自動化邊緣分割演算法應用於放射治療中食道之移動定量分析

范佩華

食道腫瘤放射治療在製作治療計劃的過程中，針對腫瘤因呼吸及胸腔內如心跳、吞嚥蠕動等作用產生的移動，需加入2-3公分的安全邊距。其中機器的變異性及每日設定的誤差所需的邊距，可藉由品質保證量測及治療前驗證片拍攝評估。而食道移動所需的內部安全邊距，目前僅採用普遍的經驗值加設。 本研究的目的是藉由分析x光透視攝影，觀察食道因受腫瘤壓迫所形成鋇劑聚積，在影像序列間位置隨時間的變化，提供治療計劃中所需內部安全邊距的相關資訊。本研究所提出之自動化邊緣分割演算法，主要分為影像前置處理、影像邊緣偵測、邊緣訊號後處理及移動定量分析四個部分。 食道x光透視攝影，經自動化邊緣分割演算法處理後，可得和腫瘤相關的食道在頭腳向的移動為0.6-1.74公分、在前後向的移動為0.2-0.6公分。且演算法分析30秒之透視影像序列僅需5分鐘的處理時間。因此本研究所提出之自動化邊緣偵測演算法，可快速的提供治療計畫中個別病患所需的內部安全邊距，有效的縮減正常組織接受高劑量照射，提升放射治療之成效。