Um fator extremamente importante e que deve ser considerado na pr´atica cl´ınica do diagn´ostico por imagem diz respeito `a modalidade dos exames radiol´ogicos. Dentre os mais comuns est˜ao: Raio X (RX), Tomografia Computadorizada (CT) e Ressonˆancia Magn´etica (MR). Cada um desses exames geram imagens digitais. Por´em, os princ´ıpios f´ısicos e computacionais de forma¸c˜ao dessas imagens s˜ao muito distintos. Esses princ´ıpios f´ısicos por sua vez trazem consigo uma semˆantica, uma informa¸c˜ao sobre determinadas caracter´ısticas de cada tecido representado na imagem. Por exemplo, imagens de CT s˜ao geradas a partir da quantifica¸c˜ao do poder de atenua¸c˜ao (absor¸c˜ao) do tecido frente a um feixe de f´otons de Raio-X. Esses raios s˜ao atenuados pelos tecidos de acordo com
5.2 Conceitos Relacionados 69 suas propriedades, estrutura e densidade. Para maiores detalhes com rela¸c˜ao `as diferentes modalidades e princ´ıpios de forma¸c˜ao das imagens m´edicas ver (Suetens, 2009).
No decorrer de sua forma¸c˜ao, os m´edicos aprendem a discernir tais diferen¸cas e se- mˆanticas intr´ınsecas aos v´arios exames radiol´ogicos. Tal estudo, denominado semiologia m´edica, abrange a utiliza¸c˜ao de metodologias e terminologias para a descri¸c˜ao de les˜oes (achados radiol´ogicos) encontradas nos exames para ent˜ao gerar a constru¸c˜ao de um ra- cioc´ınio cl´ınico. Por exemplo, ao laudar um exame, um m´edico radiologista geralmente procura por poss´ıveis varia¸c˜oes nas imagens, tais como:
• Presen¸ca de densidades anormais; • Deslocamento da estrutura normal;
• Aumento de tamanho relativo `a estrutura normal; • Destrui¸c˜ao da estrutura normal ou bordas.
Tais crit´erios est˜ao intimamente relacionados com a densidade do tecido examinado, bordas e contornos (regular ou irregular), formas (esf´ericas ou espiculares) e tamanho de estruturas pertencentes `a imagem. Todos os crit´erios apresentados dizem respeito a poss´ıveis caracter´ısticas visuais apresentadas pelas les˜oes em imagens.
A partir de questionamentos realizados com radiologistas e residentes do Hospital das Cl´ınicas de Ribeir˜ao Preto (HCRP-USP), pˆode-se concluir que alguns crit´erios presentes na an´alise de imagens requerem um maior tempo de aprecia¸c˜ao quando comparados com outros, uma vez que representam perturba¸c˜oes mais tˆenues na imagem, ou seja, apresen- tam altera¸c˜oes visuais menos ´obvias. Dessa forma, tais crit´erios geram maiores incertezas no diagn´ostico entre os radiologistas. Tal fato, considerando por exemplo imagens de pul- m˜ao, gera a necessidade do desenvolvimento de t´ecnicas para a classifica¸c˜ao e identifica¸c˜ao de les˜oes pulmonares (Depeursinge et al., 2008). O mesmo ´e observado para o dom´ınio de imagens de exames de mamografia.
No entanto, n˜ao h´a na literatura muitos estudos para investigar a correla¸c˜ao entre os resultados de CBIR e a percep¸c˜ao de semelhan¸ca dos radiologistas em imagens pulmona- res, bem como as oriundas de exames de mamografia. Em (Kim et al., 2010b) ´e realizado um estudo preliminar utilizando redes neurais com respeito `a semˆantica de similaridade em imagens de pulm˜ao.
Diversas doen¸cas podem ser caracterizadas pela presen¸ca de altera¸c˜oes comuns na es- trutura normal da regi˜ao. Essas altera¸c˜oes s˜ao denominadas pelos especialistas de “acha- dos cl´ınicos”.
Defini¸c˜ao: Achados Cl´ınicos - les˜oes, anormalidades ou altera¸c˜oes na estrutura nor- mal de um tecido observado nas imagens m´edicas de exames radiol´ogicos. Podem carregar consigo informa¸c˜oes sobre manifesta¸c˜oes de doen¸cas, disfun¸c˜oes ou outra
anormalidade que evidencie uma doen¸ca. Cada achado est´a diretamente relacionado a parˆametros visuais caracter´ısticos.
Dentre os achados cl´ınicos presentes, por exemplo, em imagens de pulm˜ao, os principais est˜ao explicitados na Tabela 5.1, a qual sumariza os aspectos e altera¸c˜oes visuais que tais achados causam nas imagens de pulm˜ao, bem como suas descri¸c˜oes fisiopatol´ogicas1
segundo (Souza Jr. et al., 2002). J´a considerando imagens de mamografia os, principais achados dizem respeito `a presen¸ca de calcifica¸c˜ao ou massa, os quais por sua vez tamb´em apresentam diferentes caracter´ısticas visuais (Tang et al., 2009).
Tabela 5.1: Tabela explicitando exemplos de achados cl´ınicos em Tomografia Computa- dorizada de pulm˜ao.
Achado Descrição Fisiopatológica Descrição Visual Exemplo
E
n
fi
se
m
a Aumento permanente do espaço aéreo distal ao bronquíolo
terminal, acompanhado de destruição das paredes alveolares.
Região focal de baixa atenuação, usualmente sem paredes definidas
- região mais escura (bolha escura) - sem contornos visíveis - distribuição não-uniforme C o n so li d a ç ã o
É a substituição do ar alveolar por transudato, exudato ou tecido.
Aumento homogêneo da atenuação do parênquima
pulmonar
- manchas claras - distribuição homogênea - contorno escuro nas margens dos vasos e nas paredes das vias aéreas
E sp es sa m e n
to Opacidade linear fina que corresponde ao septo interlobular.
Aumento na espessura do septo interlobular, usualmente causado por edema, infiltração celular ou
fibrose
- aumento da espessura do septo Interlobular com opacidade linear
fina (linha fina e mais clara)
F a v o d e M
el Cistos pulmonares de destruição fibrosados, simbolizando perda
completa da arquitetura acinar e bronquiolar. Espaços císticos agrupados, caracterizados por
paredes bem definidas, geralmente espessas
- Espaços císticos agrupados - Usualmente com diâmetros comparáveis, variando de 0,3 a 1cm
- Contornos bem definidos e geralmente espessos - Estrutura similar a um favo de mel
V id r o F o sc
o Aumento da atenuação pulmonar, sem obscurecer as margens
brônquicas e vasculares, causado por preenchimento parcial do
espaço aéreo, espessamento intersticial ou colapso parcial
alveolar (entre outros)
- Aumento da atenuação pulmonar (regiões mais claras e com distribuição não homogênea e não
concentrada) - apresenta espessamento
intersticial
Outro fator extremamente relevante na an´alise humana de imagens m´edicas diz res- peito `a subjetividade da avalia¸c˜ao, uma vez que para cada situa¸c˜ao diagn´ostica, o radiolo- gista leva em considera¸c˜ao determinadas caracter´ısticas visuais em detrimento de outras, ou seja, algumas caracter´ısticas apresentam maior relevˆancia perceptual. Tal subjetivi- dade est´a intimamente relacionada com a experiˆencia e a forma¸c˜ao do m´edico. Dessa forma, ´e extremamente importante a captura do perfil de cada especialista com o intuito de atender suas expectativas.
1
5.2 Conceitos Relacionados 71