A assimetria é uma característica que pode indicar uma anomalia na formação das mamas e pode ser relacionada também com câncer da mama. Ocorre quando as mamas direita e esquerda são bem desiguais em sua forma e/ou volume e sua análise consiste na comparação bilateral de regiões correspondentes entre os mamogramas de uma mesma projeção. Um esquema de medição computadorizado foi desenvolvido aqui para a detecção de assimetrias envolvendo quatro etapas: digitalização dos mamogramas, alinhamento das imagens, subtração e análise da densidade. Após eliminação do fundo dos mamogramas e alinhamento das imagens, foi feita a segmentação e verificada a diferença de área entre as duas imagens. Além disso, também foram analisadas as diferenças internas entre os mamogramas direito e esquerdo para a detecção de densidades assimétricas. A comparação bilateral foi feita em 243 pares de imagens mamográficas. Foi obtida uma taxa de classificação correta de 90,84% para imagens crânio-caudais e de 86,6% para imagens médio-laterais. A medição de assimetria em densidade foi feita em 688 pares de mamogramas de mamas normais (não densas) e 711 pares de imagens de mamas densas. Os resultados obtidos comparando-se a quantidade de casos VP (verdadeiro-positivo) e FN (falso-negativo) resultantes. Para imagens de mamas normais foi obtida uma taxa de 100% VP utilizando um determinado conjunto de parâmetros no processamento. Para as imagens de mamas densas foi obtida uma taxa de 99,02% VP e 0,98% FN também com parâmetros adequados determinados através de testes prévios. / Asymmetry is a characteristic which can indicate a disturb in breasts formation and also can be related to the breast cancer. It occurs when right and left breast are quite different in shape and/or volume a its analysis consists in a bilateral comparison of corresponding regions between both mammograms in a same projection. A computer-based measure scheme was developed here interded to detect asymmetries in four steps: mammograms digitization, images alignment, subtraction and density analysis. After mammograms background supression and images alignment, the segmentation was performed as well as the area difference between the two images was checked. In addition, the inside differences between the right and left mammograms were evaluated in order to detect asymmetric densities. The bilateral comparison was performed in 243 pairs of mammographic images. A right classification rate of 90,84% was obtained for cranio-caudal incidences and of 86,6% for medio-lateral ones. The asymmetry measurement was made using 688 pairs of normal (non-dense) breast mammograms and 711 pairs of dense breast images. The results were obtained by comparing the quantify of true-positive and false-negative cases. It was obtained 100% of true-positive rate for normal breast images by using a determined parameters set in the processing. For dense breast images it was obtained 99,02% of true-positive rate and 0,98% of false-negative rate considering suitable parameters determined by previous testing.

Os critérios de qualidade de imagem mamógrafica publicados pela European Commission foram implementados em três mamógrafos de um mesmo departamento de radiologia de um hospital na cidade de São Paulo. Dentre os mamógrafos dois apresentam o sistema tela-filme e um deles apresenta o sistema digital indireto. Durante o período de coleta de dados, foi observada a necessidade de realizar um estudo sobre índice de rejeição de imagem em cada mamógrafo. Portanto, este estudo foi realizado e, em seguida, foram feitas comparações, entre os mamógrafos, do índice de rejeição de imagem e da porcentagem de imagens que atendiam a cada critério de qualidade de imagem. Paralelamente a esses estudos, foi realizado o estudo das doses na entrada da pele e glandular média. Essas doses foram estimadas, baseando-se em diferentes metodologias apresentadas por diferentes grupos de estudiosos, para todas as combinações anodo-filtro apresentadas pelo equipamento. Para estimar a dose na entrada da pele pelo método publicado no guia da ANVISA e a dose glandular média pelo método de Wu, foi desenvolvido um manequim no formato bem próximo ao de uma mama, em diferentes espessuras de PMMA. Por fim, associou-se a qualidade da imagem com a dose recebida pela paciente. O equipamento digital apresentou melhores resultados na avaliação dos critérios de qualidade, menor índice de rejeição de imagem e menores valores de dose glandular média e na entrada da pele em todos os métodos estudados. Porém não é suficiente, pois não atende às pacientes que possuem mamas grandes. / The mammographic image quality criteria published by European Commission were implemented in three mammography equipments of a same radiology department in a hospital of Sao Paulo city. Among the mammography equipments, two use the screen-film system and one of them uses the indirect digital system. During the data collection, it was noted the need to conduct a study about image rejection in each mammography equipment. Therefore, this study was realized and, after that, the results in each mammography equipment of image rejection and image percentage that present each quality criterion it were compared. At the same time of this studies, it was realized other study about surface entrance dose and average glandular dose. These doses it was estimated based on different methods published by different groups of researcher, for all combinations anodefilter available in the equipment. To estimate the surface entrance dose following the methodology published in ANVISA guide and the average glandular dose following the Wu methodology, it was developed a phantom, in different thicknesses of acrylic, to simulate a breast. Finally, the image quality it was associated with the dose received by patient. The digital equipment shows better results in the evaluation of quality criteria, lower rate of image rejection and lower values of average glandular dose and surface entrance dose in all methods studied. But it is not sufficient, because is not adequate for patients with great breast.

A mamografia é um exame realizado no mamógrafo, que utiliza raios X para obter imagens da anatomia interna da mama. Para que esta imagem seja capaz de fornecer um diagnóstico correto, é necessário que os equipamentos passem constantemente por programas de controle de qualidade para que se possa garantir que as pacientes submetidas a este exame não estejam recebendo dose além da necessária, evitando-se assim possíveis efeitos biológicos indesejados. As câmaras de ionização são detectores muito utilizados para se realizar o controle de qualidade de equipamentos que utilizam radiação, como os mamógrafos. No presente trabalho foram utilizadas quatro câmaras de ionização desenvolvidas no Laboratório de Calibração de Instrumentos do IPEN LCI/IPEN, que foram submetidas a testes de caracterização em feixes padrões de radiação X do LCI. Elas apresentaram resultados satisfatórios, dentro dos limites estabelecidos pelas normas nacionais e internacionais. Como aplicação, estas câmaras de ionização foram utilizadas para testes de controle de qualidade em quatro mamógrafos clínicos de diferentes instituições quanto à repetibilidade e linearidade da taxa de kerma no ar. Os resultados obtidos nestes testes encontram-se dentro dos limites recomendados pelas normas nacionais e internacionais. / Mammography is an examination in mammography, which uses X-rays to obtain images of the internal anatomy of the breast. To provide a correct diagnosis, it is necessary that the equipment constantly undergo quality control programs to ensure that patients submitted to this examination do not receive more than the necessary dose, thus avoiding unwanted possible biological effects. The ionization chambers are widely used detectors to perform the quality control program of equipment with radiation, as mammographers. In the present study, four different special ionization chambers, developed at the Calibration Laboratory of Instruments of IPEN - LCI / IPEN, were submitted to the characterization tests in standard X radiation beams at the LCI. The results were satisfactory, within the limits estabilished by national and international standards. As an application, the ionization chambers were used for quality control tests in four mammography clinics from different institutions, as the repeatability and linearity of the air kerma rate. The results obtained in these tests were within the limits recommended by national and international standards.

A mamografia é um exame realizado no mamógrafo, que utiliza raios X para obter imagens da anatomia interna da mama. Para que esta imagem seja capaz de fornecer um diagnóstico correto, é necessário que os equipamentos passem constantemente por programas de controle de qualidade para que se possa garantir que as pacientes submetidas a este exame não estejam recebendo dose além da necessária, evitando-se assim possíveis efeitos biológicos indesejados. As câmaras de ionização são detectores muito utilizados para se realizar o controle de qualidade de equipamentos que utilizam radiação, como os mamógrafos. No presente trabalho foram utilizadas quatro câmaras de ionização desenvolvidas no Laboratório de Calibração de Instrumentos do IPEN LCI/IPEN, que foram submetidas a testes de caracterização em feixes padrões de radiação X do LCI. Elas apresentaram resultados satisfatórios, dentro dos limites estabelecidos pelas normas nacionais e internacionais. Como aplicação, estas câmaras de ionização foram utilizadas para testes de controle de qualidade em quatro mamógrafos clínicos de diferentes instituições quanto à repetibilidade e linearidade da taxa de kerma no ar. Os resultados obtidos nestes testes encontram-se dentro dos limites recomendados pelas normas nacionais e internacionais. / Mammography is an examination in mammography, which uses X-rays to obtain images of the internal anatomy of the breast. To provide a correct diagnosis, it is necessary that the equipment constantly undergo quality control programs to ensure that patients submitted to this examination do not receive more than the necessary dose, thus avoiding unwanted possible biological effects. The ionization chambers are widely used detectors to perform the quality control program of equipment with radiation, as mammographers. In the present study, four different special ionization chambers, developed at the Calibration Laboratory of Instruments of IPEN - LCI / IPEN, were submitted to the characterization tests in standard X radiation beams at the LCI. The results were satisfactory, within the limits estabilished by national and international standards. As an application, the ionization chambers were used for quality control tests in four mammography clinics from different institutions, as the repeatability and linearity of the air kerma rate. The results obtained in these tests were within the limits recommended by national and international standards.

Os critérios de qualidade de imagem mamógrafica publicados pela European Commission foram implementados em três mamógrafos de um mesmo departamento de radiologia de um hospital na cidade de São Paulo. Dentre os mamógrafos dois apresentam o sistema tela-filme e um deles apresenta o sistema digital indireto. Durante o período de coleta de dados, foi observada a necessidade de realizar um estudo sobre índice de rejeição de imagem em cada mamógrafo. Portanto, este estudo foi realizado e, em seguida, foram feitas comparações, entre os mamógrafos, do índice de rejeição de imagem e da porcentagem de imagens que atendiam a cada critério de qualidade de imagem. Paralelamente a esses estudos, foi realizado o estudo das doses na entrada da pele e glandular média. Essas doses foram estimadas, baseando-se em diferentes metodologias apresentadas por diferentes grupos de estudiosos, para todas as combinações anodo-filtro apresentadas pelo equipamento. Para estimar a dose na entrada da pele pelo método publicado no guia da ANVISA e a dose glandular média pelo método de Wu, foi desenvolvido um manequim no formato bem próximo ao de uma mama, em diferentes espessuras de PMMA. Por fim, associou-se a qualidade da imagem com a dose recebida pela paciente. O equipamento digital apresentou melhores resultados na avaliação dos critérios de qualidade, menor índice de rejeição de imagem e menores valores de dose glandular média e na entrada da pele em todos os métodos estudados. Porém não é suficiente, pois não atende às pacientes que possuem mamas grandes. / The mammographic image quality criteria published by European Commission were implemented in three mammography equipments of a same radiology department in a hospital of Sao Paulo city. Among the mammography equipments, two use the screen-film system and one of them uses the indirect digital system. During the data collection, it was noted the need to conduct a study about image rejection in each mammography equipment. Therefore, this study was realized and, after that, the results in each mammography equipment of image rejection and image percentage that present each quality criterion it were compared. At the same time of this studies, it was realized other study about surface entrance dose and average glandular dose. These doses it was estimated based on different methods published by different groups of researcher, for all combinations anodefilter available in the equipment. To estimate the surface entrance dose following the methodology published in ANVISA guide and the average glandular dose following the Wu methodology, it was developed a phantom, in different thicknesses of acrylic, to simulate a breast. Finally, the image quality it was associated with the dose received by patient. The digital equipment shows better results in the evaluation of quality criteria, lower rate of image rejection and lower values of average glandular dose and surface entrance dose in all methods studied. But it is not sufficient, because is not adequate for patients with great breast.

O presente projeto 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 EESC/USP, para proporcionar um procedimento de interatividade com o usuário remoto para elaboração de laudo a partir da análise de imagens mamográficas via-rede, com avaliação automática do parecer emitido. Isso foi feito a partir da implantação de um banco de imagens mamográficas digitalizadas, adequadamente pré-selecionadas, associado a uma base contendo os laudos efetivos fornecidos por radiologistas especialistas no assunto. Como o processo tem a finalidade de ser utilizado para treinamento na avaliação diagnóstica em mamografia, o laudo do especialista é disponibilizado após a finalização de cada avaliação, juntamente com o parecer fornecido pelo usuário e sua porcentagem de acerto. Esse esquema, denominado de \"Laudos Online\", objetiva também permitir ao usuário aprimorar seus conhecimentos, funcionando como uma ferramenta de ensino a distância. / This work corresponds to the implementation of a computational scheme in a site inserted in the homepage of the Laboratory of Images Analysis and Digitization, at the Department of Electrical Engineering - EESC/USP - designed to provide a procedure for interaction with the remote user in order to develop the diagnosis report from mammographic images analysis through the network. This also provides the automatic evaluation relative to the given report. The scheme was developed from inserting a bank of selected digitized mammographic images, associated to a database containing the effective reports provided by radiologists. As the process is intended to be used in order to give a training on diagnostic evaluation in mammography, the specialist report is provided for comparison after ending each evaluation, together with the user report as well as his percentage of correct statements. This scheme, called \"Laudos Online\", is intended also to allow the user to enhance his knowledge, working as a distance learning tool.

Orientador: Aledir Silveira Pereira / Banca: Roberto Marcondes Cesar Junior / Banca: Norian Marranghello / Resumo: O câncer de mama é uma das doenças que mais matam mulheres com idade acima de quarenta anos no Brasil atualmente. A fim de prevenir e tratar essa doença, o exame mais indicado é a análise de mamografias, imagens obtidas da mama fazendo uso de aplicações de raios-x, que podem indicar a presença ou não de tumores. Neste trabalho é apresentado um método para melhorar o contraste da imagem das mamas, classificando o formato de microcalcificações a fim de auxiliar médicos a decidir se este tumor é maligno. O método apresentado é baseado na transformada wavelet, que decompõe uma imagem em bandas de diferentes freqüências, permitindo a detecção destes objetos através da característica de freqüência deles. A utilização da família Symmlets gerou melhores resultados, tanto no realce da imagem de microcalcificações quanto na classificação das bordas desses objetos. / Abstract: Breast cancer is one of the diseases that kills most of women older than forty in Brazil nowadays. In order to prevent and treat it, the most appropriate exam is the analysis of mammograms, images obtained from the breast by applying x-rays on it, indicating whether or not tumors are present. In this work a method to enhance breast images is presented, classifying the format of microcalcifications in order to help doctors decide whether or not this tumor is malign. The proposed method is based on the wavelet transform, which decomposes an image into different frequency bands, allowing the detection of these elements by their frequency features. Utilization of the Symmlets family achieved the best results, on the microcalcification image enhancement and on the classification of the borders of these elements. / Mestre

Os Esquemas CAD (\"Computer - Aided Diagnosis\") têm mostrado bons resultados no auxílio ao diagnóstico precoce do câncer de mama. A classificação, nesses esquemas, é algo complexo e abrange investigações não só de técnicas computacionais, mas também das caracterizações citológicas dos achados de interesse clínico. Por isso, o presente trabalho objetivou o desenvolvimento de um esquema classificador visando a indicação de cada caso como \"suspeito\" e \"não-suspeito\", com base em investigações de imagens mamográficas digitalizadas. Nessa investigação em particular, o foco de análise foram agrupamentos de microcalcificações detectadas por técnicas de processamento de imagens. A técnica de classificação utilizada no esquema baseou-se em redes neurais artificiais (RNA) supervisionadas, empregando algoritmo de aprendizagem \"backpropagation\". O esquema classificador usando RNA, mostrou a eficiência dos descritores de forma na caracterização dos agrupamentos de microcalcificações e também a influência de atributos extraídos dos laudos das imagens como a idade e a \"densificação\". Os melhores resultados obtidos - apresentados aqui em forma de porcentagens e também de curvas ROC - mostraram 92% de acerto total com Az = 0,96 aproximadamente, índices compatíveis aos dos melhores classificadores descritos pela literatura. / Computer-aided diagnosis (CAD) schemes have shown good results in aiding the early diagnosis of breast câncer. In such schemes, the classification is usually complex and it in uses not only computer techniques, but also cythologycal characterization of the clinical findings. Thus, this work has aimed to develop a classifier scheme regarding to indicate each case as \"suspected\" or \"non-suspected\", based upon digitized mammographic images investigation. This analysis focus was clustered microcalcifications detected by image processing techniques. The classification technique used in the scheme was based on supervised artificial neural networks (ANN), with backpropagation as learning algorithm. The classifier using ANN has shown the geometric descriptors efficiency for characterizing microcalcifications clusters as well as the influence of features extracted from images reports, as \"age\" and \"density\". The best data - presented here by percentage values and also by ROC curves - have shown 92% of conect results, with Az = 0,96, which are comparable to the values from the best classifiers describeb by literature.

Os Esquemas CAD (\"Computer - Aided Diagnosis\") têm mostrado bons resultados no auxílio ao diagnóstico precoce do câncer de mama. A classificação, nesses esquemas, é algo complexo e abrange investigações não só de técnicas computacionais, mas também das caracterizações citológicas dos achados de interesse clínico. Por isso, o presente trabalho objetivou o desenvolvimento de um esquema classificador visando a indicação de cada caso como \"suspeito\" e \"não-suspeito\", com base em investigações de imagens mamográficas digitalizadas. Nessa investigação em particular, o foco de análise foram agrupamentos de microcalcificações detectadas por técnicas de processamento de imagens. A técnica de classificação utilizada no esquema baseou-se em redes neurais artificiais (RNA) supervisionadas, empregando algoritmo de aprendizagem \"backpropagation\". O esquema classificador usando RNA, mostrou a eficiência dos descritores de forma na caracterização dos agrupamentos de microcalcificações e também a influência de atributos extraídos dos laudos das imagens como a idade e a \"densificação\". Os melhores resultados obtidos - apresentados aqui em forma de porcentagens e também de curvas ROC - mostraram 92% de acerto total com Az = 0,96 aproximadamente, índices compatíveis aos dos melhores classificadores descritos pela literatura. / Computer-aided diagnosis (CAD) schemes have shown good results in aiding the early diagnosis of breast câncer. In such schemes, the classification is usually complex and it in uses not only computer techniques, but also cythologycal characterization of the clinical findings. Thus, this work has aimed to develop a classifier scheme regarding to indicate each case as \"suspected\" or \"non-suspected\", based upon digitized mammographic images investigation. This analysis focus was clustered microcalcifications detected by image processing techniques. The classification technique used in the scheme was based on supervised artificial neural networks (ANN), with backpropagation as learning algorithm. The classifier using ANN has shown the geometric descriptors efficiency for characterizing microcalcifications clusters as well as the influence of features extracted from images reports, as \"age\" and \"density\". The best data - presented here by percentage values and also by ROC curves - have shown 92% of conect results, with Az = 0,96, which are comparable to the values from the best classifiers describeb by literature.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2011