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定量型雙波段紅外線乳癌診斷系統之qH值與磁振造影正子掃瞄之SUV值關聯性分析

為了解決Google Pixel死機的問題，作者李京燕 這樣論述：

不論是台灣或歐美，乳癌是女性最常罹患的癌症之一，也是全球女性癌症死亡的主要原因之一[1]，根據台灣國民健康署資料顯示國內婦女癌症發生率第一位為乳癌，每年乳癌確診女性有數萬人，且超過2000名女性因乳癌喪失生命，因此乳癌及早發現診斷與適當的治療能夠積極緩解乳癌對女性的威脅，進而提升預後存活率，目前臨床醫學影像技術中，常用於第一線的乳癌偵測工具在偵測早期病灶與評估化療反應仍有困難。近年來紅外線熱影像(Infrared thermography)的研究逐漸新起，因熱影像設備的開發以及熱生理與病理學相互關係的應用，加上非侵入性、非輻射、低成本、快速且能反覆成像等優勢，使得紅外線熱影像在醫學研究應用更

廣泛。基於雙波段紅外線影像(Dual-Spectrum Infrared Image)的前期研究，本實驗室已發展一套定量型雙波段紅外線乳癌診斷系統(Quantitative Dual-Spectrum Infrared system, QDS-IR system)用於偵測乳癌腫瘤與追蹤評估前導性化療(Neoadjuvant Chemotherapy)的腫瘤化療反應(chemotherapy response)，該系統是由硬體與軟體兩大部份的結合，硬體是結合紅外線(Infrared, IR)波長中的中波(波長為3-5 μm, MIR)與長波(波長為8-9.2 μm, LIR)兩個波段紅外線熱像儀

同步擷取影像，為了有效運用與解釋紅外線影像中的資訊，軟體是由三個演算法組成，依序分別是1.無標記多時間點紅外線影像對位演算法(the marker-free longitudinal IR image registration alogrithm)、2.時間序列熱影像溫度正規化演算法(Longitudinal temperature normalization algorithm)與3.雙波段熱圖譜分離演算法(Dual-Spectrum Heat Pattern Separation algorithm, DS-HPS)。經由上述演算法先將不同時間的雙波段紅外線影像間所對應像素點建立相互關係，

再考量內外因素(如受測者體表溫度與檢測環境因素)影響的雙波段時間序列影像進行溫度校正調控整體溫度到同一基準水平以及計算各個時間點的高溫組織區(NqH map)與基礎體溫組織區(NqN map)，獲得量化指標NqH[2,3,4]。前期研究已初步證明QDS-IR system有潛力應用在前導性化療期間監控腫瘤的治療反應(chemotherapy response)，初步結果一，與解剖性影像之動態對比顯影核磁共振（DCE-MR）比較，紅外線影像訊號的分布與QDS-IR量化分析後高溫組織區(NqH map) 跟核磁共振的顯影區域有某些程度的關聯性，並且可偵測到乳房表皮下深度15mm至20mm的惡性腫瘤

和鄰近血管資訊[2]。初步結果二，高溫組織區(NqH map)平均能量與功能性影像之正子斷層掃描（18F-FDG PET）的葡萄醣代謝變化半定量分析值(SUV)比較，兩者的變化趨勢隨著化療不同時間點有一定程度的關聯性[2]，更進一步指出QDS-IR的NqH map中qH_max與FDG-PET的SUVmax二者的變化趨勢隨化療期間具有高度相似，以∇qH_max 和△%SUVmax計算Fleiss’ kappa值為0.7[4]。因為前期研究的MRI與PET是分開進行，二者影像上腫瘤定位有些微差異，而QDS-IR影像因拍照時是採取坐姿，乳房擺位與前兩影像亦不同，所以在圈選腫瘤範圍邊界不太容易界定，

因此，本研究加入魚油作為腫瘤標記之用，並以磁振暨正子掃瞄同步整合系統（MR-PET system）取代MRI與PET分開進行掃描的情形；預期解決1.圈選腫瘤區域邊界的不確定性，2.影像之間存在的時間差與腫瘤相對位置的差異，時間差可能使得腫瘤受到療效影響產生不同之變化，MRI與PET合併系統後腫瘤相對位置更為接近；本實驗以有效樣本16例乳癌惡性腫瘤進行NqH_max分析，所有樣本在乳癌前導性化療期間的皆有三次MR-PET scan追蹤，QDS-IR拍照則是每個化療療程都有一次以上，最後評估與分析主要三個時間點(化療前、第二個療程後與手術前)的QDS-IR之qH值變化趨勢以及磁振暨正子掃瞄同步整合

系統（MR-PET system）之SUV值變化量彼此之間的關聯性，利用qH值求得線性迴歸斜率∇qH_max，以∆%SUV_max表示不同時間之間SUVmax差值百分比，藉由∇qH_max與∆%SUV_max之參數運算，獲得Fleiss’ kappa為0.977 以及Gwet’s AC1值為0.906，都顯示NqH與SUVmax在化療期間的變化趨勢呈現高度一致性，希望進一步提升QDS-IR應用於化療反應評估之有效性與穩定性。