Comparaison objective de systèmes d'imagerie conventionnelle et numérique en mammographie

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State: Public
Version: After imprimatur
License: Not specified
Serval ID
serval:BIB_R_495
Type
PhD thesis: a PhD thesis.
Collection
Publications
Institution
Title
Comparaison objective de systèmes d'imagerie conventionnelle et numérique en mammographie
Author(s)
Pachoud Marc
Director(s)
Valley Jean-François
Institution details
Université de Lausanne, Faculté des sciences
Publication state
Accepted
Issued date
2003
Language
french
Abstract
L'objectif de ce travail est le développement d'une méthode de
caractérisation objective de la qualité d'image s'appliquant à des systèmes de mammographie
analogique, utilisant un couple écran-film comme détecteur, et numérique, basé sur une
technologie semi-conductrice, ceci en vue de la comparaison de leurs performances. La
méthode développée tient compte de la gamme dynamique du détecteur, de la détectabilité de
structures de haut contraste, simulant des microcalcifications, et de structures de bas
contraste, simulant des opacités (nodules tumoraux). La méthode prend également en
considération le processus de visualisation de l'image, ainsi que la réponse de
l'observateur. Pour réaliser ceci, un objet-test ayant des propriétés proches de celles d'un
sein comprimé, composé de différents matériaux équivalents aux tissus, allant du glandulaire
à l'adipeux, et comprenant des zones permettant la simulation de structures de haut et bas
contraste, ainsi que la mesure de la résolution et celle du bruit, a été développé et testé.
L'intégration du processus de visualisation a été réalisée en utilisant une caméra CCD
mesurant directement les paramètres de qualité d'image, à partir de l'image de l'objet-test,
dans une grandeur physique commune au système numérique et analogique, à savoir la luminance
arrivant sur l'oeil de l'observateur. L'utilisation d'une grandeur synthétique intégrant
dans un même temps, le contraste, le bruit et la résolution rend possible une comparaison
objective entre les deux systèmes de mammographie. Un modèle mathématique, simulant la
réponse d'un observateur et intégrant les paramètres de base de qualité d'image, a été
utilisé pour calculer la détectabilité de structures de haut et bas contraste en fonction du
type de tissu sur lequel celles-ci se trouvent. Les résultats obtenus montrent qu'à dose
égale la détectabilité des structures est significativement plus élevée avec le système de
mammographie numérique qu'avec le système analogique. Ceci est principalement lié au fait
que le bruit du système numérique est plus faible que celui du système analogique. Les
résultats montrent également que la méthodologie, visant à comparer des systèmes d'imagerie
numérique et analogique en utilisant un objet-test à large gamme dynamique ainsi qu'une
caméra, peut être appliquée à d'autres modalités radiologiques, ainsi qu'à une démarche
d'optimisation des conditions de lecture des images.<br/><br/>The goal of this work was to develop a method to objectively compare the
performance of a digital and a screen-film mammography system in terms of image quality and
patient dose. We propose a method that takes into account the dynamic range of the image
detector and the detection of high contrast (for microcalcifications) and low contrast (for
masses or tumoral nodules) structures. The method also addresses the problems of image
visualization and the observer response. A test object, designed to represent a compressed
breast, was constructed from various tissue equivalent materials ranging from purely adipose
to purely glandular composition. Different areas within the test object permitted the
evaluation of low and high contrast detection, spatial resolution, and image noise. All the
images (digital and conventional) were captured using a CCD camera to include the
visualization process in the image quality assessment. In this way the luminance reaching
the viewer?s eyes can be controlled for both kinds of images. A global quantity describing
image contrast, spatial resolution and noise, and expressed in terms of luminance at the
camera, can then be used to compare the two technologies objectively. The quantity used was
a mathematical model observer that calculates the detectability of high and low contrast
structures as a function of the background tissue. Our results show that for a given patient
dose, the detection of high and low contrast structures is significantly better for the
digital system than for the conventional screen-film system studied. This is mainly because
the image noise is lower for the digital system than for the screen-film detector. The
method of using a test object with a large dynamic range combined with a camera to compare
conventional and digital imaging modalities can be applied to other radiological imaging
techniques. In particular it could be used to optimize the process of radiographic film
reading.
Create date
09/12/2009 11:50
Last modification date
20/05/2020 6:20
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