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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.18.2007.tde-07052007-110442
Documento
Autor
Nome completo
Michele Fúlvia Angelo
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2007
Orientador
Banca examinadora
Schiabel, Homero (Presidente)
Araújo, Dráulio Barros de
Gutierrez, Marco Antonio
Medeiros, Regina Bitelli
Morceli, José
Título em português
Sistema de processamento de imagens mamográficas e auxílio ao diagnóstico via-internet
Palavras-chave em português
Câncer de mama
Diagnóstico via-internet
Processamento de imagens mamográficas
Telemedicina
Resumo em português
Este trabalho consiste na implementação de um esquema computacional que possibilita a um usuário enviar mamografias digitalizadas/digitais via-internet para processá-las. O site, responsável pela interatividade usuário/sistema, foi desenvolvido em HTML e PHP com acesso a um banco de dados implementado em MySQL. As rotinas referentes ao pré-processamento, segmentação, classificação e geração da imagem resultante foram desenvolvidas em Delphi e são executadas de forma paralela no servidor. O sistema fornece as regiões suspeitas e com possíveis lesões detectadas na mamografia. Além da imagem com o destaque dos agrupamentos de microcalcificações detectadas, sua classificação como suspeito ou não-suspeito também são fornecidas. Para massas suspeitas detectadas, é apresentado o seu grau de densidade e as probabilidades percentuais do tipo de contorno e da classificação BIRADS. Além das mamografias, o usuário pode enviar ainda regiões de interesse (RIs). Os testes mostraram que, para o processo de detecção de microcalcificações para imagens digitalizadas, o percentual de acertos obtidos foi de 93%, enquanto para a detecção de nódulos foi de 92%. Para imagens digitais, o percentual de acertos obtidos foi de 90%, enquanto para a detecção de nódulos foi de 89%. Adicionalmente, foi verificado que o tempo médio de processamento variou entre 10 s para uma única RI e 1,5 min. para o pior caso - quatro mamografias completas. Com os testes realizados para verificar a eficácia do sistema, a usabilidade foi qualificada como fácil por mais de 70% dos 25 voluntários que o avaliaram e seu funcionamento classificado como ótimo e bom por 40% e 56% dos usuários respectivamente. Atualmente, há esquemas CAD disponíveis comercialmente, porém apresentam um alto valor para sua aquisição e uma resposta final restrita apenas à detecção de estruturas suspeitas (microcalcificações e massas nodulares), sem apresentação de dados que possam enriquecer o conjunto de informações necessárias ao radiologista para ajudá-lo no laudo. Esta pesquisa foi desenvolvida para proporcionar estas informações adicionais através da internet. Apesar dos problemas encontrados para a transmissão de imagens via-internet, os resultados apresentados através dos testes realizados pelos voluntários indicaram que o sistema possui um bom desempenho. Este sistema pode ser acessado diretamente no endereço http://143.107.235.167/CAD_Online/paginas/index.html ou através da homepage do LAPIMO (Laboratório de Análise e Processamento de Imagens Médicas e Odontológicas), do Departamento de Engenharia Elétrica da EESC/USP.
Título em inglês
An internet-based system for mammographic images processing and breast diagnosis aiding
Palavras-chave em inglês
Breast cancer
Diagnostic by internet
Mammographic images processing
Telemedicine
Resumo em inglês
This work consists of the development of a computer scheme to provide the processing of digital mammographic images sent by an internet user. The site, responsible for the interaction user/system, was developed in HTML and PHP with access to a data base implemented in MySQL. The routines of pre-processing, segmentation, classification and generation of the resultant image were developed in Delphi and are executed parallel in the server. The current system results provide indications on the suspicious mammogram regions with the detected lesions. Besides the image with convenient marks on detected clustered microcalcifications, their classification in terms of suspect or non-suspect is also provided. The density level, as well as the percentage probabilities regarding the BIRADS classification and the mass margin shapes are presented for suspicious masses detected by the scheme. In addition to the whole mammogram, the user can upload regions of interest (ROIs). Tests have shown that the correct rate of digitized mammograms was about 93% for microcalcification detection, while for mass detection, the correct rate was 92%. For direct digital mammograms, the correct rate was 93% for microcalcification detection, while for mass detection, it was 89%. In addiction, it was verified that the processing time average varied between 10 seconds (the best image case - one ROI) and 1,5 minutes for the worst image case (four complete mammograms), which this time can be considered acceptable. According to the tests performed with the purpose of checking the system efficacy, the tools manipulation was qualified as easy by more than 70% of the 25 volunteers whom have tested the system and its working classified as great and good by 40% and 56% of the users respectively. Currently, there are CAD schemes available on the market, however, they present a high acquisition cost and a final answer restricted just to the detection of suspect lesions, without providing additional data that can enhance the information the radiologists have, therefore helping them on their report. This research was carried out in order to provide this additional data by the internet. Even though some problems occurred with the transmission of images by the internet, the results presented by the tests performed by volunteers showed that the system has a good performance. This computational scheme can be accessed directly at http://143.107.235.167/CAD_Online/paginas/index.html or by the homepage of LAPIMO, the Laboratory for Medical and Odontological Images Analysis and Processing, at the Department of Electrical Engineering - EESC/USP.
 
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Michele.pdf (6.13 Mbytes)
Data de Publicação
2007-06-06
 
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