Assessment of image quality in digital radiology using the CDRAD contrast-detail phantom in pediatrics / Evaluación de la calidad de la imagen en radiología digital utilizando el fantoma de detalle de contraste CDRAD en pediatría

ABSTRACT The transition from analog to digital radiology has expanded the capabilities of radiological imaging but has also made it possible to increase the radiation dose received by patients. Image quality in radiology is determined by factors such as radiographic techniques (kVp and mAs), which directly impact the dose and image quality. This study focuses on pediatric radiological exams considering their greater radiosensitivity and longer life expectancy. The study aimed to investigate the correlation between image quality and applied radiographic techniques using the CDRAD contrast-detail phantom. The results showed a direct linear relationship between the increase in kVp and the corresponding increase in image quality. Nonetheless, there was a significant variation in image quality between current-time products ranging from 0.5 to 2.5 mAs, in contrast to the nearly linear relationship observed within the 2.5 and 10 mAs range

RESUMEN La transición de la radiología analógica a la digital ha ampliado las capacidades de las imágenes radiológicas, pero ha también permitió aumentar la dosis de radiación que reciben los pacientes. La calidad de la imagen en radiología está determinada por factores como las técnicas radiográficas (kVp y mAs), que impactan directamente en la dosis y la calidad de la imagen. Este estudio se centra en exámenes radiológicos pediátricos considerando su mayor radiosensibilidad y mayor espe ranza de vida. El estudio está dirigido a investigar la correlación entre la calidad de la imagen y las técnicas radiográficas aplicadas utilizando el detalle de contraste CDRAD fantasma. Los resultados mostraron una relación lineal directa entre el aumento de kVp y el correspondiente aumento de calidad de la imagen. No obstante, hubo una variación significativa en la calidad de la imagen entre los productos actuales que van desde 0,5 a 2,5 mAs, en contraste con la relación casi lineal observada dentro del rango de 2,5 y 10 mAs.

Establishing Cephalometric Norms in Primary Dentition Using Comprehensive Craniofacial Growth Analysis - A Digital Cephalometric Study

ABSTRACT Objective: To establish cephalometric norms in primary dentition among males and females using novel customized Comprehensive Cephalometric Growth (CCG) Analysis. Material and Methods: The study was conducted on 67 subjects with a mean age of 5.5 yrs. Digital lateral cephalometric radiographs were obtained using Planmeca Pro One. The digital images were then transferred to Nemoceph software. Craniofacial Growth (CCG) Analysis was configured in the software with five sub-groups. This sub-grouping was done such that related components were grouped together and comprehensively; it would provide an assessment of every component of the craniofacial region that could be affected either by treatment maneuver or growth process. The same was used for the cephalometric analysis and to determine the cephalometric norms in the primary dentition. Results: Certain linear measurements were higher among males when compared to females. However, most measurements remained similar among males and females during this age group. The CCG analysis provided a comprehensive knowledge of the craniofacial parameters during the growth process. Conclusion: The cephalometric norms during primary dentition thus established using Comprehensive Craniofacial Growth analysis would provide the data for early diagnosis and treatment planning in interceptive orthodontic treatment procedures.

Interpretation of Digital Chest Radiographs: Comparison of Light Emitting Diode versus Cold Cathode Fluorescent Lamp Backlit Monitors

OBJECTIVE: To compare the diagnostic performance of light emitting diode (LED) backlight monitors and cold cathode fluorescent lamp (CCFL) monitors for the interpretation of digital chest radiographs. MATERIALS AND METHODS: We selected 130 chest radiographs from health screening patients. The soft copy image data were randomly sorted and displayed on a 3.5 M LED (2560 x 1440 pixels) monitor and a 3 M CCFL (2048 x 1536 pixels) monitor. Eight radiologists rated their confidence in detecting nodules and abnormal interstitial lung markings (ILD). Low dose chest CT images were used as a reference standard. The performance of the monitor systems was assessed by analyzing 2080 observations and comparing them by multi-reader, multi-case receiver operating characteristic analysis. The observers reported visual fatigue and a sense of heat. Radiant heat and brightness of the monitors were measured. RESULTS: Measured brightness was 291 cd/m2 for the LED and 354 cd/m2 for the CCFL monitor. Area under curves for nodule detection were 0.721 +/- 0.072 and 0.764 +/- 0.098 for LED and CCFL (p = 0.173), whereas those for ILD were 0.871 +/- 0.073 and 0.844 +/- 0.068 (p = 0.145), respectively. There were no significant differences in interpretation time (p = 0.446) or fatigue score (p = 0.102) between the two monitors. Sense of heat was lower for the LED monitor (p = 0.024). The temperature elevation was 6.7degrees C for LED and 12.4degrees C for the CCFL monitor. CONCLUSION: Although the LED monitor had lower maximum brightness compared with the CCFL monitor, soft copy reading of the digital chest radiographs on LED and CCFL showed no difference in terms of diagnostic performance. In addition, LED emitted less heat.

Avaliação quanto à posição e prevalência de dentes impactados nas radiografias panorâmicas da Clínica Odontológica da Faculdade Ingá-PR / Evaluation of the position and prevalence of impacted teeth in the panoramic radiographs of the Dental Clinic of the Ingá Faculty

Objetivo - Analisar a prevalência dos tipos mais frequentes dos dentes impactados quanto à sua posição no complexo maxilo-mandibular, por meio da visualização dos filmes radiográficos com lupa e negatoscópio e em imagens digitalizadas por meio da máquina fotográfica digital nas radiografias panorâmicas. Métodos - Foram analisadas 341 radiografias panorâmicas, de pacientes abrangendo uma faixa etária de 14 a 49 anos, dos arquivos da Clínica Odontológica da Faculdade Ingá, Maringá-PR. As radiografias foram visualizadas com lupa e negatoscópio e digitalizadas por meio de máquina fotográfica digital amadora (Sony Cybershoot DSC-W320) montada em tripé para avaliar a correlação dos dados observados em filmes radiográficos comparadas com as imagens fotográficas. Resultados - Destas foram encontradas 63,2% mulheres e 36,7% homens, apresentando-se diferença de forma estatística significante aplicando o teste qui-quadrado em nível de significância de 5%, os dentes que mais apresentaram retenção foram o terceiro molar superior direito (26,6%), logo em seguida o terceiro molar superior esquerdo (26,1%), o terceiro molar inferior direito (21,4%) e por fim terceiro molar inferior esquerdo (17,1%). Aplicando-se o coeficiente de correlação de Pearson foi igual a 0,9997, indicando forte correlação entre os filmes radiográficos e as imagens radiográficas digitalizadas. Conclusão - Os terceiros molares foram os dentes com maior prevalência. A maior prevalência foi para o sexo feminino. Com relação aos dentes retidos as imagens fotográficas não apresentaram diferenças comparadas com os filmes radiográficos.

Objective - To investigate the prevalence of the most frequent impacted teeth and their position in the maxillo-mandibular complex and compare the results of visualization of the radiographic films using magnifying glass and light box and scanned images by digital camera. Methods - A total of 341 panoramic radiographs obtained from the patient records seen at the Dental Clinic of the Ingá Faculty were analyzed. The radiographs were evaluated using a magnifying glass and light box and then scanned using amateur digital camera (Sony Cybershoot DSC-W320) attacked on a tripod. Then the observed data found in panoramic radiographic were compared to the scanned images. Results - Of the total patients (aged 14 to 49 years), 63.2% were female and 36.7% were male. The most prevalent impacted teeth was the third molar right (26.6%), followed by the upper left third molar (26.1%), the lower right third molar (21.4%) and the lower left third molar(17.1%), A correlation was observed between panoramic radiographs and scanned radiographs images (r = 0,9997). Conclusion - The third molar teeth were the higher prevalent impacted teeth. The prevalence was higher for females. There were no differences between the evaluation of panoramic radiographs and their respective scanned images.

Comparative study between conventional and digital radiography in cephalometric analysis / Estudo comparativo entre radiografia convencional e digital na análise cefalométrica

Objective - Technological improvement is usually followed by comparisons between conventional and new. Those who work with radiographic assessment, such as cephalometric analysis for orthodontic diagnosis, have been living a new challenging and learning phase since the introduction of digital images. It is possible to obtain reproducible and clear images with digital radiography, but radiography printing is still a necessity for teaching purposes. The aim of this study was to compare cephalometric analysis performed on conventional radiography and on digitized and printed radiography. Methods - Eleven lateral cephalometric radiographies were taken from different patients, digitized by scanner and printed on transparent proper paper. Ricketts cephalometric analysis was performed on conventional radiographies and on digitized-and-printed radiographies. Results - After statistical analysis, it was found that there were no significant differences between printed and conventional radiography. High correlation between the techniques was found for LAFH, EF, PF and PM; while moderate correlation was found for MA. Conclusion - Digital radiography acquired with indirect method, when properly printed, presents satisfactory results for cephalometric analysis.

Objetivo - Com o desenvolvimento tecnológico, são inevitáveis as comparações entre o novo e o convencional. Aqueles que trabalham com estudos radiográficos, incluindo análises cefalométricas para o diagnóstico em ortodontia, têm vivido uma fase de adaptação e aprendizado com a introdução das imagens digitais. Tornou-se, com elas, possível a obtenção de imagens mais nítidas e reprodutíveis, embora sua impressão ainda seja necessária para propósitos de ensino. Este trabalho tem por objetivo comparar radiografias convencionais e digitais impressas com finalidade de se realizar análises cefalométricas. Métodos - Onze teleradiografias laterais foram realizadas em diferentes pacientes. As imagens foram digitalizadas e impressas em papel apropriado transparente. A análise cefalométrica de Ricketts foi realizada nas radiografias convencionais e digitalizadas. Resultados - De acordo com a análise estatística, não houve diferenças entre as radiografias convencionais e digitalizadas. Grande correlação foi encontrada para ângulo da altura facial anterior, eixo facial, profundidade facial e plano mandibular; enquanto correlação moderada foi encontrada para arco mandibular. Conclusão - A radiografia digital adquirida pelo método indireto quando adequadamente impressa, serve satisfatoriamente aos anseios da análise cefalométrica.

Usefulness of a Small-Field Digital Mammographic Imaging System Using Parabolic Polycapillary Optics as a Diagnostic Imaging Tool: a Preliminary Study

OBJECTIVE: To evaluate the efficacy for spatial resolution and radiation dose of a small-field digital mammographic imaging system using parabolic polycapillary optics. MATERIALS AND METHODS: We developed a small-field digital mammographic imaging system composed of a CCD (charge coupled device) detector and an X-ray source coupled with parabolic polycapillary optics. The spatial resolution and radiation dose according to various filters were evaluated for a small-field digital mammographic imaging system. The images of a test standard phantom and breast cancer tissue sample were obtained. RESULTS: The small-field digital mammographic imaging system had spatial resolutions of 12 lp/mm with molybdenum and rhodium filters with a 25-micrometer thickness. With a thicker molybdenum filter (100 micrometer thick), the system had a higher spatial resolution of 11 lp/mm and contrast of 0.48. The radiation dose for a rhodium filter with a 25-micrometer thickness was 0.13 mGy within a 10-mm-diameter local field. A larger field image greater than 10 mm in diameter could be obtained by scanning an object. On the small-field mammographic imaging system, microcalcifications of breast cancer tissue were clearly observed. CONCLUSION: A small-field digital mammographic imaging system with parabolic polycapillary optics may be a useful diagnostic tool for providing high-resolution imaging with a low radiation dose for examination of local volumes of breast tissue.

A device for quality evaluation of operational parameters in mammography X-ray tubes / Um dispositivo para avaliação de qualidade de parâmetros operacionais em tubos de raios X mamográficos

Esse trabalho descreve o desenvolvimento de um sistema para medição de importantes parâmetros operacionais de equipamentos mamográficos, como kVp, corrente de tubo, tempo de exposição, dose e camada semi-redutora (CSR) em qualquer posição do campo. Esse sistema baseia-se num dispositivo com sensor semicondutor de Si, posicionado sob o tubo de raios X (sobre a mesinha do equipamento,por exemplo), que detecta os fótons e produz uma correnteelétrica proporcional à intensidade do feixe. Esse sinal é enviado a uma placa digitalizadora acoplada a um notebook no qual um software realiza sua leitura e tratamento. A medição da kVp se baseia na relação entre dois sinais, um filtrado e outro não (referência) a partir do mesmo sensor. Esse sinal é obtido detectando-se a saída do sensor sobre o qual gira uma cunha de alumínio circular durante uma exposição de raios X. Com uma única exposição, o software permite determinar os parâmetros pela análise desse sinal. Além disso, a CSR em qualquer posição do campo pode ser determinada a partir de um procedimento de simulação computacional desenvolvido previamente. Curvas de calibração são armazenadas para queo software compare a leitura real do sensor com os dados armazenados para determinar a precisão de operação do tubo sob investigação. Testes de desenvolvimento com uma unidade Trex Medical Contour 2000 mostraram que a resposta do sistema é concordante com dispositivos calibrados usados para verificar os parâmetros. Uma vantagem desse sistema é a possibilidade de armazenar umagrande quantidade de informações requisitadas por programas de controle de qualidade.

This work describes the development of a system designed to measure important operational parameters of mammography equipment, as kVp, tube current, exposure time, dose and half-value layer (HVL) in any field location. This system is based on a device with a Si semiconductor sensor, placed under the X-ray tube (over the unit table, for example), which detects the X-ray photons...

Técnica radiográfica en radiografía computada / Radiographic technique in computed radiography

Esta es una corta exposición de los conceptos y procesos en radiografía digital, modo radiografía computada, y su relación con el sistema análogo folio-película.

Phantom para Medição da Faixa Dinâmica de Equipamentos de Ultra-som Biomédicos / Phantom to Measure Displayed Dynamic Range at Biomedical Ultrasound Equipments

O controle de qualidade da imagem em equipamentos ultra-sônicos de diagnósticos é baseado em parâmetros determinados por norma (IEC, 1996). Todos os parâmetros citados nesta norma, com exceção da Largura de Banda, podem ser avaliados utilizando-se de phantoms de tecidos biológicos. Baseado em normas e procedimentos internacionais, confeccionou-se um phantom para medição do parâmetro Faixa Dinâmica Exibida. Como material mimetizados de tecido, utilizou-se a solução matriz (agar, glicerina e água) adicionada de pó de grafite, apresentando coeficiente de atenuação (alfa 0) e velocidade da onda ultrasônica (c) compatíveis com a norma (alfa 0 = 0,7 dB.cm elevado a menos 1.MHz elevado a -0,83 e v = 1540 m.s elevado a menos 1). Adicionaram-se como conservantes, os antibióticos: clorafenicol, tetraciclina, penicilina G e os antifúngicos nistativa e anfotericina B. Foi também desenvolvido um protocolo detalhado para aplicação do phantom. Este protocolo foi testado em um aparelho comercial novo e os resultados iniciais apresentaram-se satisfatórios sugerindo sua adequação (tanto do phantom como do protocolo) numa aplicação rotineira em aparelhos comerciais

Detecção de agrupamentos de microcalcificações mamárias através de processamento de imagens mamográficas com detecção semi-automática de regiões de interesse / Breast clustered microcalcifications detection by mammographic image processing with regions of interest semi-automatic detection

A necessidade de detecção precoce do câncer de mama tem levado centros de pesquisa ao desenvolvimento de esquemas de diagnóstico auxiliado por computador, pois, se diagnosticado na fase inicial do desenvolvimento, esse tipo de câncer apresenta grandes chances de cura. Este trabalho apresenta um esquema computacional para diagnosticar um dos indícios da possível existência de um tumor: os agrupamento ("clusters") de microcalcificações mamárias. Foi desenvolvido um método de detecção semi-automática das regiões de interesse em mamogramas digitalizados. O sistema utiliza a técnica de transformação área-ponto e possibilita a identificação dos clusters através de dois métodos de processamento: mascaramento e crescimento de região,além de indicar a localização dos clusters detectados. Os testes indicaram um acerto de 94 por cento na identificação das aglomerações em um particular conjunto de mamogramas reais.

Refinamento da segmentação do ventrículo cardíaco esquerdo em imagens de ressonância magnética baseado em simulated annealing / Left cardiac ventricle refinement of magnetic resonance images based on simulated annealing

Neste trabalho apresentamos uma metodologia para o refinamento de segmentações 2D de imagens de ressonância magnética. Os algoritmos implementados partem de uma segmentação inicial e, através de inclusões e exclusões de pixels na borda da segmentação ativa, obtêm asegmentação desejada. A cada passo dos algoritmos, duas segmentações estão disponíveis: uma segmentação atual e uma candidata. A escolha de uma delas é feita de acordo com critérios determinísticos (refinamento por técnica híbrida) ou estocásticos (refinamento utilizando simulated annealing), mediante a minimização de uma função de energia. Esta função é composta por termos que medem o constraste na borda, a variância da intensidade do sinal e a forma. A metodologia foi avaliada sobre phantoms núméricos e aplicada com sucesso em imagens de ressonância magnética. Esta metodologia pode ser facilmente estandida para outas modalidades de imagens.

Estudio comparativo de películas de diferente latitud en radiografía de tórax / Comparative study of the x-ray films of different latitude in chest radiography

Debido a que la radiografía de tórax es una herramienta fundamental para el diagnóstico de enfermedades torácicas, se ha incentivado la realización de múltiples investigaciones tendientes a mejorar la calidad de imagen y así la información que entrega este examen. Siguiendo esta misma línea, este trabajo determina si existen diferencias en el análisis radiográfico del examen de tórax al usar películas de diferente latitud. Para llevar a cabo este estudio. Se incluyó un grupo de 50 personas adultas, a las cuales se les realizó dos radiografías de tórax frontales (póstero-anteriores), una con película de alta latitud y otra con película de latitud de uso convencional. Estas radiografías fueron tomadas y procesadas bajo iguales condiciones técnicas. Para el análisis de las radiografías se elaboró una pauta de evaluación que incluye un conjunto de 10 estructuras anatómicas pertenecientes al tórax. Dichas estructuras fueron evaluadas, en cada placa, por tres médicos radiólogos de similar experiencia en el tema, los cuales asignaron un puntaje de 1 a 3, dependiendo de cómo se observó cada estructura en los dos tipos de película. Una vez obtenidos los resultados finales, en donde las radiografías realizadas con la película de alta latitud fueron mayoritariamente mejor evaluadas que las radiografías tomadas con la película de latitud normal, se concluyó y demostró que las radiografías tomadas con las películas de alta latitud son capaces de mejorar en forma real la calidad de imagen de la radiografía de torax, debido a que entregan mayor cantidad de información