A qualidade dos exames mamográficos é uma preocupação constante do sistema de saúde mundial que se vê diante do desafio da detecção precoce do câncer de mama. As organizações responsáveis implementaram protocolos internacionais que consistem em testes de aceitação dos equipamentos mamográficos e de tomossíntese da mama, os quais estabelecem um padrão de qualidade nos serviços radiográficos. Porém, essas diretrizes têm como base o uso de objetos simuladores de mamas com espessuras e composições padrões, que muitas vezes não condizem com os perfis populacionais dos centros de diagnóstico. Neste trabalho, foi desenvolvido um sistema automatizado de rastreamento e gerenciamento de dados, que extrai as informações referentes ao processo de aquisição da mamografia digital e armazena-as em um servidor DICOM SCP (Service Class Provider). Após armazenadas, o sistema correlaciona os fatores de exposição das imagens, de forma a avaliar os níveis de referência em dose de radiação fornecidos pelos equipamentos. Como resultados, foi verificado que o perfil mamário dos centros institucionais de diagnóstico estudados não segue os valores de referência apresentados na literatura em termos de espessura e densidade mamária. Enquanto a mama padrão dos testes de garantia de qualidade é composta por 50 mm de espessura e 50% de densidade (50-50), a população estudada apresentou mamas comprimidas com média de 60 mm de espessura, com baixo percentual de tecido fibroglandular (menor que 25%). Portanto, o uso o sistema desenvolvido pode direcionar os testes de conformidade dos equipamentos para perfis mamários específicos. Esse direcionamento pode auxiliar na determinação de doses ótimas de radiação para melhoria da qualidade da imagem, produzindo valores de referência de grande utilidade para a qualidade dos serviços radiográficos. / Image quality assessment in mammography represents one of the greatest challenges that health services face in order to detect breast cancer early. The world health organization recommends quality assurance guidelines, which consist of acceptance tests for digital mammography (DM) and digital breast tomosynthesis (DBT), to standardize the radiological services. However, these guidelines are based on test objects widely used to simulate standard breasts in terms of composition and thickness, which often do not match with the demographic profiles in the breast care centers. In this thesis work, an automated system for tracking and data management was developed to extract the metadata (DICOM header) from the image acquisition process and to store it into a custom DICOM Service Class Provider (SPC). The developed system correlates the exposure factors\' info in order to evaluate the references for patient radiation dose provided by the manufacturers. As result of the data correlations, the reference required by the international guidelines for standard breasts are not a feasible representation for the demographic profile in the breast care center evaluated in terms of breast density and thickness. While the standard for quality assurance testing consists of breasts with 50 mm of thickness and 50% of density, the demographic population presented compressed breast thickness of approximately 60 mm and low fibroglandular tissue (less than 25%). Therefore, using the developed system should guide the quality assurance in digital mammography to specific breast profiles. This guidance may assist in determining optimal radiation doses to improve the image quality, producing useful benchmarks for the quality of radiological services.

A qualidade dos exames mamográficos é uma preocupação constante do sistema de saúde mundial que se vê diante do desafio da detecção precoce do câncer de mama. As organizações responsáveis implementaram protocolos internacionais que consistem em testes de aceitação dos equipamentos mamográficos e de tomossíntese da mama, os quais estabelecem um padrão de qualidade nos serviços radiográficos. Porém, essas diretrizes têm como base o uso de objetos simuladores de mamas com espessuras e composições padrões, que muitas vezes não condizem com os perfis populacionais dos centros de diagnóstico. Neste trabalho, foi desenvolvido um sistema automatizado de rastreamento e gerenciamento de dados, que extrai as informações referentes ao processo de aquisição da mamografia digital e armazena-as em um servidor DICOM SCP (Service Class Provider). Após armazenadas, o sistema correlaciona os fatores de exposição das imagens, de forma a avaliar os níveis de referência em dose de radiação fornecidos pelos equipamentos. Como resultados, foi verificado que o perfil mamário dos centros institucionais de diagnóstico estudados não segue os valores de referência apresentados na literatura em termos de espessura e densidade mamária. Enquanto a mama padrão dos testes de garantia de qualidade é composta por 50 mm de espessura e 50% de densidade (50-50), a população estudada apresentou mamas comprimidas com média de 60 mm de espessura, com baixo percentual de tecido fibroglandular (menor que 25%). Portanto, o uso o sistema desenvolvido pode direcionar os testes de conformidade dos equipamentos para perfis mamários específicos. Esse direcionamento pode auxiliar na determinação de doses ótimas de radiação para melhoria da qualidade da imagem, produzindo valores de referência de grande utilidade para a qualidade dos serviços radiográficos. / Image quality assessment in mammography represents one of the greatest challenges that health services face in order to detect breast cancer early. The world health organization recommends quality assurance guidelines, which consist of acceptance tests for digital mammography (DM) and digital breast tomosynthesis (DBT), to standardize the radiological services. However, these guidelines are based on test objects widely used to simulate standard breasts in terms of composition and thickness, which often do not match with the demographic profiles in the breast care centers. In this thesis work, an automated system for tracking and data management was developed to extract the metadata (DICOM header) from the image acquisition process and to store it into a custom DICOM Service Class Provider (SPC). The developed system correlates the exposure factors\' info in order to evaluate the references for patient radiation dose provided by the manufacturers. As result of the data correlations, the reference required by the international guidelines for standard breasts are not a feasible representation for the demographic profile in the breast care center evaluated in terms of breast density and thickness. While the standard for quality assurance testing consists of breasts with 50 mm of thickness and 50% of density, the demographic population presented compressed breast thickness of approximately 60 mm and low fibroglandular tissue (less than 25%). Therefore, using the developed system should guide the quality assurance in digital mammography to specific breast profiles. This guidance may assist in determining optimal radiation doses to improve the image quality, producing useful benchmarks for the quality of radiological services.

Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um conjunto de procedimentos de avaliação da qualidade de equipamentos mamográficos a partir do processamento de imagens digitais obtidas com a exposição radiográfica de objetos de testes (phantoms) padronizados. O sistema desenvolvido permite a avaliação de diversos parâmetros físicos de qualidade da imagem radiográfica com simplicidade e rapidez, sem abrir mão da precisão, com o mínimo tempo e uso dos equipamentos. Os principais parâmetros avaliados relacionados à qualidade de um sistema de imagem são: a resolução espacial - pela medida da função de transferência de modulação (MTF) - o contraste - medido pela curva sensitométrica e o ruído - pela medida da densidade espectral de ruído (NPS). Dessa forma, o sistema desenvolvido atende às recomendações do ICRU (International Commission on Radiation Units and Measurements), que trata das diretrizes para controle de qualidade de imagens radiográficas em todo o mundo. A partir da medida desses três parâmetros de qualidade é possível também aferir a eficiência de detecção quântica (DQE) do sistema de imagem mamográfica, que permite uma avaliação completa da qualidade da imagem em função da dose recebida pelo paciente. Os resultados obtidos comprovam a possibilidade da aplicação prática do sistema desenvolvido, o qual proporciona uma avaliação completa da qualidade da imagem formada pelo equipamento. Todos os resultados apresentaram baixa estimativa de erro, fundamentados pela análise da incerteza nos processos de medida. Além disso, a avaliação por meio do DQE permitiu realizar uma comparação entre os sistemas mamográficos envolvidos nessa pesquisa. Assim, com base nesses resultados é possível afirmar que o sistema computacional desenvolvido pode desempenhar um papel fundamental na avaliação da qualidade em sistemas de imagens mamográficas. / The aim of this work is to develop a set of procedures for quality assurance of mammographic equipment by the digital image processing of radiographic images of standard test objects (phantoms) acquired by the radiographic equipment. It allows the evaluation of several physical parameters of the radiographic image quality by a simple and quick procedure, with good accuracy, using the equipment the shortest time as possible. The main evaluated parameters related to the quality of an imaging system are: spatial resolution - by measuring the modulation transfer function (MTF) - image contrast - by the measurement of the H&D curve and noise - evaluated by the noise power spectrum (NPS). Thus, it attends the recommendations of the ICRU (International Commission on Radiation Units and Measurements), which deals as the guidelines for quality assurance of radiographic images all over the world. Through these quality parameters is possible to measure the detective quantum efficiency (DQE) of any mammographic system, which allows a full evaluation of the image quality related to the dose absorbed by the patient. The results confirm the possibility of the practical application of the developed system, which provides a full evaluation of the image quality, acquired by the mammographic equipment. All results showed low error estimation, substantiated by the analysis of the uncertainty in measurements procedures. Moreover, the evaluation through the DQE allowed to perform a comparison of mammography systems involved in this research. Thus, based on these results, it is possible to confirm that its system can perform a fundamental part of the quality assurance in mammographic images system.

Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um conjunto de procedimentos de avaliação da qualidade de equipamentos mamográficos a partir do processamento de imagens digitais obtidas com a exposição radiográfica de objetos de testes (phantoms) padronizados. O sistema desenvolvido permite a avaliação de diversos parâmetros físicos de qualidade da imagem radiográfica com simplicidade e rapidez, sem abrir mão da precisão, com o mínimo tempo e uso dos equipamentos. Os principais parâmetros avaliados relacionados à qualidade de um sistema de imagem são: a resolução espacial - pela medida da função de transferência de modulação (MTF) - o contraste - medido pela curva sensitométrica e o ruído - pela medida da densidade espectral de ruído (NPS). Dessa forma, o sistema desenvolvido atende às recomendações do ICRU (International Commission on Radiation Units and Measurements), que trata das diretrizes para controle de qualidade de imagens radiográficas em todo o mundo. A partir da medida desses três parâmetros de qualidade é possível também aferir a eficiência de detecção quântica (DQE) do sistema de imagem mamográfica, que permite uma avaliação completa da qualidade da imagem em função da dose recebida pelo paciente. Os resultados obtidos comprovam a possibilidade da aplicação prática do sistema desenvolvido, o qual proporciona uma avaliação completa da qualidade da imagem formada pelo equipamento. Todos os resultados apresentaram baixa estimativa de erro, fundamentados pela análise da incerteza nos processos de medida. Além disso, a avaliação por meio do DQE permitiu realizar uma comparação entre os sistemas mamográficos envolvidos nessa pesquisa. Assim, com base nesses resultados é possível afirmar que o sistema computacional desenvolvido pode desempenhar um papel fundamental na avaliação da qualidade em sistemas de imagens mamográficas. / The aim of this work is to develop a set of procedures for quality assurance of mammographic equipment by the digital image processing of radiographic images of standard test objects (phantoms) acquired by the radiographic equipment. It allows the evaluation of several physical parameters of the radiographic image quality by a simple and quick procedure, with good accuracy, using the equipment the shortest time as possible. The main evaluated parameters related to the quality of an imaging system are: spatial resolution - by measuring the modulation transfer function (MTF) - image contrast - by the measurement of the H&D curve and noise - evaluated by the noise power spectrum (NPS). Thus, it attends the recommendations of the ICRU (International Commission on Radiation Units and Measurements), which deals as the guidelines for quality assurance of radiographic images all over the world. Through these quality parameters is possible to measure the detective quantum efficiency (DQE) of any mammographic system, which allows a full evaluation of the image quality related to the dose absorbed by the patient. The results confirm the possibility of the practical application of the developed system, which provides a full evaluation of the image quality, acquired by the mammographic equipment. All results showed low error estimation, substantiated by the analysis of the uncertainty in measurements procedures. Moreover, the evaluation through the DQE allowed to perform a comparison of mammography systems involved in this research. Thus, based on these results, it is possible to confirm that its system can perform a fundamental part of the quality assurance in mammographic images system.