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JP7671508B2 - Temperature distribution information acquisition device and program - Google Patents
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JP7671508B2 - Temperature distribution information acquisition device and program - Google Patents

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Description

本開示は、温度分布情報取得装置およびプログラムに関する。 This disclosure relates to a temperature distribution information acquisition device and program.

特許文献1には、X線CT装置が測定した対象物の各部(例えば筋肉および脂肪)のCT値を温度に換算して、対象物の温度分布情報を取得する装置が開示されている。 Patent Document 1 discloses a device that converts the CT values of each part of an object (e.g., muscle and fat) measured by an X-ray CT device into temperature to obtain information about the temperature distribution of the object.

特許第6483473号公報Patent No. 6483473

X線CT装置が撮影した画像にはノイズが多く含まれるため、その影響に起因するCT値のバラツキ(標準偏差)が発生し、CT値から換算した温度値にもバラツキが反映される。特許文献1に記載の装置で取得した温度分布情報において、温度値に色付け(mapping)をした画像情報を生成した場合、画像ノイズの影響による実際の温度と異なる表示色が示される可能性がある。すなわち、各部位の温度値を正確に認識することが困難となる可能性がある。 Images captured by X-ray CT scanners contain a lot of noise, which causes variations (standard deviation) in the CT values, and these variations are also reflected in the temperature values converted from the CT values. When image information is generated in which temperature values are color-mapped in the temperature distribution information acquired by the device described in Patent Document 1, there is a possibility that the displayed color will differ from the actual temperature due to the influence of image noise. In other words, it may be difficult to accurately recognize the temperature value of each part.

本開示は、このような課題に鑑みてなされたものであって、画像ノイズの影響を低減した温度分布情報を取得することができる温度分布情報取得装置およびプログラムを提供する。 This disclosure has been made in consideration of these problems, and provides a temperature distribution information acquisition device and program that can acquire temperature distribution information with reduced effects of image noise.

(1)本開示の第1の態様によれば、温度分布情報取得装置は、CT画像から検査対象のCT値のばらつきを算出する算出部と、前記検査対象のCT値と温度との関係を表す変換テーブルを用いて、前記CT値のばらつきを温度のばらつきに変換し、当該温度のばらつきに基づいて前記検査対象についての温度分解能を設定する設定部と、前記変換テーブルを用いて前記CT画像における前記検査対象のCT値を温度に変換する変換部と、設定した前記温度分解能に基づく温度範囲毎に異なる表示態様で、前記検査対象の前記温度の分布を画像化した温度分布情報を生成する生成部と、を備える。 (1) According to a first aspect of the present disclosure, a temperature distribution information acquisition device includes a calculation unit that calculates the variation in CT values of an object to be inspected from a CT image, a setting unit that converts the variation in CT values to temperature variation using a conversion table that indicates the relationship between the CT values of the object to be inspected and the temperature, and sets a temperature resolution for the object to be inspected based on the variation in temperature, a conversion unit that converts the CT value of the object to temperature in the CT image using the conversion table, and a generation unit that generates temperature distribution information that visualizes the distribution of the temperature of the object to be inspected in a display mode that differs for each temperature range based on the set temperature resolution.

(2)本開示の第2の態様によれば、第1の態様に係る温度分布情報取得装置において、前記算出部は、前記検査対象内の関心領域の指定を受け付けて、当該関心領域内における前記CT値のばらつきを算出する。 (2) According to a second aspect of the present disclosure, in the temperature distribution information acquisition device according to the first aspect, the calculation unit accepts designation of a region of interest within the object of examination and calculates the variation in the CT value within the region of interest.

(3)本開示の第3の態様によれば、第1または第2の態様に係る温度分布情報取得装置において、前記生成部は、前記温度範囲毎に異なる色を設定したルックアップテーブルを作成し、当該ルックアップテーブルを用いて前記温度分布情報を生成する。 (3) According to a third aspect of the present disclosure, in the temperature distribution information acquisition device according to the first or second aspect, the generation unit creates a lookup table in which a different color is set for each of the temperature ranges, and generates the temperature distribution information using the lookup table.

(4)本開示の第4の態様によれば、第1から第3の何れか一の態様に係る温度分布情報取得装置は、前記CT画像に画像ノイズを低減するための画像処理を行う画像処理部をさらに備え、前記算出部は、前記画像処理後の前記CT画像から前記検査対象の前記CT値のばらつきを算出し、前記変換部は、前記画像処理後の前記CT画像における前記検査対象のCT値を前記温度に変換する。 (4) According to a fourth aspect of the present disclosure, the temperature distribution information acquisition device according to any one of the first to third aspects further includes an image processing unit that performs image processing on the CT image to reduce image noise, the calculation unit calculates the variation in the CT value of the test object from the CT image after the image processing, and the conversion unit converts the CT value of the test object in the CT image after the image processing to the temperature.

(5)本開示の第5の態様によれば、第1から第4の何れか一の態様に係る温度分布情報取得装置は、前記温度分布情報を前記CT画像に重畳して表示する表示部をさらに備える。 (5) According to a fifth aspect of the present disclosure, the temperature distribution information acquisition device according to any one of the first to fourth aspects further includes a display unit that displays the temperature distribution information superimposed on the CT image.

(6)本開示の第6の態様によれば、プログラムは、CT画像から検査対象のCT値のばらつきを算出するステップと、前記検査対象のCT値と温度との関係を表す変換テーブルを用いて、前記CT値のばらつきを温度のばらつきに変換し、当該温度のばらつきに基づいて前記検査対象についての温度分解能を設定するステップと、前記変換テーブルを用いて前記CT画像における前記検査対象のCT値を温度に変換するステップと、設定した前記温度分解能に基づく温度範囲毎に異なる表示態様で、前記検査対象の前記温度の分布を画像化した温度分布情報を生成するステップと、を温度分布情報取得装置に実行させる。 (6) According to a sixth aspect of the present disclosure, the program causes a temperature distribution information acquisition device to execute the steps of: calculating the variation in CT values of the test object from a CT image; converting the variation in CT values to temperature variation using a conversion table that represents the relationship between the CT values of the test object and the temperature, and setting a temperature resolution for the test object based on the temperature variation; converting the CT value of the test object in the CT image to temperature using the conversion table; and generating temperature distribution information that visualizes the distribution of the temperature of the test object in a display mode that differs for each temperature range based on the set temperature resolution.

本開示に係る温度分布情報取得装置およびプログラムによれば、画像ノイズの影響を低減した温度分布情報を取得することができる。 The temperature distribution information acquisition device and program disclosed herein can acquire temperature distribution information with reduced effects of image noise.

本発明の温度分布情報取得システムの全体構成を示す図である。1 is a diagram showing an overall configuration of a temperature distribution information acquisition system according to the present invention. 本発明の温度分布情報取得装置のプロセッサの機能構成を説明するためのブロック図である。4 is a block diagram for explaining a functional configuration of a processor of the temperature distribution information acquisition device of the present invention. FIG. 本発明の温度分布情報取得装置の処理の一例を示す第1のフローチャートである。4 is a first flowchart showing an example of processing of the temperature distribution information acquisition device of the present invention. 本発明の温度分布情報取得装置の機能を説明するための第1の図である。FIG. 2 is a first diagram for explaining the function of the temperature distribution information acquisition device of the present invention. 本発明の変換テーブルの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a conversion table according to the present invention; 本発明の器官毎の温度分解能の一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of the temperature resolution for each organ according to the present invention. 本発明の温度分布情報取得装置の処理の一例を示す第2のフローチャートである。11 is a second flowchart showing an example of processing by the temperature distribution information acquisition device of the present invention. 本発明の温度分布情報取得装置の機能を説明するための第2の図である。FIG. 2 is a second diagram for explaining the function of the temperature distribution information acquisition device of the present invention. 本発明の変形例における温度分布情報取得装置のプロセッサの機能構成を説明するためのブロック図である。FIG. 13 is a block diagram illustrating a functional configuration of a processor of a temperature distribution information acquisition device in a modified example of the present invention.

<第1の実施形態>
以下、本開示の第1の実施形態に係る温度分布情報取得システム1および温度分布情報取得装置20について、図1~図8を参照しながら説明する。
First Embodiment
Hereinafter, a temperature distribution information acquisition system 1 and a temperature distribution information acquisition device 20 according to a first embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 to 8. FIG.

(温度分布情報取得システムの全体構成)
図1は、本発明の温度分布情報取得システムの全体構成を示す図である。
本発明に係る温度分布情報取得システム1は、検査対象の内部の温度分布を画像表示するシステムである。検査対象は、例えば、温熱療法、焼灼術、凍結療法などの治療を受ける患者などの生体である。なお、検査対象は人間に限られることはなく、他の実施形態では動物を検査対象としてもよい。また、さらに他の実施形態は、食品(例えば、発酵食品)などの非生体を検査対象としてもよい。なお、本実施形態では、検査対象が生体である態様を例として説明する。図1に示すように、温度分布情報取得システム1は、X線CT(Computed Tomography)装置10と、温度分布情報取得装置20とを備えている。
(Overall configuration of temperature distribution information acquisition system)
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a temperature distribution information acquisition system according to the present invention.
The temperature distribution information acquisition system 1 according to the present invention is a system for displaying an image of the temperature distribution inside an object to be inspected. The object to be inspected is a living body such as a patient undergoing treatment such as thermotherapy, cauterization, or cryotherapy. The object to be inspected is not limited to a human being, and in other embodiments, an animal may be the object to be inspected. In still other embodiments, a non-living body such as food (e.g., fermented food) may be the object to be inspected. In this embodiment, the object to be inspected is a living body. As shown in FIG. 1, the temperature distribution information acquisition system 1 includes an X-ray CT (Computed Tomography) device 10 and a temperature distribution information acquisition device 20.

X線CT装置10は、生体にX線を照射し、X線透過量(生体を透過したX線の量)を測定する。X線CT装置10は、複数の方向から生体にX線を照射して方向毎にX線透過量を測定し、測定結果を解析して生体の各部におけるCT値を算出する。そして、X線CT装置10は、算出したCT値を検出可能なCT画像を温度分布情報取得装置20へ送信する。X線CT装置10として、既存のX線CT装置を用いることができる。 The X-ray CT device 10 irradiates a living body with X-rays and measures the amount of X-ray transmission (the amount of X-rays that have passed through the living body). The X-ray CT device 10 irradiates a living body with X-rays from multiple directions, measures the amount of X-ray transmission for each direction, analyzes the measurement results, and calculates the CT value for each part of the living body. The X-ray CT device 10 then transmits a CT image capable of detecting the calculated CT value to the temperature distribution information acquisition device 20. An existing X-ray CT device can be used as the X-ray CT device 10.

CT値は、X線を吸収する度合いを、空気の場合を-1000とし、水の場合を0とした相対値で示す値であり、単位としてHU(Hounsfield Unit)が用いられる。CT値を算出する方法は、例えば特許文献1に記載の方法を用いることができる。 The CT value is a relative value that indicates the degree of X-ray absorption, with air being -1000 and water being 0, and is expressed in units of HU (Hounsfield Unit). The CT value can be calculated, for example, using the method described in Patent Document 1.

温度分布情報取得装置20は、X線CT装置10から受信したCT値に基づいて、生体の温度分布情報を算出し、対象物の温度分布を画像にて表示する。図1に示すように、温度分布情報取得装置20は、例えばプロセッサ200、メモリ201、ストレージ202、インタフェース203、表示部204、および操作受付部205からなるコンピュータを用いて構成される。 The temperature distribution information acquisition device 20 calculates temperature distribution information of the living body based on the CT value received from the X-ray CT device 10, and displays the temperature distribution of the target object as an image. As shown in FIG. 1, the temperature distribution information acquisition device 20 is configured using a computer including, for example, a processor 200, a memory 201, a storage 202, an interface 203, a display unit 204, and an operation reception unit 205.

プロセッサ200は、温度分布情報取得装置20の動作全体を司る。 The processor 200 controls the overall operation of the temperature distribution information acquisition device 20.

メモリ201は、プロセッサ200がプログラムに基づいて動作するための命令及びデータが展開される。 Memory 201 stores instructions and data for processor 200 to operate based on a program.

ストレージ202は、いわゆる補助記憶装置であって、例えば、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)などであってよい。 Storage 202 is a so-called auxiliary storage device, and may be, for example, a hard disk drive (HDD) or a solid state drive (SSD).

インタフェース203は、X線CT装置10と通信可能に接続するためのインタフェース(通信インタフェース)である。 The interface 203 is an interface (communication interface) for connecting to the X-ray CT device 10 so that communication is possible.

表示部204は、温度分布情報を表示するディスプレイである。 The display unit 204 is a display that displays temperature distribution information.

操作受付部205は、温度分布情報取得装置20の操作者による入力操作を受け付ける入力デバイスであり、例えば、一般的なマウス、キーボード、タッチセンサなどであってよい。 The operation reception unit 205 is an input device that receives input operations by the operator of the temperature distribution information acquisition device 20, and may be, for example, a general mouse, keyboard, touch sensor, etc.

(温度分布情報取得装置の機能構成)
図2は、本発明の温度分布情報取得装置のプロセッサの機能構成を説明するためのブロック図である。
図2に示すように、温度分布情報取得装置20のプロセッサ200は、所定のプログラムにしたがって動作することにより、算出部2001、設定部2002、変換部2003、および生成部2004としての機能を発揮する。
(Functional configuration of temperature distribution information acquisition device)
FIG. 2 is a block diagram for explaining the functional configuration of the processor of the temperature distribution information acquisition device of the present invention.
As shown in FIG. 2, the processor 200 of the temperature distribution information acquisition device 20 operates according to a predetermined program to function as a calculation unit 2001, a setting unit 2002, a conversion unit 2003, and a generation unit 2004.

算出部2001は、CT画像から生体のCT値のばらつきを算出する。 The calculation unit 2001 calculates the variation in CT values of a living body from the CT images.

設定部2002は、生体のCT値と温度との関係を表す変換テーブルを用いて、CT値のばらつきを温度のばらつきに変換し、当該温度のばらつきに基づいて生体についての温度分解能を設定する。 The setting unit 2002 converts the CT number variation into a temperature variation using a conversion table that represents the relationship between the CT number and temperature of the living body, and sets the temperature resolution for the living body based on the temperature variation.

変換部2003は、変換テーブルを用いてCT画像における生体のCT値を温度に変換する。 The conversion unit 2003 converts the CT value of the living body in the CT image into temperature using a conversion table.

生成部2004は、設定した温度分解能に基づく温度範囲毎に異なる表示態様で、生体の温度の分布を画像化した温度分布情報を生成する。生成部2004は、例えば、温度範囲毎に異なる色を設定したルックアップテーブルを作成し、当該ルックアップテーブルを用いて温度分布情報を生成する。 The generating unit 2004 generates temperature distribution information that visualizes the temperature distribution of the living body in a display mode that differs for each temperature range based on the set temperature resolution. The generating unit 2004 creates, for example, a lookup table in which a different color is set for each temperature range, and generates temperature distribution information using the lookup table.

(温度分布情報取得装置の処理フロー)
図3は、本発明の温度分布情報取得装置の処理の一例を示す第1のフローチャートである。
まず、図3を参照しながら、温度分布情報取得装置20による温度分解能設定処理の流れについて詳細に説明する。ここでは、温度分布情報取得装置20が、温熱療法、焼灼術、凍結療法などの治療を受ける患者の体内(特に、治療を施す部位)の温度分布情報を取得する例について説明する。
(Processing flow of the temperature distribution information acquisition device)
FIG. 3 is a first flowchart showing an example of processing performed by the temperature distribution information acquisition device of the present invention.
First, the flow of the temperature resolution setting process by the temperature distribution information acquisition device 20 will be described in detail with reference to Fig. 3. Here, an example will be described in which the temperature distribution information acquisition device 20 acquires temperature distribution information inside the body of a patient undergoing treatment such as thermotherapy, cauterization, or cryotherapy (particularly, the area where the treatment is performed).

温度分布情報取得装置20は、X線CT装置10からCT画像を取得する(ステップS01)。このCT画像は、温度分布情報取得装置20の表示部204に表示される。 The temperature distribution information acquisition device 20 acquires a CT image from the X-ray CT device 10 (step S01). This CT image is displayed on the display unit 204 of the temperature distribution information acquisition device 20.

次に、温度分布情報取得装置20の操作受付部205は、操作者によるCT画像上の対象領域R1および関心領域R2を指定する操作を受け付ける(ステップS02)。 Next, the operation reception unit 205 of the temperature distribution information acquisition device 20 receives an operation by the operator to specify the target region R1 and the region of interest R2 on the CT image (step S02).

図4は、本発明の温度分布情報取得装置の機能を説明するための第1の図である。
図4に示すように、表示部204には、X線CT装置10から取得した患者のCT画像が表示されている。操作者は、表示部204に表示されたCT画像を見ながら、患者の温度分布情報を生成する対象領域R1、および関心領域R2を指定する操作を行う。対象領域R1は、例えば、治療を施す器官を示す領域である。関心領域R2は、対象領域R1内においてCT値がより均一に近い領域であり、例えば、操作者がCT画像を目視確認して、関心領域R2を設定する位置を決める。
FIG. 4 is a first diagram for explaining the function of the temperature distribution information acquisition device of the present invention.
As shown in Fig. 4, the display unit 204 displays a CT image of the patient acquired from the X-ray CT device 10. While viewing the CT image displayed on the display unit 204, the operator performs an operation to specify a target region R1 for generating temperature distribution information of the patient and a region of interest R2. The target region R1 is, for example, a region indicating an organ to be treated. The region of interest R2 is a region within the target region R1 in which the CT value is closer to uniform, and for example, the operator visually checks the CT image to determine the position for setting the region of interest R2.

このとき、対象領域R1および関心領域R2の範囲は、操作者が操作受付部205(マウスなど)を使って手動で指定してよい。 At this time, the range of the target region R1 and the region of interest R2 may be manually specified by the operator using the operation reception unit 205 (e.g., a mouse).

また、操作者がCT画像上のポイントを指定する操作を行うと、温度分布情報取得装置20の算出部2001がそのポイントに基づいて対象領域R1および関心領域R2の範囲を自動的に設定するようにしてもよい。例えば、算出部2001は、既知の画像処理を使ってCT画像上の指定されたポイントの周囲に存在する器官(例えば、筋肉、脂肪、肝臓、腎臓など)の輪郭を抽出し、この輪郭内の領域を対象領域R1として設定する。また、算出部2001は、CT画像上の指定されたポイントから所定距離の円形領域を関心領域R2として設定する。所定距離は、予め器官毎に固定値が設定されていてもよいし、操作者が任意の値を指定してもよい。また、関心領域は円形に限られることはなく、矩形など他の形状であってもよい。 When the operator specifies a point on the CT image, the calculation unit 2001 of the temperature distribution information acquisition device 20 may automatically set the range of the target region R1 and the region of interest R2 based on the point. For example, the calculation unit 2001 may use known image processing to extract the contour of an organ (e.g., muscle, fat, liver, kidney, etc.) present around the specified point on the CT image, and set the area within this contour as the target region R1. The calculation unit 2001 may also set a circular region a predetermined distance from the specified point on the CT image as the region of interest R2. The predetermined distance may be a fixed value set in advance for each organ, or the operator may specify an arbitrary value. The region of interest is not limited to a circle, and may be another shape, such as a rectangle.

なお、対象領域R1は複数設定されてもよい。また対象領域R1が複数設定された場合、対象領域R1それぞれについて1箇所ずつ関心領域R2が設定される。 Note that multiple target regions R1 may be set. Furthermore, when multiple target regions R1 are set, one region of interest R2 is set for each target region R1.

次に、算出部2001は、対象領域R1の関心領域R2内のCT値のばらつきを算出する(ステップS03)。ここでは、算出部2001は、CT値の標準偏差SD(σCT)を算出する。 Next, the calculation unit 2001 calculates the variation in CT values within the region of interest R2 of the target region R1 (step S03). Here, the calculation unit 2001 calculates the standard deviation SD (σ CT ) of the CT values.

なお、算出部2001は、複数の対象領域R1(例えば、器官T1~T4の4つ)が設定されている場合、各対象領域R1について、CT値の標準偏差SD(σCT1~σCT4)を算出する。 When a plurality of target regions R1 (for example, four organs T1 to T4) are set, the calculation unit 2001 calculates the standard deviation SD (σ CT1 to σ CT4 ) of the CT values for each target region R1.

また、設定部2002は、CT値のばらつきを、温度のばらつきに変換する(ステップS04)。具体的には、設定部2002は、以下の式(1)により、CT値の標準偏差SD(σCT)を温度の標準偏差SD(σ)に変換する。 Furthermore, the setting unit 2002 converts the variation in the CT values into a variation in temperature (step S04). Specifically, the setting unit 2002 converts the standard deviation SD (σ CT ) of the CT values into a standard deviation SD (σ T ) of the temperature by the following formula (1).

Figure 0007671508000001
Figure 0007671508000001

なお、式(1)において、f´(T)はCT値と温度の関係を表す関数f(T)(以下、「変換テーブル」とも記載する。)の傾きである。 In equation (1), f'(T) is the slope of the function f(T) (hereinafter also referred to as the "conversion table") that represents the relationship between the CT value and the temperature.

図5は、本発明の変換テーブルの一例を示す図である。
図5は、生体の複数の器官T1~T4それぞれのCT値と温度との関係を線形近似したグラフである。例えば、器官T1~T4は、それぞれ肝臓、筋肉、腎臓、脂肪である。これらのグラフは、事前に各器官T1~T4(例えば、肝臓、筋肉、腎臓、脂肪)のCT値および温度の計測値に基づき求めておいたものであり、CT値から温度への変換に用いる変換テーブルとして、ストレージ202に記録されている。変換テーブルは、全ての患者に対し同じものを使用してよい。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a conversion table according to the present invention.
5 is a graph showing a linear approximation of the relationship between the CT value and temperature of each of a plurality of organs T1 to T4 of a living body. For example, the organs T1 to T4 are the liver, muscle, kidney, and fat, respectively. These graphs are obtained in advance based on the measured values of the CT value and temperature of each organ T1 to T4 (for example, the liver, muscle, kidney, and fat), and are recorded in the storage 202 as a conversion table used for converting the CT value to temperature. The same conversion table may be used for all patients.

また、例えば性別、年齢、身長、体重などで分類したグループ毎に変換テーブルを用意しておき、患者が属するグループに対応する変換テーブルを使用してもよい。 In addition, a conversion table may be prepared for each group, for example, classified by gender, age, height, weight, etc., and the conversion table corresponding to the group to which the patient belongs may be used.

例えば、ステップS02において、器官T1が対象領域R1として設定されたとする。この場合、設定部2002は、器官T1の変換テーブルの傾きf´(T)を用いて、器官T1のCT値の標準偏差SD(σCT)を、温度の標準偏差SD(σ)に変換する。 For example, assume that an organ T1 is set as the target region R1 in step S02. In this case, the setting unit 2002 converts the standard deviation SD (σ CT ) of the CT value of the organ T1 into the standard deviation SD (σ T ) of the temperature by using the slope f'( T ) of the conversion table for the organ T1.

なお、設定部2002は、複数の対象領域R1(例えば、器官T1~T4の4つ)が設定されている場合、各対象領域R1について、CT値の標準偏差SD(σCT1~σCT4)を温度の標準偏差SD(σT1~σT4)に変換する。 In addition, when multiple target regions R1 (e.g., four organs T1 to T4) are set, the setting unit 2002 converts the standard deviation SD of the CT values (σ CT1 to σ CT4 ) into the standard deviation SD of the temperature (σ T1 to σ T4 ) for each target region R1.

次に、設定部2002は、温度の標準偏差SD(σ)に基づいて、対象領域R1における温度分解能を設定する(ステップS05)。例えば、設定部2002は、温度の標準偏差SD(σ)の2倍の値である、2σ(すなわち、±σの範囲)を対象領域R1の温度分解能として設定する。 Next, the setting unit 2002 sets the temperature resolution in the target region R1 based on the standard deviation SD ( σT ) of the temperature (step S05). For example, the setting unit 2002 sets 2σT (i.e., the range of ± σT ), which is twice the standard deviation SD (σT), as the temperature resolution of the target region R1.

図6は、本発明の器官毎の温度分解能の一例を示す図である。
図6の例のように、複数の対象領域R1(例えば、器官T1~T4の4つ)が設定されている場合、設定部2002は、各対象領域の温度分解能を設定する。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the temperature resolution for each organ according to the present invention.
As in the example of FIG. 6, when a plurality of target regions R1 (for example, four organs T1 to T4) are set, the setting unit 2002 sets the temperature resolution of each target region.

図6の例では、設定部2002は、算出部2001が算出した器官T1のCT値の標準偏差SD(σCT1=1.3)と、器官T1の変換テーブルの傾き(-0.5)とを上記した式(1)に代入し、温度の標準偏差SD(σT1=2.6)に変換する。また、設定部2002は、器官T1の温度分解能を2σである「5.2」に設定する。同様に、設定部2002は、他の対象領域R1(器官T2、T3、T4)の温度分解能をそれぞれ設定する。 In the example of Fig. 6, the setting unit 2002 substitutes the standard deviation SD ( σCT1 = 1.3) of the CT value of the organ T1 calculated by the calculation unit 2001 and the slope (-0.5) of the conversion table for the organ T1 into the above formula (1), and converts it into the standard deviation SD ( σT1 = 2.6) of the temperature. The setting unit 2002 also sets the temperature resolution of the organ T1 to "5.2", which is 2σT . Similarly, the setting unit 2002 sets the temperature resolution of the other target regions R1 (organs T2, T3, T4).

なお、1つのCT画像に複数の対象領域R1が含まれる場合、設定部2002は、これら複数の対象領域R1のうち最も温度分解能が大きい(悪い)ものに合わせて、CT画像全体に適用する1つの温度分解能を設定してもよい。図6の例では、設定部2002は、器官T3の温度分解能(9.4)が最大となるため、この器官T3の温度分解能を切り上げた値(10.0)をCT画像全体の温度分解能として設定する。 When a single CT image includes multiple target regions R1, the setting unit 2002 may set one temperature resolution to be applied to the entire CT image in accordance with the target region R1 with the highest (worst) temperature resolution. In the example of FIG. 6, the setting unit 2002 sets the temperature resolution of the organ T3 (9.4) as the highest, and thus rounds up the temperature resolution of this organ T3 to 10.0, as the temperature resolution of the entire CT image.

温度分布情報取得装置20は、図3に示す一連の処理を、例えば患者の治療を行う直前に1回実施する。また、温度分布情報取得装置20は、他の患者の治療を行う際には、改めて図3の一連の処理を実施して、患者に応じた温度分解能を設定する。 The temperature distribution information acquisition device 20 performs the series of processes shown in FIG. 3 once, for example, immediately before treating a patient. When treating another patient, the temperature distribution information acquisition device 20 performs the series of processes shown in FIG. 3 again to set the temperature resolution according to the patient.

また、患者の治療中にX線CT装置10の撮影条件などを変更した場合、CT値のばらつきが変化する可能性がある。この場合、温度分布情報取得装置20は、図3の一連の処理を再度実施して、この患者についての温度分解能を更新してもよい。 In addition, if the imaging conditions of the X-ray CT device 10 are changed during treatment of a patient, the variation in CT values may change. In this case, the temperature distribution information acquisition device 20 may perform the series of processes in FIG. 3 again to update the temperature resolution for this patient.

図7は、本発明の温度分布情報取得装置の処理の一例を示す第2のフローチャートである。
次に、図7を参照しながら、温度分布情報取得装置20による温度分布情報生成処理の流れについて詳細に説明する。図3の一連の処理によって温度分解能の設定が完了すると、温度分布情報取得装置20は、治療時における対象領域の温度分布情報生成処理を実行する。
FIG. 7 is a second flowchart showing an example of the process of the temperature distribution information acquisition device of the present invention.
Next, the flow of the temperature distribution information generation process by the temperature distribution information acquisition device 20 will be described in detail with reference to Fig. 7. When the setting of the temperature resolution is completed by the series of processes in Fig. 3, the temperature distribution information acquisition device 20 executes the process of generating temperature distribution information of the target region during treatment.

まず、図7に示すように、温度分布情報取得装置20は、X線CT装置10からCT画像を取得する(ステップS11)。このCT画像は、温度分布情報取得装置20の表示部204に表示される。 First, as shown in FIG. 7, the temperature distribution information acquisition device 20 acquires a CT image from the X-ray CT device 10 (step S11). This CT image is displayed on the display unit 204 of the temperature distribution information acquisition device 20.

次に、変換部2003は、対象領域R1の変換テーブルf(T)を用いて、対象領域R1のCT値を温度に変換する(ステップS12)。 Next, the conversion unit 2003 converts the CT value of the target region R1 into temperature using the conversion table f(T) for the target region R1 (step S12).

次に、生成部2004は、設定部2002が設定した温度分解能に基づく温度範囲毎に異なる色を割り当てたルックアップテーブルD1(図8)を作成し、このルックアップテーブルD1を用いて対象領域R1の温度の分布を色分けした温度分布情報D2(図8)を生成する(ステップS13)。 Next, the generating unit 2004 creates a lookup table D1 (FIG. 8) in which a different color is assigned to each temperature range based on the temperature resolution set by the setting unit 2002, and generates temperature distribution information D2 (FIG. 8) in which the temperature distribution of the target region R1 is color-coded using this lookup table D1 (step S13).

図8は、本発明の温度分布情報取得装置の機能を説明するための第2の図である。
図8に示すように、ルックアップテーブルD1は、所定の温度範囲を温度分解能2σ毎の階調に分割し、階調毎に異なる色を設定したテーブルである。図8の例では、温度範囲は-20℃~60℃であり、温度分解能は10.0℃である。したがって、ルックアップテーブルD1は8つの階調に分割され、それぞれに異なる色が設定される。図8に示すように、ルックアップテーブルD1は、操作者が色と温度の対応を理解できるように、表示部204に表示されてもよい。また、ルックアップテーブルD1には、CT画像を撮影したときの患者の体温を示す情報が含まれていてもよい。
FIG. 8 is a second diagram for explaining the function of the temperature distribution information acquisition device of the present invention.
As shown in Fig. 8, the lookup table D1 is a table in which a predetermined temperature range is divided into gradations with a temperature resolution of 2σ T , and a different color is set for each gradation. In the example of Fig. 8, the temperature range is -20°C to 60°C, and the temperature resolution is 10.0°C. Therefore, the lookup table D1 is divided into eight gradations, and a different color is set for each gradation. As shown in Fig. 8, the lookup table D1 may be displayed on the display unit 204 so that the operator can understand the correspondence between the color and the temperature. The lookup table D1 may also include information indicating the body temperature of the patient when the CT image was taken.

生成部2004は、ルックアップテーブルD1を参照し、対象領域R1の各部(各ピクセル)を、温度に対応する色で塗った画像である温度分布情報D2を生成する。 The generation unit 2004 references the lookup table D1 and generates temperature distribution information D2, which is an image in which each part (each pixel) of the target region R1 is painted with a color corresponding to the temperature.

また、表示部204は、CT画像上に、生成部2004が生成した温度分布情報D2を重畳表示する(ステップS14)。これにより、操作者は、CT画像上において、対象領域R1(患者の治療部位)の温度分布を容易に把握することができる。 The display unit 204 also superimposes the temperature distribution information D2 generated by the generation unit 2004 on the CT image (step S14). This allows the operator to easily grasp the temperature distribution of the target region R1 (the patient's treatment area) on the CT image.

なお、温度分布情報取得装置20は、例えば患者に温熱療法を実施する前、実施中、および実施後の各時点でCT画像を撮影する度に、図7に示す一連の処理を実施するようにしてもよい。これにより、操作者は、治療部位が適切な温度となっているかを確認しながら、治療を行うことができる。 The temperature distribution information acquisition device 20 may perform the series of processes shown in FIG. 7 each time a CT image is taken before, during, and after performing thermotherapy on a patient. This allows the operator to perform treatment while checking whether the treatment area is at an appropriate temperature.

(温度分布情報取得装置の作用効果)
以上のように、本発明に係る温度分布情報取得装置20は、CT画像における生体(検査対象)のCT値のばらつきを温度のばらつきを求め、この温度のばらつきに基づいて生体についての温度分解能を設定する。また、温度分布情報取得装置20は、温度分解能に基づく温度範囲毎に異なる表示態様(色)で、生体のCT値から変換した温度の分布を画像化した温度分布情報を生成する。
(Functions and Effects of Temperature Distribution Information Acquisition Device)
As described above, the temperature distribution information acquiring device 20 according to the present invention obtains the temperature variation from the CT number variation of a living body (test subject) in a CT image, and sets the temperature resolution for the living body based on this temperature variation. The temperature distribution information acquiring device 20 also generates temperature distribution information in which the distribution of temperatures converted from the CT number of the living body is visualized in a display mode (color) that differs for each temperature range based on the temperature resolution.

このようにすることで、温度分布情報取得装置20は、画像ノイズに起因する温度のばらつきを低減した温度分布情報を取得することができる。 By doing this, the temperature distribution information acquisition device 20 can acquire temperature distribution information with reduced temperature variation caused by image noise.

また、温度分布情報取得装置20は、この温度分布情報をCT画像に重畳表示する。 The temperature distribution information acquisition device 20 also superimposes this temperature distribution information on the CT image.

このようにすることで、温度分布情報取得装置20は、温熱療法などの治療により、生体内の温度分布が適切な状態になっているかを、操作者に容易に把握させることができる。 By doing this, the temperature distribution information acquisition device 20 can allow the operator to easily understand whether the temperature distribution within the living body has been brought to an appropriate state through treatment such as hyperthermia.

<変形例>
図9は、本発明の変形例における温度分布情報取得装置のプロセッサの機能構成を説明するためのブロック図である。
図9に示すように、変形例に係る温度分布情報取得装置20のプロセッサ200は、画像処理部2005としての機能をさらに発揮してもよい。
<Modification>
FIG. 9 is a block diagram for explaining the functional configuration of a processor of a temperature distribution information acquisition device in a modified example of the present invention.
As shown in FIG. 9 , the processor 200 of the temperature distribution information acquisition device 20 according to the modified example may further function as an image processing unit 2005 .

画像処理部2005は、X線CT装置10から受信したCT画像に画像ノイズを低減させるための画像処理を行う。画像処理は、例えば平滑化処理である。 The image processing unit 2005 performs image processing to reduce image noise in the CT image received from the X-ray CT device 10. The image processing is, for example, a smoothing process.

本発明の変形例において、画像処理部2005は、図3のステップS01において、X線CT装置10から取得したCT画像に対し、画像ノイズを低減させるための画像処理(平滑化処理など)を行う。この場合、図3のステップS03において、算出部2001は、画像処理後のCT画像に基づいてCT値のばらつきを算出する。 In a modified example of the present invention, in step S01 of FIG. 3, the image processing unit 2005 performs image processing (such as smoothing processing) on the CT image acquired from the X-ray CT device 10 to reduce image noise. In this case, in step S03 of FIG. 3, the calculation unit 2001 calculates the variation in CT values based on the CT image after image processing.

同様に、画像処理部2005は、図7のステップS11において、X線CT装置10から取得したCT画像に対し、画像ノイズを低減させるための画像処理を行う。この場合、図7のステップS12において、変換部2003は、画像処理後のCT画像に基づいてCT値から温度への変換を行う。 Similarly, in step S11 of FIG. 7, the image processing unit 2005 performs image processing on the CT image acquired from the X-ray CT device 10 to reduce image noise. In this case, in step S12 of FIG. 7, the conversion unit 2003 converts the CT value into temperature based on the CT image after image processing.

このようにすることで、温度分布情報取得装置20は、より画像ノイズの影響を低減した温度分布情報を取得することができる。 By doing this, the temperature distribution information acquisition device 20 can acquire temperature distribution information with reduced effects of image noise.

以上のとおり、本開示に係るいくつかの実施形態を説明したが、これら全ての実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 As described above, several embodiments of the present disclosure have been described, but all of these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope of the invention and its equivalents as described in the claims, as well as in the scope and gist of the invention.

1 温度分布情報取得システム
10 X線CT装置
20 温度分布情報取得装置
200 プロセッサ
2001 算出部
2002 設定部
2003 変換部
2004 生成部
2005 画像処理部
201 メモリ
202 ストレージ
203 インタフェース
204 表示部
205 操作受付部
REFERENCE SIGNS LIST 1 Temperature distribution information acquisition system 10 X-ray CT apparatus 20 Temperature distribution information acquisition apparatus 200 Processor 2001 Calculation unit 2002 Setting unit 2003 Conversion unit 2004 Generation unit 2005 Image processing unit 201 Memory 202 Storage 203 Interface 204 Display unit 205 Operation reception unit

Claims (6)

CT画像から検査対象のCT値のばらつきを算出する算出部と、
前記検査対象のCT値と温度との関係を表す変換テーブルを用いて、前記CT値のばらつきを温度のばらつきに変換し、当該温度のばらつきに基づいて前記検査対象についての温度分解能を設定する設定部と、
前記変換テーブルを用いて前記CT画像における前記検査対象のCT値を温度に変換する変換部と、
設定した前記温度分解能に基づく温度範囲毎に異なる表示態様で、前記検査対象の前記温度の分布を画像化した温度分布情報を生成する生成部と、
を備える温度分布情報取得装置。
A calculation unit that calculates the variation in CT value of the inspection object from the CT image;
a setting unit that converts the variation in the CT number into a variation in temperature using a conversion table that indicates a relationship between the CT number and the temperature of the object to be inspected, and sets a temperature resolution for the object to be inspected based on the variation in temperature;
a conversion unit that converts the CT value of the object in the CT image into a temperature using the conversion table;
a generating unit that generates temperature distribution information by imaging the distribution of the temperature of the inspection object in a display mode that differs for each temperature range based on the set temperature resolution;
A temperature distribution information acquisition device comprising:
前記算出部は、前記検査対象内の関心領域の指定を受け付けて、当該関心領域内における前記CT値のばらつきを算出する、
請求項1に記載の温度分布情報取得装置。
The calculation unit receives a designation of a region of interest within the examination object, and calculates a variation in the CT value within the region of interest.
The temperature distribution information acquisition device according to claim 1 .
前記生成部は、前記温度範囲毎に異なる色を設定したルックアップテーブルを作成し、当該ルックアップテーブルを用いて前記温度分布情報を生成する、
請求項1または2に記載の温度分布情報取得装置。
the generating unit creates a lookup table in which a different color is set for each of the temperature ranges, and generates the temperature distribution information using the lookup table.
The temperature distribution information acquisition device according to claim 1 .
前記CT画像に画像ノイズを低減するための画像処理を行う画像処理部をさらに備え、
前記算出部は、前記画像処理後の前記CT画像から前記検査対象の前記CT値のばらつきを算出し、
前記変換部は、前記画像処理後の前記CT画像における前記検査対象のCT値を前記温度に変換する、
請求項1から3の何れか一項に記載の温度分布情報取得装置。
An image processing unit that performs image processing on the CT image to reduce image noise,
The calculation unit calculates a variation in the CT value of the object from the CT image after the image processing,
The conversion unit converts the CT value of the object in the CT image after the image processing into the temperature.
The temperature distribution information acquiring device according to claim 1 .
前記温度分布情報を前記CT画像に重畳して表示する表示部をさらに備える、
請求項1から4の何れか一項に記載の温度分布情報取得装置。
a display unit that displays the temperature distribution information superimposed on the CT image,
The temperature distribution information acquiring device according to claim 1 .
CT画像から検査対象のCT値のばらつきを算出するステップと、
前記検査対象のCT値と温度との関係を表す変換テーブルを用いて、前記CT値のばらつきを温度のばらつきに変換し、当該温度のばらつきに基づいて前記検査対象についての温度分解能を設定するステップと、
前記変換テーブルを用いて前記CT画像における前記検査対象のCT値を温度に変換するステップと、
設定した前記温度分解能に基づく温度範囲毎に異なる表示態様で、前記検査対象の前記温度の分布を画像化した温度分布情報を生成するステップと、
を温度分布情報取得装置に実行させるプログラム。
Calculating the variation in CT value of the object from the CT image;
converting the variation in the CT number into a variation in temperature using a conversion table that indicates a relationship between the CT number and the temperature of the object to be inspected, and setting a temperature resolution for the object to be inspected based on the variation in temperature;
converting the CT value of the object in the CT image into a temperature using the conversion table;
generating temperature distribution information by imaging the distribution of the temperature of the inspection object in a display mode that differs for each temperature range based on the set temperature resolution;
A program for causing a temperature distribution information acquisition device to execute the above.
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