Resumo Ensaios Não Destrutivos (END) são amplamente utilizados na indústria. Dentre as principais técnicas de END, as mais utilizadas são baseadas no uso do ultrassom. Uma destas técnicas é o Tempo de Voo da Onda Difratada (ToFD). A técnica ToFD baseia-se no uso de duas sondas angulares colocadas paralelamente sobre a mesma superfície, a uma distância fixa uma da outra, conhecida como Probe Center Separation (PCS). O PCS visa obter o foco das ondas sônicas em uma região específica da peça inspecionada, no entanto, o feixe não atinge totalmente a peça. Com a variação do PCS, a peça poderá ser inspecionada por completo. Portanto, foi testado se, por meio da variação do PCS, é possível minimizar a zona morta, aumentando a confiabilidade da inspeção. Concluiu-se que a variação do PCS tem influência direta sobre a identificação das descontinuidades próximas a superfície ou próximas ao fundo do bloco. Evidenciou que, para descontinuidades superficiais, o PCS menor é mais eficaz, enquanto que para descontinuidades próximas ao fundo do bloco, PCS maiores são mais eficazes. Aspectos metrológicos foram considerados neste trabalho de desenvolvimento tecnológico.

Abstract The Non-Destructive Testing (NDT) are widely used in industry. Among the main NDT techniques, the most used are based on the use of ultrasound. One of these is the Time of Flight Diffraction Technique (ToFD). The ToFD is based on the use of two angle transducers placed in parallel on the same surface at a fixed distance from one another, known as Probe Center Separation (PCS). The PCS seeks the focus of sonic waves in a part of the inspected point on which to characterize, however, the beam is not totally reaches the workpiece to be inspected. Therefore, it is believed that with the variation of PCS, the piece may be completely inspected. Therefore, it was tested whether, by varying the PCS is possible to minimize the dead zone, increasing the reliability of inspection. It was concluded that the variation of PCS in ToFD technique has direct influence in the identification of discontinuities near the surface or near the bottom of the piece. It was evident that for surface discontinuities the lowest PCS is more effective, whereas for discontinuities near the bottom, larger PCS are most efficient. Metrology is the base of this research of technological development.

INTRODUCTION: Breast cancer has the second highest world's incidence rate, according to the Brazilian National Cancer Institute (INCa). Clinical examination and mammography are the best methods for early diagnosis. Computer-aided detection (CADe) and computer-aided diagnosis (CADx) systems are developed to improve mammographic diagnosis. Basically, CADx systems have three components: (i) segmentation, (ii) parameters extraction and selection, (iii) lesion classification. The first step for a CADx system is segmentation. METHODS: A microcalcification segmentation method is proposed, based on morphological operators, Otsu's Method and radiologists' knowledge. Pre-processing with top-hat operators improves contrast and reduces background noise. The Otsu's method automatically selects the best grey-level threshold to segment microcalcifications, obtaining binary images. Following, inferior reconstruction and morphological dilatation operators are applied to reconstruct lost structure details and fill small flaws in the segmented microcalcifications. Finally, the Canny edge detection is applied to identify microcalcifications contour candidates for each region-of-interest (ROI). Two experienced radiologists intervene in this semi-automatic method, firstly, selecting the ROI and, then, analyzing the segmentation result. The method was assessed in 1000 ROIs from 158 digital images (300 dpi, 8 bits). RESULTS: Considering the radiologists opinion, the rates of ROIs adequately segmented to establish a diagnosis hypothesis were 97.8% for one radiologist and 97.3% for the other. Using the Area Overlap Measure (AOM) and the 2136 microcalcifications delineated by an experienced radiologist as gold standards, the method achieved an average AOM of 0.64±0.14, being 0.56±0.09 for small microcalcifications and 0.66±0.13 for the large ones. Moreover, AOM was 0.64±0.13 for the benign and 0.64±0.14 for the malignant lesions with no statistical differences between them. CONCLUSION: Based on these findings, the proposed method could be used to develop a CADx system that could help early breast cancer detection.

OBJETIVO: Avaliar o desempenho de parâmetros morfométricos, calculados a partir do contorno de lesões de mama em ultrassonografias, na quantificação de suas características morfológicas e na distinção das categorias 2, 3, 4 e 5 do sistema de classificação ecográfica BI-RADS. MATERIAIS E MÉTODOS: A casuística é composta por 40 casos com registro ortogonal de pacientes submetidas à cirurgia. A partir das lesões segmentadas, foram calculados cinco parâmetros morfométricos para quantificar o contorno e a forma das lesões: razão de área, razão de superposição, valor residual normalizado, circularidade e razão entre largura e profundidade. A análise discriminante linear foi usada para selecionar os parâmetros mais significativos na distinção das características morfológicas das lesões, usando como figura de mérito a curva ROC. RESULTADOS: A razão de superposição foi capaz de diferenciar estatisticamente as lesões classificadas como BI-RADS 3 daquelas classificadas como BI-RADS 4 (a = 5%; p = 0,015), sendo, também, o parâmetro morfométrico que apresentou melhor desempenho na diferenciação entre lesões malignas e benignas. CONCLUSÃO: Este resultado indica que a análise morfométrica de lesões de mama em ultrassonografias tem potencial para auxiliar na distinção de pacientes que deveriam ser submetidas à biópsia, daquelas que poderiam manter controle por métodos de imagem.

OBJECTIVE: To assess the performance of morphometric parameters calculated from breast lesion contours at ultrasonography, in the quantification of morphological features and in the distinction among BI-RADS categories 2, 3, 4 and 5. MATERIALS AND METHODS: The present casuistry included 40 cases, with orthogonal imaging of patients submitted to surgery. Based on the lesions segmentation, the following five morphometric parameters were calculated: area ratio, overlap ratio, normalized residual value, circularity and depth-to-width ratio. Linear discriminant analysis was applied to select the best parameters, and ROC curve was utilized as figure of merit. RESULTS: Overlap ratio was able to statistically distinguish breast lesions classified as BI-RADS 3 from others classified as BI-RADS 4 (a = 5%; p = 0.015). Additionally, such parameter presented the best performance in the differentiation between malignant and benign breast lesions. CONCLUSION: These results indicate that morphometric analysis of breast lesions at ultrasonography seems to be helpful in distinguishing patients who should undergo biopsy from those to be followed-up only with imaging methods.

OBJETIVO: Avaliar as características de textura de lesões de mama em imagens por ultrassom de pacientes submetidas a cirurgia conservadora que apresentaram, ou não, recidiva. MATERIAIS E MÉTODOS: As imagens de ultrassom de 36 pacientes submetidas a cirurgia conservadora, com 12 tendo apresentado recidiva local e 24 que não apresentaram recidiva no local da cirurgia, foram divididas em: 3 malignas na mama oposta, 7 nódulos benignos, 5 hiperplasias atípicas e 9 alterações fibrocísticas. A textura das lesões foi quantificada utilizando-se dez parâmetros calculados da matriz de coocorrência e da curva de complexidade. Análise discriminante linear foi aplicada aos parâmetros para discriminação de lesões de mama em pacientes submetidas a cirurgia conservadora que apresentaram, ou não, recidiva. RESULTADOS: Avaliando-se a capacidade dos parâmetros em distinguir as recidivas do grupo composto por lesões não recidivas benignas e hiperplasias atípicas, obteve-se especificidade de 100%, com valores de acurácia e sensibilidade superiores a 91%. Num segundo teste, foi possível distinguir as cinco hiperplasias, das lesões não recidivas benignas. CONCLUSÃO: Apesar do número reduzido de casos, os resultados obtidos são encorajadores, sugerindo que o uso da quantificação da textura pode auxiliar na diferenciação entre lesões benignas, hiperplasias atípicas e lesões malignas de origem recidiva.

OBJECTIVE: The purpose of this study was to assess the features of breast lesion texture on sonographic images of patients submitted to breast-conserving surgery, with or without tumor recurrence. MATERIALS AND METHODS: Sonographic images of 36 patients submitted to conservative surgery for breast cancer, 12 of them with, and 24 without local recurrence, included 3 contralateral malignant lesions, 7 benign lumps (3 cysts and 4 fibroadenomas), 5 atypical hyperplasias and 9 fibrocystic changes. The quantification of features of breast lesion texture was based on ten parameters calculated from gray-level co-occurrence matrix and complexity curve. Linear discriminant analysis was applied to the texture parameters for differentiating between breast lesions in women submitted to conservative surgery with and without tumor recurrence. RESULTS: The assessment of performance of texture parameters in distinguishing lesion recurrences in a group including benign lumps and atypical hyperplasias demonstrated specificity of 100%, and accuracy and sensitivity > 91%. Another test demonstrated that texture parameters were useful in the differentiation between atypical hyperplasias and benign lumps. CONCLUSION: Despite the limited number of cases, the present results can be considered as promising, suggesting that texture parameters may help in the differentiation among benign lumps, atypical hyperplasias and recurrent malignant lesions.