[发明专利]估计温度场的装置和方法、确定兴趣区的方法及CT设备

说明书

技术领域

本发明涉及医学影像领域，特别是计算机断层扫描术。

背景技术

在采用非接触能量的许多介入治疗中，例如激光、微波和射频，非接触能量引入的过高热至关重要。典型地，肿瘤组织会被加热至超过60℃。根据近来的研究，例如G. D.Pandeya，JH.G. M. Klaessens,M.JW. Grenter，B.Schmidt，T. Flohr，etc.,Feasibility of computed tomography based thermometry during interstitial laser heatinginbovine liver[J].Eur Radiol(2011)21:1733-1738，在介入治疗中通过计算机断层扫描术来“观察”温度分布是可行的。

但是，目前利用计算机断层扫描术获得的温度分布的精度受图像伪影（如金属伪影等）限制而不足。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种估计温度场的装置和方法、确定兴趣区的方法及CT设备，进一步提高温度估计的精度。

根据本发明的第一方面，提供一种估计温度场的装置，所述温度场具有一热源且位于CT设备扫描视野的被扫描物体内，所述装置包括：一特定点能量估计单元，其用于估计一特定点的能量；一参考点能量估计单元，其用于估计一参考点的能量，其中所述参考点邻近所述热源且在所述参考点处CT图像无伪影；一特定点温度增量估计单元，其用于根据所述特定点的CT值的增量估计所述特定点的温度增量；一参考点温度增量估计单元，其用于根据所述参考点的CT值的增量估计所述参考点的温度增量；一特定点温度增量修正单元，其用于根据所述特定点的能量、所述参考点的能量、所述特定点的温度增量以及所述参考点的温度增量修正所述特定点的温度增量。

优选地，在上述装置中，所述热源是位于区间的探针，L为针长，所述特定点能量估计单元利用式估计所述特定点的能量，其中Q_s是所述特定点的能量，Q₀(l)是l处的点热源的能量，α是能量的有效吸收系数，ζ_s(l)是所述特定点到l处的点热源的等效距离；所述参考点能量估计单元利用式估计所述参考点的能量，其中Q_r是所述参考点的能量，ζ_r(l)是所述参考点到l处的点热源的等效距离。

优选地，在上述装置中，所述特定点温度增量估计单元利用式ΔT_s=c₁·ΔHU_s+c₀估计所述特定点的温度增量，其中ΔT_s是所述特定点的温度增量，ΔHU_s是所述特定点处的CT值的增量，c₁和c₀是CT值随温度变化的关系系数；所述参考点温度增量估计单元利用式ΔT_r=c₁·ΔHU_r+c₀估计所述参考点的温度增量，其中ΔT_r是所述参考点的温度增量，ΔHU_r是所述参考点处的CT值的增量。

优选地，在上述装置中，所述特定点温度增量修正单元包括：一判断单元，其用于利用式判断所述特定点的温度增量是否需要修正，其中ΔT_s、ΔT_r、Q_s和Q_r分别是所述特定点的温度增量、所述参考点的温度增量、所述特定点的能量和所述参考点的能量，η是门限；一修正单元，其用于利用式修正需要修正的特定点的温度增量，其中κ是修正因子。

根据本发明的第二方面，提供一种CT设备，包括一兴趣区确定单元和一如上文所述的估计温度场的装置，所述兴趣区确定单元用于将修正后的温度增量超过一预定门限的特定点的集合作为兴趣区。

根据本发明的第三方面，提供一种估计温度场的方法，所述温度场具有一热源且位于CT设备扫描视野的被扫描物体内，所述方法包括：估计一特定点的能量；估计一参考点的能量，其中所述参考点邻近所述热源且在所述参考点处CT图像无伪影；根据所述特定点的CT值的增量估计所述特定点的温度增量；根据所述参考点的CT值的增量估计所述参考点的温度增量；根据所述特定点的能量、所述参考点的能量、所述特定点的温度增量以及所述参考点的温度增量修正所述特定点的温度增量。