Classificação e quantificação de tecidos Biológicos para construção de fantomas pediátricos

Abstract

Paediatric diagnostic radiology can be considered as a separate specialty and with distinct characteristics of the radiology applied in adult patients. This in reason of the variability in the anatomical structures size and bigger sensitivity of tissues. The literature present in its majority methodologies for segmentation and tissue classification in adult patients, and works on tissue quantification are rare. This work had for objective the development of a biological tissue classifier and quantifier algorithm, from histograms, and that converts the quantified average thickness of these tissues for its respective simulator materials. The results will be used in the optimization process of paediatrics images, in future works, since these patients are frequently over exposed to the radiation in the repeated attempts of if getting considered good quality radiographic images. The developed algorithm was capable to read and store the name of all the archives, in the operational system, to filter artifacs, to count and quantify each biological tissues from the histogram of the examination, to obtain the biological tissues average thicknesses and to convert this value into its respective simulator material. The results show that it is possible to distinguish bone, soft, fat and pulmonary tissues from histograms of tomographic examinations of thorax. The quantification of the constituent materials of anthropomorphic phantom made by the algorithm, compared with the data of literature shows that the biggest difference was of 21,6% for bone. However, the literature shows that variations of up to 30% in bone thickness do not influence of significant form in the radiographic image quality. The average thicknesses of biological tissues, quantified for paediatrics patients, show that one phantom can simulate patients with distinct DAP ranges, since variations... (Complete abstract click electronic access below)

A radiologia diagnóstica pediátrica pode ser considerada como uma especialidade separada e com características distintas da radiologia aplicada a pacientes adultos. Isso em razão da variabilidade no tamanho das estruturas anatômicas e maior sensibilidade dos tecidos. Os trabalhos encontrados na literatura apresentam em sua grande maioria metodologias para segmentação e classificação de tecidos em pacientes adultos, tendo-se em vista que trabalhos sobre quantificação de tecidos são raros. Este trabalho teve por objetivo desenvolver um algoritmo classificador e quantificador de tecidos biológicos a partir de histogramas, e que converta a espessura média quantificada destes tecidos para seus respectivos materiais simuladores. Os resultados serão utilizados no processo de otimização de imagens pediátricas, em trabalhos futuros, já que estes pacientes são freqüentemente superexpostos à radiação nas repetidas tentativas de se obter imagens radiográficas consideradas de boa qualidade. O algoritmo desenvolvido foi capaz de ler e armazenar o nome de todos os arquivos, dentro do sistema operacional, filtrar artefatos, contar e quantificar cada tecido biológico a partir do histograma do exame, realizar a média das espessuras dos tecidos biológicos e converter esse valor em seu respectivo material simulador. Os resultados mostram que é possível distinguir os tecidos ósseo, mole, adiposo e pulmonar a partir de histogramas de exames tomográficos de tórax. A quantificação dos materiais constituintes do fantoma antropomórfico feita pelo algoritmo, confrontada com os dados da literatura mostram que a maior diferença encontrada foi de 21,6% para o tecido ósseo. Entretanto, a literatura mostra que variações de até 30% em espessura óssea não influenciam de forma significativa na qualidade da imagem radiográfica. As espessuras médias de tecidos biológicos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)