การหาพื้นที่กระเพาะปัสสาวะเพื่อช่วยวางแผนรักษามะเร็งปากมดลูกด้วยวิธีใส่แร่

THE SEGMENTATION OF A URINARY BLADDER AREA FOR AIDING THE PLANNING OF THE CERVICAL CANCER TREATMENT BY BRACHYTHERAPY

Name: พัฒน์นรี วงค์เจริญกิจ

ThaSH: ปากมดลูก -- มะเร็ง

ThaSH: มะเร็ง -- การรักษา

Abstract: มะเร็งปากมดลูกเป็นมะเร็งที่มีอุบัติการณ์เกิดเป็นอันดับที่ 2 ของสตรีไทย วิธีรักษามาตรฐานวิธีหนึ่งสำหรับมะเร็งปากมดลูกคือการใส่แร่ ซึ่งจะใส่เม็ดสารกัมมันตภาพรังสีผ่านแท่งนำแร่ทางช่องคลอดของผู้ป่วย ในประเทศไทย รังสีแพทย์ผู้ทำการรักษาเป็นผู้กำหนดตำแหน่งมะเร็ง กระเพาะปัสสาวะ และลำไส้ใหญ่ ขั้นตอนนี้เป็นขั้นตอนที่ใช้เวลามาก และก่อให้เกิดความเหนื่อยล้า ในวิทยานิพนธ์ฉบับนี้ จึงขอนำเสนอกรรมวิธีการแบ่งพื้นที่กระเพาะปัสสาวะเพื่อช่วยวางแผนรักษามะเร็งปากมดลูกด้วยวิธีใส่แร่ กรรมวิธีที่นำเสนอเริ่มจากกรรมวิธีการแบ่งพื้นที่ภายในกระเพาะปัสสาวะ ซึ่งลักษณะของภาพพื้นที่ภายในของกระเพาะปัสสาวะของวิธีใส่แร่และงานทางรังสีวินิจฉัยจะแตกต่างกันในแง่ความสว่างที่ไม่คงที่ และขอบเขตอาจไม่เด่นชัดทั้งหมด ลักษณะของภาพที่แตกต่างกันนี้ส่งผลให้กรรมวิธีการตัดแบ่งภาพทั่วไปให้ผลการตัดแบ่งที่ไม่ถูกต้อง ค่าเฉลี่ยความสว่างเฉพาะพื้นที่เล็กๆถูกนำมาใช้เพื่อลดผลของการกระจายค่าความสว่างไม่สม่ำเสมอ และขอบเขตที่ไม่เด่นชัด เนื่องจากพื้นที่ภายในกระเพาะปัสสาวะสว่างกว่าผนังกระเพาะปัสสาวะมาก วิธีเลเวลเซตที่ใช้ผลต่างของค่าเฉลี่ยความสว่างแบบมีทิศทางที่นำเสนอ กำหนดให้เส้นเลเวลที่ศูนย์หยุดที่บริเวณที่มีค่าเฉลี่ยความสว่างของพื้นที่เล็กๆสูงกว่าภายนอกเท่านั้น เมื่อทราบขอบเขตของพื้นที่ภายในกระเพาะปัสสาวะแล้วจะหาขอบของกระเพาะปัสสาวะต่อไป เนื่องจากขอบส่วนมากของกระเพาะปัสสาวะไม่เด่นชัด และความหนาของกระเพาะปัสสาวะไม่ได้เท่ากันทุกบริเวณ ดังนั้นกรรมวิธีทั่วไปที่หาขอบกระเพาะปัสสาวะโดยสร้างผลลัพธ์จากการค้นหาจุดภาพที่เป็นขอบและตั้งสมมติฐานว่าความหนาผนังกระเพาะปัสสาวะเท่ากันตลอดจะให้ผลไม่ดีนัก ในวิทยานิพนธ์ฉบับนี้ได้เลียนแบบการทำงานของรังสีแพทย์ เริ่มจากการหาจุดภาพที่มีลักษณะเป็นขอบเด่นชัด ในกรณีที่ไม่พบขอบที่ชัดเจนจะใช้รูปร่างพื้นที่ภายในกระเพาะปัสสาวะ และความหนาของผนังเข้ามาร่วมพิจารณา อย่างไรก็ตามความหนาของผนังกระเพาะปัสสาวะระหว่างกระเพาะปัสสาวะและช่องคลอดจะบางกว่าบริเวณอื่นๆ จึงกำหนดค่าความหนาในการพิจารณา 2 ค่า และเพิ่มความราบเรียบด้วยวงจรกรองซาวิสกี้-โกเลย์ อันดับที่ 1 กรรมวิธีที่นำเสนอถูกนำไปทดสอบเปรียบเทียบกับกรรมวิธีเลเวลเซตที่ใช้ทิศของเกรเดียนต์แบบคู่ และกรรมวิธีของ Ma และ คณะ ผลการทดลองกับภาพจำนวน 100 ภาพแสดงให้เห็นว่า กรรมวิธีที่นำเสนอให้ผลการหาขอบที่ใกล้เคียงกับผลการกำหนดขอบเขตจากผู้เชี่ยวชาญมากที่สุด และเส้นขอบที่ได้ยังให้ผลลู่เข้าในทุกกรณี ขณะที่กรรมวิธีอื่นๆเส้นขอบที่ได้จะไม่ลู่เข้าในบางกรณี นอกจากนี้กรรมวิธีที่นำเสนอยังใช้งานได้ง่ายกว่ากรรมวิธีอื่น ในเรื่องการกำหนดพารามิเตอร์ที่ไม่ต้องละเอียดมากในแต่ละสไลด์ด้วย

Abstract: Cervical cancer is the second most common cancer in Thai female. One of the standard treatments is brachytherapy. In brachytherapy, radioactive seeds are inserted into the patient’s vagina. In Thailand, the performing radiology oncologist manually defines the location of cancer, urinary bladder and large intestine. The manual process takes time and tolls. In this thesis, we propose the segmentation method to locate the patient’s urinary bladder for the brachytherapy. The bladder lumen is first located. In contrast to the one in diagnostic imaging, the lumen in brachytherapy is inhomogeneous and may partially contain an ambiguous boundary. With conventional segmentation methods, different image characteristic leads to inaccurate segmentation. The local intensity mean is used to suppress the effect of the intensity inhomogeneity and the ambiguous boundary. Since the lumen is far brighter than the wall, the proposed method, namely directional local mean difference level set method, has the zero-level contour converged to the region whose local intensity mean inside is higher than the mean outside. After the lumen has been located, the boundary of the bladder is detected. Since the boundary is mostly ambiguous, and the wall thickness is not even, conventional methods, whose result is based on the edge detection and the assumption of the even wall thickness, perform poorly. In this thesis, the procedure of the oncologist is imitated. First, the distinct edge is detected, and if it is not available, the shape of the lumen and the wall thickness are used. Since the wall between bladder and vagina is thinner, two thickness thresholds are utilized. The bladder’s boundary is then smoothed by first-order Savitzky-Golay filter. The proposed method was compared with coupled directional level set and the method proposed by Ma et.al. The experiment on 100 images demonstrated that this proposed method provided the most similar result to the one by the expert oncologist. It was also converged in every case, while the others failed in some cases. Furthermore, contrary to the other two, it did not require a fine parameter tuning.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: สุพัฒนา เอื้อทวีเกียรติ

Role: ที่ปรึกษา

Name: ชลเกียรติ ขอประเสริฐ

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2557

Modified: 2559-05-01

Issued: 2559-05-01

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมชีวเวช

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	5670479421.pdf	11.27 MB	13	2024-04-12 13:58:32

ใช้เวลา

0.039134 วินาที