Original paperModels of breast lesions based on three-dimensional X-ray breast images

Acest articol prezintă o metodă de creare a modelelor computaționale de leziuni mamare cu forme neregulate din imagini de tomosinteză digitală a sânului (DBT) ale pacientelor sau ale cadavrelor mamare și din imagini de tomografie computerizată (CT) ale corpului întreg. Abordarea include șase etape de bază: (a) normalizarea intensității imaginilor tomografice; (b) reducerea zgomotului de imagine; (c) binarizarea zonei leziunii, (d) aplicarea de operații morfologice pentru a diminua și mai mult nivelul de artefacte; (e) aplicarea unei tehnici de creștere a regiunilor pentru a segmenta leziunea; și (f) crearea unui model final de leziune 3D. Algoritmul este semiautomat, deoarece selecția inițială a regiunii leziunii și semințele pentru creșterea regiunii se realizează în mod interactiv. Un instrument software, care realizează toate etapele necesare, a fost dezvoltat în MATLAB. Metoda a fost testată și evaluată prin analizarea unor seturi anonimizate de imagini de pacienți DBT diagnosticați cu leziuni. Radiologi experimentați au evaluat segmentarea tumorilor în felii și formele 3D ale leziunilor obținute. Aceștia au concluzionat pentru o delimitare destul de satisfăcătoare a leziunilor. În plus, pentru trei cazuri de DBT, o delimitare a tumorilor a fost realizată în mod independent de către radiologi. În toate cazurile, volumele de anomalii segmentate de algoritmul propus au fost mai mici decât cele conturate de experți. Coeficienții de similaritate Dice calculați pentru algoritm-radiolog și radiolog-radiolog au arătat valori similare. Un alt caz de tumoră selectat a fost introdus într-un model de calcul al sânului pentru a evalua în mod recursiv algoritmul. Diferența relativă de volum între volumul tumoral de referință și cel obținut prin aplicarea algoritmului pe volumul sintetic din studiul DBT virtual este de 5%, ceea ce demonstrează performanța satisfăcătoare a algoritmului de segmentare propus. Instrumentul software pe care l-am dezvoltat a fost utilizat pentru a crea modele ale diferitelor anomalii ale sânului, care au fost apoi stocate într-o bază de date pentru a fi utilizate de cercetătorii care lucrează în acest domeniu.

.