Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O processo de avaliação da qualidade de imagens radiográficas em geral, e de mamografia em especial, pode ser muito mais preciso, prático e rápido com o auxílio de ferramentas de análise computacional. A proposta deste trabalho é o desenvolvimento de uma metodologia computacional para automatizar o processo de avaliação da qualidade das imagens mamográficas por meio de técnicas de processamento digital de imagens (PDI), utilizando um ambiente de processamento de imagens já existente (ImageJ). Com a aplicação de técnicas de PDI foi possível determinar características geométricas e radiométricas das imagens avaliadas. Os parâmetros avaliados incluem resolução espacial, detalhes de alto contraste, limiar de baixo contraste, detalhes lineares de baixo contraste, massas tumorais, índice de contraste e densidade óptica de fundo. Os resultados obtidos por esta metodologia foram comparados com os resultados apresentados nas avaliações visuais realizadas pela Vigilância Sanitária de Minas Gerais. Por meio desta comparação foi possível demonstrar que esta metodologia automatizada apresenta-se como uma promissora alternativa para redução ou supressão da subjetividade existente na metodologia de avaliação visual, atualmente em uso. / The process of evaluating the quality of radiographic images in general, and mammography in particular, can be much more accurate, practical and fast with the help of computer analysis tools. The purpose of this study is to develop a computational methodology to automate the process of assessing the quality of mammography images through techniques of digital imaging processing (PDI), using an existing image processing environment (ImageJ). With the application of PDI techniques was possible to extract geometric and radiometric characteristics of the images evaluated. The evaluated parameters include spatial resolution, high-contrast detail, low contrast threshold, linear detail of low contrast, tumor masses, contrast ratio and background optical density. The results obtained by this method were compared with the results presented in the visual evaluations performed by the Health Surveillance of Minas Gerais. Through this comparison was possible to demonstrate that the automated methodology is presented as a promising alternative for the reduction or elimination of existing subjectivity in the visual assessment methodology currently in use.

Para as análises de imagens mamográficas, médicos radiologistas fazem uso de monitores médicos especializados, capazes de proporcionar laudos seguros, uma vez que devem oferecem resolução adequada, níveis corretos de luminância e contraste dentro do padrão DICOM - Digital Imaging and Communications in Medicine (Comunicação de Imagens Digitais na Medicina). Este trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade dos monitores específicos para mamografia digital, através de testes propostos pelo Report N 3 da American Association of Physicists in Medicine AAPM usando medidores calibrados de luminância (fotômetro) e padrões TG18 em testes quantitativos e qualitativos. Avaliou-se as condições de luz ambiente e outros indicadores básicos de desempenho, como, distorção geométrica, ruído, resolução, reflexão, uniformidade da luminância, o cumprimento resposta contraste de luminância para padrão DICOM e padrão anatômico das mamas. Em resposta, o teste que mais apresentou não conformidade foi à variação excessiva com o padrão de resposta contraste DICOM Grayscale Standard Display Function (GSDF), apresentando não conformidade em (100%) dos monitores analisados. Nos demais testes, todos os monitores de 5MP e o de 3MP apresentaram conformidade nos parâmetros avaliados. Em uma ação corretiva para as não conformidades, indica-se a realização de calibrações e procedimentos de verificação de controle de qualidade feitas por profissionais capacitados ou orientados. / For the analysis of mammographic images, radiologists make use of specific medical monitors, able to provide insurance reports, as they offer appropriate resolution, correct levels of luminance and contrast within the standard DICOM - Digital Imaging and Communications in Medicine (Communication Images digital in Medicine). This study aims to evaluate the quality of specific monitors for digital mammography, by testing the calibrated luminance meters (photometer) and TG18 standards in quantitative and qualitative methods proposed by Report No. 3 of American Association of Physicists in Medicine AAPM. It was evaluated the ambient light conditions and other basic performance indicators, such as, the as geometric distortion, noise, resolution, reflection, luminance uniformity, contrast luminance response compliance to DICOM standard and anatomical pattern of the breasts. The results showed that non-compliance test fails when visualizing low-contrast objects (100% of monitors analyzed) in the response pattern contrast DICOM Grayscale Standard Display Function (GSDF). For the other tests, all monitors of 5 and 3MPixel presented in agreement to the evaluated parameters. For a further corrective action for instance, non-compliance, it may be indicate to perform calibrations and verification of quality control developed by trained or oriented professionals.

Nenhuma / O sistema de tomossíntese digital de mama (Digital Breast Tomosynthesis, DBT) é uma modalidade de imagem emergente que fornece informações estruturais quase tridimensionais (3D) da mama. Este sistema possui um grande potencial para substituir ou complementar a mamografia padrão no diagnóstico do câncer de mama. A melhoria na diferenciação de tecidos normais e massas suspeitas é uma das principais vantagens do sistema DBT, que proporciona uma redução das sobreposições dos tecidos, principal problema da mamografia. No Brasil, os testes de desempenho e a dosimetria para mamógrafos convencionais são estabelecidos pela Portaria n 453/98 do Ministério da Saúde e pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Porém, não há nenhum protocolo nacional que estabeleça os testes para o controle de qualidade de equipamentos digitais. A proposta deste trabalho foi investigar os resultados dos testes de desempenho e da dosimetria de um mamógrafo que utiliza o sistema DBT a fim de elaborar um documento que contenha testes de qualidade e o procedimento adequado de dosimetria para avaliar fisicamente estes equipamentos. Para determinar o adequado desempenho do mamógrafo, foi avaliada a estrutura do equipamento através dos testes de força e alinhamento da bandeja de compressão. Para avaliar o detector, foram realizados testes de linearidade e uniformidade da sua resposta. A fim de verificar a imagem produzida, o mamógrafo foi submetido aos testes de ruído, resolução espacial e qualidade da imagem utilizando objetos simuladores. Por fim, foi realizada a dosimetria do equipamento visando à otimização do procedimento. A otimização significa manter o nível de radiação tão baixo quanto razoavelmente exequível, considerando a qualidade da imagem, para proporcionar um diagnóstico preciso. A fim de garantir a confiabilidade dos resultados de dosimetria, os equipamentos utilizados foram submetidos a testes de fuga, repetibilidade, reprodutibilidade e dependência angular. Os resultados dos testes de desempenho realizados no equipamento com sistema DBT estavam em conformidade com a maioria dos valores de referência estabelecidos. Considerando as incertezas nas medições, todos os valores calculados na dosimetria estavam de acordo com os níveis de referência adotados internacionalmente. Este trabalho contribuiu para estabelecer o procedimento adequado dos testes de controle de qualidade e dosimetria em mamógrafos que utilizam o sistema DBT. A metodologia e os resultados obtidos são importantes, pois fazem parte de um documento pioneiro para avaliação destes equipamentos. / The Digital Breast Tomosynthesis (DBT) system is an emerging image modality that provides almost three-dimensional (3D) structural informations of the breast. This system has a great potential to replace or complement the standard mammography in the diagnosis of the breast cancer. The improvement in differentiation of normal tissues and suspicious masses is one of the main advantages of the DBT system, which provides a tissue overlap reduction, the main problem of mammography. In Brazil, the performance tests and dosimetry for analogic mammography units are established by the Ministry of Health Ordinance n 453/98 and the National Health Surveillance Agency. However, there is no national protocol establishing tests for the quality control of digital equipments. The purpose of this study was to investigate performance and dosimetry results of a mammography unit that uses the DBT system to elaborate a document that contains quality tests and the proper dosimetry procedure to evaluate these equipments physically. For the determination of the adequate performance of the mammographic unit, the structure of this equipment was evaluated through tests of strength and alignment of the compression paddle. For the detector assessment, tests of linearity and uniformity of its response were performed. In order to verify the image produced, the mammographic unit was submitted to noise, spatial resolution and image quality tests using phantoms. Finally, the dosimetry of this equipment was performed in order to optimize the procedure. The optimization means to maintain the level of radiation as low as reasonably achievable, considering the image quality to provide an accurate diagnosis. The equipments used were submitted to leakage current, repeatability, reproducibility and angular dependence tests to ensure the reliability of dosimetry results. Results of performance tests performed in the equipment with DBT system were in accordance with the most of reference values established. Considering the uncertainties in the measurements, all calculated values in dosimetry were in agreement with the reference levels adopted internationally. This work contributed to establish the proper procedure of quality control tests and dosimetry in mammographic units that use DBT systems. The methodology and results obtained are important because they are part of a pioneer document to evaluate these equipments.

A mamografia é a principal técnica radiográfica utilizada para imagens das mamas. A mama é um órgão radio-sensível e existe um risco de câncer induzido pela radiação associado com a mamografia. A dose glandular média (DG) é a grandeza dosimétrica aceita para caracterizar o risco de câncer induzido pela radiação. Estudos anteriores concluíram que a DG depende não somente do conteúdo glandular, mas também da distribuição do tecido glandular dentro da mama. Neste trabalho, é proposto um novo método para a geração de modelos computacionais de mama com tecido epitelial e distribuição espacial do tecido glandular de pacientes submetidos a exames de mamografia digital. Cento e setenta modelos computacionais de mama com diferentes glandularidades foram simulados e os resultados foram comparados com valores de coeficientes de conversão para DG recomendados. As diferenças encontradas sugerem que os coeficientes de conversão recomendados internacionalmente podem superestimar a dose glandular média para mamas menos densas e subestimar a dose glandular média para as mamas mais densas. A metodologia descrita neste trabalho constitui uma ferramenta poderosa para a dosimetria em mamografia, principalmente para estudos de risco. / Mammography is the main radiographic technique used for breast imaging. A major concern with mammographic imaging is the risk of radiation-induced breast cancer due to the high sensitivity of breast tissue. The mean glandular dose (DG) is the dosimetric quantity widely accepted to characterize the risk of radiation induced cancer. Previous studies have concluded that DG depends not only on the breast glandular content but also on the spatial distribution of glandular tissue within the breast. In this work, a new method for generating breast models featuring skin composition and glandular tissue distribution from patients undergoing digital mammography is proposed. A hundred and seventy breast models with different breast glandularity were simulated and the results were compared with those obtained from recommended DG conversion factors. The results show that the internationally recommended conversion factors may be overestimating the mean glandular dose to less dense breasts and underestimating the mean glandular dose for denser breasts. The methodology described in this work constitutes a powerful tool for breast dosimetry, especially for risk studies.