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研究生:黃軍豪
研究生(外文):Jyun-Hao Huang
論文名稱:乳癌觸診探測法之研究
論文名稱(外文):Palpation Method Study on Breast-Tumor Exploration
指導教授:顏炳郎
指導教授(外文):Ping-Lang Yen
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:自動化科技研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:57
中文關鍵詞:乳癌腫瘤探測軟組織醫療診斷
外文關鍵詞:tumorbreast-cancerdiagnosispalpationmedical apparatus
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乳癌為女性最常見的惡性腫瘤之一,在西方國家,乳癌高居十大死因之首,在國人中,發生率僅次於子宮頸癌,排名第二,目前尚無有效預防措施,只有定期診斷,是目前乳癌唯一的防治措施。在診斷方法上,除了到醫院以X光、超音波等檢查方法診斷之外,婦女平時透過觸診的自我乳房檢查,是另一個既方便又便宜的選擇,但是觸診方式因為沒有一個定量的基準,對於沒有經驗的婦女,效果大打折扣,所以在本文中就是針對乳癌觸診,以工程的角度來解析乳房觸診行為,訂定一套定量化的乳癌觸診判別標準,除了對有無腫瘤進行辨識之外,嘗試分辨出腫瘤大小、深淺度、位置。首先,建構一個乳房觸診的有限元素模型,以不同的觸診深度進行模擬,透過數據的分析,在此模型中找到乳癌觸覺診斷的三個參數,再由實驗來加以驗證所得之腫瘤判別準則,透過觸覺的數據以及與腫瘤判別資料庫的比對,有效地判別出腫瘤。
Breast Cancer is becoming one of the most frequent cancers for women and continues to grow rapidly in recent years in Taiwan. One of the best ways to reduce the death rate of breast cancer is to detect the cancer as early as possible. Although there are several diagnosis methods, such as mammography and ultrasonic scanning, the self breast examination through palpation is still the most convenient and cost-effective way for women physically and psychologically. However, the outcome of self breast examination is limited because palpation is hard to be quantified and dependent very much on experiences. In this study, we have developed a finite element model for breast palpation. Based on this model, we investigated the relationship between the contact depth and the reaction force during palpation. The palpation data was analyzed and several parameters have been identified. Using these parameters, we could distinguish not only the existence of the underlying hard object under breast model, but also its size and underlying depth. We also demonstrated the recognition procedure experimentally. By comparing these parameters of a specific measured palpation data with those of palpation data in our demonstrated data base, the location, size and underlying depth of a hard object could be successfully identified.
摘 要 i
ABSTRACT ii
誌 謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 前言 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究方法 2
1.3 文獻回顧 2
1.4 論文架構 7
第二章 腫瘤觸診基本理論 8
2.1 腫瘤的組織結構 8
2.2 人體軟組織特性 9
2.2.1 黏彈材料的受力行為 9
2.2.2 黏彈體的數學模型 11
第三章 乳房觸診模型建立 15
3.1 問題描述 15
3.2 使用軟體簡介 15
3.3乳房觸診模擬 16
3.3.1 有限元素模型的簡化 16
3.3.2 乳房觸診動作模擬 17
3.3.3 模型參數 17
3.3.4 元素選用及模型網格化 18
3.3.5 指定邊界條件 19
3.3.6 分析程序 20
3.4 模擬結果討論 20
3.4.1人體模擬比較 20
3.4.3海綿試體模擬比較 22
3.5人體與海綿試體模擬比對 25
3.6 小結 26
第四章 乳癌觸診之初步實驗 27
4.1 實驗目的 27
4.2 實驗架構及實驗設備 27
4.2.1 觸診探針設計 28
4.2.2 程式設計及人機介面撰寫 29
4.2.3 可行性實驗的腫瘤選取 29
4.4 觸診實驗動作的設計及原理 29
4.4.1 觸診動作設計 29
4.4.2 實驗原理 30
4.5 下壓探測實驗與結果分析 32
4.5.1 偏下壓實驗試與結果分析 34
4.6 橫向探測 36
4.6.1 橫向探測實驗與結果分析 36
4.7 小結 39
第五章 乳癌觸診實驗之分析 41
5.1 觸診準則的實驗建立 41
5.2 實驗規劃 41
5.2.1 海綿試體準備 41
5.2.2 感測器校正 42
5.3 腫瘤判別依據 42
5.4 實驗設計 42
5.5 不同下壓深度於有無腫瘤判別之關係 42
5.6 腫瘤大小以及深度判別 44
5.6.1 實驗與模擬波形比對 44
5.6.2不同深度下的探測結果 45
5.6.3 腫瘤大小判斷 48
5.6.4 腫瘤深淺度判斷 49
5.6.5 雙軸向探測 50
5.6.6 水平力探測的腫瘤判別 52
5.5.7 腫瘤判斷 53
5.6 小結 54
第六章 結論 55
6.1 結論 55
6.2 未來方向 55
參考文獻
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