Diagnóstico auxiliado por computador na radiologia

Vários desenvolvimentos tecnológicos estão convergindo de forma a aumentar a influência da área de imagens nas pesquisas biomédicas e na medicina clínica. Muitos pesquisadores têm trabalhado no desenvolvimento de sistemas computadorizados para detecção automatizada e quantificação de anormalidades em imagens radiológicas. Estes sistemas são dedicados ao diagnóstico auxiliado por computador. Este artigo discute os conceitos básicos relacionados ao diagnóstico auxiliado por computador e apresenta uma revisão bibliográfica sobre o assunto.

Auxílio à detecção de anormalidade perfusional miocárdica utilizando atlas de SPECT e registro de imagens: resultados preliminares

OBJETIVO: Criar um atlas de cintilografia de perfusão miocárdica e verificar sua aplicabilidade no auxílio computadorizado à detecção de defeitos perfusionais miocárdicos em pacientes portadores de cardiopatia isquêmica. MATERIAIS E MÉTODOS: O atlas foi criado com imagens de cintilografia de perfusão miocárdica, em condições de repouso e estresse, de 20 pacientes de ambos os gêneros com baixa probabilidade de doença arterial coronariana e julgadas normais por dois observadores experientes. Técnicas de registro de imagens e operações matemáticas sobre imagens foram utilizadas para obtenção de modelos de média e desvio-padrão da captação miocárdica percentual de cada gênero e condição fisiológica. RESULTADOS: Imagens de um paciente masculino e um feminino foram alinhadas com os atlas correspondentes, e os voxels apresentando valores de captação percentual dois desvios-padrão abaixo da média da respectiva região do atlas foram destacados nos cortes tomográficos e confirmados como defeitos de perfusão por dois observadores experientes. CONCLUSÃO: Demonstramos a criação de um atlas de cintilografia de perfusão miocárdica e obtivemos resultados promissores na sua utilização para auxílio à detecção de defeitos perfusionais. Entretanto, uma validação prospectiva com um número mais representativo de casos é necessária.

Análise computacional da textura de tumores de mama em imagens por ultrassom de pacientes submetidas a cirurgia conservadora

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

Avaliação de parâmetros morfométricos calculados a partir do contorno de lesões de mama em ultrassonografias na distinção das categorias do sistema BI-RADS

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

Análise discriminante paramétrica para reconhecimento de defeitos em tábuas de eucalipto utilizando imagens digitais

A indústria de madeira tem dispensado especial atenção às etapas de classificação e seleção de madeira serrada. Sistemas de Visão Artificial têm sido propostos para automação dessas etapas na indústria. A identificação de características apropriadas para discriminar os defeitos da madeira em imagens digitais é um dos maiores desafios no desenvolvimento desta tecnologia. O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio de técnicas de análise multivariada, a capacidade de discriminar defeitos em tábuas de eucalipto, utilizando-se as características de percentis de imagens coloridas. Foram realizadas análises discriminantes linear e quadrática para classificação de defeitos e madeira limpa em imagens digitais de tábuas de eucaliptos. As características de percentis do histograma das bandas do vermelho, verde e azul, retiradas de dois tamanhos de blocos de imagens, foram utilizadas para desenvolvimento e teste das funções discriminantes. Foram usados 492 blocos, contendo os 12 defeitos estudados e madeira limpa, retirados das imagens de 40 tábuas amostradas aleatoriamente. As características foram analisadas com seus valores originais, escores dos componentes principais e escores das variáveis canônicas. Os menores erros globais de classificação foram 19 e 24% para funções discriminantes lineares com os escores das variáveis canônicas para tamanho de bloco de 64 x 64 e 32 x 32 pixels, respectivamente. Tendo em vista a magnitude desses erros, as características de percentis foram consideradas adequadas para discriminar defeitos e madeira limpa em imagens digitais.

Avaliação citométrica dos adipócitos localizados no tecido subcutâneo da parede anterior do abdome após infiltração percutânea de CO2

OBJETIVO: Avaliar os efeitos da infiltração de dióxido de carbono em adipócitos presentes na parede abdominal. MÉTODOS: Quinze voluntárias foram submetidas a sessões de infusão de CO2 durante três semanas consecutivas (duas sessões por semana com intervalos de dois a três dias entre cada sessão). O volume de gás carbônico infundido por sessão, em pontos previamente demarcados, foi sempre calculado com base na superfície da área a ser tratada, com volume infundido fixo de 250 mL/100cm² de superfície tratada. Os pontos de infiltração foram demarcados respeitando-se o limite eqüidistante 2cm entre eles. Em cada ponto se injetou 10mL, por sessão, com fluxo de 80mL/min. Foram colhidos fragmentos de tecido celular subcutâneo da parede abdominal anterior antes e após o tratamento. O número e as alterações histomorfológicas dos adipócitos (diâmetro médio, perímetro, comprimento, largura e número de adipócitos por campos de observação) foram mensurados por citometria computadorizada. Os resultados foram analisados com o teste t de Student pareado, adotando-se nível de significância de 5% (p<0,05). RESULTADOS: Encontrou-se redução significativa no número de adipócitos da parede abdominal e na área, diâmetro, perímetro, comprimento e largura após o uso da hipercapnia (p=0,0001). CONCLUSÃO: A infiltração percutânea de CO2 reduz a população e modifica a morfologia dos adipócitos presentes na parede abdominal anterior.

Avaliação do número de células caliciformes nas criptas da mucosa colônica com e sem trânsito intestinal

OBJETIVO: Medir a espessura das criptas e quantificar o número de células caliciformes comparando a mucosa cólica com e sem trânsito intestinal, relacionando-as ao tempo de exclusão. MÉTODOS: Sessenta ratos Wistar, foram distribuídos em três grupos com 20 animais segundo a operação final para a retirada dos cólons, realizadas em seis, 12 ou 18 semanas. Em cada grupo, 15 animais foram submetidos à derivação do trânsito por colostomia proximal no cólon esquerdo e fístula mucosa distal e cinco apenas à laparotomia (controle). Os cólons com e sem trânsito fecal foram removidos, processados, submetidos a cortes histológicos corados pela hematoxilina-eosina. A altura das criptas colônicas e o número de células caliciformes foram mensurados por morfometria computadorizada. Foram utilizados os testes t de Student e Kruskal-Wallis para comparação e análise de variância, estabelecendo-se nível de significância de 5% (p<0,05). RESULTADOS: A altura das criptas diminui nos segmentos sem trânsito fecal (p=0,0001), reduzindo entre seis e 12 semanas de exclusão (p=0,0003), estabilizando-se após este período. O número de células caliciformes nas criptas é menor nos segmentos sem trânsito após 12 e 18 semanas (p=0,0001), porém aumenta com o decorrer do tempo de exclusão (p=0,04) CONCLUSÃO: A exclusão do trânsito intestinal diminui a espessura das criptas colônicas e o número de células caliciformes nos segmentos sem trânsito. Existe aumento do número de células caliciformes com o decorrer do tempo de exclusão.

Controle de qualidade de monitores de diagnóstico por imagem e iluminância nos espaços de pós-processamento em serviços de imagiologia

OBJETIVO: Avaliar a qualidade dos monitores de diagnóstico e tratamento de imagem digital em radiologia convencional (raios X) com base nos níveis de luminância. Fez-se a medição da iluminância dos postos de trabalho onde estavam os monitores. MATERIAIS E MÉTODOS: A medição da luminância foi realizada usando-se um detector Unfors Xi Light em cinco instituições, com 23 monitores primários e 22 secundários, sendo 6 usados em urgência, seguindo o método descrito no relatório TG18 da American Association of Physicists in Medicine (AAPM). O instrumento de medida utilizado foi o Delta Ohm HD 9221 luximeter. RESULTADOS: Para as recomendações da AAPM, tanto monitores primários como secundários cumpriram, no geral, os níveis de tolerância. No caso dos níveis de iluminância, nos locais de trabalho dos monitores primários encontravam-se ligeiramente acima do intervalo recomendado. Quanto às recomendações do The Royal College of Radiologists (RCR), os monitores que respeitaram os níveis recomendados estavam em minoria, embora as diferenças não fossem significativas. CONCLUSÃO: Em geral, os resultados foram satisfatórios, embora os monitores não fossem adequados para atingir as recomendações exigentes do RCR. Os níveis de referência entre os monitores primários e secundários deveriam aproximar-se, de modo a garantir a qualidade de imagem. Os monitores para visualização e diagnóstico de imagens médicas devem ser regularmente avaliados para manter um sistema com a qualidade exigida, dada a função que desempenham.

Avaliação da velocidade de processamento de processadoras automáticas ultilizado o método "STEP test"

A avaliação do processamento radiográfico utilizando o "STEP test" ("sensitometric test for the evaluation of processing") tem como objetivo a identificação de desvios importantes no sistema processadora-químicos-filmes. Neste tipo de avaliação são estabelecidas as condições ideais para o processamento. Um filme padrão é revelado de acordo com as condições do fabricante, ou seja, com padrão igual a 100. O filme é exposto à luz de um sensitômetro calibrado e os valores dos degraus são avaliados com o uso de um densitômetro, sendo obtida sua curva característica (densidade óptica × degrau). O desvio porcentual máximo deve ser de 20% quando comparado com a curva padrão. Este método é útil na identificação de problemas no processamento radiográfico. Várias processadoras de hospitais públicos/universitários foram avaliadas empregando este método, e verificou-se que aproximadamente 33% das instalações apresentam condições inadequadas de processamento.

Exposição de pacientes e qualidade da imagem em radiografias de tórax: uma avaliação crítica

OBJETIVO: Foi realizada avaliação da dose de entrada na pele, da dose efetiva e da qualidade da imagem em radiografias de tórax de pacientes adultos. MATERIAIS E MÉTODOS: O estudo realizou-se em oito hospitais, sendo sete públicos (dois filantrópicos) e um particular nos municípios de Angra dos Reis, Cabo Frio, Campos dos Goytacazes, Itaperuna, Niterói, Recife e Rio de Janeiro. Foram avaliadas a dose de entrada na pele e a dose efetiva de 735 radiografias de tórax nas incidências póstero-anterior/ântero-posterior e perfil. No que se refere aos critérios de imagem, foram avaliadas 44 radiografias. RESULTADOS: Constatou-se variação de até nove vezes nos valores da dose de entrada na pele e de até seis vezes na dose efetiva para um mesmo tipo de projeção. Os valores das técnicas radiográficas também apresentaram grandes discrepâncias. A qualidade das imagens também não é boa, pois foi obtido valor médio de presença dos critérios de apenas 55%. CONCLUSÃO: Há necessidade de melhoria/padronização de procedimentos em radiologia convencional, o que pode ser atingido se for implantado um programa de controle e garantia de qualidade no setor de radiologia, incluindo o treinamento dos técnicos, a aferição do desempenho dos equipamentos emissores de radiação e o controle sensitométrico do sistema de processamento radiográfico.

Desenvolvimento de um programa computacional para avaliar e controlar as características sensitométricas em processamento automático

OBJETIVO: Desenvolver um programa computacional para avaliar e controlar as características das curvas sensitométricas. MATERIAIS E MÉTODOS: Para o desenvolvimento do programa, foi elaborado um método de obtenção dos valores das características sensitométricas, de filmes de baixo e alto contraste, sem a necessidade da fixação de degraus de referência. RESULTADOS: O programa, denominado Sensito, foi implementado e testado utilizando dados sensitométricos de curvas características dos departamentos de radiologia convencional, hemodinâmica e mamografia. Ficou comprovada a possibilidade da análise das curvas sensitométricas destas áreas sem a necessidade de ajustes, dependentes dos usuários, e sem incorrer em desvios nos parâmetros sensitométricos avaliados e na variação destes. CONCLUSÃO: O programa possibilita a criação de um banco de dados de curvas sensitométricas para diferentes processadoras de uma instituição, gerando com facilidade as curvas sensitométrica e gama, de um registro, e os gráficos de constância das características sensitométricas avaliadas, fornecendo importante ferramenta para manter o controle sensitométrico.

Situação do gerenciamento de efluentes de processamento radiográfico em serviços de saúde

OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi identificar a situação do gerenciamento de efluentes radiográficos em serviços de diagnóstico por imagem, em relação ao manuseio, acondicionamento, armazenamento, tratamento e descarte desses efluentes. MATERIAIS E MÉTODOS: Tratou-se de estudo descritivo e exploratório, realizado por meio de entrevistas baseadas em roteiro com perguntas semiestruturadas, realizadas no período de fevereiro a maio de 2009. A investigação foi realizada em 12 serviços de saúde humana e animal de radiodiagnóstico de Ribeirão Preto, SP, Brasil, escolhidos aleatoriamente por sorteio por meio do programa Statistical Package for the Social Sciences, versão 10.0. RESULTADOS: De acordo com os entrevistados, 16,66% dos serviços descartavam revelador usado na rede pública de esgoto, sem tratamento prévio, 8,33% descartavam o fixador e 75% descartavam a água de lavagem de filmes diretamente no esgoto, sem tratamento prévio. CONCLUSÃO: Os resultados deste estudo evidenciam necessidade de maior fiscalização, controle e monitoramento, pela vigilância ambiental e sanitária, para com os efluentes radiográficos, estimulando tratamento antes do descarte, minimizando o impacto à saúde pública e ao ambiente.

Reconhecimento de variedades de soja por meio do processamento de imagens digitais usando redes neurais artificiais

Neste trabalho, foi aplicado o processamento de imagens digitais auxiliado pelas Redes Neurais Artificiais (RNA) com a finalidade de identificar algumas variedades de soja por meio da forma e do tamanho das sementes. Foram analisadas as seguintes variedades: EMBRAPA 133, EMBRAPA 184, COODETEC 205, COODETEC 206, EMBRAPA 48, SYNGENTA 8350, FEPAGRO 10 e MONSOY 8000 RR, safra 2005/2006. O processamento das imagens foi constituído pelas seguintes etapas: 1) Aquisição da imagem: as amostras de cada variedade foram fotografadas por máquina fotográfica Coolpix995, Nikon, com resolução de 3.34 megapixels; 2) Pré-processamento: um filtro de anti-aliasing foi aplicado para obter tons acinzentados da imagem; 3) Segmentação: foi realizada a detecção das bordas das sementes (Método de Prewitt), dilatação dessas bordas e remoção de segmentos não-necessários para a análise. 4) Representação: cada semente foi representada na forma de matriz binária 130x130, e 5) Reconhecimento e interpretação: foi utilizada uma rede neural feedforward multicamadas, com três camadas ocultas. O treinamento da rede foi realizado pelo método backpropagation. A validação da RNA treinada mostrou que o processamento aplicado pode ser usado para a identificação das variedades consideradas.

Processamento auditivo em idosos: estudo da interação por meio de testes com estímulos verbais e não-verbais

Em função do processo de envelhecimento, surge a perda auditiva, conhecida como presbiacusia que, além da perda auditiva, é acompanhada por um declínio do funcionamento auditivo. OBJETIVO: caracterizar o aspecto da interação de sons verbais e não-verbais em idosos com e sem perda auditiva por meio dos testes de Localização Sonora em Cinco Direções, Fusão Binaural e do Teste Pediátrico de Inteligibilidade de Fala em escuta Monótica (Pediatric Sentence Identification - PSI-MCI), levando em conta cada procedimento e o grau da perda auditiva. FORMA DE ESTUDO: Estudo clínico com coorte transversal. MATERIAL E MÉTODO: 110 idosos, na faixa etária dos 60 a 85 anos com audição normal ou com perda auditiva neurossensorial de grau até moderadamente-severo simétrica foram incluídos neste estudo. O comportamento auditivo comum a todos os testes selecionados foi denominado de interação. A análise foi feita por procedimento isolado e pelo grau da perda auditiva. RESULTADOS: Ocorreram mais indivíduos com inabilidade no teste de Fusão Binaural. Os procedimentos que apresentaram uma dependência estatisticamente significante com o grau da perda auditiva foram o teste de Localização Sonora e PSI-MCI (-10). CONCLUSÃO: Idosos apresentam dificuldade no processo de interação binaural quando a informação auditiva não está completa. O grau da perda auditiva interferiu principalmente no comportamentos auditivo de localização.

Sensitividade e especificidade do potencial de média latência

O Potencial Evocado Auditivo de Média Latência (PEAML) foi primeiramente descrito por Geisler, Frishkopf, Rosenblith em 1958.¹ É caracterizado por uma série de ondas/respostas neuroelétricas gravadas no cérebro através de eletrodos de superfície. Atualmente, tem sido visto como um dos testes eletrofisiológicos mais promissores para a avaliação das disfunções e/ou alterações do Sistema Nervoso Auditivo Central. Suas ondas aparecem no intervalo entre 10 e 80 milissegundos (ms) após o início do estímulo auditivo. A onda Pa é a mais estudada por ser a mais visível e robusta deste potencial. Esse teste ainda é pouco utilizado na prática clínica pelo fato de existir uma grande variabilidade nos resultados encontrados intersujeitos, o que torna difícil o estabelecimento de medidas de normalidade. OBJETIVO: O objetivo desse trabalho foi estabelecer a efetividade - sensitividade e especificidade do PEAML para que este potencial possa ser mais utilizado com maior fidedignidade. FORMA DE ESTUDO: Caso-controle. MATERIAL E MÉTODO: Fizeram parte desse estudo indivíduos com idade entre 15 e 55 anos, portadores de lesões de Sistema Nervoso Auditivo Central, comprovada através de diagnóstico por imagem ou que tenham sido submetidos a cirurgias crânio-encefálicas, indivíduos portadores de Transtornos do Processamento Auditivo (TPA) comprovadas através de avaliação comportamental e indivíduos normais (Grupo Controle). RESULTADOS: Os resultados mostram que o corte de 30% apresentou melhores resultados, tanto para o efeito de eletrodo quanto para o efeito de orelha. O efeito de orelha foi mais fidedigno para evidenciar Transtornos de Processamento Auditivo, enquanto o efeito de eletrodo foi mais efetivo para evidenciar lesão.