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Técnica de restaurar imagens reduz exposição de paciente à radiação

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Criado na USP São Carlos, sistema retira das imagens de mamografias granulações e ruídos prejudiciais ao diagnóstico; testes clínicos com a tecnologia começarão em 2018

Uma inovação do Laboratório de Visão Computacional (Lavi) da Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo (EESC-USP) pretende diminuir em até 30% a exposição das pacientes à radiação decorrente de exames periódicos de mamografia. Orientado pelo professor Marcelo Andrade da Costa Vieira, do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação, esse trabalho acadêmico é a tese de doutorado do pesquisador Lucas Rodrigues Borges.

Apresentado no mês de junho na EESC-USP, o estudo consiste de um sistema de informática projetado exclusivamente para fazer simulações em imagens digitais de mamografias. A tecnologia abre caminho para solucionar um problema antigo da físico-medicina.

“Quanto mais radiação é utilizada na mamografia, melhor é a qualidade das imagens obtidas e, consequentemente, mais preciso se torna o diagnóstico. Porém, quanto mais exposição da mulher à radiação nos exames, maior o risco de ela desenvolver, no futuro, câncer de mama”, esclarece o pesquisador Borges, que é também engenheiro eletricista.

Impacto

Para o pesquisador, o filtro desenvolvido possibilita usar dosagens menores de radiação, pois sua característica principal é restaurar as imagens, isto é, retirar delas imperfeições como granulações e ruídos prejudiciais ao diagnóstico. “O software calcula a quantidade necessária de ‘ruído’ em cada imagem para simular a exposição da paciente à baixa radiação”, explica.

Na avaliação do professor Vieira, essa redução na concentração das doses de radiação tem relevância para a saúde feminina, quando considerada sua aplicação futura em larga escala: “Para preservar a saúde, os médicos recomendam às mulheres fazerem mamografias periódicas após os 40 anos. Sob essa perspectiva, metade da população mundial tem essa necessidade, assim, a redução na exposição à radiação nas pacientes será bastante significativa”, conclui.

Parcerias

Aluno da EESC-USP desde a graduação, Borges conta ter iniciado em 2011 a parceria com o professor Vieira, especialista com diversos trabalhos em andamento na área de diagnóstico por imagem. Nessa época, o docente o orientou em projeto voluntário de iniciação científica, cuja proposta foi criar um filtro analógico para analisar imagens de mamografias digitalizadas, já com o intuito de otimizar o trabalho de médicos radiologistas.

O projeto inicial evoluiu, foi tema do mestrado de Borges e originou o sistema com o filtro restaurador de imagens. Ao longo da última e mais recente etapa, o estudo acadêmico teve apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado (Fapesp) e da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes).

Pioneiro no País na área de mamografias tridimensionais, o trabalho teve colaboração de dois físicos-médicos com pesquisas na área de câncer de mama: Andrew Maidment e Predrag Bakic, da Universidade da Pensilvânia, nos Estados Unidos, e do cientista da Universidade de Tecnologia de Tampere (Finlândia), Alessandro Foi, especializado em matemática e restauração de imagens.

Metodologia

A estrutura principal do sistema é um banco de dados construído por Borges, contendo 1,8 mil imagens, volume de amostras suficiente para permitir ao software simular a realização de novos exames das pacientes usando quantidades menores de radiação. Essas imagens (mamografias realizadas em 72 pacientes voluntárias) integram protocolo de pesquisa do Hospital da Universidade da Pensilvânia, entidade parceira no estudo.

A parceria da EESC-USP com o hospital foi firmada em 2012. No sistema desenvolvido em São Carlos, as 72 imagens originais são simuladas em cinco diferentes doses de radiação, somando 360 exposições. No projeto, cada uma delas foi avaliada individualmente por cinco pesquisadores físicos-médicos, totalizando 1,8 mil leituras diferentes. “Nas mamografias, esses cinco especialistas não conseguiram identificar em quais delas o software simulou a dose reduzida de radiação, prova da eficiência do sistema desenvolvido”, afirma Borges.

Futuro

Segundo ele, existem disponíveis outras opções de exames não invasivos para detectar alguns tipos de tumores, como, por exemplo, a ressonância magnética, porém, o custo ainda é alto em comparação com raio X, método mais barato, rápido e amplamente disseminado na maioria dos centros de saúde.

Os próximos passos são os testes clínicos, previstos para o ano que vem, com a nova tecnologia, e incluindo a participação de radiologistas. Nessa etapa experimental, os médicos irão considerar nos diagnósticos as imagens restauradas pelo software antes de fazerem novos exames com as pacientes. Participam dessa etapa quatro instituições de saúde: Hospital do Câncer de Barretos, Clínica Eco e Mama de São Carlos, Instituto de Radiologia (InRad) do Hospital das Clínicas da USP e Hospital da Universidade da Pensilvânia.

Serviço

Laboratório de Visão Computacional (Lavi – EESC-USP)
E-mail mvieira@sc.usp.br
Telefone (16) 3373-9362

Rogério Mascia Silveira
Imprensa Oficial – Conteúdo Editorial

Reportagem publicada originalmente na página IV do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 05/10/2017. (PDF)

Unidos para proteger o meio ambiente

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Cetesb capacita técnicos de outros Estados e países para emergências com mercúrio e poluentes orgânicos persistentes; Convenção de Estocolmo motiva treinamento

Técnicos da Argentina, Bolívia, Cabo Verde, Cuba, México, Moçambique, Panamá, Peru, São Tomé e Príncipe e Venezuela e de vários Estados brasileiros participaram na sede da Companhia Ambiental do Estado (Cetesb), na zona oeste da capital, no dia 23, de exercício simulado de atendimento a acidente com produtos químicos.

O treinamento de duas horas foi ministrado pelo químico Jorge Gouveia, gerente do setor de Atendimento a Emergências. É parte do Terceiro Programa Internacional para Capacitação Intensiva na Gestão Ambiental de Produtos Químicos e aborda os chamados Poluentes Orgânicos Persistentes (POPs) e o mercúrio.

Com duração total de 136 horas, a formação começou no dia 20 e vai até 7 de fevereiro, destacando três temas principais: Gestão Ambiental de Produtos Químicos e Resíduos; Técnicas de Coleta e Amostragem de Resíduos; e Análises Laboratoriais. Além dos participantes estrangeiros, indicados pelos governos de seus países, a turma de 42 alunos reúne técnicos de nível superior indicados pelo Distrito Federal (Brasília) e pelas administrações estaduais da Bahia, Ceará, Espírito Santo, Pará, Paraná, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul e Rio Grande do Sul.

POPs e mercúrio

A capacitação é executada pela agência ambiental paulista, pelo fato de a Cetesb ter adquirido, em 2009, o título de Centro Regional para a Convenção de Estocolmo sobre POPs para a América Latina e Caribe. Com o nome de Treinamento para Terceiros Países, a formação tem a coordenação conjunta da Agência Brasileira de Cooperação (ABC) e da Agência de Cooperação Internacional do Japão (Jica).

A Convenção de Estocolmo, da qual o Brasil é signatário com 175 países, é um tratado internacional, adotado em 2001 e vigente desde 2004. Visa a proteger a saúde humana e o meio ambiente contra os efeitos das substâncias químicas conhecidas como Poluentes Orgânicos Persistentes (POPs).

Essas substâncias, com ampla distribuição geográfica, permanecem no meio ambiente por longos períodos, além de se acumularem no tecido adiposo dos seres vivos, podendo causar sérios riscos à vida. São elas: Aldrin, Clordano, DDT, Dieldrin, Endrin, Heptacloro, Hexaclorobenzeno (HCB), Mirex, Toxafeno, Bifenilas Policloradas (PCB), Dioxina e Furanos.

Ferrovia abandonada

O cenário do treinamento foi o subsolo de um dos prédios da Cetesb, que simula um depósito abandonado próximo a uma ferrovia de um pequeno vilarejo. No exercício, os alunos se dividiram em grupos e fizeram a gestão do combate a um vazamento de tambores contendo produtos químicos, com suspeita de contaminação de mulheres e crianças do entorno.

Para isso, vestiram roupas e equipamentos especiais de proteção química e respiratória, do chamado Nível A, que permite exposição sem riscos a quaisquer substâncias, exceto fogo e radiação. Após o “combate” direto ao acidente, passaram por processos de monitoramento de POPs, descontaminação e avaliação de possíveis impactos socioambientais na região.

Visitas de campo

Responsável pela capacitação, a engenheira Lady Meneses, gerente da Cetesb, explica que o objetivo é pôr em prática os termos acordados nas convenções internacionais sobre meio ambiente da Basileia (Suíça), Estocolmo (Suécia), Roterdã (Países Baixos) e Minamata (Japão). E também estender para outros estados e países o conhecimento da Cetesb sobre esses assuntos.

Até o final do treinamento, a programação do curso inclui visitas técnicas a incineradores, locais com tratamento de resíduos hospitalares, coprocessadores e mais simulações sobre como investigar áreas contaminadas.

Troca de conhecimentos

A capacitação motivou a primeira vinda ao Brasil do moçambicano Samson Cuamba e da venezuelana Nora Expósito. Ainda na primeira semana de aprendizado, a dupla enxerga no curso uma oportunidade única para aprender, ampliar contatos e trocar conhecimentos. A técnica estrangeira comenta que o entorno de Caracas, capital de seu país, possui milhares de indústrias de todos os portes e assim há sempre risco de acidentes.

Opinião semelhante tem a gaúcha Regina Froemer. Segundo ela, o Estado do Rio Grande de Sul tem cerca de 10 mil indústrias e muitas incluem processos químicos em suas atividades. “Muitos negócios, mesmo pequenos, como um curtume ou um matadouro, por exemplo, têm potencial de risco. Assim, a meta é sempre prevenir”, comentou.

Rogério Mascia Silveira
Imprensa Oficial – Conteúdo Editorial

Reportagem publicada originalmente na página I do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 25/01/2014. (PDF)