วิทยานิพนธ์ (วท.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2558

โรคสมองขาดเลือดเฉียบพลันสามารถตรวจพบได้เร็วด้วยเทคนิค Diffusion-weighted imaging (DWI) ภายใน 4-6 ชั่วโมงหลังจากเกิดอาการ ผู้ป่วยสามารถหายเป็นปกติหากได้รับการตรวจพบและรักษาที่เร็ว ปริมาตรของเนื้อสมองตาย (Infarct) เป็นหนึ่งในหลายๆ ปัจจัยที่แพทย์ผู้เชี่ยวชาญด้านระบบประสาทใช้ในการตรวจวินิจฉัยและวางแผนการรักษา วิทยานิพนธ์นี้เสนอการหาขอบเขตของเนื้อสมองตายเพื่อคำนวณปริมาตรจากภาพทางการแพทย์ MRI ด้วยเทคนิค DWI โดยประยุกต์ใช้การแบ่งส่วนภาพโดยใช้วิธีแอคทีฟคอนทัวร์แบบใช้บริเวณครอบคลุมทั้งหมดของภาพที่นำเสนอโดย Chan และ Vese และแบบใช้บริเวณโดยใช้ข้อสนเทศบริเวณท้องถิ่นที่นำเสนอโดย Lankton และTannenbaum ขั้นตอนวิธีที่นำเสนอเริ่มจากการแบ่งส่วนภาพเนื้อสมองตายภายในบริเวณที่แพทย์ผู้เชี่ยวชาญเลือกที่ครอบคลุมบริเวณเนื้อสมองตายที่มีขนาดใหญ่ที่สุดและมีความเข้มสัญญาณสูงที่สุดในชุดภาพ จากนั้นมีการสอนระบบให้เรียนรู้ข้อมูลของเนื้อสมองตายจากผลลัพธ์การแบ่งส่วนภาพที่ได้ เพื่อใช้กำหนดเงื่อนไขการเป็นเนื้อสมองตายสำหรับการพิจารณาในสไลซ์อื่นๆ การประเมินประสิทธิภาพการแบ่งส่วนภาพเทียบผลกับแพทย์ผู้เชี่ยวชาญซึ่งถือเป็นผลลัพธ์มาตรฐานโดยอ้างอิงด้วยค่าทางสถิติ 3 ค่าคือค่าความไว (Sensitivity) ค่าความถูกต้อง (Precision) และค่าสัมประสิทธิ์ความเหมือนของไดซ์ (DSC) จากการทดลองกับภาพ MRI ด้วยเทคนิค DWI จำนวน 10 ชุดข้อมูล ชุดภาพละ 30 สไลซ์ พบว่าขั้นตอนวิธีที่นำเสนอให้ผลดีโดยมีค่าความไวเฉลี่ยเท่ากับ 0.83 ค่าความถูกต้องเฉลี่ยเท่ากับ 0.85 และค่าสัมประสิทธิ์ความเหมือนของไดซ์เฉลี่ยเท่ากับ 0.80 ตามลำดับ ปริมาตรรวมของแต่ละชุดข้อมูลมีความคลาดเคลื่อนอยู่ระหว่าง 2.6 เปอร์เซ็นต์ถึง 44.4 เปอร์เซ็นต์ อย่างไรก็ตาม พบว่าขั้นตอนวิธีที่นำเสนออาจให้ผลคลาดเคลื่อนได้ในสไลซ์ต้นหรือสไลซ์ปลายซึ่งเกิดได้จาก 3 สาเหตุคือ เนื้อสมองตายในสไลซ์เหล่านั้นมักมีขนาดเล็กมากและมีความเข้มของสัญญาณใกล้เคียงกับเนื้อสมองข้างเคียง ปัญหาลักษณะทางกายวิภาคศาสตร์ของสมองและความไม่เกี่ยวเนื่องกันของข้อมูลเนื้อสมองตายในสไลซ์ที่ติดกัน วิทยานิพนธ์นี้จึงมีการประเมินประสิทธิภาพของขั้นตอนวิธีที่นำเสนอใหม่อีกครั้งโดยตัดสไลซ์ต้นและสไลซ์ปลายที่เป็นปัญหาทิ้ง พบว่าขั้นตอนวิธีที่นำเสนอมีค่าความไวเฉลี่ยเท่ากับ 0.84 ค่าความถูกต้องเฉลี่ยเท่ากับ 0.94 และค่าสัมประสิทธิ์ความเหมือนของไดซ์เท่ากับ 0.88 ตามลำดับ สำหรับปริมาตรรวมมีความคลาดเคลื่อนอยู่ระหว่าง 4.3 เปอร์เซ็นต์ถึง 25 เปอร์เซ็นต์ นอกจากนี้ ยังพบว่าข้อมูลภาพเทคนิค DWI ที่นำมาใช้มีความละเอียดต่ำและมีความหนามาก ส่งผลให้ผลการแบ่งส่วนภาพและการคำนวณปริมาตรในขั้นตอนวิธีที่นำเสนอมีความคลาดเคลื่อนได้สูง