Investigation of the use of mammographic images digitized in different scanners for detection of clustered microcalcifications

O presente projeto de pesquisa trata de uma comparação no processamento de imagens mamográficas adquiridas no scanner a laser (Lumiscan50) e no scanner óptico convencional com adaptador para digitalização de filme (Umax mod. PowerLook 1120). Por meio de uma análise estatística, verificou-se que o scanner óptico produz um aumento acentuado na intensidade (nível de cinza) na imagem digitalizada em relação ao mamograma original. Em função dessas respostas, foi desenvolvido um procedimento para compensar o deslocamento da curva de cada digitalizador em relação à curva característica do filme. Em seguida, imagens selecionadas de exposições de phantom e de mamografias reais foram digitalizadas em ambos os scanners e processadas por uma técnica de segmentação para detecção de microcalcificações, desenvolvida previamente no nosso grupo de pesquisas, a fim de estabelecer uma comparação da sensibilidade de detecção do esquema para imagens digitalizadas pelos dois tipos de equipamentos. Baseada nestas comparações, a análise do comportamento de um esquema CAD em mamografia, considerando a utilização de imagens digitalizadas em ambos os tipos de scanners, mostrou equivalência na sensibilidade e na especificidade, mas somente quando foi aplicada a técnica de transformação com base na análise das respectivas curvas características. Embora a performance do esquema tenha sido cerca de 10% mais eficiente com as imagens digitalizadas pelo sistema laser, a redução no nível de intensidade das imagens do digitalizador óptico que, na prática, significou aproximar a sua curva característica em relação a curva característica do laser proporcionou resultados equivalentes da segmentação. Ao considerar também que a tecnologia a laser é bastante cara e a tecnologia CCD tem um custo absurdamente menor, verifica-se a possibilidade da utilização dessa última sem prejudicar a eficácia no processamento, desde que aplicado o software de correção apropriado baseado na análise das curvas características.This work is intended in comparing the results from a mammographic images processing scheme considering images sets digitized by a laser and by an optical scanners (Lumiscan50 and Umax Powerlook 1120 units, respectively). By means of a statistical analysis, we could verify that the optical scanner yields a remarkable increase in the digitized image intensity (gray scale) relative to the original mammogram. A procedure was developed to compensate the shift each digitizers characteristic curves relative to the film one, as a function of such responses. Then, selected images from phantom exposures as well as from actual mammographic exams were digitized by both scanners and processed by a previously developed segmentation technique for detection of clustered microcalcifications in order to establish the comparisons. The results have shown that, considering the use of images digitized by both types of scanners, there was an equivalence between the two images sets as for sensibility as well as for specificity, but only when applied the transformation technique based on the analysis of the digitizers respective characteristic curves. Although the scheme performance was about 10% more efficient with the images set from the laser scanner, when an intensity level decrease procedure was introduced to the images from the optical digitizer which means to approach its characteristic curve to the laser digitizer one the segmentation results were equivalent. Therefore, taking into account that the laser technology is very expensive while the CCD one is notably smaller, the results show that extending the CCD technology use to CAD schemes in mammography is a real possibility, without prejudice the processing efficacy. But this is possible only when applied the appropriate correction by means of the characteristic curves study