指導教授：曹建和臺灣大學：生醫電子與資訊學研究所魏逸昕Wei, Yi-SinYi-SinWei2014-11-262018-07-052014-11-262018-07-052014http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/261861瀰漫性肝臟疾病如肝纖維化以及肝硬化，現行的診斷方法仍舊以超音波為主，肝穿刺雖然能夠提供較好的診斷幫助，但是因為其手術為侵入式，仍然難以普及。近年來，由於組織諧波成像的發掘與研究，臨床診斷上面不再是只有傳統的基頻影像，也包含了二次諧波影像，兩種影像皆有醫生使用。因為有兩種影像能夠作判斷，隨之而來的問題是，基頻影像與二次諧波影像是否有差異，如果有差異，何者能夠提供較好的臨床診斷幫助。因此本篇研究透過超音波基頻與二次諧波之RF訊號，用文獻中常見且已被證實能夠有效描述RF訊號的統計分佈model: Nakagami distribution，又因為文獻中已經驗證其model內的參數m-value能夠有效區分RF訊號中不同散射子的分佈，所以我們同樣採取m-value來比較基頻與二次諧波之RF訊號的差異。 由於實際ROI內的訊號比較有其困難，我們分割ROI成數個block，並且以block的m值分佈作檢定，利用K-S test檢定基頻與二次諧波block的m值分佈是否有差異，為了找出影響K-S test檢定結果的參數包含block size與顯著水準α，我們透過模擬影像來找出適合的參數設定。 而實際的肝臟影像作檢定時會面臨ROI取自不同病人，個體的差異與病情不同，使得我們很難從肝臟影像的檢定結果作統計推論，因此我們使用海綿仿體來解決臨床影像的比較問題。我們從海綿仿體發現，基頻影像與二次諧波影像確實存在差異，因此推斷臨床影像人體組織結構更複雜的情形下兩者會有差異。 因為有差異存在，我們嘗試用m值作為診斷的指標工具，以Sensitivity和Specificity來量化兩者的正常肝與肝硬化之診斷率來比較好壞。摘要 I 目錄 II 圖目錄 III 表目錄 IV 第一章 緒論 1 1-1 前言 1 1-2 肝臟超音波 2 1-3 組織諧波影像 3 1-4 超音波speckle與逆散射統計模型 4 1-4.1 超音波逆散射分佈研究的歷史 5 1-5 研究動機 7 第二章 理論 9 2-1 超音波speckle訊號的散射特性與統計模型 9 2-1.1 Rayleigh distribution 9 2-1.2 Non-Rayleigh distribution 12 2-1.3 K distribution 13 2-1.4 Nakagami distribution 14 2-2 肝組織特性與統計參數 15 2-2.1 肝小葉結構與肝硬化 15 2-2.2 統計參數與肝組織特性的關係 16 2-3 組織諧波成像 17 2-3.1 組織諧波影像常見的優點 19 2-3.2 組織諧波成像在瀰漫性與局部病變影像診斷上的優劣 19 2-4 直接以影像ROI內的訊號作分析的難處與缺點 20 2-4.1 以MLE估測ROI訊號的Nakagami參數 21 2-4.2 ROI分割block降低衰減等物理參數影響m值估測 23 2-5 假設檢定(Hypothesis testing) 24 2-5.1 無母數統計 25 2-5.2 Kolmogorov–Smirnov test(K–S test) 26 2-5.3 影響K-S test檢定結果的參數 27 2-5.4 臨床影像用K-S test作統計推論的困難 28 第三章 方法 30 3-1 m值模擬影像與K-S test參數設定 30 3-1.1 選取不同的block size所產生的m值偏差 33 3-1.2 實際的block size設定與顯著水準α的範圍 35 3-1.3 不同參數設定下的第一型錯誤率 35 3-1.4 不同參數設定下的第二型錯誤率 38 3-1.5 根據不同m值範圍選取檢定參數 41 3-2 海綿仿體實驗與K-S test 42 3-2.1 實驗流程 43 3-2.2 仿體超音波影像來源與儀器介紹 45 3-2.3 海綿影像選取ROI方式 46 3-2.4 測試第一型錯誤率是否與模擬吻合 49 3-2.5 海綿影像基頻與二次諧波ROI互相作K-S test結果 50 第四章 臨床影像分析 51 4-1 臨床肝臟影像來源 51 4-2 ROI的選取原則 52 4-3 臨床影像篩選 53 4-4 K-S test檢定不同肝臟影像的ROI之H0成立比例 54 4-5 以m值比較臨床基頻影像與二次諧波影像的診斷率 55 4-5.1 Sensitivity and Specificity 57 4-5.2 基頻影像與二次諧波影像之診斷率 58 4-5.3 診斷率的結果與問題討論 61 第五章 結論與未來工作 62 5-1 結論 62 5-2 未來工作 63 第六章 Reference 645592908 bytesapplication/pdf論文使用權限：不同意授權肝臟超音波肝硬化二次諧波影像Nakagami分佈K-S testthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/261861/1/ntu-103-R00945024-1.pdf