X線CT装置を用いた生体内部温度の計測と可視化の検討

X射线CT设备体内温度测量及可视化研究

基本信息

批准号：
21K07628
负责人：
水上慎也
金额：
$ 2.16万
依托单位：
Kitasato University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K07628/
关键词：
X線CT 生体内部温度 CT besed thermometry CT based thermometry

项目摘要

2022年度は、前年度に日本国特許に出願した内容を踏まえ、CT-based thermometryの温度分解能の向上について検討した。CT-based thermometryの温度分解能は、CT画像のノイズに強く影響を受けるため、CT画像のノイズ低減法を適用し、温度分解能に与える影響を検証した。今年度は、水ファントムを対象として、メディアンフィルタを用いた平滑化処理と加算平均処理で温度分解能の比較を行った。メディアンフィルタではノイズが低減されるが、空間分解能の低下が問題となる。これに対し、同一位置の画像を複数回撮影して画像の加算平均処理を行うことで、空間分解能を劣化させずに画像ノイズの影響を低減させることが可能である。メディアンフィルタを用いた平滑化処理はノイズ低減効果が高く、処理時のカーネルサイズを大きくするほど、温度分解能が改善した。加算平均処理もノイズ低減効果が高かったが、ファントム中心部の温度分解能においては平滑化処理の方が優れていた。しかし、温度マップ上ではファントム辺縁の温度が実温度よりも低温と表示される現象が確認された。これは、高CT値となるファントムのアクリル容器の影響が考えられた。この現象は空間分解能が低下する平滑化処理の方が顕著であったため、温度の可視化を考慮すると加算平均処理の方が優れると結論付けた。

在2022财年，我们讨论了基于上一年的日本专利申请的内容，改善了基于CT的温度的温度分辨率。由于基于CT的温度计的温度分辨率受到CT图像的噪声的强烈影响，因此我们应用了CT图像的降噪方法来验证对温度分辨率的影响。今年，我们使用中位过滤器和平均处理使用平滑处理进行了平滑处理，比较了水幻像的温度分辨率。尽管中值过滤器降低了噪声，但问题是空间分辨率降低了。相比之下，通过多次将图像在同一位置进行平均图像，可以减少图像噪声的影响而不会降低空间分辨率。使用中值过滤器的平滑过程具有高降噪效果，并且在处理过程中的内核大小越大，温度分辨率就越好。加法平均过程也具有很高的降噪作用，但是平滑处理在幻影中心的温度分辨率方面表现出色。但是，已经证实，幻影边缘的温度显示为温度图上的实际温度低。人们认为这是由于幻影丙烯酸容器的影响，该容器具有高CT值。这种现象在平滑过程中更为明显，从而降低了空间分辨率，因此，当考虑到温度可视化时，加成平均处理的添加是优越的。

项目成果

期刊论文数量（3）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

温度分布情報取得装置

温度分布信息采集装置

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Study of noise reduction on thermal resolution in CT-based thermometry

CT测温中热分辨率降噪研究

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shinya Mizukami;Hidetake Hara;Shota Maehira; Ryosuke Ohno;Miki Yoshida
通讯作者：
Miki Yoshida

Study of CT-based thermometry for visualizing the human body on thermal resolution

基于 CT 的测温技术研究，以热分辨率可视化人体

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yamashita K;Sugimori H;Nakamizo A;Amano T;Kuwashiro T;Watanabe T;Kawamata K;Furuya K;Harada S;Kamei R;Maehara J;Okada Y;Noguchi T;Shinya Mizukami
通讯作者：
Shinya Mizukami