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107學年度 第2學期

碩士論文口試

指導教授：杜建志

研 究 生：曾怡華

報告日期：2019/06/17

元培醫事科技大學 數位創新管理系碩士班

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基於Android平台之病理切片檢視系統設計與實作 - 以大腸癌為例

Design and Implementation of Pathological Sectioning System based on Android Platform - A Case Study on Colorectal Cancer

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大綱

  • 研究背景與動機
  • 文獻探討
  • 系統架構
  • 研究成果
  • 結論與展望未來
  • 文獻參考

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研究背景與動機

癌症又稱惡性腫瘤是一種不受控制的細胞生長，衛生福利部國民健康 署(2016)公布大腸癌已連續多年成為台灣十大死因的第一名，其次為肺癌、乳癌、肝癌、口腔癌、攝護腺癌、甲狀腺癌、胃癌、皮膚癌、食道癌。

​

癌症檢查可透過 X光檢查、超音波、電腦段能掃描(CT)、核磁共振造影(MRI)以影像檢查作為第一線判讀依據，使得癌症在教學腫瘤與癌細胞的判讀就顯得更是極為重要，因近年推動醫療數位化的關係，病理切片已發展至高解析度全切片掃描影像判讀的模式。

​

藉由應用科學技術使得醫事人員與醫學生學習以及累積癌細胞變化的判視能力，將專注點病理特徵、相關腫瘤指標的表現進行學習，使得思考模式貼近教學成果。由研究報告指出，要成為判讀癌症專家，須藉由不斷的累積觀看切片，直到有能力足夠辨識出切片上異常的部分。需以記憶為基礎訓練的關鍵要素。

​

本研究將結合讓數位全切片的掃描影像(whole slide scanning image, WSI)借助智慧型手機 Android 系統展示，比較資深醫師與學生透過 眼動儀看腸模切片的結果，達到學習能無所不在，且提高病理判讀的速度與判讀效益。

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研究背景與動機

圖片來源：衛生福利部國民健康􏰀􏰀􏰀

2016年 癌症登記報告 https://www.hpa.gov.tw/Pages/List.aspx?nodeid=269􏰀

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研究背景與動機

圖片來源：衛生福利部國民健康􏰀􏰀􏰀

2016年 癌症登記報告 https://www.hpa.gov.tw/Pages/List.aspx?nodeid=269􏰀

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研究背景與動機

圖片來源：衛生福利部國民健康􏰀􏰀􏰀

2016年 癌症登記報告 https://www.hpa.gov.tw/Pages/List.aspx?nodeid=269􏰀

2016年國人十大癌症發生人數，與2015年比較

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文獻探討 - 大腸直腸癌

大腸直腸結構

腸胃管道壁結構

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文獻探討 - 大腸直腸癌

正常絨毛

正常粘膜

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文獻探討 - 大腸直腸癌

大腸息肉道腺瘤以及大腸癌的發展示意圖

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文獻探討 - 大腸直腸癌

大腸直腸癌分期

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文獻探討 -

數位病理全切片影像分析儀

全視野數位化切片

圖片來源：科技部專題研究計畫『癌症病理視覺教學系統之研究 - 以大腸癌為例』

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文獻探討 - 眼動儀

全視野數位化切片

圖片來源：ResearchGate�https://www.researchgate.net/publication/319471826_Modeling_Visual_Attention_of_Students_Playing_an_Educational_Game_for_Physics

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文獻探討 - Android

Android系統架構圖

圖片來源：Android. https://goo.gl/L3Nwu4

Android ICON

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系統架構 - 系統運作流程

系統流程

進入APP

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系統架構 - 使用資料

全視野數位化切片

眼動儀所產出的文字檔

圖片來源：科技部專題研究計畫『癌症病理視覺教學系統之研究 - 以大腸癌為例』

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系統架構 - 行動裝置環境

開發行動裝置規格

生產商

HTC Corporation

系列

HTC One

相關型號

HTC One Mini、HTC One Max

手機規格

一體成型鋁合金、聚碳酸酯

尺寸

長：137.4 mm（5.41英寸）�寬：68.2 mm（2.69英寸）�最大厚度：9.3 mm（0.37英寸）�最小厚度：4 mm（0.16英寸）

重量

143 g（5.0 oz）

作業系統

Android 4.1.2 with HTC Sense6（可更新至Android 5.0.2 和HTC Sense 6）

CPU

高通驍龍600 1.7GHz 四核心

記憶體

2GB RAM�16GB/32GB/64GB ROM

記憶卡槽

不支援（國際版）�microSDXC支援（最高64GB，中國和日本版）

電池

2,300 mAh 鋰電池(內置式)

感應器類型

電容式多點觸控（最多十點）

顯示器

Japan Display INC. LCD、4.7 英寸、1920×1080 像素、468 ppi�康寧Gorilla Glass 2.0

後置相機

408 萬畫素 (1/3 吋感測器) 鏡頭元件，搭載 UltraPixel 拍照技術

前置相機

210 萬像素

連接能力

Wi-Fi：802.11 a/b/g/n/ac (2.4/5 GHz)�藍牙4.0�NFC、DLNA、紅外線

HTC ONE

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研究成果 - 系統建置的簡介

應用程式個元件配置 Graphical Layout畫面

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研究成果 - 系統建置的簡介

應用程式個元件與法關係圖

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研究成果 - 系統建置的簡介

Activity生命週期

專案目錄樹狀圖

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研究成果 - 系統建置的簡介

應用程式activity_main.xml、Graphical Layout與樹狀目錄

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研究成果 - 系統建置的簡介

應用程式內用的方法與變數

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研究成果 - 系統建置的簡介

執行緒

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研究成果 - 系統程式實作與介面

DCIM資料夾

行動裝置內，像本檢視圖檔

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研究成果 - 系統程式實作與介面

引導說明指示

正確放入檔案顯示畫面

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研究成果 - 系統程式實作與介面

Points按鈕選項

Lines按鈕選項

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研究成果 - 系統程式實作與介面

Points按鈕選項�放大顯示

Lines按鈕選項

放大顯示

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研究成果 - 系統程式實作與介面

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研究成果 - 系統程式實作與介面

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研究成果 - 系統程式實作與介面

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研究成果 - 系統程式實作與介面

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結論與展望未來

本論文基於大腸癌切片的眼動儀紀錄展示於行動裝置展示之研究，打破眼動儀所記錄的眼動資訊及大腸癌切片資料疊合時，需透過特殊專業軟體且該軟體價格不菲，突破局限於安裝該軟體的電腦上展示，實作出打破傳統的應用程式，藉由行動裝置的便利性、實用性及低成本的方式，達到隨時隨地進行專業時數的累積。

本研究未來能透過建置資料庫以利大數據分析資料蒐集或透過雲端方式將資料與行動裝置更即時接收更多的切片資料搭配能更豐富癌症的多元狀態，甚至可朝加入AI(Artificial Intelligence人工智慧)圖形辨識導向的癌症預測模組，優化且提升學習使用者經驗累積的捷徑。

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參考文獻

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參考文獻

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  • Eclipse., https://eclipse.org/downloads/, Eclipse.,2016.
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  • Zi字媒體/健康運動，「發現腸息肉，一定要手術切除嗎？」，306醫院醫學科普https://zi.media/@yidianzixun/post/iFA74E，2017年6月。
  • 賈海英，趙淼，楊樂冰，車承華，王珍，孫麗麗，「發現腸息肉，一定要手術切除嗎？」，306醫院醫學科普，每日頭條，https://kknews.cc/zh-tw/health/mmqav5p.html，2017年3月。
  • 基因叔叔，「大腸癌癌前警訊：大腸息肉簡介、分類、表現與瓶頸」，https://unclegene6666.pixnet.net/blog/post/317689516-%E5%A4%A7%E8%85%B8%E6%81%AF%E8%82%89%E7%9A%84%E5%88%86%E9%A1%9E，基因世界，2017年06月。
  • 丁香園，「結直腸癌篩查：鋸齒狀病變的重要性」，壹讀，https://read01.com/kR6RMM.html#.XOAkNIgzaMo，2016年5月。
  • 徐治平，袁宇熙，黃登揚，杜建志，江玫貞，張妤榛，賴昕妤，「癌症病理視覺教學系統之研究-以大腸直腸癌為例」，光宇學校財團法人元培醫事科技大學醫學檢驗生物技術系，106年7月。[ 16 ] 吳晉嘉，「CDX-2免疫組織化學染色與大腸直腸癌預後之相關性」，國立中正大學，2018年1月。