Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/15075
Title: Quantitative assessment of image quality in digital breast tomosynthesis
Other Titles: Ποσοτική αξιολόγηση ποιότητας εικόνας στην ψηφιακή τομοσύνθεση μαστού
Authors: Πετρόπουλος, Ανδρέας
Keywords: Digital breast tomosynthesis
Image quality
Keywords (translated): Ψηφιακή τομοσύνθεση μαστού
Ποιότητα εικόνας
Abstract: Breast cancer is the second most commonly found cancer in the world and the most common cancer to be diagnosed in women. Women diagnosed with early stage breast cancer in the United Kingdom are expected to overcome their disease by more than 10 years in a percentage of 80 %, while 65 % of women diagnosed with early stage breast cancer are expected to have an overall survival of 20 years or more [2]. Mammography screening is the main reason for the increase in survival rates, by assisting in early detection of breast cancer. More recently Digital Breast Tomosynthesis (DBT), based on digital X-ray mammography, has emerged as a new promising technology, , which is able to provide tomographic slices of the breast [3]. A limitation of the 2-Dimensional (2D) Mammography X-ray imaging acquisition technique is the superimposition of normal and pathological structures. Tissues and structures of the breast are projected onto the detector, which is in a plane perpendicular to the X-ray source, appearing overlapped. Thus, malignant lesions might be concealed by the presence of overlapped glandular tissue, leading to false negatives, while false positives may be produced by the superimposition of normal tissue. DBT is a quasi-3-Dimensional imaging technique, in which multiple low-dose projection images of the breast are acquired by a digital detector during the rotation over a limited arc of the X-ray tube, providing reconstructed tomographic images. Acquisition of DBT projection images is similar with the acquisition of conventional digital mammography images, with the major difference being the rotation of the gantry over the stationary detector. The breast is also compressed in tomosynthesis and positioned on the breast support platform in the same ways as in standard mammography (e.g. cranio-caudal, mediolateral oblique views). Each reconstructed plane corresponds to a different depth of the compressed breast. Only structures which belong to each depth are in focus in their corresponding reconstructed plane, while structures belonging to different planes are blurred. Hence, the anatomical noise is reduced, and lesion detectability is improved, compared to 2D mammography. There are three types of reconstructed objects that appear in tomosynthesis, tomographic planes (or slices), slabs and 2D synthetic images. Tomographic slices are a set of images depicting the content of breast at various depths. The images produced in DBT are planes parallel to the detector plane, with 0.5 to 1 mm space between them. 14 This distance is reported as slice thickness, while the actual thickness of these planes is zero. Slabs are constructed by adding multiple tomosynthesis slices together, producing thicknesses of over 1 cm. Slabs offer radiologists a way to speed up the reviewing workflow of tomosynthesis images. Synthetic 2D mammography images are derived from all tomosynthesis reconstructed planes. Synthetic 2D mammography attempts to provide a two-dimensional view of the whole breast like standard 2D mammography. It is obtained with no additional radiation dose since it is constructed with specific algorithms from the tomosynthesis image data set. Even if tomosynthesis uses low dose projections the increased number of them (9-25) leads to an increase in dose compared to standard mammography. The radiation dose of a tomosynthesis view can range between equal and twice the radiation dose of a standard mammographic view, depending on the technical characteristics of the system. However, even if eventually the dose ratio of a tomosynthesis view and a mammographic view becomes 1, the radiation dose of the examination will be doubled, since current protocols include both mammographic and tomosynthesis views. A possible solution to the increased dose level would be the replacement of the standard 2D mammogram by the synthetic 2D mammogram [29, 14-16]. DBT has shown to improve detection of low contrast lesions (masses embedded in dense parenchyma) [8], while its contribution in the detection of microcalcification (MC) clusters is controversial [9-13]. The lack of lesion ground truth in case of clinical data renders quantitative image quality-based mammographic mode intercomparison a challenging task, while phantom studies can overcome this limitation [17-27], while criticised for lacking realism compared to clinical data. Realistic background has been considered in quantitative image quality assessment studies [17, 22, 23, 25], however, the analysed MC cluster objects consisted of a small number of MC particles (up to 6), further being of ideal spherical or cylindrical shape, and characterized by a non-realistic imaging appearance such as, size, shape, and spatial distribution of the individual particles. Thus, the quantitative image quality evaluation of MC clusters composed of particles with realistic size, shape and spatial distribution in realistic parenchyma background is an open research issue. 15 In this thesis the TORMAM mammographic test object (Leeds Test Objects Ltd, North Yorkshire, UK) is used (15 mm thick). One half of the TORMAM test object consists of a uniform (homogeneous) background material and contains six groups of filaments, six groups of low-contrast circular details, and six groups of calcium-based particles (S1 224–354 μm, S2 180–283 μm, S3 150–226 μm, S4 106–177 μm), simulating MC clusters of realistic appearance with respect to particle size and shape, number, and spatial distribution of particles. The other half of the TORMAM test object consists of nonuniform (heterogeneous) material simulating the appearance of different breast parenchyma tissue density patterns (from low to high density) and contains six MC clusters of realistic appearance. A 2D and DBT system (Hologic, Selenia Dimensions, Bedford, USA) was used to image the TORMAM phantom, with Auto-filter setting and ComboHD mode. The ComboHD acquires both DBT and 2D in one compression and enables generation of s2D image. To quantitatively evaluate the image quality of MC cluster particles of the TORMAM, signal-difference-to-noise-ratio (SDNR), index was adapted for MC clusters, assessed across the three mammographic modes (DBT, 2D, and s2D). The effect of increased scattering on MC_cluster_SDNR, associated with increased phantom thickness (mimicking compressed breast thickness), was analysed in both uniform and nonuniform background parts of the TORMAM phantom (TORMAM test object + PMMA slabs), by adding polymethyl methacrylate (PMMA) slabs to achieve phantom thickness of 20, 30, 40, 50, and 60 mm. The effect of MC cluster size on MC_cluster_SDNR was analysed only in the uniform background part of the phantom, by considering only the fully visible clusters, i.e., the 4 largest MC clusters of the TORMAM phantom. The effect of increasing parenchymal density on MC_cluster_SDNR was analysed only in the non-uniform background part of the TORMAM phantom. In order to support this task the surrounding parenchymal density of MC clusters was performed by histogram analysis. Finally, analysis of both uniform and non-uniform parts of the TORMAM phantom was repeated for an “upside-down” TORMAM test object setup to consider the influence of location of the MC clusters along the z-axis (distance from detector cover) on MC cluster SDNR. 16 Signal difference to noise ratio, requires for its calculation the definition of particle target regions and particle background surrounding regions. Dealing with MC clusters composed of many particles requires accurate and repeatable automated or semi-automated segmentation methods. An algorithm capable of capturing the varying shape and size of individual particles, based on two deformable models, a level set and an active contour one [33], is used to generate particle region ground truth. Particle ground truth is generated for each MC cluster per mammographic mode for 20 mm phantom thickness acquisition, which is considered as a reference (ideal) acquisition condition. In case of DBT reconstructed slices, MC particle segmentation was conducted on the focal plane, which was adjusted to the specific phantom part (i.e., uniform or nonuniform). In order to enable the intercomparison of mammographic modes in terms of cluster image quality, care was taken to segment corresponding/homologous particles per cluster across modes. Results regarding the effect of increasing scatter conditions per mammographic mode, resulted in non-statistically significant differences for both uniform and non-uniform background parts. MC cluster SDNR constancy with respect to phantom thickness increase is attributed to Automatic Exposure Control system of the specific mammographic unit. Regarding the results of MC cluster size on MC cluster SDNR in the uniform background part of the TORMAM phantom, inter comparison among mammographic modes, demonstrated DBT and 2D superior to s2D, in case of the smallest visible cluster for all phantom thickness values studied (30–60 mm). For the largest cluster size, all modes were equivocal (not demonstrating any statistically significant differences) for all phantom thickness values studied (30–60 mm). Considering the two intermediate cluster sizes, the role of 2D is enhanced with decreasing cluster size and increasing phantom thickness. Regarding the results of MC cluster SDNR for increasing surrounding parenchymal density in the nonuniform background part of the TORMAM phantom, the role of DBT mode was highlighted as compared to 2D and s2D, in case of increased MC cluster surrounding parenchyma density and increased scattering (increased phantom thickness). Finally, comparison in terms of MC cluster SDNR between 2D and s2D mammography did not reveal any statistically significant difference for all density 17 patterns (D1, D2, D3, D4, and D5) and for all the thickness values considered (30, 40, 50, and 60 mm). Finally repeating the above experiments for size and density effects in presence of increasing scatter conditions for the “upside-down” TORMAM test object setup , no statistically significant differences were demonstrated in case of the uniform part of the phantom confirming the z-location of the particles in the middle of the test object, as expected. Regarding the non-uniform part, no statistically significant differences were also demonstrated between the two setups of the TORMAM test object, although particles are located 8mm further from the detector cover (they are located on the bottom side of the TORMAM test object). In conclusion, results of this thesis suggest that at present, in case of uniform background, all three mammographic modes perform similarly for large to intermediate size clusters, but cannot replace 2D in case of small size clusters and increased phantom thickness (increased scatter conditions), while more interestingly DBT seems superior in case of increased breast density of heterogeneous backgrounds, given the size of the clusters conforms to its spatial resolution. A number of issues remains open for in this thesis to complete quantitative image quality analysis of MC clusters in the three mammographic modes, such as MC cluster shape analysis [23] are envisioned as immediate next steps.
Abstract (translated): Ο καρκίνος του μαστού είναι ο δεύτερος πιο διαδεδομένος καρκίνος στον κόσμο κι ο πιο συχνά διαγνωσμένος καρκίνος στις γυναίκες. Οι γυναίκες που διαγνώσκονται σε πρώιμο στάδιο καρκίνου του μαστού στο Ηνωμένο Βασίλειο αναμένεται να ξεπεράσουν την ασθένεια για περισσότερο από 10 χρόνια σε ποσοστό 80% και για περισσότερο από 20 χρόνια σε ποσοστό 65% [2]. Η προληπτική μαστογραφία είναι ο κύριος λόγος της αύξησης των ρυθμών επιβίωσης, ενισχύοντας την έγκαιρη ανίχνευση του καρκίνου του μαστού. Πρόσφατα η Ψηφιακή Τομοσύνθεση Μαστού (ΨΤΜ), βασιζόμενη στην μαστογραφία ακτίνων Χ, έχει αναδυθεί σαν μια νέα πολλά υποσχόμενη τεχνολογία, η οποία είναι ικανή να παρέχει τομογραφικές εικόνες του μαστού [3]. Ένας περιορισμός της 2-Διάστατης (2Δ) Μαστογραφικής απεικονιστικής τεχνικής ακτίνων Χ είναι η υπέρθεση των υγειών και παθολογικών δομών. Οι ιστοί και οι δομές του μαστού προβάλλονται στον ανιχνευτή, ο οποίος είναι σε ένα επίπεδο κάθετο στην ακτινολογική λυχνία, εμφανίζονται επικαλυπτόμενες. Έτσι οι κακοήθεις αλλοιώσεις μπορεί να καλύπτουν από την παρουσία επικαλυπτόμενου αδενικού ιστού, οδηγώντας σε ψευδώς αρνητικά, ενώ ψευδώς θετικά μπορούν να παραχθούν από την επιπροβολη φυσιολογικού ιστού. Η ΨΤΜ είναι μια ψευδο-3-Διαστατη τεχνική απεικόνισης, στην οποία πολλαπλές προβολικές εικόνες χαμηλής δόσης του μαστού λαμβάνονται από ένα ψηφιακό ανιχνευτή κατά την κίνηση σε ένα περιορισμένο τόξο της ακτινολογικής λυχνίας, παρέχοντας ανακατασκευασμένες τομογραφικές εικόνες. Η λήψη προβολικών εικόνων ΨΤΜ είναι παρόμοια με την λήψη συμβατικών εικόνων ψηφιακής μαστογραφίας, με την σημαντικότερη διαφορά να είναι η κίνηση της λυχνίας ως προς τον σταθερό ανιχνευτή. Ο μαστός κατά την τομοσύνθεση συμπιέζεται επίσης και τοποθετείται στη βάση στήριξης κατά τους ίδιους τρόπους με τη συμβατική μαστογραφία (π.χ. κεφαλουραία λήψη, έσω- έξω λοξή λήψη). Κάθε ανακατασκευασμένο επίπεδο αντιστοιχεί σε ένα διαφορετικό βάθος μέσα στο συμπιεσμένο μαστό. Μόνο οι δομές που ανήκουν σε κάθε βάθος απεικονίζονται εστιασμένες στα αντίστοιχα ανακατασκευασμένα επίπεδά τους, ενώ οι δομές που ανήκουν σε άλλο επίπεδο εμφανίζονται θολές. Έτσι, ο ανατομικός θόρυβος μειώνεται και η ανιχνευσιμότητα αλλοιώσεων βελτιώνεται συγκρινόμενη με την 2Δ μαστογραφία. 19 Υπάρχουν τρείς τύποι ανακατασκευασμένων αντικειμένων που εμφανίζονται στην τομοσύνθεση, τα τομογραφικά επίπεδα (ή τομές), οι πλάκες και οι 2Δ συνθετικές εικόνες. Οι τομές είναι σειρές εικόνων που απεικονίζουν το περιεχόμενο του μαστού σε διάφορα βάθη. Οι εικόνες που παράγονται από την ΨΤΜ είναι επίπεδα παράλληλα στο επίπεδο του ανιχνευτή, με 0,5 έως 1 mm κενό ανάμεσα τους. Η απόσταση αναφέρεται ως πάχος τομής, όμως το πραγματικό πάχος αυτών των επιπέδων είναι 0. Οι πλάκες κατασκευάζονται προσθέτοντας πολλαπλές τομές τομοσύνθεσης μαζί, παράγοντας πάχη μεγαλύτερα του 1 cm. Οι πλάκες προσφέρουν στους ακτινολόγους έναν τρόπο να επιταχύνουν την ροή εργασίας της αξιολόγησης των τομοσυνθετικών εικόνων. Οι συνθετικές 2Δ μαστογραφικές εικόνες προέρχονται από ανακατασκευασμένα επίπεδα τομοσύνθεσης. Η συνθετική 2Δ μαστογραφία επιχειρεί να παρέχει μια δισδιάστατη λήψη ολόκληρου του μαστού όπως η συμβατική 2Δ μαστογραφία. Παράγεται χωρίς δόση ακτινοβολίας αφού κατασκευάζεται από τις εικόνες τομοσύνθεσης. Ακόμα κι αν η τομοσύνθεση χρησιμοποιεί χαμηλής δόσης προβολές, ο αυξημένος αριθμός τους (9-25) οδηγεί σε αύξηση της δόσης σε σύγκριση με την συμβατική μαστογραφία. Η δόση ακτινοβολίας μια τομοσυνθετικης λήψης μπορεί να είναι από ίση μέχρι διπλάσια της δόσης μια συμβατικής μαστογραφικής λήψης, ανάλογα με τα τεχνικά χαρακτηριστικά του συστήματος. Παρόλα αυτά, ακόμα κι αν εν τέλει ο λόγος δόσης μιας τομοσυνθετικης λήψης και μιας μαστογραφικής λήψης γίνει 1, η δόση ακτινοβολίας της εξέτασης θα διπλασιαστεί, αφού τα παρόντα πρωτοκολλα περιλαμβάνουν και τις δυο λήψεις. Μια πιθανή λύση στην αυξημένη δόση θα ήταν ην αντικατάστασή της συμβατικής 2Δ μαστογραφίας με την συνθετική 2Δ (σ2Δ) μαστογραφία. [29, 14-16]. Η ΨΤΜ έχει δείξει ότι βελτιώνει την ανίχνευση αλλοιώσεων χαμηλής αντίθεσης (μάζες ενσωματωμένες σε πυκνό παρέγχυμα) [8], ενώ η συνεισφορά της στην ανίχνευση ομάδων μικροαποτιτανώσεων (ΜΑ) είναι αμφιλεγόμενη [9-13]. Η έλλειψη πίνακα αληθείας αλλοιώσεων σε κλινικά δεδομένα καθιστά την διασύγκριση των τεχνικών απεικόνισης μέσω ποσοτικής ανάλυσης της εικόνας δύσκολο και προκλητικό έργο, ενώ οι μελέτες που χρησιμοποιούν ομοιώματα μπορούν να ξεπεράσουν αυτόν τον περιορισμό [17-27], ενώ επικρίνονται για έλλειψη ρεαλισμού συγκρινόμενα με τα κλινικά δεδομένα. 20 Το ρεαλιστικό υπόβαθρο έχει ληφθεί υπόψη στις ποσοτικές μελέτες αξιολόγησης ποιότητας εικόνας [17, 22, 23, 25], παρόλα αυτά, οι ομάδες μικροαποτιτανώσεων αποτελούταν από ένα μικρό αριθμό σωματιδίων μικροαποτιτανώσεων (έως 6), ήταν ιδανικού σφαιρικού ή κυλινδρικού σχήματος, και χαρακτηρίζονταν από μη ρεαλιστική κατανομή είτε στο x-y επίπεδο είτε κατά μήκος του άξονα z. Συνεπώς, η ποσοτική αξιολόγηση ποιότητα εικόνας ομάδων αποτιτανώσεων αποτελούμενες από σωματίδια ρεαλιστικά, σε σχέση με το μέγεθος, το σχήμα, και την κατανομή τους, σε ετερογενές παρέγχυμα είναι ανοιχτό θέμα έρευνας. Σε αυτή τη διατριβή το TORMAM μαστογραφικού αντικείμενο ελέγχου (Leeds Test Objects Ltd, North Yorkshire, UK) χρησιμοποιείται (πάχους 15 mm). Το ένα τμήμα του αντικείμενου ελέγχου TORMAM αποτελείται από ομοιόμορφο (ομοιογενές) υλικό υποβάθρου και περιέχει 6 ομάδες ινώσεων, 6 ομάδες κυκλικών δομών χαμηλής αντίθεσης, και 6 ομάδες σωματιδίων με βάση το ασβέστιο (S1 224–354 μm, S2 180–283 μm, S3 150–226 μm, S4 106–177 μm), προσομοιώνοντας ομάδες μικροαποτιτανώσεων ρεαλιστικής εμφάνισης σε σχέση με το μέγεθος και το σχήμα, τον αριθμό και την χωρική κατανομή των σωματιδίων. Το άλλο μισό του αντικειμένου ελέγχου TORMAM αποτελείται από μη-ομοιόμορφο (ετερογενές) υλικό προσομοιώνοντας την εμφάνιση περιοχών μαζικού ιστού παρεγχύματος διαφορετικής πυκνότητας (από χαμηλή σε υψηλή) και περιέχει 6 ομάδες μικροαποτιτανώσεων ρεαλιστικής εμφάνισης. Ένα σύστημα 2Δ μαστογραφίας και ΨΤΜ (Hologic, Selenia Dimensions, Bedford, USA) χρησιμοποιήθηκε για να απεικονίσει το ομοίωμα TORMAM, σε ρύθμιση Auto-filter και τύπο ComboHD. Ο τρόπος λήψης ComboHD, πραγματοποιεί τις λήψεις 2Δ και ΨΤΜ μαζί σε μια συμπίεση, και επιτρέπει την δημιουργία σ2Δ εικόνας. Για να εκτιμηθεί ποσοτικά η ποιότητα εικόνας των σωματιδίων των ομάδων μικροαποτιτανώσεων του TORMAM, ο λόγος διαφοράς σήματος προς θόρυβο, προσαρμόστηκε για ομάδες μικροαποτιτανώσεων, και αξιολογήθηκαν και στους 3 μαστογραφικούς τύπους απεικόνισης (ΨΤΜ, 2Δ και σ2Δ). Η επίδραση της αυξανόμενης σκέδασης στον λόγο διαφοράς σήματος προς θόρυβο της ομάδας μικροαποτιτανώσεων, σχετιζόμενη με το αυξανόμενο πάχος ομοιώματος (μιμούμενο το συμπιεσμένο πάχος μαστού), αναλύθηκε τόσο στο ομοιογενές όσο και στο ετερογενές τμήμα του TORMAM ομοιώματος ( TORMAM αντικείμενο ελέγχου + ακρυλικές πλάκες), προσθέτοντας ακρυλικές πλάκες για να επιτευχθούν τα πάχη ομοιώματος 20, 30, 40, 50 και 60 mm. 21 Η επίδραση του μεγέθους των ομάδων μικροαποτιτανώσεων στον λόγο διαφοράς σήματος προς θόρυβο της ομάδας μικροαποτιτανώσεων αναλύθηκε μόνο στο τμήμα ομοιογενούς υποβάθρου του ομοιώματος, λαμβάνοντας υπόψιν μόνο τις πλήρως ορατές ομάδες, δηλαδή τις 4 μεγαλύτερες ομάδες μικροαποτιτανώσεων του TORMAM ομοιώματος. Η επίδραση της αυξανόμενης πυκνότητας παρεγχύματος στον λόγο διαφοράς σήματος προς θόρυβο της ομάδας μικροαποτιτανώσεων αναλύθηκε μόνο στο τμήμα ετερογενούς υποβάθρου του ομοιώματος TORMAM. Για να υποστηριχθεί αυτό το έργο ανάλυση ιστογράμματος παραγοντοποιήθηκε στην πυκνότητα του περιβάλλοντος παρεγχύματος των ομάδων μικροαποτιτανώσεων. Τέλος, η ανάλυση τόσο στο ομοιογενές όσο και στο ετερογενές τμήμα του ομοιώματος TORMAM επαναλήφθηκε για το «ανεστραμμένο» αντικείμενο ελέγχου TORMAM ώστε να ληφθεί υπόψιν η επίδραση της θέσης των ομάδων μικροαποτιτανώσεων κατά τον άξονα z (απόσταση από τι κάλυμμα του ανιχνευτή) στον λόγο διαφοράς σήματος προς θόρυβο της ομάδας μικροαποτιτανώσεων. Ο λόγος διαφοράς σήματος προς θόρυβο, χρειάζεται για τον υπολογισμό του τον ορισμό των περιοχών των σωματιδίων και των περιοχών του υποβάθρου που περιβάλλουν τα σωματίδια. Αντιμετωπίζοντας ομάδες μικροαποτιτανώσεων που απαριθμούν πολλά σωματίδια απαιτείται ακριβής και επαναλαμβανομένη αυτόματη ή ημιαυτόματη μέθοδος τμηματοποίησης. Ένας αλγόριθμος ικανός να συλλάβει το ποικίλες σχήμα και μέγεθος των μεμονωμένων σωματιδίων, βασισμένος σε δύο μοντέλα παραμόρφωσης, επιπεδοσυνόλου και ενεργού περιγράμματος [33], χρησιμοποιείται για να δημιουργηθεί πίνακας αληθείας των περιοχών των σωματιδίων. Πίνακας αληθείας των σωματιδίων δημιουργείται για κάθε ομάδα αποτιτανώσεων για κάθε μαστογραφικό τύπο για την λήψη πάχους ομοιώματος 20 mm , η οποία θεωρείται ως συνθήκη λήψης αναφοράς (ιδανική). Στην περίπτωση των ανακατασκευασμένων τομών ΨΤΜ, η τμηματοποίηση των μικροαποτιτανώσεων διεξήχθη στο εστιακό επίπεδο, το οποίο προσαρμόστηκε στο συγκεκριμένο τμήμα ομοιώματος (δηλαδή, ομοιογενές ή ετερογενές). Ώστε να επιτραπεί η διασύγκριση των μαστογραφικών τύπων ως προς όρους ποιότητας εικόνας, δόθηκε προσοχή στην τμηματοποίηση αντίστοιχων/ομόλογων σωματιδίων ανά ομάδα μικροαποτιτανώσεων σε όλους τους μαστογραφικούς τύπους. Τα αποτελέσματα που αφορούν την επίδραση των συνθηκών αυξανόμενης σκέδασης ανά μαστογραφικό τύπο, έδειξαν μη στατιστικά σημαντικές διαφορές τόσο 22 για τα τμήμα ομοιογενούς όσο και ετερογενούς υποβάθρου. Η σταθερότητα στον λόγο διαφοράς σήματος προς θόρυβο της ομάδας μικροαποτιτανώσεων σε σχέση με την αύξηση του πάχους ομοιώματος αποδίδεται στο σύστημα ελέγχου αυτόματης έκθεσης της συγκεκριμένου μαστογραφικού συστήματος. Αναφορικά με τα αποτελέσματα της επίδρασης του μεγέθους των ομάδων μικροαποτιτανώσεων στον λόγο διαφοράς σήματος προς θόρυβο της ομάδας μικροαποτιτανώσεων στο τμήμα ομοιογενούς υποβάθρου του ομοιώματος TORMAM, η διασύγκριση μεταξύ των μαστογραφικών τύπων, έδειξε ότι η ΨΤΜ και η 2Δ υπερέχουν της σ2Δ, στην περίπτωση της μικρότερης ορατής ομάδας μικροαποτιτανώσεων για όλα τα μελετόμενα πάχη ομοιώματος (30-60 mm). Για το μεγαλύτερο μέγεθος ομάδας μικροαποτιτανώσεων, όλοι οι τύποι ήταν ισοδύναμοι (μη δείχνοντας στατιστικώς σημαντικές διαφορές) για όλα τα μελετόμενα πάχη ομοιώματος (30–60 mm). Όσον αφορά τα δύο ενδιάμεσα μεγέθη ομάδων μικροαποτιτανώσεων, ο ρόλος της 2Δ ενισχύεται όσο μειώνεται το μέγεθος κι αυξάνεται το πάχος ομοιώματος. Αναφορικά με τα αποτελέσματα της επίδρασης της αυξανόμενης πυκνότητας του περιβάλλοντος παρεγχύματος των ομάδων μικροαποτιτανώσεων στο τμήμα ετερογενούς υποβάθρου του ομοιώματος TORMAM, πάνω στον λόγο διαφοράς σήματος προς θόρυβο της ομάδας μικροαποτιτανώσεων, ο ρόλος της ΨΤΜ επισημάνθηκε συγκρινόμενη με την 2Δ και την σ2Δ, στην περίπτωση αυξημένης πυκνότητας περιβάλλοντος παρεγχύματος και αυξημένης σκέδασης (αυξημένο πάχος ομοιώματος). Τέλος, η σύγκριση ως προς με τον λόγο διαφοράς σήματος προς θόρυβο της ομάδας μικροαποτιτανώσεων μεταξύ 2Δ και σ2Δ μαστογραφίας δεν απεκάλυψε κάποια στατιστικώς σημαντική διαφορά για όλες τις μελετώμενες πυκνότητες (D1, D2, D3, D4, and D5) και για όλα τα μελετόμενα πάχη (30, 40, 50, and 60 mm). Τέλος, επαναλαμβάνοντας τα παραπάνω πειράματα για την επίδραση μεγέθους και πυκνότητας παρουσία συνθηκών αυξανόμενης σκέδασης για το «ανεστραμμένο» αντικείμενο ελέγχου TORMAM, δεν παρουσιάστηκε καμία στατιστικώς σημαντική διαφορά στην περίπτωση του τμήματος ομοιογενούς υποβάθρου του ομοιώματος επιβεβαιώνοντας την θέση των μικροαποτιτανώσεων στον άξονα z στο μέσο του αντικείμενου ελέγχου, ως αναμενόταν. Αναφορικά με το τμήμα ετερογενούς υποβάθρου, επίσης καμία στατιστικώς σημαντική διαφορά δεν παρουσιάστηκε μεταξύ των 2 τοποθετήσεων του αντικείμενου ελέγχου TORMAM, παρόλο που τα σωματίδια 23 βρίσκονται 8 mm πιο μακριά από το κάλυμμα του ανιχνευτή (είναι τοποθετημένα στην κάτω πλευρά του αντικείμενου ελέγχου). Συμπερασματικά, τα αποτελέσματα αυτής της διατριβής προτείνουν ότι προς το παρόν, στην περίπτωση του ομοιογενούς υποβάθρου, και οι 3 μαστογραφικοί τύποι αποδίδουν παρόμοια για μεγάλα ή ενδιάμεσα μεγέθη ομάδων μικροαποτιτανώσεων, αλλά δεν μπορούν να αντικαταστήσουν την 2Δ μαστογραφία στην περίπτωση μικρού μεγέθους ομάδων μικροαποτιτανώσεων και αυξημένου πάχους ομοιώματος (αυξημένης σκέδασης). Ενώ, η ΨΤΜ εμφανίζεται να υπερέχει στην περίπτωση της αυξημένης πυκνότητας μαστού του ετερογενούς υποβάθρου, δεδομένου ότι το μέγεθος των ομάδων συμμορφώνεται στην χωρική διακριτική του ικανότητα. Ένας αριθμός προβλημάτων παραμένει ανοιχτός ώστε να ολοκληρωθεί η ποσοτική ανάλυση ποιότητα εικόνας για τις ομάδες μικροαποτιτανώσεων στις τρείς τεχνικές απεικόνισης, όπως είναι η ανάλυση του σχήματος των ομάδων μικροαποτιτανώσεων [23], και το οποίο σχεδιάζεται στα άμεσα επόμενα βήματα.
Appears in Collections:Τμήμα Ιατρικής (ΔΔ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Διατριβή Πετρόπουλος final 2.pdf3.73 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.