Este trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de uma nova técnica de pré-processamento de imagens mamográficas digitais para melhorar o desempenho dos esquemas computacionais de auxílio ao diagnóstico (CAD) e para auxiliar na detecção precoce do câncer de mama. O método proposto efetua uma restauração nas imagens mamográficas utilizando, em uma primeira etapa, a transformada de Anscombe e o filtro de Wiener para redução do ruído quântico. Posteriormente, é utilizado o filtro inverso da função de transferência de modulação (MTF) do sistema de imagem para realce das estruturas de interesse na mamografia, como as microcalcificações, que podem ser um indicativo de câncer de mama em seu estágio inicial. Imagens mamográficas restauradas pelo método proposto foram utilizadas na avaliação de um esquema CAD para detecção automática de microcalcificações. Os resultados mostraram que o desempenho do esquema CAD apresentou uma melhora significativa quando imagens restauradas foram utilizadas, mesmo para imagens de mamas densas, que resultam normalmente em baixa taxa de detecção devido ao baixo contraste. / This work aims to developing a new technique for pre-processing digital mammographic images in order to improve the performance of computer aided-diagnosis schemes (CAD) and to assist in early detection of breast cancer. The proposed method performs a restoration in mammographic images using in a first step, the Anscombe transform and Wiener filtering to reduce image quantum noise. Subsequently, it was used the inverse modulation transfer function filtering (MTF) considering the imaging system to enhance structures of interest in mammography, such as microcalcifications, which may be an indicative of breast cancer in its early stage. Mammographic images restored by the proposed method were used in the evaluation of a CAD scheme for automatic detection of microcalcifications. The results showed that the performance of the CAD scheme had a significant improvement when restored images were used, even for images of dense breasts, which often results in low detection rate due to low contrast.

O presente trabalho tem por objetivo propor um modelo envolvendo subtração digital de imagens obtidas a diferentes níveis de energia do feixe de raios X, para possibilitar a detecção de lesões malignas da mama que, no modo tradicional de realização do exame, seriam totalmente camufladas quando superpostas por tecido de absorção semelhante. A pesquisa tem aplicação mais direcionada às avaliações de imagens referentes aos casos de mamas densas, que apresentam tradicionalmente baixo contraste em função da presença maior de tecido fibroglandular de alta densidade. Para possibilitar essa investigação, a pesquisa trabalha com a geração de imagens através de simulação computacional dos principais tecidos mamários envolvidos adiposo, fibroglandular e o próprio carcinoma. Por esse procedimento, é possível observar o comportamento das variações de níveis de cinza nas imagens mamográficas a partir dos coeficientes de absorção daqueles tecidos, considerados com diferentes espessuras e submetidos a diferentes valores de energia, dentro da faixa típica utilizada no exame mamográfico. Foi considerada para referência do procedimento uma mama comprimida totalizando 4,5 cm de espessura total. Os resultados apontaram basicamente que: (a) se o carcinoma tiver espessura menor que 0,8 cm, aparentemente, com exposição na faixa de 14 a 17 keV e com pequena variação de energia na aquisição da segunda imagem sua visualização é totalmente comprometida quando camuflado por tecido fibroso; (b) se o carcinoma tiver espessura maior que 0,4 cm, possivelmente será detectado, mesmo que camuflado por tecido fibroso, com exposição na faixa de 19 a 25 keV; (c) para carcinomas camuflados, de espessura entre 0,4 e 2,0 cm, considerando diferença maior de energias na aquisição das imagens, a realização do procedimento proposto permitirá destacá-los na imagem resultante da subtração digital entre imagens produzidas por exposições de 14 a 22 keV, representando, portanto, uma nova ferramenta metodológica para possibilitar e identificar lesões malignas que não seriam detectadas no exame típico, sobretudo em casos de mamas densas. / This work intends to propose a model involving subtraction of digital images obtained at different levels of energy in the X-ray beam, to permit the detection of malign lesions of the breast that in the traditional way of performing the examination, would be completely hidden when overlapped by tissue of similar absorption. The research has more directed application to the evaluations of referring images to the cases of dense breasts that traditionally present low contrast in function of the tissue presence biggest to fibrousglandular of high density. In order to make possible this investigation, the research works with the generation of images by computational simulation of main involved mammary tissues - adipose, fibrousglandular and the proper carcinoma. For this procedure, it is possible to observe the behavior of the variations of gray levels in the mammographic images from the coefficients of absorption of those tissues, considered with different thicknesses and submitted to different values of energy, inside of the used typical band in the mammographic examination. A compressed breast was considered for reference of the procedure totalizing 4,5 cm of total thickness. The results had pointed basically that: (a) if the carcinoma will have lesser thickness that 0,8 cm, apparently, with exposition in the band of 14 to 17 keV and with small variation of the energy in the second image acquisition, its visualization is quite damaged when masked for fibrous tissue; (b) if the carcinoma will have bigger thickness that 0,4 cm, will possibly be detected, even masked for fibrous tissue, with exposition in the band of 19 to 25 keV; (c) for masked carcinomas, with thickness between 0,4 and 2,0 cm, considering larger difference of energies in the acquisition of the images, the accomplishment of the proposed procedure will allow to highlight them in the resultant image of the digital subtraction among images produced by expositions of 14 to 22 keV, representing, therefore, a new methodological tool to make possible and identify malign lesions that would not be detected in the typical examination, especially in cases of dense breasts.

A dose glandular média é a grandeza utilizada para dosimetria em mamografia. Esta grandeza apresenta grande dependência com propriedades específicas referentes ao tipo de mama a ser avaliada, tais como sua glandularidade e espessura comprimida. Depende também das propriedades do espectro de raios X, tais como a combinação anodo/filtro e a tensão aplicada ao tubo, que modificam a camada semirredutora do feixe. A caracterização do feixe de raios X através da medição direta do seu espectro é um procedimento de alta complexidade e de difícil execução em sistemas de mamografia, devido à arquitetura dos equipamentos e da alta taxa de fluência de fótons característica dos feixes. Estes espectros representam a fonte de informações quantitativas e qualitativas mais completa do feixe. O objetivo geral desse trabalho é estimar distribuições de dose glandular em diferentes profundidades de materiais simuladores de tecido mamário por meio de espectros de raios X medidos em mamógrafos. Para isso, foram utilizadas técnicas radiográficas comumente empregadas na mamografia para o rastreamento do câncer de mama. Foi avaliado o comportamento da dose glandular média normalizada pelo kerma no ar incidente (DgNp) com parâmetros relacionados à mama (glandularidade e espessura) e aos espectros (camada semirredutora, tensão, combinação alvo/filtro). Primeiramente, foi desenvolvida uma metodologia experimental para medição dos espectros de raios X nos mamógrafos. Em seguida, foram propostos os seguintes métodos de cálculo da DgNp utilizando esses espectros: Método I, que calcula a DgNp com espectros incidentes; Método II, que utiliza espectros incidentes e transmitidos para este cálculo e Método III, que usa espectros incidentes e transmitidos para estimar a distribuição de dose em profundidade. Por fim, para efeito de comparação, a distribuição da DgNp também foi estimada utilizando dosímetros termoluminescentes (TLDs). A metodologia desenvolvida para medição de espectros mostrou-se eficaz para posicionamento e alinhamento adequados do detector no feixe e consequentemente a medição dos espectros diretos. Os espectros incidentes experimentais mostraram boa concordância com espectros simulados. Os resultados mostraram uma distribuição bem-comportada desses coeficientes (DgNp), com tendência linear ou exponencial, com relação aos parâmetros analisados. Para um dado espectro, os valores de DgNp apresentaram decrescimento exponencial com a espessura do material simulador ao tecido mamário e dependencia linear com a glandularidade. Além disso, esses coeficientes crescem linearmente com o aumento da camada semirredutora e, consequentemente, com a energia efetiva. A partir das distribuições de DgNp (obtidas pelo Método III) foi possível estimar a dose no volume completo da mama com diferença máxima de 5,2% dos valores obtidos com o Método II. A variação da DgNp com a profundidade obtidas com TLDs mostrou-se bastante coerente com os resultados observados com a utilização do Método III. Conclui-se que é possível avaliar a dose glandular em mamografia utilizando espectros de raios X e que a metodologia proposta tem potencial para ser aplicada como procedimentos alternativos para dosimetria em mamografia. / The mean glandular dose is the quantity used for dosimetry in mammography. This quantity has a strong dependence with some properties of the evaluated breast, such as its glandularity and compressed thickness. It also depends on the X-ray spectrum used for the mammographic image production, such as the target/filter combination and the tube voltage, which are related to the half value layer (HVL) of the beam. The X-ray beam characterization by means of the direct measurement of its spectrum is a complex procedure, and it is difficult to be implemented in clinical systems due to the architecture of the mammography equipment and the high photon fluence rates. These spectra provide a complete qualitative and quantitative information of the X-ray beam. The general objective of this work is to estimate mean glandular dose distributions in different depths of breast tissue-equivalent materials (bTEM) considering the X-ray spectra measured in clinical mammography devices. Radiographic techniques commonly applied for breast cancer screening were used. The behavior of the mean glandular dose normalized to the incident air kerma (DgNp), with parameters related to the breast (glandularity and compressed thickness) and to the mammographic spectra (HVL, tube voltage, target/filter combination), was evaluated. First, an experimental methodology was developed to measure X-ray spectra in clinical mammography devices. Then, the following methods for calculating the DgNp using these spectra were considered: Method I, which calculates the DgNp using the incident spectra; Method II, which uses incident and transmitted spectra by the bTEMs, and Method III, which uses incident and transmitted spectra to estimate the dose distributions in depth of the breast equivalent materials. Finally, thermoluminescent dosimeters (TLDs) were used as a comparative method to evaluate DgNp distributions. The methodology developed for measuring spectra proved to be efficient for the proper positioning and alignment of the detector and, consequently, for the measurement of direct X-ray spectra. The experimental incident spectra showed good agreement with spectra simulated in similar conditions. The results showed well-defined trends (either linear or exponential) of the distributions of these coefficients (DgNp) regarding the analyzed parameters. The DgNp values presented an exponential decay with the bTEM thickness and linear decrease with the glandularity. In addition, these coefficients increase linearly with the increase of the HVL and, consequently, with the increase of the effective energy. From the distributions of DgNp (obtained by Method III) it was possible to estimate the DgNp in the whole breast with a maximum difference of 5.2% from the values obtained using the Method II. The variation of the DgNp with the depth, obtained with TLDs, showed to be consistent with the results observed using the Method III. In conclusion, it is possible to evaluate the glandular dose in mammography examinations using X-ray spectra and the suggested methodology, with some adaptations, can be applied as an alternative procedure for dosimetry in mammography.

A recente inserção e forte avanço da mamografia digital no Brasil como ferramenta de rastreamento do câncer mamário e as evidências de outras condições de otimização, quando comparadas à mamografia convencional (tela filme), requerem que novos parâmetros de qualidade sejam incluídos e estudados, bem como que as condições de otimização sejam revistas. O objetivo deste trabalho foi determinar a técnica radiográfica otimizada para dois sistemas de detecção (CR e DR) em uso em três unidades de mamografia: Mammomat 3000 Nova (Siemens), Senographe DMR (GE) e Senographe 2000D (GE). A otimização foi conduzida para uma variedade de combinações de fatores técnicos e configurações de simuladores de mama, tais como valores de kilovoltagem (26 a 32 kV), combinações anodo/filtro (Mo/Mo, Mo/Rh e Rh/Rh), material simulador de mama de várias espessuras (2 a 8 cm) e lesões simuladas como massas e calcificações, usando uma figura de mérito (FOM) como parâmetro. Verificou-se que o uso da combinação anodo/filtro que gera os espectros mais energéticos em cada equipamento proporcionou os maiores valores de FOM para todas as espessuras de simulador de mama e voltagens, devido a redução da dose. As combinações anodo/filtro que deram esses resultados foram Mo/Rh para o equipamento da marca Siemens e Rh/Rh para ambos os equipamentos da marca GE, correspondentes aos espectros mais energéticos de cada unidade. Foi observada ainda uma tendência de aumento do kV que maximiza FOM com o aumento da espessura. / The recent introduction and intense advance of digital mammography in Brazil as a tool in breast cancer screening and the evidences of new optimization conditions when compared to conventional mammography (screen-film) require adding and studying novel quality parameters, as well as revisiting optimization conditions. The objective of this work was to determine optimized radiographic technique for two detection systems (CR and DR) in use in three mammography units: Mammomat 3000 Nova (Siemens), Senographe DMR (GE) and Senographe 2000D (GE). Optimization was conducted for various combinations of technique factors and breast phantom configurations, such as kilovoltage settings (26 to 32 kV), target/filter combinations (Mo/Mo, Mo/Rh and Rh/Rh), breast equivalent material in various thicknesses (2 to 8 cm) and simulated mass and calcification lesions, using a figure of merit (FOM) as a parameter. When using anode/filter combination which generates higher energy spectra in each equipment, it was verified that higher FOM values were achieved for all voltages and phantom thicknesses, due to dose reduction. Anode/filter combinations which led to those results were Mo/Rh for Siemens equipment and Rh/Rh for both GE equipments, corresponding to the higher energy spectra in each unity. It was also observed an increasing tendency of kV which maximizes FOM with the increase of thickness.

Neste trabalho foi estabelecido um sistema padrão primário para raios X de energias baixas (10 kV a 50 kV), utilizando uma câmara de ionização de ar livre de cilindros concêntricos da marca Victoreen (modelo 481-5) no Laboratório de Calibração de Instrumentos (LCI) do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN/CNEN-SP). Para isso foi desenvolvido um novo protocolo de alinhamento da câmara de ionização no sistema de radiação e foi feita uma modificação no suporte dos micrômetros utilizados para o movimento dos cilindros internos. Os resultados obtidos nos testes de estabilidade e de caracterização ficaram dentro dos limites estabelecidos pelas normas IEC 61674 e IEC 60731. Foram determinados também os fatores de correção para atenuação de fótons no ar, transmissão e espalhamento no diafragma, espalhamento e fluorescência, e recombinação iônica. Esses valores foram comparados com os valores obtidos pelo laboratório padrão primário alemão,Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), mostrando boa concordância. Por último, foi determinado o valor absoluto da grandeza taxa de kerma no ar para as qualidades padronizadas de mamografia de feixes diretos WMV28 e WMV35 e feixes atenuados WMH28 e WMH35; os resultados são compatíveis, com diferença máxima de 3,8% com os valores obtidos utilizando o sistema padrão secundário do LCI. / In this work a primary standard system was established for low energy X-rays (10 kV to 50 kV), using a free air ionization chamber with concentric cylinders, Victoreen (Model 481-5), at the Calibration Laboratory of Instruments (LCI) of the Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN/CNEN-SP). For this, a new ionization chamber alignment protocol was developed for the radiation system and a modification on the micrometer housing used for the movement of the internal cylinders was made. The results obtained for the stability and characterization tests showed to be within the limits established by the standards IEC 61674 and IEC 60731. The correction factors for photon attenuation in the air, transmission and scattering in the diaphragm, scattering and fluorescence and ion recombination were also determined. These values were compared with those obtained by the German primary standard laboratory, Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), showing good agreement. Finally, the absolute values of the quantity air kerma rate for the standard qualities direct beams MWV28 and WMV35 and the attenuated beams WMH28 and WMH35 were determined; the results are in agreement, with a maximum difference of 3,8% with the values obtained using the secondary standard system of LCI.

Introdução: Polimorfismo é variação genética de ocorrência habitual na população em geral, encontrado em frequência superior a 1%. Há vários polimorfismos conhecidos no gene do receptor estrogênico alfa, alguns dos quais podem modificar a função do receptor e a ação dos estrogênios. Associação de polimorfismos no gene do receptor estrogênico alfa e risco de doenças, incluindo o câncer de mama, tem sido objeto de grande interesse, porém existem poucos estudos publicados sobre a prevalência destes na população brasileira. Objetivos: Verificar em mulheres com mamas densas após a menopausa; 1) A distribuição dos fatores de risco para câncer de mama; 2) A frequência dos polimorfismos do gene do receptor estrogênico alfa Pvull, Xbal e (GT)n; 3) A associação entre os resultados moleculares e os fatores de risco para o câncer de mama. Casuística e métodos: Estudo observacional realizado na divisão de Clínica Ginecológica do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, em 308 mulheres com idade entre 45 e 65 anos, mamas densas, que estavam há pelo menos um ano sem menstruar, que não faziam uso de terapia hormonal há 1 ano ou mais e sem antecedente pessoal de câncer de mama e ovário. Caracterizaram-se na história clínica e no exame físico, idade da menarca e da menopausa, paridade, idade ao nascimento do primeiro filho, antecedentes familiares de câncer de mama, hábito de fumar, ingestão de bebida alcoólica e o Índice de Massa Corpórea. Foi coletada amostra de sangue periférico para extração do DNA genômico e determinação dos polimorfismos presentes no intron 1 (Pvull e Xbal) e na região promotora do éxon 1 (GT)n e dosagens de glicemia, colesterol total e frações, insulina, IGF1, TSH, T3, T4, FSH, LH e estradiol. Resultados: Os fatores considerados de risco para o câncer de mama, menarca antes dos 12 anos (35,38%), nuliparidade ou idade ao ter o 1º filho após os 28 anos (41,66%), história familiar de câncer de mama (19,16%) e sobrepeso/obesidade (62,01%) foram mais prevalentes nessa população. A cor branca foi a mais frequente, coincidindo com os resultados de outros estudos, e a menopausa tardia não se mostrou um fator de influência nessa população. As frequências alélica e genotípica para os SNPs no RE?-397-Pvull e Xbal foram: P=43,99%; p=56,01%; pp=32,14%, Pp=47,73% e PP=20,13%; X=41,56%, x=58,44%; xx=33,44%, Xx=50,00% e XX=16,56%, respectivamente. Para o polimorfismo de repetição STRs (GT)n, os genótipos mais frequentes foram 14, 15 e 16, com predomínio da repetição 16. As distribuições alélica e genotípica dos polimorfismos (Pvull, Xbal e GTn), não sofreram influências significativas dos fatores de risco pesquisados. Conclusão: Os fatores de risco para o câncer de mama foram mais prevalentes nessa população de mulheres com mamas densas, embora, não tenham mostrado associações significativas com os polimorfismos estudados. Estudos caso controle adicionais são necessários para melhor compreender a associação destes polimorfismos e o câncer de mama. / Introduction: Polymorphism is genetic variation of usual occurrence in the general population, found with frequency higher than 1%. There are several known polymorphisms in the estrogen receptor alpha (ER?), some of which can modify the receptor function and the action of the estrogen. Association of polymorphisms in the estrogen receptor alpha gene and risk of diseases, including breast cancer, has been a subject of great interest, but there are few published studies on the prevalence of these in the Brazilian population. Objective: Checking on women with high breast density after menopause; 1) the distribution of risk factors for breast cancer; 2) the frequency of polymorphism of the estrogen receptor alpha gene Pvull, Xbal and (GT)n; 3) the association between the molecular results and the risk factors for breast cancer. Methods: Observational study carried out in the Gynecology Department of the Hospital das Clínicas of Medical School of São Paulo University, in 308 women aged between 45 and 65 years-old, high breast density, who were at least one year without menstruating and did not use hormone therapy for 1 year or more and no personal history of breast and ovarian cancer. It was characterized on clinical history and physical examination: age of menarche and menopause, parity, age at birth of first child, family history of breast cancer, smoking, alcohol intake and body mass index. Peripheral blood sample was collected for DNA extraction and determination of genomic polymorphisms present in the intron 1 (Pvull and Xbal), in the promoter region of exon 1 (GT)n, dosages of blood glucose, total cholesterol and fractions, insulin, IGF1, TSH, T3, T4, FSH, LH, and estradiol. Results: The factors considered of risk for breast cancer, menarche before age 12 (35.38%), nulliparity or first child after the 28 years-old (41.66%), family history of breast cancer (19.16%) and Overweight/obesity (62.01%) were more prevalent in this population. The Caucasian were the most frequent, coinciding with the results of other studies, and late menopause was not a factor of influence in this population. The allele and genotypic frequencies for SNPs in ER?-397-Pvull and Xbal were: P = 43.99%; p = 56.01%; pp = 32.14%, Pp = 47.73% and PP = 20.13%; X = 41.56%, x = 58.44%; xx = 33.44%, Xx = 50.00% and XX = 16.56%, respectively. For the STRs repeat polymorphism (GT)n, the most common genotypes were 14, 15 and 16, with a predominance of repeat 16. The allele and genotypic distributions of polymorphisms (Pvull, Xbal and GTn), did not suffer significant influences of the risk factors surveyed. Conclusion: The risk factors for breast cancer were more prevalent in this population of women with high breasts density, although have not shown significant associations with polymorphisms studied. Additional studies case-control are needed to better understand the Association of these polymorphisms and breast cancer.

Dada a dificuldade de avaliação das imagens mamográficas no rastreamento do câncer de mama e a necessidade de precisão diagnóstica, tornou-se estimulante a luta pelo desenvolvimento de ferramentas computacionais que auxiliam esse processo, denominadas de esquemas de Computer-aided detection/diagnosis (CADe/CADx). Apresenta-se como um desafio para a comunidade científica a padronização dos critérios de avaliação destes esquemas a partir de bancos de imagens amplos e diversificados que representem casos tanto de benignidade quanto os de malignidade. Considerando este aspecto, o presente trabalho consiste no desenvolvimento de um objeto simulador (phantom) de mama capaz de gerar diversos padrões de imagens obtidos pela variação aleatória de tamanho, forma, contraste e distribuição de lesões. Para garantir imagens mais realistas, o phantom foi confeccionado em camadas compostas por filme de PVC submerso em parafina gel em uma distribuição não uniforme. Essa distribuição permite simular regiões heterogeneamente densas, de acordo com a concentração do material. A estimativa da densidade percentual da mama simulada foi obtida com a ajuda do software LIBRA®, para gerar imagens nas quatro categorias de classificação de densidades BI-RADS®. Os nódulos foram simulados usando dois modelos tridimensionais impressos em 3D, um para lesões circunscritas e outro para espiculadas. Para as microcalcificações, foi utilizada a hidroxiapatita granulada distribuída em quatro clusters que representam casos comumente encontrados em mamas reais. Alternativamente, uma ferramenta computacional foi desenvolvida para a inserção das lesões nas imagens, de acordo com a localização e intensidade escolhidas. As características do phantom foram estudadas comparando os coeficientes de atenuação dos materiais utilizados e dos tecidos mamários. Também textura e ruído das imagens do phantom foram comparados em relação aos das imagens clínicas. A partir da base de imagens formada, um protótipo de esquema CADx foi avaliado. Os resultados foram analisados estatisticamente a partir de curvas ROC e comparados com os obtidos nos testes realizados com imagens clínicas. Concluiu-se que o phantom desenvolvido neste trabalho permitiu gerar um padrão de imagem próximo ao obtido em mamografias reais e apropriado ao suprimento da base de imagens para validação dos sistemas CADx. / The need for diagnostic accuracy in breast cancer screening has motivated the use of computational schemes known as computer-aided detection/diagnosis (CAD/CADx). However, standardization of the evaluation criteria regarding these schemes is still a challenge, since they depend on the access to large and diversified image databases representing both benign and malignant cases. With this feature in view, this work aimed at the development of a structured breast phantom able to generate many images patterns achieved not only by the variation of size, shape, contrast but also by mainly the distribution of simulated lesions. To guarantee the realism of the images, the phantom was made in layers composed by PVC film submerged in paraffin gel with a non-uniform distribution. Such distribution allowed simulating more or less dense regions, according to the material concentration. The percent density estimative of the simulated breast was determined with the LIBRA® software, resulting in the four categories of BIRADS® density classification. Nodules were simulated using two 3D printed models, one for circumscribed and another for spiculated lesions. For simulating microcalcifications, granulated hydroxyapatite was used distributed in four clusters. Alternatively, a computational tool was developed for the insertion of lesions into the images, according to the location and intensity chosen. Phantom characteristics were studied comparing attenuation coefficients of the materials used and breast tissues. The texture and noise of the phantom images were also compared in relation to the clinical ones. From the image database created, a CADx system was evaluated considering its modules of nodule classification and detection of microcalcifications. The results were analyzed statistically from ROC curves and compared with those usually obtained in clinical imaging tests. We concluded that the phantom developed in this work allowed to generate an image pattern similar to that obtained in real mammograms and suitable for supplying an image database to be used as a ground truth for CAD and CADx schemes validation/evaluation.

Nenhuma / Em exames que fazem uso da radiação ionizante, a dose a que o paciente é exposto deve ser mantida tão baixa quanto possível, de acordo com os princípios da proteção radiológica, porém sem comprometer a qualidade da imagem, que vai possibilitar o seu uso como ferramenta útil para o diagnóstico. A obtenção de imagens com definição e contraste satisfatórios pode ser alcançada com uma adequação do feixe de radiação e também com a escolha correta do sistema receptor e do seu processamento adequado. A mama é composta por estruturas com densidades muito próximas o que aumenta a dificuldade na obtenção de contraste desejado na imagem formada pelos raios X. Esse fator associado à qualidade da radiação, à compressão da mama, ao uso de grade, ao sistema filme-écran, e ao processamento dos filmes são fatores que influenciam no contraste da imagem mamográfica. Neste trabalho, a proposta foi levantar a situação dos serviços de mamografia do estado de Minas Gerais, através de uma amostra desses serviços e estabelecer procedimentos de garantia de qualidade e controle de risco, sob o ponto de vista de proteção radiológica e qualidade dos exames. Para realização do estudo foram coletados dados e realizados testes em 122 (cento e vinte e dois) serviços. Nestes serviços foram avaliados 134 (cento e trinta e quatro) mamógrafos convencionais, entre novembro de 2003 e dezembro de 2005, o que corresponde a aproximadamente 40% do total esperado de 330 equipamentos instalados e em uso no Estado de Minas Gerais. O trabalho foi conduzido enfocando o desempenho dos mamógrafos e processadoras, a qualidade da imagem, utilizando um simulador radiográfico que contém objetos que simulam estruturas da mama, e também um cartão dosimétrico com dosímetros termoluminescentes de Fluoreto de Lítio (TLD LiF-100) para medir a dose de entrada na superfície do simulador. Os resultados mostram que em 73 (54,5%) equipamentos não se obteve a pontuação mínima desejada para a qualidade da imagem. Dentre os resultados destaca-se o desempenho insatisfatório em 83 serviços (67%), no que ser refere ao sistema de processamento, tendo sido constatada significativa influência na qualidade final da imagem relacionado a este item. Na distribuição dos valores de kerma de entrada na superfície do simulador foram encontrados valores entre 2,41 a 16,05 mGy, com média de 7,8 mGy. Somente 17 serviços excederam o nível de referência adotado no país, de 10 mGy. Pode-se concluir que embora os níveis de radiação a que as pacientes estão expostas são aceitáveis na maioria dos serviços de mamografia, esforços devem ser feitos para garantir a qualidade da imagem. / In medical exposures, the radiological protection principles establish that doses provided to patients should be maintained as low as possible, but without reducing the quality of the image that is to be used as the main tool for diagnostic purpose. Images with definition and satisfactory contrast can be obtained under adequate geometry of the radiation beam and also with the correct choice of the receiving system and adequate processing. The breast is made of low density tissues that are formed by structures with very close densities; this increases the difficulty to get the contrast that is wanted for the image produced by the x-ray. Other factors that can influence the contrast of the mammographic image are the quality of the radiation, compression of the breast, use of gratings, film-ecran system, and the film processing. This work intended to get an overview of the mammographic services in the Minas Gerais state concerned the image quality and radiation protection, which was based on a representative sample of services. Data were collected and checks were performed in 122 services, where 134 mammography units were evaluated from November 2003 to December 2005. This amount corresponds to 40% of the total number of mammography units that are installed and used in Minas Gerais. A PMMA phantom with objects to simulate breast structures and LiF-100 thermoluminescent detectors to measure the entrance surface kerma were used to evaluate both the performance of the mammography and the processing units and the image quality. The results showed that 73 (54.5%) mammography units did not achieve the minimum acceptable performance as far the image quality. Besides, 83 (67%) services showed inadequate performance in their processing systems, which had significant influence on the image quality. Concerning the kerma values on the phantom entrance surface, they varied from 2.41 to 16.05 mGy with a mean value of 7.8 mGy; only 17 services exceeded the nationally adopted diagnostic reference level of 10 mGy. One may concluded that although the radiation levels given to the patient are acceptable in most mammographic services, efforts should be done to improve the quality of the provided image.

O câncer de mama é hoje uma das principais causas de mortalidade de mulheres em todo o mundo. Porém, a sua detecção no estágio inicial de desenvolvimento aumenta consideravelmente as chances de cura. Exatamente por isso estão sendo desenvolvidos vários tipos de sistemas computacionais baseados em processamento de imagens em centros de pesquisas no mundo todo, a fim de auxiliar o radiologista na precisão do seu diagnóstico. A pesquisa aqui apresentada se insere nesse contexto e consistiu no desenvolvimento de um sistema computacional para detectar uma das estruturas que podem ser indício da presença do câncer de mama: os agrupamentos (\"clusters\") de microcalcificações. O sistema aqui apresentado tem como fonte de dados mamogramas digitalizados, nos quais são aplicadas técnicas de processamento para extrair as regiões de interesse e detectar os possíveis \"clusters\" existentes. Os resultados dos testes realizados mostraram que o sistema desenvolvido apresentou uma eficiência de 94% na identificação correta de \"clusters\". / Breast cancer is one of the main causes of women death all over the world. However, early detection of the disease increases greatly the possibility of cure. Therefore, several types of computer systems based on image processing are being developed by many research groups in order to aid the radiologist in the accuracy of the diagnosis. The work presented here is inserted in this context corresponding to the development of a computer system designed to detect microcalcifications clusters - structures which can be a strong indicative of breast cancer. This system database is digitized mammograms, to which image processing techniques are applied in order to detect regions of interest and the possible clusters. The results from the tests have shown an efficacy of 94% of the system in clusters correct identification.

O objetivo principal deste projeto foi desenvolver um modelo para a detecção de clusters de microcalcificações para o processamento de imagens mamográficas inteiras. O modelo foi subdividido em três etapas sendo na primeira realizado um pré-processamento para a melhoria da qualidade das imagens mamográficas no que se refere à remoção de ruídos e alargamento de contraste. Na segunda etapa do processamento, um conjunto de algoritmos foi aplicado visando-se a detecção propriamente dita de regiões de interesse nas imagens as quais possivelmente representariam os agrupamentos de microcalcificações. A terceira etapa destinou-se à classificação das regiões pré-selecionadas na etapa anterior para a determinação final dos achados verdadeiro-positivos (VP), buscando-se, assim, a diminuição da taxa de achados falso-positivos (FP). Em cada etapa do desenvolvimento do modelo, testes computacionais foram realizados a fim de auxiliarem na análise de resultados preliminares. Por fim, vários testes computacionais foram realizados em três conjuntos de imagens com composições distintas sendo o primeiro formado por regiões de interesse (RI) de phantoms, o segundo por RI de mamografias e o terceiro por imagens mamográficas inteiras. Propõe-se a integração das técnicas propostas ao sistema CAD em desenvolvimento pelo grupo de pesquisa do LAPIMO (Laboratório de Análise e Processamento de Imagens Médicas e Oftalmológicas) da Escola de Engenharia de São Carlos do presente instituto. / The main purpose of this project was to develop a new model for the detection of microcalcifications clusters for image processing in full mammograms. The model was subdivided in three stages being in the first accomplished a pre-processing for the improvement of the quality of the mammographic images through the removal of noise and contrast enlargement. In the second stage of the processing, a group of algorithms was applied being sought the detection properly said of regions of interest (ROI\'s) in the images which possibly would represent the microcalcifications clusters. The third stage was destined to the classification of the pre-selected areas in the previous stage for the final determination of the true-positive findies (TP), being looked for, like this, the decrease of the rate of false-positive (FP) ones. In each stage of the development of the model, computational tests was accomplished in order to analyze the preliminary results. Finally, several computational tests was accomplished in three groups of images with different compositions being the first formed by ROI\'s of phantoms, the second by ROI\'s of mammograms and the third for full mammograms. Is proposed too the integration of the techniques proposed to the CAD scheme in development for the group of research of LAPIMO (Laboratory of Analysis and Processing of Medical and Ophthalmology Images) of the University of São Paulo, São Carlos of the present institute.