病患超音波影像分析與討論

本實驗將使用台大醫院復健部王薏茜醫師近期收案的36 組頸部腫瘤患者經由 放射治療(即俗稱的電療)後對腫瘤側及非腫瘤側的肌肉超音波影像，並使用所開發 之系統量化法來評估放射治療所造成傷害。

首先經由台大醫院復健部合作王薏茜醫師藉由患者回診的機會，將頸部肌肉 腫瘤側及非腫瘤側肌肉，取肌肉束的中點，用Siemens Acuson S2000 US System 拍 攝超音波影像，並利用儀器附設之轉檔工具將DICOM 檔案轉成 Jpeg 格式，再輸 入所研發系統來分析，得出肌肉束重點區域截面面積、肌肉纖維面積、肌肉細胞 面積及肌肉纖維占重點區域百分比等四項指標。

共36 組影像分別來自 36 個不同的患者，影像及患者詳細資料於表 A- 1 至表 A- 9 記載，然其中有若干影像由於拍攝時間較早，當時未與王醫師接洽，因此並 未開啟儀器內建之消除雜訊系統(如同 2.2 節所述)，使得某些影像品質極差，且目 前沒有可行的方法透過後處理方式使其雜訊消除，因此無法作客觀的分析，只能 捨棄。經過篩選後，取其中的14 組皆有開啟雜訊消除系統拍攝之患者超音波影像，

其中6 組僅有腫瘤側部分可使用，其餘 8 組中又有 1 組僅有一次回診的影像，無 法分析隨時間變化的趨勢，剩下的7 組腫瘤側及非腫瘤側皆有開啟雜訊消除系統，

以此13 組影像作為接下來實驗及討論的主要對象，如圖 4-8、圖 4-9 為其中一組 患者28 號之腫瘤側及非腫瘤側之超音波影像肌肉部分，(a)為第一次拍攝時之超音 波影像；(b)為第二次拍攝，以此類推，腫瘤側與非腫瘤側標示之(a)、(b)、(c)、(d) 為同時間拍攝，接下來將以這些影像及此系統作分析。

圖 A- 1 至圖 A- 20 為個別患者之各項指標對術後時間作圖。每位患者分別有 二至三個圖，如圖 A- 1 為患者 9 號之腫瘤側的肌肉組成曲線圖，圖中包含了三種 訊息，都是以像素(Pixels)作為單位，總肌肉面積(Whole muscle area)指的是超音波

68

影像中整個肌肉截面所占的面積，面積縮小代表的是肌肉正在逐漸地萎縮，此為 肌肉受損的常態表徵，可作為評估患者肌肉是否萎縮的標準之一，其數據是由本 系統自超音影像中圈出的重點區域所計算；纖維細胞(Fiber cell)指的是本肌肉截面 中肌肉纖維所占的面積，面積越大代表肌肉纖維正在增加，但也可能是整個肌肉 正在變大時肌肉纖維同時的增加，通常搭配肌肉面積作為評估患者肌肉品質的指 標之一，其數據是由超音波影像經本系統處理後的白色像素所計算；肌肉細胞 (Muscle cell)則是本肌肉截面中肌肉細胞所占的面積，面積越大代表肌肉細胞增加，

但可能是肌肉正在變大時的一環，通常搭配肌肉面積做為評估肌肉品質的指標之 一，數據是由超音波影像經本系統處理後的黑色相素所計算。另外橫坐標則為放 射治療後時間，藉由每次患者回診的機會，將拍攝肌肉的超音波影像的時間點的 紀錄，作為本次分析的時間準軸，前三個月，也就是前三次回診時分別做兩個劑 量的放射治療，但復健療程並未馬上切入治療，因為通常約三個月之後，也就是 療程結束之後才會有遲發性副作用，因此藉由評估患者術後的狀況選擇治療切入 的時間點極為重要。由本例9 號患者可得出在術後 0 至 62 天時，肌肉區域面積逐 漸下降，但肌肉纖維部分也在逐漸增加，可判斷為術後的初期反應使肌肉的品質 變差，緩慢的走向纖維化；然在158 天時，肌肉的面積顯著增加，但肌肉纖維的 數量也顯著增加，代表著肌肉雖然在復健的過程中有長大的趨勢，看似為好現象，

但事實上肌肉纖維也顯著上升，因此不能果斷判定其肌肉品質的進展，此時需搭 配圖 A- 1 參照，將肌肉纖維除以整塊肌肉面積，可看出其肌肉纖維化比例，作為 肌肉品質的指標，得出在術後158 天時，肌肉面積雖有顯著的增加，但纖維比例 卻大幅的上升，代表肌肉品質惡化的十分顯著，此時若不能及時改變復健的方式 或是使用更強的藥物，將會使肌肉品質繼續惡化，最嚴重甚至變成整條纖維束，

失去應有的功能，這也指出本系統的貢獻是在病人有顯著的症狀或不適感顯現之 前，藉由超音波影像能給負責的醫師量化的指示病人的肌肉品質，並給予不同的 復健方式及藥物，達到及早治療的效果。如圖 A- 8 甚至有些患者的影像收案較完

69

全，也能比照非腫瘤側部分的三項指標，並評估出非腫瘤側的纖維化比例作為對 照，提供醫師更多的參考資料。

由於超音波放射治療後0~3 個月有皮下組織腫脹的現象，會造成超音波影像 品質的不穩定跳動，因此在如圖4-10 的方塊圖(Boxplot)中回診次數 1、2、3 處有 較大的誤差區域，然由於收案可使用的超音波影像已經為數不多，僅有14 組，且 在這14 組織中有許多收案並不超過半年，若剔除術後前三個月的影像，將會造成 數據不足的情形，無法進行之後的討論，因此決定在此保留術後前三個月的影像 進行分析。

由於本篇所使用的數據僅有14 組超音波影像，數量不及臨床上常態分布之最 低標準30 組，使用平均值及標準差評估的效果將不如預期，會被極端值所影響，

在此使用中位數及第一、第三四分位數作病人間肌肉纖維化趨勢的評估。這裡使 用方塊圖做分析，如圖4-10 為 14 位患者之腫瘤側經由統計軟體 SPSS 作圖後所示，

橫座標為放射治療後月份，不同於個別作圖時的術後時間，是由於每個患者回診 時間不一，造成術後時間並不一致，因此使用約略的每次回診間隔，約一個月作 為衡量標準較為客觀；縱座標為肌肉纖維百分比，1 為放射治療後當下所拍攝的影 像(第一次拍攝)，2 為第一次回診拍攝之影像(第二次拍攝)，以此類推。可以從圖 中得出除了回診次數1 及 2 次分別有一個偏離極值外，其餘數值呈現之中位數隨 著回診次數呈現逐漸上升之趨勢，此現象代表患者雖經復健治療，能有效減緩前 期(放射之療後 0 至 3 個月)的肌肉纖維化，但後遺症造成的傷害仍十分顯著。

圖4-11 則為此 14 位患者之非腫瘤側方塊圖，可以看出雖然為非直接受到放射 線傷害，然屬附近組織仍會造成一定的後遺症，產生肌肉纖維化的現象，因此中 位數呈緩升趨勢。

圖 4

圖 4 像，

程度 來的

4-9 患者 28 可看出肌肉 度，只能說A 的嚴重或緩和

8 號之非腫 肉整體也是

A 與 D 有較 和。

瘤側超音波 是有變白的情

較明顯的差

71

波影像圖。

情形，但只 差異，也無法

此為患者2 只憑肉眼無法

法判斷腫瘤

28 號但非腫 法準確地分 瘤側較非腫瘤

腫瘤側的肌 分別其纖維化

瘤側纖維化 肌肉影

化的 化進程

圖

圖 4-塊圖 症，

-11 受試 14 圖，可以看出

產生肌肉纖

4 組患者之非 出雖然為非 纖維化的現

非腫瘤側肌 非直接受到放 現象，因此中

73

肌肉纖維比 放射線傷害 中位數呈緩

比例箱形圖。

害，然周邊組 緩升趨勢。

。14 位患者 組織仍會造

者之非腫瘤側 造成一定的後

側方 後遺

74