Mamografia digital por dupla energia usando simulação Monte Carlo: otimização da quantificação da morfologia de microcalcificações e componentes do tecido mamário

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Godeli Neto, Julio
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Digital mammography; Dual-energy; Dupla-energia; Mamografia digital; Optimization; Otimização; Quantificação; Quantification; Simulação; Simulation
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-06122021-154654/

A técnica de mamografia por dupla energia, que consiste na combinação de imagens mamográficas convencionais, pode ser utilizada para realçar, suprimir e quantificar características da mama, que indiquem precocemente a formação de carcinomas. O objetivo deste trabalho é o estudo e a otimização de imagens mamográficas geradas por dupla energia, para a verificação e quantificação de microcalcificações e frações de tecido glandular. As simulações computacionais das imagens produzidas por um mamógrafo digital completo, foram realizadas a partir do código PENELOPE (Penetrarion and Energy Loss of Positrons and Electrons) adaptado. O modelo geométrico implementado permite considerar diferentes espectros, modelos de mama e detectores de imagem. As adaptações do código PENELOPE para geração de imagens e cálculos de grandezas dosimétricas foram devidamente validadas. As imagens simuladas passaram por um pré-processamento para correção de espalhamento, o qual foi capaz de reduzir até 95% da contribuição dos feixes espalhados. O ruído propagado pelas imagens combinadas foi estudado e corrigido através da aplicação de um filtro mediana. Esta técnica foi capaz de reduzir até 60% do ruído propagado e a melhor ponderação de doses para a combinação das imagens foi encontrada. Após isso, as imagens mamográficas já processadas, foram devidamente combinadas e otimizadas. Para esta etapa, fantomas de calibração foram simulados. Com enfoque no realce de microcalcificações, foi encontrada uma região ótima de combinações de energias, centralizada em 28 e 44 kVp. Já para a acurácia de quantificação, foi encontrada uma região ótima centralizada em 28 e 75 kVp, com a qual, foi obtida uma exatidão superior à 93%. Já para a fração glandular, praticamente todas as combinações de energias se mostraram ótimas, com uma acurácia superior à 90%.