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研究生:陳科霖
研究生(外文):CHEN,KE-LIN
論文名稱:利用田口最佳化評量心導管攝影之影像品質中的最低可偵測極限
論文名稱(外文):Optimizing the Minimum Detectable Difference (MDD) of Cardiac X-ray Imaging Quality Using the Taguchi Analysis and a Precise Line Pair Gauge
指導教授:潘榕光
指導教授(外文):PAN,LUNG-KWANG
口試委員:潘榕光潘龍發陳健懿
口試委員(外文):PAN,LUNG-KWANGPAN,LUNG-FACHEN,CHIEN-YI
口試日期:2019-06-17
學位類別:碩士
校院名稱:中臺科技大學
系所名稱:醫學影像暨放射科學系暨研究所
學門:醫藥衛生學門
學類:醫學技術及檢驗學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2019
畢業學年度:107
語文別:中文
論文頁數:60
中文關鍵詞:田口分析方法t檢定最低可偵測極限
外文關鍵詞:Taguchi analysist-testminimum detectable difference
相關次數:
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心導管檢查是利用特製不透光導管經由大腿股動脈或手腕的週邊動脈將導管送達心臟的冠狀動脈開口處,然後注射顯影劑,再利用X光透視來檢視心臟血管血流狀況、病變位置及嚴重程度。心導管檢查是目前診斷冠狀動脈疾病最準確的方法。
在本次研究中,將利用田口分析方法及線對塊規假體與固態水假體進行心導管X-ray的照射,來評量各個參數設定的最佳化條件。實驗使用田口L8直交表進行8組不同參數條件的照射,設定四個可變因子,分別為(A)焦點大小(Focus);(B)管電壓(kVp);(C)管電流與時間乘積(mAs);(D)射源至影像接受器的距離(SID);每個可變因子均設定兩個(低和高)水準。通過X-ray照射後得到影像,再由三名資心臟科放射醫師依雙盲法進行打分評定。實驗採用高對比、低噪聲、高精度的標準對線對假體給出評分。然後對該評分利用修訂後的學生t檢定進行分析,推導出MDD來表示X射線圖像的空間解析度。在整個實驗中,確定了最佳解析度組合,並進行臨床驗證。
結果顯示,臨床設定、第7組(在八標組合中最高評分)和最佳化設定所計算得出的最低可偵測極限分別為0.183、0.167和0.157mm,對比與線對假體所對應的刻度(LP/mm)分別為2.7、3.1和3.2LP/mm。
所以在這次實驗可以確認,田口分析方法是研究心導管X-ray最低可偵測極限解析度的較佳的方法,並且經由t檢定分析,可以有效提高影像解析度。

Objective: To optimize the minimum detectable difference (MDD) of a cardiac X-ray imaging system using the Taguchi L8(27) analysis and a precise line pair gauge.
Methods: The optimal combination of the four critical factors of the cardiac X-ray imaging system, namely X-ray focus, kilovoltage (kVp), milliamper-seconds (mAs), and source image distance (SID), providing the minimum detectable difference (MDD) was calculated via the Taguchi analysis and experimentally verified. Two (low and high) levels were assigned for each factor, and eight combinations of four factors were used to acquire instant X-ray images using an NDT commercial line pair gauge (with a gauge length of 64 mm and a width of 3.5 mm). The latter had five lines and was split gradually from top to bottom for the inspection of X-ray images, which quality was ranked by three well-trained radiologists according to the double-blind criterion. The ranking grade was given by sharp contrast, low noise, and precision to distinguish the line pair. Accordingly, the MDD was derived to represent the spatial resolution of instant X-ray images by the revised Student’s t-test analysis. The optimal combination of factors was experimentally identified and clinically verified in the follow-up inspections.
Results: For the conventional setting, Group No.7 (which obtained the highest grade among eight groups), and the optimal setting, the obtained MDD values were 0.183, 0.167, and 0.157 mm, , respectively, while the line pair (line pair/mm) interpolated from the gauge scale amounted to 2.7, 3.1, and 3.2 LP/mm, respectively.
Conclusion: The Taguchi L8 analysis was proved to be instrumental in optimizing the cardiac X-ray imaging system MDD and is recommended to be used jointly with the revised Student’s t-test analysis for improving the spatial resolution of instant X-ray images.

目錄

誌謝 I
摘要 II
ABSTRACT IV
目錄 VI
圖目錄 IX
表目錄 X
第一章 前言 1
1.1研究背景 1
1.2研究動機 2
1.3研究目的 2
1.4文章架構 3
第二章 背景說明與文獻分析 4
2.1認識冠狀動脈心臟病 4
2.1.1病因與病理 4
2.1.3常見的治療方式 4
2.2文獻分析 5
第三章 田口分析方法 10
3.1 田口分析方法介紹 10
3.2 正交數列 11
3.3 變異數分析:ANOVA 12
第四章 材料與方法 15
4.1 實驗設備 15
4.1.1 心導管血管攝影機 15
4.1.2線對塊規假體 16
4.1.3固態水假體 17
4.2實驗設計 17
4.2.1實驗因子選擇 17
4.2.1.1焦點大小(Foucs) 17
4.2.1.2管電壓峰值(kVp) 17
4.2.1.3管電流與時間乘積(mAs) 18
4.2.1.4射源至影像接受器的距離(SID) 18
4.3實驗方法 18
4.3.1心導管實驗室影像採集 18
4.3.2實驗影像評分標準 19
4.3.3實驗統計分析 19
4.3.4田口直交表 20
4.3.5影響品質量化 20
4.4 實驗軟體使用 23
第五章 結果 25
5.1心導管影像數據分析 25
5.2最佳化確認 27
5.3 ANOVA分析 28
第六章 討論 30
6.1因子分析 30
6.2 L8直交陣列 30
6.3特定的最低可分辨極限 31
6.4 MDD優於FWHM 35
6.5 臨床驗證 36
6.6 病人曝露劑量 37
第七章 結論 43
第八章 未來展望 44
參考文獻 45

圖目錄
圖 一、實驗設備及假體擺放示意圖 15
圖 二、線對塊規假體示意圖及X-ray影像 16
圖 三、兩波峰的平均數與幅高半寬之示意圖 22
圖 四、實驗使用軟體示意圖 24
圖 五、由第七組設定數據做出魚骨圖 27
圖 六、利用Origin Pro軟體繪製的MDD熱區圖 33
圖 七、八標第七組和最佳化設定的峰值曲線 34
圖 八、臨床設定與最佳化設定的實際心臟影像 37
圖 九、體內劑量熱區圖 42

表目錄
表 一、本次實驗所採用的四個因子及其實驗條件 12
表 二、田口分析方法建議的L8直交表 12
表 三、三名資深放射科醫師評分、平均分、標準差及S/N值 26
表 四、因子信賴水平反應表。信賴水準高於95%即為顯著因子。 29
表 五、利用修訂後的學生t檢定計算八標第七組以及最佳化驗證最佳組的相鄰峰值,左側為通過t檢定,而右側是沒有通過t檢定 35
表 六、通過計算臨床常規設定、八標第七組的設定以及最佳化設定的數據推導出可識別的線對數 37
表 七、假體內各劑量計所代表之器官 39
表 八、Exposure之體內各位置劑量(單位:μSv/1000DAP) 40
表 九、Fluorography之體內各位置劑量(單位:μSv/1000DAP) 41
表 十、通過器官加權因子計算得出的各器官劑量(單位:μSv/1000DAP) 42
表 十一、最佳化設定下的劑量驗證(單位:μSv/1000DAP) 42




參考文獻
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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