MÉTODO COMPUTACIONAL AUTOMÁTICO TICO PARA PRÉ-PROCESSAMENTO PROCESSAMENTO DE IMAGENS RADIOGRÁFICAS. M. Z. Nascimento, A. F. Frère e L. A.

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1 MÉTODO COMPUTACIONAL AUTOMÁTICO TICO PARA PRÉ-PROCESSAMENTO PROCESSAMENTO DE IMAGENS RADIOGRÁFICAS M. Z. Nascmeto, A. F. Frère e L. A. Neves

2 INTRODUÇÃO O cotraste as radografas vara ao logo do campo de radação podedo prejudcar o dagóstco devdo a uma característca físca do sstema de aqusção de magem. Para auxlar a detecção: TUBO DE RAIOS X MÉTODO COMPUTACIONAL que corrge as varações das desdades do fudo exstetes os flmes radográfcos e localza a posção de uma referêca (cetro do campo) somete com as formações da magem..

3 ESTADO DA ARTE Em sstemas computacoas (CAD) erros sgfcatvos ocorrem as etapas de processameto devdo as varações das DO que ão foram provocadas pelas estruturas aatômcas. MÉTODOS DE PRÉ-PROCESSAMENTO PROCESSAMENTO: aumeto de cotraste (Lmarzação); remoção de ruídos (Ajuste de superfíce). LIMITAÇÕES (Behels et al. (2002)): Não apresetam característcas especfcas para ajustá-lo; Não reproduzem as desdades especfcas das estruturas aatômcas.

4 ESTADO DA ARTE Para corrgr a ão uformdade, métodos computacoas baseados as característcas físcas do efeto heel foram desevolvdos. MÉTODOS : Modelagem do efeto (Pawluczyk & Yaffe (2001) e Behels et al. (2002)). LIMITAÇÕES: Posção do cetro do campo deve ser determada expermetalmete ates da aplcação dos métodos de modelagem.

5 MATERIAIS E MÉTODOS Detecção do Cetro do Campo dos Sstemas Radológcos AUTOMÁTICO localzar o exo aodo/catodo e o cetro do campo de radação a partr dos dados da magem. A' Exo aodo/catodo: Ecotrar exo de smetra etre S 1 e S 2. D e s d a d e Ó p t c a A B S 1 A S 1 B M 1 M 2 S 2 B Exo aodo/catodo B' S 2 A Dreção perpedcular Dstrbução da radação o campo

6 MATERIAIS E MÉTODOS Determação do exo aodo/catodo; Examamos a smlardade das desdades dos pxels a parte superor e feror da magem. A B S 1 A S 1 B S 1 plao magem M 1 M 2 exo aodo/catodo S 2 A S 2 B S 2 lhas selecoadas

7 MATERIAIS E MÉTODOS Determação do cetro do campo de radação: Cetro do campo de radação: Para represetar o exo aodo/catodo: P( t) = m = 0 p N k ( t) p : poto de cotrole; m: úmero de potos do polígoo de cotrole; N: fuções defdas por Cox-de Boor (BOOR (1972) ). Smulação do Efeto Heel Utlzamos um algortmo para calcular a dstrbução da tesdade em relação ao âgulo de emssão dos raos X (NASCIMENTO, 2003). represetar o perfl da lha do exo aodo/catodo smulado

8 MATERIAIS E MÉTODOS Cálculos da Itesdade de Radação e do Alcace Aodo t er S θ Exo Cetral d Fexe de Elétros 2 v0 ( E) = CZ ( E0 E)( 2 c E : eerga do fóto; E 0 : eerga de bombardeameto dos elétros; Z : úmero atômco do aodo; v 0 : velocdade cal do elétro; c : velocdade da luz; C : (W 1,02 x ), (Mo 0,579 x ); ) Φ Fóto Rao Meddo s( θ ) = d. cos( Φ) cos β.se( θ + Φ) s é o comprmeto do camho; θ é o âgulo etre o exo cetral e o rao meddo; d é a profuddade da produção bremsstrahlug ; Φ é o âgulo de clação do aodo;

9 MATERIAIS E MÉTODOS Cálculos da Fltração do Aodo e da Fltração Ierete Utlza a equação de Lambert-Beer ; Para o materal do aodo: I( E) = I 0 ( E) e μ / ρ. S ( θ ) ode: I(E) é a tesdade de radação trasmtda; I 0 (E) é a tesdade de radação cdete; μ/ρ é o coefcete de ateuação da massa, que depede da eerga dos fótos cdetes e do materal do alvo utlzado como fltro; Para a fltração erete: I( E) = I0 ( E) e μ / ρ. ρ. x ode: ρ é a desdade do materal absorvedor; x é a espessura do fltro.

10 Calculamos as porcetages para determar os potos de cotrole (PC) a smulação e magem radográfca; Imagem radográfca ode, x valor em íves de cza do pxel a regão S 1, y valor em íves de cza do pxel a regão e S 2 e úmero de pxels aalsados. = = = = = = = = y y x x y x y x r MATERIAIS E MÉTODOS MATERIAIS E MÉTODOS Δ% Exo aodo/catodo (cm) Smulação PC cetro do campo

11 RESULTADOS Cetro do campo e âgulo de clação: Teste de superposção (cldro de acrílco); Matrz de orfícos (determação do poto de cut-off ); α = arct a cetro a * dx, a ( d1+ d 2) cetro

12 RESULTADOS Fatoma de mão da Phatom Laboratory - Mog das Cruzes)

13 RESULTADOS Determação do exo aodo/catodo Níves de cza das lhas selecoadas;

14 RESULTADOS Determação do cetro do campo de radação Porcetagem e correlação etre potos de cotrole: Potos de Cotrole Correlação Porcetagem de correlação 1 0,953 95% 2 0,909 91% 3 0, ,870 93% 87% 5 0,939 94% 6 0,946 95% 7 0,918 92% 8 0,929 93% 9 0,893 89%

15 RESULTADOS Determação do exo aodo/catodo e cetro do campo Posção expermetal do exo aodo/catodo Posção do exo aodo/catodo calculada Posção expermetal do cetro do campo de radação Posção calculada do cetro do campo de radação

16 RESULTADOS Imagem obtda após aplcação do algortmo desevolvdo.

17 CONCLUSÕES Os métodos tradcoas de localzação do campo são expermetas, o método computacoal desevolvdo localza o cetro do campo apeas com as formações da magem; Na correção o fudo da magem é uformzada e os objetos recuperam suas desdades óptcas especfcas; No pré-processameto de mages radográfcas da mão mostraram resultados satsfatóros o desempeho desses sstemas; O tempo gasto pelo método é superor ao tempo de téccas covecoas de pré-processameto, por sso, é ecessáro estudar meos de dmuí-lo.

18 AGRADECIMENTO Cotato: Marcelo Zachetta do Nascmeto

19 DISTRIBUIÇÃO DAS INTENSIDADES Efeto heel - feômeo que provoca varação das tesdades de radação o campo dfcultado a detecção vsual e computadorzada. Poto Focal Lado do aodo Lado do catodo 75% 100% 125% cetro do campo Plao magem

20 IMAGEM DIGITALIZADA aodo catodo Terry et al. (1999): ao logo do exo aodo/catodo - varação de 40% a 16%; a dreção perpedcular varação de 1% a 9%.

21 DISTRIBUIÇÃO DAS INTENSIDADES D.O. Dstâca (cm) Dreção do exo aodo/catodo D.O. Dstâca (cm) Dreção perpedcular