Software gerenciador de base de dados e imagens radiológicas para avaliação de monitores
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Data
2007
Autores
Pires, Silvio Ricardo [UNIFESP]
Orientadores
Medeiros, Regina Bitelli [UNIFESP]
Tipo
Tese de doutorado
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Resumo
Objetivo: A proposta deste trabalho e identificar as caracteristicas dos monitores que podem influenciar na deteccao de sinais presentes na imagem e quantificar com que precisao eles sao detectados. Metodos: Foi desenvolvido um software capaz de gerenciar o processo de avaliacao do desempenho dos profissionais na deteccao de microcalcificacoes e fibras utilizando monitores comuns de 19 e 22, monitores especificos Clinton e Barco e um negatoscopio. Foram geradas 180 imagens em mamografos com diferentes condicoes tecnico-operacionais, utilizando o simulador estatistico ALVIM® e digitalizadas no scanner Lumiscan75. Foram avaliadas por 35 profissionais em negatoscopios e em diversas estacoes de trabalho, controladas por um servidor de banco de dados. As 180 imagens foram simuladas em espessura equivalente a de uma mama padrao e grande. A comparacao entre os dispositivos de visualizacao foi estatisticamente avaliada sob tres condicoes: dados originados das imagens que simulam mama padrao (4,5cm), dados originados das imagens que simulam mama grande (6,5 cm) e dados das imagens analisadas em conjunto. Para cada um destes grupos de imagens foi efetuada uma avaliacao estatistica, considerando a deteccao das estruturas de forma individual, bem como em conjunto. Para cada condicao foi gerada uma analise da concordancia na deteccao dos sinais presentes nas imagens (valores de Kappa), probabilidade de detectabilidade (P(det)) e a curva ROC. Uma fase de treinamento utilizando as ferramentas de manipulacao das imagens disponiveis no software foi realizada durante 8 horas. Para a analise estatistica foram considerados os resultados de 3.821 imagens avaliadas. Resultados: o treinamento utilizando os sistemas digitais demonstrou que os profissionais evoluem significativamente na deteccao de sinais na imagem com uma reducao no tempo de interpretacao com correlacao de -0,55 para os residentes e -0,05 para os especialistas. Nas imagens avaliadas em sistemas digitais os profissionais apresentaram maior sensibilidade e menor especificidade em comparacao ao negatoscopio. Os profissionais demonstraram menor subjetividade na interpretacao das imagens para sistemas digitais, bem como maior deteccao para fibras em relacao as microcalcificacoes. Os monitores Clinton e Barco apresentaram um desempenho de brilho 150 por cento maior do que o apresentado pelos monitores de 19 e 22. Ambos os monitores Clinton e Barco foram qualificados como apropriados para interpretacao de exames radiol6gicos em formato digital. Conclusao: Sistemas digitais permitem por meio do uso das ferramentas de manipulacao de imagens, maior concordancia na detectabilidade dos sinais presentes nas imagens simuladas. 0 treinamento dos profissionais alem de melhorar a detectabilidade de microcalcificacoes e fibras, agiliza a analise das imagens. A deteccao de fibras em imagens simuladas foi superior a deteccao de microcalcificacoes. As caracteristicas minimas dos monitores para analise de imagens mamograficas garantem que 0 desempenho do profissional seja equivalente ao obtido com o negatoscopio, sao: resolucao espacial de 3.0 Megapixels, resolucao de contraste de 10 bits/pixel e luminancia de 500 cd/m2
Objective: The purpose of this work is to identify the characteristics of monitors that can modify the detection of signals into images and quantify the detection accuracy. Methods: It was developed a software able to manage the professional’s performance process at the microcalcification and fiber detection using viewbox and the following monitors: 19”, 22”, Clinton and Barco. A hundred and eighty images were generated in different mammographic equipment under several technical conditions using ALVIM statistical phantom. These images were randomly presented for thirty five professionals that evaluated them at viewbox and monitors in workstation controlled by a Database Server. The images were generated simulating standard and thickness breast (4.5 and 6.5 cm) and the data from image visualization devices were analyzed individually for each type of object and together. For each case was made a statistical analysis considering the microcalcifications and fibers separately and grouped. For each condition were generated the signals detectability agreements (Kappa values), detectability probability (Pdet) and ROC Curve. The professionals accomplished a training using software tools during eight hours previously to starting the objects detection into images. For the statistical analysis were considered 3.821 images. Results: The training using digital systems showed significant performance evolution while the time consumed decreased. The professionals presented higher sensibility and lower specificity for soft copy displays comparing with viewboxes. They also presented less subjectivity in the images readings using monitors. The Clinton and Barco monitors showed brightness 150% bigger than the others two. These were classified as appropriate to digital image readings. Conclusions: The digital readings using software tools generate higher agreements at the phantom image signals detection. The training can improve the microcalcifications and fibers detection along with timing saving. The fibers detection in the phantom image is higher than the microcalcification detection considering both phantom thicknesses (4,5 and 6,5cm). The minimum soft copy display specifications for mammograms readings are: 3 Megapixels for spatial resolution, 10 bits/pixel for contrast resolution and 500 cd/m2 for luminance.
Objective: The purpose of this work is to identify the characteristics of monitors that can modify the detection of signals into images and quantify the detection accuracy. Methods: It was developed a software able to manage the professional’s performance process at the microcalcification and fiber detection using viewbox and the following monitors: 19”, 22”, Clinton and Barco. A hundred and eighty images were generated in different mammographic equipment under several technical conditions using ALVIM statistical phantom. These images were randomly presented for thirty five professionals that evaluated them at viewbox and monitors in workstation controlled by a Database Server. The images were generated simulating standard and thickness breast (4.5 and 6.5 cm) and the data from image visualization devices were analyzed individually for each type of object and together. For each case was made a statistical analysis considering the microcalcifications and fibers separately and grouped. For each condition were generated the signals detectability agreements (Kappa values), detectability probability (Pdet) and ROC Curve. The professionals accomplished a training using software tools during eight hours previously to starting the objects detection into images. For the statistical analysis were considered 3.821 images. Results: The training using digital systems showed significant performance evolution while the time consumed decreased. The professionals presented higher sensibility and lower specificity for soft copy displays comparing with viewboxes. They also presented less subjectivity in the images readings using monitors. The Clinton and Barco monitors showed brightness 150% bigger than the others two. These were classified as appropriate to digital image readings. Conclusions: The digital readings using software tools generate higher agreements at the phantom image signals detection. The training can improve the microcalcifications and fibers detection along with timing saving. The fibers detection in the phantom image is higher than the microcalcification detection considering both phantom thicknesses (4,5 and 6,5cm). The minimum soft copy display specifications for mammograms readings are: 3 Megapixels for spatial resolution, 10 bits/pixel for contrast resolution and 500 cd/m2 for luminance.
Descrição
Citação
PIRES, Silvio Ricardo. Software gerenciador de base de dados e imagens radiológicas para avaliação de monitores. 2007. 138 f. Tese (Doutorado em Ciências) – Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, 2007.