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Sistemas CAD em Patologia Mamária
Carolina Isabel Henriques Rodrigues
Setembro de 2008
Sistemas CAD em Patologia Mamária
Monografia do Curso de Mestrado em Engenharia Biomédica da Universidade do Porto
Carolina Isabel Henriques Rodrigues Licenciada em Radiologia pela Escola Superior de Tecnologia
da Saúde de Coimbra (2006)
Orientador:
João Manuel R. S. Tavares Professor Auxiliar do Departamento de Engenharia Mecânica e
Gestão Industrial da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto
Co-Orientador: Ana Mafalda Reis
Doutoranda em Ciências Médicas pelo Instituto de Ciências Biomédicas Abel Salazar da Universidade do Porto
Assistente Hospitalar de Neurorradiologia do Hospital Pedro Hispano
Agradecimentos Ao Professor João Manuel R. S. Tavares pela orientação, apoio e, acima
de tudo, disponibilidade, indispensáveis para a correcta elaboração deste Relatório.
À Dra. Ana Mafalda Reis pelos conhecimentos transmitidos, pelo apoio prestado e pela motivação demonstrada.
Aos meus pais, que mesmo à distância, sempre lutaram a meu lado. À D. Ana Soares e ao Dr. Vítor Soares por criarem condições
necessárias que permitiram o total empenho neste Relatório. Ao Duarte, por estar sempre a meu lado.
Sumário O principal objectivo deste Monografia é permitir uma compreensão dos
Sistemas CAD, as suas bases, os seus algoritmos e o seu modo de aplicação, para que os objectivos traçados para a Dissertação possam ser concretizados.
Para que estes objectivos sejam cumpridos foi necessário, primeiramente, compreender de que se trata o cancro da mama. Seguidamente são explorados os exames de diagnóstico que contribuem para a detecção do mesmo.
Uma parte importante desta Monografia é a caracterização das massas mamárias, que irá permitir a construção de um algoritmo que preencha todas as características destas lesões, de modo a tornar a especificidade e sensibilidade dos sistemas CAD o mais próximo dos 100% possível.
Finalmente são estudados os sistemas CAD, quanto ao seu modo de funcionamento e quanto às ofertas existentes no mercado actual.
Índice Capitulo I – Introdução ao Tema e Estrutura da Monografia 1
1.1. Enquadramento 3 1.2. Principais Objectivos 3 1.3. Estrutura Organizativa 4 1.4. Contribuições Principais 5
Capitulo II – Noções Básicas das Técnicas de Imagiologia 7 2.1. Introdução 9 2.2. Radiologia e Fluoroscopia 19
2.2.1. Históri 10 2.2.2. Princípios físicos 11 2.2.3. Indicações Clínicas 15 2.2.4. Era Digital 16
2.3. Tomografia Computorizad 17 2.3.1. História 17 2.3.2. Princípios Físicos 18 2.3.2. Indicações Clínicas 24
2.4. Ressonância Magnétic 26 2.4.1. História 26 2.4.2. Princípios Físicos 27 2.4.3. Indicações Clínicas 30
2.5. Ultrassonografia 31 2.5.1. História 31 2.5.2. Princípios Físicos 32 2.5.3. Indicações Clínicas 36
2.6. Sumário 37 Capitulo III – Radiobiologia e Protecção Radiológica 39
3.1. Introdução 41 3.2. Unidades de Dose de Radiação 41 3.4. Radiação Ionizante 43 3.5. Molécula de DNA 44
3.4.2. Efeitos Directos e Indirectos da Radiação 47 3.4.3. Classificação dos efeitos Biológicos 49
3.6. Protecção Radiológica 52 3.6.1. Limites de Doses 56
3.7. Sumário 58 Capitulo IV – Mama 59
4.1. Introdução 61 4.2. Anatomia da Mama 61 4.3. Patologia Benigna da Mama 65
4.3.1. Displasia mamária 65 4.3.2. Quistos Mamários 66
i
ii
4.3.3. Fibroadenoma 67 4.3.4. Escorrência mamilar 67 4.3.5. Abcesso Sub Aureolar Crónico Recorrente 68 4.3.6. Mastite e Abcesso Mamário 68
4.4. Cancro de Mama 69 4.4.1. Epidemiologia 69 4.4.2. Biologia Tumoral 70 4.4.3. Factores de Risco 71 4.4.4. Classificação Tumoral 73 4.4.5. Classificação Anátomo–Patológica 75 4.4.6. Tratamento 77
4.5. Sumário 81 Capítulo V – Diagnóstico da Patologia Mamária 83
5.1. Introdução 85 5.2. História clínica 85 5.3. Exploração Física 86 5.4. Mamografia 87
5.4.1. Constituição de um Equipamento de Mamografia 88 5.4.2. Exame de Mamografia 94 5.4.3 Caracterização radiológica das lesões mamárias 96
5.5. Ultrassonografia 101 5.6. Ressonância Magnética e Nuclear 102 5.7. Punção Aspirativa com Agulha Fina 104 5.8. Biopsia 104 5.9. Receptores hormonais (estrógeno e progesterona) 105 5.10. Sumário 105
Capitulo VI – Detecção Auxiliada por Computador (Sistemas CAD) 107 6.1. Introdução 109 6.2. Definição de sistema CAD 111 6.3. Visão Computacional e Inteligência Artificial 112 6.4. Avaliação de um Sistema CAD 114 6.5. Sistemas CAD comerciais 116 6.6. Sumário 124
Capitulo VII – Conclusões e Perspectivas Futuras 125 7.1. Conclusões 127 7.2. Perspectivas Futuras 128
Referências Bibliográficas 131
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
Capitulo I – Introdução ao Tema e
Estrutura da Monografia
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MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
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MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
1.1. Enquadramento O cancro da mama é uma das neoplasias malignas que imputa um maior
estigma por parte da comunidade feminina. Esta relação prende-se com o facto
de ainda se recorrer à mastectomia como a forma mais habitual e segura de
tratamento, levando a uma desfiguração da aparência feminina e alterando o
modo como a paciente se retrata, obrigando muitas vezes ao seu
acompanhamento psicológico.
A detecção do cancro da mama na fase inicial do seu desenvolvimento é,
até hoje, a melhor solução, tendo em vista um prognóstico positivo que não
envolva a mutilação do corpo feminino.
Para que a detecção seja feita atempadamente, a mulher terá que praticar
um plano mensal de auto-exame da mama, assim como realizar as
mamografias recomendadas a partir de determinada faixa etária. O auto-exame
permitirá a detecção de lesões palpáveis. A mamografia permite achados de
lesões não palpáveis e muitas vezes sem manifestações clínicas. Deste modo,
é essencial que as mulheres adiram ao rastreio do cancro da mama.
O exame mamográfico permite a detecção e caracterização de lesões na
mama; no entanto, a similaridade de padrões entre os tecidos normais e
patológico dificulta a elaboração do diagnóstico.
Como forma de ajudar ultrapassar este obstáculo foram, e estão a ser,
desenvolvidos sistemas computacionais para auxiliar o médico na detecção de
lesões mamárias, denominados sistemas CAD.
1.2. Principais Objectivos Os sistemas CAD são uma tecnologia relativamente recente. A sua
aplicação na prática clínica só se deu no ano 2000. Desde então os avanços
têm-se verificado a cada nova versão lançada no mercado. Estudos efectuados
recentemente demonstram melhorias alcançadas na detecção precoce do
cancro da mama usando tais sistemas. No entanto, ainda são apontadas
algumas falhas na detecção e caracterização das lesões aquando da sua
utilização.
Um dos maiores problemas destes sistemas é a detecção de
microcalcificações, pequenos clusters de composições de cálcio que podem ter
densidade muito parecida ao tecido envolvente.
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MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
Com esta dificuldade no horizonte ambiciona-se, uma fez finalizada esta
Dissertação, ter atingido os seguintes objectivos principais:
– Identificar e hierarquizar directivas para a construção de um
sistema CAD adequado para análise e caracterização de
mamografias;
– Apresentar novas soluções para a detecção de microcalcificações
em mamografias.
Em correspondência com a Dissertação associada, esta Monografia tem
por objectivo fazer uma introdução teórica às técnicas de Imagiologia
existentes, com especial relevo para a técnica de mamografia, e explanar o
estado da arte no que respeita a sistemas CAD, em particular em mamografia.
1.3. Estrutura Organizativa A elaboração desta Monografia, intitulada “Sistemas CAD em Patologia
Mamária”, tem em atenção a diversidade das áreas de investigação que
abarcam este tema. Deste modo, pretende-se organizar a presente Monografia
em capítulos distintos, que permitam satisfazer as lacunas de conhecimento
que possam advir da pluralidade científica que compila esta Dissertação.
Seguidamente é apresentada, de forma resumida, a organização estrutural
desta Monografia.
Capitulo II. Noções Básicas das Técnicas de Radiologia
Neste capítulo pode encontrar-se as técnicas que reúnem a Imagiologia.
São descritos os fenómenos físicos que contribuem para a formação de
imagem em cada uma das técnicas, assim como as aplicações clínicas mais
pertinentes em cada caso.
Capitulo III. Radiobiologia e Protecção Radiológica
O terceiro capítulo realça a importância da protecção em Radiologia. São
referenciadas as alterações induzidas na molécula de DNA, quer por efeitos
directos ou indirectos. Seguidamente é explanada a classificação dos efeitos
biológicos. As medidas de protecção radiológica assim os limites de dose de
radiação complementam o terminus do capitulo.
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MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
Capitulo IV. Mama
A mama é o foco principal deste capítulo. Aqui, encontra-se a descrição
da anatomia da mama, assim como a exposição das diferentes patologias
benignas mamárias. O cancro da mama ocupa lugar de destaque pela sua
importância na elaboração da Dissertação. Com tal, é feita referência à
epidemiologia, à biologia tumoral, aos factores de risco, aos diferentes tipos de
classificação tumoral, às patologias consideradas malignas e, finalmente, aos
tipos de tratamento possíveis em casos de cancro da mama.
Capitulo V. Diagnóstico da Patologia Mamária
Este capítulo apresenta-se como fulcral na execução do primeiro objectivo
da Dissertação, a elaboração das directrizes na construção de um sistema
CAD para mamografia. É aqui que são descritas todas as características
radiológicas dos diferentes tipos de lesões mamárias. Também são
referenciadas as outras técnicas, para além da mamografia, que participam no
diagnóstico das patologias mamárias.
Capítulo VI. Sistemas CAD
O capítulo seis apresenta-se como base para a execução do segundo
objectivo da Dissertação, melhoramento na detecção das microcalcificações
em mamografias. Como tal, este capítulo permite compreender a estrutura
envolvida na construção de sistemas CAD e fazer uma reflexão sobre o estado
da arte dos sistemas CAD, em especial em mamografia.
Capítulo VII. Conclusões Finais e Perspectivas Futuras
No último capítulo são apresentadas as conclusões finais deste trabalho e
indicadas as tarefas previstas para a sua continuação.
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1.4. Contribuições Principais A principal contribuição desde documento reside na compilação das áreas
principais abrangidas pelo Sistemas CAD em patologia mamária. Esta
monografia permite assim esclarecimentos em relação à técnica utilizada para
a realização do exame, que permitirá a aplicação de sistemas CAD, tendo em
conta os riscos radiológicos inerentes à sua utilização. Refere os aspectos mais
importantes da anatomia da mama, assim como as características das
patologias deste órgão. Finalmente, apresenta uma análise exploratória sobre o
estado da arte dos Sistemas CAD aplicados em mamografia.
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Capitulo II – Noções Básicas das
Técnicas de Imagiologia
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2.1. Introdução Numa sociedade desejosa de informação e cada vez mais exigente no
que respeita aos actos médicos, o papel desempenhado pelos Meios
Complementares de Diagnóstico tem vindo a crescer e a apresentar um papel
cada vez mais importante na medicina. Particularizando o caso da Imagiologia,
esta assume um papel cada vez mais primordial na prática médica. A sua
descoberta foi um marco histórico nas Ciências Médicas, tornando possível a
visualização de estruturas internas ao corpo humano sem recurso a métodos
invasivos. Desde o seu primeiro passo até aos nossos dias, muitos
desenvolvimentos decorreram. A evolução da simples radiografia, uma imagem
2D que representa uma estrutura 3D, para a imagem de Tomografia
Computorizada, que secciona o corpo permitindo uma melhor compreensão
das estruturas em estudo, foi dos maiores avanços que se verificaram nesta
área. Outro grande passo foi o desenvolvimento de técnicas de imagem que
não recorrem à radiação ionizante para a produção de imagem. Nesta
categoria inserem-se a Ultrassonografia e a Ressonância Magnética. A
primeira assenta na capacidade das ondas sonoras se propagarem através dos
diferentes meios e de transmitir as diferenças encontradas ao atravessar
diferentes materiais e estruturas. Já a segunda recorre às propriedades
magnéticas do hidrogénio, maior constituinte do corpo humano, para obter
informação anatómica e funcional do nosso organismo.
Dada a importância da Imagiologia na Medicina, este capítulo oferece
uma visão histórica, complementada com fundamentos físicos e de
aplicabilidade clínica, de cada uma das diferentes técnicas consideradas. O
entrosamento de terminologia específica, assim como a esquematização do
funcionamento de cada vertente diagnostica, são os principais objectivos deste
capítulo. Assim, o mesmo foi organizado de modo a ser referenciada uma
técnica em cada assunto abordado, iniciando-se com a Radiologia e
Fluoroscopia, seguida da Tomografia Computorizada, Ressonância Magnética
e finalizando com a Ultrassonografia.
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MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
2.2. Radiologia e Fluoroscopia
2.2.1. História Foi numa descoberta fortuita, em 1875, que surgiu uma radiação capaz
de produzir imagens do interior do corpo humano, a radiação X, (Novelline,
1999). Esta descoberta foi digna da primeira atribuição do Prémio Nobel ao
físico Wilhelm Konrad Roentgen em 1901, (Thomas, 2008).
A divulgação desta Descoberta levou a que inúmeras utilizações lhe
fossem conferidas, desde atracções em feiras de diversão (Figura 2.1), a
sessões de espiritismo passando pelos salões de beleza. No entanto, estas
práticas foram rapidamente abandonadas devido aos efeitos secundários que
se verificavam passado muito pouco tempo, (Pisco, 1998; Assmus, 2005).
Figura 2.1. Cartaz anunciando a realização de radiografias
numa feira (retirado de (Assmus, 2005)).
Quanto à sua aplicação médica, esta, pelo contrário, foi sendo alvo de
variadas experiências por parte de físicos e médicos de todo o mundo. A I
Grande Guerra Mundial foi responsável pela disseminação dos postos de raios-
X, que possibilitavam a localização de objectos estranhos no interior do corpo
sem recorrer a técnicas invasivas ou mutiladoras. Esta utilização implicou a
formação de técnicos que soubessem manusear o equipamento e que
tivessem noções de anatomia, de modo a que fosse conseguido um óptimo
posicionamento e uma boa leitura e interpretação da informação recolhida.
Nasce assim a profissão de Técnico de Radiologia, (Assmus, 2005).
Os avanços tecnológicos ocorridos durante a II Grande Guerra Mundial
também tiveram repercussões a nível dos equipamentos de aquisição de
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imagem. Os tempos de exposição eram cada vez mais curtos e o
desenvolvimento de cassetes com ecrãs de reforço vieram diminuir o risco de
exposição à radiação e melhorar a qualidade da imagem radiológica, (Pisco,
1998).
Uma das maiores dificuldades da imagem radiológica era conseguir a
individualização das diversas estruturas anatómicas presentes e perceber o
seu funcionamento. Parte deste problema foi ultrapassado com a introdução de
contrastes, que permitem a sua introdução directa numa víscera oca (ex:
intestino delgado) ou numa veia de forma a ser conduzido ao ciclo fisiológico
que se pretende estudar (ex: vias biliares e urinárias). Parte destes estudos,
como o caso do esofágico, não pode ser feito com imagens estáticas mas em
sequências de imagem, recorrendo-se à utilização do intensificador de imagem
para poder acompanhar e adquirir imagens do movimento fisiológico do
esófago. Já no caso de um estudo do intestino delgado o mesmo problema não
se coloca, podendo-se recorrer a simples imagens estáticas, (Noveline,1999).
2.2.2. Princípios físicos O raio-X é uma onda electromagnética de alta energia (Figura 2.2), logo o
seu comprimento de onda é muito curto, sendo da ordem de 10-12 m, e sua
frequência da ordem dos 1016 Hz, (Pisco, 2003).
Figura 2.2. Espectro electromagnético (retirado de (Pisco, 1998)).
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Com um comprimento de onda muito curto, este tipo de radiação tem a
capacidade de penetrar a matéria, o que possibilita a sua utilização no estudo
do corpo humano, sendo a radiação X produzida quando electrões de alta
energia são travados pela matéria atravessada por estes.
Quando se recorre a este tipo de radiação para obter imagens médicas é
usada uma ampola de raios-X, que consiste num tubo de vidro em vácuo com
dois eléctrodos de tungsténio, um ânodo (pólo positivo) e um cátodo (pólo
negativo) revestido por uma camada de óleo, responsável pelo arrefecimento
da ampola, e chumbo, que desempenha funções de protecção da radiação X.
O cátodo é constituído por um filamento de tungsténio muito fino que aquece
com a passagem de corrente eléctrica de alta voltagem, geralmente de 30 a
150 kV. Com isto, os electrões do tungsténio adquirem energia térmica
suficiente para abandonar o cátodo (emissão termoeléctrica). Devido à alta
voltagem cria-se também uma diferença de potencial entre os eléctrodos,
levando a que os electrões emitidos pelo filamento de tungsténio sejam
acelerados em direcção ao ânodo, que funciona como alvo para os electrões. A
energia cinética dos electrões depende da voltagem entre os eléctrodos:
quanto mais alta a voltagem maior a energia cinética. No choque dos electrões
com o foco de tungsténio a maior parte da energia cinética destes é
transformada em calor, mas uma pequena parte produz raios-X através de três
fenómenos: radiação característica, desaceleração (“Bremsstrahlung”) e
choque nuclear, (Pisco, 1998; Lima, 1995).
A radiação característica é causada pela remoção de electrões das
orbitais mais interiores do núcleo e subsequentemente preenchimento das
lacunas com electrões orbitais superiores com emissão de raios-X de energia
igual à diferença de energia das orbitais envolvidas, (Pedrosa, 2001).
A desaceleração, ou efeito de “Bremsstrahlung”, é causada pela deflexão
dos electrões no campo de Coulomb no núcleo. Este desvio de trajectória faz
com que parte da energia cinética do electrão seja emitida como fotão de raio-
X, que será de maior energia (maior frequência) quanto maior for o ângulo de
desvio da trajectória e quanto mais próximo estiver este electrão do núcleo,
(Pedrosa, 2001).
O choque nuclear consiste no embate directo do electrão com o núcleo do
qual resulta um fotão de alta energia. Nesse caso, 100% da energia que ele
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MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
adquiriu acelerando do cátodo para o ânodo é transformada num fotão de raio
X, (Pedrosa, 2001).
Os fotões resultantes destes três fenómenos são produzidos em todas as
direcções, pelo que é necessário uma barreira que limite e direccione a saída e
fluxo dos mesmos, de modo a formar um feixe de raios X. Para tal, o tubo de
vidro é revestido por chumbo e contém uma só abertura não revestida e na
qual são emitidos os raios X na forma de um feixe piramidal, (Lima, 1995;
Pedrosa, 2001).
Quando se aumenta a corrente no filamento o número de electrões
libertados e, por conseguinte, o número de fotões de raios X também aumenta.
No caso de se querer aumentar a energia dos fotões é necessário aumentar a
voltagem na ampola. Qualquer um destes parâmetros pode ser regulado pelo
operador, (Pisco, 1998; Lima, 1995).
Na obtenção de imagem médica por raios-X, dois tipos de interacção
entre o raios-X e a matéria são importantes: o efeito fotoeléctrico e o efeito
Compton, (Lima, 1995).
O efeito fotoeléctrico (Figura 3) ocorre quando um fotão de raio X
interactua com o campo eléctrico do núcleo do átomo, ejectando um dos
electrões pertencentes a uma das camadas orbitais mais interiores do átomo.
O electrão torna-se assim um electrão livre (fotoelectrão) e o fotão é destruído.
O fotoelectrão torna-se uma partícula ionizante e vai ser um agente de
ionização secundário à radiação X. Após a ejecção do fotoelectrão o átomo fica
com uma lacuna que irá ser preenchida por um electrão das orbitais mais
externas originando radiação secundária característica. Algumas vezes, a
radiação característica transfere a sua energia para um electrão das orbitais
exteriores – electrão de Auger – e, tal como os fotoelectrões, irá actuar com o
material contribuindo para os efeitos biológicos da radiação electromagnética
ionizante (Figura 2.3), (Lima, 1995).
Figura 2.3. Efeito fotoeléctico (retirado de (Oldnall, 1999)).
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MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
O efeito Compton caracteriza-se pela interacção do fotão de raio-X com
um dos electrões de valência fracamente ligados ao átomo, que passa a ser
livre – electrão de Compton (Figura 2.4). O fotão incidente perde energia para o
electrão e muda de direcção. O electrão libertado é uma partícula ionizante
secundária, sendo o fenómeno mais corrente para as energias dos raios-X de
diagnóstico, (Lima, 1995).
Figura 2.4. – Efeito Compton (retirado de (Oldnall, 1999)).
Os efeitos descritos são importantes no processo de formação de
imagens radiológicas. O efeito fotoeléctrico é o responsável primário pelo
contraste na imagem radiológica, enquanto o efeito de Compton é o
mecanismo primário que limita a resolução das imagens adquiridas, (Pisco,
1998).
A formação da imagem radiológica vai depender do objecto que o feixe de
raio-X atravessa. De acordo com as densidades das diversas estruturas que
foram atravessadas pelos raios-X haverá maior ou menor absorção destes. É
importante saber que as diferenças de densidade determinam as
características radiológicas dos diferentes materiais e estruturas. Assim
materiais densos como os metais absorvem intensamente os raios-X, pois tem
um número atómico muito alto. Por outro lado, o ar, com densidade atómica e
número atómico baixos não absorve os raios-X, (Lima, 1995).
A detecção dos raios-X que interagiram com o objecto pode ser feita de
duas maneiras: 1) através de uma película fotográfica ou 2) de um
intensificador de imagens. No caso da película, os fotões capturados pelo filme
produzem uma imagem latente, ou seja, não visível. Quando o filme é revelado
esta imagem produz o escurecimento do filme dando assim origem a uma
imagem com vários níveis de cinzento, correspondentes ao tipo de estrutura
em estudo. No caso do intensificador de imagem, é feita a conversão da
radiação que atravessa o objecto em luz visível que por sua vez é capturada
através de um sistema óptico por uma câmara de TV, o que permite a sua
visualização instantânea (Figura 2.5), (Lima, 1995).
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MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
Figura 2.5. Representação de um Intensificador de
imagens (retirado de (Oldnall, 1999)).
2.2.3. Indicações Clínicas No que respeita à Radiologia Convencional esta é vastamente utilizada
como primeira abordagem ao doente dado o seu baixo custo, facilidade de
execução e fácil visualização. Está mais indicada para estudos do osso, pois o
número atómico destes é muito alto, logo aparecem na imagem com óptima
resolução. O estudo de patologias pulmonares também está indicado, mas
neste caso a radiografia funciona como uma primeira análise, pois neste tipo de
patologias é frequente ser necessário recorrer a outros meios complementares
de diagnóstico. As radiografias também são úteis para pesquisar níveis hidro-
aéreos nas rupturas de vísceras ocas visto que o ar tem uma representação
bem marcada a nível radiológico, apresentando-se com um nível de cinzento
muito próximo do preto, ao contrário do osso, que se apresenta quase branco,
(Pisco, 1998, 2003; Pedrosa, 2001).
Existem ainda os chamados exames contrastados que também se apoiam
nas radiografias convencionais para aquisição da imagem. Neste caso
particular, as radiografias adquirem as diversas fases do estudo com tempos
definidos entre as aquisições. Temos como exemplo as urografias
endovenosas para estudo do aparelho urinário e os exames baritados para
estudo do trânsito intestinal e gastro-esofágico (Figura 2.6), (Pedrosa, 2001).
Quando os fenómenos fisiológicos exigem um acompanhamento por
imagem na altura em que está a ser introduzido o contraste, recorre-se ao
intensificador de imagem. Este tem a possibilidade de realizar várias imagens
por segundo, tornando-se muito útil em estudos em vasos sanguíneos, ou seja,
angiografia, (Pedrosa, 2001).
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MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
Figura 2.6. Imagem radiológica de um trânsito gastro-esofágico com duplo contraste (retirado de (Corvallis, 2007)).
2.2.4. Era Digital O desenvolvimento computacional tem decorrido a uma velocidade
assinalável. Desde os primeiros computadores que ocupavam várias salas até
aos pequenos portáveis que hoje fazem parte do dia-a-dia do cidadão, também
se foram verificando desenvolvimentos na área da Radiologia. A capacidade
cada vez maior de armazenamento e as melhores resoluções que têm sido
proporcionadas para visualização de imagens tornaram a entrada desta
tecnologia obrigatória na aquisição da imagem médica. No entanto, a imagem
digital apresentou desde logo um problema: É uma representação discreta com
mudanças bruscas entre valores que são invariáveis dentro de certos limites e
cuja dimensão define a unidade elementar da imagem, o pixel (picture x
element). Com esta imposição a representação digital apresenta uma
resolução espacial pior que a da imagem analógica, que tem como único limite
o tamanho do grão fotográfico, que é muito mais pequeno que o pixel e ainda
apresenta uma possibilidade infinita de valores diferentes distribuídos no
espaço, (Pisco, 1998).
Não obstante esta atenuante, a disseminação da Radiologia Digital tem
sido feita de forma exponencial e com óptimos resultados em termos práticos.
Este crescimento é justificado pelo aumento da resolução do contraste, que
leva a uma diminuição do índice sinal/ruído, permitindo a apresentação de uma
imagem com maior poder de diagnóstico. Outro dos factores de disseminação
da imagem digital é a sua vertente de pós-processamento computacional, que
é interdita às imagens adquiridas de modo analógico. Para além de ter uma
facilidade de transferência de dados e de transporte, a Radiologia Digital
permite ainda a manipulação da imagem de modo a melhorar a eficiência do
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MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
diagnóstico sem com isso ser necessário o aumento da exposição à radiação
por parte do paciente (Figura 2.7), (Pisco, 1998).
Figura 2.7. Sistema usual de Radiologia Digital (retirado de (Sprawls, 2008)).
2.3. Tomografia Computorizada
2.3.1. História A utilização da Radiologia Convencional foi, à data da sua descoberta, um
dos maiores marcos da história da medicina. Os raios X vieram revolucionar
toda a prática médica, permitindo ao clínico obter informações intra corporais
até à data inexistentes. Com a dinamização da Radiologia Convencional e com
a crescente necessidade, por parte da classe médica, em obter resultados
cada vez mais fidedignos e que permitissem uma óptima compreensão da
anatomia e fisiologia do corpo humano, a simples representação em 2D,
mesmo quando acompanhada de produtos de contraste que permitiam
evidenciar o órgão em estudo, tornou-se limitativa. Para colmatar a limitação de
representar uma estrutura 3D em planos 2D foram sendo aplicados métodos
tomográficos de forma a colmatar as diferenças de projecção da terceira
dimensão, tais como a tomografia linear, (Pisco, 1998).
Embora a tomografia linear permitisse obter melhor nitidez e definição dos
acidentes anatómicos contidos no plano de corte, todas as estruturas
circundantes eram desfocadas. Deste modo, a busca por um método que
permitisse “fatiar” o corpo humano continuou. Em 1967, Hounsfield iniciou o
estudo que levaria este objectivo a ser uma realidade, (Coelho, 2006).
É em 1972 que é dado outro passo histórico na área da imagem médica.
O primeiro exame de TAC (Tomografia Axial Computorizada) cerebral é
concretizado pela EMI-Scanner, no Hospital de Atkinson Morley, em
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Wimbledon, Figura 2.8. A EMI-Scanner foi o primeiro aparelho de TAC a ser
comercializado, (Wikipédia, 2008). Este foi desenvolvido em parceria com
Godfrey Hounsfield, do EMI Laboratories - Inglaterra e com Allan Cormack da
Universidade de Tufts – Massachusetts, (Coelho, 2006), valendo-lhes o Prémio
Nobel da Medicina e da Fisiologia em 1979, (Pisco, 1998).
a) b)
Figura 2.8. a) Primeira imagem adquirida pelo EMI-Scanner; b) Godfrey Hounsfield ao lado do EMI-Scanner (retirado de Beckmann, 2006)).
2.3.2. Princípios Físicos Num artigo originalmente publicado no British Journal of Radiology,
Hounsfield definia que “a tomografia computorizada consiste na reconstrução
por processos de computação dos dados obtidos mediante varrimentos
sucessivos de uma mesma região por um feixe de radiação X, com alteração
sucessiva das posições relativas feixe-objecto. A imagem assim obtida
representa um corte localizado, ou mais propriamente uma fatia, pois possui
espessura, só que esta variando entre 1 e 10 mm, é suficientemente pequena
para, na maior parte das situações, não condicionar artefactos significativos”,
(Pisco, 2003).
Segundo (Pisco, 1998), a aquisição de uma imagem tomográfica envolve
dois princípios fundamentais: o primeiro relaciona-se com o facto de o exame
envolver uma ampola de raios-X (Figura 2.9) que emite radiação à medida que
vai rodando de forma axial em torno do doente e, no lado oposto, um conjunto
de detectores vai detectando os raios X transmitidos pelo corpo do doente; o
segundo respeita à capacidade de algoritmos computorizados, que utilizam os
dados digitais obtidos dos detectores, para criarem imagens tomográficas
axiais do corpo em estudo.
Carolina I H Rodrigues 18
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
Figura 2.9. Ampola de Raios-X (retirado de (Pisco, 2003)).
Todos os equipamentos de TAC, independentemente do fabricante e da
época em que foram construídos, são compostos por diferentes elementos
funcionais: 1) Os geradores de alta tensão são a fonte de alimentação da
ampola de raios-X e permitem manter a tensão estável e constante; 2) O
conjunto mesa/gantry (Figura 2.12), tal como o nome indica, possui uma mesa
de exame onde se encontra o doente e uma gantry que alberga a ampola de
raios-X, o sistema de colimadores, os detectores e os respectivos conversores
analógico/digital e o motor que permite a rotação da ampola; 3) O sistema
computacional assegura a gestão do dispositivo e o processamento digital dos
dados recolhidos dos detectores utilizando algoritmos adequados; 4) A consola
do operador permite a comunicação com o sistema computacional e é através
desta que o operador procede à selecção dos diferentes parâmetros
necessários à realização do exame, como são o caso da quilovoltagem,
miliamperagem, tempo, número, espessura, intervalo de corte, etc.; 5) O
sistema de armazenamento de imagem que pode ser realizado em película,
mas esta pratica está a cair em desuso com a utilização dos sistemas PACS,
(Pisco, 1998; Lima, 1995). A interligação entre os diversos componentes pode
ser melhor compreendida com a visualização da Figura 2.10.
Carolina I H Rodrigues 19
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
Figura 2.10. Diferentes etapas na execução de um exame de TC (retirado de (Siemens, 2007)).
No que respeita ao conjunto mesa/gantry (Figura 2.12) este tem sofrido
diversas alterações desde a origem dos equipamentos de TAC. Estão
documentadas cinco gerações de equipamentos de TC, (Pisco, 1998, 2003;
Coelho, 2006), como a seguir se descrevem.
Na primeira geração (Figura 2.11) existia um detector colocado em frente
à ampola e a aquisição de dados era feita através de um feixe estreito, em
movimentos de rotação e translação, (Pisco, 1998; Coelho, 2006). O tempo de
aquisição de um único corte tomográfico podia chegar a cinco minutos e um
estudo completo frequentemente durava mais de uma hora, (Coelho, 2006).
Na segunda geração (Figura 2.11) o maior avanço foi a utilização de um
conjunto de detectores, de 5 a 50. Desta forma o tempo de aquisição das
imagens reduzia drasticamente, cerca de 10 -20 segundos, (Pisco, 1998;
Coelho 2006).
Tanto na primeira como na segunda geração os movimentos mecânicos
da translação levavam a que persistissem limitações na velocidade de
aquisição das imagens.
Os equipamentos de terceira geração (Figura 2.11) apresentaram uma
evolução significativa. Nesses equipamentos removeu-se a translação levando
assim os tempos de aquisição para menos de 5 segundos. O número de
detectores e o tamanho do feixe incluía todo o corpo no campo. É nesta fase
que aparecem os denominados slip ring com um número de detectores que
Carolina I H Rodrigues 20
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
varia entre os 200 a 600. Nesta terceira geração verifica-se o movimento
contínuo da ampola e dos detectores, (Pisco, 1998).
Na quarta geração (Figura 2.11) o princípio de funcionamento era
exactamente igual ao da terceira mas em vez de um slip ring existia um anel
contínuo de detectores que cobriam os 360º. O seu alto custo inviabilizou a sua
comercialização, (Coelho, 2006).
Figura 2.11. Gerações de TC (adaptado de (Quoirin, 2004)).
A quinta geração veio revolucionar o modo como era classificada a TC.
Da antiga designação de tomografia axial computorizada (TAC) passou-se a
designar somente tomografia computorizada (TC) pois a sua aquisição
helicoidal permite a obtenção não de uma fatia, mas de um volume. Deste
modo ficava ultrapassada a maior desvantagem da TC em relação à RM, a
aquisição volumétrica. Estes equipamentos associam o movimento da
ampola/detectores com o incremento contínuo da mesa, sendo efectuado
durante todo o procedimento aquisição contínua de dados, Figura 2.12. Nesta
mais recente geração as evoluções têm se registado a nível do número de filas
de detectores incorporados em cada gantry. No caso de existir mais do que
uma fila de detectores os equipamentos são designados por TC multicorte,
(Pisco, 1998, 2003).
Carolina I H Rodrigues 21
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
Figura 2.12. Equipamento de quinta geração (adaptado de (Muñiz, 2006)).
A formação da imagem em TC baseia-se nos mesmos princípios já
enunciados aquando da abordagem à Radiologia Convencional.
Nos equipamentos de TC, como já referido anteriormente, todos os
elementos necessários para a produção e detecção dos raios X encontram-se
na gantry. Assim, temos a ampola de raios X que possui características
específicas para a escolha da abertura da área focal, de modo a permitir um
ajuste da área abrangida pela radiação X em relação ao tipo de estudo. Existe
ainda preocupação na forma como se efectua a dissipação do calor, uma vez
que as ampolas ficam sujeita a uma maior frequência de exposição, exposições
mais longas e altas doses de exposição, (Siemens, 2007).
Outra noção essencial quando se lida com radiação ionizante é a
protecção do pessoal e do paciente. Neste caso, a gantry apresenta-se
equipada com colimadores e filtros que protegem contra a radiação dispersa,
determinam a espessura dos cortes tomográficos e ainda absorvem os fotões
de baixa energia que não contribuem para a formação da imagem. Os
colimadores estão situados à saída da ampola e imediatamente antes dos
detectores, (Siemens, 2007).
Outro constituinte da gantry, porventura um dos mais importantes, é o
sistema de detectores. Estes podem ser constituídos por câmaras de ionização
de gás ou cristais de cintilação. A sua função é converter os fotões incidentes
em sinal eléctrico. Os sinais analógicos são amplificados por componentes
electrónicos de downstream e convertidos em sinais digitais, (Siemens, 2007).
Carolina I H Rodrigues 22
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
Para a obtenção de um corte tomográfico é necessária informação de
várias projecções adquiridas de diferentes ângulos, que serão processadas,
pelo sistema computacional, através de formas matemáticas, como é o caso da
retroprojecção filtrada (Figura 2.13), (Siemens, 2007).
Figura 2.13. Representação do movimento de translação em TC e etapas da
retroprojecção filtrada (retirado de (Siemens,2007)).
Segundo (Pisco, 2003), a imagem reconstituída é formada por um
conjunto bidimensional de elementos da imagem, os pixeis. Os valores de cada
pixel estão directamente relacionados com os coeficientes de atenuação do
corte. O pixel é uma representação bidimensional de um elemento de volume,
o voxel, que tem como terceira dimensão a espessura do corte realizada.
Podemos então concluir que o pixel traduz a razão entre a dimensão do campo
em estudo (FOV) e a matriz de computação utilizada.
Cada pixel apresenta um nível de cinzento, que corresponde ao
coeficiente de atenuação linear médio da zona em estudo, ou seja, do voxel
correspondente. Os níveis de cinzentos são expressos em Unidades de
Hounsfield (UH), Figura 2.14, (Pisco, 2003).
Carolina I H Rodrigues 23
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
Figura 2.14. Escala de Houndsfield (retirado de (Siemens, 2007)).
Actualmente, as imagens obtidas em TC têm 12 bits por pixel de
resolução o que representa uma escala com 4096 níveis. Como o olho humano
está limitado a discriminar em simultâneo apenas algumas gradações de
cinzento (20 a 30), foram desenvolvidas janelas (Figura 2.15) que permitem
restringir a escala, definindo valores médios de amplitude e nível, adaptados a
cada região em estudo.
Figura 2.15. Janela de pulmão (imagem à esquerda) e janela de tecidos
moles (imagem à direita) (retirado de (Siemens, 2007)).
2.3.2. Indicações Clínicas As primeiras aplicações da TC foram em estudos crânio-encefálicos e
durante muitos anos este continuou a ser o campo de pesquisa primordial.
Actualmente a TC ainda continua a ser o exame mais utilizado em estudos do
Sistema nervoso Central, nomeadamente em situações de urgência (Pisco,
2003).
Com as melhorias introduzidas, esta técnica de diagnóstico passou a
destacar-se pela sua excelente resolução espacial e de densidade. A sua
capacidade de proporcionar uma boa discriminação anatómica, associada ao
facto de apenas ser perturbada por elementos metálicos com número atómico
elevado, levou a que esta fosse escolhida como o exame de eleição em
doentes politraumatizados e em crianças, (Pisco, 2003).
Novas portas se abriram com a última geração de equipamentos de TC
sendo finalmente ultrapassada a limitação de aquisições axiais. As
Carolina I H Rodrigues 24
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
reconstruções 3D (Figura 2.17) e a possibilidade de navegação no interior do
corpo humano foram os maiores avanços desta última geração. Deste modo,
passou a ser possível a realização de exames dolorosos para o doente, como é
o caso da colonoscopia, de forma virtual (Figura 2.16), (Pisco, 1998).
Figura 2.16. Representação 2D sagital e axial para localização da navegação virtual (em cima);
reformatação endoluminal (à esquerda em baixo); reconstrução 3D do cólon (à direita em baixo), (retirado de (Nunez, 2007))
A diminuição drástica dos tempos de aquisição aquando da introdução
dos TC multicorte veio dinamizar os estudos vasculares e cardíacos. No caso
da angio-TC, esta assumiu o papel de técnica de diagnóstico principal em
casos de tromboembolismo pulmonar.
No tórax, a técnica de eleição para a sua avaliação é a TC. Esta escolha
é justificada pela capacidade de discriminação de lesões submilimétricas, que
permite ao clínico identificar e caracterizar as lesões num estado muito
precoce, melhorando o prognóstico final do doente. As lesões a nível dos
grandes eixos vasculares do mediastino, do espaço pleural e do diafragma
também são caracterizáveis pela TC. Esta versatilidade da TC deve-se aos
ajustes das janelas que esta técnica permite, (Pisco, 2003).
Uma das principais indicações da TC abdomino-pelvica é o estadiamento
e avaliação de lesões tumorais. A avaliação da patologia de extensão
extraluminal do tubo digestivo elege esta modalidade de diagnóstico. Os
restantes órgãos intra-abdominais também se encontram ao alcance desta
técnica, independentemente da sua localização, (Pisco, 2003).
A boa capacidade de visualização óssea permite a aplicação da
tomografia computorizada em patologias ósseas (Figura 2.17), nomeadamente
no estudo de lesões traumáticas e articulares, (Pisco, 2003).
Carolina I H Rodrigues 25
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
a) b) c)
Figura 2.17. a) Angio-TC com reconstrução 3D de um aneurisma abdominal; b) Angio-TC das artérias coronárias representado em 3D, (imagens de (Cavalcanti, 2001)); c) reconstrução 3D em TC de
uma andíbula que apresenta destruição óssea, (retirado de (Corvallis, 2007)).
2.4. Ressonância Magnética
2.4.1. História A primeira imagem conhecida de Ressonância Magnética Nuclear (RM),
de um organismo vivo, foi apresentada por Lauterbur, em 1973, (Ellard, 2008).
Tratava-se de um molusco. No entanto, as primeiras pesquisas bem sucedidas
utilizando a RM foram efectuadas de forma independente, em 1946, por dois
cientistas, Félix Bloch, ligado à Universidade de Stanford e Edward Purcell, da
Universidade de Harvard, (Ellard, 2008). Estes dois investigadores descobriram
que quando certos núcleos eram colocados num campo magnético absorviam
energia do intervalo de radiofrequências do espectro electromagnético e
voltavam a emitir essa mesma energia quando o núcleo voltada ao seu estado
inicial. Esta evidência fez com que Bloch e Purcell registassem o seu nome
entre os laureados do Prémio Nobel, neste caso com o da Física, em 1952.
Com esta descoberta, a espectroscopia por RM nascia e em pouco tempo se
tornou um importante método analítico no estudo dos compostos químicos,
(Ellard, 2008).
Já na década de 70, Raymond Damadian, médico e investigador na
Universidade de New York em Brooklyn, demonstrou que os sinais em
amostras de tecidos tumorais medidas in vitro, eram significantemente maiores
quando comparados com o tecido normal. Estavam abertas as portas para a
RM de diagnóstico, (Ellard, 2008).
Embora Damadian tenha iniciado as investigações que confirmaram a
aplicação da RM na aquisição de imagem médica, foi Paul Lauterbur quem
desenvolveu uma nova técnica de imagem, com informação sobre a
localização espacial e sobre a técnica de reconstrução projectiva, à qual
designou zeumatografia, (Pisco, 1998; Ellard, 2008).
Carolina I H Rodrigues 26
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
A partir desta altura, os desenvolvimentos para a aplicação da RM, in
vivo, tornaram-se mais intensivos. Nesta etapa, já as grandes empresas de
construção de equipamento médico investiam nesta área. Dos vários grupos de
trabalho que se formaram na altura, o de Mansfield apresentou uma técnica
inovadora que lhe valeu o prémio Nobel da Medicina, juntamente com
Lauterbur, em 2003. Esta técnica permitia que os sinais de RM fossem
processados matematicamente para a construção de uma imagem
tridimensional, (Colucci, 2003; Ellard, 2008).
O primeiro protótipo de magneto com fins comerciais é desenvolvido em
1975 e a partir de 1980 surgem as primeiras referências a estudos clínicos,
(Pisco, 1998). Em 1983 é instalado o primeiro magneto comercial na Europa,
na Universidade de Manchester – Escola de Medicina, (Ellard, 2008).
2.4.2. Princípios Físicos A RM é um método de imagem que, ao contrário da Radiologia e da TC,
não utiliza radiação ionizante. Esta explora a magnetização natural do átomo
de hidrogénio para obter a imagem médica, (Ballone, 2005).
A escolha do átomo de hidrogénio reflecte a sua supremacia na
constituição do corpo humano. Contudo, a sua abundância não seria relevante
se o átomo de hidrogénio não reunisse três outras características: 1) possuir
um número impar de protões e de neutrões, que lhe confere carga eléctrica
positiva, 2) estar em constante rotação sobre um eixo (spin) e 3) o seu sinal ser
cerca de mil vezes superior a quaisquer dos outros núcleos com momentos
magnéticos semelhantes. As duas primeiras características são as
responsáveis pela produção de um campo magnético, (Pisco, 1998).
Em condições normais não existe uma magnetização no indivíduo porque
os núcleos têm uma orientação aleatória, o que torna o campo magnético igual
a zero. No entanto, se submetermos o indivíduo à acção de um campo
magnético externo (B0), este irá actuar sobre os núcleos e orientá-los segundo
as linhas de força desse campo (Figura 2.18). Os núcleos podem assumir dois
estados de energia: 1) um na direcção do campo magnético (paralelo), com
menor energia e maior número de núcleos de hidrogénio e 2) outro na direcção
oposta ao campo (antiparalelo), com maior energia (Figura 2.18). Como o
número de núcleos paralelos ao campo é maior, irá formar-se um campo
Carolina I H Rodrigues 27
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
magnético do doente, longitudinal em relação ao campo magnético do
aparelho, (Pisco, 2003).
Figura 2.18. Orientação aleatória dos núcleos de hidrogénio em condições normais (à esquerda) e
orientação paralela e anti-paralela dos núcleos devido à acção de um campo magnético externo (B0) (à direita) (retirado de Puddephat, 2005)).
Mesmo quando orientados segundo as linhas de força do campo aplicado,
os núcleos mantêm-se em movimento, chamado de precessão. A frequência
deste varia proporcionalmente com o campo magnético, (Pisco, 2003).
Se o campo magnético do doente em estudo for submetido a uma onda
de radiofrequência (RF) com a mesma frequência de precessão dos núcleos,
estes vão precessar em fase, ganhando energia e aumentando o número de
núcleos antiparalelos. Com o aparecimento de um vector transversal ao campo
magnético externo estabelece-se uma nova magnetização chamada
transversal, (Pisco, 2003). Logo que se interrompe a emissão de RF, extingue-
se o campo magnético que lhe está associado, os núcleos perdem energia e
passam para um estado de menor energia. A energia que receberam para
precessar em fase é reemitida quando os núcleos voltam à posição original. É
esta reemissão de energia que constitui o sinal de Ressonância Magnética,
(Agostinho, 2007). Ao mesmo tempo que os núcleos de hidrogénio perdem
energia, também perdem a coerência de fase levando a uma diminuição da
magnetização transversal, a que se designa de relaxação transversal, descrita
por uma constante temporal – T2. Por outro lado, a magnetização longitudinal
vai recuperar até ao seu valor inicial. Este fenómeno é denominado por
relaxação longitudinal, caracterizada pela constante de tempo T1. A diminuição
da magnetização transversal (T2 - 10 a 100 mseg) acontece muito mais
rapidamente do que a recuperação da magnetização longitudinal (T1 – 200 a
2000 mseg), (Tavares, 2005).
Durante a relaxação longitudinal e transversal há emissão de energia
eléctrica, que é captada por uma antena e que corresponde ao sinal
Carolina I H Rodrigues 28
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
visualizado nas imagens de RM. Os sinais obtidos por RM são a descrição de
uma imagem com determinada frequência espacial, num espaço denominado
K. A imagem desejada é formada pela aplicação da Transformada de Fourier
ao espaço K, (Tavares, 2005).
O sucesso da RM é, em parte, atribuído à capacidade de aquisição de
imagens do mesmo órgão com diferentes níveis de contraste em relação aos
tecidos adjacentes, sem a necessidade de recorrer a agentes de contraste
exógenos. Tal é possível com a aplicação de sequências, que emitem uma
série de pulsos de RF em intervalos de tempo específicos. Cada sequência
inclui a emissão do pulso de RF, a aplicação dos gradientes ao longo dos três
eixos ortogonais, ou seja, selecção de corte, de fase e de frequência e a
recolha dos dados, (Tavares, 2005).
A imagem médica em RM é possível porque os diferentes tecidos e
órgãos que constituem o corpo humano apresentam diferentes velocidades de
magnetização e desmagnetização. São estas velocidades distintas que irão
definir a intensidade que a estrutura apresentará, numa escala de cinzentos,
que se inicia no branco e termina no preto, (Pisco, 1998).
Segundo (Pisco, 1998), as intensidades de sinal em RM dependem de
três factores:
a) As propriedades magnéticas inerentes dos tecidos, evidenciadas
por: T1, T2 e Densidade Protónica (DP). Os tecidos com um
grande número de protões emitem um sinal de alta intensidade
passando-se o contrário com os tecidos com menor número de
protões.
b) Fluxo. No caso de ser uma colecção líquida estática (edema,
quisto, hemorragia) o sinal será muito elevado pois a concentração
de água é grande. No caso dos líquidos móveis (líquor, sangue nos
vasos sanguíneos), os núcleos de hidrogénio magnetizados
movem-se para fora do volume de tecido examinado, não
contribuindo para o sinal obtido.
c) Parâmetros utilizados na realização da imagem - TR (tempo
permitido para um tecido magnetizar) e TE (tempo permitido para
um tecido desmagnetizar).
Carolina I H Rodrigues 29
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
2.4.3. Indicações Clínicas A RM, como já referido no item anterior, apresenta uma boa diferenciação
tecidular. Como tal, esta encontra-se indicada para avaliação de patologia
tumoral e detecção e caracterização de massas, sem restrição de localização.
Particularizando a sua aplicação, e no caso do Sistema Nervoso Central
(Figura 2.19), lesões isquémicas, patologia na substância branca, escleroses
mesiais, patologia degenerativa do disco e doenças inflamatórias/infecciosas
são as indicações para a utilização desta técnica. Já no caso do tórax os
estudos ficam mais limitados, restringindo-se a patologias mediastínicas e
cardíacas. A nível abdominal, o estudo estende-se a todos os órgãos graças à
sua boa capacidade de distinção entre eles. A nível vascular, novas técnicas,
sem introdução de contraste exógeno, têm sido implementadas, com bons
resultados em termos de diagnóstico. Finalmente, o Sistema Músculo-
Esquelético elege esta técnica para avaliação de estruturas menisco-
ligamentares, Figura 2.19.
Um factor importante para a escolha, ou não, da RM prende-se com os
seus custos. Esta técnica apresenta-se como a mais cara em termos de
diagnóstico por imagem, sendo necessário ponderar sempre os
benefícios/custos. Outras limitações da sua utilização são a presença de
doentes com pace-makers e materiais ferro-magnéticos. Existe ainda uma
preocupação especial em doentes claustrofóbicos. Infelizmente, é necessário
fazer discriminação negativa quando se apresentam doentes obesos para
estudos de RM. Esta discriminação acentua-se na realização de estudos
abdominais devido à colocação das antenas, (Pisco, 1998, 2003).
a) b) c)
Figura 2.19. a) Imagem axial de uma RM cerebral demonstrando realce de um tumor; b) Imagem sagital de RM ao joelho; c) Imagem coronal de RM ao ombro com hematoma da cabeça
umeral (retirado de (Corvallis, 2007)).
Carolina I H Rodrigues 30
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2.5. Ultrassonografia
2.5.1. História A história do ultra-som remonta a 1794, quando Lazzaro Spallanzini
demonstrou que os morcegos se orientavam mais pela audição que pela visão
para localizar obstáculos e presas, (Guariglia, 2004).
A física acústica moderna começou a delinear-se com a publicação da
“Teoria do Som”, em 1877, por Lorde Rayleigh, (Guariglia, 2004).
Durante a Primeira Guerra Mundial, esta teoria foi posta em prática. A
utilização de geradores de sons de baixa frequência facilitava a navegação
submarina, permitindo a detecção de icebergs até cinco quilómetros de
distância. Com a Segunda guerra Mundial foram desenvolvidos estudos, ainda
no âmbito militar, que permitissem uma melhor utilização deste princípio. É no
seguimento destes estudos que aparece o SONAR (Sound Navigation and
Ranging), que permite a navegação e determinação da distância pelo som,
(Guariglia, 2004). Este dispositivo foi uma mais-valia durante a Segunda
Guerra Mundial pois permitia detectar os movimentos dos submarinos inimigos,
(Pisco, 1998).
A pesquisa em aplicações médicas começou quando ainda decorria a
Segunda Guerra Mundial. As suas primeiras utilizações tinham finalidade
terapêutica mas a falta de resultados práticos, quer no tratamento da artrite
reumatóide quer nas tentativas de remissão da Doença de Parkinson, que
sustentassem esta teoria pôs por terra o seu avanço. Ainda na mesma década,
Karl Dussik, neuropsiquiatra da Universidade de Viena, utilizou, pela primeira
vez, os ultra-sons com fins diagnósticos. O médico Americano Douglas Howry
também é considerado um dos pioneiros na utilização da ultrassonografia
diagnóstica, tendo sido condecorado pela Sociedade de Radiologia da América
do Norte em 1957. Nesta época, para a realização do exame, o paciente tinha
que ficar submerso e imóvel dentro de uma banheira com água, (Figura 2.20).
Um procedimento nada prático e que produzia imagens de baixa qualidade e
resolução, (Guariglia, 2004).
Carolina I H Rodrigues 31
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Figura 2.20. Imagem de um dos primeiros ecógrafos utilizados em
medicina diagnostica (retirado de (Guariglia, 2004)).
Na década de 1950, foi desenvolvido o método utilizado actualmente,
sendo a banheira de água substituída por uma pequena quantidade de gel, que
vai permitir aumentar e melhorar a superfície de contacto entre a pele e a
sonda.
2.5.2. Princípios Físicos
A Ultrassonografia, tal como assim o indica, é uma técnica que assenta
na utilização de ondas sonoras para a aquisição de imagens médicas.
Os ultrassons são uma forma de energia que se obtém pela transmissão
de vibração mecânica através de um meio, (Pisco, 1998). Assim, o princípio
que rege a utilização de ultrassons baseia-se na transmissão de uma vibração
mecânica através de um meio. Esta energia ultrassónica é transmitida sob a
forma de onda por perturbação do equilíbrio do meio, provocando compressão
e rarefracção desse meio. Após a transmissão do pulso de ultrassonografia e
da interacção com o meio é transmitido um eco, cujas características
possibilitam determinar a localização, tamanho, velocidade e textura deste
objecto, (Guariglia, 2004; Pisco, 1998). Na área diagnostica, os ultrassons
utilizados situam-se na ordem dos milhões de Hertz (MHz).
O elemento essencial de um aparelho de ultrassonografia é o transdutor,
elemento responsável pela produção do feixe de ultrassom, constituído por
sólidos com retículo cristalino que transformam um pulso eléctrico em
mecânico e vice-versa, efeito piezoeléctrico. O transdutor comporta-se,
simultaneamente, como emissor e receptor. Os materiais mais utilizados neste
tipo de equipamento são as cerâmicas de titanato-zirconato de chumbo (PZT).
Carolina I H Rodrigues 32
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
É o elemento piezoeléctrico que determina a frequência do transdutor, (Pisco,
2003). Juntamente com os elementos piezoeléctricos, o transdutor ainda é
composto por componentes electrónicos que permitem a excitação dos cristais
e a captação dos ecos, por uma lente acústica e por um material de
amortecimento posterior que absorve as frequências indesejáveis
eventualmente produzidas. Na área diagnostica as frequências centrais dos
transdutores variam relativamente ao tipo de estudo a realizar, Tabela 2.1.
Tabela 2.1.Frequência de transdutores e respectivas aplicações (adaptado de (Pisco, 2003)).
Frequência Tipo de estudo
2MHz Cardíaco Transcraniano Abdominal profundo
3,5MHz Abdominal Pélvico
5MHz Abdominal Endocavitário
10MHz Avaliação de estruturas superficiais (vasos sanguíneos e partes moles) Exames endoscópicos
20MHz Pele, olhos, vasos
Como já referido, para uma óptima utilização do transdutor é necessária a
aplicação de um gel sobre a pele, que actua como de meio de contacto para o
transdutor, e cuja função é a eliminação das impedâncias acústicas parasitas.
Quando é emitido um pulso de ultra-som, este sofre várias atenuações no
contacto com os diferentes meios, seja por difusão, reflexão ou absorção.
Como a impedância acústica não apresenta muitas diferenças entre as partes
moles, a reflexão (eco) originada por cada uma destas é de aproximadamente
1%, o suficiente para conter informação que permite a formação de imagem.
Como a parte reflectida é muito baixa, o feixe acústico continua a sua
propagação permitindo imagens de tecidos que distam da superfície entre 10 a
20 cm.
Para a formação da imagem, o equipamento regista o tempo gasto entre
a emissão do pulso e a recepção do eco, multiplica por 1540 m/s (velocidade
de propagação nas partes moles) e depois divide o resultado por dois. Assim,
quanto maior o tempo gasto para receber o eco de uma interface, mais longe
da superfície da imagem ele a coloca. Desta forma, quanto mais longe está a
estrutura da superfície do transdutor, ela aparecerá em situação mais inferior
Carolina I H Rodrigues 33
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
na imagem, (Chiarantano, 2005). A apresentação da imagem é feita numa
escala de cinzentos, onde os sinais de maior intensidade são representados a
branco e a ausência de sinal a preto, (Pisco, 1998).
A técnica de ultrassonografia aplicada ao diagnóstico compreende três
modos de visualização: o Modo A (de Amplitude), o Modo B (de Bidimensional)
e o Modo M (de Movimento), (Silva, 2007).
O Modo A (figura 2.21) foi o primeiro modo utilizado e apresenta-se como
o de mais simples aquisição. A reflexão dos ecos é representada num gráfico
formado por picos. Esta técnica utiliza apenas um feixe de ultrassom. Este
modo permite conhecer a distância das estruturas que se encontram
perpendiculares ao feixe, (Silva, 2007).
Figura 2.21. Representação da formação de imagens em modo B (retirado de (Silva, 2007)).
No modo B obtém-se uma imagem propriamente dita (Figura 2.22), o que
envolve um modo de varrimento (Figura 2.22). A informação visualizada resulta
da conversão dos ecos em pontos brilhantes. Estas imagens podem ser
estáticas ou dinâmicas. Nas segundas o movimento pode ser representado em
tempo real, sendo particularmente úteis para seguir o funcionamento de órgãos
como o coração ou as respectivas válvulas, (Silva, 2007).
Carolina I H Rodrigues 34
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a) b)
Figura 2.22. a) Representação da formação de imagens em modo B (imagem de (Silva, 2007)); b) Imagem
em modo B do rim (em cima) e fígado (em baixo) (retirado de Kim, 2005)).
O Modo M consiste na obtenção de picos brilhantes, cuja intensidade do
brilho é proporcional à amplitude do eco. A posição do eco em cada instante é
representada do seguinte modo: a profundidade das estruturas que se
pretende estudar são representadas verticalmente, enquanto na horizontal é
representado o tempo (Figura 2.23). Esta técnica é essencial para estudar o
movimento das válvulas cardíacas, (Silva, 2007).
Figura 2.23. Ecocardiografia no modo M apresentando contracção
prematura da aurícula (PAC) (retirado de (Oudijk, 2004)).
Carolina I H Rodrigues 35
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Para além destes três modos ultrassonográficos, novos desenvolvimentos
levaram ao aparecimento da ultrassonografia de efeito doppler, da
ultrassonografia a três (3D) e a quatro dimensões (4D: 3D mais tempo) (Figura
2.24). Na primeira são obtidas imagens dinâmicas do fluxo sanguíneo úteis na
monitorização dos batimentos cardíacos fetais, na detecção de embolias, na
monitorização da pressão sanguínea, caracterização do fluxo sanguíneo e na
localização de oclusões em vasos sanguíneos. A informação deste tipo de
aquisição é feita graficamente através do doppler espectral e também poderá
ser audível no caso da utilização de colunas que permitam reproduzir os sons
característicos. Pode ainda ser utilizada a variável de doppler a cores para a
sua aquisição. A ultrassonografia 3D apresenta basicamente as mesmas
características físicas presentes na ultrassonografia convencional
bidimensional. A principal diferença da 3D em relação à 2D é a obtenção dos
três planos do espaço numa mesma imagem, tendo como resultado um volume
e uma imagem em um só plano. A ultrassonografia 4D é o último avanço
verificado, um incremento da tecnologia 3D, que se distingue por gerar
imagens em tempo real. Caracteriza-se por obter a imagem quase ao mesmo
tempo que é sentida e apresentada no monitor, (Padovesi, 2008).
Figura 2.24. Ultrassonografia pré-natal em modo B (à esquerda) e ultrassonografia pré-natal
em modo 3D (retirado de (Pregnancy Journey, 2007)).
2.5.3. Indicações Clínicas Embora a ultrassonografia não se destaque nos meios de imagem
diagnostica pela sua boa resolução, esta continua a ser umas das técnicas
mais seguras. A sua aplicação na área da obstetrícia é de fulcral importância
especialmente devido à sua inocuidade para o feto. A aplicação cerebral está
condicionada aos três primeiros meses de vida, quando o crânio não está ainda
Carolina I H Rodrigues 36
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completamente formado e é possível aos ultra-sons penetrarem até ao
encéfalo. O estudo dos órgãos abdominais também representa uma grande
fatia nos exames ultrassonográficos devido ao seu baixo custo e facilidade de
execução. Tal como já referido anteriormente, a ultrassonografia cardíaca, ou
ecocardiografia, é exame de primeira linha na Cardiologia, tanto no seu modo
convencional bidimensional como no efeito doppler. A ultrassonografia pelo
efeito doppler (Figura 2.25) veio aumentar o leque de exames realizados
juntando aos anteriores os estudos vasculares. O estudo da tiróide também
preenche o leque de exames que recorre à ultrassonografia diagnostica, (Silva,
2007). A ultrassonografia tem ainda indicação clínica na avaliação de mamas
jovens devido à sua boa densidade e apresenta-se também como exame
complementar à mamografia, (Pasqualette, 1998).
Figura 2.25. Imagem ultrassonografia por doppler a cores da
artéria aorta (retirado de (Deane, 2002)).
2.6. Sumário No terminus deste capítulo pretende-se destacar como se encontra
normalmente estruturada a área da Imagiologia Médica, em que princípios
assentam as diferentes técnicas de aquisição de imagem e qual a
aplicabilidade apresentada por estas.
Pode-se concluir que, dentro da Imagiologia Médica, em termos dos
princípios de aquisição da imagem, podem-se destrinçar quatro vertentes: a
Radiologia Convencional, a Tomografia Computorizada, a Ressonância
Magnética e Nuclear e a Ultrassonografia.
Pode-se concluir que a Radiologia Convencional, dado o seu reduzido
custo e tempo de execução conjugado com uma boa informação em termos
médicos, encontra-se como o exame imagiológico mais requisitado em
situação de urgência. A TC apresenta-se como uma técnica mais completa em
Carolina I H Rodrigues 37
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termos de informação anatómica, sendo por vezes utilizada para estudo
complementar à radiografia já realizada ou mesmo como exame de primeira
linha em patologias não detectáveis na Radiologia Convencional. Estas duas
técnicas apresentam como maior desvantagem a necessidade da utilização de
radiação ionizante na sua realização.
A RM, embora se apresente, actualmente, como a técnica mais inócua na
área da Imagiologia Médica juntamente com uma boa qualidade de imagem,
não ocupa ainda um lugar primordial no diagnóstico imagiológico devido ao seu
elevado tempo de realização, às contra-indicações e ao custo que apresenta.
A Ultrassonografia também se posiciona no grupo dos exames menos
dispendiosos e com maior facilidade de realização, dado o tipo de aparelhos
que utiliza. No entanto, a sua área de actuação encontra-se limitada, sendo os
estudos de tecidos moles e obstétrico os mais requisitados.
Carolina I H Rodrigues 38
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Capitulo III – Radiobiologia e
Protecção Radiológica
Carolina I H Rodrigues 39
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Carolina I H Rodrigues 40
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3.1. Introdução A Radiobiologia é um conceito desenvolvido nas últimas décadas e tem
como principal finalidade o estudo dos efeitos das radiações nos tecidos
biológicos. Perante tal preocupação, este capítulo foi elaborado para dar a
conhecer, em primeiro lugar, quais são as grandezas utilizadas na
quantificação da dose de radiação. Segue-se uma exposição relativa aos
efeitos biológicos que podem decorrer em consequência da interacção das
radiações com as células, nomeadamente no que respeita ao tipo de
alterações induzidas na molécula de DNA. Em particular, é estudada a
classificação dos efeitos relativamente à dose absorvida, ao tempo de
manifestação da alteração e ao grau da alteração. Finalmente, é feita
referência às medidas de protecção radiológica que podem minorar os efeitos
relacionados com a radiação.
Este capítulo pretende alertar para os riscos inerentes à utilização da
radiação ionizante nos exames de rastreio, como é o caso da mamografia, que
tornam essencial a utilização de meios de protecção contra as radiações, assim
como equipamentos que permitam o pós-processamento das imagens
realizadas.
3.2. Unidades de Dose de Radiação Para a quantificação da radiação à qual está submetido um tecido
biológico, recorre-se a três unidades de medida: exposição, dose absorvida e
dose equivalente, (Ginja, 2002).
Exposição exprime a intensidade de radiação de um feixe de raios-X,
medindo a capacidade da radiação em ionizar o ar, e pode ser medida através
de uma câmara de ionização. A unidade de exposição no sistema Internacional
(S.I.) é o Coulomb por quilograma (C/kg) e define “a carga total libertada por
unidade de massa de ar quando todos os electrões libertados pelas interacções
com os fotões são completamente parados pelo ar”, (Pisco, 2003), ou em
Roentgen (R) com 1 R = 2.58x10-4 C/kg, (Pisco, 2003). Nas aplicações médicas
das radiações, é fundamental conhecer-se a Lei do inverso do quadrado da
distância, que indica que a intensidade da radiação electromagnética que
incide sobre uma superfície está em relação inversa com o quadrado da
distância entre o foco emissor e dita superfície, (Lima, 1995).
Carolina I H Rodrigues 41
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O KERMA (Kinetic Energy Released in the Médium) define-se como a
energia cinética libertada no meio e é apresentado em Joules por quilograma
(J/kg). Esta unidade pode substituir o R como medida de exposição, quer na
água ou no ar, (Pisco, 2003).
Dose absorvida é utilizada para descrever a quantidade de energia de
radiação absorvida por unidade de massa do meio absorvente. Pode ser
definida pela energia medida em Joules (J), deposta por unidade de massa (kg)
no decurso da exposição. A unidade do S.I. é o Gray (1 Gy = 1 J/kg) mas
também pode ser apresentada em rad, 1 Gy = 100 rad, (Ginja, 2002). Esta
unidade não depende da fonte de radiação mas do meio colocado no campo de
radiação e da sua capacidade de absorção, (Pisco, 2003).
Transferência Linear de Energia (LET) representa a energia absorvida
pelo meio por unidade de distância atravessada (KeV/mm), (Pisco, 2003).
Quanto mais elevado for o LET da radiação, maior a efectividade desta em
produzir danos biológicos, (Pisco, 2003)
A dose equivalente é uma medida introduzida para reflectir os efeitos
biológicos resultantes da deposição da radiação ionizante nos tecidos. A
probabilidade de que se produzam efeitos biológicos não depende apenas da
dose absorvida, mas também do tipo e da energia da radiação que produz essa
dose. Por isso, aos diferentes tipos de radiação foi atribuído um factor de
qualidade (Q) reflectindo o seu poder patogénico. Este factor de qualidade
depende da densidade de ionização, ou seja, do número de iões por unidade
de longitude que produzem as distintas radiações durante a sua passagem
pelo organismo. Assim, o valor do factor Q é de 1 para a radiação X, γ e β, de
10 nos neutrões e 20 para as partículas alfa. Esta medida é utilizada na
protecção radiológica e as doses máximas autorizadas são expressas em
Sievert (Sv), no Sistema Internacional, e em rem (1 Sv = 100 rem), (Ginja,
2002).
Carolina I H Rodrigues 42
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3.4. Radiação Ionizante São consideradas Radiações Ionizantes aquelas que possuem energia
suficiente para atravessar a matéria e remover electrões aos átomos, deixando-
os carregados positivamente. Os átomos, neste estado, denominam-se
ionizados e o processo designa-se por ionização. Para poder ionizar um átomo
tem que se administrar uma energia maior do que a energia de ligação do
electrão da camada onde está situado.
A propagação da energia através da matéria pode ser dividida em dois
grupos de radiações: corpusculares ou electromagnéticas. Partículas
subatómicas como os protões e neutrões, quando possuem alta velocidade,
formam feixes de radiação corpuscular. As radiações electromagnéticas não
possuem massa e são caracterizadas por todas as radiações que possuam
oscilações eléctricas e magnéticas, que viajam com a mesma velocidade mas
que diferem no comprimento ou frequência de onda, (Simão, 2004).
A interacção das radiações ionizantes com a matéria é um processo que
se realiza ao nível do átomo. Ao atravessarem um material, estas radiações
transferem energia para as partículas que se encontrem na sua trajectória.
Caso a energia transferida seja superior à energia de ligação do electrão, este
é ejectado da sua órbita. O átomo é momentaneamente transformado num ião
positivo. O electrão arrancado (ião negativo) desloca-se no meio, impulsionado
pela energia cinética adquirida neste processo. Esta energia é dissipada
através da interacção do electrão com electrões e núcleos de outros átomos,
eventualmente encontrados na sua trajectória. Novos iões podem, assim, ser
introduzidos na matéria. O processo é interrompido quando, tendo sua energia
dissipada em interacções (choques), os electrões (e suas cargas negativas)
acabam capturados por moléculas do meio. A introdução de pares de iões
(positivo e negativo) na matéria recebe o nome de ionização, (Nouailhetas,
2006).
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3.5. Molécula de DNA A sigla DNA provém da palavra inglesa para ácido desoxirribonucleico
(deoxyribose nucleic acid), Figura 3.1. É no DNA que está contida toda a
informação genética, formando parte de uns elementos denominados genes. O
material genético dos seres humanos divide-se em dois grupos, tendo em
conta a sua localização e função: genoma nuclear e genoma mitocondrial,
(Tavares, 2008). O material genético nuclear está constituído uma molécula de
DNA com forma linear por cada cromossoma. Ao todo, são 24 os cromossomas
que compõem o genoma humano. O material genético mitocondrial consiste
numa molécula circular que se acredita ser herdado exclusivamente da mãe,
mas já foi relatado que ocasionalmente pode ser herdado através do pai,
(Schwartz, 2002).
Uma das funções principais do DNA é a formação de proteínas. Para isso,
o DNA nuclear tem que ser transcrito para RNA mensageiro, que é a molécula
responsável pelo transporte da informação genética desde o núcleo até ao
local da síntese de proteínas, na célula.
Na realidade, o DNA é uma estrutura surpreendentemente simples.
Parece difícil compreender como é possível que uma molécula tão simples
possa codificar instruções tão complexas para todo o organismo, assim como
perceber o mecanismo pelo qual esta informação se transmite de geração em
geração.
Por um lado, a estrutura básica do DNA consiste nos ácidos nucleicos.
Estes ácidos são compostos químicos de elevada massa molecular, cuja
estrutura assenta em duas cadeias longas unidas por pares de bases
complementares, (Alberts, 2002). Estas bases são: Adenina, Citosina, Guanina
e Timina. A formação de ligações de hidrogénio entre Guanina e Citosina e
entre Adenina e Timina criam os denominados “pares de bases
complementares”, que conferem à estrutura maior estabilidade. Além das
bases azotadas, os ácidos nucleicos são constituídos por: um açúcar com
cinco átomos de carbono, denominado Pentose, e um ácido fosfórico, que
confere ao ácido nucleico a sua característica ácida. É importante realçar que
cada uma das cadeias da molécula está disposta de forma a complementar a
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outra, denominando-se sequências de nucleotidos anti-paralelas, (Alberts,
2002).
Figura 3.1. - Molécula de DNA (retirado de (Prisco, 2002)).
Por outro lado, os genes têm informação que necessita de ser copiada e
transmitida da célula mãe às células filhas. Uma vez conhecida a estrutura do
DNA, é fácil entender o modo como o processo de transferência da informação
é efectuado. Dado que as cadeias do DNA são complementares uma da outra,
pode-se inferir que ambas possuem a mesma informação genética, apenas
disposta ao contrario. Desta forma, uma vez desfeita a estrutura de dupla
hélice e separadas as cadeias, estas servirão de moldes para novas
sequências. Este processo denomina-se por replicação semi-conservativa: em
cada ciclo de replicação, cada uma das cadeias de DNA são utilizadas como
molde para a formação de uma cadeia complementaria. Consequentemente, as
cadeias originais permanecem inalteradas durante muitas gerações celulares,
Figura 3.2, (Alberts, 2002).
Carolina I H Rodrigues 45
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Figura 3.2 – Processo de replicação de uma molécula de DNA (retirado de (Wikipédia, 2008))
Após o estudo da sua estrutura, assim como do seu mecanismo de
transmissão, torna-se simples de entender que o DNA não é mais do que uma
sequencia linear de ácidos nucleicos. Deste modo, os organismos diferenciam-
se entre si porque as moléculas de DNA das suas células contêm diferentes
sequências de nucleótidos e, consequentemente, diferentes mensagens
biológicas. Contudo, é importante reconhecer que, apesar do princípio em que
se baseia todo este tema ser relativamente simples, a realidade revela-nos que
toda a “maquinaria” celular usada para criar e manter a informação genética é
extremamente complexa, apoiando-se em diversas proteínas e enzimas,
inseridas num processo ordenado, estruturado e sequencial.
Uma das características mais importantes da replicação do DNA é a sua
exactidão. As células possuem diversos mecanismos cuja função é corrigir
possíveis erros, eliminando nucleótidos localizados incorrectamente. Como
consequência, a cadeia de informação genética torna-se bastante exacta,
copiando-se com menos de um erro por cada 109 nucleótidos adicionados,
(Alberts, 2002). Apesar disto, de vez em quando os intervenientes no processo
de replicação cometem erros e saltam ou adicionam algum nucleótido, ou
colocam uma base nitrogenada, em lugar de uma outra (por exemplo, uma
Timina no lugar de uma Citosina, etc.). Cada uma das alterações aqui referidas
chama-se mutação. Esta mutação poderá ser transmitida a gerações de células
futuras, uma vez que a “maquinaria” de replicação não diferenciará as cadeias
correctas das incorrectas. A importância das mutações radica, em grande
parte, na sua localização. Por um lado, pode implicar a inactivação de uma
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proteína, ao que se chamará mutação silenciosa. Por outro lado, e menos
frequentemente, uma mutação poderá originar um gene com uma função
activa, seja para melhor ou para pior.
Convém realçar que as mutações do DNA podem ter diversas origens.
Podem ser intrínsecas, idiopáticas, ou resultantes da acção de um elemento
que funcione como agressor. Uma das formas pelas quais o DNA pode sofrer
agressões, com a consequente aparição de mutações, é através da interacção
com as Radiações Ionizantes.
3.4.2. Efeitos Directos e Indirectos da Radiação
Há dois tipos de mudanças que podem ocorrer quando se irradia uma
molécula de DNA (Figura, 3.3). Nas radiações de alto LET predominam os
efeitos de acção direita, que levam a molécula para um estado estável, porém
danificado. Nas radiações de baixo LET, como é o caso da radiação X, é mais
comum o dano por acção indirecta. Nestes casos a ionização inicial acontece
noutra molécula que não a molécula-alvo. Sendo a molécula de água a mais
abundante no organismo, em caso de exposição à radiação, esta será a mais
atingida. Quando são irradiadas, as moléculas de água sofrem radiólise. Como
resultado desta reacção são libertados radicais livres que podem interagir
quimicamente entre si ou com moléculas próximas. Como consequência, novas
moléculas podem ser danificadas, passando a disputar os electrões com o
meio.
Figura 3.3 – Consequências da irradiação na molécula de DNA, quer por acção directa
ou indirecta (retirado de Nouailhetas, 2006)).
Carolina I H Rodrigues 47
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Ao sofrer acção directa das radiações ou indirecta, a molécula de DNA
expõe basicamente dois tipos de danos: mutações genéticas e quebras (Figura
3.3). No processo de diferenciação celular, apenas uma parcela das moléculas
de DNA codifica os genes activos de um tipo certo tipo de célula. Nesta
situação, a probabilidade de que os genes tenham a sua estrutura alterada,
quando expostos a radiação, é relativamente pequena. Deste modo, e no caso
de um adulto, as mutações podem ser acumuladas em tecidos e órgãos sem
prejuízo para o indivíduo irradiado. No caso de a mutação atingir um gene
funcional, as células podem apresentar alterações metabólicas que variam o
seu grau de gravidade consoante o estado de desenvolvimento em que se
encontram à data da exposição. Mutações na célula-ovo podem inviabilizar o
seu desenvolvimento e na fase embrionária podem resultar em má formação
dos tecidos, órgãos e membros. Existem mais duas situações de mutações que
podem levar a danos irreparáveis no indivíduo. Uma delas é quando a mutação
ocorre na linhagem de células produtoras de gâmetas, existindo a possibilidade
de transferência das mutações do indivíduo irradiado para a sua descendência.
A segunda é o aparecimento de cancro radioinduzido. Quando a mutação se
verifica ao nível do genoma de uma molécula é considerado o aparecimento de
cancro. No entanto, esta não é uma situação linear, ou seja, mutações
radioinduzidas não evoluem obrigatoriamente para cancro. O que se observa é
que a probabilidade de desenvolvimento cancerígeno a partir de células
irradiadas é superior em relação a células que não foram expostas à radiação.
No caso de se desenvolver uma célula cancerígena, o primeiro passo terá que
ser a mutação. Outras condicionantes também interagem nesta equação
levando a que o período entre o momento da mutação e a manifestação do
cancro possa ser de alguns anos ou mesmo décadas. Um factor irrevogável é a
relação directa entre a dose absorvida por doente e a probabilidade que esta
apresenta de desenvolver a doença.
Além das mutações, a molécula de DNA pode sofrer quebras induzidas
pela radiação. Uma das consequências da introdução de quebras na molécula
de DNA é a morte da célula irradiada, caso esta entre em processo de
duplicação. No processo de divisão celular, e em caso de mutação, as células
não transferem o seu património genético logo não se reproduzem. Em relação
às células diferenciadas, como não sofrem divisão, podem conviver com
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inúmeras quebras sem, contudo, terem as suas funções prejudicadas. Existe,
ainda, o caso de rearranjo dos fragmentos resultantes das quebras que pode
levar ao aparecimento de cromossomas aberrantes, ou seja, modificados em
relação à sua estrutura original. As células que contêm este tipo de
cromossomas podem duplicar-se dano origem a uma população de células
anormais que pode afectar o funcionamento das células em questão.
Como referido anteriormente, a molécula de DNA, quando irradiada, pode
estar sujeita a quebras ou mutações. No entanto, nem todas as alterações
induzidas pela acção das radiações evoluem para um dano biológico (Figura
3.4). Como já referido anteriormente, existem sistemas enzimáticos
responsáveis pela identificação e reparo de danos introduzidos no DNA. Estes
sistemas também actuam em danos introduzidos pela exposição à radiação,
(Nouailhetas, 2006).
Figura 3.4 – Resultados possíveis quando uma molécula de DNA
é irradiada (retirado de (Nouailhetas, 2006)).
3.4.3. Classificação dos efeitos Biológicos Os efeitos biológicos da radiação podem ser classificados quanto à dose
absorvia, ao tempo de manifestação da alteração e ao grau da alteração.
A classificação segundo a dose absorvida distingue-se entre efeitos
estocásticos ou determinísticos, (Ginja, 2002). Fala-se de efeitos deterministas
quando a interacção das radiações ionizantes provoca um efeito determinado a
partir de um nível de dose. Neste caso, a gravidade da lesão está directamente
relacionada com a dose (opacidades no cristalino e lesões da pele, por
exemplo). Os efeitos estocásticos são aqueles que não se produzem com toda
a certeza, mas que a probabilidade da sua aparição aumenta em função da
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dose de radiação que se absorve. A ICRP (International Comission on
Radiological Protection) admite que para este tipo de efeitos não existe um
umbral de dose e que a gravidade das lesões é independente da dose. O que
varia com a dose é o aumento da probabilidade de um determinado efeito
(tipicamente são cancros e malformações nos descendentes de pessoas
irradiadas). Segue-se uma exposição esquemática das características de
ambos efeitos, (Ginja, 2002):
Os efeitos estocásticos definem-se por:
– Alterações ao nível celular por dano na estrutura de DNA da célula
em questão. As lesões podem originar carcinogénese, defeitos
genéticos transmitidos à descendência ou secundários a danos no
DNA;
– Não apresentam limiar de dose. O dano pode ser causado por uma
dose mínima de radiação; não existindo para os efeitos estocásticos
uma dose mínima de segurança;
– A probabilidade de ocorrência aumenta com a dose de radiação
recebida;
– São difíceis de serem medidos experimentalmente, devido ao longo
período de latência, por exemplo: cancro (leucemia de 5 a 7 anos;
tumores sólidos de 15 a 10 anos ou mais);
– A severidade de um determinado tipo de cancro não é afectada pela
dose, mas sim, pelo tipo e localização da condição maligna;
– Os valores dos riscos da exposição a baixas doses de radiação são
extrapolados, a partir dos dados recolhidos nos estudos dos efeitos
de elevadas doses de radiação, utilizando-se vários modelos
matemáticos de análise;
– Exemplos: cataratas e as úlceras cutâneas.
Os efeitos determinísticos caracterizam-se por:
– Levar à morte celular;
– Existir limiar de dose: os danos só aparecem a partir de uma
determinada dose;
– A gravidade deste tipo de efeitos biológicos da radiação depende da
dose absorvida pelos tecidos, sendo só evidentes quando é
ultrapassado o limiar de segurança;
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– Os tecidos com uma elevada taxa de renovação celular (medula
óssea, gónadas, intestinos, etc.) são mais radiosensíveis devido à
acção da radiação no DNA;
– Os efeitos da radiação ionizante sobre os tecidos vivos não são
aparentes imediatamente, podendo surgir após semanas, meses ou
anos depois;
– A extensão dos danos depende da dose de radiação, fonte de
radiação, intensidade e duração da exposição;
– Exemplos: catarata, leucopenia, náuseas, anemia, esterilidade,
hemorragia, eritema e necrose.
Por outro lado, pode classificar-se os efeitos das radiações segundo o
tempo de manifestação que as lesões demoram a surgir. Para isso, deve-se
estudar o conceito de Radiosensibilidade. Esta define-se como a maior ou
menor afectação celular por parte dos diferentes tecidos orgânicos pelas
radiações ionizantes. Desde 1906 que se aceitam as leis descritas por
Bergonié e Tribondeau, que afirmam que a radiação ionizante é mais eficaz
sobre as células que são activamente mitóticas (ou seja, que se dividem muito),
que não estão diferenciadas (isto é, que não alcançaram um grau elevado de
especialização na sua forma e função) e que têm ainda um longo futuro de
divisões, (Camean, 2006).
Assim, por exemplo, no testículo, o espermatozóide é a célula madura e a
espermatogónia é a célula indiferenciada ou célula mãe, sendo esta a mais
radiosensível. No sistema hematopoiético (responsável pela formação de
sangue circulante e das células sanguíneas), o glóbulo vermelho é a célula
madura diferenciada, que se afectará menos do que o eritroblasto, localizado
na medula óssea, é a célula mais indiferenciada e, consequentemente, mais
radiosensível. Existem excepções a estas leis, tais como os Linfócitos (é um
tipo de Glóbulo Branco, formado a partir da célula mãe – o Linfoblasto) que,
apesar de ser muito diferenciado, é também muito radiosensivel.
A nível de tecidos e órgãos, a radiosensibilidade dependerá do tipo de
células que os constituam. Os tecidos e órgãos estão normalmente formados
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Carolina I H Rodrigues 52
tanto por parênquima1 como por estroma2. Geralmente, lesiona-se primeiro o
parenquima.
Consequentemente, pode-se dividir o Tempo de Manifestação entre
efeitos imediatos ou tardios, (Ginja, 2002). Por efeitos imediatos entende-se
aqueles que ocorrem num período relativamente curto de tempo, podendo ir de
horas até algumas semanas, após a irradiação. Como exemplos de efeitos
agudos provocados pela acção de radiações ionizantes pode citar-se eritema,
queda de cabelo, necrose de tecido, esterilidade temporária ou permanente,
alterações no sistema sanguíneo, etc. Os efeitos tardios definem-se quando as
alterações ocorrem vários meses ou anos após a exposição à radiação.
Exemplos dos efeitos crónicos são o aparecimento de catarata, o cancro e a
anemia aplástica, etc.
Por último, temos a classificação quanto ao grau da alteração. Nesta
classificação existem duas definições, os efeitos somáticos e os genéticos,
(Pisco, 1998). Efeitos Somáticos são aqueles que ocorrem no próprio indivíduo
irradiado, não se transmitindo para seus descendentes. Podem ser divididos
em efeitos Imediatos e efeitos Tardios. Nos Efeitos Genéticos os danos
provocados nas células que participam no processo reprodutivo dos indivíduos
que foram expostos à radiação podem resultar em defeitos ou malformações
em indivíduos de sua descendência.
3.6. Protecção Radiológica A protecção contra a radiação tem por finalidade a protecção dos
indivíduos, dos seus descendentes e da humanidade no seu conjunto, assim
como dos riscos derivados daquelas actividades, que devido aos equipamentos
ou materiais que se utilizam supõem a presença de radiações ionizantes,
(Camean, 2006).
Na secção anterior foi indicado que os efeitos biológicos das radiações
ionizantes se classificam, na prática, em efeitos biológicos aleatórios - ou
estocásticos - e efeitos determinísticos.
Como consequência do estado actual dos conhecimentos sobre os efeitos
biológicos das radiações, a IRCP (Comissão Internacional de Protecção
1 O parênquima contém as células características desse tecido ou órgão 2 O estroma é composto por tecido conjuntivo e vascular que actua como estrutura de suporte
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Radiológica) considera que o objectivo principal da protecção radiológica é
evitar a aparição de efeitos biológicos determinísticos e limitar ao máximo a
probabilidade de aparição dos efeitos estocásticos. Para alcançar este
objectivo, a IRCP propôs a adopção de um Sistema de limitação de doses.
Deste modo, a Protecção Radiológica tem como objectivos prevenir os
efeitos deterministas e limitar os efeitos estocásticos a níveis que se
considerem aceitáveis, por comparação com os riscos que implicam outras
actividades humanas, assim como assegurar que as actividades que implicam
exposição dos indivíduos às radiações estejam justificadas.
Em geral, para conseguir estes objectivos, bastaria assegurar o
cumprimento de três princípios, com base no estipulado pela IRCP:
1. Não deverá ser adoptada nenhuma prática com radiações
ionizantes que não pressuponha um benefício neto positivo para o
indivíduo ou para a espécie humana.
2. Todas as exposições à radiação devem manter-se tão baixas
quanto seja razoavelmente possível conseguir, tendo em conta
factores económicos e sociais. Este princípio é conhecido como
ALARA (As Low as Reasonably Achievable).
3. A dose equivalente recebida pelos indivíduos não deve exceder os
limites estabelecidos para cada circunstância.
Consequentemente, o sistema de limitação de dose baseia-se em três
princípios fundamentais: a justificação, a optimização e a limitação de dose
individual, (Camean, 2006).
A justificação de uma actividade que pressuponha contacto com
radiações deve fazer-se mediante uma análise do custo/benefício. A IRCP
considera que o custo inclui todos os aspectos negativos da actividade, como
danos à saúde ou ao meio ambiente. Relativamente aos benefícios, devem
estar incluídos todos os que beneficiam a sociedade e não somente a um
grupo ou individuo.
O princípio da justificação pesa tanto os custos como os benefícios. Não
se pode rejeitar a priori uma actividade com radiações ionizantes simplesmente
porque supõe riscos, mas também não se pode realizar uma actividade com
radiações simplesmente porque supõe benefícios. Em suma, nunca deverá ser
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autorizada uma actividade que implique contacto com radiações, sempre que o
binómio custos/benefícios seja negativo.
A optimização é nada mais nada menos que a aplicação do conceito
ALARA, explicado anteriormente.
A radiação dispersa é outro aspecto que suscita grandes preocupações
neste ramo. É o resultado da interacção dos fotões de radiação X com a
estrutura em estudo. A intensidade relativa da radiação dispersa depende de
factores como a energia dos fotões, a área do campo, a espessura do objecto e
o ângulo de dispersão.
Para minimizar a quantidade de radiação dispersa resultante da execução
de cada exame foram estipuladas normas, tanto na construção do equipamento
de radiologia e da sala de exames, como nos procedimentos a adoptar por
parte do profissional de saúde. No que respeita à construção do equipamento,
há recomendações técnicas aceites globalmente para que seja feita uma
correcta blindagem da ampola, garantia de conservação por parte dos
materiais utilizados de modo a evitar fugas de radiação e que todos os
equipamentos sejam alvo de inspecções periódicas a atestar a sua integridade,
(Ginja, 2002).
Outras medidas de protecção são utilizadas, como por exemplo:
a. Dispositivos limitadores do feixe de raios-X (diafragmas e
colimadores) – estes são constituídos por placas de alumínio ou
cobre com diferentes espessuras, permitindo um ajuste do feixe de
raios X primário, à saída da ampola, eliminando do feixe os fotões
menos energéticos e uma pequena quantidade dos mais
energéticos. Estes dispositivos também têm influência na
quantidade de radiação dispersa produzida e no contraste e
densidade final da radiografia.
b. Diminuição do tempo de exposição.
c. Aumento da distância da fonte de colimação – devido à
característica dispersão rectilínea da radiação X, normalmente
utiliza-se na quantificação da exposição a lei inversa do quadrado.
Isto significa que, ao duplicar-se a distância da fonte de radiação
primária, o nível de radiação recebido é reduzido a 1/4, uma vez
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que a mesma quantidade de fotões vai irradiar o quádruplo da
área.
d. Mecanismos de blindagem – existem dois tipos de blindagem: o do
operador, representado por uma barreira de protecção de chumbo,
com o objectivo de absorver a radiação enquanto este executa o
exame; e o da sala, conseguido através das paredes baritadas e
portas revestidas com folhas de chumbo.
e. Utilização de protecção de gónadas – esta limita a acção do feixe
de radiação nestas zonas extremamente sensíveis, especialmente
em crianças.
f. Existe ainda, em todos os Serviços de Imagiologia, aventais de
chumbo, luvas e óculos chumbíneos, que permitem a protecção
tanto do profissional de saúde como do acompanhante do paciente,
em exames que necessitem da colaboração dos mesmos.
A monitorização da radiação, nos profissionais de saúde, é feita através
de pequenos dosímetros. Estes podem ser de dois tipos: filme ou
termoluminescente, (Lima, 1995). O primeiro é o mais utilizado devido ao seu
baixo custo. Consiste numa pequena caixa contendo uma porção de película
fotográfica entre dois filtros. Após a exposição, o filme é processado e a
densidade é medida para estimar a dose baseada na energia média dos fotões.
O dosímetro termoluminescente (TLD) baseia-se nas alterações produzidas
pela radiação em certos cristais de sulfato de cálcio e fluoreto de lítio. Quando
estas moléculas são expostas à radiação ionizante, absorvem a sua energia.
As moléculas mantêm o estado excitado até serem aquecidas a altas
temperaturas. Para a leitura são aquecidas, voltando ao seu estado normal e
emitindo luz. A luz emitida é proporcional à quantidade de energia ionizante
recebida, sendo a quantidade de luz emitida usada para extrapolação da dose
de radiação de exposição.
Os actuais sistemas digitais para aquisição de imagens na área da
Radiologia Convencional também contribuem para a diminuição da exposição
do indivíduo à radiação, dado que com a sua vertente de pós-processamento
da imagem realizada, existe a possibilidade de recuperação e melhoramento
de um exame que não tenha sido realizado com os parâmetros de exposição
mais adequados, evitando deste modo a repetição do mesmo.
Carolina I H Rodrigues 55
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Para a vigilância e o controlo radiológico, os trabalhadores expostos
classificam-se em duas categorias em função do risco radiológico ao que estão
submetidos, (Camean, 2006):
– Categoria A: Pertencem a esta categoria os trabalhadores que,
durante a sua actividade, possam receber uma dose efectiva
superior a 6 mSv por ano oficial, ou uma dose equivalente superior a
3/10 dos limites de dose equivalente para o cristalino, pele ou
membros.
– Categoria B: Pertencem a esta categoria aqueles que é muito
improvável que recebam doses superiores a 6 mSv por ano oficial,
ou a 3/10 dos limites de dose equivalente para o cristalino, pele ou
membros.
Para além disto, a protecção radiológica tem também a função de
classificar os locais de trabalho em diferentes zonas (de acordo com a
avaliação das doses anuais previstas), o risco de dispersão da radiação e a
probabilidade e magnitude de exposições potenciais. Para tal, deverão ser
identificados e delimitados todos os lugares de trabalho em que exista a
possibilidade de receber doses superiores aos limites de doses estabelecidos
para os membros do público. Devem ser avaliadas a magnitude e a natureza
dos riscos, (Camean, 2006).
3.6.1. Limites de Doses Os limites de dose são valores que não devem ser ultrapassados e
aplicam-se ao somatório das doses recebidas por exposição externa durante o
período considerado. No cômputo geral da avaliação das doses totais em
trabalhadores, não se terá em conta o fundo radioactivo natural nem as doses
recebidas como pacientes em exames ou tratamentos médicos. Assim,
segundo a IRCP:
– O limite de dose efectiva para os trabalhadores expostos será de 100
mSv durante um período de 5 anos oficiais consecutivos, não podendo
ultrapassar o valor de 50 mSv por cada ano oficial. Além disto:
– O limite de dose equivalente para o cristalino é de 150 mSv por ano
oficial.
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– O limite de dose equivalente para a pele é de 500 mSv por ano oficial.
Este limite aplica-se à dose média sobre qualquer superfície de um
centímetro quadrado, com independência da zona exposta.
– O limite de dose equivalente para as mãos, antebraços, pés e tornozelos
é de 500 mSv por ano oficial.
– No momento em que uma mulher grávida comunique o seu estado ao
responsável do local de trabalho, a protecção do feto deve ser
comparável à dos membros do púbico. Para as mulheres gestantes, as
condições de trabalho devem ser tais que a dose que irradia o feto
nunca exceda 1 mSv, desde o momento da comunicação da gravidez
até ao final da gestação. É importante realçar que este limite é apenas
aplicável ao feto, e não à mulher gestante. Por isso, o seu valor não é
directamente medível através do dosímetro pessoal da mulher. A
trabalhadora poderá efectuar a maioria das tarefas como profissional de
saúde, excepto aquelas de maior risco potencial como são os raios X
em que é necessária a presença próxima do aparelha aquando da
exposição.
– Quando ocorra alguma situação que requeira expor pessoas ao risco de
receber uma dose maior do que os limites estipulados, será denominada
“operação de risco” e necessitará, em princípio, da devida autorização
pela entidade reguladora de saúde.
Finalmente, os limites de dose para pessoas do público são os seguintes:
1. O limite de dose efectiva será de 1 mSv por cada ano oficial.
Casos excepcionais são aqueles em os pacientes necessitem ser
submetidos a tratamentos com radioterapia ou afins.
2. O limite de dose equivalente para o cristalino é de 15 mSv por
ano oficial.
3. O limite de dose equivalente para a pele é de 50 mSv por ano
oficial. Este valor aplica-se à dose média calculada sobre
qualquer superfície de um centímetro quadrado, com
independência da zona exposta.
4. O limite de dose equivalente para as mãos, antebraços, pés e
tornozelos é de 500 mSV por ano oficial.
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3.7. Sumário Deste capítulo conclui-se que a utilização de radiação ionizante, quer para
diagnóstico ou tratamento, deve ser feita de modo consciente e ponderando
sempre os benefícios/riscos da sua aplicação.
Do estudo deste capítulo é importante reter que, sempre que um individuo
é irradiado existe alteração na molécula de DNA. No entanto, essa alteração
pode ser reparada não causando qualquer efeito no indivíduo. Por outro lado, o
dano pode não ser restaurado e originar mutação ou quebra do DNA. Os
efeitos biológicos provocados pelas quebras e mutações do DNA podem
dividir-se entre efeitos estocásticos (não existe limiar de dose) e determinísticos
(com limiar de dose), em relação à dose absorvida, ou entre somáticos (sem
repercussão à descendência) e genéticos, relativamente à gravidade do dano
provocado. A protecção radiologia assume um papel importante porque permite
controlar a dose absorvida, mantendo-a abaixo do limiar, para evitar os efeitos
determinísticos e prevenir os efeitos estocásticos fazendo uso de todos os
recursos disponíveis de protecção radiológica.
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Capitulo IV – Mama
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4.1. Introdução Neste capítulo pretende-se dar a conhecer a estrutura anatómica
abordada ao longo desta Dissertação, a mama. Também são objectivos deste
capítulo referir o tipo de patologias que podem afectar a mama e quais os
procedimentos terapêuticos a utilizar em cada caso.
Este capítulo inicia-se com referência à anatomia descritiva da glândula
mamária. Seguidamente são abordadas as patologias benignas que podem
lesar a mesma. Passa-se, depois, ao estudo do cancro da mama. Esta secção
merece maior destaque dado que o objectivo principal da Dissertação é
aprimorar a detecção precoce do cancro da mama. Reporta-se, então, a
epidemiologia, os factores de risco, a classificação tumoral e anatomo-
patológica e finalmente os tratamentos aplicados nas diferentes situações de
cancro de mama.
4.2. Anatomia da Mama A mama é definida como a zona do corpo humano que contem a glândula
mamária, Figura 4.1, (Merck, 2008). Está situada na parte anterior do tórax,
entre o esterno e uma linha vertical imaginária, tangente ao limite antero-
interno da axila. Estendem-se entre a terceira e a sétima costela e encontram-
se em número par.
A mama da mulher sofre alterações na sua constituição à medida que
esta vai envelhecendo. Quando adolescente, a mama é constituída
maioritariamente por tecido fibroglandular e muito pouca percentagem de
gordura. Com o crescimento da adolescente, ocorre uma substituição lenta e
gradual do tecido fibroglandular por tecido gorduroso, até que, na menopausa,
a mama é maioritariamente constituída por tecido gorduroso, (Pasqualette,
1998).
Na configuração exterior da mama destaca-se a presença de uma
elevação na zona central, de forma cilíndrica ou cónica, chamada mamilo. Este
mede cerca de um centímetro de altura e de largura. A sua superfície não é
totalmente uniforme, sendo a sua extremidade livre mais rugosa e ocupada por
orifícios, denominados orifícios lactíferos, que são a extremidade mais anterior
dos canais lactíferos. O mamilo está rodeado de uma zona com pigmentação
distinta da do resto da mama, denominada auréola. Esta zona tem uma cor
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mais clara na jovem, escurecendo com a idade e em especial no começo da
gravidez. A sua superfície também não é homogénea, devido à presença de
pequenas eminências, denominadas Tubérculos de Morgagni, formados por
glândulas sebáceas, (Rouviére, 2005).
Figura 4.1. Anatomia da Mama (adaptado de (Merck, 2008))
Relativamente à estrutura da mama, realça-se que à volta da pele fina e
móvel da auréola estão anexas algumas fibras musculares lisas que formam o
Músculo Aureolar. A glândula mamária está coberta por uma lâmina fina de
tecido fibroso. A superfície da glândula é regular e quase plana na face
posterior da massa glandular. Na restante extensão, a superfície é irregular,
sendo atravessada por fendas profundas e largas. A glândula irradia também
um prolongamento em direcção à axila.
A glândula mamária está envolta em tecido adiposo ao longo de toda a
extensão, à excepção da auréola. Podem distinguir-se duas camadas de tecido
adiposo, contornando a glândula: uma camada anterior e outra posterior.
A camada adiposa anterior ou pré-glandular não existe na região da
auréola. Nesta zona, a glândula mamária está separada da derme e do
músculo aureolar apenas por uma capa fina de tecido conjuntivo. No resto da
extensão da mama, existem formações arredondadas de tecido adiposo que se
colocam em pequenos espaços da glândula chamados de cavidades adiposas,
(Rouviére, 2005). Adjacente a esta capa também se encontra o plexo arterial
formado por ramificações superficiais das artérias da mama, assim como uma
Carolina I H Rodrigues 62
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rede venosa superficial muito desenvolvida, em particular durante a gestação e
a amamentação.
A camada adiposa posterior ou retro-glandular é mais fina que a anterior.
Aqui, as cavidades adiposas não existem. As formações adiposas
arredondadas estão separadas umas das outras por trabéculas fibrosas.
Também existe uma rede arterial e algumas veias. Na região retro-glandular
ainda se destaca uma outra estrutura: a fascia superficialis. Esta limita,
profundamente, a capa adiposa posterior. Por trás desta fascia, encontra-se a
aponeurose de revestimento dos músculos Peitoral Maior e Serrato Maior.
Finalmente, merece destaque a existência dos Ligamentos de Cooper, que vão
desde o parênquima ou massa glandular até à pele. É pela presença deste
ligamento que, quando há um tumor aparece uma retracção da pele, (Rouviére,
2005).
No que respeita à sua constituição, a glândula mamária apresenta-se,
num corte antero-posterior que passe pelo mamilo, de forma diferente
conforme a mulher esteja em período de amamentação ou não. Assim, durante
o período de secreção, a glândula contém uma zona periférica mais mole e
outra central mais dura. Em repouso, a massa mamária adquire um aspecto
mais homogéneo e claro. A glândula mamária é composta por uma série de
glândulas mais pequenas e independentes, entre dez a vinte. Cada uma delas
forma um lóbulo, que não é mais do que a unidade funcional da glândula,
dividindo-se também em pequenas unidades. Cada lóbulo possui um canal
excretor denominado canal lactífero, no qual desembocam os pequenos canais
que circulam no seu interior. Os canais lactíferos vão-se unindo à medida que
se aproximam do mamilo, no qual vão desembocar, mediante os poros
lactíferos. Antes de entrar no mamilo, o conduto apresenta uma pequena
dilatação: a ampola lactífera, (Rouviére, 2005).
A mama encontra-se fortemente irrigada por uma extensa rede arterial,
venosa e linfática, que podem ser descritas do seguinte modo:
– Irrigação arterial – atravessa a parte interna da glândula através
das ramificações penetrantes da artéria mamária interna, que
atravessam os seis primeiros espaços intercostais. A ramificação
arterial principal interna acede à mama pelo segundo espaço
intercostal. A parte externa e inferior da glândula recebem a
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MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
respectiva irrigação pelas ramificações da artéria mamária externa,
assim como da escapular inferior, da acrómio-torácica e da torácica
superior, (Salmon, 1994).
– Rede venosa – pode ser dividida em superficial, visível a olho nu
especialmente durante a gravidez e a amamentação. Rodeando a
aureola é possível observar às vezes um circulo venoso,
denominado circulo venoso de Haller, (Rouviére, 2005). A rede
venosa termina o seu percurso nas veias mamárias externas, na
veia mamária interna e nas veias intercostais.
– Irrigação linfática – divide-se de forma resumida em três vias: rede
colectora dos gânglios axilares; rede relativa aos gânglios
mamários internos e rede colectora proveniente dos gânglios
supraclaviculares, Figura 4.2.
Figura 4.2. Irrigação linfática. Representação dos gânglios e veias (adaptado de (NCI, 2007).
Finalmente, deve ser mencionada a enervação da mama. Esta, a nível
cutâneo, procede do plexo cervical superficial, através da ramificação
supraclavicular. Também existe irradiação do segundo, terceiro, quarto, quinto
e sexto nervos intercostais para a enervação da mama, (Rouviére, 2005).
Carolina I H Rodrigues 64
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4.3. Patologia Benigna da Mama A detecção de um nódulo palpável na mama é, para a maioria das
mulheres, um factor de impacto emocional, em parte pela conotação negativa
associada ao tratamento, que altera a imagem e a sexualidade da paciente.
Por esta razão, é importante ressalvar que cerca de 80% dos tumores
mamários palpáveis são alterações benignas e que não aumentam,
significativamente, o risco de contracção de cancro da mama, (Nazário, 2007).
4.3.1. Displasia mamária A displasia mamária também pode ser denominada por: doença
fibroquística, mastopatia, mastose ou distrofia/displasia. Na realidade, estas
alterações não pressupõem uma doença.
A displasia mamária (Figura 4.3) é a patologia mais comum da mama.
Inicia-se entre os 20 e 40 anos, com máxima sintomatologia antes da
menopausa. As causas incluem excesso de estrógenios ou uma maior resposta
do tecido mamário aos estrógenios circulantes. Esta patologia tem
comportamento benigno. Contudo, quanto mais acentuados forem os
fenómenos proliferativos do epitélio, maior o risco de transformação
cancerígena. Histologicamente, a displasia mamária caracteriza-se por ser
classificada em três entidades:
1. Quistos: Podem ser macro ou micro quistos. São derivados de
ácinos, e o epitélio de revestimento apresenta metaplasia apócrina.
2. Adenoses: Proliferação de túbulos, ácinos, canais.
3. Patologia fibrosa: Pode haver fibrose tanto do estroma interlobular
como do intralobular.
Nesta classificação pode incluir-se também a metaplasia ou hiperplasia
epitelial, assim como a fibrose estromal.
A textura da mama é, nestes casos, similar à mama em fase pré-
menstrual. Esta textura caracteriza-se por tecido mamário firme, denso, nodular
e doloroso. Pode ser unilateral, bilateral ou afectar apenas a um segmento da
mama, (Pasqualette, 1998).
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Figura 4.3. Massa Fibroquística (adaptado de (Adams, 2000)).
4.3.2. Quistos Mamários Um quisto (Figura 4.4) é uma cavidade cheia de líquido, revestida por
epitélio plano ou por papilas, formadas pela obstrução e dilatação dos condutos
terminais. Estes quistos podem aparecer subitamente, daí a sua relação com a
variação dos níveis hormonais. Os quistos podem ser macro ou micro quistos,
únicos ou múltiplos. Aparecem com uma frequência de 1 em cada 14 mulheres,
(Merck, 2008). Metade das mulheres afectadas tem quistos múltiplos ou
recorrentes. A sua detecção é mais frequente em mulheres com mais de 35
anos até à menopausa. Em raríssimos casos surge um cancro intraquístico,
sobretudo se houver líquido sanguinolento.
No que respeita ao diagnóstico e tratamento deste tipo de patologia,
caracteriza-se por se apresentar com aspecto liso, esférico e duro. Na imagem
de ultrassonografia apresenta um conteúdo homogéneo e anecogénica, reforço
dos ecos posteriores e sombra acústica lateral, (Pasqualette, 1998).
O quisto não é uma patologia tipicamente operável. Pode-se realizar uma
biopsia cirúrgica se estiverem reunidas as seguintes premissas: o quisto
reaparecer; não desaparecer totalmente; ou líquido do seu interior ser
sanguinolento (dado que pode indicar a presença de um carcinoma
intraquístico).
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Figura 4.4. Imagem esquemática da localização de um quisto e um
fibroadenoma (adaptado de (Adams, 2000))
4.3.3. Fibroadenoma O fibroadenoma (Figura 4.4) é um tumor benigno que não possui risco de
evoluir para patologia maligna. Procede da proliferação estromal e epitelial. É o
segundo tumor mais frequente, depois do cancro da mama. É o mais frequente
em mulheres com idade inferior a 30 anos. Normalmente é um tumor solitário,
firme e móvel. Tem forma esférica, por vezes lobulada, encapsulada e bem
delimitada. Ao corte apresenta um interior de aspecto esbranquiçado, brilhante
e com fissuras. Pode atingir os 3 cm, (Pasqualette, 1998).
O diagnóstico do fibroadenoma realiza-se mediante mamografia, que não
o diferencia de um quisto, ou ultrassoongrafia. No caso de pacientes jovens a
ultrassonografia deve ser o exame de eleição. Sonograficamente, o
fibroadenoma apresenta uma textura sólida hipoecogénica, relativamente
homogénea, com contorno regular e preciso e com atenuação acústica
intermédia, (Pasqualette, 1998)
4.3.4. Escorrência mamilar A aparição de uma escorrência pelo mamilo é frequentemente uma
patologia benigna que poucas vezes traduz patologia maligna. As seguintes
características devem alertar o profissional de saúde por se relacionarem mais
estritamente com malignidade: escorrência unilateral; espontâneo; apenas por
um orifício; sanguinolento; aquoso; ou quando a escorrência acontece no
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individuo de sexo masculino. No caso de aparecer uma escorrência com estas
características, deverá ser realizada biopsia, (Pasqualette, 1998).
O cancro é detectado em menos de 10% das mulheres que apresentem
derrame mamilar, (Merk, 2008). Existem outras patologias, para além do
cancro, que podem ser acompanhadas por escorrências, como as
referenciadas seguidamente:
1. Papiloma: acompanhado por uma escorrência unilateral, de apenas
um orifício, com sangue.
2. Alterações fibroquísticas: a escorrência acontece em orifícios
múltiplos.
3. Ectasia ductal: escorrência em orifícios múltiplos, bilateral e
aquoso.
4. Em casos normais: situações como a gestação, menopausa, toma
de anticonceptivos e tranquilizantes (como as benzodiazepinas).
4.3.5. Abcesso Sub Aureolar Crónico Recorrente Caracteriza-se por ser uma patologia mamária benigna de difícil
tratamento. A sua patogenia é desconhecida, mas pode estar relacionada com
a ectasia ductal ou obstrução, assim como com uma invasão bacteriana que
origina um abcesso. Pode acompanhar também uma fístula periaureolar.
O tratamento é difícil e de resultados pouco satisfatórios, mas propõem-se
o uso de antibióticos, tal como a realização de uma punção aspirativa ou
mesmo uma drenagem. A operação de Urban, mediante a extirpação do
conduto suspeito, também pode ser considerada, (Kugan, 2005).
4.3.6. Mastite e Abcesso Mamário As mastites (infecções mamárias) são patologias raras. No entanto, é
frequente aparecerem em situações pós-parto ou após uma lesão.
Ocasionalmente, o cancro de mama pode produzir sintomas similares aos de
uma infecção mamária. Uma mama infectada apresenta-se, geralmente,
hiperemia e edemaciada e, à palpação, observa-se que está sensível e quente.
O tratamento adequado é a administração de antibióticos.
O abcesso mamário caracteriza-se por uma acumulação de pus na
mama. Pode ocorrer quando uma infecção mamária não é tratada. É tratado
com antibióticos e, geralmente, é drenado cirurgicamente, (Merck, 2008).
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4.4. Cancro de Mama O cancro da mama é uma neoplasia maligna que se origina a partir de
uma disfunção na divisão celular.
Em condições normais, o processo de divisão celular é ordenado e
controlado, responsável pela formação, crescimento e regeneração de tecidos
saudáveis do corpo. Por vezes, as células perdem a capacidade de limitar e
comandar o seu próprio crescimento passando, então, a dividir-se e multiplicar-
se muito rapidamente e de maneira aleatória.
Como consequência dessa disfunção celular ocorre um desequilíbrio na
formação dos tecidos do corpo (Figura 4.5), formando o que se conhece como
tumor.
Figura 4.5. Processos de evolução tumoral, (retirado de (Oldnall, 2008)).
4.4.1. Epidemiologia Segundo previsões da Sociedade Americana de Cancro, existirão em
2008, 184,450 novos casos de cancro da mama nos EUA (Estados Unidos da
América), entre os quais 182,460 são mulheres. Destas, prevê-se que 40,480
não conseguirão ultrapassar o cancro com vida (Figura 4.6). Embora o número
mortes provocado pelo cancro da mama seja ainda elevado, verifica-se uma
redução nesta última década, das 43,844 mortes registadas em 1995, para as
actuais 40,480. Esta redução é atribuída à detecção precoce proporcionada
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pelos rastreios mamográficos, assim como a aplicação de terapias mais
efectivas em mulheres que desenvolveram cancro, (Lester, 2007).
Consequentemente, o cancro da mama é o segundo cancro diagnosticado com
maior frequência nas mulheres, sendo apenas ultrapassado pelo cancro
localizado no sistema digestivo, (Jemal, 2008). Os homens também são
afectados, com cerca de 2.000 novos casos em 2008. Mais de 50% das
mulheres afectadas têm idade superior a 65 anos, (Jemal, 2008).
Figura 4.6. Número de mortes do sexo feminino, por ano, causadas por cancro (retirado de (Jemal, 2008))
4.4.2. Biologia Tumoral O cancro da mama caracteriza-se por grande heterogeneidade. A sua
evolução depende da interacção entre o tumor e o paciente. É uma doença que
tem uma história natural longa e, caso não se actue, a probabilidade de
mortalidade é elevada. Contudo, em casos onde não é realizado qualquer
procedimento com vista ao tratamento, cerca de 18% das pacientes terão uma
sobrevivência além de 5 anos. Em mulheres jovens o prognóstico não se
adivinha favorável, dado o rápido crescimento do carcinoma.
A evolução do cancro da mama ainda não apresenta consenso na
comunidade científica. Existem diversas teorias que tentam explicar a sua
evolução, entre estas podem ser destacadas as seguintes, (Morrow, 1999):
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1. Halsted: Segundo este autor, o tumor tem uma progressão
ordenada e, por tanto, afectará ordenadamente aos gânglios.
Primeiro afecta a mama, seguidamente os gânglios axilares baixos,
depois os altos e finalmente dissemina-se.
2. Fisher: Propôs que o cancro da mama é uma patologia sistémica
quase desde a sua origem. Assim, aumentar a extensão do
tratamento loco regional terá pouco impacto. Por isso seria
preferível fazer uma cirurgia conservadora mais tratamento
adjuvante.
3. Teoria “bimodal”: é uma combinação de ambas as teorias
anteriores. Ressalta a importância do diagnóstico precoce,
melhorando a sobrevivência. O rastreio precoce reduz a
mortalidade até 30%. Isto não seria lógico se a patologia fosse
apenas sistémica, como propõe Fisher.
Ainda em relação à biologia do cancro da mama, convém realçar que o
tempo de duplicação tumoral médio situa-se entre os 212 a 325 dias. Assim, o
tumor tardará alguns anos até tornar-se clinicamente detectável. As metástases
começam a ser frequentes quando o tumor ultrapassa os 0.5 cm de tamanho e
podem crescer mais rapidamente que a lesão primária.
4.4.3. Factores de Risco São considerados factores de risco, de grande importância, os seguintes:
1. Género – o cancro de mama é mais frequente em mulheres.
2. Idade – o risco de padecer esta patologia aumenta com a idade.
Aproximadamente 60% dos cancros de mama ocorrem em
mulheres com mais de 60 anos de idade, (Merck, 2008).
3. História Familiar – a existência de um familiar de primeiro grau com
esta patologia duplica ou triplica o risco de padecer de cancro de
mama (Jemel, 2008).
4. Cancro contralateral – Após a remoção da mama doente, o risco
de cancro na mama remanescente é de aproximadamente 0.5 a
1.0% por ano, (Merck, 2008).
5. Existência de um carcinoma não invasor
6. Proliferações benignas com células atípicas.
Carolina I H Rodrigues 71
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
7. Número de biopsias prévias.
Existem ainda outros factores de risco considerados menos importantes
na contracção do cancro da mama; entre estes, encontram-se:
1. Menarquía precoce;
2. Menopausa tardia;
3. Obesidade;
4. Radiações: Existem alguns trabalhos publicados sobre os efeitos
da radiação, especialmente de características ionizantes, na
incidência/prevalência do cancro de mama. Hoel e Dinse
sugeriram, em 1990, que os efeitos da exposição à radiação estão
intimamente relacionados com a idade. Concluíram também que a
incidência de cancro da mama causado por radiação diminui à
medida que aumenta a idade de exposição (Hoel, 1990).
Na génese do cancro da mama, merecem menção especial os factores
genéticos. Considera-se que o cancro da mama tem relação familiar em 20 a
30% das pacientes. Apesar disto, apenas se considera hereditário ou causa
genética cerca de 5% dos casos totais, representando, contudo, cerca de 25%
das pacientes menores de 30 anos. As mutações genéticas representam
1/1000 casos de cancro de mama (referencia). As mutações mais relevantes
classificam-se em, (Scheuner, 1997):
– BRCA1: situado no cromossoma 17: responsável pelo cancro de
ovário e mama, assim como cancro de próstata e cólon.
– BRCA2: situado no cromossoma 13. Associa-se ao cancro de
mama (incluindo no homem), ovários, próstata, melanoma e
pâncreas.
BRCA1 e BRCA2 são responsáveis por 50 a 75% do cancro de mama
hereditário, (Sheuner, 1997). Estas mutações são herdadas normalmente como
autossómicas dominantes, tanto da mãe como do pai. O risco de morte devido
a este tipo de cancro é ligeiramente maior do que devido a cancro de mama
não hereditário.
Carolina I H Rodrigues 72
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
4.4.4. Classificação Tumoral Os objectivos da classificação tumoral de qualquer tipo de cancro, em
particular do cancro da mama, passam por facilitar o prognóstico e permitir que
a eleição do tratamento se torne mais eficaz. De forma a facilitar este processo,
o médico deve basear-se tanto na clínica como na anatomia patológica.
O sistema mais usado para classificação e descrição de tumores malignos
é o sistema TNM (T-tumor, N-Linfonodulo, M-metástase) (Figura 4.7)
desenvolvido e publicado pela UICC (União Internacional Contra o Cancro). O
sistema tornou-se útil e conhecido dado que se concluiu, através da prática
clínica, que o cancro localizado tinha maior probabilidade de ser tratados
eficazmente do que os distendidos além do órgão de origem. Na realidade, o
estadio da patologia no momento do diagnóstico, pode ser reflexo não somente
da taxa de crescimento e da extensão da neoplasia, mas também do tipo de
tumor e da relação tumor/hóspede.
Figura 4.7 – Representação da Classificação TNM (retirado de (UICC, 2008))
O sistema TNM para o cancro de mama divide-se assim em, (Cancer
Research UK, 2007):
1. Tamanho do tumor:
T0 – sem tumor;
Tis – tumor in situ ou doença de Paget;
T1 – tumor até 2 cm;
T2 – de 2 até 5 cm;
Carolina I H Rodrigues 73
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
T3 – mais de 5 cm;
T4 – extensão à parede torácica, formação de edema de pele,
ulceração, inflamação ou presença de nódulos satélites.
2. Gânglios linfáticos regionais:
N0 – sem adenopatias;
N1 – adenopatias móveis (metástases);
N2 – adenopatias fixas (metástases);
N3 – metástases nos gânglios mamários internos.
3. Metástases à distância:
M0 – não existem metástases;
M1 – existem metástases.
Existe ainda uma outra classificação, criada pelo American College of
Radiology, que tem em conta o estadiamento do cancro da mama, Tabela 4.1.
Tabela 4.1. Estadiamento do cancro de mama em função das diversas combinações possíveis pelo sistema TNM (adaptado de (Barros, 2001))
Estadio 0 Corresponde ao Carcinoma ductal in Situ.
Tis N0 M0
Estadio I Quando o tumor tem até 2 cm, sem qualquer evidência de se ter espalhado pelos gânglios linfáticos próximos.
T1 N0 M0
Estadio II Inclui tumores de até 5 cm, mas com envolvimento de gânglios linfáticos ou então, um tumor primário com mais de 5cm, sem metástases.
IIa T0 N1 M0
T1 N1 M0
T2 N0 M0
IIb T2 N1 M0
T3 N0 M0
Estadio III Quando o tumor tem mais de 5 cm e há envolvimento dos gânglios linfáticos da axila do lado da mama afectada.
IIIa T0 N2 M0
T1 N2 M0
T2 N2 M0
T3 N1, N2 M0
IIIb T4 Qualquer N M0
Qualquer T N3 M0
Estadio IV Quando existem metástases distantes, como no fígado, ossos, pulmão, pele ou outras partes do corpo.
Qualquer T Qualquer N M1
Carolina I H Rodrigues 74
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4.4.5. Classificação Anátomo–Patológica O cancro de mama é classificado de acordo com o tipo de tecido no qual
se inicia e com a extensão da sua disseminação. O cancro pode originar-se
nas glândulas lactíferas, nos canais lactíferos, no tecido adiposo ou no tecido
conjuntivo. Os diferentes tipos de cancro de mama evoluem de forma distinta.
As generalidades sobre os tipos particulares são baseadas nas similaridades
quanto à forma como estes são descobertos, como evoluem e como são
tratados. Alguns cancros crescem muito lentamente e disseminam-se a outras
partes do corpo (produzem metástases). Outros são mais agressivos,
crescendo e disseminando-se rapidamente. No entanto, o mesmo tipo de
cancro pode evoluir de maneira diferente, em mulheres diferentes. Apenas o
médico que realizou a anamnese e examinou a paciente pode analisar os
aspectos específicos do cancro de mama apresentado pela mesma.
Deste modo temos:
– Carcinoma in situ, significa cancro é localizado e que se encontra no
seu estadio inicial. O carcinoma in situ é responsável por mais de
15% dos cancros de mama diagnosticados nos Estados Unidos.
Aproximadamente 90% dos cancros de mama tem início nos canais
lactíferos (ductal) ou nas glândulas lactíferas (lobular).
▪ Ductal – tem origem nas paredes dos canais lactíferos. Pode
ocorrer antes ou após a menopausa. Representa 20 a 40%
dos diagnósticos de cancro de mama realizados
actualmente, manifestando-se em 75% dos casos por micro
calcificações. Este cancro é frequentemente detectado
através da mamografia, antes de existir manifestação clínica.
Geralmente está restrito a uma área específica da mama e
pode ser totalmente removido através da cirurgia. Para o
diagnóstico deve-se ter em conta que poderá coexistir um
cancro invasivo oculto, que o carcinoma original pode ser
múltiplo e que pode afectar à mama contralateral. Neste tipo
de carcinoma não é necessário avaliar os gânglios, porque
não é infiltrante.
▪ Lobular - origina-se nas glândulas lactíferas, geralmente
ocorre antes da menopausa. Este tipo de carcinoma não
Carolina I H Rodrigues 75
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
pode ser detectado através da palpação nem visualizado na
mamografia. Entre 25 e 30% das mulheres que apresentam
este tipo de tumor acabam por desenvolver um cancro de
mama invasivo.
– Carcinoma infiltrativo, pode disseminar-se e destruir outros tecidos,
pode ser localizados ou metastáticos. Aproximadamente 80% dos
cancros de mama invasivos são ductais e cerca de 10% são
lobulares. O prognóstico dos carcinomas infiltrativos ductais e
lobulares é similar.
Ductal - é o tipo de carcinoma de mama mais frequente, que
representa entre 65 e 80% do total de casos. Trata-se de
uma massa palpável dura e irregular e detectável mediante
mamografia como um nódulo acinzentado o esbranquiçado.
Rompe a membrana envolvente, podendo
consequentemente, metastatizar e infiltrar o estroma
formando cordões ou ilhas.
Lobular - este carcinoma origina-se nas glândulas mamárias
ou lóbulos. Pode propagar-se a outras partes do corpo.
Aproximadamente 10% de todos os casos de cancro de
mama infiltrativo são deste tipo.
Existem ainda outro tipo de carcinomas mamários, mas com menor
representação percentual. Entre eles encontram-se:
– Carcinoma inflamatório - é muito menos frequente, representando
entre 1 e 4% de todos os cancros de mama. Produz-se mediante a
obstrução de canais linfáticos dérmicos causada por êmbolos,
provenientes do tumor. Está acompanhado por uma clínica que se
evidencia pela textura semelhante a uma casca de laranja. Pode
apresentar edema, eritema, calor e não ter sintomas sistémicos.
Pode não existir uma massa palpável, mas existem frequentemente
adenopatias axilares. O diagnóstico deste tipo de cancro faz-se
apenas em estadios avançados, como IV ou IIIb, mediante uma
biopsia de pele. A sobrevivência a este carcinoma reduz-se para
25-50% aos 5 anos de evolução, devido à existência de uma
invasão linfática precoce.
Carolina I H Rodrigues 76
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
– Doença de Paget - consiste numa lesão eczematoide crónica do
mamilo. Pode ser ocasionada por um carcinoma nos ductos sub
aureolares. A clínica caracteriza-se por prurido, eritema, eczema e
derrame pelo mamilo. Existe uma massa palpável em 50% dos
casos. O diagnóstico leva-se a cabo mediante a biopsia do mamilo.
4.4.6. Tratamento Para o tratamento do cancro de mama primeiramente recorre-se à cirurgia
para remoção do tumor e posteriormente, para complemento à mesma,
recorre-se a tratamentos de radioterapia, quimioterapia, hormonoterapia, que
são conjugados entre si consoante a situação clínica de cada paciente.
4.4.6.1. Cirurgia A cirurgia pode ser realizada de dois modos (Figura 4.8):
• Conservadora – tal como o nome indica, existe conservação da mama
da paciente. Em todo o caso, deve-se associar a correcção plástica das
mamas, para evitar assimetrias e cicatrizes desnecessárias. A cirurgia
conservadora pode ser realizada segundo duas vertentes:
– Tumorectomia - que remove apenas o tumor;
– Quadrantectomia - que retira o tumor, uma parte do tecido normal
que o envolve e o tecido que recobre o peito abaixo do tumor. É
indicada no estádio I e II.
• Não conservadora – Neste tipo de cirurgia não é feita qualquer
conservação da mama. É realizada nos estadios mais avançados. Pode
ser realizada de três modos distintos:
– Mastectomia simples ou total - remove apenas a mama. Por vezes
os gânglios linfáticos mais próximos também são removidos. É
aplicada em casos de tumor difuso. Pode-se manter a pele da
mama, que auxiliará muito a reconstrução plástica.
– Mastectomia radical modificada - retira a mama, os gânglios
linfáticos das axilas e o tecido que reveste os músculos peitorais.
– Mastectomia radical - retira a mama, os músculos do peito, todos os
gânglios linfáticos da axila, alguma gordura em excesso e pele.
Este tipo de cirurgia é raramente realizado.
Carolina I H Rodrigues 77
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
Figura 4.8. Exemplificação dos dois tipos de cirurgia terapêutica mamária, conservadora e mastectomia,
e suas variantes (retirado de (Merkc, 2008)).
4.4.6.2. Indicações Cirúrgicas ▪ Carcinoma in situ:
– Lobular: Indica-se apenas tumorectomia;
– Ductal: A mastectomia simples é um tratamento curativo para
98% dos casos, mas representa procedimento excessivamente
mutilador para a maioria dos casos. Os tumores com diâmetro
inferior a 2 cm e margens cirúrgicas livres de comprometimento
podem ser tratados pela recessão segmentar seguida da
radioterapia complementar.
▪ Carcinomas invasores com diâmetro tumoral inferior a 3 cm:
Pesquisas do Instituto de Tumores de Milão demonstraram que os
tumores menores que 3 cm tratados pela quadrantectomia, seguida de
linfadenectomia axilar e radioterapia, têm os mesmos resultados oncológicos
do que aqueles tratados por mastectomia radical, (Barros, 2001).
▪ Carcinomas invasores com diâmetro tumoral superior ou igual a 3 cm
(com ou sem quimioterapia neoadjuvante):
A mastectomia com linfadenectomia deve ser indicada para tumores
maiores que 3 cm. As técnicas modificadas, com preservação de um ou ambos
músculos peitorais, são mais empregadas, pois asseguram resultados
semelhantes à radical, facilitam a reconstrução plástica e reduzem a
morbidade.
Carolina I H Rodrigues 78
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
Sempre que se indica uma mastectomia em pacientes com bom
prognóstico e boas condições clínicas, pode-se indicar a reconstrução
mamária. A reconstrução plástica não interfere no prognóstico oncológico das
pacientes e condiciona melhor equilíbrio emocional e qualidade de vida,
(Merkc, 2008).
4.4.6.3. Radioterapia Após cirurgia conservadora, deve-se irradiar toda a mama das pacientes
submetidas a esse tipo de cirurgia, independente do tipo histológico, idade, uso
de quimioterapia e/ou hormonoterapia e mesmo com margens cirúrgicas livres
de comprometimento neoplásico.
O reforço da dose na área tumoral (“boost”) está indicado nas pacientes
com menos de 50 anos, com mais de 25% de carcinoma ductal in situ na peça
cirúrgica, na presença de margens exíguas (menor que 1 cm), comprometidas
ou desconhecidas e em tumores com alta agressividade local.
Em relação aos carcinomas ductais in situ, se a opção for cirurgia
conservadora, as pacientes devem ser submetidas à radioterapia pós-
operatória em toda a mama. Na indicação do “boost”, é necessário ter em
conta o tamanho do tumor, grau nuclear e margens (menores do que 1 cm).
Nas mastectomias, a radioterapia pós-mastectomia está indicada se
algum dos seguintes parâmetro for cumprido:s: tumores maiores ou iguais a 5
cm (somar com biopsia prévia); pele comprometida; estadio III; dissecção axilar
inadequada (menos do que 10 linfonodos); invasão extra-capsular linfonoda;
Margem comprometida (menor que 1 cm); quatro ou mais linfonodos
comprometidos.
A utilização de quimioterapia com antracíclicos no período pós-operatório,
tanto das cirurgias conservadoras quanto das mastectomias, protela o início da
radioterapia para o término da terapêutica sistémica, não devendo ultrapassar
o período de 6 meses da cirurgia.
A indicação de se irradiar as drenagens linfáticas é a mesma tanto para
as cirurgias conservadoras quanto para as mastectomias. A presença de um
único linfonodo comprometido é suficiente para se irradiar a cavidade supra
clavicular do lado da mama afectada.
Carolina I H Rodrigues 79
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
As condições técnicas mínimas para a execução de radioterapia pós-
operatória das pacientes com carcinoma de mama são:
– Imobilização individualizada;
– Simulação;
– Homogeneidade da dose (variação de 8 a 12%), (Merck, 2008).
4.4.6.3. Terapia Sistémica Adjuvante: Quimioterapia e Hormonoterapia ▪ Quimioterapia neoadjuvante
O objectivo da quimioterapia neo-adjuvante é reduzir o volume tumoral,
tornando tumores irressecáveis em ressecáveis, e/ou possibilitando a cirurgia
conservadora nos tumores inicialmente indicados para mastectomia radical.
O plano quimio-terapêutico utilizado deve conter antraciclinas
(Doxorrubicina ou Epirrubicina) associadas a Taxanes (AT) ou Ciclofosfamida e
Fluorouracil (FAC, FEC, AC) administrando-se de 3 a 4 ciclos de acordo com a
resposta. A resposta à quimioterapia neo-adjuvante é um factor preditivo de
sobrevivência livre de doença, (Barros, 2001).
▪ Tratamento adjuvante sistémico
– Hormonoterapia Adjuvante: Hormonoterapia adjuvante com
Tamoxifeno, 20 mg/dia durante 5 anos, deve ser empregue em todas
as pacientes com receptor hormonal positivo, sendo o benefício
observado nas pacientes na pré ou pós-menopausa, com ou sem
utilização de quimioterapia. – Quimioterapia Adjuvante: Poliquimioterapia adjuvante deve ser
recomendada nas pacientes com tumores maiores que 1 cm,
independente do status linfonodal, receptores hormonais, idade ou
menopausa. Para pacientes com tumores menores que 1 cm a
decisão deve ser individualizada. 4.4.6.4.Reabilitação
Vem auxiliar os métodos de tratamento para que a paciente tenha melhor
qualidade de vida. É feita através da cirurgia plástica de reconstrução e dos
serviços médicos de apoio (fisioterapia, psicologia etc.)
Carolina I H Rodrigues 80
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
Carolina I H Rodrigues 81
4.5. Sumário Como conclusão desde capítulo, deve-se reter a importância da patologia
mamária, dada a sua enorme frequência. É importante entender que nem todas
as alterações supõem um quadro diagnóstico grave. Contudo, os números
relacionados com cancro de mama em todo o mundo são ainda bastante
alarmantes. A elevada taxa de mortalidade continua a ser um dos maiores
problemas. Actualmente, não existem dados que permitam instruir a mulher
para uma prevenção do cancro de mama, embora alguns estudos tentem
concretiza-lo, logo, é muito importante uma detecção precoce para que o
prognóstico evolua favoravelmente. Já se registam avanços na parte
terapêutica que se revelam eficazes na eliminação por completo do cancro de
mama, aumentando o número de mulheres que atingem o patamar dos 5 anos
de sobrevivência.
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Capítulo V – Diagnóstico da
Patologia Mamária
Carolina I H Rodrigues 83
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5.1. Introdução Em caso de patologia mamária é fundamental a sua detecção precoce.
Os avanços tecnológicos verificados na área da Imagiologia têm contribuído
para um aumento da detecção dos casos de cancro de mama, sobretudo na
sua fase inicial do seu desenvolvimento. Neste campo, o rastreio do cancro da
mama apresenta-se como ferramenta fundamental na descoberta de lesões
ainda em estadios iniciais, permitindo um prognóstico favorável.
Neste capítulo, pretende-se dar a conhecer os passos que permitem um
diagnóstico precoce da patologia mamária. Para tal, o capítulo foi organizado
do seguinte modo:
1. História Clínica;
2. Exploração física;
3. Mamografia;
4. Ultrassonografia;
5. Ressonância Magnética e Nuclear;
6. Punção Aspirativa com Agulha Fina;
7. Biopsia;
8. Receptores hormonais.
Na mamografia é feita uma caracterização exaustiva dos possíveis tipos
de lesões mamárias, assim como dos diferentes tipos de tratamento que
podem ser aplicados aos diferentes estadios de cancro de mama.
5.2. História clínica A primeira abordagem à paciente deve incidir sobre a sua história clínica,
ressalvando apenas os episódios com interesse médico. Esta deve iniciar-se
com um questionário que inclua: idade da paciente; história menstrual
(Menarca ou menopausa; regularidade dos ciclos); número de filhos; idade da
primeira gestação; duração da amamentação, entre outros factores. Importa
também saber se a paciente foi submetida a alguma cirurgia prévia (como por
exemplo histerectomía ou ooforectomía), se toma algum tipo de medicação
(como hormonas, anticonceptivos orais ou tranquilizantes) e se existe ou não
história familiar de cancro de mama. Na história familiar são relevantes os
dados sobre a mãe, irmãs e filhas (familiares directos). No caso de existirem
Carolina I H Rodrigues 85
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familiares com cancro de mama, deverá conhecer-se o tempo de evolução da
doença e o modo como foi detectado. Deve perguntar-se se a mulher teve
alguma vez mastodinia, ou derrames através do mamilo, assim como
mudanças de tamanho da mama. De forma mais generalizada, deve tomar-se
conhecimento do historial de anorexia, astenia, emagrecimento, icterícia, dores
ósseas ou outros sintomas que poderão indicar metástases, (Pasqualette,
1998).
5.3. Exploração Física Todas as mulheres devem levar realizar uma auto-exploração da mama,
de forma frequente. Para tal, devem aprender como proceder a essa
exploração e quais os sinais de alerta.
A exploração física consiste tanto na inspecção como na palpação da
mama. De modo a realizar a inspecção satisfatoriamente, e segundo (Merck,
2008), uma boa exploração deve seguir os seguintes passos:
1. Em pé, frente a um espelho, observar as mamas. Normalmente, elas
apresentam tamanhos discretamente diferentes. Procurar alterações na diferença
de tamanho entre as mamas e alterações nos mamilos (p.ex., inversão do
mamilo ou secreção). Observar se a pele apresenta enrugamentos ou
depressões.
2. Olhar atentamente para o espelho, entrelaçar as mãos por trás da cabeça e
pressiona-las contra a mesma. Esta posição ajuda a tornar mais perceptíveis as
alterações subtis causadas pelo cancro. Verificar a presença de alterações da
forma e do contorno das mamas, especialmente na parte inferior das mesmas.
3. Apoiar as mãos firmemente sobre os quadris e inclinar discretamente em
direcção ao espelho, forçando os ombros e os cotovelos para frente.
Novamente, verificar a presença de alterações da forma e do contorno das
mamas. Muitas mulheres realizam a próxima parte do exame durante o banho,
pois a mão desliza facilmente sobre a pele molhada e escorregadia.
4. Levantar o braço esquerdo. Utilizando três ou quatro dedos da mão direita,
apalpar minuciosamente a mama esquerda com a parte plana dos dedos.
Movimentando os dedos em pequenos círculos em torno da mama, começando
pela borda externa e, gradualmente, mover os dedos em direcção ao mamilo.
Pressionar com delicadeza, mas com firmeza, tentando palpar qualquer nódulo
ou massa sob a pele. Certificar que se examina toda a mama. Além disso,
examinar cuidadosamente a área entre a mama e a axila, incluindo esta última,
em busca de nódulos.
Carolina I H Rodrigues 86
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
5. Comprimir o mamilo esquerdo delicadamente e observar se há a drenagem
de alguma secreção. (Procurar um médico quando uma secreção aparece em
qualquer momento do mês, independentemente dela ter ocorrido durante um
auto-exame das mamas). Repetir as etapas 4 e 5 na mama direita, elevando o
braço direito e utilizando a mão esquerda.
6. Deitar-se de costas com uma almofada ou uma toalha dobrada sob o ombro
esquerdo e com o braço esquerdo acima da cabeça. Esta posição aplana a ama
e torna o exame mais fácil. A seguir, examinar a mama direita. Assegurar-se de
examinar ambas as mamas. A mulher deve repetir este procedimento na
mesma época de cada mês. Para as mulheres que ainda não entraram na
menopausa, 2 a 3 dias após o término da menstruação é uma boa ocasião
porque a possibilidade das mamas estarem dolorosas ou edemaciadas é menor.
As mulheres na pós-menopausa podem escolher qualquer dia do mês que seja
fácil de lembrar (por exemplo: o primeiro dia do mês).
5.4. Mamografia Em caso de patologia mamária é fundamental a sua detecção precoce.
Os avanços tecnológicos verificados na área da Imagiologia têm contribuído
para um aumento da detecção dos casos de cancro de mama, sobretudo na
sua fase inicial do seu desenvolvimento. Neste campo, o rastreio do cancro da
mama apresenta-se como ferramenta fundamental na descoberta de lesões
ainda em estadios iniciais, permitindo um prognóstico favorável.
Neste capítulo, pretende-se dar a conhecer os passos que permitem um
diagnóstico precoce da patologia mamária. Para tal, o capítulo foi organizado
do seguinte modo:
1. História Clínica;
2. Exploração física;
3. Mamografia;
4. Ultrassonografia;
5. Ressonância Magnética e Nuclear;
6. Punção Aspirativa com Agulha Fina;
7. Biopsia;
8. Receptores hormonais.
Na mamografia é feita uma caracterização exaustiva dos possíveis tipos
de lesões mamárias, assim como dos diferentes tipos de tratamento que
podem ser aplicados aos diferentes estadios de cancro de mama.
Carolina I H Rodrigues 87
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
5.4.1. Constituição de um Equipamento de Mamografia A mamografia, embora assente nos princípios básicos da formação
de imagem da Radiologia Convencional, utiliza o seu próprio equipamento
para aquisição de imagem, o mamógrafo (Figura 5.1). Nos últimos anos,
todo o sistema de mamografia sofreu um grande avanço, visando melhorar
a detecção precoce do cancro de mama.
Figura 3.1 – Constituição de um mamógrafo (retirado de (Evans, 2007)).
Os mamógrafos diferem dos equipamentos convencionais devido às
particularidades radiográficas dos tecidos que compõem a mama,
basicamente tecido glandular, tecido fibroso e gordura. Estes tecidos
possuem níveis de atenuação aos raios-X muito próximos, o que acarreta
um baixo contraste na imagem. Além disso, as estruturas indicativas de
cancro, como as microcalcificações e pequenos nódulos, devem ser
visualizadas ainda no seu estado inicial e, portanto, possuem dimensões
reduzidas (entre 0.1 e 0.5 mm de diâmetro). Assim, os equipamentos
mamográficos devem não só produzir imagens de alto contraste, como
também com alta resolução espacial e baixo ruído, (Vieira, 2005).
Para que sejam alcançadas as premissas acima mencionadas, a
ampola de raios-X tem que obedecer a determinados princípios que
mantenham a radiação característica em níveis de energia baixos, de
modo a que se consiga um alto contraste. Para tal é utilizado um alvo de
molibdénio (Mo) que pode ser combinado com um alvo adicional de Ródio
(Rh). Com a utilização destes elementos no alvo, está garantida uma
grande emissão de radiação característica de baixa energia (17.4 a 19.8
keV para o Mo), (Vieira, 2005).
Carolina I H Rodrigues 88
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
Quando um filtro de Mo é colocado na saída da ampola de raios-X, os
fotões de mais baixa energia são filtrados, não contribuindo para o
aumento de dose na paciente nem para a distorção da imagem. Em
contrapartida, fotões de energia maior que 20 keV também sofrem grande
filtração devido à alta absorção do molibdénio nessa faixa de energia.
Como consequência obtém-se um espectro formado basicamente por
radiação característica ou de energia muito próxima, permitindo a
formação de imagem com alto contraste e ainda diminuindo a dose
absorvida pela mama durante o exame, (Haus, 2000).
Para mamas maiores ou mais densas, em que há uma maior
quantidade de tecido fibroglandular, o contraste na imagem não é tão alto
como o obtido com uma mama normal. Assim, nos exames mamográficos,
utiliza-se diferentes combinações de alvo e filtro, com diferentes materiais,
para definir o formato do espectro de emissão e conseguir o melhor
contraste possível na mamografia. Por exemplo, se se utilizar alvo de
molibdénio com um filtro de Ródio (Mo/Rh), consegue-se um feixe mais
energético e penetrante do que com o filtro de molibdénio (Mo/Mo) para a
mesma kVp, o que é mais adequado para exames de mama mais densas
ou de maior volume, (Vieira, 2005).
Além dos dispositivos comuns aos aparelhos convencionais de
radiografia, o mamógrafo possui um compartimento de compressão
composto por uma placa de acrílico (Figura 5.1), cuja finalidade é comprimir
a mama de modo a homogeneizar ao máximo a densidade a ser
radiografada. A compressão da mama, apesar de provocar um desconforto
para a paciente durante o exame, melhora significativamente a qualidade
da imagem mamográfica. Ao ser comprimida, a mama toma-se menos
espessa e mais uniforme, o que permite a diminuição da dose absorvida e
o espalhamento de raios-X no filme, reduzindo, deste modo, o ruído na
imagem. Além disso, a compressão diminui a sobreposição de imagens das
estruturas internas da mama e garante a imobilidade da paciente durante o
exame, (Vieira, 2005).
Os mamógrafos ainda possuem controlo automático de exposição
(AEC – Exposure Automatic Control) que controla o tempo de exposição
em casa exame a partir de um sensor posicionado na parte inferior da
Carolina I H Rodrigues 89
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
mesa (Figura 5.1). Assim, independente da espessura da mama
comprimida, o AEC controla automaticamente a quantidade de radiação
necessária para a formação de uma imagem radiográfica adequada,
(Vieira, 2005).
Quanto à aquisição da imagem, tal como na Radiologia
Convencional, a Mamografia também vive uma fase de mudança,
observando-se um aumento exponencial de mamógrafos digitais.
Convencionalmente é utilizado o sistema de ecrã-filme, FSM (Film-
screen Mammography) com a imagem a ser fixada na película através de
reacções com agentes químicos. A visualização do exame é realizada com a
colocação da película no negatóscopio que, geralmente, apresenta acoplada
uma lupa, (Evans, 2007). Nesta técnica, pode haver perda de contraste na
imagem, influenciada por diversos factores: energia do feixe, combinação
ecrã/filme, processamento do filme, quantidade de radiação medida em mAs,
condições de visualização, e ainda o facto de o filme ser simultaneamente
receptor da imagem, meio de visualização e meio de armazenagem em longo
prazo.
Um dos maiores problemas do FSM é a perda de qualidade da imagem,
que pode ocorrer por falhas no processamento das imagens, contaminação dos
químicos, ou por problemas relacionados com a limpeza das câmaras escuras
e das ecrãs intensificadores, com consequente repetição de exames, (Freitas,
2005).
Um dos avanços recentes da Mamografia, que obteve aprovação da FDA
em Janeiro de 2000, é a mamografia digital de campo total, FFDM (Full-Field
Digita. Mammography), (Freitas, 2005).
Na FFDM o detector deixa de ser o filme radiográfico e passa a ser um
conjunto de semicondutores que recebem a radiação e a transformam em sinal
eléctrico, que, por sua vez, é transmitido a um computador. Com esta nova
tecnologia, e com a possibilidade de pós-processamento da imagem adquirida,
o número de imagens sem qualidade diagnostica diminui, ocasionando a
redução da sobre-exposição radiológica da população e, por conseguinte, o
tempo e os custos envolvidos na repetição de exames.
Actualmente, a resolução espacial dos sistemas FFDM oscila entre 41 e
100 μm por pixel e a resolução de contraste das imagens varia entre 10 e 14
Carolina I H Rodrigues 90
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
bits por pixel. As películas utilizadas em FSM possuem alta resolução espacial
- entre 12 e 15 pares de linhas por milímetro, porém essa resolução fica
limitada devido ao decréscimo da capacidade em distinguir estruturas com
pouca diferença de contraste, cujos coeficientes de absorção dos raios-X
pouco diferem. Para os FFDM a resolução espacial varia de 5 a 10 pares de
linha por milímetro, porém estes possuem melhor resolução de contraste.
O primeiro sistema digital a obter aprovação do FDA, em Janeiro de 2000,
foi o FFDM com detector de iodeto de césio, Senographe 2000D GE Medical
Systems. Desde então já receberam aprovação da FDA os seguintes sistemas,
(FDA, 2008; Freitas, 2005):
– Senoscan - Fischer Imaging;
– Selenia - Hologic/Lorad;
– Mammomat Novation – Siemens;
– FCRm - FujiFilm;
– Imagechecker - R2 Technology;
– CAD MammoReader software - ICAD, Inc.;
– MammoReader - ISSI, Inc.;
– Mammex Tr - Scanis, Inc..
Os sistemas digitais de mamografia podem apresentar tipos de detectores
diferentes. Nos pontos seguintes, será feita referência aos três já aprovados
pela FDA juntamente com o sistema de mamografia digital indirecta, (Freitas,
2005):
– Sistema de placa de fósforo: nestes sistemas existe uma matriz de
fotodíodos, com um substrato de silicone amorfo acoplado a uma placa
de iodeto de fósforo de césio. Cada díodo sensível à luz é conectado
por um TFT (transístores de filme fino) a uma linha controle e uma
linha de dados, de modo a que uma carga produzida num díodo em
resposta à emissão de luz do fósforo é lida e digitalizada. O tamanho
do elemento de pixel do detector é de aproximadamente 100 μm, e a
digitalização é de aproximadamente 14 bits/pixel.
– Sistema fósforo-CCD: este sistema consiste em cristais de iodeto de
fósforo de césio tálio-ativado, com fibra óptica acoplando uma unidade
de CCD (dispositivo de cargas acopladas). O tamanho do elemento de
Carolina I H Rodrigues 91
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
pixel do detector é de aproximadamente 54 μm, e a digitalização é de
aproximadamente 12 bits/pixel.
– Sistema selénio: um fotocondutor de selénio absorve os raios-X e
gera directamente um sinal electrónico, sem a etapa intermediária da
conversão de raios-X em luz. Sob a influência de um campo eléctrico
externo, os electrões flutuam em direcção a um pixel-eléctrodo e são
colectados em pixel-condensadores. O tamanho do elemento de pixel
do detector é de aproximadamente 70μm, e a digitalização é de 14
bits/pixel.
– Sistema CR: é um sistema de conversão indirecta. Na tecnologia CR
utiliza-se uma folha de plástico flexível acoplada a um material de
fósforo que absorve raios-X. Placas de imagem são carregadas em
cassetes para exposição com combinações normais de ecrã/filme.
Após a absorção de raios-X, cargas eléctricas são armazenadas no
material cristalino de fósforo, onde ficam estáveis por algum tempo.
Depois da exposição, a imagem é lida por um scanner com feixes de
luz laser. O laser descarrega a carga armazenada, causando emissão
de luz azul, a qual é colectada por um guia de luz e detectada por um
tubo fotomultiplicador. O sinal resultante é logaritmicamente ampliado,
digitalizado e processado para o monitor. A imagem resultante possui
tamanho do pixel de 50 μm, com precisão de digitalização de
aproximadamente 10 bits/pixel, após compressão logarítmica. As
potenciais vantagens desse sistema são o menor tamanho do pixel, o
facto de ele utilizar um mamógrafo convencional e o seu relativo baixo
custo. Demonstrou-se que, apesar da limitação da menor resolução
espacial, a detecção de microcalcificações em sistemas CR foi igual à
do sistema ecrã-filme convencional.
Um dos grandes objectivos dos sistemas digitais é melhorar a
caracterização das lesões, com redução da dose de radiação recebida pelo
paciente. A concretização deste objectivo deve-se ao aumento na eficiência da
detecção dos fotões de raios-X num sistema de baixo ruído. Outro parâmetro
que contribui para a melhoria na caracterização de lesões é a maior gama
dinâmica (dynamic range) do contraste nos sistemas digitais, que permite o uso
da combinação alvo/filtro de ródio/ródio num número maior de imagens sem
Carolina I H Rodrigues 92
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
degradação da qualidade da imagem (Figura 5.2). Alguns autores relataram
que uma redução extra da dose é determinada também pela melhor eficiência
quântica do detector digital quando comparado ao sistema ecrã/filme, (Freitas,
2005).
Figura 5.2. Comparação da extensão dinâmica do contraste do detector digital e do filme mamográfico
convencional (retirado de (Freitas, 2005)
De 2003 a 2005, o ACR (American College of Radiology) dirigiu um
estudo realizado em 33 locais divididos entre os Estados Unidos e o Canadá,
submetendo um total de 49,528 mulheres assintomáticas a realizar um exame
de mamografia em ambos os sistemas – Convencional e Digital – com
interpretação independente de dois médicos, um para cada exame, com a
finalidade de comparar a eficácia de ambos os sistemas. Como conclusão, foi
observada que a precisão diagnostica global da mamografia convencional foi
semelhante à mamografia digital, mas a mamografia digital é mais precisa em
mulheres abaixo da idade de 50 anos. Estas conclusões não atenderam às
capacidades de pós-processamento inerentes ao sistema de mamografia
digital, (Evans, 2007).
No artigo “Digital Mammography: The Promise of Improved Brest Câncer
Detection”, (Evans, 2007) enumerava as seguintes vantagens e desvantagens
de um sistema de aquisição digital em mamografia:
– Vantagens:
Eliminação de artefactos de processamento;
Realce do contraste;
Carolina I H Rodrigues 93
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
Capacidade de afectar procedimentos invasivos mais
rapidamente (por exemplo, esteriotaxia);
Diminuição do tempo de exame por paciente;
Aumento do fluxo de trabalho;
Disponibilidade imediata das imagens.
– Desvantagens:
Custo do equipamento:
Integração do equipamento no Serviço;
Imagens que necessitam de uma grande capacidade
de processamento, quer por parte do computador
como das estações de trabalho.
5.4.2. Exame de Mamografia Como anteriormente referido, o objectivo primário da mamografia é
permitir a detecção precoce do cancro da mama, através de uma técnica de
imagem que emita baixa radiação.
Esta técnica não é mais do que uma ferramenta que tem um papel
fundamental na documentação dos estadios precoces do cancro da mama.
Além do mais, é capaz de demonstrar processos patológicos e metabólicos
que, de outra forma, não seriam detectáveis.
Um estudo mamário deve incluir, tal como qualquer estudo radiológico,
imagens em duas projecções distintas, Figura 5.3. No caso da mamografia, é
efectuada uma incidência crânio-caudal e uma obliqua. Na maioria dos casos
estas duas incidências são suficientes para um bom diagnóstico, (Pasqualette,
1998).
A orientação oblíqua é a que permite maior visualização do tecido
mamário. Nesta incidência também se visualiza o músculo peitoral e a cauda
axilar. Fazem parte dos critérios de uma boa realização: visualização do
musculo grande peitoral até ao nível do mamilo ou abaixo; inclusão do sulco
inframamário; mamilo paralelo e firmo; e visualização das estruturas adjacentes
ao grande peitoral, (Pasqualette, 1998).
Na incidência crânio-caudal deve estar incluído todo o tecido mamário à
excepção da porção axilar. Nesta incidência deve-se ter particular atenção ao
posicionamento, tendo sempre em atenção assegurar a inclusão da porção
Carolina I H Rodrigues 94
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
superior e posterior do tecido mamário, através da elevação da prega mamária
até ao limite da sua mobilidade natural, (Pasqualette, 1998).
Um dos parâmetros mais importantes na realização da mamografia é a
compressão mamária. Uma boa compressão é essencial para a boa qualidade
da imagem. O seu principal objectivo é uniformizar e reduzir a espessura da
mama, de modo a torna-la mais acessível à penetração do feixe de raios-X.
Para além deste objectivo, a compressão também contribui para: redução da
distância objecto/filme; melhorar a nitidez; separar as estruturas no interior da
mama; e diminuir a probabilidade de uma lesão ser ‘escondida’ por
sobreposição de tecido normal.
a) b) c) d)
Figura 5.3 – a) Posicionamento da incidência oblíqua; b) Imagem mamográfica em posição oblíqua; c) Posicionamento da incidência crânio-caudal; D) Imagem mamográfica com posicionamento crânio-caudal (retirado de (Pasqualette,
1998)).
Para além destas duas incidências, padronizadas mama a mamografia de
rastreio, existem incidências complementares que permitem realizar projecções
específicas para as áreas de interesse diagnóstico detectadas na mamografia
de rotina. Deste modo, temos as seguintes incidências complementares,
(Pasqualette, 1998):
– Incidência com compressão selectiva: é uma técnica que
produz maior compressão na área de interesse radiológica,
proporcionando uma melhor separação de estruturas
sobrepostas.
– Ampliação ou incidência macro: útil no estudo de
microcalcificações e de margens de uma lesão mamária não
palpável.
– Incidência crânio-caudal exagerada – permite a visualização,
numa incidência crânio-caudal, do prolongamento axilar.
Carolina I H Rodrigues 95
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
– Incidência lateral – complementa o estudo de uma lesão não
palpável.
Após a realização do exame inicia-se a fase seguinte: a sua interpretação.
Nesta fase, o médico Radiologista deve ter uma rotina metódica que permita
evitar falhas na avaliação de um exame. Deste modo, é proposto em
(Pasqualette, 1998) uma sequência de passos para avaliação de uma
mamografia: Primeiro, deve avaliar-se os dados do paciente, seguidamente a
qualidade do exame, confirmar se a identificação das películas é a mesma que
consta nas folhas do questionário, avaliar o padrão mamográfico do doente e
relaciona-lo com a anamnese, avaliar a simetria, avaliar a pele e tecido celular
subcutâneo, avaliação do complexo aureolopapilar, análise das trabéculas
mamárias, investigar microcalcificações, estudar a axila e vascularização, re-
observar em especial áreas com anomalias e finalmente, comparar com
exames anteriores.
5.4.3 Caracterização radiológica das lesões mamárias A detecção e caracterização de lesões mamárias não diagnosticadas no
exame físico são dos maiores desafios da Imagiologia da mama.
A caracterização das lesões, estruturas tridimensionais, é feita tendo em
conta imagens bidimensionais. Deste modo a avaliação meticulosa das duas
incidências efectuadas é fundamental localizar com clareza e exactidão o
quadrante da lesão e, muitas vezes, por mudança do posicionamento, observar
detalhes anteriormente não observáveis.
Para a localização das lesões na mama é utilizada uma nomenclatura
recomendada pela ICD-O (International Classification of Diseases for
Oncology) que divide a mama em quatro quadrantes, no sentido do ponteiro do
relógio. Esta classificação pode ser melhor compreendida através da Figura
5.4.
As lesões mamárias podem ser divididas em massas e calcificações.
Primeiramente será feita a caracterização imagiológica das massas em
mamografia. As tabelas 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5 e 5.6, resumem os aspectos mais
importantes desta avaliação.
Continuando a classificação das lesões mamárias, passa-se à
caracterização das calcificações. Dentro das calcificações encontra-se a
Carolina I H Rodrigues 96
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
diferenciação entre benignas e malignas. Ao contrário das massas, que,
embora algumas características indiciem malignidade, esta só pode ser
confirmada com a análise anátomo-patológica, as microcalcificações podem
ser classificadas em benignas e malignas mediante as suas características
radiológicas.
Nas calcificações benignas encontram-se as indicadas na Tabela 5.7.
Figura 5.4. Quadrantes da mama com a representação do relógio e a classificação da IDC-O: C50.0 – mamilo;
C50.1 – Porção central da mama; C50.2 Quandrante superior interno; C50.3 Quadrante inferior interno; C50.4 quadrante suoerior externo; C50.5 quadrande inferior externo; C50.6 prolongamento axilar;
C50.8 Sobreposições de lesões (retirado de (Young, 2000)).
Tabela 5.1. Tipos de massas mamárias (adaptado de (Kaushak, 2007; Oldnall, 2008; Pasqualette, 1998; Zonderland, 2006)).
Forma
Redonda Oval Lobular Irregular Distorção de arquitectura
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Tabela 5.2. Classificação de margens de lesões mamárias (adaptado de (Kaushak, 2007; Oldnall, 2008; Pasqualette, 1998; Zonderland, 2006)).
Margens
Circunscritas Microlobuladas Ocultas Indistintas Espiculadas
Tabela 5.3. Definição e representação do Sinal do Halo (adaptado de (Kaushak, 2007; Pasqualete, 1998)).
Sinal do Halo
O sinal do halo é uma radiolucência de aproximadamente 1 mm de diâmetro que envolve algumas massas circunscritas. Este sinal é devido ao efeito Mach, uma resposta psicológica da retina, percebendo um bordo que representa uma margem nítida entre duas áreas de densidade diferentes, (Pasqualette, 1998).
Tabela 5.4. Caracterização da Densidade em Patologia da Mama (adaptado de (Oldnall, 2008; Zonderland, 2006)).
Densidade Relativa do Parênquima Adjacente
Densidade igual à do parênquima Alta densidade
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MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
Tabela 5.5. Dados referentes à população feminina da Califórnia entre 1988-1999, relativamente ao cancro de mama (adaptado de (Kwong, 2003)).
Localização
A localização das lesões pode ser útil para a conclusão diagnostica.
Carcinoma in situ Carcinoma infiltrativo
Tabela 5.6. Definição de Multiplicidade e Bilateralidade na caracterização de lesões
mamárias (adaptado de (Pasqualette, 1998)).
Multiplicidade e Bilateralidade
Estas duas características depõem a favor da benignidade da lesão (por exemplo, quistos mamários). É
importante considerar que nestes casos as massas devem ser analisadas como se fossem únicas, dado que
em algumas situações podem ocorrer malignidades múltiplas (por exemplo, cancro multifocal e metástases
múltiplas).
Para a caracterização das calcificações malignas é necessário ter em
conta diferentes factores, como os indicados na Tabela 5.8.
O diagnóstico diferencial das microcalcificações apresenta-se como um
dos mais difíceis diagnósticos, em patologia mamária.
Carolina I H Rodrigues 99
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
Tabela 5.7. Classificação das calcificações benignas (adaptado de (Kaushak, 2007; Oldnall, 2008; Pasqualette, 1998; Zonderland, 2006)).
Tipo de calcificações benignas
Eggshell Calcificações arredondadas, com centros
radiotransparentes ou menos opacos que a periferia.
Arteriais Calcificações lineares e paralelas unidas por calcificações
irregulares, resultantes de aterosclerose
Ectasia ductal
Ocorrem nas secreções retidas dentro de canais dilatados,
nas paredes dos canais ou nas regiões periductais.
Apresentam morfologia ovalada, em bastonete ou palito,
com centros radiotransparentes e maiores que as
calcificações ductais malignas.
Fibroadenomas Calcificações de alta densidade e amorfas, que ocorrem
em áreas de degeneração mixóide.
Distróficas
Resultante de manipulação cirúrgica prévia. São
calcificações anelares que por vezes podem adquirir uma
forma bizarra, dado que estão localizadas no estroma da
mama (tecido fibroso e adiposo) que não apresenta limites
anatómicos.
Carolina I H Rodrigues 100
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
Tabela 5.8. Factores que condicionam a caracterização de calcificações malignas (adaptado de (Pasqualellte, 1998)).
Tamanho Forma Distribuição
Pequenas e algumas de difícil
visualização.
Limitadas a uma determinada área
da mama.
Irregulares
Formas variadas. Podem apresentar
características lineares, ramificadas
ou granulares.
Raramente são difusas e bilaterais
Apresentam-se, geralmente, em
clusters.
Em (Pasqualette, 1998), e segundo Le Gall, as microcalcificações podem
ser divididas cinco tipos:
• Tipo I – regulares, anelares ou redondas, normalmente benignas;
• Tipo II – arredondadas e uniformes, sendo que 10 a 20% são
malignas;
• Tipo III – puntiformes, sendo 20 a 40% malignas;
• Tipo IV – irregulares, tipo grão de areia, sendo 70% são malignas;
• Tipo V – vermiculares, ramificadas, lineares, sendo normalmente
malignas.
Esta classificação foi elaborada com o objectivo de diminuir as biopsias
desnecessárias, permitindo uma avaliação da lesão através da sua morfologia.
5.5. Ultrassonografia Depois da mamografia, a ultrassonogafia é o exame mais importante para
estudo mamário. Está indicada no diagnóstico de quistos e massas palpáveis,
caracterização de massas não determinadas em mamografia e como
orientação em biopsia-percutânea, (Planche, 2004).
Os recentes avanços verificados em ultrassonografia trouxeram melhorias
nas frequências utilizadas. Deste modo, frequências até 15 MHz podem ser
utilizadas em estudo mamário. Também se verificou um aumento da resolução
Carolina I H Rodrigues 101
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
lateral das sondas, através do número de elementos piezoeléctricos utilizados
nestas e uma grande evolução no processamento de sinal, levando a uma
diminuição do ruído e melhorando o contraste.
Neste tipo de exame é possível a caracterização dos nódulos em
malignos, benignos ou quísticos, tabela 5.9. Tabela 5.9 – Critérios Ecográficos mais importardes de diferenciação entre nódulos quísticos, benignos
e malignos (adaptado de (Pasqualette, 1998; Ultrassonix, 2008)).
Nódulo Quístico Nódulo Sólido
Benigno Nódulo Sólido
Maligno
Forma Redonda ou oval Redonda ou oval Redonda ou lobulada
Contornos Regular Regular Irregular
Textura ecográfica Anacogénica Hipoecogénica
homogénea Hipoecogénica
heterogénia
Bordo anterior Forte Intermédio a forte Intermédio
Bordo posterior Forte Intermédio a forte Intermédio
Ecos distais Reforço acústico, sombras laterais Intermédio Sombra acústica central
Atenuação Mínima Intermédia Elevada
5.6. Ressonância Magnética e Nuclear O princípio da utilização da RM (Ressonância Magnética Nuclear) no
auxílio do diagnóstico mamário baseia-se no facto de que os tumores malignos
apresentam maior vascularização; consequentemente, quando se injecta
contraste paramagnético (Gadolínio), o tumor maligno tem um realce rápido; ou
seja, capta o contraste com avidez, levando a um realce precoce. O contrário
ocorre com as lesões benignas, que são menos vascularizadas e apresentam
ausência de captação ou uma captação lenta por parte da lesão, (Hidalgo,
2005).
Em segundo lugar, deve-se avaliar a morfologia do tumor de mama, que é
semelhante a avaliação de uma lesão em mamografia. Tumores suspeitos
apresentam margens espiculadas e irregulares. Tem sido descrito que tumores
Carolina I H Rodrigues 102
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
com realce em anel na RM (Figura 5.10) são altamente suspeitos de
malignidade.
Figura 5.10. Imagem de RM de uma lesão com realce em anel, que se confirmou positiva
para carcinoma mamário (retirado de (Allen, 2007)).
É unânime que a mamografia é único método de diagnóstico com eficácia
comprovada para diagnosticar carcinoma mamário não palpável; porém, tanto
a ultrassonografia como a ressonância magnética são métodos adjuvantes,
fundamentais na conclusão final do diagnóstico, (Hidalgo, 2005).
O papel desempenhado pela Ressonância Magnética da mama inclui:
1. Diferenciar lesões benignas das malignas: Além da avaliação da
morfologia da lesão a RM avalia a velocidade de captação do
contraste, como referido anteriormente. Todos esses estudos têm
como preocupação reduzir o número de biopsias desnecessárias.
2. Rastreio em mama densa de pacientes com alto risco de
malignidade: A RM não se limita pela densidade mamária, como a
mamografia; ou seja, a RM é potencialmente importante na
detecção do câncer de mama para mulheres em grupo de risco.
3. Avaliação da extensão do câncer de mama: A RM é, actualmente,
o método mais fidedigno para determinar a extensão do
envolvimento tumoral, de lesões concêntricas ou multifocais.
4. Acompanhamento após cirurgia conservadora da mama e
radioterapia para câncer de mama: Outra indicação da RM
mamária é a avaliação de mulheres submetidas a cirurgia
conservadora da mama. A grande indicação da RM seria a
avaliação após 12 a 24 meses da cirurgia, coincidindo com período
de maior recidiva do cancro de mama. Geralmente, a cicatriz não
evidência contraste após 1 ano. Caso aconteça, existe a sugestão
de tumor de mama recorrente ou residual.
Carolina I H Rodrigues 103
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
5.7. Punção Aspirativa com Agulha Fina A Punção Aspirativa com Agulha Fina (PAAF) é um método de
abordagem directa na avaliação de massas palpáveis. É indolor, rápido e de
baixo custo. Tem uma taxa de complicações extremamente baixa, não
produzindo cicatrizes e não requerendo anestesia. Deve realizar-se sempre
depois da mamografia, porque a punção produz alterações inflamatórias que
poderiam ser erroneamente interpretadas na mamografia. Realiza-se com uma
agulha de 30G, após cuidada desinfecção da pele. Pode-se proceder a várias
punções na lesão, colocando-as em meio de coloração próprio. Esta técnica
apenas permite detectar a suspeição de malignidade, dado que só pode extrair
células e nunca tecidos. O diagnóstico definitivo realiza-se pela biopsia,
(Barros, 2001).
5.8. Biopsia Existem vários tipos de biopsias, de entre os quais se destacam:
– Biopsia “core”: Extrai material de histologia e não apenas células
(como a PAAF). É uma técnica rápida e barata e relativamente
indolor.
– Biopsia excisional: Extirpa toda a lesão, requerendo anestesia local
e sedação intravenosa. Pode fazer-se de forma ambulatória. Para
Patologista é importante marcar as margens da lesão e avalia-las
detalhadamente.
– Biopsia do gânglio sentinela: Este tipo de biopsia é realizado nos
casos de cancro de mama confirmados. O gânglio sentinela é o
primeiro gânglio a receber a drenagem da área tumoral. Assim,
este exame consiste em injectar no paciente um corante ou
Tecnecio (TC) marcado à volta do mamilo, dado que estes são
drenados pela linfa, de modo que quando realiza uma incisão na
mama é possível localizar o gânglio sentinela. Se o gânglio for
negativo, evita-se proceder a uma dissecação axilar extensa. Pelo
contrário, se o gânglio for positivo é obrigatória uma intervenção
cirúrgica mais abrangente. Contudo, existe uma elevada
percentagem de falsos negativos (cerca de 3%)
Carolina I H Rodrigues 104
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
As biopsias “core” podem ser realizadas com o apoio da mamografia ou
da ultrassonografia. No primeiro caso é utilizada a técnica designada
extereotaxia para localização da lesão de modo a que se possa proceder à
recolha do material histológico, (LPCC, 2008).
5.9. Receptores hormonais (estrógeno e progesterona) São testes de laboratório solicitados pelo médico, caso o cancro seja
diagnosticado durante a biopsia. Estes testes revelam se as hormonas podem
ou não estimular o crescimento do cancro.
Com esta informação, o médico pode decidir se é ou não aconselhável a
indicação de um tratamento à base de hormonas. Esses testes são feitos no
tumor e a amostra é colhida durante a biopsia.
Caso a biopsia detecte um tumor maligno, outros testes laboratoriais
serão feitos no tecido para que se obtenha mais dados a respeito das
características do tumor.
Também serão solicitados exames (raio X, exames de sangue, ecografia,
cintilograma ósseo, provas de função hepática, etc.) para verificar se o cancro
está presente em outros órgãos do corpo, (LPCC, 2008).
5.10. Sumário Deste capítulo importa relevar a importância do auto-exame da mama
como primeiro modo de prevenção do cancro da mama. Este alerta a paciente
para lesões palpáveis. No caso das lesões não palpáveis, estas devem ser
localizadas na mamografia de rastreio, exame de vital importância no
diagnóstico do carcinoma mamário. Um dos problemas das lesões mamárias é
a sua identificação, dada a subtileza dos achados. De forma a tornar o
diagnóstico destas lesões, através da mamografia, mais rápido, é importante
reconhecer e diferenciar as lesões possivelmente benignas das malignas.
Assim, torna-se relevante conhecer as características de cada uma delas. As
lesões benignas manifestam-se normalmente por ser homogéneas,
circunscritas, e no caso de existirem microcalcificações, estas serão
obrigatoriamente grossas e periféricas. As lesões malignas caracterizam-se por
possuir margens mal definidas, irregulares, em espiga e as microcalcificações
serão obrigatoriamente de localização periductal com ramificações lineares.
Carolina I H Rodrigues 105
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
Convém realçar que as microcalcificações não têm valor diagnóstico, apenas
sendo suspeitas se reunirem também todos os critérios de malignidade
mencionados.
Para além da mamografia existem outro tipo de exames que podem
complementar ou mesmo substituir (em casos específicos) o diagnóstico da
lesão, como é o caso da Ultrassonografia, da RM, da PAAF.
A confirmação da malignidade ou benignidade da lesão é feita através da
análise citológica da peça anatómica recolhida por biopsia.
Carolina I H Rodrigues 106
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
Capitulo VI – Detecção Auxiliada por Computador (Sistemas CAD)
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Carolina I H Rodrigues 108
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6.1. Introdução O cancro da mama continua a ser uma das maiores preocupações, em
termos de saúde, da comunidade feminina. A sua taxa de mortalidade, cerca
de 23% em 2008, (Jemal, 2008), contínua a ser elevada se se tiver em conta
que, quando detectado precocemente, o cancro da mama pode ter cura. Para
ultrapassar este factor, passaram-se a adoptar medidas de prevenção, como é
o caso da mamografia de rastreio. Este tipo de exame veio permitir uma
detecção mais precoce. No entanto, o grande volume de imagens que os
médicos passaram a ter de analisar, tornaram esta tarefa uma rotina repetitiva
influenciada por vários factores, entre eles, (Brandão, 2005; Pires, 2006):
– A natureza subtil dos achados – devido à existência de estruturas
complexas, variação da aparência dos mesmos tecidos
considerados normais, a sobreposição dos tecidos, a grande
sensibilidade e o tamanho e a localização das lesões;
– Fadiga ocular;
– Questões ambientais – como a luz ambiente, a distância em relação
à película/monitor;
– Falta de qualidade das imagens;
– Falta de estudos comparativos;
– Falta de experiência do médico Radiologista.
Todos estes factores levam ao surgimento de erros de interpretação com
alguma naturalidade, (Brandão, 2006). Para ultrapassar esta barreira, alguns
investigadores, de áreas distintas, começaram a desenvolver sistemas que
permitissem o auxílio à detecção de lesões. A versão mais semelhante dos
Sistemas CAD actuais foi desenvolvida por Ackerman and Gose. Estes
investigadores utilizaram um sistema computacional para extrair quatro
propriedades diferentes de lesões: calcificada, espiculada, irregular e quanto à
forma, (Ulissey, 2005).
As primeiras tentativas para aplicar técnicas de Visão Computacional
nestes sistemas foram travadas pelo nível de desenvolvimento da tecnologia
da altura. Uma das maiores dificuldades era a conversão das imagens
analógicas em digitais para que estas pudessem ser processadas
computacionalmente. Os scanners (digitalizadores) existentes na altura não
Carolina I H Rodrigues 109
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
compilavam as características necessárias para manter as propriedades das
películas de mamografia, com uma resolução elevada assim como uma gama
dinâmica alargada. Outro dos problemas era o custo dos computadores, assim
como o longo tempo de processamento das imagens, que tornavam impossível
a sua aplicação na pratica clínica, (Ulissey, 2005).
Na mesma época que eram feitos estes desenvolvimentos, estudos que
analisaram arquivos clínicos de exames mamários, chegaram à conclusão que
a interpretação do médico Radiologista não diagnosticava cerca de 60% das
alterações patológicas visíveis nas radiografias. Estes resultados foram obtidos
por Forrester e Friedman, em 1981, num estudo que analisou a presença de
nódulos pulmonares, e em 1993, a equipa de Harvey teve as mesmas
conclusões relativamente às patologias mamárias, (Ulissey, 2005). Embora
estes estudos tenham levantado grande controvérsia, também tornaram o
desenvolvimento dos sistemas CAD muito mais apelativo para a área de
pesquisa. Deste modo, a Fiju Film produziu um scanner drum-film que
digitalizava películas com uma resolução de espacial de 100 um, e uma
resolução de contraste de 10 bits (1024 níveis de cinzento). Estes scanners
eram sensíveis a densidades ópticas situadas no intervalo 0.2 - 2.75. Mais
tarde, a equipa de Kunio Doi desenvolveu uma interface computacional que
serviu de base ao IBM RS-6000, que custava na altura $100,000 (dólares
americanos) e que demorava cerca de 10 minutos a analisar uma imagem de
mamografia, (Ulissey, 2005). Estes factores tornaram incomportável a sua
comercialização; no entanto, o seu conhecimento, a sua aposta e os
desenvolvimentos feitos serviram de incentivo aos grupos vindouros, que
tornaram esta ideia aplicável à prática clínica.
O primeiro sistema CAD para auxiliar o médico Radiologista na avaliação
de mamografias de rastreio foi aprovado pela americana FDA (Food and Drud
Administration) em 1998. Passados três anos da aprovação, nos EUA (Estados
Unidos da América), apenas 130 sistemas CAD estavam operacionais, sendo a
sua maioria propriedade de centros académicos. Em 2005 verificou-se um
acréscimo significativo, com o número a ascender até aos 1600 sistemas CAD,
(Ulissey, 2005).
Carolina I H Rodrigues 110
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
6.2. Definição de sistema CAD Segundo (Markey, 2002), um sistema CAD do cancro da mama é uma
aplicação de técnicas computacionais ao problema da interpretação de
imagens mamárias, nomeadamente as mamografias. Para este autor, existem
dois grandes objectivos de um sistema CAD aplicado ao cancro da mama: (1)
detecção de lesões em mamografia e (2) diagnóstico do tipo cancro através da
identificação das lesões. O primeiro tem como principal tarefa assistir o médico
Radiologista na identificação e localização das regiões lesionadas. O segundo,
a função de ajudar o médico a decidir se a lesão assinalada é indicativa de
cancro ou é uma lesão benigna; conseguido geralmente através da
quantificação de características da imagem e da sua classificação como
correspondendo a padrões normais ou anormais, (Azevedo-Marques, 2001;
Markey, 2002).
Existem ainda autores que consideram que um sistema CAD não pode
ser encarado como um auxílio ao diagnóstico, mas apenas como uma ajuda na
detecção de lesões, (Ulissey, 2005).
É consensual, na actual literatura analisada, o alerta para a não utilização
de sistemas CAD como um meio de diagnóstico ou de segunda opinião. Este
conceito de aplicação computacional foi desenvolvido apenas com o objectivo
de ultrapassar as dificuldades inerentes ao ser humano quando efectua uma
tarefa repetitiva, como é o caso da fadiga e de pequenas distracções
momentâneas, mas que podem ser fatais, se durante esse pequeno período,
não for detectada uma lesão suspeita de cancro de mama. Deste modo, os
sistemas CAD existem para serem aplicados como uma primeira análise às
imagens, permitindo ao sistema computacional assinalar as áreas que
correspondem aos padrões previamente definidos. Seguidamente, o médico
Radiologista, estuda o exame, analisando atentamente toda a extensão da
mama, não descurando qualquer pormenor da imagem. A posteriori, o médico
vai analisar novamente as regiões assinaladas pelo computador e tomar a
decisão sobre o potencial patológico de cada região assinalada.
Carolina I H Rodrigues 111
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
6.3. Visão Computacional e Inteligência Artificial Um sistema CAD contribui para a detecção das lesões através do
processamento de imagens digitais. Este processamento vai permitir: (1)
melhorar a qualidade original (aumentando o contraste, por exemplo); (2)
segmentar (delimitar os achados na imagem); (3) parametrizar (calcular
atributos para cada um dos achados, como área, perímetro e forma, por
exemplo); (4) reconhecer (classificar os achados); (5) analisar (associar
parâmetros determinados ao problema dado), (Pires, 2006).
Os parâmetros anteriormente descritos são aplicados recorrendo a
técnicas de Visão Computacional e de Inteligência Artificial.
Visão computacional envolve a utilização de um sistema computacional
para extracção de atributos de uma imagem em formato digital. De modo geral,
os conceitos de visão computacional utilizados em sistemas CAD podem ser
divididos em duas etapas principais, (Pires, 2006):
1. Processamento da imagem para realce e segmentação de
lesões. A segmentação é o processo que subdivide a imagem em
regiões com atributos semelhantes. Frequentemente, a referida
divisão é feita com base nas descontinuidades dos níveis de cinzento,
quer através de bordas, fronteiras e linhas, ou de similaridade. Como
resultado da segmentação, obtém-se um conjunto de objectos que
permitirá uma descrição da imagem digitalizada por meio da
quantificação de determinadas propriedades, (Figura 6.1).
Figura 6.1. - Exemplo de segmentação de imagem: A) Região de interesse contendo um agrupamento
suspeito de microcalcificações; B) Imagem após “stretch”; C) Imagem-diferença; D) Imagem segmentada (retirado de (Azevedo-Marques, 2001)).
O processamento para realce das imagens pode ser feito
recorrendo a diferentes técnicas, entre elas encontram-se a filtragem
baseada na análise de Fourier, a transformada “wavelet” (Figura 4.2)
e a filtragem morfológica.
Carolina I H Rodrigues 112
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
Figura 6.2 - Realce de microcalcificações através da aplicação da transformada
“wavelet” (retirado de (Azevedo-Marques, 2001)).
2. Quantificação de atributos de imagem
Esta segunda etapa é responsável pela quantificação dos atributos
existentes na imagem em estudo. Entre eles encontram-se
frequentemente o tamanho, contraste e forma dos seus objectos
constituintes. Dependendo da sua natureza, estes atributos podem ou
não ser compatíveis com o sistema de visão humana.
É possível a definição de um grande número de atributos baseados em
procedimentos matemáticos, que podem não ser facilmente compreendidos por
um observador humano. É sempre mais útil definir atributos com base nas
características já reconhecidas e descritas pelos médicos Radiologistas, uma
vez que estes são baseados na observação de um número elevado de casos e
possibilitam diagnósticos com grande exactidão e fiabilidade. De modo geral,
os atributos são quantificados a partir de propriedades métricas, topológicas e
de textura dos objectos, (Azevedo-Marques, 2001).
Após a extracção de informação, os atributos quantificados são utilizados
no processo de classificação das estruturas presentes na imagem. Neste
processo são habitualmente utilizadas técnicas de Inteligência Artificial.
Um exemplo de uma técnica de Inteligência Artificial usada é a baseada
em redes neuronais artificiais. Esta técnica pode combinar atributos e fornecer
uma estimativa da probabilidade de malignidade da lesão encontrada.
Carolina I H Rodrigues 113
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
As redes neurais são técnicas computacionais que apresentam um
modelo inspirado na estrutura neural de organismos inteligentes e que
adquirem conhecimento através da experiência. Estas são constituídas por
unidades mais pequenas, equiparadas aos neurónios, e que, entre outras
designações, podem denominar-se por unidades de processamento. Cada
unidade possui conexões para outras unidades, nas quais recebem e enviam
sinais. Cada unidade pode possuir memória local. Estas unidades são a
simulação dos neurónios, recebendo e transmitindo informação, (Wikipédia,
2008).
Uma rede neural pode possuir uma ou mais camadas. Exemplificando
com três camadas (Figura 6.3), pode-se ter a camada de entrada, onde as
unidades simples recebem os padrões, a camada intermediária (oculta), onde é
feito processamento e a extracção de características, e a camada de saída que
conclui e apresenta o resultado final. Quanto maior o número de camadas,
melhor a capacidade de aprendizagem, (Wikipédia, 2008).
Figura 6.3 - Diagrama simplificado de uma rede neural (adaptado (Wikipédia, 2008)).
6.4. Avaliação de um Sistema CAD É essencial, quando se desenvolve uma aplicação computacional, testá-la
no contexto real da sua utilização. Deste modo, para os sistemas CAD também
existem métodos para avaliar o seu desempenho. Um dos métodos mais
utilizados é a curva ROC (Receiver Operating Characteristic). A sua escolha é
influenciada pelo modo de apresentação dos resultados, em forma de gráfico,
que facilita a interpretação dos resultados, (Delamaro, 2006). Este método foi
introduzido no contexto das imagens médicas por Swets e Metz, (Azevedo-
Marques, 2001).
Carolina I H Rodrigues 114
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
As curvas ROC são obtidas com base nos resultados que o sistema CAD
produz, levando-se em conta a experiência do observador, (Delamaro, 2006).
Para a aplicação deste método, os dados de entrada são divididos em
duas categorias: positiva (imagens que possuem uma estrutura ou sinal de
interesse) e negativa (imagens que não possuem estruturas ou sinal de
interesse). As curvas ROC permitem a avaliação do desempenho de um
evento, através da apresentação da relação entre a sensibilidade e
especificidade. Estes dois conceitos são definidos como sendo duas medidas
de precisão de um teste diagnóstico dadas pelas equações, (Braga, 2000):
Para construir uma curva ROC, no caso de sistemas CAD, as entradas
são divididas em duas categorias: as positivas e as negativas. Dentro dessas
categorias, são definidos quatro tipos de resultados possíveis em um sistema
CAD, Tabela 6.1.
Tabela 6.1 – Tipos de resultados num sistema CAD (adaptado de (Delamaro, 2006)).
Tipos Imagens VP - Verdadeiro Positivo Foi indicada uma detecção em uma imagem positiva
VN - Verdadeiro Negativo Não foi indicada uma detecção em uma imagem negativa
FN - Falso Negativo Não foi indicada uma detecção em uma imagem positiva
FP - Falso Positivo Foi indicada uma detecção em uma imagem negativa
O traçado da curva ROC é feito levando-se em conta as probabilidades
de ocorrência de verdadeiros-positivos (VP) em função da probabilidade da
ocorrência de falsos-positivos (FP) para cada ponto de operação notado na
curva, variando-se valores de corte.
Um dos índices utilizados para medir a eficiência do sistema é a área
entre a curva construída e o eixo das abcissas. Numa situação ideal, esta área
seria igual a 1 (um), considerando que a taxa de VP seria um para qualquer
taxa de FP. A Figura 6.4 mostra um exemplo de traçado da curva ROC.
Carolina I H Rodrigues 115
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
Figura 6.4 - Modelo bi-normal de distribuição de probabilidade para análise por
curva ROC (retirado de (Azevedo-Marques, 2001)).
Os resultados da avaliação do desempenho de sistemas CAD podem
variar em função do conjunto de dados de entrada. Para minimizar esta
questão são propostas soluções como a disponibilização de bases de imagens
comuns e a padronização de critérios de avaliação, (Delamaro, 2001).
6.5. Sistemas CAD comerciais A compra de um sistema CAD, actualmente, apresenta um bom leque de
escolhas. Existem três tipos de opções que cobrem os interesses dos
diferentes equipamentos existentes no mercado. Para os que ainda fazem uso
da Mamografia Analógica, pode-se optar pela compra de um sistema CAD com
capacidade para digitalizar películas, de modo a que estas possam ser lidas
computacionalmente. Existe ainda uma outra possibilidade para quem possui
mamógrafo FSM e não quer investir num equipamento FFDM, que é manter o
equipamento mas trocar os chassis por IPs (Image Plate) permitindo, deste
modo, a utilização da tecnologia CR com um sistema CAD associado. A última
opção é adquirir, à partida, um equipamento FFDM com sistema CAD
integrado.
Como se pode constatar, a utilização de sistemas CAD não está limitada
pelos equipamentos, mas essencialmente por questões financeiras
Estes sistemas, embora recentes, já concretizaram uma década desde a
sua primeira aprovação, pela FDA, para auxiliar a prática clínica. O primeiro
Carolina I H Rodrigues 116
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
sistema CAD, para utilização em imagem mamária, aprovado pela FDA, em
Junho de 1998, foi o R2 ImageChecker (Figura 6.5), desenvolvido pela R2
Technology Inc, sedeada em Sunnyvale (Califórnia), Esta tecnologia converte
as películas de mamografia em imagens digitais, através da utilização de um
scanner. O sistema CAD, após este primeiro passo, analisa a imagem digital e
assinala as áreas sugestivas de cancro da mama. Seguidamente o médico
Radiologista revê as imagens e só a posteriori é que analisa as áreas
realçadas pelo sistema CAD, funcionando como uma segunda opinião,
(Koritsas, 2004).
Figura 6.5. Funcionamento do R2 ImageChecker (retirado de (Imaginis, 2008)).
Não obstante a curta vida destas aplicações, já se verificam grandes
transformações no seu desenvolvimento.
A aprovação, em 2000, por parte da FDA, de um sistema FFDM veio
traçar um novo rumo nestas aplicações.
A R2 Technology Inc, uma das maiores companhias neste ramo, uniu-se
à OmniCAD que apresentaram, em 2003, uma das primeiras plataformas que
permitem a utilização de imagens adquiridas com equipamentos FSM ou
FFDM, o R2 ImageChecker DM. Construído para grandes volumes de trabalho,
mas com a flexibilidade necessária para responder às necessidades do
mercado, esta aplicação permite a utilização do CAD, tanto em imagens
analógicas como digitais, assim como a transmissão dos resultados obtidos,
após a sua intervenção, para as estações de trabalho e o seu armazenamento.
Primeira utilização deste sistema foi com o Senographe2000D, da GE,
precisamente, o primeiro equipamento digital aprovado pela FDA. Mais tarde,
Carolina I H Rodrigues 117
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
esta aplicação CAD também foi utilizada pela Fisher Imaging, Hologic/LORAD,
Siemens.
Com a resposta positiva da FDA, a R2 Technology decidiu alargar a sua
oferta desenvolvendo dois sistemas semelhantes mas com preços mais
apelativos, para hospitais e/ou clínicas com um baixo ou médio volume de
exames mamográficos. O ImageChecker LX (Figura 6.6) foi concebido para
uma performance até 6.000 mamografias por ano. Esta tecnologia consegue
processar as quatro incidências de um exame de rotina em apenas alguns
minutos, permite a abrir diferentes estudos o mesmo tempo e disponibiliza as
imagens em película ou em formato digital. Para locais com um maior volume
de trabalho, até 10,000 mamografias por ano, foi desenvolvido o ImageChecker
DX. Este equipamento está indicado para os centros que pretendam fazer uma
mudança para mamografia digital a longo prazo, (Koritsas, 2004).
Embora tenham sido construídos com propósitos distintos, todos os
equipamentos desenvolvidos pela R2 Technology estão munidos com o
sistema algorítmico R2004, que possibilita maximizar a sensibilidade do CAD
ou minimizar os falsos-positivos detectados, (Koritsas, 2004).
Figura 6.6. ImageChecker LX (retirado de (Koritsas, 2004)).
O resultado da parceria entre a GE e a R2 Technology foi um sistema
totalmente digital que utiliza algoritmos para identificar e realçar,
automaticamente, as características cancro da mama: microcalcificações,
massas e áreas de distorção arquitectural, o Sonographe 2000 com tecnologia
R2. Este equipamento efectua todas as suas tarefas em modo digital, fazendo
com que aplicação se torne mais eficaz. Enquanto o médico Radiologista revê
a imagem em película, o sistema automaticamente cria uma imagem de
backup. Quando o radiologista já tiver realizado a sua primeira análise, apenas
Carolina I H Rodrigues 118
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
necessita de pressionar um botão para que a Senograph 2000D Review
Workstation (Figura 6.7) mostre as áreas de interesse detectadas pelo sistema
CAD. Não há necessidade de observar as imagens sequencialmente, o sistema
detecta automaticamente as imagens que possuem regiões que suspeitas e o
médico Radiologista apenas tem que analisar as regiões marcadas, (Freer,
2001).
Figura 6.7. Wokrstation do Senograph 2000D (retirado de (GE, 2008)).
O Hologic R2 ImageChecker é fruto da ligação da R2 Technology com a
Hologic. O sistema algorítmico da Hologic integrado contém uma variedade de
opções de software, incluindo a geometria da mama e a medição de lesões. A
geometria da mama detecta as linhas que permitem definir o seu tamanho. A
medição de lesões disponibiliza parâmetros como o tamanho, número de
calcificações e a distância ao mamilo. O sistema oferece variadas combinações
permitindo que o software seja adaptado às preferências de cada operador.
Há três tipos de marcadores primários no sistema CAD da R2
Technology: O triângulo, para microcalcificações; asterisco, para as massas e
um sinal ‘mais’, para massas e calcificações (Figura 6.8), (Hochfelder, 2008).
a) b)
Figura 6.8. a)Três tipos de marcadores do sistema CAD da R2 Technology. De cima para baixo: Asterisco, Triângulo e Sinal ‘Mais’; b) Imagem de mamografia apresentando as sinalizações após a leitura do
sistema CAD (adaptado de (Hochfelder, 2008)).
Carolina I H Rodrigues 119
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
Ainda existem marcadores adicionais que dão informação sobre o
tamanho, tanto em massas como em calcificações (Figura 4.9). Quando o
sistema determina que existe mais do que um aspecto a realçar, o marcador do
sistema CAD aparece maior. O sistema algorítmico examina a intensidade do
sinal, o número de calcificações numa área e a forma dessas calcificações,
(Hochefelder, 2008).
Figura 4.9. Da esquerda para a direita observa-se a sinalização de: microcalcificações;
massa; massa com microcalcificações (retirado de (Hochefelder, 2008)).
Outro desenvolvimento deste tipo de sistema é o iCAD. Este sistema
oferece soluções para os diferentes volumes de trabalho. Existe uma solução
para pequenas clínicas, que efectuam menos de 20 mamografias por dia, com
um equipamento que custa menos de $70.000 (dólares americanos), com um
custo de $6.50 por cada procedimento, (Koritsas, 2004).
A iCAD desenvolveu uma outra plataforma, designada SecondLook, com
aprovação da FDA em 2003, que oferece aos médicos Radiologistas a opção
de definir a sensibilidade na análise das mamografias, diminuindo os falsos-
positivos. Esta companhia realizou acordos com a GE Healthcare, Fujifilm
Medical Sistem, Siemens Medical Solutions, Agfa Healthcare Direct
Mammography Solutions, Hologic e a IMS Giotto, (iCADmed, 2008).
O sistema iCAD apresenta diferentes soluções quer para aquisição
analógica como para digital.
Na aquisição analógica encontramos duas opções, Figura 6.10:
SecondLook 200 e SecondLook 300.
Carolina I H Rodrigues 120
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
a) b) Figura 6.10. Sistemas CAD: a) SecondLook 200; b) SecondLook 300 (retirado de (iCADmed, 2008)).
Estes dois sistemas são muito semelhantes quanto ao modo de
funcionamento. Recorrem aos procedimentos já referidos anteriormente, na
utilização de um sistema CAD em películas de mamografia.
Apresentam ainda uma configuração que permite a integração com o
sistema PACS (Picture Archiving System).
A maior diferença reside na eficiência do equipamento na detecção
precoce do cancro da mama. O algoritmo do SecondLook 200 permite a
detecção de 68% casos de cancro 15 meses antes de serem diagnosticados
numa mamografia de rastreio, enquanto o SecondLook 300 apresenta uma
percentagem de 72% para as mesmas premissas, (iCADmed, 2008).
O SecondLook 300 apresenta como maior atributo a capacidade de
analisar e marcar 12 imagens por estudo.
Para os equipamentos FFDM a iCAD desenvolveu o SecondLook Digital.
Este sistema utiliza um algoritmo de detecção semelhante ao da R2
Tecnhology. Apresenta uma eficiência na detecção de cancro da mama igual à
do SecondLook 300. Uma das melhores qualidades deste equipamento é o seu
poder de processamento. Tem a capacidade de analisar e assinalar as áreas
de interesse uma imagem, em apenas 30 segundos, (iCADmed, 2008).
Carolina I H Rodrigues 121
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
A iCAD disponibiliza ainda uma aplicação que permite melhorar a
visualização das áreas que apresentam lesões (Figura 6.11), assim como
ferramentas para auxiliar na classificação dessas áreas. Assim, o PowerLook é
uma aplicação que permite:
– Rodar filmes digitalizados pela face errada;
– Inverter o contraste;
– Amplificar a região de interesse;
– Reajustar a Janela/Escala;
– Aplicar régua ou grelha;
– Imprimir ou criar ficheiros digitais.
No mercado também se pode encontrar um produto Siemens, o syngo
MammoCAD, que actua sobre as imagens adquiridas pelo MAMMOMAT
Novation, uma tecnologia FFDM. Este sistema é resultado das parcerias que a
Siemens mantém com a iCAD e a R2 Tecnhology.
O sistema syngo MammoCAD apresenta várias especificações:
– Adaptação individual de todos os processos de elaboração do
relatório;
– Rapidez na apresentação das imagens, menos de um segundo;
– Permite a fácil visualização de estudos com mais de quatro
incidências;
– Teclado personalizado que permite acesso directo às funções
mais frequentes;
– Workstations com capacidade para grandes volumes de
trabalho;
– Ferramentas de ampliação;
– Soluções CAD para FFDM da iCAD e R2;
– Integração até quatro workstations;
– As marcas assinaladas pelo sistema CAD são visualizadas na
syngo MammoReport workstation;
– Capacidade de integrar imagens de outras modalidades.
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MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
a) b)
c) d) Figura 6.11. a) Inversão do contraste; b) Reajuste da Janela/Escala; c) Ampliação;
d) Grelha (adaptado de (iCADmed, 2008)).
Neste sistema CAD, a Siemens optou pelo desenvolvimento de novas
marcas das áreas assinaladas. Para tal, decidiu que em vez de pequenas
marcas, recorre a círculos para detecção de massas e a rectângulos para
sinalização de microcalcificações (Figura 6.12).
a) b)
Figura 6.12. a) Sinalização de uma massa e b) Sinalização de uma microcalcificação num sistema syngo MammoCAD (adaptado de (Siemens, 2008))
Na figura 6.13 é possível compreender como é realizada a interacção
entre os diferentes componentes necessários para a aplicação de um sistema
CAD.
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Figura 6.13. Aplicação usual de um sistema CAD (Siemens, 2007)
6.6. Sumário No terminus deste capítulo é de ressalvar os avanços já realizados na
área de auxílio à detecção de lesões. No entanto, não se pode deixar de referir
as lacunas que estes sistemas ainda apresentam, como a sinalização de
muitas áreas com possíveis lesões malignas, dificultando a sua implementação
no dia-a-dia clínico pela descredibilização associada aos mesmos. Outro dos
problemas é a detecção de microcalcificações quando estas se encontram
associadas a uma lesão hiperdensa. Por outro lado, os avanços nas
ferramentas disponibilizadas pelos sistemas CAD, permitindo a adaptação dos
mesmos a cada metodologia particular dos clínicos, demonstram, por parte das
empresas que desenvolvem tais sistemas, uma preocupação extra em atender
às necessidades de quem se encontra no terreno.
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Capitulo VII – Conclusões e Perspectivas Futuras
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MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
7.1. Conclusões O cancro da mama apresenta-se como o segundo cancro que mais afecta
a população feminina. O seu rápido desenvolvimento torna indispensável, para
um bom prognóstico, uma detecção precoce. Um dos maiores problemas deste
carcinoma está associado às lesões que não apresentam manifestações físicas
e que, quando são detectadas, já se encontram num estadio muito avançado.
Como forma de colmatar esta lacuna foram criados programas de rastreio, que
consistem na execução de uma mamografia bilateral com duas incidências,
crânio-caudal e oblíqua. Estas duas perspectivas permitem uma localização
espacial da lesão, dado que esta é uma representação tridimensional. O maior
problema apresentado pela mamografia é a semelhança entre os tecidos que
constituem a mama, quanto mais jovem for a mama, pior a capacidade da
mamografia em destrinçar as estruturas mamárias, devido à grande
representação de tecido fibroglandular. Com a evolução da mulher, a mama
também sofre transformação. O tecido fibroglandular vai sendo substituído por
tecido gorduroso. É necessário ter um bom conhecimento da composição
mamária para uma escolha correcta dos meios de diagnósticos. No caso de
mamas jovens, deve-se optar pela ultrassonografia. Em mamas mais adultas, a
mamografia é o exame de eleição. Existem ainda outros exames de
diagnóstico de patologia mamária que podem ser utilizados para complementar
o diagnóstico, como são o caso da ressonância mamária, PAAF, receptores
hormonais, entre outros. A confirmação do diagnóstico só se verifica com o
resultado anátomo-patológico da biopsia.
O cancro da mama pode ser dividido em carcinoma in situ ou infiltrativo.
Relativamente aos tumores infiltrativos, o rastreio veio permitir que cerca de 40
por cento dos tumores detectados sejam lesões com menos de 15 mm, o que
desde logo, revela tumores mais localizados, com prognóstico mais favorável,
com aumento da probabilidade de cura e possibilidade de cirurgias menos
agressivas, menos mutilantes, e, portanto, mais conservadoras, com efeito
estético aceitável, mas sobretudo com efeito na qualidade de vida social e de
relação da doente.
Não obstante estes bons resultados, a detecção de lesões cancerígenas
em fase precoce continua a ser o maior obstáculo da mamografia. Esta falha
Carolina I H Rodrigues 127
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
pode dever-se a factores intrínsecos ao indivíduo, como a limitação do
reconhecimento dos vários níveis de cinzentos apresentados numa
mamografia, as distracções momentâneas provocadas pela rotina do trabalho,
ou por factores externos, como a resolução dos monitores, a boa adaptação da
intensidade luminosa ou as condições físicas proporcionadas para a realização
do relatório médico. Alguns destes erros são intrínsecos ao acto de realização
de um relatório diagnóstico. Deste modo, e como forma de colmatar este tipo
de erros, foram desenvolvidas aplicações computacionais com o intuito de
ultrapassar as limitações impostas ao Homem, denominadas sistemas CAD.
Estes sistemas contribuem para a detecção das lesões através do
processamento das imagens, melhorando a qualidade, delimitando os achados
na imagem (segmentar); parametrizando, reconhecendo e classificando os
achados e finalmente, analisando as lesões com os dados fornecidos ela base
de dados. Este processamento só é possível recorrendo a técnicas de Visão
Computacional e de Inteligência Artificial. A primeira envolve a utilização de um
computador para extracção de atributos de uma imagem em formato digital.
Após a extracção de informação, os atributos quantificados são utilizados no
processo de classificação das estruturas presentes na imagem. Neste processo
são utilizadas técnicas de Inteligência Artificial.
No mercado este tipo de tecnologia já se encontra disponível há dez
anos. As duas maiores empresas são a R2 Tecnhology e a iCAD. Inicialmente
estas empresas apenas ofereciam sistemas CAD para películas mamógraficas,
mas com a evolução verificada na área da mamografia digital já é possível
adquirir equipamentos com aquisição directa e com sistema CAD integrado.
7.2. Perspectivas Futuras Como evolução futura desta Monografia pretende-se diagnosticar quais
as maiores dificuldades encontradas na utilização de um sistema CAD, por
parte do corpo clínico. Confrontar as diferentes aplicações existentes no
mercado de modo a relevar quais as melhores características de cada sistema
e propor alterações às que apresentam menor eficiência de utilização. Realizar
um estudo mais aprofundado sobre as características mamográficas das lesões
mamárias, com o objectivo de complementar a pesquisa realizada nesta
Monografia. Com o resultado destes desenvolvimentos, pretende-se criar
Carolina I H Rodrigues 128
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
directrizes que sirvam de guidelines na construção de sistemas CAD. Durante
este trabalho pretende-se também desenvolver metodologias que auxiliem o
diagnóstico do cancro da mama.
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Referências Bibliográficas
Carolina I H Rodrigues 131
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
Carolina I H Rodrigues 132
MEB – Monografia: Sistemas CAD em Patologia Mamária
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