Papel originalModelos de lesões mamárias baseados em imagens tridimensionais de mama com raio X

Este trabalho apresenta um método para a criação de modelos computacionais de lesões mamárias com formas irregulares a partir de imagens da paciente Tomossíntese Digital de Mama (DBT) ou cadáveres mamários e imagens de Tomografia Computadorizada (TC) de corpo inteiro. A abordagem inclui seis passos básicos: (a) normalização da intensidade das imagens tomográficas; (b) redução do ruído da imagem; (c) binarização da área da lesão; (d) aplicação de operações morfológicas para diminuir ainda mais o nível de artefatos; (e) aplicação de uma técnica de crescimento da região para segmentar a lesão; e (f) criação de um modelo final de lesão 3D. O algoritmo é semi-automático, pois a seleção inicial da região da lesão e as sementes para o crescimento da região são feitas de forma interativa. Uma ferramenta de software, executando todas as etapas necessárias, foi desenvolvida em MATLAB. O método foi testado e avaliado através da análise de conjuntos anonimizados de imagens de pacientes com DBT diagnosticados com lesões. Radiologistas experientes avaliaram a segmentação dos tumores nas fatias e as formas de lesão 3D obtidas. Eles concluíram por uma delineação bastante satisfatória das lesões. Além disso, para três casos de TDD, o delineamento dos tumores foi feito de forma independente pelos radiologistas. Em todos os casos, os volumes de anormalidade segmentados pelo algoritmo proposto foram menores do que os delineados pelos especialistas. Os coeficientes de similaridade de dados calculados para algoritmo-radiologista e radiologista-radiólogo mostraram valores semelhantes. Outro caso de tumor selecionado foi introduzido em um modelo de mama computacional para avaliar recursivamente o algoritmo. A diferença relativa de volume entre o volume do tumor de verdade e o obtido pela aplicação do algoritmo sobre o volume sintético do estudo virtual DBT é de 5%, o que demonstra o desempenho satisfatório do algoritmo de segmentação proposto. A ferramenta de software que desenvolvemos foi utilizada para criar modelos de diferentes anomalias mamárias, que foram depois armazenados numa base de dados para utilização pelos investigadores que trabalham nesta área.