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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/49159| ORCID: |  http://orcid.org/0000-0002-4208-2804 |
| Document type: | Dissertação |
| Access type: | Acesso Aberto |
| Title: | Desenvolvimento e aprimoramento de Phantoms antropomórficos mamográficos |
| Alternate title (s): | Development and Improvement of mammographic anthropomorphic Phantoms |
| Author: | Santos, Maria Clara Mendes dos |
| First Advisor: | Patrocinio, Ana Claudia |
| First member of the Committee: | Schiabel, Homero |
| Second member of the Committee: | Carneiro, Pedro Cunha |
| Summary: | Considerando o alto custo, a acessibilidade limitada e a baixa reprodutibilidade dos phantoms mamográficos disponíveis no mercado, vários estudos propuseram modelos alternativos utilizando materiais mais acessíveis, como o Maria Phantom. Esse modelo foi originalmente projetado para simular diferentes densidades mamárias utilizando camadas de parafina em gel e filmes de PVC (Policloreto de Vinila) dispostos aleatoriamente. No entanto, as placas se deformavam com o tempo e variavam em tamanho, resultando em bordas irregulares durante a aquisição da imagem. Para resolver essas limitações, este estudo teve como objetivo melhorar o Maria Phantom, reduzindo a deformação das camadas com cera de abelha, padronizando a geometria das placas e minimizando as irregularidades com moldes impressos em 3D. O novo modelo foi chamado de Phantom “BeeMamma”. A parafina em gel e a cera de abelha foram testadas como materiais equivalentes ao tecido adiposo, com a cera de abelha demonstrando maior durabilidade, facilidade de manuseio e comportamento radiológico semelhante ao tecido adiposo e à parafina em gel. Placas representando diferentes densidades mamárias foram fabricadas variando as quantidades de filme de PVC, e placas adicionais contendo microcalcificações simuladas e nódulos impressos em 3D foram incorporadas. As imagens do Phantom BeeMamma foram adquiridas em diferentes sistemas de mamografia e analisadas usando descritores de textura, incluindo as 14 características de Haralick, assimetria e curtose. Análises iniciais mostraram que a cera de abelha apresenta características radiográficas comparáveis ao tecido adiposo e oferece melhor estabilidade estrutural durante a fabricação e o armazenamento. A análise de atributos indicou que o Phantom BeeMamma reproduz tecidos mamários de densidades variadas de forma eficaz, preservando as características texturais observadas no Maria Phantom, ao mesmo tempo que supera as limitações relacionadas com irregularidades de forma, deformação e dificuldades de manuseamento. Além disso, o Phantom BeeMamma exibiu padrões de textura semelhantes aos das imagens mamográficas reais, comprovando a sua adequação para testar novas técnicas de processamento de imagens e validar esquemas CAD e CADx. |
| Abstract: | Considering the high cost, limited accessibility, and low reproducibility of commercially available mammographic phantoms, several studies have proposed alternative models using more accessible materials, such as the Maria Phantom. This model was originally designed to simulate different breast densities using layers of gel paraffin and PVC (polyvinyl chloride) films arranged randomly. However, the plates deformed over time and varied in size, resulting in irregular edges during image acquisition. To address these limitations, this study aimed to improve the Maria Phantom by reducing layer deformation using beeswax, standardizing plate geometry, and minimizing irregularities using 3D-printed molds. The new model was named “BeeMamma” Phantom. Gel paraffin and beeswax were tested as adipose-equivalent materials, with beeswax demonstrating greater durability, ease of handling, and radiological behavior like adipose tissue and gel paraffin. Plates representing different breast densities were fabricated by varying PVC film quantities, and additional plates containing simulated microcalcifications and 3D-printed nodules were incorporated. BeeMamma Phantom images were acquired on different mammography systems and analyzed using texture descriptors, including the 14 Haralick features, Skewness, and Kurtosis. Initial analyses showed that Beeswax presents radiographic characteristics comparable to adipose tissue and offers improved structural stability during manufacturing and storage. Attribute analysis indicated that BeeMamma Phantom reproduces breast tissues of varying densities effectively, preserving the textural characteristics observed in the Maria Phantom while overcoming limitations related to shape irregularities, deformation and handling difficulties. Furthermore, BeeMamma Phantom exhibited texture patterns like those of real mammographic images, supporting its suitability for testing new image-processing techniques and validating CAD and CADx schemes. |
| Keywords: | Análise de materiais Análise de textura de imagem Materials Analysis Image texture analysis CADx Câncer de mama Breast Cancer Phantom mamográfico Mammographic Phantom |
| Area (s) of CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA |
| Subject: | Engenharia biomédica Mamas - Câncer - Prevenção Mamografia |
| Language: | por |
| Country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
| Program: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Biomédica |
| Quote: | SANTOS, Maria Clara Mendes dos. Desenvolvimento e aprimoramento de Phantoms antropomórficos mamográficos. 2025. 100 f. Dissertação (Mestrado em Ciências) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.5550. |
| Document identifier: | http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.5550 |
| URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/49159 |
| Date of defense: | 16-Dec-2025 |
| Sustainable Development Goals SDGs: | ODS::ODS 12. Consumo e produção responsáveis - Assegurar padrões de produção e de consumo sustentáveis. |
| Appears in Collections: | DISSERTAÇÃO - Engenharia Biomédica |
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