Implementation of elastographic maps using medium filter on an open architecture platform

Autor: Carbente, Rubem Petry
Přispěvatelé: Maia, Joaquim Miguel, Assef, Amauri Amorin, Carneiro, Antônio Adilton Oliveira, Cunha, José Carlos da, Hara, Marcos Santos, Miranda, Caio Marcelo de
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron:UTFPR
Popis: Conselho Nacional do Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) O uso da tecnologia ultra-rápida tem permitido observar fenômenos e eventos na ultrassonografia: dentre os quais a obtenção do mapa de micro doppler e a avaliação da viscoelasticidade tecidual. A formação ultra-rápida de imagens pode ser utilizada para encontrar ondas de cisalhamento transitórias que se propagam no tecido mole, o que permite a quantificação das propriedades mecânicas do tecido via elastografia. Esta técnica permite o diagnóstico e monitoramento simples e não invasivo de doenças. Esta tese apresenta um método para estimar as propriedades viscoelásticas e a rigidez de estruturas usando a técnica de ultrassom conhecida como imagem de elasticidade de onda de cisalhamento (SWEI). A plataforma de pesquisa Verasonics Vantage 128 e o transdutor L11-4v foram usados para adquirir sinais de radiofrequência de um phantom de simulação de elastografia 049A (CIRS, EUA), com subsequente processamento e análise no MATLAB. As imagens e os índices obtidos refletem as medidas qualitativas das diferentes regiões de inclusões no phantom de ultrassom e as respectivas alterações nas propriedades viscoelásticas de áreas distintas. A comparação dos resultados obtidos com esta técnica proposta e outras técnicas comumente usadas demonstra as características da filtragem mediana na suavização de variações de velocidade para formar imagens elastográficas. Os resultados da técnica proposta neste estudo estão dentro das margens de erro indicadas pelo fabricante do phantom; para a base e para inclusões tipo I, II, III e IV, a elasticidade em kPa e os erros percentuais obtidos pelo método proposto neste estudo foram de 29,18 (-16,7%), 10,26 (-28,2%), 15,64 (-11,7%), 45,81 (-1,8%) e 85,21 (-6,5%), respectivamente. A nova técnica de obtenção de imagens utiliza uma função de filtragem distinta que considera a velocidade média na região em torno de cada elemento de imagem, permitindo ajustes de acordo com as características das inclusões no ultrassom e otimizando as imagens elastográficas resultantes. The use of ultrafast technology has allowed to observe phenomena and events in the ultrasonography: among them the obtaining of the map of micro Doppler and the evaluation of the viscoelasticity of the tissue. Ultrafast image formation can be utilized to find transitory shear waves propagating in soft tissue, which permits quantification of the mechanical properties of the tissue via elastography. This technique permits simple and noninvasive diagnosis and monitoring of disease. This article presents a method to estimate the viscoelastic properties and rigidity of structures using the ultrasound technique known as shear wave elasticity imaging (SWEI). The Verasonics Vantage 128 research platform and L11-4v transducer were used to acquire radio frequency signals from a model 049A elastography phantom (CIRS, USA), with subsequent processing and analysis in MATLAB. The images and indexes obtained reflect the qualitative measurements of the different regions of inclusions in the phantom and the respective alterations in the viscoelastic properties of distinct areas. Comparison of the results obtained with this proposed technique and other commonly used techniques demonstrates the characteristics of median filtering in smoothing variations in velocity to form elastographic images. The results of the technique proposed in this study are within the error margins indicated by the phantom manufacturer; for the phantom base and for inclusions type I, II, III and IV, the elasticity in kPa and the percentage errors obtained by the method proposed in this study were of 29.18 (-16.7%), 10.26 (-28.2%), 15.64 (-11.7%), 45.81 (-1.8%), and 85.21 (-6.5%), respectively. The new technique to obtain images uses a distinct filtering function which considers the mean velocity in the region around each pixel, in turn allowing adjustments according to the characteristics of the phantom inclusions within the ultrasound and optimizing the resulting elastographic images.
Databáze: OpenAIRE
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