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...

Digitizing radiographic films: a simple way to evaluate indirect digital images

OBJECTIVES: This study applied a simple method to evaluate the performance of three digital devices (two scanners and one digital camera) using the reproducibility of pixel values attributed to the same radiographic image. METHODS: Using the same capture parameters, a radiographic image was repeatedly digitized in order to determine the variability of pixel values given to the image throughout the digitization process. One coefficient value was obtained and was called pixel value reproducibility. RESULTS: A significant difference in pixel values was observed among the three devices for the digitized images (ANOVA, p<0.00001). There was significant pixel value variability at the same digitization conditions for one scanner and the digital camera. CONCLUSIONS: Digital devices may assign pixel values differently in consecutive digitization depending on the optical density of the radiographic image and the equipment. The pixel value reproducibility was not satisfactory as tested for two devices. It is maybe advisable knowing the digitization variations regarding pixel values whenever using digital radiography images in longitudinal clinical examinations.

Evaluating noise in digitized radiographic images by means of histogram

To evaluate the performance of three digital devices regarding the noise added to digital radiographic images containing different optical densities. METHODS: A radiographic image was digitized repeatedly ten times using two scanners (HP 4c/T and HP 5370C) and a digital camera (Nikon 990). A histogram tool measured a mean pixel value and the standard deviation of the region of interest in each image. Both values were used to calculate the image noise at the different optical densities. RESULTS: The noise values found were different for all devices and optical densities. There was a statistically significant difference (p<0.05) between the scanner HP 4c/T and the digital camera regarding the noise values. There was a significant correlation (p<0.05) between the noise values found for the HP 4c/T scanner and the digital camera and between both scanners (p<0.01). CONCLUSION: The noise added to the image was higher for scanner HP 4c/T and less for the digital camera. The noise was higher at the lower optical densities for the scanners. It seems that depending on the equipment and the optical density, a variable amount of noise can be incorporated to the images.

OBJETIVOS: Avaliar três equipamentos digitais em relação ao ruído agregado as imagens radiográficas digitalizadas contendo diferentes densidades ópticas. MATERIAL AND MÉTODO: Uma imagem radiográfica foi digitalizada seqüencialmente dez vezes usando dois escaneres (HP 4c/T and HP 5370C) e uma câmera digital (Nikon 990). Por meio do histograma foram medidos os valores de pixels e os desvios-padrões da região de interesse de cada imagem. Ambos valores foram utilizados para o cálculo do ruído nas diferentes densidades ópticas. RESULTADOS: Os valores encontrados para o ruído foram diferentes para cada equipamento e para cada densidade óptica. Houve uma diferença estatística significante entre os valores de ruído encontrados para o escaner HP 4c/T e a câmera digital (p<0.05). Houve uma correlação significante entre os valores do ruído encontrados para o escaner HP 4c/T e a câmera digital (p<0.05) e entre os dois escaneres (p<0.01). CONCLUSÕES: O ruído agregado à imagem foi maior para o escaner HP 4c/T e menor para a câmera digital. O ruído foi maior nas densidades ópticas menores para os dois escaneres. Dependendo do equipamento e da densidade óptica uma quantidade variável de ruído pode ser agregado às imagens.

Reproducibility of pixel values for two photostimulable phosphor plates in consecutive standardized scannings / Reprodutibilidade dos valores de "pixels" de duas placas de fósforo fotoestimuláveis em leituras padronizadas consecutivas

The objective of the present study was to determine the reproducibility of the pixel values obtained with the Digora system (Soredex, Finland). Exposures were standardized, with variation in exposure and scanning time of two photostimulable phosphor plates containing a stepwedge image. The smallest variation in pixel values ranged from 50 to 75 percent, with the widest variations being observed in less dense steps. A significant difference in pixel values was observed in terms of X-ray exposure and scanning times and between the two plates themselves (ANOVA, p < 0.01). Using the present methodology, the reproducibility of pixel values was not satisfactory for the tested white photostimulable plates. This wide variation in digitalization might be influenced by the amount of X-rays that sensitized the plates. It may be important to establish the reproducibility of the pixel values in quantitative studies using digital image.

O objetivo do presente trabalho foi determinar a reprodutibilidade dos valores de "pixels" obtidos com o sistema Digora (Soredex, Finlândia). As exposições foram padronizadas, com variação no tempo de exposição e leitura de duas placas de fósforo fotoestimuláveis contendo a imagem de um penetrômetro. A menor variação nos valores de "pixels" foi de 50 a 75 por cento, sendo as maiores variações oriundas nas faixas mais claras. Uma diferença significante nos valores de "pixels" foi observada em relação ao tempo de exposição e leitura das placas e entre as duas placas (ANOVA, p < 0,01). Utilizando a presente metodologia, a reprodutibilidade dos valores de "pixels" das placas testadas do sistema Digora não foi satisfatória. Essa grande variação na digitalização pode ter sido influenciada pela quantidade de Raios X que sensibilizou as placas. Isso pode ser importante para estabelecer a reprodutibilidade dos valores de "pixels" em estudos quantitativos usando imagem digital.

Banco de imagens mamográficas para treinamento na interpretação de imagens digitais / Digital image database for mammography interpretation training

OBJETIVO: Disponibilizar aos profissionais da radiologia um "software" para treinamento na interpretação de imagens mamográficas em sistemas digitais. MATERIAIS E MÉTODOS: Foi desenvolvido um "software" em Delphi associado a uma base de dados em Interbase, com a finalidade de armazenar imagens de exames mamográficos associados aos seus laudos em categorias BI-RADS®. As imagens foram previamente qualificadas e digitalizadas em "scanner" a laser Lumiscan 75. O treinamento se faz com imagens apresentadas em monitores comerciais de 17 polegadas, no tamanho 18 Î 24 cm. O "software" permite visualizar cada projeção das mamas individualmente, médio-lateral oblíqua e crânio-caudal, ou as quatro imagens simultaneamente. Permite acessar as imagens e os laudos existentes ou interpretar as imagens utilizando o sistema de categorias BI-RADS®, em que o "software" compara o laudo do usuário com as informações do banco de dados, apontando acertos e erros da interpretação. RESULTADOS: O usuário adquire familiaridade com sistemas digitais, laudos em categorias BI-RADS® e aspectos de qualidade do processo gerador das imagens relativo à detecção de fibras e microcalcificações. CONCLUSÃO: O "software" disponível na intranet da Universidade Federal de São Paulo é ferramenta valiosa para os profissionais interessados em sistemas digitais.

OBJECTIVE: To make a software available for training professionals in the interpretation of mammography images on digital systems. MATERIALS AND METHODS: The software was developed in Delphi and linked to a Interbase database to store mammographic images in association with the BI-RADS® category results. Images were previously qualified and digitized using a Lumiscan 75 laser scanner. Training is done on 18 × 24 cm images displayed on a 172 commercial monitor. The software allows displaying of each breast view individually, medial-lateral oblique and cranial-caudal views, or four images simultaneously. The user selects an exam from the database and makes a diagnosis classifying the image into BI-RADS® categories. At the end of the process, the software compares the user's interpretation with the data stored in the database and than yields scores. RESULTS: The user becomes familiar with digital systems, images interpretation using BI-RADS® categories and with the quality of the image generating process regarding the detection of fibers and microcalcifications. CONCLUSION: The software is available at "Universidade Federal de São Paulo", São Paulo, Brazil, intranet and is a valuable tool for training professionals interested in digital systems.

Uma ferramenta para treinamento na avaliação de imagens mamográficas via Internet / A training tool for mammography images evaluation via Internet

Este trabalho consiste na implementação de um esquema computacional instalado em um "site" associado à "homepage" do Laboratório de Análise e Digitalização de Imagens do Departamento de Engenharia Elétrica da Escola de Engenharia de São Carlos ¾ Universidade de São Paulo, São Carlos, SP, para proporcionar um procedimento de interatividade com o usuário remoto na elaboração de laudo a partir da análise de imagens mamográficas via rede, com avaliação automática do parecer emitido. Isto foi feito a partir da implantação de um banco de imagens mamográficas digitalizadas, adequadamente pré-selecionadas, associado a uma base de dados com os laudos fornecidos por radiologistas especialistas. Como o processo tem a finalidade de ser utilizado para treinamento na avaliação diagnóstica em mamografia, o laudo do especialista é disponibilizado para comparação após a finalização de cada avaliação, juntamente com o parecer fornecido pelo usuário e sua porcentagem de acerto. Esse esquema, denominado "Laudos Online", objetiva também permitir ao usuário aprimorar seus conhecimentos, funcionando como uma ferramenta de ensino a distância.

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.

Controle de qualidade em radiodiagnóstico: revisäo e aplicaçäo do método das funçöes de transferência / Diagnostic radiology quality assurance: review and aplication of transfer function method

Resumo: Embora reconhecido pela literatura como um dos métodos mais completos e precisos em avaliaçäo de qualidade de sistemas radiológicos, o método das funçöes de transferências praticamente näo é utilizado no Brasil por qualquer departamento que mantenha programas de controle de qualidade. O principal motivopara isso vem do fato de que o método, da forma como foi proposto, apresentava uma complexidadeexperimental considerável. Pesquisas que temos realizado em controle de qualidade utilizando a técnica das funçöes de transferência, porém, têm mostrado a possibilidade de proceder a avaliaçäo de desempenhode equipamentos raiográficos por meio desse método, de uma forma mais simples. Por isso, esse artigo faz uma revisäo do método e apresenta sua aplicaçäo com base numa proposta de obtençäo da funçäo de transferência de modulaçäo (FTM) mediante simulaçäo computacional, a qual substitui a maioria dos dispositivos experimentais complexos outrora utilizados no métododas funçöes de transferência. Säo apresentados, ainda, os resultados de algumas avaliaçöes feitas com alguns equipamentos radiográficos em hospitais do estado de Säo Paulo, confirmando a expectativa de que é viável a utilizaçäo desse método para programas de controle de qualidade de rotina em qualquer departamento do radiodiagnóstico.

Novo dispositivo para aferição de KVp e dose em equipamentos de radiodiagnóstico / New device for kVp and dose measurements of diagnostic X-ray tubes

Neste artigo é apresentado um novo dispositivo para aferição do pontecial aplicado entre os eletrodos de um tubo radiográfico. Ele opera utilizando um sensor de raios-X à base de silício e o sistema eletrônico empregado deriva de um instrumento detector de cintilação desenvolvido anteriormente. No trabalho são apresentados, também, os resultados da calibração e dos testes realizados com um equipamento convencional de radiodiagnóstico, com um mamógrafo e com um aparelho de raios-X odontológico. Além disso, uma ampliação do circuito eletrônico tambem permite que o dispositivo possa atuar como dosímetro. São discutidas as vantagens desse novo dispositivo numa comparação com outros instrumentos de aferição de kVp, incluindo o detector de cintilaçao proposto anteriormente.

Método computadorizado para simulaçäo da distribuiçäo angular dos raios X em sistemas radiológicos / Computerized method for simulation of angular distribuition of the X-rays in radiological systems

O presente trabalho apresenta uma técnica para simular, em sistemas de imagens radiológicas, a variação da distribuição angular dos raios X (Efeito "Heel"), que é responsável pela variação de intensidade ao longo do campo de radiação. Com esta simulação pode ser previsto o contraste das imagens para qualquer técnica de exposição.

Compromisso entre resoluçäo e tempo computacional em processamento para detecçäo de agrupamentos de microcalcificaçöes mamárias / Commitment between computational resolution and time in processing to detection grouping of breast microcalcifications

Microcalcificaçöes mamária s e seua agrupamentos ("clusters") constituem particular interesse para o diagnóstico do câncer de mama, pois podem ser indíciosde tumores malignos. Este trabalho propöe uma técnica de reconhecimento de agrupamentos de microcalcificaçöes em mamogramas digitalizados baseada na "transformaçäo área-ponto". Os resultados apresentados correspondem ao processamento de imagens obtidas com "phantoms" expostos em sistemas mamográficos, com vistas a contribuir para a deteccäo precoce dessa doença.

Estudo comparativo das técnicas de segmentaçäo de microcalcificaçöes em imagens mamográficas / Comparative study of microcalcifications segmentation thechnical in mammographic images

No intuito de comparar os resultados apresentados na literatura de várias técnicas de segmentaçäo de microcalcificaçöes mamográficas, selecionamos as técnicas que aparentemente apresentavam os melhores resultados a saber: 'threshold', crescimento de regiäo e filtros gaussianos combinados com operadores morfológicos. Processamos as imagens, de um mesmo banco de dados, digitalizadas com o mesmo dispositivoe comparamos os resultados obtidos. Além disso baseados nesta comparaçäo desenvolvemos um algorítmo híbrido que aproveita parte das técnicas mais eficientes apresentadas para segmentar as microcalcificaçöes com um desempenho superior.

Identificaçäo e caracterizaçäo de microcalcificaçöes anelares e vermiculares em mamogramas / Identification and characterization of mammographic images ring and vermicularis in mammographic images

Foram desenvolvidos algoritmos baseados em transformada de Hough para identificar e separar microcalcificaçöes de formas anelares e vermiculares já que estas säo indicaçöes seguras da presença ou näo de tumores malignos

Estudo comparativo entre tipos e tecnologias de scanners para a digitalizaçäo de mamogramas / Comparative study between types of scanners oand technologies for the digitalization of mammograms

O presente trabalho tem por objetivo determinar a tecnologia mais adequada para digitalizar mamogramas para processamento e classificação de microcalcificações mamárias, analisando os principais tipos e tecnologias de scanners, bem como os principais parâmetros de melhoria das imagens.

Técnica computacional para correçäo da näo-homogeneidade da distribuiçäo de intensidade em imagens radiológicas / Computational technique for non-homogeneity correction of intensity distribuition in radiological images

Este trabalho propõe uma técnica de processamento de imagens para a compensação do efeito "Heel" em imagens médicas, permitindo melhorar a detecção das estruturas através da homogeneização do fundo. Tal técnica pode ser utilizada para qualquer sistema radiológico.

Dispositivo de sensoriamento do feixe de raios-x para determinaçäo do centro do campo de radiaçäo / Sensing dispositive of x-ray bundle for determination of the radiation field center

As características do ponto focal do tubo de raios-X são o fator limitante da capacidade de resolução espacial em muitos sistemas radiográfios, e variam consideravelmente quando observadas em diferentes pontos de campo de radiação. Desta forma, é importante não somente conhecer estas características, como também a posição exata a partir da qual foram medidas. Neste trabalho, estamos propondo um novo dispositivo eletrônico para localização do raio central do cone de radiação, a fim de possibilitar um perfeito alinhamento dos objetos de teste utilizados na avaliação do ponto focal com eixo de referência.

Determinaçäo da regiäo ótima de sistemas mamográficos com base em simulaçöes computacionais da FTM / Determination of optimum region of mammographic sysytems on basis in FTM computer simulation

Este trabalho consiste numa investigação da "Região Ótima' do campo de radiação, particularmente voltada a sistemas mamográficos. Esta região foi definida em pesquisas anteriores como a faixa do campo onde o sistema apresenta sua melhor performance, produzindo, portanto, imagens mais nítidas. A investigação aqui proposta toma por base a associação de dois métodos de avaliação de sistemas de imagem radiológica que empregam simulação computacional para determinar as Funções de Transferência de Modulação (FTMs) associadas ao ponto focal em diversas orientações e posições do campo.

This work reports an investigation of the "Optimum Region" of the radiation field, directed to mammographic systems. Such a region was defined in previous works as the field range where the system has its best performance and where it yelds sharpest images. This study is based on a correlation of two methods for evaluating radiologié imaging systems, both using computer simulation in order to determine modulation transfer functions (MTFs) dueto the X-ray tube focal spot in severa! field orientations and locations.

Mapas de nitidez: um método para apresentaçäo dos resultados do controle de qualidade dos sistemas mamográficos em funçäo da nitidez das imagem / Clearness maps: a method to presentation results of mammographic system quality control in image clearness function

Devido a dificuldade encontrada pelos radiologistas em traduzir os resultados numéricos do controle de qualidade dos sistemas radiológicos, numa relação física com a qualidade das imagens geradas, este trabalho propõe um novo método de avaliação que relacione os parâmetros dos tubos à sombra e penumbra, produzidas nas imagens obtidas com estes sistemas. Esta avaliação, por ser uma simulação computacional pode ser feita para qualquer sistema e qualquer objeto em qualquer posição do campo de raios-X.

There are restraints for most of radiologists in relating physically the results from some techniques designed to radiologic systems quality control to the quality of images yielded by their system. Hence, we are presenting a new method for evaluating radiologic imaging systems quality. This method intends to relate the numeric results from quality control procedures to the magnitude of shadow and penumbra in the image from given objects. This evaluation is based on a computer simulation and it can be perfonned for any system and any object placed in any location of the qdiation field

Processamento para simulaçäo da nitidez de imagens radiográficas para diversos sistemas de registro da imagem / Processing to clearness simulation of radiographic images to several image register system

Este trabalho descreve um método para prever a influência do sistema de registro sobre a nitidez de imagens radiográficas por simulação computacional, procurando apresentar previamente a imagem a ser obtida para cada tipo de filme ou combinação écran-filme usada durante a exposição.

This work describes a method aimed to predict the influence of the record system on radiographic images sharpness by computer simulation. This method is intended to previously show the image to be obtained for each type of film or screen-film combination used during the exposure. l