Esquema computacional para avaliação automática de parâmetros de qualidade de equipamentos mamográficos [thesis]

Paulo Domingues de Oliveira Júnior
Este trabalho teve o apoio financeiro da FAPESP -Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo Processo n° 2006/05135-8 Ao meu orientador Prof. Dr. Marcelo Andrade da Costa Vieira, pela oportunidade de realizar esse trabalho, pelos constantes incentivos, ensinamentos repassados e, sobretudo, a amizade demonstrado durante todos esses anos. Mogi, sua experiência de vida e conquistas eu tomo como exemplo para obter meus sucessos. Muito obrigado por tudo!!! Aos meus pais Paulo e Maria Tereza
more » ... aulo e Maria Tereza que não consigo encontrar palavras que possam agradecê-los por tudo que já fizeram e ainda fazem por mim. A vocês meu mais puro e sincero Muito Obrigado. Eu os amo muito. A minha irmã Daniela que por toda minha vida esteve ao meu lado, agora compartilha comigo mais essa conquista. A minha namorada Kátia pelo amor e carinho demonstrados todos os dias. Linda a cada novo dia eu me apaixono mais por você! "[...] Por Você! Conseguiria até ficar alegre Pintaria todo o céu de vermelho Eu teria mais herdeiros que um coelho... Eu aceitaria a vida como ela é Viajaria à prazo pro inferno Eu tomaria banho gelado no inverno... Eu mudaria até o meu nome Eu viveria em greve de fome Desejaria todo o dia a mesma mulher... [...]" Eu amo você! A minha avó Lourdes, que mesmo não estando mais presente, seu carinho e afeto me acompanharão por toda minha vida. Ao meu Avô Carlos Pupin, por sua bondade e amor que jamais me esquecerei. Aos meus avós, Mercedes e Sebastião pelo exemplo de vida e superação. A minha tia Pity (in memoriam A minha nova família Magda, Fernando (Tico) e Evandro (Gody) por me acolherem de braços abertos. ) cujo sorriso me faz muita falta. Ao meu Tio José Carlos que me proporcionou a maior viagem da minha vida simplesmente com palavras. Ao meu tio Wanderley, minha prima Mariana (Má) e seu namorado Beto, por proporcionarem a mim vários fins de semana divertidos em São Paulo, durante as rotinas exaustivas de práticas experimentais. Aos meus amigos do peito: Carlos (Pitião), Bleise, Leandro (Tatu), Lucas (Puff), Marcelo (Nunes), Paulo (Paulinho) e Ricardo (Tutuba) pelos momentos divertidos e principalmente pela amizade demonstrada em tantos anos de convivência. Valeu pessoal! As minhas amigas: Larissa, Lívia, Francine, Sofia e especialmente a Maísa por estarem sempre prontas a me ajudar. Aos grandes amigos que conquistei durante essa jornada: Elias (Cachorro), Leonardo (Gordo), Luiz (Hemo) e Gustavo (Bixo) pelos churrascos de segunda feira, pelas grandes histórias que cultivamos e pela ótima convivência na república. Ao casal de amigos Luciana e Rodrigo e sua filhinha Lalá, pelos ótimos momentos de descontração nos finais de semana. A Maria Fernanda e o Diego, pela amizade demonstrada e pelas ótimas refeições aos finais de semana em São Carlos. Ao Prof. Dr. Homero Schiabel, pela infra-estrutura disponibilizada para realização deste trabalho, pelos ensinamentos repassados em sala de aula e pelas ótimas conversas. Obrigado Homero! A Débora pelos momentos de descontração e discussão sobre o meu trabalho. Ao Leandro pelas conversas e a grande ajuda no desenvolvimento das equações de característica de campo. A Angélica pela convivência agradável e por digitalizar todas as minhas imagens. A Luciana, Paula e Renata por me ensinarem a falar "Oi" quando chego ao laboratório. Aos professores Cláudio Góes, Maurício Escarpinati e Martin Poletti, pelas críticas, sugestões e o grande auxílio no desenvolvimento desse trabalho. Aos Professores Adilson, Evandro, Geraldo e Thomaz, meus sinceros agradecimentos por me dar subsídios para iniciar meu trabalho. A todos os Funcionários do Departamento de Engenharia Elétrica em especial ao Rui e Odair que tanto me ajudaram na parte instrumental. A Santa Casa de São Carlos, o Hospital das Clínicas de Ribeirão Preto e o Hospital São Paulo da UNIFESP por permitirem utilizar seus equipamentos nos ensaios práticos para obtenção dos resultados desse trabalho. A FAPESP pela confiança e credibilidade depositada em mim. E por fim a Deus, por tornar tudo isso possível e colocar em meu caminho todas essas pessoas maravilhosas. I Resumo Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um conjunto de procedimentos de avaliação da qualidade de equipamentos mamográficos a partir do processamento de imagens digitais obtidas com a exposição radiográfica de objetos de testes (phantoms) padronizados. O sistema desenvolvido permite a avaliação de diversos parâmetros físicos de qualidade da imagem radiográfica com simplicidade e rapidez, sem abrir mão da precisão, com o mínimo tempo e uso dos equipamentos. Os principais parâmetros avaliados relacionados à qualidade de um sistema de imagem são: a resolução espacial -pela medida da função de transferência de modulação (MTF) -o contraste -medido pela curva sensitométrica e o ruído -pela medida da densidade espectral de ruído (NPS). Dessa forma, o sistema desenvolvido atende às recomendações do ICRU (International Commission on Radiation Units and Measurements), que trata das diretrizes para controle de qualidade de imagens radiográficas em todo o mundo. A partir da medida desses três parâmetros de qualidade é possível também aferir a eficiência de detecção quântica (DQE) do sistema de imagem mamográfica, que permite uma avaliação completa da qualidade da imagem em função da dose recebida pelo paciente. Os resultados obtidos comprovam a possibilidade da aplicação prática do sistema desenvolvido, o qual proporciona uma avaliação completa da qualidade da imagem formada pelo equipamento. Todos os resultados apresentaram baixa estimativa de erro, fundamentados pela análise da incerteza nos processos de medida. Além disso, a avaliação por meio do DQE permitiu realizar uma comparação entre os sistemas mamográficos envolvidos nessa pesquisa. Assim, com base nesses resultados é possível afirmar que o sistema computacional desenvolvido pode desempenhar um papel fundamental na avaliação da qualidade em sistemas de imagens mamográficas. Palavras-chave: Abstract. ________________________________________________________ OLIVEIRA JR, P. D. Computational Scheme for Automatic Evaluation of Mammography Equipments Quality Parameters. 2009. 194 p. Thesis (Master Degree) -Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2009. The aim of this work is to develop a set of procedures for quality assurance of mammographic equipment by the digital image processing of radiographic images of standard test objects (phantoms) acquired by the radiographic equipment. It allows the evaluation of several physical parameters of the radiographic image quality by a simple and quick procedure, with good accuracy, using the equipment the shortest time as possible. The main evaluated parameters related to the quality of an imaging system are: spatial resolution -by measuring the modulation transfer function (MTF) -image contrast -by the measurement of the H&D curve and noiseevaluated by the noise power spectrum (NPS). Thus, it attends the recommendations of the ICRU (International Commission on Radiation Units and Measurements), which deals as the guidelines for quality assurance of radiographic images all over the world. Through these quality parameters is possible to measure the detective quantum efficiency (DQE) of any mammographic system, which allows a full evaluation of the image quality related to the dose absorbed by the patient. The results confirm the possibility of the practical application of the developed system, which provides a full evaluation of the image quality, acquired by the mammographic equipment. All results showed low error estimation, substantiated by the analysis of the uncertainty in measurements procedures. Moreover, the evaluation through the DQE allowed to perform a comparison of mammography systems involved in this research. Thus, based on these results, it is possible to confirm that its system can perform a fundamental part of the quality assurance in mammographic images system.
doi:10.11606/d.18.2009.tde-11012010-104228 fatcat:sngjmqfx6zhkpifvx5enof3hci