Determination of early bone metastasis on Bone Scans Using the Gray Levels Histogram / Búsqueda de metástasis ósea temprana en gammagramas óseos usando el histograma de tonos de gris

ABSTRACT The aim of this paper is to show a technique to speed up the interpretation of bone scans in order to determine the presence of early bone metastasis. This is done using the gray levels histogram of the region of interest. The technique is intended to assist in the bone scans interpretation in order to provide a successful diagnosis. During the analysis, three types of histograms were observed on the regions of interest. If the histogram is narrow and shifted toward the origin, the bone scan is free of metastasis. If it is shifted to the right and slightly broadened, indicates the presence of a bone anomaly different from a metastasis. On the other hand, if the histogram is more broadened and shifted to the right, is suggests the presence of metastasis. This histogram is characterized by displaying small curls on the right side providing information about the metastatic disease stage, which could be low-amplitude peaks and have a short length, if the metastasis is in early stage, or high-amplitude peaks and a long length, if is advanced. Finally, the analyzed region is displayed in false color considering the minimum gray levels observed in the histogram.

Visualizando Gammagramas Óseos en Colores / Displaying Bone Scans in Color

Resumen En este trabajo se describe el uso de un software para detectar metástasis óseas en gammagramas cuyo funcionamiento está basado en un método cuantitativo. En la investigación se incluyeron cuarenta y tres gammagramas óseos de pacientes con cáncer de próstata, los cuales fueron previamente analizados visualmente por tres especialistas y su diagnóstico se tomó como referencia. Debido a que no todos los huesos de un paciente muestran los mismos tonos de gris, cada uno de los gammagramas se segmentó para su análisis en cuatro regiones: cráneo, hombros, tórax y pelvis. La segmentación se hizo con el fin de obtener intervalos de tonos de gris en cada una de las regiones empleando un proceso estadístico. Para ello se calcularon la media y la desviación estándar de cuatro muestras que contenían cada una cuarenta y tres regiones. Tomando en consideración los intervalos, siete colores fueron asignados a cada región. Mediante los colores fue posible diferenciar los casos sanos e infiltrados en cada región, lo que facilita el diagnóstico. Se muestran ejemplos de los resultados en cada una de las regiones.

Abstract The use of software based on a quantitative method for detecting skeletal metastasis in bone scans is presented. Forty-three bone scans of patients with prostate cancer were previously analyzed visually by three specialists and their diagnosis were taken as a reference. Later, these scans were analyzed by segmenting them into four regions: skull, shoulders, chest, and pelvis. The segmentation was made to obtain intervals of gray levels for each of the regions using a statistical process. Tríese values were found by calculating the mean and standard deviation of four samples containing each forty-three regions. Using these intervals, seven colors were assigned to each region. By means of the colors it is possible to differentiate healthy and infiltrated cases in each region, which may facilitate the diagnosis. Examples of results in each region are shown.

Noticeable Bone Degradation on a Plain Radiography: a Case / Degradación Ósea Observable en una Radiografía Simple: un Caso

Abstract: In this paper, an image of the humeral head obtained from a plain radiography was analyzed. The radiograph was obtained from a forty year-old female with diagnosed breast cancer and discomfort on the right shoulder. The aim of the study was to determine whether it is possible to observe early bone metastasis with plane radiography using the so called scanning method. Plotting the intensity distribution along the rows of the image is a fast, qualitative way to know if the bone has some abnormality. If the curves are "smooth" then the bone is healthy, but if they are discontinuous then it is sick. To obtain quantitative results, the rows intensities were analyzed around discontinuous zones. Using this technique it was possible to observe bone degradations of the order of 11%.

Resumen: En este trabajo se analiza una imagen de una cabeza humeral obtenida de una radiografía simple. La radiografía se obtuvo de una mujer de cuarenta años de edad diagnosticada con cáncer de mama y molestias en el hombro derecho. El objetivo del estudio fue determinar si es posible observar metástasis ósea temprana en una radiografía plana utilizando el método de escaneo. Graficar la distribución de intensidad de las filas de la imagen es una manera rápida y cualitativa de saber si el hueso tiene alguna anormalidad. Si las curvas son "suaves" entonces el hueso está sano, pero si son discontinuas entonces está enfermo. Para obtener resultados cuantitativos, se debe analizar la intensidad de las filas alrededor de las zonas discontinuas. Utilizando esta técnica fue posible observar una degradación ósea del orden del 11%.