(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線送出システムであって、
マルチリーフコリメータ（ＭＬＣ）を含み、前記ＭＬＣは、
ハウジングを有し、
前記ハウジング内に配置された複数のリーフを有し、前記複数のリーフは、前記ＭＬＣ用のアパーチュアを定めるよう動くことができ、
ビーム軸線からオフセットした位置で前記ハウジング内に配置された画像センサを有し、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、前記画像センサは、前記アパーチュアのオブリークビュー画像を生成するよう構成され、
処理装置を含み、前記処理装置は、
前記オブリークビュー画像を受け取り、
前記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し、そして
前記ＭＬＣ用の前記アパーチュアが前記トップビュー画像に基づいて指定されたアパーチュアに対応しているかどうかを判定するよう構成され、
前記画像センサによって生成されるべき前記オブリークビュー画像は、光学レンズディストーションを含む歪曲されたオブリークビュー画像であり、前記処理装置は更に、
追加の変換を実施して、前記トップビュー画像への前記オブリークビュー画像の変換に先立って前記光学レンズディストーションを前記歪曲オブリークビュー画像から取り除くよう構成され、
前記ＭＬＣ用の前記アパーチュアが前記トップビュー画像に基づいて指定されたアパーチュアに対応しているかどうかを判定するため、前記処理装置は、
前記トップビュー画像から前記複数のリーフのリーフ位置を突き止め、
前記トップビュー画像からの前記リーフ位置を前記指定されたアパーチュアと関連した追加のリーフ位置と比較して前記リーフ位置と前記追加のリーフ位置との間のばらつきを求め、
前記ばらつきがしきい値未満であることを確かめ、そして
前記リーフ位置と前記追加のリーフ位置との間にマッチが存在していることを確認するよう構成されている、放射線送出システム。
【請求項２】
放射線送出システムであって、
マルチリーフコリメータ（ＭＬＣ）を含み、前記ＭＬＣは、
ハウジングを有し、
前記ハウジング内に配置された複数のリーフを有し、前記複数のリーフは、前記ＭＬＣ用のアパーチュアを定めるよう動くことができ、
ビーム軸線からオフセットした位置で前記ハウジング内に配置された画像センサを有し、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、前記画像センサは、前記アパーチュアのオブリークビュー画像を生成するよう構成され、
処理装置を含み、前記処理装置は、
前記オブリークビュー画像を受け取り、
前記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し、そして
前記ＭＬＣ用の前記アパーチュアが前記トップビュー画像に基づいて指定されたアパーチュアに対応しているかどうかを判定するよう構成され、
前記オブリークビュー画像を変換するため、前記処理装置は、幾何学的変換を前記オブリークビュー画像に適用するようになっており、
前記処理装置は、前記幾何学的変換を表わす変換マトリックスを生成するよう構成されており、前記変換マトリックスを生成するため、前記処理装置は、
前記複数のリーフがテンプレート画像中に示された既知のアパーチュアに対応した既定の較正アパーチュアを定めるようにし、
前記画像センサが前記較正アパーチュアの追加のオブリークビュー画像を生成するようにし、
前記較正アパーチュアの前記追加のオブリークビュー画像に対して画像処理を行って第１のキーポイントを見出し、
前記テンプレート画像に対して画像処理を実施して第２のキーポイントを見出し、
特徴マッチングを実施して前記第１のキーポイントの部材を前記第２のキーポイントの対応の部材にマッチングさせ、
前記第１のキーポイントを前記第２のキーポイントに位置合わせする変換を決定するよう構成されている、放射線送出システム。
【請求項３】
前記複数のリーフは、互いに平行な直線軌道をたどり、前記複数のリーフの各々の位置の変化が前記トップビュー画像内の前記基準座標空間の単一の軸線上における位置の変化として示される、請求項１又は２に記載の放射線送出システム。
【請求項４】
前記既知のアパーチュアに関し、前記複数のリーフは、非一定の位置にあり、複数のキーポイントを生じさせる、請求項２記載の放射線送出システム。
【請求項５】
前記複数のリーフは、前記ビーム軸線の第１の側のところに配置されたリーフの第１の列および前記ビーム軸線の第１の側と反対側の前記ビーム軸線の第２の側のところに配置されたリーフの第２の列を含む、請求項１又は２に記載の放射線送出システム。
【請求項６】
前記オブリークビュー画像は、キーストーン効果を有し、前記トップビュー画像は、前記画像センサが前記ビーム軸線に平行に差し向けられるとともにほぼ前記ビーム軸線上に位置決めされている場合に生成される前記複数のリーフのビューに匹敵する、請求項１又は２に記載の放射線送出システム。
【請求項７】
前記画像センサおよびセンサ制御盤を有する画像化装置を更に含み、前記センサ制御盤は、前記画像センサから離隔されるとともに前記ビーム軸線から遠ざかって位置決めされている、請求項１又は２に記載の放射線送出システム。
【請求項８】
方法であって、
マルチリーフコリメータ（ＭＬＣ）用のアパーチュアのオブリークビュー画像を前記ＭＬＣ内に配置された画像センサによって生成するステップを含み、前記画像センサは、前記ＭＬＣのビーム軸線からオフセットしており、前記アパーチュアは、前記ＭＬＣの複数のリーフの各々に関するリーフ位置を有し、
前記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ステップを含み、
前記ＭＬＣ用の前記アパーチュアが前記トップビュー画像に基づいて指定されたアパーチュアに対応しているかどうかを判定するステップを含み、
前記オブリークビュー画像は、光学レンズディストーションを含む歪曲されたオブリークビュー画像であり、前記方法は更に、
追加の変換を実施して、前記トップビュー画像への前記オブリークビュー画像の変換に先立って前記光学レンズディストーションを前記歪曲オブリークビュー画像から取り除くステップを含み、
前記変換は、幾何学的変換を前記歪曲オブリークビュー画像に適用するステップを含み、
前記ＭＬＣがテンプレート画像中に示された既知のアパーチュアに対応した既定の較正アパーチュアを有するようにし、
前記較正アパーチュアの追加のオブリークビュー画像を生成し、
前記追加のオブリークビュー画像に対して画像処理を実施して第１のキーポイントを見出し、
前記テンプレート画像に対して画像処理を実施して第２のキーポイントを見出し、
特徴マッチングを実施して前記第１のキーポイントの部材を前記第２のキーポイントの対応の部材にマッチングさせ、
前記第１のキーポイントを前記第２のキーポイントに位置合わせする変換を決定することによって前記幾何学的変換を表わす変換マトリックスを生成するステップを更に含む、方法。
【請求項９】
方法であって、
マルチリーフコリメータ（ＭＬＣ）用のアパーチュアのオブリークビュー画像を前記ＭＬＣ内に配置された画像センサによって生成するステップを含み、前記画像センサは、前記ＭＬＣのビーム軸線からオフセットしており、前記アパーチュアは、前記ＭＬＣの複数のリーフの各々に関するリーフ位置を有し、
前記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ステップを含み、
前記ＭＬＣ用の前記アパーチュアが前記トップビュー画像に基づいて指定されたアパーチュアに対応しているかどうかを判定するステップを含み、
前記ＭＬＣ用の前記アパーチュアが前記トップビュー画像に基づいて指定されたアパーチュアに対応しているかどうかを判定する前記ステップは、
前記トップビュー画像から前記複数のリーフのリーフ位置を突き止めるステップと、
前記トップビュー画像からの前記リーフ位置を前記指定されたアパーチュアと関連した追加のリーフ位置と比較して前記リーフ位置と前記追加のリーフ位置との間のばらつきを求めるステップと、
前記ばらつきがしきい値未満であることを確かめるステップと、
前記リーフ位置と前記追加のリーフ位置との間にマッチが存在していることを確認するステップとを含む、方法。
【請求項１０】
前記複数のリーフは、互いに平行な直線軌道をたどり、前記複数のリーフの各々の位置の変化が前記トップビュー画像内の前記基準座標空間の単一の軸線上における位置の変化として示される、請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
前記既知のアパーチュアに関し、前記複数のリーフは、非一定の位置にあり、複数のキーポイントを生じさせる、請求項８記載の方法。
【請求項１２】
前記変換マトリックスを周期的に生成して前記ＭＬＣの較正を確認するステップを更に含む、請求項８記載の方法。
【請求項１３】
前記オブリークビュー画像は、キーストーン効果を有し、前記トップビュー画像は、前記画像センサが前記ビーム軸線に平行に差し向けられるとともにその中心がほぼ前記ビーム軸線上に位置決めされている場合に生成される前記複数のリーフのビューに匹敵する、請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１４】
前記ＭＬＣ用の前記アパーチュアが前記指定されたアパーチュアに対応しているかどうかを判定する前記ステップは、
前記アパーチュアを治療計画で指定された計画されているアパーチュアと比較するステップを含む、請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１５】
前記ＭＬＣ用の前記アパーチュアが前記指定されたアパーチュアに対応しているかどうかを判定する前記ステップは、
前記アパーチュアを追加のアパーチュア確認システムによって決定された追加のアパーチュアと比較するステップを含む、請求項８又は９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【０００２】
〔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。
【背景技術】
【０００３】
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。
【発明の概要】
【０００４】
本発明によれば、放射線送出システムであって、
マルチリーフコリメータ（ＭＬＣ）を含み、ＭＬＣは、
ハウジングを有し、
ハウジング内に配置された複数のリーフを有し、複数のリーフは、ＭＬＣ用のアパーチュアを定めるよう動くことができ、
ビーム軸線からオフセットした位置でハウジング内に配置された画像センサを有し、画像センサは、複数のリーフの方へ差し向けられ、画像センサは、アパーチュアのオブリークビュー画像を生成するよう構成され、
処理装置を含み、処理装置は、
オブリークビュー画像を受け取り、
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し、そして
ＭＬＣ用のアパーチュアがトップビュー画像に基づいて指定されたアパーチュアに対応しているかどうかを判定するよう構成されていることを特徴とする放射線送出システムが提供される。
【０００５】
また、本発明によれば、方法であって、
マルチリーフコリメータ（ＭＬＣ）用のアパーチュアのオブリークビュー画像をＭＬＣ内に配置された画像センサによって生成するステップを含み、画像センサは、ＭＬＣのビーム軸線からオフセットしており、アパーチュアは、ＭＬＣの複数のリーフの各々に関するリーフ位置を有し、
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ステップを含み、
ＭＬＣ用のアパーチュアがトップビュー画像に基づいて指定されたアパーチュアに対応しているかどうかを判定するステップを含むことを特徴とする方法が提供される。
【０００６】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４Ａ】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。
【図４Ｂ】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７Ａ】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。
【図７Ｂ】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】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。
【図１２】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。
【図１３Ａ】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。
【図１３Ｂ】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。
【図１３Ｃ】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。
【図１３Ｄ】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。
【図１３Ｅ】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。
【図１３Ｆ】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。
【図１３Ｇ】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。
【図１３Ｈ】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。
【図１４Ａ】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。
【図１４Ｂ】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。
【図１４Ｃ】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。
【図１４Ｄ】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。
【図１４Ｅ】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。
【図１４Ｆ】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。
【図１４Ｇ】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。
【図１４Ｈ】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。
【図１４Ｉ】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。
【図１５Ａ】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１５Ｂ】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１５Ｃ】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。
【図１５Ｄ】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。
【図１６】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。
【図１７】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。
【図１８】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。
【図１９】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。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
画像センサ１２５は、放射線治療ビームを送り出す前、送り出している間および送り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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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）。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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、
0006800172.tif 000002
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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り出しに続き）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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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、治療送り出しシステム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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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〕  放射線送出システムであって、
マルチリーフコリメータ（ＭＬＣ）を含み、上記ＭＬＣは、
ハウジングを有し、
上記ハウジング内に配置された複数のリーフを有し、上記複数のリーフは、上記ＭＬＣ用のアパーチュアを定めるよう動くことができ、
ビーム軸線からオフセットした位置で上記ハウジング内に配置された画像センサを有し、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、上記画像センサは、上記アパーチュアのオブリークビュー画像を生成するよう構成され、
処理装置を含み、上記処理装置は、
上記オブリークビュー画像を受け取り、
上記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し、そして
上記ＭＬＣ用の上記アパーチュアが上記トップビュー画像に基づいて指定されたアパーチュアに対応しているかどうかを判定するよう構成されている、放射線送出システム。
〔実施態様項２〕  上記複数のリーフは、互いに平行な直線軌道をたどり、上記複数のリーフの各々の位置の変化が上記トップビュー画像内の上記基準座標空間の単一の軸線上における位置の変化として示される、実施態様項１記載の放射線送出システム。
〔実施態様項３〕  上記画像センサによって生成されるべき上記オブリークビュー画像は、光学レンズディストーションを含む歪曲されたオブリークビュー画像であり、上記処理装置は更に、
追加の変換を実施して、上記トップビュー画像への上記オブリークビュー画像の変換に先立って上記光学レンズディストーションを上記歪曲オブリークビュー画像から取り除くよう構成されている、実施態様項１記載の放射線送出システム。
〔実施態様項４〕  上記オブリークビュー画像を変換するため、上記処理装置は、幾何学的変換を上記オブリークビュー画像に適用するようになっている、実施態様項１記載の放射線送出システム。
〔実施態様項５〕  上記処理装置は、上記幾何学的変換を表わす変換マトリックスを生成するよう構成されており、上記変換マトリックスを生成するため、上記処理装置は、
上記複数のリーフがテンプレート画像中に示された既知のアパーチュアに対応した既定の較正アパーチュアを定めるようにし、
上記画像センサが上記較正アパーチュアの追加のオブリークビュー画像を生成するようにし、
上記較正アパーチュアの上記追加のオブリークビュー画像に対して画像処理を行って第１のキーポイントを見出し、
上記テンプレート画像に対して画像処理を実施して第２のキーポイントを見出し、
特徴マッチングを実施して上記第１のキーポイントの部材を上記第２のキーポイントの対応の部材にマッチングさせ、
上記第１のキーポイントを上記第２のキーポイントに位置合わせする変換を決定するよう構成されている、実施態様項４記載の放射線送出システム。
〔実施態様項６〕  上記公知のアパーチュアに関し、上記複数のリーフは、非一定の位置にあり、複数のキーポイントを生じさせる、実施態様項５記載の放射線送出システム。
〔実施態様項７〕  上記複数のリーフは、上記ビーム軸線の第１の側のところに配置されたリーフの第１の列および上記ビーム軸線の第１の側と反対側の上記ビーム軸線の第２の側のところに配置されたリーフの第２の列を含む、実施態様項１記載の放射線送出システム。
〔実施態様項８〕  上記ＭＬＣ用の上記アパーチュアが上記トップビュー画像に基づいて指定されたアパーチュアに対応しているかどうかを判定するため、上記処理装置は、
上記トップビュー画像から上記複数のリーフのリーフ位置を突き止め、
上記トップビュー画像からの上記リーフ位置を上記指定されたアパーチュアと関連した追加のリーフ位置と比較して上記リーフ位置と上記追加のリーフ位置との間のばらつきを求め、
上記ばらつきがしきい値未満であることを確かめ、そして
上記リーフ位置と上記追加のリーフ位置との間にマッチが存在していることを確認するよう構成されている、実施態様項１記載の放射線送出システム。
〔実施態様項９〕  上記オブリークビュー画像は、キーストーン効果を有し、上記トップビュー画像は、上記画像センサが上記ビーム軸線に平行に差し向けられるとともにほぼ上記ビーム軸線上に位置決めされている場合に生成される上記複数のリーフのビューに匹敵する、実施態様項１記載の放射線送出システム。
〔実施態様項１０〕  上記画像センサおよびセンサ制御盤を有する画像化装置を更に含み、上記センサ制御盤は、上記画像センサから離隔されるとともに上記ビーム軸線から遠ざかって位置決めされている、実施態様項１記載の放射線送出システム。
〔実施態様項１１〕  方法であって、
マルチリーフコリメータ（ＭＬＣ）用のアパーチュアのオブリークビュー画像を上記ＭＬＣ内に配置された画像センサによって生成するステップを含み、上記画像センサは、上記ＭＬＣのビーム軸線からオフセットしており、上記アパーチュアは、上記ＭＬＣの複数のリーフの各々に関するリーフ位置を有し、
上記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ステップを含み、
上記ＭＬＣ用の上記アパーチュアが上記トップビュー画像に基づいて指定されたアパーチュアに対応しているかどうかを判定するステップを含む、方法。
〔実施態様項１２〕  上記複数のリーフは、互いに平行な直線軌道をたどり、上記複数のリーフの各々の位置の変化が上記トップビュー画像内の上記基準座標空間の単一の軸線上における位置の変化として示される、実施態様項１１記載の方法。
〔実施態様項１３〕  上記オブリークビュー画像は、光学レンズディストーションを含む歪曲されたオブリークビュー画像であり、上記方法は更に、
追加の変換を実施して、上記トップビュー画像への上記オブリークビュー画像の変換に先立って上記光学レンズディストーションを上記歪曲オブリークビュー画像から取り除くステップを含む、実施態様項１１記載の方法。
〔実施態様項１４〕  上記変換は、幾何学的変換を上記歪曲オブリークビュー画像に適用するステップを含む、実施態様項１１記載の方法。
〔実施態様項１５〕  上記ＭＬＣがテンプレート画像中に示された既知のアパーチュアに対応した既定の較正アパーチュアを有するようし、
上記較正アパーチュアの追加のオブリークビュー画像を生成し、
上記追加のオブリークビュー画像に対して画像処理を実施して第１のキーポイントを見出し、
上記テンプレート画像に対して画像処理を実施して第２のキーポイントを見出し、
特徴マッチングを実施して上記第１のキーポイントの部材を上記第２のキーポイントの対応の部材にマッチングさせ、
上記第１のキーポイントを上記第２のキーポイントに位置合わせする変換を決定することによって上記幾何学的変換を表わす変換マトリックスを生成するステップを更に含む、実施態様項１４記載の方法。
〔実施態様項１６〕  上記公知のアパーチュアに関し、上記複数のリーフは、非一定の位置にあり、複数のキーポイントを生じさせる、実施態様項１５記載の方法。
〔実施態様項１７〕  上記変換マトリックスを周期的に生成して上記ＭＬＣの較正を確認するステップを更に含む、実施態様項１５記載の方法。
〔実施態様項１８〕  上記オブリークビュー画像は、キーストーン効果を有し、上記トップビュー画像は、上記画像センサが上記ビーム軸線に平行に差し向けられるとともにその中心がほぼ上記ビーム軸線上に位置決めされている場合に生成される上記複数のリーフのビューに匹敵する、実施態様項１１記載の方法。
〔実施態様項１９〕  上記ＭＬＣ用の上記アパーチュアが上記トップビュー画像に基づいて指定されたアパーチュアに対応しているかどうかを判定する上記ステップは、
上記トップビュー画像から上記複数のリーフのリーフ位置を突き止めるステップと、
上記トップビュー画像からの上記リーフ位置を上記指定されたアパーチュアと関連した追加のリーフ位置と比較して上記リーフ位置と上記追加のリーフ位置との間のばらつきを求めるステップと、
上記ばらつきがしきい値未満であることを確かめるステップと、
上記リーフ位置と上記追加のリーフ位置との間にマッチが存在していることを確認するステップとを含む、実施態様項１１記載の方法。
〔実施態様項２０〕  上記ＭＬＣ用の上記アパーチュアが上記指定されたアパーチュアに対応しているかどうかを判定する上記ステップは、
上記アパーチュアを治療計画で指定された計画されているアパーチュアと比較するステップを含む、実施態様項１１記載の方法。
〔実施態様項２１〕  上記ＭＬＣ用の上記アパーチュアが上記指定されたアパーチュアに対応しているかどうかを判定する上記ステップは、
上記アパーチュアを追加のアパーチュア確認システムによって決定された追加のアパーチュアと比較するステップを含む、実施態様項１１記載の方法。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１３Ｅ】
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【図１３Ｆ】
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【図１３Ｇ】
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【図１３Ｈ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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【図１４Ｅ】
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【図１４Ｆ】
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【図１４Ｇ】
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【図１４Ｈ】
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【図１４Ｉ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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