Download - Bosso e imaganes clínicas
![Page 1: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/1.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Tratamiento digital de mamografías con el Filtro de Bosso:
Una opción de mejor diagnóstico”
Profesor Miguel Bustamante.Facultad de Ingeniería
Universidad de Las Américas
![Page 2: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/2.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Introducción al tratamiento de las imágenes
El tratamiento, comenzó en la década de los 60, con las imágenes de los satélites artificiales.
![Page 3: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/3.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Primeras aplicaciones
![Page 4: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/4.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
El perfeccionamiento y la aparición de nueva tecnología, lograron masificar el tratamiento digital
![Page 5: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/5.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Medicina: Imageneología
![Page 6: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/6.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Imagen: Definición
Imagen: Es la proyección de la radiación por reflexión, o difracción, o transmisión de una fuente sobre una superficie.
![Page 7: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/7.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Función imagen
Fundamento matemático
![Page 8: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/8.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Imágenes discretas
Imagen original
Imagen sobre una superficie discreta
Imagen, con menos valores discretos en colores
Imagen en una superficie discreta y colores discretos
![Page 9: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/9.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Bases Teóricas del procesamiento de imágenes
El tratamiento de imágenes está basado en los siguientes postulados● La imagen se puede pensar como una función de de dos variables (x,y) a un conjunto Real.●Como función f(x,y), podemos aplicar el álgebra de funciones, como toda la teoría de cálculo a la imágenes.●También, se puede pensar como matriz de dimensión de NxM: álgebra de Matrices.
![Page 10: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/10.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Aplicaciones a las imágenes
Filtro mediano
Kernel 3x3
![Page 11: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/11.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Filtro de Bosso
22
22
),,(),,(d
edAdBd
+=
+−
ρρλρλ
ρλ
22
22
),,(),,(d
edAdBd
+=
+−
ρρλρλ
ρλ
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
-10 -5 0 5 10
Perfiles de Filtro de Bosso para distintos valores de lamda
B(1,x,1)B(0.1,x,1)
B(-0.1,x,1)B(-.6,x,1)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
-10 -5 0 5 10
Perfiles de Filtro de Bosso para distintos valores de lamda
B(1,x,1)B(0.1,x,1)
B(-0.1,x,1)B(-.6,x,1)
![Page 12: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/12.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Aplicando el Filtro de Bosso
![Page 13: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/13.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Rayos X
![Page 14: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/14.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Producción de rayos X
● Es un tubo al vacío, que tiene un electrodo de Cobre o Molibdeno.
● Se hacen incidir grandes cantidades de electrones a gran velocidad sobre el electrodo de cobre o Molibdeno.
● La desaceleración o transiciones de los electrones producen los rayos X.
● Los rayos X inciden en la placa radiográfica, traspasando y siendo atenuados por la materia
![Page 15: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/15.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Rayos X
Fuentes de rayos X
![Page 16: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/16.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Imágenes radiográficas: Formación
● Los rayos X se originan en las transiciones electrónica e las capas internas del átomo, o desaceleración rápida de electrones.
● Una de las características de los rayos X que pueden traspasar los cuerpos, mas que la longitud de la ondas visibles.
● Estas radiaciones interactúan bien con las placas fotográficas, de modo que el nivel de intensidad que expresado en tonos de grises. En la placa
![Page 17: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/17.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Tipos de Radiografías I
● Radiografía con presencia de Hueso.
● El hueso es un tejido mas denso que el músculo.
● Para tener un buen contraste, se usan energía de aceleración de los electrones del orden de 40 kev-60 kev
● 1 kev =1000 ev ● 1 ev=1.602x10-29 J
![Page 18: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/18.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Mamografía
![Page 19: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/19.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Tipo de radiografía II: mamografia
● La mama, tiene tejido muy blando, del tipo grandular y grasoso
● La emergía usado para obtener estas imágenes son del orden de 25 Kev.
● Con estas energías, se obtiene poco constantes en las imágenes mamográficas.
● La interacción de los fotones de rayos X con la materia es mayor que en las radiografías de mayor energía.
● Esto atenta en la obtención de una buena definición de la imágenes.
![Page 20: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/20.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Física en la formación de imágenes
I0
Espesor X
I(x)=I0e-µx
La radiación de intensidad I0, es atenuada en la materia. Esta atenuación en la intensidad esta descrito por la ley de atenuación El coeficiente µ es conocido como “el coeficiente de atenuación, que depende del material y de la energía del fotón.
![Page 21: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/21.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Física en la formación de la imagen
Has de rayos X
Tejido
Placa fotográfica
Ondas esféricas
r
ρ
Ha medida que el has, entra en la materia interactúa produciendo radiaciones secundarias. Estas radiaciones secundarias se propagan por todo el medio como ondas esféricas
d
![Page 22: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/22.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
La intensidad de la onda esférica se reduce de acuerdo a la siguiente ecuación: I’/r2
Esta onda experimenta además la atenuación en medio del material según la ley atenuación I’/r2Exp(-µr)
![Page 23: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/23.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Ejemplo del efecto
![Page 24: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/24.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Expresión de la intensidad
I x , y =I 0e −d r I 0 'e −r 2d 2
r 2d 2
● Esta es la expresión de la intensidad en un punto (x,y), cuando el has incide en el punto (0,0)
● Se conoce I0
● Desconocemos µ, I0' y d. Un problema con 3 variables libres.
● El Filtro no es lineal, el valor de µ cambia según la posición, por tanto el filtro va cambiado punto a punto.
![Page 25: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/25.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Cálculo de los parámetros desconocidos
● Aproximación
x , y = 1d ln II 0
I 0 '=I 01−e−d
2∫0
∞ e−x , y r 2d 2
r 2d 2 rdr
El objetivo es calculo I0'(x,y), y restarlo a I(x,y), para obtener la imagen
sin el efecto de la “radiación” secundaria”
![Page 26: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/26.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Resultados en el procesamiento
Original D=7 D=10
![Page 27: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/27.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Resultados en el procesamiento
Original D=12 D=14
![Page 28: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/28.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Comentarios
● Existe una región, donde se aprecia con mejor contraste.
● Este región se encuentra entre 9.5 y 12.0, en general
● Menor que este rango, la imagen es muy oscura.
● Mayor a esta región, aparecen artefactos, producto del ruido.
![Page 29: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/29.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Trabajo con la Fundación Arturo López Pérez
![Page 30: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/30.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Resultados recientes
● Trabajamos con distintas radiografías● Estas radiografías eran de mama y Fantoma
![Page 31: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/31.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Resultado de mamografía
![Page 32: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/32.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Resultado de Fantoma
![Page 33: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/33.jpg)
Profesor Miguel Bustamante
Primeras conclusiones
● En trabajo conjunto con la fundación Arturo López Pérez, en opinión de los médicos existe un rango en el valor de “d” que aporta al diagnostico (11<d<12)
● En los casos estudiados, se llegó a la conclusión que la metodología empleada aporta a clarificar la decisión en el tratamiento en el caso de BIRADS 3.
● En la imagen de mama expuesta, era catalogado como BIRADS 3, pero en la detección de las microcalcificaciones adicionales, pueden cambiar el tratamiento por uno un poco màs agresivo.
![Page 34: Bosso e imaganes clínicas](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081516/55849c0ed8b42ac1328b5086/html5/thumbnails/34.jpg)
Profesor Miguel Bustamante