中臺科技大學放射科學研究所學位論文
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本研究目的為了解醫療院所CT檢查設備的使用情形，已採取大規模的問卷調查方式，探究台灣電腦斷層的輻射劑量，建立參考劑量水平，並比較多切片與單切片電腦斷層輻射劑量。 本次調查表得到臨床上的成人頭部與軀幹常規檢查的照射條件，回收比例為56 %，SSCT與MSCT約各佔一半，其掃描機類型在上一次調查時主要為SSCT，而目前MSCT已超過全台機器數量一半以上，顯示CT之整體型態已大幅度汰舊換新，而2003年至2007年五年內受檢人次已增加約70 %。探究機器設備數無明顯成長，但檢查人次卻明顯增加，可能是MSCT擁有大掃描範圍、X光管球旋轉速度變快及強大影像後處理運算能力，縮短掃描時間，致使受檢人次明顯增加。分析調查表中六項成人的常規檢查：頭部檢查、胸腔檢查、高解析度胸腔檢查、腹腔檢查、腹腔與骨盆腔檢查、全身檢查，CT檢查中的各醫療院所的CT對於有效管電流時間乘積的變化最大，會受到不同CT臨床放射師經驗與醫生的要求而改變，也直接影響受檢者接受的輻射劑量。根據英國國家電腦斷層評鑑中心的CT輻射劑量計算軟體與英國國家放射防護委員會SR250號報告的器官劑量資料庫，計算各醫療院所每項檢查的輻射劑量，包含：電腦斷層劑量指標、劑量長度乘積與有效劑量。研究結果顯示，MSCT與SSCT檢查之輻射劑量有差異，MSCT的有效劑量高於SSCT約16 % ~ 60 %，其中以頭部檢查的劑量差異最顯著(p<0.05)。以四分之三水平法推導參考劑量水平，與歐盟建議值相比，頭部與軀幹檢查的CTDIw與DLP皆低於歐盟建議值，僅在MSCT的DLP略高於歐盟建議值。本研究也比歐盟多提供了三種檢查的參考劑量水平：高解析度胸部、腹腔與骨盆腔、全身檢查。比較各檢查項目的劑量轉換因子，頭部檢查與歐盟建議值相似，胸腔與腹腔檢查則顯示其軀幹檢查的有效劑量較過去有所增加，轉換因子已略高於歐盟建議值。 台灣CT劑量研究業已完成，研究成果對暸解台灣使用CT之現況是極具價值，所訂定的參考劑量水平可提供主管機關制訂合乎國情之劑量品質保證方法與合理的決策判斷資訊。
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目的：臨床上做腫瘤檢查的方法有許多種，就影像的檢查來說最常使用的有Ga-67 scan與FDG-PET scan兩種檢查。PET的影像品質與解析度都非常的好，但是成本較高，而Ga-67相較之下比較便宜，但是影像品質與解析度都不是很理想。若可找出Ga-67在γ-攝影機造影時最佳影像品質之參數，即可對於無法實行FDG-PET檢查的病人於臨床檢查時有一定的幫助。 材料與方法：本實驗使用田口實驗設計法(Taguchi methods)。利用簡單的直交表實驗設計與簡潔的變異數分析，以自製的壓克力假體 (大小為20x30x2 cm3，表面有5 mm深、1 mm寬的雷射刻痕) ，利用田口博士所設計的L9(34)「直交表」與少量的實驗數據進行分析尋求Ga-67在γ-攝影機造影時之最佳影像品質。 結果：經過資料分析與變異分析(ANOVA)、考慮其交互作用(cross interaction)後，得到一組最佳參數組合。但經過驗證實驗、再次修正後，最終一組最佳參數組合為：使用中能量高解析度的準直儀(MEHR)、捨棄光子300 keV (所佔比例最小)、掃描速度為16 cm/min、Ga-67活度為250 μCi時，可以得到最佳的影像品質。 結論：田口方法是田口玄一(Taguchi Genichi)博士於1950年代所開發倡導。利用簡單的直交表(orthogonal arrays)實驗設計與簡潔的變異數分析(ANOVA)，以少量的實驗數據進行分析，可有效提昇結果之品質。本實驗中，影像品質優劣之因素主要取決於準直儀(collimator) 之選擇與能窗大小(window width)；但由控制因子分類之觀念中得知，雖說掃描速度(scan speed)與67Ga之放射活性(activity) 等控制因子對品質特性較無影響力，但仍可經由調整此類控制因子來使生產成本降至最低。例如：用最快之掃描速度使病患檢查時更舒適度；用最快之掃描速度使作業流程更順暢，而使用最少之67Ga可節省作業部門之藥劑成本、患者身上的吸收劑量與整個作業場所之環境背景值，且有效提昇67Ga造影結果之影像品質。對於設置PET center 有困難的核子醫學科，或是無法做FDG-PET 的檢查的病人於臨床檢查時有一定的幫助。
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以田口的穩健設計方式，對單光子電腦斷層(SPECT)影像造影參數作最佳化的調整。造影影像品質優劣可以以影像空間解析(spatial resolution)評估，唯空間解析會受到許多造影參數設定所影響。在此使用Siemens E-Cam單光子電腦斷層造影儀器，配合五個造影參數分別以不同之水準設定十八種組合，依照田口直交表方法排序，擷取Jaszczak phantom (Cold study)和Line sources (Hot study)影像。五個造影參數因子分別為Scan mode、Collimator type、Ｍatrix size、Zoom和Frame time。S/N( )值明確的定義出單光子電腦斷層在做資料擷取時擁有最佳空間解析度的參數設定。經由田口方式依據評分的實驗數據做參數組合的最佳化之調整，再利用ANOVA分析實驗結果並以F-test做檢定，驗證田口的實驗設計法的可信度。田口方法找出冷區影像與熱區影像的最佳造影參數組合分別為(1) Continuous scan mode, LEHR collimator, 128x128 matrix size, Zoom = 1.23, Frame time = 40 sec/frame和(2) Continuous scan mode, LEHR collimator, 256x256 matrix size, Zoom = 1.45, Frame time = 30 sec/frame。影響單光子電腦斷層影像擷取的主要控制參數為matrix size，調整參數為collimator type和frame time，皆達100%之信心水準。與主要控制參數的交互作用圖顯示matrix size與其他參數皆無強烈的的交互作用。與其他文獻相比，最佳化影像造影參數設定下的影像品質確實有較佳的表現。
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中文摘要 乳癌的放射治療是臨床上常用的一種輔助治療方式，有些乳癌患者在接受治療療程後期或是接受放射治療後的門診追蹤中，會發現在治療區域中的皮膚表面有明顯的皮膚效應產生。為了評估乳癌患者在接受強度調控放射治療(Intensity Modulation Radiation Therapy, IMRT)時其表面所接受到的劑量，本實驗將針對乳癌使用強度調控放射治療技術之明顯皮膚效應的區域，利用聚合膠片(Gafchromic EBT film)及兩種不同厚度的熱發光劑量計(Thermoluminescent dosimeter, TLD)在擬人假體(Rando-Phantom)上量測皮膚表面之劑量。乳癌強度調控放射治療計畫製作的條件為使用ELEKTA直線加速器的 6 MV光子能量，其每次治療的處方劑量為180 cGy，劑量率為300 MU/min。為準確評估乳癌病患在接受放射治療時的表面劑量，聚合膠片必須藉由統計的方法進行劑量校正，而熱發光劑量計也必須藉由統計的方法進行篩選及校正，以確保聚合膠片及熱發光劑量計在接受輻射劑量測量時的準確性。本實驗並進一步分析聚合膠片及熱發光劑量計兩種不同工具所量測到的吸收劑量的差異，以作為臨床治療計畫之參考價值。 關鍵字： 強度調控放射治療、聚合膠片、熱發光劑量計、表面劑量。
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放射線治療過程當中，誤差的來源主要來自於擺位上的誤差及器官的移動；而器官移動又包含整體組織的移動與腫瘤本身的移動，或是因為腫瘤本身的縮小而改變了組織位置。一般在骨盆腔放射治療中較少使用強度調控放射線治療(Intensity Modulation Radiation Therapy, IMRT)技術，理由是像子宮頸癌(Cervical cancer)會因為腫瘤體積變化而形成整個組織的移動。傳統的電腦斷層模擬定位(Computed Tomography simulation, CT-sim)都是在治療前做單一次的模擬定位，但是治療過程中可能就沒有再對腫瘤或組織的體積或構造做進一步的確認，因而容易造成劑量分佈的誤差。所以若是能在治療過程中試著做多次的模擬定位及根據模擬定位影像再製作治療計畫，便可以評估治療位置的準確性與評估IMRT技術是否使子宮頸癌的治療獲得準確的劑量。本研究同時利用不同的劑量評估方式：順形指標(Conformal Index)、均勻指標(Homogeneity Index)、劑量體積分佈圖(Dose Volume Histogram, DVH)、正常組織併發症機率(Normal Tissue Complication Probability, NTCP)以評估不同CT影像套用相同治療計畫的腫瘤覆蓋情形及IMRT與三度空間順形放射治療 (Three Dimensional Conformal Radiation Therapy, 3DCRT)在不同電腦斷層影像套用之間的差異。
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電腦斷層（computed tomography, CT）攝影可提供相當豐富的診斷資訊，對於現今的臨床醫療帶來相當大的幫助及便利性，然而，當病人體內有金屬植入物時，該部位之影像便會產生大量的金屬假影，嚴重的影響影像品質。本研究提出一個以模型影像為基礎的金屬假影校正法，首先藉由k-means分叢產生初始模型影像，對於初始模型影像中因金屬假影造成分叢錯誤的部分則利用空間資訊計算及影像修復法消除，便完成模型影像的建立，接著將原始影像與模型影像相減求出差異影像，並將此差異影像取絕對值常態化到1後，利用指數形式之加權函數求得加權因子，對原始及模型的投影資料加權，最後利用濾波反投影即可獲得矯正後影像。我們挑選四種含有金屬假影的影像作為研究案例，分別為圓柱形水假體、骨盆腔、口腔及髖關節之CT影像，結果顯示本方法在不同案例中皆可有效移除影像中之金屬假影，使各區域的CT值在矯正後皆能有所改善，並提升影像的灰階均勻度，除此之外，口腔及髖關節CT影像之表面呈像或體素呈像重建結果亦獲得改善。因此我們認為，本研究提出之金屬假影矯正法能夠有效消除金屬假影對影像的損害。
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本研究目的為了解醫療院所CT檢查設備的使用情形，已採取大規模的問卷調查方式，探究台灣電腦斷層的輻射劑量，建立參考劑量水平，並比較多切片與單切片電腦斷層輻射劑量。 本次調查表得到臨床上的成人頭部與軀幹常規檢查的照射條件，回收比例為56 %，SSCT與MSCT約各佔一半，其掃描機類型在上一次調查時主要為SSCT，而目前MSCT已超過全台機器數量一半以上，顯示CT之整體型態已大幅度汰舊換新，而2003年至2007年五年內受檢人次已增加約70 %。探究機器設備數無明顯成長，但檢查人次卻明顯增加，可能是MSCT擁有大掃描範圍、X光管球旋轉速度變快及強大影像後處理運算能力，縮短掃描時間，致使受檢人次明顯增加。分析調查表中六項成人的常規檢查：頭部檢查、胸腔檢查、高解析度胸腔檢查、腹腔檢查、腹腔與骨盆腔檢查、全身檢查，CT檢查中的各醫療院所的CT對於有效管電流時間乘積的變化最大，會受到不同CT臨床放射師經驗與醫生的要求而改變，也直接影響受檢者接受的輻射劑量。根據英國國家電腦斷層評鑑中心的CT輻射劑量計算軟體與英國國家放射防護委員會SR250號報告的器官劑量資料庫，計算各醫療院所每項檢查的輻射劑量，包含：電腦斷層劑量指標、劑量長度乘積與有效劑量。研究結果顯示，MSCT與SSCT檢查之輻射劑量有差異，MSCT的有效劑量高於SSCT約16 % ~ 60 %，其中以頭部檢查的劑量差異最顯著(p<0.05)。以四分之三水平法推導參考劑量水平，與歐盟建議值相比，頭部與軀幹檢查的CTDIw與DLP皆低於歐盟建議值，僅在MSCT的DLP略高於歐盟建議值。本研究也比歐盟多提供了三種檢查的參考劑量水平：高解析度胸部、腹腔與骨盆腔、全身檢查。比較各檢查項目的劑量轉換因子，頭部檢查與歐盟建議值相似，胸腔與腹腔檢查則顯示其軀幹檢查的有效劑量較過去有所增加，轉換因子已略高於歐盟建議值。 台灣CT劑量研究業已完成，研究成果對暸解台灣使用CT之現況是極具價值，所訂定的參考劑量水平可提供主管機關制訂合乎國情之劑量品質保證方法與合理的決策判斷資訊。
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目的：臨床上做腫瘤檢查的方法有許多種，就影像的檢查來說最常使用的有Ga-67 scan與FDG-PET scan兩種檢查。PET的影像品質與解析度都非常的好，但是成本較高，而Ga-67相較之下比較便宜，但是影像品質與解析度都不是很理想。若可找出Ga-67在γ-攝影機造影時最佳影像品質之參數，即可對於無法實行FDG-PET檢查的病人於臨床檢查時有一定的幫助。 材料與方法：本實驗使用田口實驗設計法(Taguchi methods)。利用簡單的直交表實驗設計與簡潔的變異數分析，以自製的壓克力假體 (大小為20x30x2 cm3，表面有5 mm深、1 mm寬的雷射刻痕) ，利用田口博士所設計的L9(34)「直交表」與少量的實驗數據進行分析尋求Ga-67在γ-攝影機造影時之最佳影像品質。 結果：經過資料分析與變異分析(ANOVA)、考慮其交互作用(cross interaction)後，得到一組最佳參數組合。但經過驗證實驗、再次修正後，最終一組最佳參數組合為：使用中能量高解析度的準直儀(MEHR)、捨棄光子300 keV (所佔比例最小)、掃描速度為16 cm/min、Ga-67活度為250 μCi時，可以得到最佳的影像品質。 結論：田口方法是田口玄一(Taguchi Genichi)博士於1950年代所開發倡導。利用簡單的直交表(orthogonal arrays)實驗設計與簡潔的變異數分析(ANOVA)，以少量的實驗數據進行分析，可有效提昇結果之品質。本實驗中，影像品質優劣之因素主要取決於準直儀(collimator) 之選擇與能窗大小(window width)；但由控制因子分類之觀念中得知，雖說掃描速度(scan speed)與67Ga之放射活性(activity) 等控制因子對品質特性較無影響力，但仍可經由調整此類控制因子來使生產成本降至最低。例如：用最快之掃描速度使病患檢查時更舒適度；用最快之掃描速度使作業流程更順暢，而使用最少之67Ga可節省作業部門之藥劑成本、患者身上的吸收劑量與整個作業場所之環境背景值，且有效提昇67Ga造影結果之影像品質。對於設置PET center 有困難的核子醫學科，或是無法做FDG-PET 的檢查的病人於臨床檢查時有一定的幫助。
- 學位論文
以田口的穩健設計方式，對單光子電腦斷層(SPECT)影像造影參數作最佳化的調整。造影影像品質優劣可以以影像空間解析(spatial resolution)評估，唯空間解析會受到許多造影參數設定所影響。在此使用Siemens E-Cam單光子電腦斷層造影儀器，配合五個造影參數分別以不同之水準設定十八種組合，依照田口直交表方法排序，擷取Jaszczak phantom (Cold study)和Line sources (Hot study)影像。五個造影參數因子分別為Scan mode、Collimator type、Ｍatrix size、Zoom和Frame time。S/N( )值明確的定義出單光子電腦斷層在做資料擷取時擁有最佳空間解析度的參數設定。經由田口方式依據評分的實驗數據做參數組合的最佳化之調整，再利用ANOVA分析實驗結果並以F-test做檢定，驗證田口的實驗設計法的可信度。田口方法找出冷區影像與熱區影像的最佳造影參數組合分別為(1) Continuous scan mode, LEHR collimator, 128x128 matrix size, Zoom = 1.23, Frame time = 40 sec/frame和(2) Continuous scan mode, LEHR collimator, 256x256 matrix size, Zoom = 1.45, Frame time = 30 sec/frame。影響單光子電腦斷層影像擷取的主要控制參數為matrix size，調整參數為collimator type和frame time，皆達100%之信心水準。與主要控制參數的交互作用圖顯示matrix size與其他參數皆無強烈的的交互作用。與其他文獻相比，最佳化影像造影參數設定下的影像品質確實有較佳的表現。
- 學位論文
中文摘要 乳癌的放射治療是臨床上常用的一種輔助治療方式，有些乳癌患者在接受治療療程後期或是接受放射治療後的門診追蹤中，會發現在治療區域中的皮膚表面有明顯的皮膚效應產生。為了評估乳癌患者在接受強度調控放射治療(Intensity Modulation Radiation Therapy, IMRT)時其表面所接受到的劑量，本實驗將針對乳癌使用強度調控放射治療技術之明顯皮膚效應的區域，利用聚合膠片(Gafchromic EBT film)及兩種不同厚度的熱發光劑量計(Thermoluminescent dosimeter, TLD)在擬人假體(Rando-Phantom)上量測皮膚表面之劑量。乳癌強度調控放射治療計畫製作的條件為使用ELEKTA直線加速器的 6 MV光子能量，其每次治療的處方劑量為180 cGy，劑量率為300 MU/min。為準確評估乳癌病患在接受放射治療時的表面劑量，聚合膠片必須藉由統計的方法進行劑量校正，而熱發光劑量計也必須藉由統計的方法進行篩選及校正，以確保聚合膠片及熱發光劑量計在接受輻射劑量測量時的準確性。本實驗並進一步分析聚合膠片及熱發光劑量計兩種不同工具所量測到的吸收劑量的差異，以作為臨床治療計畫之參考價值。 關鍵字： 強度調控放射治療、聚合膠片、熱發光劑量計、表面劑量。