A Tecnologia de Imagem Médica Hoje e para Onde Caminha

Quando ouve o termo 'imagiologia médica', a primeira imagem que vem à mente é a de uma radiografia, ou um Raio-X como é mais conhecido. Embora as radiografias sejam o método mais antigo e ainda o mais frequentemente utilizado de imagem médica, há muito mais neste campo intrigante e inovador da ciência atualmente. Neste artigo, tentamos rever o estado atual e os últimos avanços na tecnologia de imagem médica, bem como delinear áreas onde se preveem grandes inovações num futuro não muito distante.

O termo 'tecnologia de imagem médica' tem uma definição ampla e engloba qualquer técnica que ajude os profissionais médicos a visualizar o interior do corpo ou áreas que não são visíveis a olho nu. A visualização destas estruturas pode ajudar no diagnóstico de doenças, planeamento de tratamento, execução de tratamento — como através de intervenção guiada por imagem, e monitorização e vigilância.

O Vasto Âmbito da Imagiologia Médica de Diagnóstico - O que Envolve

Atualmente, a imagiologia médica é parte integrante do diagnóstico e gestão de doenças. A forma mais antiga de imagem médica diagnóstica foi a unidade de Raio-X, introduzida por Roentgen em 1895. Desde então, a imagem radiográfica percorreu um longo caminho, e os Raios-X tradicionais estão a ser substituídos rapidamente pela tomografia computorizada (TC), que combina o poder do processamento computorizado com a imagem de Raio-X. Os scanners de TC captam imagens em três planos diferentes. A própria tecnologia de TC sofreu aperfeiçoamentos ao longo dos anos. A espessura das fatias de imagem foi reduzida e a TC espiral chegou, reduzindo drasticamente o tempo de aquisição de imagem.

A Ressonância magnética (RM) surgiu no final do século XX, numa altura em que as preocupações sobre a exposição à radiação durante a imagiologia médica estavam no auge. Este sistema de imagem utiliza campos magnéticos naturais para adquirir imagens das estruturas internas do corpo. Embora inicialmente a RM tivesse um uso diagnóstico limitado, as melhorias no equipamento permitiram que se tornasse a modalidade de imagem de eleição para tecidos moles e estruturas vasculares. As máquinas de RM mais recentes são compactas e dispositivos abertos que já não fazem os pacientes sentirem claustrofobia.

A Ecografia é outra modalidade de imagem que não utiliza radiação. Utiliza ondas sonoras refletidas para traçar uma imagem dos órgãos internos. Uma grande vantagem da ecografia é a sua portabilidade. Ganhou ampla aplicação médica, como para exames à beira da cama, estudo de estruturas vasculares e em obstetrícia para avaliar a saúde fetal.

Outras técnicas avançadas de imagem médica aproveitaram o poder dos radioisótopos nucleares. A Tomografia por emissão de positrões (PET) permite que moléculas radiomarcadas, como a glicose, sejam absorvidas pelos tecidos do corpo. Elas são então detetadas por sensores e a sua distribuição dá pistas para o diagnóstico. A introdução de meios de contraste levou a imagiologia específica do local, como a Angiografia por TC. O material radiomarcado é injetado na corrente sanguínea e as estruturas vasculares podem ser facilmente visualizadas. Isto ajuda a identificar anomalias vasculares e hemorragias. Moléculas radiomarcadas também podem ser absorvidas por certos tecidos, o que ajuda a restringir um diagnóstico. Por exemplo, o tecnécio-99 é usado na cintigrafia óssea e o iodo-131 é usado para estudar o tecido da tiroide. Frequentemente, duas ou mais das técnicas de imagem acima são combinadas para dar ao médico uma ideia definitiva do que está a acontecer no corpo do paciente.

Como a Tecnologia de Imagem Médica Progrediu ao Longo dos Anos

A tecnologia de imagem médica progrediu a passos largos ao longo dos anos. Isto não se limitou às modalidades através das quais as imagens são adquiridas. Tem havido uma ênfase cada vez maior no pós-processamento e em formas mais novas e avançadas de partilhar e armazenar imagens médicas. A ideia aqui é extrair o máximo benefício das tecnologias existentes e espalhá-lo para o maior número possível de pessoas.

No domínio da imagiologia médica diagnóstica, os clínicos podem agora manipular imagens para obter maiores percepções e informações a partir do mesmo conjunto de dados.

Avanços no Armazenamento e Recuperação de Dados de Imagem

Com os diferentes tipos de dispositivos de imagem empregues hoje e os dados únicos que produzem, a integração e a facilidade de colaboração são de interesse primordial para os institutos de saúde e utilizadores finais. Quase todos os tipos de imagens hoje são adquiridos digitalmente e consistem em grandes ficheiros de dados. Um grande desenvolvimento a este respeito foi a introdução do PACS (Sistema de Arquivo e Comunicação de Imagens). É uma plataforma que permite o armazenamento integrado e a visualização de imagens médicas de diversos dispositivos e sistemas. No servidor PACS, as imagens são armazenadas principalmente no formato DICOM (Imagem Digital e Comunicações em Medicina).

O DICOM é um padrão desenvolvido pelo Colégio Americano de Radiologistas. Todas as imagens, incluindo tomografias (TC), RM, ecografias e exames PET, devem ser armazenadas, recuperadas e partilhadas apenas no formato DICOM. O formato DICOM tem detalhes do paciente incorporados na imagem para minimizar erros de diagnóstico. Uma série de aplicações de visualização DICOM estão disponíveis no mercado, e cada uma tem uma gama diferente de funcionalidades que ajudam os clínicos no diagnóstico e planeamento do tratamento.

Ferramentas Avançadas de Imagem Médica

Tecnologia de Imagem Médica 3D

Outra ramificação da reconstrução 3D é a reconstrução multiplanar (MPR). MPR é o processo de obtenção de novas fatias de imagens a partir do modelo reconstruído em 3D. As novas fatias estão em planos diferentes das fatias que foram originalmente adquiridas. Isto torna-se particularmente útil ao traçar o curso de estruturas importantes, como a aorta.

Projeções de Intensidade

O software de imagem hoje tem múltiplas funcionalidades para ajudar os profissionais de saúde a estudar a sua região de interesse em detalhe. Uma dessas funcionalidades é a projeção de intensidade. Os clínicos podem optar por editar a imagem de uma área reconstruída exibindo apenas os valores máximos ou mínimos de TC. Estas são chamadas de projeções de intensidade máxima e mínima, respetivamente (MIP e MINIP). Aumentam o contraste entre a área de interesse e os tecidos normais circundantes.

Verdadeira Imagem 3D

A tecnologia de reconstrução 3D ainda não é tão precisa quanto gostaríamos, e alguns médicos preferem percorrer várias secções 2D para evitar erros. Um desenvolvimento interessante nesta área é a 'Verdadeira' imagem 3D. Este sistema de imagem inovador permite aos clínicos visualizar e interagir com uma réplica virtual de um órgão ou estrutura corporal. A imagem aparece na forma de um holograma, e os clínicos podem rodar virtualmente a estrutura, cortar secções transversais e identificar marcos anatómicos vitais. Tal ferramenta poderá tornar-se indispensável para planear cirurgias no futuro.

Fusão de Imagens

Uma ferramenta avançada de imagem médica chamada fusão de imagens está disponível em muitas aplicações DICOM. Permite a fusão de dois ou mais conjuntos de dados de imagem num único ficheiro. Isto pode combinar as vantagens de diferentes modalidades de imagem. As técnicas de fusão de imagem mais frequentes e úteis são a fusão de imagem PET/TC e PET/RM, que combinam as vantagens do exame PET, exame de TC e RM. O PET ajuda a identificar e localizar a área de interesse (geralmente uma área maligna ou inflamada). A TC fornece excelente detalhe anatómico da extensão da lesão, bem como dos planos de tecido envolvidos. A RM ajuda a obter resolução de tecidos moles. Quando combinados, há um aumento notável na sensibilidade e especificidade das investigações de imagem diagnóstica.

Imagiologia em Tempo Real

Tradicionalmente, sempre se entendeu que haveria um 'atraso' entre o momento em que a imagem é adquirida e quando é interpretada. O atraso provém do tempo que leva para processar e preparar a imagem, apresentá-la ao radiologista e depois para o radiologista visualizar cada secção da imagem e aplicar o seu conhecimento para interpretá-la. Este atraso pode ter um impacto significativo nos resultados clínicos, especialmente em situações de emergência, como traumas, onde o tempo é essencial.

Hoje, muitos sistemas de imagem oferecem resultados em 'tempo real', o que significa que o atraso entre a aquisição e a interpretação da imagem é mínimo ou inexistente. Os clínicos podem visualizar imagens num ecrã enquanto o paciente ainda está na unidade de imagem. Isto não só reduz o atraso, como tem o benefício adicional de visualizar os sistemas corporais a funcionar em tempo real e, assim, avaliar a sua integridade funcional. Por exemplo, a função de deglutição do esófago pode ser avaliada desta forma para possíveis causas de disfagia. Da mesma forma, os movimentos fetais podem ser vistos em tempo real com a ecografia. O poder da imagiologia em tempo real torna possível aos cirurgiões tomar decisões intraoperatórias.

Um Vislumbre do Futuro da Tecnologia de Imagem Médica

Inteligência Artificial

A inteligência artificial (IA) refere-se à capacidade das máquinas de simular a inteligência humana. Isto aplica-se principalmente a funções cognitivas, como aprendizagem e resolução de problemas. No contexto da imagiologia médica, a IA pode ser treinada para detetar anomalias no tecido humano — ajudando assim tanto no diagnóstico de doenças como na monitorização do seu tratamento. Existem três formas em que a IA pode ajudar os radiologistas. A IA pode analisar enormes conjuntos de dados de imagens e informações de pacientes a velocidades sobre-humanas. Isto pode acelerar os fluxos de trabalho. Em segundo lugar, a IA pode ser treinada para detetar anomalias que são demasiado pequenas para serem discernidas a olho nu. Isto pode melhorar a precisão do diagnóstico. Em terceiro lugar, a IA pode ser usada para recuperar exames de imagem anteriores do registo médico eletrónico (RME) de um paciente e, em seguida, compará-los com os últimos resultados de exame do paciente. Outros aspetos do RME do paciente, como qualquer historial médico pertinente, também podem ser recuperados e usados para facilitar o diagnóstico.

Várias empresas têm tido sucesso na incorporação de IA em sistemas de imagem, mas nenhuma delas está disponível para uso comercial ainda. Um exemplo de software de imagem médica integrado com IA é o Viz, que melhora tanto a deteção como o tempo até ao tratamento em pacientes com obstruções de grandes vasos. O software é capaz de rastrear múltiplas imagens em várias bases de dados hospitalares para detetar obstruções. Se uma obstrução for detetada, o software pode alertar tanto o especialista em AVC como o médico de cuidados primários do paciente para garantir que o paciente recebe tratamento imediato. Para uma doença dependente do tempo como o AVC, isto tem o efeito de melhorar muito os resultados e reduzir o encargo financeiro no sistema de saúde.

Aplicações baseadas na Nuvem

Tanto o rápido avanço na tecnologia de imagem como o uso omnipresente de imagens médicas na saúde resultaram numa urgência em encontrar formas inovadoras de armazenar e partilhar dados de imagem médica. Neste cenário, a tecnologia de nuvem emergiu como um dos principais determinantes do futuro da tecnologia de imagem médica. A tecnologia de nuvem permite o armazenamento e partilha de dados independentemente da localização geográfica com a ajuda da internet. Aplicações de imagem médica baseadas na nuvem facilitam o armazenamento e recuperação de ficheiros de imagem no formato DICOM. Aumentam a eficiência e diminuem os custos. Os profissionais de saúde podem colaborar em dados de imagem médica de todo o mundo. O resultado final são melhores resultados de saúde para os pacientes.

As aplicações baseadas na nuvem também melhoram o processo de 'blockchain'. Uma 'blockchain', em termos simples, é a adição de um novo registo digital a um antigo, tal como adicionar um novo elo a uma corrente física existente. As imagens disponíveis na nuvem podem ser adicionadas a uma blockchain, o que torna a informação médica do paciente acessível a qualquer médico em qualquer lugar do mundo.

PostDICOM - Na Vanguarda da Tecnologia de Imagem Médica

A PostDICOM combina o melhor das novidades em tecnologia de imagem médica. É uma das poucas aplicações de visualização DICOM baseadas na nuvem existentes. Os ficheiros DICOM armazenados no servidor Cloud PACS são protegidos com encriptação SSL. A PostDICOM incorpora tecnologia de imagem médica 3D e oferece funcionalidades avançadas de manipulação de imagem, incluindo reconstrução multiplanar, projeção de intensidade (máxima, média e mínima) e fusão de imagens. Documentos clínicos também podem ser armazenados e visualizados com a aplicação. É compatível com todos os principais sistemas operativos (Windows, Mac OS, Linux) e pode ser acedida a partir de portáteis, tablets e smartphones. O melhor de tudo, para utilizadores básicos, é absolutamente gratuito experimentar o espaço de armazenamento na nuvem.