臺灣博碩士論文加值系統

心臟是一顆強壯，不知疲累，努力工作的強力血液幫補。如果按照正常人的心臟平均每分鐘跳70次，壽命70歲計算的話，一個人的一生中,心臟就要跳動近26億次。一旦心臟停止跳動而通過搶救不能繼續維持跳動，那就意味著，一個人的生命終止。因此，如何事先偵測到心臟組織失能或壞死的部位，依狀況施行治療，可說是分秒必爭首要重點。為了達到此目的，本計畫將透過影像分析處裡，針對多角度照攝成像技術，建立3D心臟組織立體影像模型，提供醫師可以正確的判定心肌失能部位，進行有效治療。
即使是醫療科技藥物或是外科技術在心臟疾病上已有所改進，但在醫療工程領域中，醫學影像分析的重要性，是現今分析心臟病因的過程中不可或缺的步驟。而透過3D影像建構後，以3D呈現心臟各組織肌肉的失能情形，分析病徵部位以及位置，提供醫師更精準的診斷，更可說是治療前最為重要的一個步驟。此步驟可能影響到病人治療過程的方法以及劑量甚至手術的難易程度。
目前的方式，都是藉由灌流2D影像上，心臟組織對葡萄糖吸收產生之光學特性，醫師透過比對心臟灌流之前後影像差異(圖1)，進行心臟疾病的診斷。由於心臟是一個立體物體，而目前的醫療診斷皆是以2D影像方式呈現，較無法正確有效的判定心臟組織的實際失能部位。而目前尚未有將心臟灌流之病徵影像，轉換到三維空間臟模型上之相關技術。本計畫即是將透過截取心臟各角度的灌流影像，並且透過Filter Back Projection重建出心臟各角度的剖面圖並疊合分析其差異特徵，運用影像處理相關之演算法，藉由3D心臟組織功能模型以及3D建模之技術，重現三維空間中心臟灌流之3D模型，並且顯示出灌流前後3D模型之差異。提供醫師可以透過灌流前後3D心臟模型的差異，更快速且更精準的判斷出心臟病徵位置以及大小範圍。

Heart is a strong, powerful blood engine, which don't know what is tired, to help us make up for hard work. If in a calculation with a heart an average jumping by 70 times per minute, the heart beats nearly 2.6 billion for a person's life. Once the heart stop beating it means the termination of one's life. Therefore, how to detect in advance to the heart tissue necrosis or loss, according to the conditions for medical treatment, is most important.
Even medical science and technology has improved on the drug or surgical techniques in heart disease, under the medical field of engineering, medical imaging analysis is more important for understanding the cause of heart disease. Through 3D images in 3D form, constructed by the disease part of heart muscle and position to provide analysis, the doctor can easily make accurate diagnosis, treatment before one of the most important step. The current method, use of glucose absorption of the heart, to make a 2D image to provide the surgeon to make a diagnosis. Since heart is a three-dimensional object, the current medical diagnostic using 2D image, which can’t correctly judgment the actual damage part of heart. This project will use image-process algorithms and through the Filter Back Projection reconstruction the cross section of the heart action to capturing different angle functional images of heart to analyze the differences in features to construct a 3D heart model to provide the surgeon faster and more accurate diagnostic.

摘要 I
Abstract III
致謝 IV
目錄 V
圖目錄 VII
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 2
1.2 論文架構 3
第二章 文獻探討 4
2.1 醫學影像檢測儀器與原理 4
2.1.1 電腦斷層掃描技術原理介紹 4
2.1.2 正子攝影技術原理介紹 6
2.1.3 心臟灌流掃描 Cardiac scan 8
2.2 影像重建方法 10
2.2.1 聯立重建法 10
2.2.2 疊代法 11
2.2.3 二維傅立葉轉換法 Projection slice theorem 13
2.2.4 濾波反向投影法 Filtered back projection 14
2.3 去影像雜訊方法 17
2.3.1 均值濾波器 17
2.3.2 中值濾波器 18
2.3.3 高斯濾波器 19
2.4 心臟範圍追蹤方法 22
2.4.1 水平集演算法 Level Set Method 22
2.4.2 霍夫圓 Hough Cirles 23
第三章 研究方法 26
3.1 Part A. Convert data and Calibration 31
3.2 Part B. Image back projection 38
3.3 Part C. Image Segmentation 41
3.4 Part D. Building model 43
第四章 實驗結果 44
第五章 結論與展望 46
參考文獻 47

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[9] CT, https://read01.com/zh-hk/ggyg6oB.html#.W09RRNIzYdU
[10] PET Principles, http://wwwfs.vghks.gov.tw/001/VghksUploadFiles/323/ckfile/48c9e7db-52f5-4239-b658-d54f9e18df28.pdf
[11] Iterative Method https://www.slideshare.net/bingomed
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[13] Hough Transfor, https://www.cnblogs.com/yzl050819/p/7967526.html