影像來源及取得方法

2.2 影像來源及取得方法

本研究所利用的影像為台灣大學醫學院附設醫院復健部超音波室內所附設的 Toshiba Xario Model SSA-660A, Tokyo, Japan(如圖 2-1)及 Siemens Acuson S2000 US System, Munich, Germany(如圖 2-2)，所掃描受試者拍攝出來的 B 型超音波影像，

經由儀器內建的輸出功能輸出為電腦可用的jpeg 與 bmp 檔，以下將會大略說明影 像各檔案格式與比較。

會選擇使用超音波影像作為本研究的影像來源，是因為比較過其他種不同的 醫學影像而得的結果。MRI 在肌肉的影像品質比超音波來的差，故無法清楚的從 影像中看到纖維等細節；針極肌電圖(Needle EMG)也因為掃描的範圍小，且電訊 號的波動方式與肌肉的纖維化現象無正相關，因此無法用來評估肌肉的纖維化程 度。

Jpeg 檔案格式全名為 Joint Photographic Experts Group，為一種壓縮方式通常 是破壞性資料壓縮（Lossy compression），意即在壓縮過程中圖像的品質會遭受到 可見的破壞，在實用上常遭遇的困難如存取jpeg 影像，經由使用者的調整大小後，

放大會造成模糊，縮小則會造成影像資訊的遺失，因此做為影像處理的來源，若 來源非直接為一手的由儀器端輸出，必會有一定程度的破壞與不可靠性；bmp 為 點陣圖(BitMap)的縮寫，bmp 文件通常是不壓縮的，所以它們通常比同一幅圖像的 壓縮圖像文件格式(如 jpeg)要大很多，其特色是不會因為使用者存取時的調等大小 造成資料遺失、失真模糊等缺點。

事實上最適合做影像分析的為儀器經由探頭收到訊號後蒐集而成的原始資料 (Raw data)，然而在 2012 年初與儀器製造商相關人員接洽後，以無法解讀儀器傳出 的原始資料作結，原因是儀器製造商不提供後製處理函式，故只能顯示如圖2-3 的影像，無法提供接下來研究使用。因此為避免影像經調整後失真本篇所使用的

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資料來源即為經儀器內部演算法處理過後組成而輸出的一手影像檔，主要檔案格 式為jpeg 以及 bmp。

圖2-4 為患者 3 號在左側脖子腫瘤附近肌肉經放射性治療完成後，利用 Siemens Acuson S2000 US System 的探頭掃描後，經儀器主機後處理後顯示在螢幕並輸出至 檔案的超音波B 型影像，操作探頭掃描的方式如圖 2-5 所示。在此範例影像中，

右側包含儀器開發商商標、各超音波影像參數(例如增益、聚焦位置、時間補償、

頻率…等)、圈選標示距離(影像中的「*」字圖形，此範例圖中未含)、參考尺(參數 左側與影像做區隔的白色點，為直列的形式，每兩點的間隔為實際上的0.5 公分距 離)、剪力波速度(Shear wave velocity, Vs)、深度(Depth)…等；左側為超音波影像，

其中的方框為使用者可調的重點區域範圍，在儀器附帶的剪力波影像功能中使用，

另外可從影像中看出類似橢圓形的封閉範圍，此即為肌肉部分，包含了黑色的肌 肉細胞及白色的肌肉纖維，又因此頻率的超音波影像照不到幹細胞等，因此肌肉 區域內除了肌肉細胞就是肌肉纖維；上方列出影像拍攝的日期及時間；左上角列 出拍攝者為受試者訂的名稱；右下角為參考尺總實際長度(4cm)、每秒拍攝的幀數 (Frames per second, Fps)。

本篇的影像來源主要由國立台灣大學醫學院附設醫院復健部王薏茜醫師對其 看診的患者做拍攝，拍攝之前已經過患者的同意並簽署同意書。這些頭頸部癌症 患者皆有頸部淋巴轉移，為頸部肌肉經放射治療前、後利用超音波B 型影像拍攝 脖子部分肌肉，並在之後數次的回診，對同一批病人做相同部分肌肉的超音波影 像拍攝，並記錄回診拍攝時間、腫瘤部位、性別…等詳細資訊。

所謂放射治療(即俗稱的電療)就是用高能量的游離輻射來照射病灶處，例如：

X 光或帶電粒子束，以達到殺死腫瘤細胞或抑制腫瘤生長為目的的一種治療方式。

因腫瘤對放射線傷害的修復能力較差而正常組織的修復能力較好，因此臨床上需 使用分次治療以達到腫瘤治療的目的而又能儘量避免對腫瘤附近的正常組織造成

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太過嚴重的傷害。通常依病情和腫瘤種類不同約需治療2 週到 2 個月之久；每週 治療5 次，每次數分鐘至數十分鐘。

附錄中表 A- 1 至表 A- 9 對照可了解各影像中分別代表患者在治療前、後腫 瘤側(或非腫瘤側)的資訊，以便做接下來的影像處理達到分析其肌肉組織，追蹤復 健情形的效果。其中「Case No.」欄位不同標號表示為不同的患者；「收案日期」

為此超音波影像拍攝的日期；「檢查次數」表示此影像為病人第幾次回診，0 表示 經放療前拍攝，隨後的正整數代表回診次數；「Duration」代表患者經放療後的時 間，單位是日；「性別」指的是患者的性別，0 為女性，1 為男性；「腫瘤側」為患 者腫瘤生長在脖子的左、右哪一側，1 表右側，2 表左側；「檢查側」為此張影像 是拍攝患者哪一側的脖子部分肌肉，1 表右側，2 表左側；「SCM-D1」及「SCM-D2」

分別表示利用超音波影像偵測出的肌肉切面，可視為橢圓形的長軸及短軸直徑。

本案看似收案完整，但事實上期收案患者之回診間隔不一，甚至有些患者未 回診導致資料遺失(如第四號患者)；拍攝時的探頭傾斜角度也並非完美試用於本系 統，將會導致分析上的誤差(將在第四章提及)；儀器內建之超音波去雜訊的部分也 是有無參雜，同一患者之超音波影像有些有去雜訊(顯示為 ASC)，有些則無(顯示 為SC off)，如圖 2-6，左方為有去雜訊，右方則無，可以看出雜訊對影像品質的影 響甚大，這將會造成之後纖維統計無法以同一標準比較的情形。然接下來仍將針 對這些影像中可用的部分進行實作，並先以正常人的肌肉組織做測試完成後，將 更完整並更符合分析效益的收案的病患超音波影像作一系列的評估、統計，以求 一步步接近臨床使用情形。

圖 2-的超

圖 2-音波 拍攝

-1 Toshiba X 超音波儀，實

-2 Siemens 波室的超音波 攝。

Xario Mode 實際應用於

Acuson S20 波儀，實際

el SSA-660A 於患者的診斷

stem, Munic 者的診斷，

Japan。位於

ch, German 本研究之影

圖 2-始資 法作

-3 原始資料 資料作結，原 作為分析標的

料範例。與 原因是儀器 的。

與儀器製造商 器製造商不提

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商相關人員 提供後製處

員接洽後，以 處理函式，故

以無法解讀 故只能顯示

讀儀器傳出的 示如此影像

的原

，無

圖

Acuson S200 檔案的超音 位置、時間補

含)、參考尺 際上的0.5 公

。患者3 號在 00 US Syste 音波B 型影像 速度(Shear w

肌肉經放射 經儀器主機後

商標、各超音 離(影像中的 色點，為直列

wave velocit

射性治療完成

圖

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