の際に適切な画像が得られるように照明の照度コントロールを行ない、撮像時に照明のオンオフ制御を行なう。なお、図２では撮像ユニット４１、４２をまとめて撮像ユニット４、照明ユニット５１、５２をまとめて照明ユニット５として示している。
【００２４】
次に、本実施の形態１における放射線照射装置による放射線照射の手順について図２のブロック図に基づいて説明する。患者に対して放射線の照射を行う際には、事前に、医師により患部領域（腫瘍）への照射野が決定される。決定された照射野は、治療計画装置２０に格納される。次に、治療計画装置２０に格納されたデータをもとに、マルチリーフコリメータ３のリーフ開口形状、すなわち各リーフ３１の位置およびマルチリーフコリメータ回転角度が、治療計画時に算出された値に設定される。照射野の治療計画データは治療計画装置２０から画像生成照合ユニット１０に入力され、リーフの３次元形状データと一緒にリーフ形状３次元モデル化部１１により３次元モデル化される。さらに、照明ユニットによって設定される照明条件に基づいて、２次元画像生成部１２により以下のように２次元変換画像が作成される。
【００２５】
撮像ユニット４１、４２とマルチリーフコリメータ３の各リーフの相対位置および照明ユニット５１、５２の光源の位置と強度は、予めわかっている。したがって、リーフの３次元形状データを基にした、撮像ユニット位置から見たシミュレーションによる２次元画
像の作成、すなわち撮像視点からの２次元変換画像の作成には、一般的な３次元ＣＧ画像用のレンダリング手法を用いることができる。例えば、このレンダリング手法としては、レイトレーシング手法を用いて構成することができる。レイトレーシング手法では、撮像ユニット４１、４２であるカメラのそれぞれの画素が受け取るそれぞれの光線を逆方向に追跡し、それぞれの光の伝播経路を追跡する。その方向にある物体の反射や吸収率から対応する画素の輝度値を計算することにより、高品質な２次元変換画像を得ることができる。ただし、高品質なレイトレーシング手法は、多大な演算時間がかかるため、フラットシェーディングなどの他の簡易レンダリング手法を用いて２次元変換画像を作成することも可能である。
【００２６】
フラットシェーディングは、物体を構成するポリゴンの法線ベクトルと光源の方向との角度に基づいてシェーディングを施すもので高速なレンダリングが可能である。フラットシェーディングでは、物体を小さな平面で記述するため、滑らかな曲面を表現するのは難しい。しかし、コリメータの形状のほとんどは平面で構成されているため、フラットシェーディングを用いることで、照合精度をあまり低下させず、大幅な高速化を図ることができる。ただし、レンダリング品質が劣る手法を使用する場合は、実画像と２次元変換画像との差異が大きくなりがちであるので、後述する照合の際には、採用するレンダリング手法の画像品質に合わせて、パターンマッチングの閾値をやや高めに設定する必要がある。
【００２７】
一方で、撮像制御部１３により、照明ユニット５１、５２、および撮像ユニット４１、４２を制御して画像を撮像する。すなわち、照明ユニット５１を点灯して撮像ユニット４１により、リーフ開口部３２の左側の反対側端部近傍を撮像し、照明ユニット５２を点灯して撮像ユニット４２により、リーフ開口部３２の右側の反対側端部近傍を撮像する。撮像ユニット４１、４２によって撮像された撮像画像は撮像制御部１３を介して、あるいは直接画像照合部１４に入力され、画像照合部１４において、２次元画像生成部１２において生成された２次元変換画像と照合されて、両者が異なっていないかチェックされる。両者が予め設定された誤差範囲以内で一致した場合には照射許可信号が出力され、一致しない場合には照射停止信号が出力される。
【００２８】
図４はマルチリーフコリメータ３の上面図である。リーフ開口部３２の反対側端部３５には、リーフ３１が装置から落下するのを防止するための支持突起３４が付属している。図５は、マルチリーフコリメータ３のリーフ開口部３２の反対側端部３５を撮像した際の撮像画像の一例である。マルチリーフコリメータ３を上面から撮像した場合、ある程度以上に近接して撮像する場合は、この突起物が３次元的に強調され、隣接するリーフ３１を隠蔽する支持突起３４１や、リーフ３１より先に張り出して映る支持突起３４２が存在する場合がある。これにより、目視で照合する方法や、単に治療計画のリーフ位置と照合する場合は、照合がうまく行えないことが考えられる。本発明のように、リーフ３１に備えられた支持突起３４などの突起部も含めて３次元形状データとして、治療計画時のリーフ位置における３次元形状データを２次元画像に変換することで、この突起による照合精度低下のデメリットを抑え、逆に突起物も照合情報として使用できるため、照合精度をあげることができる。
【００２９】
画像照合部１４における照合方法は特に限定されるものではなく、周知のものを用いることができる。例えば、従来のようにリーフ開口部のエッジ部分を検出して輪郭線を検出してもよい。また、２次元変換画像は、照明ユニット５によって照明された陰影、すなわち濃淡レベルの情報を含む画像であるため、濃淡レベルでのパターンマッチングを行なってもよい。エッジ情報に基づく照合を行なう場合は、照合対象になる画像範囲は線状であり、狭いため、放射線による画素の故障がエッジ部分で生じた場合、相対的に大きな影響を受けやすい。一方濃淡レベルによるマッチングでは、照合対象になる画像範囲が、面状であり、画素の故障がおこっても全体への割合が低いため影響を受けにくく、故障画素の
データを補正することにより、照合精度の機能低下を効果的に抑えることができる。
【００３０】
以上のように、本発明の実施の形態１の放射線照射装置によれば、マルチリーフコリメータの設定情報からリーフ形状の３次元モデルを生成し、この３次元モデルと照明条件から、陰影を含む撮像視点からの２次元変換画像を生成して、この２次元変換画像と撮像ユニットにより実際に撮像した撮像画像とを照合するようにしたので、精度が良い照合ができる。また、リーフ開口部の反対側端部のリーフ形状の３次元モデルから２次元変換画像を生成して、この２次元変換画像とリーフ開口部の反対側端部のリーフ形状を撮像した撮像画像とを照合するようにしたので、リーフ開口部の反対側端部の支持突起など複雑な形状の画像を含めて照合するため、より精度の高い照合ができる。
【００３１】
実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２による放射線照射装置のマルチリーフコリメータの部分を拡大して示す斜視図である。本実施の形態２による放射線照射装置のブロック図は図２と同様である。実施の形態２は実施の形態１の撮像ユニットにおいて、1台の撮像ユニット当たり、異なる照明条件により複数回の撮像を行って照合を行うように構成した実施の形態である。左側の撮像ユニット４１に対して、２台の照明ユニット５１１、５１２が配置されている。また、右側の撮像ユニット４２に対しても、２台の照明ユニット５２１、５２２が配置されている。それぞれの照明ユニットは、撮像制御部１３の指令により、撮像の際に独立にオンオフや照度のコントロールが行われる。例えば、まず照明ユニット５１１を点灯させて撮像ユニット４１によりマルチリーフコリメータ３のリーフ開口部３２の左側の反対側端部近傍を撮像する。次に照明ユニット５１１を消灯して、照明ユニット５１２を点灯させて撮像ユニット４１によりマルチリーフコリメータ３のリーフ開口部３２の左側の反対側端部近傍を撮像する。同様に撮像ユニット４２により、照明ユニット５２１を点灯させた場合と、照明ユニット５２２を点灯させた場合の、マルチリーフコリメータ３の右側のリーフ開口部３２の反対側端部近傍を撮像する。
【００３２】
２次元画像生成部１２では、リーフ形状３次元モデル化部で生成されたマルチリーフコリメータ３の３次元形状モデルと、照明ユニットのそれぞれの照明条件によって、それぞれの撮像ユニット４１、４２で撮像されるであろう、すなわち撮像視点における陰影を含んだ２次元変換画像をシミュレーションにより生成する。画像照合部１４では、撮像画像と生成された２次元変換画像を１対１で照合する方法に加え、それぞれの撮像ユニット４１、４２において、それぞれ２つの照明条件で撮像された画像２個と、それぞれに対応する２次元変換画像２個の２対２の画像で照合を行なう。照明ユニットは１台の撮像ユニットに対して２個に限らず、複数個備えればよい。さらに、１台の撮像ユニットに対し１台の照明ユニットを備えて、この１台の照明ユニットに位置が異なる複数の光源を備え、点灯させる光源の数を変化させても良い。要は、１台の撮像ユニットに対して、位置が異なる光源により、すなわち複数の照明条件により画像を撮像し、それぞれの照明条件による２次元変換画像と照合すれば良い。このように、ｎ個の照明条件で撮像されたｎ個の画像と、それぞれの照明条件に対応するｎ個の２次元変換画像の、ｎ個の画像対ｎ個の画像で照合を行なうことで精度を高めることができる。
【００３３】
上記のように、複数の照明条件で撮像する場合は、支持突起のような突起物に意図的に違った方向に影を作り出すように照明コントロールを行なうことで、影を画像照合のマッチング情報として利用することができ、更に精度を高めることが可能である。この照合の目的は、低コントラストで見えにくいエッジだけでなく、突起物の影を使って、相違点の検知ミスを回避することにある。照合の際には、一つでも基準精度以下の画像があれば、マルチリーフコリメータが正常に設定されていないと判断さる。更に、新たな粒子線治療装置用にリーフを再設計する際は、上記の照合性能に基づいて逆に支持突起の形状を影の形状を考慮して照合がしやすい形状で再設計することも可能である。
【００３４】
実施の形態３．
図７は、本発明の実施の形態３による放射線照射装置のマルチリーフコリメータの部分を拡大して示す斜視図である。本実施の形態３による放射線照射装置のブロック図は図２と同様である。実施の形態１および実施の形態２では、リーフ開口部の反対側端部近傍を撮像するようにしたが、本実施の形態３では、ミラー４０を用いてリーフ開口部３２を撮像するように撮像ユニット４を配置している。また、２台の照明ユニット５３、５４を備えている。
【００３５】
本実施の形態３においては、まず、２次元画像生成部１２において、照明ユニット５３により照明されたリーフ開口部３２の、撮像ユニット４から見た２次元変換画像、および照明ユニット５４により照明されたリーフ開口部３２の、撮像ユニット４から見た２次元変換画像を生成する。次に、照明ユニット５３を点灯して、照明ユニット５３により照明されたリーフ開口部３２の陰影を含む撮像画像を取得し、さらに、照明ユニット５４を点灯して、照明ユニット５４により照明されたリーフ開口部３２の陰影を含む撮像画像を取得する。これら２つの撮像画像と、それぞれの照明条件に対応した２次元変換画像とを照合することにより、両者が異なっていないかチェックされる。両者が予め設定された誤差範囲以内で一致した場合には照射許可信号が出力され、一致しない場合には照射停止信号が出力される。ここでは、照明ユニットを２個備え、２個の照明条件による画像を照合するようにしたが、照明条件は１個でも良く、また３個以上でも良い。
【００３６】
以上のように、本発明の実施の形態３の放射線照射装置によれば、マルチリーフコリメータ３の設定情報からリーフ形状の３次元モデルを生成し、この３次元モデルと照明条件から、陰影を含む撮像視点からの２次元変換画像を生成して、この２次元変換画像と撮像ユニットにより実際に撮像したリーフ開口部の撮像画像とを照合するようにした。リーフ開口部３２の陰影を含む画像により照合するため、陰影が無い場合はコントラストが低い画像であっても、精度が高い照合ができる。
【００３７】
このように、本発明は、マルチリーフコリメータ３の設定情報からリーフ形状の３次元モデルを生成し、この３次元モデルと照明条件から、陰影を含む撮像視点からの２次元変換画像を生成して、この２次元変換画像と撮像ユニットにより実際に撮像したリーフ開口部またはリーフ開口部とは反対側端部近傍の撮像画像とを照合するようにしたので、精度が高い照合ができる、マルチリーフコリメータを備えた放射線照射装置を提供できる。
【００３８】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１：照射ノズル                    ２：放射線照射装置
３：マルチリーフコリメータ
４、４１、４２、４１１、４１２、４２１、４２２：撮像ユニット
５、５１、５２、５３、５４、５１１、５１２、５２１、５２２：照明ユニット
１０：画像生成照合ユニット
１１：リーフ形状３次元モデル化部    １２：２次元画像生成部
１３：撮像制御部                    １４：画像照合部
２０：治療計画装置                  ３１：リーフ
３２：リーフ開口部                  ３３：マルチリーフコリメータ制御ユニット３４：支持突起                      ３５：リーフ開口部の反対側端部
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図１】
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