Marcela Ulhoa
Estado de Minas: 25/03/2013
A ressonância
magnética (RM) é uma técnica poderosa e versátil de exame de imagem. Na
medicina, ela é largamente utilizada no diagnóstico de infecções no
cérebro e na medula espinhal, ajudando a detectar escleroses, derrames,
tumores e tendinites. Apesar de sua importância, a estrutura básica da
tecnologia ficou praticamente inalterada durante quase 50 anos,
mantendo-se restrita à sondagem qualitativa de um conjunto limitado de
propriedades do corpo humano. Um estudo desenvolvido por pesquisadores
da Case Western Reserve University, nos Estados Unidos, pode ser a chave
para revolucionar o exame. Em artigo publicado na revista Nature, os
cientistas apresentaram a ressonância magnética fingerprinting (MRF),
capaz de analisar várias características físicas ao mesmo tempo, como a
densidade do tecido e o fluxo sanguíneo em determinada região.
“Esse tipo de imagem tem sido uma das metas do nosso laboratório por cerca de 10 anos. Tradicionalmente, a RM é somente qualitativa, ou seja, um determinado ponto é “brilhante” ou “escuro” na imagem. Mas a análise é apenas relativa, você não sabe realmente a gravidade do que está vendo”, explica Mark Griswold, autor principal do estudo. Segundo ele, outra limitação é a dificuldade de acompanhar mudanças globais do organismo, como aquelas resultantes do envelhecimento natural ou da doença de Alzheimer. Com a utilização de algoritmos e uma complexa teia tecnológica, a equipe liderada por Griswold conseguiu uma forma não invasiva de identificar quantitativamente tecidos e materiais específicos do corpo e, assim, perceber o desenvolvimento de doenças em um tempo muito mais curto de digitalização. Com o avanço, eles pretendem mudar a forma atual de rastrear o corpo e realizar diagnósticos.
Para explicar o que significa a quantificação das propriedades dos tecidos, Griswold traça um paralelo com a ação dos pais quando medem a temperatura de seus filhos. Na ressonância magnética tradicional, seria como colocar a mão sobre a testa da criança e ver que algo está errado, porque ela está mais quente que o normal. A nova técnica é como adicionar um termômetro ao procedimento. A febre é medida com mais precisão, o que torna mais fácil decidir qual o tratamento a ser adotado.
“O mesmo ocorre com as medições de ressonância magnética. Hoje nós usamos a ‘sensação’ qualitativa como métrica para o diagnóstico. Radiologistas normalmente são profissionais muito bem remunerados, porque dedicaram a vida para ser extremamente bons em reconhecer e ‘sentir’ quando algo está errado”, diz o pesquisador. A esperança com o novo método é que a interpretação dos resultados se torne uma tarefa muito mais fácil e padronizada, independentemente da máquina e do local do exame. Além disso, os cientistas esperam que a RMF possa ser aplicada para comparar resultados entre indivíduos ao longo dos anos e em populações inteiras.
Banco de dados Atualmente, a ressonância magnética possibilita a obtenção de imagens do interior do corpo de forma não invasiva, isto é, sem que haja de fato um corte do tecido. De acordo com Aline Lima de Oliveira, chefe do Laboratório de Ressonância Magnética Nuclear da Universidade de Brasília, a imagem é gerada a partir do contraste criado pelas diferentes propriedades dos tecidos ósseo, muscular ou tumorais. A diferenciação pode ocorrer, por exemplo, devido à maior presença de fluxo sanguíneo ou variação da quantidade de água. Entretanto, essa metodologia não fornece um diagnóstico preciso e apenas detecta a presença de uma massa celular diferente das células normais. “Hoje, a RM dá indícios de que existe uma massa celular com propriedades diferentes, mas o diagnóstico, preciso ainda deve ser feito por meio de biopsia”, esclarece Oliveira.
Um dos grandes pontos diferenciais da nova técnica é justamente o que lhe confere o nome: o conceito de fingerprinting. A palavra, que em português significa impressão digital, é utilizada ao pé da letra no novo estudo. Isso porque a tecnologia é a mesma aplicada na análise das marcas dos dedos e no reconhecimento de rostos. Resumidamente, é uma base de dados que reúne alguns padrões ou particularidades que estão associadas a determinadas características. Quando é feita a impressão digital de um dedo humano, os pontos característicos, como as convergências, desvios e interrupções, não conseguem codificar informações como o nome do indivíduo ou o sexo, mas, como cada padrão é diferente e único, é possível traçar um parâmetro e vincular a impressão a uma determinada pessoa.
No caso da RMF, Griswold explica que sua equipe fez com que cada impressão digital fosse uma função das várias propriedades físicas de materiais encontradas ao mesmo tempo no organismo. Assim, por meio da comparação com um banco de dados de informações, o método é capaz de identificar material, tecido e sua patologia.
“Esse tipo de processamento é bem menos sensível a erros. Se compararmos com o que há de melhor hoje em dia, o nosso método é quase duas vezes mais eficiente, o que significa que podemos conseguir os mesmos resultados que os métodos atuais, mas em um quarto do tempo”, explica o autor do estudo. Ele complementa que a fingerprinting é menos sensível ao movimento do que o método tradicional, o que pode flexibilizar a imobilidade dos tubos atuais. Por fim, Griswold reforça que os experimentos mostraram ser possível analisar misturas de materiais de um jeito diferente, identificando doenças em um estágio menos avançado.
Próximos passos Para Aline Oliveira, é interessante a perspectiva de uma ferramenta que consiga avaliar um número maior e mais complexo de propriedades do tecido, como o movimento das moléculas, a sua difusão no tecido e os diferentes ambientes químicos em que as moléculas se encontram. Entretanto, ela pondera que o artigo não mostra testes com casos reais de diagnósticos de doenças, mas sim a potencialidade da técnica para esses fins. “Testes in vivo ainda precisam ser realizados e um banco de dados precisa ser criado para que a comparação dos padrões de impressão digital sejam realizados”, reforça.
Durante o próximo ano, Griswold garante que sua equipe trabalhará para tornar o MRF ainda mais rápido. Eles adicionarão a análise de mais propriedades físicas dos tecidos e, por fim, construirão o dicionário de impressões digitais das doenças. “Assim, poderemos fazer diagnósticos úteis e melhorados com o MRF”, acredita o autor do estudo.
“Esse tipo de imagem tem sido uma das metas do nosso laboratório por cerca de 10 anos. Tradicionalmente, a RM é somente qualitativa, ou seja, um determinado ponto é “brilhante” ou “escuro” na imagem. Mas a análise é apenas relativa, você não sabe realmente a gravidade do que está vendo”, explica Mark Griswold, autor principal do estudo. Segundo ele, outra limitação é a dificuldade de acompanhar mudanças globais do organismo, como aquelas resultantes do envelhecimento natural ou da doença de Alzheimer. Com a utilização de algoritmos e uma complexa teia tecnológica, a equipe liderada por Griswold conseguiu uma forma não invasiva de identificar quantitativamente tecidos e materiais específicos do corpo e, assim, perceber o desenvolvimento de doenças em um tempo muito mais curto de digitalização. Com o avanço, eles pretendem mudar a forma atual de rastrear o corpo e realizar diagnósticos.
Para explicar o que significa a quantificação das propriedades dos tecidos, Griswold traça um paralelo com a ação dos pais quando medem a temperatura de seus filhos. Na ressonância magnética tradicional, seria como colocar a mão sobre a testa da criança e ver que algo está errado, porque ela está mais quente que o normal. A nova técnica é como adicionar um termômetro ao procedimento. A febre é medida com mais precisão, o que torna mais fácil decidir qual o tratamento a ser adotado.
“O mesmo ocorre com as medições de ressonância magnética. Hoje nós usamos a ‘sensação’ qualitativa como métrica para o diagnóstico. Radiologistas normalmente são profissionais muito bem remunerados, porque dedicaram a vida para ser extremamente bons em reconhecer e ‘sentir’ quando algo está errado”, diz o pesquisador. A esperança com o novo método é que a interpretação dos resultados se torne uma tarefa muito mais fácil e padronizada, independentemente da máquina e do local do exame. Além disso, os cientistas esperam que a RMF possa ser aplicada para comparar resultados entre indivíduos ao longo dos anos e em populações inteiras.
Banco de dados Atualmente, a ressonância magnética possibilita a obtenção de imagens do interior do corpo de forma não invasiva, isto é, sem que haja de fato um corte do tecido. De acordo com Aline Lima de Oliveira, chefe do Laboratório de Ressonância Magnética Nuclear da Universidade de Brasília, a imagem é gerada a partir do contraste criado pelas diferentes propriedades dos tecidos ósseo, muscular ou tumorais. A diferenciação pode ocorrer, por exemplo, devido à maior presença de fluxo sanguíneo ou variação da quantidade de água. Entretanto, essa metodologia não fornece um diagnóstico preciso e apenas detecta a presença de uma massa celular diferente das células normais. “Hoje, a RM dá indícios de que existe uma massa celular com propriedades diferentes, mas o diagnóstico, preciso ainda deve ser feito por meio de biopsia”, esclarece Oliveira.
Um dos grandes pontos diferenciais da nova técnica é justamente o que lhe confere o nome: o conceito de fingerprinting. A palavra, que em português significa impressão digital, é utilizada ao pé da letra no novo estudo. Isso porque a tecnologia é a mesma aplicada na análise das marcas dos dedos e no reconhecimento de rostos. Resumidamente, é uma base de dados que reúne alguns padrões ou particularidades que estão associadas a determinadas características. Quando é feita a impressão digital de um dedo humano, os pontos característicos, como as convergências, desvios e interrupções, não conseguem codificar informações como o nome do indivíduo ou o sexo, mas, como cada padrão é diferente e único, é possível traçar um parâmetro e vincular a impressão a uma determinada pessoa.
No caso da RMF, Griswold explica que sua equipe fez com que cada impressão digital fosse uma função das várias propriedades físicas de materiais encontradas ao mesmo tempo no organismo. Assim, por meio da comparação com um banco de dados de informações, o método é capaz de identificar material, tecido e sua patologia.
“Esse tipo de processamento é bem menos sensível a erros. Se compararmos com o que há de melhor hoje em dia, o nosso método é quase duas vezes mais eficiente, o que significa que podemos conseguir os mesmos resultados que os métodos atuais, mas em um quarto do tempo”, explica o autor do estudo. Ele complementa que a fingerprinting é menos sensível ao movimento do que o método tradicional, o que pode flexibilizar a imobilidade dos tubos atuais. Por fim, Griswold reforça que os experimentos mostraram ser possível analisar misturas de materiais de um jeito diferente, identificando doenças em um estágio menos avançado.
Próximos passos Para Aline Oliveira, é interessante a perspectiva de uma ferramenta que consiga avaliar um número maior e mais complexo de propriedades do tecido, como o movimento das moléculas, a sua difusão no tecido e os diferentes ambientes químicos em que as moléculas se encontram. Entretanto, ela pondera que o artigo não mostra testes com casos reais de diagnósticos de doenças, mas sim a potencialidade da técnica para esses fins. “Testes in vivo ainda precisam ser realizados e um banco de dados precisa ser criado para que a comparação dos padrões de impressão digital sejam realizados”, reforça.
Durante o próximo ano, Griswold garante que sua equipe trabalhará para tornar o MRF ainda mais rápido. Eles adicionarão a análise de mais propriedades físicas dos tecidos e, por fim, construirão o dicionário de impressões digitais das doenças. “Assim, poderemos fazer diagnósticos úteis e melhorados com o MRF”, acredita o autor do estudo.
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