Desenvolvimento de algoritmos computacionais para quantificação e estruturas pulmonares

Abstract

The high-resolution computed tomography has become the imaging diagnostic exam most commonly used for the evaluation of the squeals of Paracoccidioidomycosis. The subjective evaluations the radiological abnormalities found on HRCT images do not provide an accurate quantification. The computer-aided diagnosis systems produce a more objective assessment of the abnormal patterns found in HRCT images. Thus, this research proposes the development of algorithms in Matlab® computing environment can quantify semi-automatically pathologies such as pulmonary fibrosis and emphysema. The algorithm consists in selecting a region of interest (ROI), and by the use of masks, filter densities and morphological operators, to obtain a quantification of the injured area to the area of a healthy lung. The proposed method was tested on ten HRCT scans of patients with confirmed PCM. The results of semi-automatic measurements were compared with subjective evaluations performed by a specialist in radiology, falling to a coincidence of 80% for emphysema and 58% for fibrosis.

A tomografia computadorizada de alta resolução se tornou o exame de diagnóstico por imagem mais utilizado para avaliação das sequelas da Paracoccidioidomicose. As avaliações subjetivas das anormalidades radiológicas encontradas nas imagens de TCAR não proporcionam uma quantificação acurada. O diagnóstico auxiliado por sistemas computacionais produzem uma avaliação mais objetiva dos padrões anormais encontrados nas imagens de TCAR. Desse modo, nesta pesquisa propôs-se o desenvolvimento de algoritmos em ambiente computacional Matlab®, capaz de quantificar semiautomaticamente as patologias pulmonares, tais como fibrose e enfisema. O algoritmo consiste em selecionar a região de interesse (ROI), e por meio da utilização de máscaras, filtros de densidades e operadores morfológicos obter a quantificação da área lesionada em relação à área sadia do pulmão. O método proposto foi testado em dez exames de TCAR de pacientes com PCM confirmada. Os resultados das quantificações semiautomáticas foram comparados com as avaliações subjetivas realizadas por especialista na área de radiologia, recaindo a uma coincidência de 80% para enfisema e 58% para fibrose.