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Digital breast tomosynthesis: new strategies for optimizing acquisition geometry (2025)

  • Authors:
  • Autor USP: COSTA, ARTHUR CHAVES - EESC
  • Unidade: EESC
  • Sigla do Departamento: SEL
  • DOI: 10.11606/T.18.2025.tde-21052025-154500
  • Subjects: TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA POR RAIOS X; MAMA; ENSAIO CLÍNICO; REDES NEURAIS; APRENDIZAGEM PROFUNDA; PROCESSAMENTO DE IMAGENS
  • Keywords: Artefatos de reconstrução.; Ensaios clínicos virtuais.; Interpolação de quadros de vídeo.
  • Agências de fomento:
  • Language: Inglês
  • Abstract: A tomossíntese digital mamária (DBT) é uma modalidade de imagem médica aplicada ao rastreamento do câncer de mama, pois permite uma análise mais detalhada das estruturas mamárias em comparação à mamografia digital convencional. Ao contrário desta última, na qual imagens bidimensionais (2D) são obtidas em duas perspectivas diferentes de um volume tridimensional (3D), a DBT é uma técnica na qual múltiplas projeções de raios X são adquiridas em diferentes ângulos e processadas para a reconstrução pseudo-3D do volume da mama, minimizando a sobreposição de tecidos. A qualidade das imagens de DBT é fortemente influenciada por parâmetros de aquisição, comoo intervalo angular e o número de projeções. Um maior amostragem angular dentro da trajetória pode reduzir artefatos de subamostragem, mas implica na distribuição da dose total entre mais projeções. Como resultado, cada projeção recebe menos dose, o que aumenta o ruído e pode degradar a qualidade da imagem. Para contornar essa compensação e aprimorar a imagem da DBT sem aumentar a exposição do paciente à radiação, este trabalho explora duas abordagens inovadoras: um pipeline de restauração de imagem para compensar a dose reduzida por projeção em aquisições de DBT com maior amostragem angular e um modelo de interpolação de quadros de vídeo (VFI) baseado em aprendizado profundo que gera projeções sintéticas para aumentar a amostragem angular. Essas imagens interpoladas são adicionadas ao conjunto de projeções existentes, aumentandoefetivamente a amostragem angular sem modificar o protocolo de aquisição ou a carga de trabalho. Para validar essas abordagens, imagens de phantoms virtuais foram geradas usando o software de ensaios clínicos virtuais (VCT), permitindo testes controlados com diferentes parâmetros de aquisição. A abordagem de restauração demonstrou uma melhora na relação contraste-ruído (CNR) para lesões mamárias simuladas, com redução do ruído e de artefatos no volume reconstruído em comparação com uma aquisição padrão de DBT com menor amostragem angular. Da mesma forma, a abordagem de interpolação melhorou a CNR de calcificações e aprimorou a qualidade geral da reconstrução, reduzindo artefatos. Esses resultados destacam o potencial de técnicas computacionais avançadas para aprimorar a imagem da DBT, potencialmente melhorando a detecção de lesões e a precisão diagnóstica sem necessidade de exposição adicional à radiação para os pacientes
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 15.04.2025
    • Acesso à fonteAcesso à fonteDOI
    Informações sobre o DOI: 10.11606/T.18.2025.tde-21052025-154500 (Fonte: oaDOI API)
    • Este periódico é de acesso aberto
    • Este artigo é de acesso aberto
    • URL de acesso aberto
    • Cor do Acesso Aberto: gold
    • Licença: cc-by-nc-sa
    How to cite
    A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas

    • ABNT

      COSTA, Arthur Chaves. Digital breast tomosynthesis: new strategies for optimizing acquisition geometry. 2025. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2025. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18152/tde-21052025-154500/. Acesso em: 04 jan. 2026.

    • APA

      Costa, A. C. (2025). Digital breast tomosynthesis: new strategies for optimizing acquisition geometry (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18152/tde-21052025-154500/

    • NLM

      Costa AC. Digital breast tomosynthesis: new strategies for optimizing acquisition geometry [Internet]. 2025 ;[citado 2026 jan. 04 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18152/tde-21052025-154500/

    • Vancouver

      Costa AC. Digital breast tomosynthesis: new strategies for optimizing acquisition geometry [Internet]. 2025 ;[citado 2026 jan. 04 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18152/tde-21052025-154500/

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