19th International Symposium of Electrical Engineering

SIE 2021

Fractals as a tool to assist the physician in the observation of mammograms.

Abstract

Mammograms are widely used for the diagnosis of microcalcifications, nodules, and architectural distortions. One tool is the fractal dimension, which could be used to locate lesions on mammograms.

The objective of this work was to use the multifractal spectrum / alpha image for segmentation and the fractal dimension as a classifier of benignity or malignancy.

20 images of the Mini all Mias base were used, which contained masses, microcalcifications and architectural distortion and were processed with the MATLAB2017a software. The fractal dimension (method of counting cubes with threshold and prisms), the multifractal spectrum (from it the falf image can be segmented), the alpha image and the falf image were studied.

With the prism method, it was not possible to classify lesions, while with the box method it was observed that the value of the dimension depends on the improvement made to the image. The most reliable method is the threshold method, and by repeating the methodology of a single author, the correct classification was achieved. The best contrast for the falpha image with threshold 0.3 and microcalcifications and masses were distinguished. The spiculated masses and architectural distortion of dense breasts could not be segmented.

Finally, the fractal dimension could be used to classify lesions and the falpha image could help the doctor in the diagnosis, but it would be necessary to continue trying with many more images and using a 5Mp monitor.

Resumen

Las mamografías son ampliamente utilizadas para el diagnóstico de microcalcificaciones, nódulos y distorsiones arquitectónicas. Una herramienta es la Dimensión fractal, la cual podría ser utilizada para ubicar lesiones en los mamogramas.

El objetivo de este trabajo fue utilizar el Espectro multifractal/ imagen alfa para la segmentación y la dimensión fractal como clasificador de benignidad o malignidad.

Se usaron 20 imágenes de la base Mini all Mias, las cuales contenían masas, microcalcificaciones y distorsión arquitectónica y se procesaron con el software MATLAB2017a. Se estudiaron la dimensión fractal (método de conteo de cubos con umbral y prismas), el Espectro multifractal (a partir de él se puede segmentar la imagen falfa), la Imagen alfa y la imagen falfa.

Con el método de prismas no se logró clasificar lesiones, en tanto con el método de cajas se observó que el valor de la dimensión depende de la mejora realizada a la imagen. El método más confiable es el del umbral y repitiendo metodología de un solo autor se logró la correcta clasificación. El mejor contraste para la imagen falfa con umbral 0.3 y se distinguieron las microcalcificaciones y las masas. Las masas espiculadas y distorsión arquitectónica de mamas densas no se pudieron segmentar.

Finalmente, la dimensión fractal se podría utilizar para clasificar lesiones y la imagen falfa podría ayudar al médico en el diagnóstico, pero habría que seguir probando con muchas más imágenes y utilizando un monitor de 5Mp.