Abril / maio / junho de 2009
  • CAPA
  • Medicina avança com inovações em imagens
  • A interdisciplinaridade, envolvendo pesquisas com profissionais de diferentes formações, é peça-chave para melhorar a compreensão e dar maior resolução das imagens assim como reduzir o tempo nos exames
  • Gabriela Di Giulio
Tomografia computadorizada mostra prótese de válvula
cardíaca (branco) no centro, onde a aorta (laranja)
preenche o coração (azul)

Foto: SPL DC/Latinstock

Visualizar o corpo humano com maior nitidez, de forma segura e menos invasiva. Obter um diagnóstico preciso e precoce que aumente a segurança sobre condutas e tratamentos médicos a serem adotados em casos de urgência ou de doenças crônicas. Os avanços conquistados na área de imagens beneficiam a medicina em várias frentes. Desde 1895, quando o físico alemão Wilhelm Conrad Röntgen incorporou a tecnologia do raio-X à prática médica, a inovação tem dado passos largos em diagnósticos de imagem. Essa evolução, acelerada a partir da década de 1960, deve bastante aos avanços da informática. “Graças à capacidade dos computadores em realizarem cálculos numéricos e processarem digitalmente as imagens, foi possível ver o nascimento da tomografia computadorizada, da ressonância nuclear magnética e da tomografia por emissão de pósitrons, que utiliza um traçador radioativo para a construção da imagem”, diz o médico Nelson Afonso Lutaif, doutor em fisiopatologia médica e pesquisador na área de fisiologia renal na Faculdade de Ciências Médicas, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). Mais recentemente, em caráter ainda experimental, os avanços na área de imagens estão associados às imagens em 3D, obtidas pelas tomografias que utilizam os fenômenos fotoacústico e termoacústico que podem penetrar em tecidos mais internos e identificar áreas com atividade celular mais intensa.

A união da medicina com as tecnologias de informação proporciona redução no tempo de exames e maior resolução espacial das imagens. “Com equipamentos de tomografia multislice (Multislice CT) é possível adquirir até 256 cortes transversais com resolução de 0,5 mm por corte. Em tais condições, pode-se ter de uma única vez 128 mm de uma estrutura, por exemplo o coração, com cortes com espessuras de 0,5 mm ”, exemplifica Marco Antonio Gutierrez, diretor de tecnologia do Serviço de Informática do Instituto do Coração (InCor). Isso significa que as imagens das estruturas examinadas possuem uma melhor definição, melhorando a precisão do diagnóstico.

Os avanços aparecem também nos novos equipamentos disponíveis, que agregam diferentes modalidades de imagem. “Isto é muito evidente nos novos equipamentos de ressonância magnética (RM) que, além das imagens tomográficas convencionais, têm permitido a realização de estudos funcionais e espectroscópicos”, explica o físico e professor da Unicamp Roberto José Maria Covolan, coordenador do programa CInAPCe (Cooperação Interinstitucional de Apoio à Pesquisa sobre o Cérebro).

Interdisciplinaridade

Mais do que garantir que o médico disponha muito mais do que seus sentidos para examinar o paciente, a união da medicina com as tecnologias de informação demonstra como a interdisciplinaridade é valiosa no desenvolvimento da ciência e na produção de inovações tecnológicas. “O tempo que se gasta no processo de reconstrução das imagens depende diretamente da velocidade dos processadores utilizados nesses cálculos. Portanto, CPUs mais velozes implicam em reconstruções mais rápidas e, consequentemente, em exames mais breves. A performance desses equipamentos dependem muito do desenvolvimento tecnológico dos computadores e estações de trabalho. Isso também se aplica às tecnologias de comunicação já que, no futuro, só se trabalhará com imagens digitalizadas. As tecnologias de armazenagem e transferência de imagens entre diferentes bancos de dados já é um problema de alta relevância”, diz Covolan.

Por sua complexidade, esses exames de imagens, como a ressonância magnética funcional (RMf), exigem equipes multidisciplinares para serem executados e para que os resultados obtidos sejam melhor avaliados. “A interdisciplinaridade acaba sendo um aspecto inerente à complexidade das tecnologias de imagem utilizadas”, atesta o físico. Radiologistas, engenheiros, biomédicos, físicos, enfermeiros, técnicos são alguns dos atores que fazem parte do universo da área de medicina diagnóstica por imagem. “A atuação dos físicos, hoje, é essencial em muitas áreas não só de pesquisa, mas da prática clínica diária”, diz a médica Cláudia da Costa Leite, professora associada do Departamento de Radio-logia, da Faculdade de Medicina, da Universidade de São Paulo (USP).

“A interdisciplinaridade cresce no Brasil como uma resposta aos novos desafios da pesquisa, como o caso das aplicações na área médica”, explica o coordenador do Instituto Nacional de Ciência & Tecnologia em Medicina Assistida por Computação Científica (INCT-MACC), Raúl Antonino Feijóo. O próprio instituto coordenado por Feijóo é um exemplo: o INCT-MACC é uma rede constituída por pesquisadores em áreas como engenharia, física, matemática, computação, biologia e medicina, dentre outras, que visa atingir o maior impacto na área da pesquisa médica. “Em outras palavras, este pretende ser o primeiro passo de uma ‘nova' linha de investigação onde a pesquisa médica se vê complementada por metodologias advindas da computação científica de forma a potencializar os resultados alcançados com a medicina diagnóstica, assim como o planejamento cirúrgico e até mesmo a formação e treinamento de profissionais médicos”, explica.

Esse diálogo entre diferentes áreas do conhecimento está presente, inclusive, na criação da Sociedade Brasileira de Biologia, Medicina Nuclear e Imagem Molecular (SBBMN), fundada em 1961 e que representa oficialmente profissionais que atuam na medicina nuclear, como médicos nucleares, biólogos, biomédicos, farmacêuticos, físicos, químicos e tecnólogos.

Investimentos em P&D

O investimento em pesquisa na área de imagens ainda é, em grande parte, feito pelas agências financiadoras como o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), que tem fomentado o desenvolvimento de produtos para a área médica visando a transferência de tecnologia para o setor produtivo, a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), e a Financiadora de Estudos e Projetos (Finep).

O setor privado, embora manifeste crescente interesse em financiar pesquisas na área, ainda participa pouco. “As empresas desse subsetor mantêm características como fragmentação e pequeno porte, evidenciando as dificuldades que têm na adoção de programas de capacitação tecnológica”, explica Lígia Bahia, professora da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e médica do Ministério da Saúde.

Há exceções. Uma delas é a Siemens, que tem investido em inovações tecnológicas em equipamentos de diagnóstico por imagem e mantém parcerias com 13 universidades e institutos de pesquisa no Brasil. É da empresa o novo equipamento Somatom Definition Flash, para tomografia computadorizada, capaz de realizar um exame cardíaco em apenas 0,25 segundo (um quarto de um batimento cardíaco) expondo o paciente a uma dose de radiação inferior a 1mSv (mais de 10 vezes inferior às tecnologias disponíveis anteriormente). “Outra particularidade do equipamento é a possibilidade de caracterização de tecidos, como a avaliação de cálculos urinários com diferentes composições, como oxalato de cálcio ou ácido úrico”, diz o especialista em tomografia computadorizada José Marconato, analista de produto da empresa.

A Siemens Brasil, acrescenta Marco-nato, investiu 2,5% de seu faturamento em P&D no último ano comercial. “O Brasil é o país onde a Siemens mais investe em P&D na América Latina, em função de seus excelentes resultados, extraordinário crescimento e valor agregado local”, explica. Na área de medicina diagnóstica e exames de imagem, a empresa tem investido nos últimos três anos principalmente no setor de healthcare, com a aquisição de três empresas de diagnóstico in vitro. “Isso consolida nossa posição como única empresa de diagnóstico integrados in vivo e in vitro no mundo”, diz Marconato.

Atividades cerebrais

A Philips é outra empresa atuante na parceria científica com a academia. A empresa, por exemplo, forneceu os equipamentos de ressonância magnética ao programa CInAPCe. Com esses equipamentos, o programa vem usando a ressonância magnética funcional (RMf) para investigar processos internos do organismo (neste caso, processos cerebrais) sem a necessidade de se acessar diretamente os órgãos envolvidos através de abordagens cirúrgicas ou outros procedimentos invasivos. “A RMf explora o fato de que a hemoglobina, molécula do sangue que conduz o oxigênio para todas as células do organismo, apresenta propriedades magnéticas diferentes dependendo do estado em que esteja, como oxi-hemoglobina (carregando o oxigênio) ou desoxi-hemoglobina (livre de oxigênio). A transição entre esses dois estados, que se dá na rede capilar, funciona como um agente de contraste endógeno, permitindo visualizar as regiões do cérebro recrutadas quando um estímulo é apresentado ou uma tarefa é executada. Funções cognitivas, como linguagem e memória, podem ser investigadas através de testes psicológicos específicos realizados enquanto o indivíduo está sendo submetido ao exame de RMf”, explica Roberto Covolan.

Segundo o pesquisador, além da vantagem de ser um procedimento não-invasivo, a RMf possui uma resolução espacial muito boa, da ordem de milímetro, e, portanto, conta com um alto poder localizatório. “Virtualmente qualquer teste motor, sensorial ou cognitivo que se possa conceber pode ser utilizado para um estudo através de RMf. Trata-se de utilizar criatividade para adaptá-lo para o ambiente do equipamento de RM”, diz.

Os equipamentos de ressonância magnética também são usados em estudos sobre epilepsia. “Boa parte dos pacientes de epilepsia do lobo temporal apresenta atrofia do hipocampo (esclerose hipocampal), uma estrutura cerebral profunda envolvida no mecanismo de memória. Foi possível constatar, através de RMf, por exemplo, que certos pacientes que apresentam atrofia hipocampal acabam utilizando outras regiões do cérebro para o exercício da memória”.

Ainda quanto às atividades cerebrais, o pesquisador Geraldo Busatto Filho, professor associado do Departamento de Psiquiatria da USP, explica que a técnica de ressonância magnética estrutural (para avaliar o tamanho e a forma das diferentes estruturas cerebrais) e os métodos de mapeamento do metabolismo de glicose por PET (pósitron emission tomography) têm tido um papel diagnóstico importante no campo da neuropsiquiatria do envelhecimento. “Em tais casos, esses exames auxiliam o clínico a descartar ou confirmar a hipótese de demência quando o paciente apresenta déficits de memória”, diz.

Imagens do coração

O Serviço de Informática do Instituto do Coração (InCor) tem tido destaque por trabalhar na pesquisa, desenvolvimento e disponibilização de novas soluções em termos de tecnologia de informação aplicada à medicina. O sistema PACS, desenvolvido para armazenamento, distribuição e visualização de imagens médicas, e o MedKart, dispositivo móvel que utiliza a rede sem fio do InCor para acesso às informações do paciente no local onde ele está recebendo os cuidados, incluindo imagens, sinais em tempo real e resultados de exames, são exemplos dessas soluções.

Para desenvolvê-las, o InCor conta com apoio dos órgãos de fomento: Fapesp e CNPq e, mais recentemente, também do Ministério da Ciência e Tecnologia. Entre os parceiros do setor privado estão a Dell Computadores (que financia, dentro do âmbito da Lei de Informática, o MedKart) e o Medtronic, e o InCor já teve projetos em conjunto com a HP, Siemens e Telefonica. As soluções desenvolvidas pela informática do InCor são, de acordo com Marco Antonio Gutierrez, utilizadas por hospitais universitários e da rede pública.

Assinatura térmica

Novas perspectivas para o diagnóstico de doenças, principalmente as relacionadas a distúrbios metabólicos, podem ser abertas a partir de um equipamento desenvolvido por pesquisadores da Unicamp que registra as variações de temperatura do corpo por meio de uma técnica denominada assinatura térmica. O procedimento, não invasivo, representa a chance de identificar precocemente possíveis alterações no funcionamento de órgãos vitais, o que facilitará a adoção antecipada de terapêuticas específicas, inclusive antes de as enfermidades se manifestarem.

A tecnologia recebeu o nome de “Sistema para investigação diagnóstica de distúrbios metabólicos através da assinatura térmica” e foi desenvolvida a partir da tese de doutoramento do médico Nelson Afonso Lutaif, apresentada na Faculdade de Ciências Médicas, da Unicamp. A tecnologia é constituída por dispositivos acoplados a uma câmera capaz de registrar ondas próximas ao infravermelho. Uma das expectativas é a possibilidade de o sistema constatar a tendência de uma pessoa vir a desenvolver um determinado tipo de enfermidade já que, antes de a doença se instalar definitivamente, o organismo passa por algumas alterações e emite sinais nesse sentido, a temperatura corpórea é uma delas. “Observamos que, embora a temperatura interna dos animais não se modificasse muito durante os processos patológicos induzidos, ao produzirmos um isolamento térmico, notávamos uma mudança consistente na atividade termogênica desses animais. Nossos mais recentes trabalhos vêm confirmando que a variação na temperatura pode ser o sinal mais precoce de determinadas patologias, antes mesmo das alterações bioquímicas observadas nos exames de rotina”, explica Lutaif.

Novos desafios

É possível desenvolver procedimentos computacionais capazes de estabelecer automaticamente a existência de tumores e sua classificação (como malignos ou benignos) com o mesmo grau de confiabilidade dos especialistas na área? Ao pensar no problema de entupimento (estenose) em alguma das artérias coronárias de um dado paciente, é possível desenvolver sistemas computacionais capazes de fornecer informações adicionais ao médico de maneira a lhe permitir tomar decisões mais corretas? Estas são algumas questões que têm motivado os pesquisadores do INCT-MACC a desenvolverem atividades de P&D nessa direção.

“Estamos focados em incorporar, a uma dada imagem, modelos fisiológicos e simuladores computacionais capazes de fornecer informações médicas adicionais que não podem ser extraídas diretamente da própria imagem”, explica o coordenador do INCT-MACC, Raúl Antonino Feijóo, juntamente com os pesquisadores Artur Ziviani, Nelson Albu-querque de Souza e Silva e Pablo Javier Blanco, que fazem parte do instituto. Segundo eles, a tecnologia emergente de “modelos computacionais-software-hardware-imagens médicas” proporcionará um impulso sem precedentes à medicina, ao permitir o fornecimento de informações sobre o comportamento de sistemas fisiológicos desde os mais elementares até os mais complexos, como o próprio corpo humano.

“Alguns dos principais destaques e resultados alcançados são o desenvolvimento de dois ambientes computacionais para auxiliar tanto a pesquisa médica como a pesquisa em modelagem e simulação computacional. Esses ambientes denominam-se HeMoLab e ImageLab”, explica Feijóo. Dentro do HeMoLab o usuário pode levar a cabo todos os passos envolvidos na simulação computacional do escoamento sanguíneo em vasos arteriais obtidos de pacientes específicos (através de imagens médicas) a fim de obter informações sobre o comportamento do sangue em um determinado local de interesse, assim como outros fatores de interesse que, acredita-se, estão relacionados com o progresso de doenças cardiovasculares. O ImageLab é um laboratório que disponibiliza ao usuário uma variedade de ferramentas com o objetivo de processar e visualizar imagens médicas. Isso é feito por meio de metodologias e técnicas desenvolvidas pelo próprio grupo do INCT-MACC. Atualmen-te, tanto o HeMoLab como o ImageLab estão em fase de inserção em instituições de ensino e pesquisa médica.

Avanços

Considerado uma das revoluções no diagnóstico por imagem, o PET/CT é um equipamento que mostra imagens da atividade metabólica dos tecidos e pode ser utilizado principalmente para doenças oncológicas, cardíacas e neurológicas. “A tomografia convencional e a ressonância magnética mostram apenas a anatomia dos tecidos. O PET/CT mostra se uma determinada estrutura anatômica tem seu metabolismo (funcionamento em nível celular ou tecidual) normal ou alterado”, explica o médico Celso Darío Ramos, diretor científico da SBBMN.

O principal uso clínico do equipamento é em oncologia através de imagens obtidas com um análogo radiativo da glicose chamado FDG- 18F . “Como os tumores, principalmente os mais agressivos, consomem muita glicose em seu metabolismo, quando injetamos FDG- 18F por via venosa, o tumor e suas metástases ("ramificações" do tumor) captam esse material e se tornam radioativos. O PET/CT detecta a pequena radiação emitida pelo FDG- 18F presente nos tumores e faz imagens de todo o corpo. Assim as lesões podem ser facilmente detectadas e de maneira precoce, mesmo que a anatomia esteja aparentemente normal. Além disso, esse método mostra rapidamente se um tratamento (quimioterapia, por exemplo) é eficiente para bloquear o funcionamento das células tumorais. Ou seja, já no início do tratamento é possível prever se ele será efetivo ou não”, diz.

O equipamento também é eficiente no diagnóstico de desordens neurológicas, como mal de Parkinson, Alzheimer e epilepsia e para ajudar a definir o tratamento nesses tipos de anomalias.

Como todo e qualquer método diagnóstico, o PET/CT está sujeito a falhas. A mais comum, na área de oncologia, é que o análogo da glicose (FDG- 18F ) também pode se acumular em alguns tipos de processos inflamatórios ou infecciosos podendo deixar dúvida se a lesão encontrada é realmente um tumor. Há diversas maneiras de se tentar fazer essa distinção, otimizando o método. Para isso é fundamental que o resultado seja interpretado por um médico nuclear que tenha experiência nesse tipo de exame.

Os médicos nucleares da clínica Medicina Nuclear de Campinas foram os primeiros no país a realizar esse exame no Hospital Sírio-Libanês de São Paulo, onde todos também trabalham. Apesar disso, o número de exames realizados em Campinas (cerca de quatro por dia) ainda é bem menor que o do Hospital Sírio-Libanês por ser um método ainda caro, que os convênios médicos e o SUS não cobrem.

Ramos acredita que essa realidade deverá mudar. “É preciso que isso mude o quanto antes sob pena de a medicina brasileira ficar muito atrasada em relação àquela que se pratica nos EUA, Europa e Japão. Nos EUA, o exame passou a ser coberto pelo setor público de saúde e planos de saúde em 1998, com a remuneração em casos de tumores de pulmão. Atualmente é possível realizar o exame para todos os tumores naquele país. Isso porque, apesar de caro, o método tende a reduzir os custos da saúde por evitar tratamentos desnecessários, como cirurgias e quimioterapias onerosas, e por indicar tratamento em pacientes que se pensava estarem curados. Num estudo americano, com quase 20 mil pacientes, o PET/CT modificou a conduta em cerca de 70% dos casos. É inevitável que isso chegue à população brasileira”, diz.

Fetiche da imagem

A proporção de que 70% dos diagnósticos devem ser feitos durante a conversa e o exame clínico e somente o restante da investigação deve ficar por conta dos exames laboratoriais e de imagem pode, muitas vezes, ser invertida. Essa é uma das consequências danosas da chamada “era da transparência” na qual a “revelação” torna-se mais relevante do que a própria capacidade de resolução do problema. “Os profissionais de saúde sabem que os exames possuem um determinado valor preditivo. Ou seja, existem resultados falso-positivos e falso-negativos. Essa supervalorização da transparência, inclusive em termos financeiros e a alocação dos equipamentos em locais diferentes daqueles nos quais se realizam as consultas médicas, compromete a integralidade e a qualidade do trabalho dos profissionais de saúde. O ato médico deveria ser indissociável dos procedimentos diagnósticos e terapêuticos”, atesta a médica Lígia Bahia.

“Nada substitui a relação médico-paciente”, diz o médico Fernando Alves Moreira, ex-presidente do Colégio Brasileiro de Radiologia e Diagnóstico por Imagem (CBR). No entanto, como ele reconhece, muitas vezes o equívoco de crer que os exames podem substituir as consultas de rotina, reduzindo sua importância, pode ocorrer. Essa conduta estaria associada, sobretudo, ao “fetiche da imagem” (tanto por parte dos especialistas como dos pacientes) e à ideia de que os métodos tecnológicos seriam estritamente objetivos e desprovidos de conteúdo subjetivo e de falhas.

Na prática, a interpretação dos exames de imagens está longe de ser objetiva. “A interpretação das imagens parece estar ligada, sobretudo, à formação acadêmica e experiência do médico, à sua área de atuação, à sua posição social na hierarquia profissional (tanto entre os seus pares como internamente na instituição em que atua), e à própria instituição. Em outras palavras, o que esses médicos veem é o que lhes foi ensinado ver, com base em compromissos, vínculos com determinadas tradições de pesquisa, adquiridos durante a formação acadêmica, na prática profissional junto à instituição em que atuam, em suas áreas de especialização, e enquanto integrantes de determinados mundos sociais”, diz a pesquisadora Rosana Horio Monteiro, professora da Universidade Federal de Goiás (UFG). Essas impressões foram obtidas em um estudo com um grupo de cardiologistas que realiza cateterismo cardíaco para diagnosticar obstruções coronarianas no Albany Medical Center (EUA), durante o doutorado de Rosana, defendido no Departamento de Política Científica e Tecnológica, do Instituto de Geociências, da Unicamp.

A discussão sobre o estatuto da imagem, segundo a pesquisadora, não é nova; ela existe desde que a fotografia foi inventada no século XIX. Embora entre os estudiosos da imagem seja consenso que ela não é o real, mas sim uma construção desse real a partir dele, no imaginário social a imagem é, sim, o espelho do real. Para os médicos especializados em imagem, não há dúvida de que a imagem não “diz” toda verdade, que a leitura dela está sujeita a diferenças de olhares, ou seja, que essa imagem, gerada tecnicamente, é carregada, sim, de uma certa subjetividade.

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Revista Conhecimento & Inovação
ISSN 1984-4395

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