Avanços na Imagiologia Médica de Diagnóstico que transformaram os Cuidados de Saúde

Há pouco mais de cem anos, o advento dos Raios-X foi considerado um salto significativo no diagnóstico médico. Ao longo do último século, a radiografia simples expandiu-se para um campo especializado — a imagiologia médica de diagnóstico. Os Raios-X foram aproveitados utilizando melhor tecnologia através de tomografias computorizadas (TC) digitalizadas e surgiram novas técnicas de imagiologia médica de diagnóstico, como a RMN e a ecografia. As modalidades de imagiologia médica continuam a evoluir e a refinar-se. À medida que o processo de imagiologia real progride, existe uma melhoria paralela, e igualmente importante, no manuseamento de imagens médicas e no fluxo de trabalho associado. Neste artigo, focamo-nos nos avanços mais importantes na imagiologia médica de diagnóstico que transformaram a forma como os médicos examinam e tratam os pacientes.

A Norma DICOM

A imagiologia médica é utilizada principalmente para diagnosticar doenças, bem como para monitorizar o seu progresso. É essencial que as imagens produzidas sejam da mais alta qualidade, uma vez que têm impacto direto nos resultados dos pacientes. Para manter a qualidade, um conjunto de normas para imagens médicas foi desenvolvido conjuntamente pela Sociedade Americana de Radiologia e pela Associação Nacional de Fabricantes Elétricos (NEMA). É referido como as normas DICOM, que significa Digital Imaging and Communications in Medicine (Imagem Digital e Comunicações em Medicina). As imagens produzidas por todo o hardware de imagiologia médica devem estar em conformidade com as características descritas nesta norma. Além disso, existe um formato específico disponível para armazenar e partilhar imagens médicas — referido como formato DICOM.

Todos os equipamentos de imagiologia médica fabricados hoje devem estar em conformidade com as normas DICOM. A visualização das imagens assim produzidas não pode ser feita por programas de imagem comuns disponíveis num computador regular. É necessário um programa especial de imagiologia médica de diagnóstico, conhecido como estação de trabalho DICOM. Para uso comercial em diagnóstico médico, tais programas de imagiologia médica de diagnóstico precisam de ser aprovados pela FDA e necessitam de uma licença especial. Estas medidas garantem que qualquer aplicação desenvolvida para fins clínicos seja capaz de representar com precisão imagens médicas de alta qualidade.

Arquivo PACS

Com a chegada da imagiologia médica de diagnóstico digitalizada, a necessidade de revelar películas de Raios-X diminuiu acentuadamente. No entanto, as imagens digitais ainda estão a ser convertidas em 'películas' com a ajuda de impressoras. As películas de imagiologia requerem armazenamento adequado sob as condições certas para evitar danos ao longo do tempo. A recuperação dessas imagens do armazenamento pode ser um processo moroso e requer pessoal dedicado para a manutenção de registos.

O PACS, que significa Picture Archiving and Communications System (Sistema de Arquivo e Comunicação de Imagens), elimina a necessidade de armazenamento físico e recuperação de películas. É basicamente uma plataforma para o armazenamento virtual e recuperação de imagens médicas. O PACS torna possível lidar com enormes volumes de dados relacionados com imagens médicas. Qualquer computador que esteja ligado a um servidor PACS específico é capaz de recuperar imagens DICOM e visualizá-las e até modificá-las. A inovação mais recente foi a introdução do PACS baseado na nuvem, onde em vez de armazenamento local, o PACS é alojado na internet e qualquer utilizador ligado à internet, com as credenciais corretas, pode aceder às imagens.

O PACS não só simplificou o armazenamento e a recuperação, como também tornou a telerradiologia uma realidade. Hoje, os radiologistas não precisam de estar presentes na mesma área onde as imagens estão a ser adquiridas. Podem visualizar imagens de diferentes localizações geográficas e fornecer a sua opinião especializada. Através da telerradiologia, um único radiologista pode gerar relatórios para imagens provenientes de múltiplos hospitais. Isso poupa tempo e recursos preciosos, e ajuda a reduzir os custos de saúde.

Imagiologia em Tempo Real

Com o desaparecimento da necessidade de revelar ou imprimir películas, o fluxo de trabalho para adquirir e visualizar imagens médicas melhorou. A imagiologia em tempo real é um conceito onde não há desfasamento temporal entre a aquisição de imagens do paciente e a sua visualização pelo médico. Os radiologistas podem literalmente ver as imagens enquanto o paciente ainda está dentro do scanner.

A interpretação mais rápida de imagens médicas de diagnóstico leva ao diagnóstico imediato, o que por sua vez permite uma intervenção médica rápida. A imagiologia médica de diagnóstico em tempo real desempenha um papel significativo em emergências. Por exemplo, em pacientes de trauma, a lesão intra-abdominal era anteriormente determinada por laparoscopia diagnóstica ou lavagem peritoneal, ambos procedimentos invasivos. Hoje, no entanto, o padrão de cuidado é utilizar FAST (Ecografia Abdominal Focada no Trauma), que utiliza uma ecografia em tempo real para determinar rapidamente se um paciente sofreu ou não uma lesão intra-abdominal. A ecografia em tempo real também é utilizada para monitorizar a saúde do feto no útero e avaliar parâmetros de crescimento.

Imagiologia Funcional

A maioria dos sistemas de imagiologia médica de diagnóstico é concebida para diagnosticar anomalias anatómicas ou estruturais. A imagiologia médica de diagnóstico moderna, além disso, também pode avaliar anomalias na função dos tecidos e órgãos. Isto inclui a deteção de anomalias em processos fisiológicos como o metabolismo e o fluxo sanguíneo. A imagiologia funcional é largamente alcançada através da medicina nuclear. A medicina nuclear é uma especialidade da radiologia que envolve a injeção de moléculas que são 'marcadas' radioativamente no corpo. Estas moléculas radioativas podem ser captadas preferencialmente por órgãos específicos para vários processos fisiológicos. Após a captação, os órgãos podem emitir radiação, que é detetada por scanners externos como 'pontos quentes'. Por exemplo, a tomografia por emissão de positrões (PET) reflete a captação de glicose radiomarcada pelas células. Células que têm atividade metabólica aumentada, em particular células cancerígenas, tendem a captar mais glicose. Esta técnica é, portanto, utilizada para identificar áreas de metástase dentro do corpo. Outra técnica de imagiologia funcional é o uso de exames da tiroide, que são utilizados para detetar hipertiroidismo. Estes exames dependem da captação de iodo radioativo pelas células da tiroide.

A maioria das técnicas de imagiologia funcional, quando utilizadas isoladamente, pode ser difícil de interpretar. Isto porque, embora detetem áreas de atividade fisiológica anormal, pode ser difícil orientar estas áreas anatomicamente. Isto pode ser superado por uma técnica chamada fusão de imagens. Os programas modernos de imagiologia médica de diagnóstico permitem a fusão de duas ou mais técnicas de diagnóstico. Por exemplo, a fusão de uma tomografia PET com uma tomografia computorizada (TC) pode ajudar a identificar se existe ou não metástase, e pode também identificar com precisão as zonas anatómicas em que a metástase ocorreu.

Técnicas de Pós-processamento

As técnicas de pós-processamento referem-se a intervenções aplicadas a imagens médicas de diagnóstico após as imagens terem sido adquiridas do paciente. As técnicas de pós-processamento são geralmente realizadas utilizando um programa avançado de imagiologia médica de diagnóstico. Fornecem ao radiologista informações que não estão disponíveis apenas olhando para as imagens originais. Algumas das técnicas de pós-processamento mais úteis na imagiologia médica de diagnóstico são as seguintes:

• Reconstrução 3D: Uma desvantagem crítica da imagiologia médica de diagnóstico é que é bidimensional por natureza. No entanto, a tecnologia recente permite que as imagens sejam visualizadas como objetos tridimensionais, pegando em múltiplas fatias de imagem e empilhando-as. Isto permite uma melhor orientação anatómica e é mais fácil de interpretar. Também ajuda a compreender a relação entre várias estruturas. Outra forma de reconstrução 3D é a reconstrução multiplanar. Nesta, o radiologista pode pegar no objeto 3D, rodá-lo à vontade e cortá-lo em qualquer ângulo dado, diferente das fatias originalmente adquiridas. Estas técnicas ajudam o radiologista a visualizar virtualmente a estrutura anatómica como se estivesse fisicamente a segurá-la e a cortá-la, proporcionando um nível de precisão inigualável.

• Projeções de intensidade: Isto baseia-se na premissa de que diferentes estruturas dentro do corpo irão absorver e refletir diferentes quantidades de radiação, o que se refletiria nos seus números de TC. Nas projeções de intensidade máxima (MIP), apenas as regiões que têm os números de TC mais altos são exibidas. O MIP é muito útil na angiografia por TC, onde ajuda a distinguir grandes vasos sanguíneos de outras estruturas anatómicas. Nas projeções de intensidade mínima (MINIP), apenas as regiões que têm os números de TC mais baixos são exibidas. O MINIP é extremamente útil em doenças do parênquima pulmonar, que se apresentam como valores de TC hipoatenuados. Por exemplo, em pacientes com bronquiolite obliterante constritiva, as alterações na TC são extremamente subtis. A utilização do MINIP pode tornar estas alterações mais evidentes.

Algumas Tecnologias Disruptivas para o Futuro da Imagiologia Médica

Inteligência Artificial

A inteligência artificial (IA) é uma frente emocionante que está lentamente a ganhar terreno na imagiologia médica de diagnóstico. A inteligência artificial é a capacidade das máquinas de tomar decisões cognitivas, como aprendizagem e resolução de problemas. Alimentando computadores com algoritmos de aprendizagem profunda (deep learning), eles podem aprender a distinguir entre vários padrões digitais e assim auxiliar no diagnóstico. Uma equipa de investigadores da Universidade de Stanford, por exemplo, desenvolveu tal algoritmo para radiografias de tórax. Os investigadores afirmam que, ao utilizar este algoritmo, os computadores conseguem reconhecer a presença ou ausência de pneumonia melhor do que os radiologistas. A equipa de radiologia da UCSF, entretanto, está a fazer parceria com a GE para desenvolver uma série de algoritmos que podem ajudar a distinguir entre radiografias de tórax normais e anormais. Outra aplicação médica, chamada Viz, ajuda a rastrear múltiplas imagens em várias bases de dados hospitalares para obstruções de grandes vasos (LVO), que são indicativas de AVC iminente. Se for detetada uma LVO, o software pode alertar tanto o especialista em AVC quanto o médico de cuidados primários do paciente para garantir que o paciente recebe tratamento imediato.

Integração de Sistemas de Imagem

Enquanto o PACS armazena imagens médicas, outras informações médicas são armazenadas em sistemas diferentes. Por exemplo, os sistemas de informação de saúde (HIS) armazenam informações relacionadas com o historial médico do paciente, detalhes clínicos e investigações laboratoriais. Os sistemas de informação de radiologia (RIS) gerem dados de imagiologia para além das imagens reais, tais como encaminhamentos, requisições, detalhes de faturação e interpretações. Todos estes sistemas de informação estão separados uns dos outros. No entanto, ao lidar com um paciente, um médico deve ter frequentemente todos estes detalhes reunidos para fazer um diagnóstico e planear o tratamento. Integrar todos os sistemas de informação num único registo médico que possa ser acedido através de um único servidor pode ajudar a otimizar o fluxo de trabalho e melhorar tanto a precisão como o rendimento.

Quais são os Desafios à medida que a Imagiologia Médica de Diagnóstico continua a evoluir?

• Aumento dos custos de saúde: À medida que a imagiologia médica de diagnóstico continua a avançar, cada novo desenvolvimento tem um custo. O custo da tecnologia em si, o custo da investigação e o custo da implementação refletem-se finalmente num parâmetro — o aumento do custo dos cuidados de saúde para o paciente. Talvez seja por isso que as nações em desenvolvimento ainda dependem da imagem manual de Raios-X e de películas reveladas manualmente para o diagnóstico de doenças básicas, e reservam técnicas de imagiologia avançadas para condições de saúde mais complexas. Ainda assim, se todos quiserem beneficiar dos avanços na imagiologia médica de diagnóstico, devem ser feitos esforços para manter o custo das novas tecnologias médicas a níveis acessíveis.

• Proteção de dados e privacidade do paciente: À medida que a imagiologia médica de diagnóstico depende mais fortemente de tecnologias baseadas na web, a informação do paciente é carregada e armazenada online. Existe alguma proteção básica em vigor, na medida em que apenas contas de utilizador específicas, que são propriedade de médicos e hospitais, podem aceder aos servidores PACS. Quando as imagens são exportadas para fins de ensino ou investigação, existe uma opção para anonimizar dados que poderiam ser usados para identificar pacientes. Mesmo assim, têm havido preocupações sobre violação de dados e perda de privacidade do paciente. Existe uma necessidade urgente de tomar medidas políticas que garantam a proteção dos dados de imagiologia médica nos servidores PACS.

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