Detecção e redução de speckle em imagem medica por ultra-som
AUTOR(ES)
Ricardo Grossi Dantas
DATA DE PUBLICAÇÃO
2004
RESUMO
A utilização de ultra-som na área médica tem um espectro bastante amplo e, especificamente no que concerne a imagens, vem se tomando referência em alguns exames clínicos. A ultra-sonografia de modo-B é umas das modalidades mais difundidas, fornecendo imagens anatômicas bidimensionais correspondentes a cortes tomo gráficos do tecido em questão. Apesar de todo o avanço tecnológico que vem sendo realizado nas últimas décadas, as imagens de modo-B ainda apresentam baixa qualidade, se comparadas com imagens de ressonância magnética ou tomografia computadorizada por raios-X. Um dos principais problemas é a ocorrência de speckle, um artefato que cria um padrão granuloso na imagem, falseando as estruturas nela contidas e ocasionando grande subjetividade ao diagnóstico médico. O speckle dá-se em função de interferências destrutivas entre, pelo menos, duas reflexões acústicas que se sobrepõem, sendo um fenômeno comum a sistemas que utilizam fontes coerentes, como ultra-som, laser e radar . O objetivo deste projeto foi o desenvolvimento de métodos matemáticos que levassem à redução de speckle e a conseqüente melhora da qualidade das imagens ultra-sônicas de modo-B. Desta forma, buscou-se contribuir para um menor grau de subjetividade (e maior determinismo) no diagnóstico médico por ultra-som, além de contribuir para a eficácia de métodos automáticos de análise das imagens que porventura possam ser utilizados. Além da motivação principal, procurou-se estender o objetivo a contribuições paralelas em vários outros aspectos relacionados a imagens ultra-sônicas de modo-B. Foi desenvolvido um método inédito de redução de speckle, denominado Diversidade de Fase (ou Split Phase Processing - SPP), além de propor e implementar inovações no método denominado ZAP (Zero Adjustment Processing). Entre as contribuições paralelas, foi desenvolvida a técnica de detecção de speckle usando morfologia matemática, além da introdução dos conceitos de espalhadores efetivos e imagem livre de speckle, usada como padrão de referência nas simulações empregadas. Os métodos desenvolvidos foram aplicados a imagens simuladas, bem como a imagens obtidas de equipamentos ultra-sônicos comerciais em situações clínicas reais. Os resultados foram avaliados qualitativamente, através de inspeção visual, bem como de forma quantitativa, através de análise estatística da melhoria do contraste e da relação sinal-ruído, além da capacidade de detecção de estruturas nas imagens. Foram utilizadas várias imagens de teste e, de forma geral, atingiram-se níveis de redução de speckle de 50 a 90 % com imagens clínicas reais, dependendo do parâmetro de qualidade utilizado
ASSUNTO(S)
ultra-som sistemas lineares processamento de imagens speckle morfologia matematica ultra-som na medicina
