Avaliação computacional de enfisema pulmonar em TC: comparação entre um sistema desenvolvido localmente e um sistema de uso livre

Felix, John Hebert da Silva; Cortez, Paulo César; Costa, Rafael Santiago da; Fortaleza, Simone Castelo Branco; Pereira, Eanes Delgado Barros; Holanda, Marcelo Alcântara

doi:10.1590/s1806-37132009000900008

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“…O tamanho da imagem reconstruída é de 512×512 pixels. As imagens são quantificadas em 16 bits e armazenadas no padrão DICOM (Felix et al, 2009(Felix et al, , 2010Holanda et al, 2010).…”

Section: Aquisição De Imagensunclassified

“…As imagens utilizadas neste trabalho fazem parte de um banco de imagens construído a partir de estudos anteriores e aprovadas pelo Comitê de Ética em Pesquisa do hospital onde foram realizados os exames (Felix et al, 2009(Felix et al, , 2010Holanda et al, 2010). Tal banco de imagens é composto por 72 imagens de voluntários sadios e 20 imagens de paciente com DPOC.…”

Section: Aquisição De Imagensunclassified

“…Esta faixa pode ser subdividida de forma que identifique estruturas e regiões pulmonares. Deste modo, as principais faixas de densidade para caracterização de regiões pulmonares são: de −1000 a −900 UH para áreas hiperaeradas; de −900 a −500 UH para áreas normalmente aeradas; de −500 a −100 UH para áreas pouco aeradas; e de −100 a 100 UH para áreas não aeradas(Felix et al, 2009;Vieira et al, 1998).Rev. Bras.…”

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Segmentação automática 2D de vias aéreas em imagens de tomografia computadorizada do tórax

Cavalcante¹,

Cortez²,

Almeida³

et al. 2013

RBEB

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Resumo Introdução: Grande parte da população mundial é afetada por doenças pulmonares, como é o caso das broncopatias constituídas pela asma, bronquiectasia e a bronquite. O diagnóstico de broncopatias é baseado no estado das vias aéreas. Neste sentido, a segmentação automática das vias aéreas em imagens de Tomografi a Computadorizada (TC) do tórax é uma etapa fundamental para auxílio ao diagnóstico dessas doenças. Métodos: O presente trabalho avalia algoritmos e desenvolve métodos de segmentação automática das vias aéreas 2D. Tais métodos são compostos por algoritmos de detecção de vias aéreas, sendo estes rede neural Multilayer Perceptron (MLP) e Análise de Densidades Pulmonares (ADP), e por algoritmos de segmentação de vias aéreas, sendo estes Crescimento de Região (CR), Método de Contornos Ativos (MCA) Balão e Topológico Adaptativo. Resultados: Os resultados foram obtidos em três etapas: análise comparativa entre os algoritmos de detecção MLP e ADP, com um padrão-ouro adquirido por três médicos com expertise em imagens de TC do tórax; análise comparativa entre algoritmos de segmentação MCA balão, MCA topológico adaptativo, MLP e CR; e avaliação das possíveis combinações entre os algoritmos de detecção e segmentação, resultando no método completo para segmentação automática das vias aéreas em 2D. Conclusão: A baixa incidência de falso-negativo e a redução signifi cativa de falso-positivo, resulta em coefi ciente de similaridade e sensibilidade superior a 91% e 87% respectivamente, para uma combinação dos algoritmos, com qualidade de segmentação satisfatória. Palavras-chave Segmentação de vias aéreas, Tomografi a computadorizada, Método de contornos ativos, Análise de densidades pulmonares. Automatic 2D segmentation of airways in thorax computed tomography images Abstract Introduction: Much of the world population is affected by pulmonary diseases, such as the bronchial asthma, bronchitis and bronchiectasis. The bronchial diagnosis is based on the airways state. In this sense, the automatic segmentation of the airways in Computed Tomography (CT) scans is a critical step in the aid to diagnosis of these diseases. Methods: This paper evaluates algorithms for airway automatic segmentation, using Neural Network Multilayer Perceptron (MLP) and Lung Densities Analysis (LDA) for detecting airways, along with Region Growing (RG), Active Contour Method (ACM) Balloon and Topology Adaptive to segment them. Results: We obtained results in three stages: comparative analysis of the detection algorithms MLP and LDA, with a gold standard acquired by three physicians with expertise in CT imaging of the chest; comparative analysis of segmentation algorithms ACM Balloon, ACM Topology Adaptive, MLP and RG; and evaluation of possible combinations between segmentation and detection algorithms, resulting in the complete method for automatic segmentation of the airways in 2D. Conclusion: The low incidence of false negative and the signifi cant reduction of false positive, results in similarity coeffi cient and sensitivity exceeding 91...

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Section: Aquisição De Imagensunclassified

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Segmentação automática 2D de vias aéreas em imagens de tomografia computadorizada do tórax

Cavalcante¹,

Cortez²,

Almeida³

et al. 2013

RBEB

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“…Correções empíricas são utilizadas para os casos de concentrações mais elevadas, onde o efeito de sobreposições de gotículas é mais acentuado. Essa técnica apresentou resultados razoáveis para concentrações abaixo de 600 cm −3 , mas para concentrações mais altas, encontradas em muitas situações de interesse, os resultados mostram uma subestimação sistemática do número de partículas ativadas(Frank et al, 2006;Rose et al, 2008).A segmentação de objetos sobrepostos em imagens tem sido bastante estudada, uma vez que esse é um problema cuja solução robusta é fundamental em vários processos de automação(Schmitt and Reetz, 2009;Albuquerque et al, 2010;Pavlidis and Horowitz, 1974;Felix et al, 2009;Malpica et al, 1997). O método da transformada watershed tem sido utilizado em diversas aplicações onde o problema da segmentação de objetos sobrepostos está presente nas imagens(Yang et al, 2006;Mao et al, 2006;Parvati et al, 2008;Chen et al, 2009;Xie et al, 2009).Nesse trabalho, propõe-se a aplicação da transformação watershed associada à binarização por limiar e transformação de distância para contagem de gotículas originadas da ativação de CCN no CCNC construído.…”

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Sistema automático para a medição da concentração dos núcleos de condensação de nuvens por visão computacional

Pinheiro

Cortez

Mota

2011

Sba Controle & Automação

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Neste artigo é descrito um sistema para medição automática da concentração de núcleos de condensação de nuvens por visão computacional, os procedimentos e a infraestrutura de laboratório para sua avaliação e, por fim, compara suas medições com as de outro equipamento considerado como referência. O sistema de medição desenvolvido utiliza para tal, técnicas de processamento digital de imagens. O processo consiste na captura de uma amostra do ar atmosférico dentro de uma câmara de nuvens estática por difusão supersaturada de vapor de água. Nesta condição, as moléculas do vapor de água condensam sobre os núcleos de condensação de nuvens presentes no ar capturado, produzindo gotículas de água. Estas gotículas ao caírem por gravidade cruzam um feixe de luz LASER, que define um volume de amostragem, o que as tornam visíveis. Uma série de imagens deste processo é digitalizada e processada para identificação e isolamento das gotículas presentes no volume de amostragem. Em seguida, estas gotículas são automaticamente contadas e a sua concentração é calculada. As técnicas de binarização por limiar, transformada de distância e transformada watershed são utilizadas. Uma metodologia eficiente para determinação do volume de amostragem também é apresentada. Os resultados, dos experimentos realizados em condições controladas, indicam que os procedimentos aplicados são adequados na determinação da concentração dos núcleos de condensação de nuvens e que o equipamento desenvolvido é efetivo em altas concentrações em que outros equipamentos equivalentes já não são confiáveis devido ao efeito da sobreposição de gotículas nas imagens analisadas.

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“…Além disso, chamou a atenção a seguinte unidade principal, também de ;BRUNO, 2009;MORAES;FILHO;ZAMIAN, 2009;FOGUEL et al, 2009;DI SOUZA;CASTRO, 2009;FRAGA;ZANONI, 2009], 9 fazem parte de textos de Pneumologia RIBEIRO, 2008;VIEIRA et al, 2008;FORTUNATO et al, 2008;SANTOS et al, 2008;HOLANDA et al, 2009;SOUSA et al, 2009;BRANDÃO et al, 2009;MUKAI;ALVES;NASCIMENTO, 2009;FELIX et al, 2009] e 4 integram textos de Educação Especial [PINOTTI;BOSCOLO, 2008;BRACCIALLI et al, 2008;GUARINELLO et al, 2009;MELO;FERREIRA, 2009].…”

Section: Eixos E Unidadesunclassified

Modelos para a estruturação de artigos científicos: um estudo de instruções aos autores a introduções de artigos de revistas da Scientific Electronic Library Online do Brasil

Aragão¹

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Barzotto, pela orientação rigorosa, pelas leituras sensíveis e desconfiadas dos inúmeros rascunhos deste texto, pela insistência na formação de laços sociais para a pesquisa científica e por proporcionar a autonomia imprescindível para o crescimento de um pesquisador. Aos demais membros da banca do exame de qualificação, professores Dr. Luiz Antônio da Silva e Dra. Maria Elizabeth Leuba Salum, pelo diálogo franco sobre uma versão preliminar desta dissertação, troca fundamental para o seu amadurecimento. Às colegas de pós-graduação Kátia Zanvettor e Margarete Fátima Pauletto Sales e Silva, pelos apontamentos valiosos feitos a respeito de uma versão rudimentar deste texto. À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, pelo apoio financeiro concedido (processo nº 2009/12793-0). A minha família, pelo incentivo constante à empresa intelectual e, em especial, a minha irmã, Solange, por ouvir e debater aspectos relacionados à pesquisa de mestrado, e a minha esposa, Tomomi, por observar e comentar os elementos gráficos deste texto e, ainda, por revisar a versão em Língua Japonesa do resumo.

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Avaliação computacional de enfisema pulmonar em TC: comparação entre um sistema desenvolvido localmente e um sistema de uso livre

Abstract: The SISDEP was efficient in segmenting the lungs and quantifying lung hyperinflation, presenting an excellent correlation with the Osiris system. The SISDEP constitutes a promising computational tool for diagnosing and assessing the progression of emphysema in HRCT images of COPD patients.

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Segmentação automática 2D de vias aéreas em imagens de tomografia computadorizada do tórax

Segmentação automática 2D de vias aéreas em imagens de tomografia computadorizada do tórax

Sistema automático para a medição da concentração dos núcleos de condensação de nuvens por visão computacional

Modelos para a estruturação de artigos científicos: um estudo de instruções aos autores a introduções de artigos de revistas da Scientific Electronic Library Online do Brasil

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