Protocolo de imagem 3D de mama multimodal: modo-B, doppler e sonoelastografia

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Luccas, Vivian Ayres de Souza
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Breast; Doppler; Elastografia; Elastography; Mama; Mammography; Mamografia; Sonoelastografia; Sonoelastography; Tomografia; Tomography; Ultrasound; Ultrassom
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-03112020-161344/

A ultrassonografia 3D de mama, conhecida por Automated Breast Ultrasound Imaging (ABUS), compõem-se da concatenação de imagens Modo-B ultrassônico mamário, gerando aquisições volumétricas. A partir da imagem tridimensional de volume, é possível identificar lesões com maior precisão e mais precocemente. Ainda, com o imageamento tridimensional em outras modalidades (elastográficas) além do convencional (Modo-B), lesões isoecoicas são passiveis de diagnóstico. O Modo-B de imagem ultrassônica , conhecido também como modo brilho, consiste na ponderação, em escala de cinza, da amplitude (A) do eco bidimensionalmente (x, y). Já a sonoelastografia baseia-se na mensuração quantitativa (x) e avaliação qualitativa, relacionadas à rigidez do tecido ao interagir com uma onda de cisalhamento (s) proveniente de uma fonte oscilatória externa. Essa mensuração pode ser obtida a partir do imageamento Doppler, que resume-se em uma aquisição por demodulação e quadratura (Q&I) passível de reconstrução em fase e amplitude e consequente mapeamento de velocidade e deslocamento. Assim, foi proposto uma técnica de imageamento tridimensional do tecido mamário por fusão de técnicas de imageamento via ultrassom. Essa técnica foi avaliada em phantoms e in vivo. A primeira etapa para o estudo foi a confecção de um aparato experimental que atendesse à demanda do estudo, ou seja, a aquisição automática volumétrica, realizada via rotação do transdutor em torno de seu primeiro elemento. Para isso, o transdutor foi fixado em um braço robótico controlado via Arduino UNO (AU), codificado em IDE própria por linguagem C++. Posteriormente, para que o sistema fosse calibrado e o transdutor rotacionasse precisamente em torno de seu primeiro elemento, um sistema de calibração foi necessário. Com uma lente de aumento demarcada e um sistema de câmera, foi possível a certificação de rotação em eixo preciso pelo transdutor. Em seguida, um software de reconstrução das imagens Modo-B foi codificado via Matlab afim de trazer as imagens seccionadas do plano polar para o plano cartesiano tridimensional, criando o volume. Filtros para compensação de atenuação e interpolação entre regiões foram aplicadas. Todo o sistema foi então avaliado para um phantom dedicado construído em parafina cristal-gel como mimetizador de tecidos biológicos moles e com inclusão cística preenchida com água viii deionizada. Assim, a reconstrução foi verificada, via software 3D Slicer, comparando os volumes de inclusão adquiridos para os diferentes espaçamentos angulares com o volume real do phantom. Além disso, também foi comparado o imageamento tridimensional ultrassônico com os métodos de tomografia computadorizada (CT) e ressonância magnética nuclear (RMN). Por fim, ao sistema construído, foi incorporado uma estrutura de vibração afim de promover oscilações por fonte externa à amostra, e assim imagens de sonoelastografia via aquisição Doppler fossem possíveis de serem obtidas e fundidas ao volume Modo-B. Dessa maneira, ao final, obtivemos uma plataforma híbrida, capaz de adquirir imagens Modo-B e Sonoelastográficas, em testes in vitro e in vivo, com campo de visão simples (8,00 cm) ou ampliado (16,00 cm).