Sistemas CAD em Patologia Mamária

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

Carolina I H Rodrigues 1




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.



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.



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.



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.



Capitulo II – Noções Básicas das

Técnicas de Imagiologia





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.



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



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)).



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



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)).



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).



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).



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



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



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.



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.



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



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).



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).



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).



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



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).



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).



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



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



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).



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)).



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).



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).



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



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).



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)).



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



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



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.



Capitulo III – Radiobiologia e

Protecção Radiológica





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).



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).



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).



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



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).



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



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)).



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



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



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;



– 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




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


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



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



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.



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.



– 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.



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.



Capitulo IV – Mama





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



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



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



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).



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).



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).



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



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).



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



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):



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.



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.



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;



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



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



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.



– 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.



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.



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.



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.)




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.




Capítulo V – Diagnóstico da

Patologia Mamária





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



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.



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.



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).



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



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



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


http://www.r2tech.com/index2.html

http://www.instrumentarium.com/index_eng.htm

http://www.scanis.com/


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



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;



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



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.



– 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



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



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



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.



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.



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



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



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.



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%)



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.



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.



Capitulo VI – Detecção Auxiliada por Computador (Sistemas CAD)





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



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).



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.



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.



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.



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).



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.



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



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,



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



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)).



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.



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).



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.



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.



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.



Capitulo VII – Conclusões e Perspectivas Futuras





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



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



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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Sistemas CAD em Patologia Mamária